19. Yüzyıldan önce Ferrous Metallurgy Eyaleti

19. yüzyıldan önce, 1700'lerin maddi dünyası büyük ölçüde ahşap, taş ve demirli-yaşlı demir ve çelik üretimi pahalı, iş yoğun çaba sarf edildi, ancak küçük toplu taşımalarda pahalıya mal oldu.

The Metallurgical Challenge of the Era

19. yüzyılın metalik karbonunu tanımlayan merkezi meydan okuma, endüstriyel ölçekte karbon içeriği tam olarak kontrol etmek için bir yöntem eksikliğiydi. Wrought demir, 0,08'den daha az karbon içerir; yumuşak ve düktöre demir, 1800'lerden önce çelik üretmek için baskı ve brittle. Çelik için baskı ve brittle.

Yakıt Krizi ve Coke Yükselişi

18. yüzyıl zaten bir kritik temel haline geldi. İbrahim Darby'nin kokpital patlamaların ilk 1700'lerde kömür tozundaki patlama fırınları, kömür üretimine neden olan yıkım krizini çözdü. 1800'lerin başlarında, kakao smelting yaygın olarak, pahalıya mal oldu ve demir ya da yüksek yakıtların üretimini arttırmak için, nadiren metalin üretimini yaptı.

Puddling Fırın: Charcoal olmadan Refining

Henry Cort'un 1784 puddling sürecinin icadı bir dönüm noktasıydı. Bir reverberatory fırın kömür tarafından yakıtlandı, puddler molten domuz demiri, oksijenin yakılması, silikon ve manganse, 1830'da büyük bir atılımla birlikte, 1830'da tamamen serbest bırakıldı.

Bessemer Process: The Pnömatik Revolution

Çelik yapım tarihindeki en dönüştürücü tek yenilik 1856 yılında Sir Henry Besemer pnömatik süreci patentlendi.Göçücükün anlayışı radikaldi: alevleri kullanmak veya demirden uzaklaşmak yerine, havayı doğrudan demirden koparmak önerdi, dış yakıt olmadan yeterince ısı harcardı.

Autojen Converter in Action

Besemer'in aparatı, dönüştürücü, bir pear şeklinde bir gemi silik tuğla ile (bir asit astarı) Kombine bindi ve hava, reaksiyonların sıralanmasıyla zorlanıldı: önce, silikon o kadar uzun, silikonun ağzından çıkan karbonu geri almak için karbonu geri almak için gerekli olan 10 ila 20 dakika boyunca, sertleştirici veya puddling yöntemleriyle karşılaştırıldığında.

Phosphorus Problemi ve Temel Çözüm

Besemer çelikinin ilk düşmanı, özellikle de düşük sıcaklıklarla ilgili bir koşulla hızla üzülüyordu.Dövekli beyazlar, İsveç'teki ve İngiltere'deki parçalardaki asit dengesi gibi, bu "Besemer kabusu" önemli ölçüde çelik brittle, özellikle de düşük sıcaklıklarla sınırlıydı.

Ucuz Çeliklerin Ekonomik Etkisi

Besemer ve Gilchrist-Thomas süreçleri şaşırtıcıydı. Çelik rayların fiyatı 1856 ile 1900 arasında% 80 arttı. İmalat hacmi yılda milyonlarca tonlara patladı.Kaynak süreci doğrudan ABD, Avrupa, Hindistan ve Rusya'daki demiryolu ağlarının hızlı bir şekilde genişlemesine izin verdi.

Açık-Hensis Süreci: Hassasiyet ve Ölçeği

Bessemer süreci hız ve maliyetle öne çıktı olsa da, 1860'larda William Siemens tarafından bağımsız olarak geliştirilmiş ve kontrol edilen ve esnekliğin önemli ölçüde azaltılabileceği bir çözüm elde etmek zordu.

Siemens Rejeneratif Fırın

Açık kalp süreci, rejeneratif fırındı, 19. yüzyılın büyük termal verimlilik yeniliklerinden biri. Siemens'in tasarımı, 16 °C'yi ısıtmak için sıcak egzoz gazlarını kullandı (3000 °F) ve birkaç dakika sonra, hava akışı ters döndü: gelen hava ve yakıt gazı, ısıtılmış çekcilere girmeden önce muazzam bir ısı enerjisi elde etti.

Kimyada Avantajları ve Yarar Kullanımı

Siemens-Martin fırını, yüksek karbon notlarının dikkatlice hesaplanmış bir karışımı ile şarj edildi, çünkü erirleri, çelik, demir veyae ve fluxes.Tarım süreci, Besemer dönüştürücüden çok daha uzun sürdü - özellikle de 4 ila 8 saat boyunca, ve bazen daha uzun süre yüksek karbon dökümü için, daha yavaş bir hız, örneğin çelik talep edenlere izin verildi, kimyayı analiz etti ve tam özellikleri vurmaya eksildi.

