Bessemer a bessemerování

Jedním z nejvýraznějších příspěvků jednotlivce k průmyslové revoluci je vynález "bessemerování". V letošním roce si připomínáme 120. výročí úmrtí anglického vynálezce, podnikatele a typického selfmademana 19. století, Henryho Bessemera.

Objev a využití železa byl jedním ze základních momentů vzniku současné civilizace. Ocel - slitinu železa a uhlíku a jeden z nejpevnějších materiálů vůbec - znalo lidstvo již kolem roku 2000 př. n. l. (podle některých pramenů ještě dříve). Problém ovšem dlouhá staletí spočíval v tom, jak ji vyrábět v dostatečném množství a kvalitě. K dnešní podobě průmyslové velkovýroby (objemem výroby druhý nejmasověji vyráběný produkt za výrobou cementu) prošla výroba oceli od období řemeslné malovýroby složitou cestou lemovanou zdokonalováním postupů výroby, vývojem sortimentu a jakosti výrobků při trvale rostoucí produktivitě práce, zlepšující se ekonomice a zvyšující ekologické zátěži. Až do 16. století byla její výroba víceméně tajemstvím. Důkladně jí popsal, mimo řady jiných autorů, také významný německý učenec Georgius Agricola ve svém stěžejním díle Dvanáctero knih o hornictví a hutnictví" (1556).

Bessemerův konvertor

V roce 1855 si ve světě techniky neznámý anglický selfmademan Henry Bessemer nechal patentovat své metalurgické zařízení, tzv. Bessemerův konvertor, a s ním i proces výroby oceli ze surového železa. Jeho nespornou předností bylo to, že tato technologie stála zlomek ceny dosavadních pracných způsobů. V roce 1860 vyrábělo tímto způsobem na světě již 40 oceláren. Tehdy však ještě nikdo nemohl tušit, že se díky němu bude jednou hovořit o průmyslové revoluci jako o období, kdy éra železa přešla v éru oceli. Ačkoliv jeho jméno dnes již není všeobecně známé, jeho vynález je v odborných kruzích považován za nejdůležitější příspěvek jednotlivce k průmyslové revoluci.

Životopis

Henry Bessemer se narodil 19. ledna 1813 v Charltonu v Anglii. Jeho otec, Anthony Bessemer, byl uznávaný vynálezce-samouk a mimo jiné se podílel na zdokonalování parního stroje. Během Henryho dětství se rodina odstěhovala do Francie, kde se měla podle otcových představ lépe uplatnit jeho vynalézavost, což se také zpočátku dařilo. Pro pařížskou mincovnu otec zkonstruoval kopírovací frézku na výrobu razidel z velkých plastických modelů a za zdokonalení optického mikroskopu byl ve 26 letech přijat (bez jakéhokoliv formálního vzdělání) do Francouzské akademie věd. Avšak červencová revoluce roku 1830 se stovkami mrtvých jej donutila vrátit se s rodinou zpět domů na bezpečný ostrov. Vynalezl záhy stroj na výrobu zlatých řetízků pro šperky a založil na jejich výrobě svoje další úspěšné podnikání. Syn Henry se vyučil kovolijectví a pracoval v otcově továrně, ale brzy se rozhodl odjet do Londýna, aby mohl uskutečnit své přání stát se umělcem. Nicméně brzy se svých představ zřekl, neboť zjistil, že se lépe uživí vlastními silami jako vynálezce a průmyslník. To se potvrdilo při vynálezu prvního finančně výhodného výrobku, nové "zlaté" práškové barvy, kde hlavní složkou byl levný bronz (slitina mědi a cínu).

Když se pak v roce 1837 oženil, našel v manželčině bratrovi zdatného obchodního společníka pro další podnikání. Najali si a později koupili dům v Londýně, kde zřídili montážní dílnu na výrobu různých strojů a zařízení, zkompletovaných z jednotlivých součástek dodávaných ze závodů rozmístěných po celé Anglii. Celý výrobní proces drželi v tajnosti neskutečných 35 let a do budovy za celou tuto dobu mělo přístup pouze pět lidí z rodiny. Dalším snad nejzajímavějším vynálezem bylo mechanické razítko s vyměnitelnými typy. Dosavadní označování vládních a jiných důležitých dokumentů bylo totiž zcela nejednotné a velmi pracné. Za tento vynález byl v roce 1879 povýšen britskou královnou Viktorií do šlechtického stavu.

Po celý život fascinovala Bessemera technika

Navrhnul hydraulický lis pro lisování cukrové třtiny, parní ventilátor do dolů, ohřívaný lis na samet, písmolijecký stroj či razidla na plastické poštovní známky, ale zabýval se také kontinuálním odléváním stříbra a zlata, konstrukcí pecí a výrobou železa a oceli. Roku 1868 zkonstruoval loď, jejíž kabina byla zavěšena tak, aby se ani při rozbouřeném moři nekývala a pasažéři netrpěli mořskou nemocí. Prototyp lodi však pobořil přístavní hráz a investoři ztratili zájem. Během svého života získal více než 130 patentů, které na rozdíl od ostatních vynálezců dokázal sám také podnikatelsky využít. A tak když britská armáda hledala někoho, kdo by byl schopen vyvinout pevnější ocel na výrobu kanónů (k dispozici v té době byla pouze křehká a nespolehlivá litina anebo "pudlováním" pracně vyráběná ocel svářková), obrátila se právě na Bessemera. Další události jsou pak klasickým příkladem toho, jak mohou potřeby armády ovlivnit technický rozvoj.

Zkujňování železa

Základní Bessemerovou myšlenkou bylo zkujňování surového železa spalováním uhlíku kyslíkem. I když tato myšlenka nebyla nová, Bessemer jí dovedl velice vtipně prakticky realizovat. Na problému pracoval metodou "pokus-omyl" v letech 1850-1855 a v říjnu roku 1856 svůj konvertor (z latinského converter, což znamená doslovně převodník) patentovat a podal o něm zprávu britské asociaci producentů železa na shromáždění jejích členů v Cheltenhamu. Ve své autobiografii později napsal: "Vzpomínám si, jak netrpělivě jsem očekával dmýchání prvního 300 kg vážícího ingotu surového železa....Vše proběhlo v klidu za 10 minut." Upravil sklopnou pec do charakteristického hruškovitého tvaru s kyselou vyzdívkou a děrovaným dnem, kterým dmýchal studený vzduch do roztaveného železa. Tím došlo ke spalování křemíku a manganu v surovém železe (obsah obou prvků je pro tento proces podmínkou) a k zvýšení jeho teploty na úroveň potřebnou ke spalování nežádoucího uhlíku (obvykle pod 1,5 %); jeho vyšší množství činí ocel křehkou (není kujná), a tím i nevhodnou k použití jako konstrukčního materiálu ve strojírenství, stavitelství, elektrotechnice, energetice atd. Bohužel se tímto procesem neodstraní nejškodlivější příměs - fosfor. To dokázaly až nové metalurgické pochody (Thomasův, Siemens-Martinův) se zásaditou vyzdívkou (např. dolomitovou) a další úpravy pecí v 60. letech 19. století.

Ocenění

Svou životní dráhu uzavřel úspěšný vynálezce a průmyslník v Londýně před 120 lety 15. března 1898 ve vysokém věku 85 let. Za jeho vynálezy se mu dostalo doma i v zahraničí mnoha čestných poct. V roce 1879 se stal členem Královské společnosti (Royal Society), roku 1895 byl zvolen členem American Academy of Arts and Sciences a jeho jméno nese několik amerických měst(!). V roce 1880 mu bylo uděleno městem Londýnem čestné "měšťanství".