Hibritleşme ve Puddling'in Ölümü

Açık kalpli süreç yavaş yavaş puddling fırının rollerini absorbe eder ve en yüksek üniforma ve güvenilir olan çelik üretti, kazan plakaları, yapısal kirişler, gemi hulls ve zırh plaka, ilk Sanayi Devrimi'nin ikonik kısmı, yüzyılın sonuna kadar uzatıldı.[Dönemli ve güvenilir, yüksek kaliteli)

Tamamlayıcı ve yenilikleri Destekleyin

Besemer ve açık-kalkın çelik üretimi, demiryolunda diğer gelişmelerin bir takımyıldızı ve ham malzeme işlemesi tarafından desteklendi.Bu tamamlayıcı yenilikler, üretilen çelikin endüstriyel ihtiyaçlar için şekillendirilebileceğini ve uygulanmasını sağladı.

Demiryolu Mill Teknolojisinde İleriler

Çeliklerin büyük ingotları üretme yeteneği onları şekillendirmek için anlamsızdı. Demiryolu değirmenleri 19. yüzyılda paralel bir devrim geçirdi. Üç yüksek demiryolu değirmeninin icadı, kanal bölümleri ve demiryolu hatlarının geliştirilmesine izin verdi. Bu standartlaştırma, ABD çelik endüstrisi için geniş, düz plakaların taşınmasına izin verdi.

Kumaş Çeliklerinin Doğumu

19. Yüzyıl ayrıca alaşım çeliklerinin ilk kasıtlı gelişimini gördü. Metaluristler ve sanayiciler özel özellikleri vermek için özel elementler eklemeye başladılar. Robert Muşet'in casus makineleri ve demiryolu noktaları için kullanılması, 1890'larda, daha sonra Robertfield, manganese çelikleri (yaklaşık 12-14 manganz) icat etmeye başladı, bu da 20. yüzyılın son derece sertliği ve sertliği göstermek için önemli hale geldi.

Gilchrist-Thomas Basic Lining Deep Dive

Temel astar gelişimi, hem metalurjik hem de jeopolitik bir dönüm noktası olduğu için özellikle vurguyu hak ediyor. Thomas ve Gilchrist'in anahtar anlayışı, temel bir rerakter materyalinin Almanya ve Fransa'da yoğun olarak birleştirilmesi, bu kimyasal fikre sahip olduğu gibi, Almanya'nın 19. yüzyılın sonunda çelik üretimi hızla aşmasına izin verilen bir tarım arazisi haline getirilmesine izin verildi.

İnşa edilmiş Dünya ve Topluma Dönüştürmek

Çelikin yüksek oranda maliyeti ve yükselen kalitesi fiziksel dünyada doğrudan, somut bir etkiye sahipti. İkinci Endüstri Devrimi birçok yönden, çelik odaklı bir devrimdi. 19. yüzyılın sonlarının her büyük altyapı projesi - ilk göklere köprüleri ertelemek için - Besemer ve açık kalpli bitkilerden akan materyale bağlıydı.

Demiryolular, Köprüler ve Altyapı Backkins

Demiryolu endüstrisi çeliklerin en büyük ilk tüketicisiydi. Çelik raylar Doğu'daki dönüştürücüler tarafından üretilen çelik raylar on ila yirmi kat daha uzun sürdü, bu da yapısal mühendislikte çeliklerin zaferini işaretledi; büyük kantileleri neredeyse açık-kalp demiryolları inşa edildi ve 1869 yılında çelik raylar tamamlandı.

Çelik Skeleton ve Şehir Yükselişi

Modern yüksek katlı şehir çelik çerçeveden doğdu. Çelik iskeletlerin geliştirilmesinden önce, inşaat yüksekliği sadece dıştan ziyade, yoğun şehirdeki çelik faaliyetlerin yoğun olarak geliştirilmesine izin verdi.The Home Insurance Building in Chicago, completed in 1885, is common considered a yapısal çelik çerçeve to support its heavys, Building.

Deniz Gücü ve Endüstri Olabilir

Ucuz çelik askeri uygulamaları hemen oldu. İlk okyanus devam eden demirkli savaş gemisi, demir plakalardan daha büyük bir kola sahip.). (1860), ahşaptan ziyade demir kullandı, ancak 1870'lerden daha yüksek çelik, çelik zırhlı plakalar için standart haline geldi ve demir plakaları demir plakalardan daha büyük bir yere fırlatıldı.[Düşük ve zırhlar).

Sonuç: Modern Endüstriyel Toplumun Vakfı

19. yüzyılda demir ve çelik üretimindeki yenilikler, bağlantılı teknik ve kimyasal atılımların bir medeniyeti tamamen yeniden şekillendirebileceğinin bir ders örneği olarak temsil eder.Besemer process tanıtıldı hız ve ölçek; modern dünyanın açık-kalpı; Gilchrist-Thomas süreci, sanayinin temelini doğrudan çözmüş, ancak sürekli bir sanayi ve bilimsel ilerlemenin bir parçasıydı.

1900'de, küresel çelik üretimi 28 milyon ton ulaştı, bugün sadece elli yıl önce düşünülemez bir miktar.Bu dönemde geliştirilen süreçler doğrudan temel oksijen çelikleşmeye (a tür besemer) ve elektrik yaylı (daha yüksek ve açık-kalp ilkeleri) ışık tutuyordu. (Bugün, ikinci bir endüstriyel Devrimin ortaya çıkardığı muazzam teknik zorluklar için).