ماذا تعرف عن اختراع الصلب ؟

[Mary Naeem]

ماذا تعرف عن اختراع الصلب ؟

استطاع هنري بسمر اختراع محول والذي سمي بعد ذلك بمحول بسمر عام 1856، ومحول بسمر هو عبارة عن حاوية كبيرة على شكل كمثرى، والذي يعمل على تحويل الحديد المنصهر الى الصلب من خلال عملية بسمر، وعملية بسمر هي طريقة لصنع الصلب عن طريق تفجير الهواء المضغوط من خلال الحديد المنصهر لحرق الكربون الزائد والشوائب، وقد سميت العملية والمحول باسم مخترعها هنري بسمر الذي حصل على براءة الاختراع عام 1855.

تتم عملية بسمر في حاوية فولاذية بيضاوية كبيرة مبطنة بالطين أو الدولوميت تسمى محول بسمر، وتبلغ سعة المحول من (8- 30) طن من الحديد المنصهر، وبمتوسط 15 طن في العادي، وفي الجزء الاعلى من المحول يوجد فتحة التي تميل الى الجانب، ومن خلال هذه الفتحة يمكن ادخال الحديد الخام، وازالة المنتج النهائي منها، والجزء السفلي مثقوب بعدد من القنوات تسمى تويرس والتي من خلالها يتم ضغط الهواء الى المحول، والمحول مرتكز على محور بحيث يمكنه ان يدور لاستقبال شحنة الحديد الخام، ثم يعتدل المحول خلال العملية، ثم يميل مرة اخرى لتفريغ المنتج النهائي.



- تاريخ صناعة الصلب :
قصة عملية الصلب لبسمر هي مثال قديم لتطور التكنولوجية العسكرية، ففي خلال حرب القرم في عام 1854 اخترع بسمر نوع جديد من قذيفة المدفعية، وذكر الجنرالات في ذلك الوقت ان مدفع الحديد الزهر لم يكن قويا بما يكفي للتعامل مع قوة القذيفة التي هي اكثر قوة من المدفع، وفي اوائل يناير عام 1855 بدأ العمل على طريقة لانتاج الصلب بكميات ضخمة المطلوبة للمدفعية ، وبحلول شهر اكتوبر قدم اول براءة اختراع تتعلق بعملية بسمر، وفي 24 اغسطس عام 1856 وصف بسمر اول عملية في اجتماع للجمعية البريطانية في شلتنهام الذي كان بعنوان صناعة الحديد بدون وقود، ونشرت بالكامل في صحيفة التايمز، وشملت عملية بسمر استخدام الأوكسجين في مضخ الهواء خلال انصهار الحديد الخام لحرق الشوائب وبالتالي انتاج الصلب.

بدأ بسمر لأول مرة العمل مع فرن ريفير بيراتوري العادي، ولكن خلال الاختبار حصل بسمر على سبيكتين من الحديد سقطت بجانب المغرفة في مكان يمر من فوقه الهواء الساخن من الفرن، وعندما ذهب بسمر لاعادة السبائك الى داخل المغرفة وجد انها قد تحولت الى قذائف صلبة، واستنتج أن الهواء الساخن وحده هو من حول الاجزاء الخارجية من السبائك الى الصلب، وأدى هذا الاكتشاف الحاسم إلى إعادة تصميم فرنه بالكامل بحيث يجبر الهواء عالي الضغط أن يمر عبر الحديد المنصهر باستخدام مضخات هواء خاصة، وكان يعتقد أن ذلك سوف يبرد الحديد، ولكن بسبب أكسدة كل من السيليكون والكربون الطاردة للحرارة مع تفاعلات الأكسجين الزائدة يجعل الحديد المنصهر أكثر سخونة، ويسهل تحويله إلى الصلب.

الامريكي ويليام كيلي قد حصل على براءة اختراع نظام ضخ الكربون من الحديد الخام، وهي طريقة لانتاج الصلب، المعروفة باسم عملية الهواء المضغوط لصنع الصلب، حيث تم ضخ الهواء الى الحديد الخام المنصهر للأكسدة وازالة الشوائب الغير مرغوب فيها، وافلاس كيلي ارغمه على بيع براءة الاختراع الى بسمر الذي كان يعمل على عملية مماثلة لصنع الصلب، وبراءة اختراع بسمر هي لعملية إزالة الكربون، وذلك باستخدام ضخ الهواء وكان ذلك في عام 1855.

- التطوير في اختراع الصلب :
كانت شركة حديد ديليس أول مرخص لعملية بسمر، وبناء أقوى مصنع دوار في العالم في عام 1857، وإنتاج الصلب الذي سمي صلب بسمر في عام 1865، وفي عام 1868، تم تطوير عملية سميت عملية سيمنس مارتن، والتي تستخدم أفران الموقد المفتوح لإنتاج الصلب، وعملية سيمنس مارتن مكملة نوعا ما بدلا لعملية بسمر، وهي أبطأ وبالتالي أسهل للسيطرة، كما أنها تسمح بتذويب وتكرير كميات كبيرة من خردة الصلب، ومما يقلل من تكاليف إنتاج الصلب وإعادة تدوير النفايات، وفي الولايات المتحدة قد توقف إنتاج الصلب باستخدام أفران الموقد المفتوح الغير فعال بحلول عام 1992، ثم استخدمت طريقة لينز دوناويتز التي وضعت في عام 1952 حيث تم استبدال الهواء بالاكسجين في مضخة الهواء.

- دور الصلب في تحسين الحياة البشرية :
* لقد أحدثت عملية بسمر ثورة في العالم، وقبل استخدام عملية بسمر على نطاق واسع فإن الصلب كان مكلفا للغاية لاستخدامه في معظم التطبيقات، والحديد المطاوع كان يستخدم في جميع مجالات الثورة الصناعية، وبعد إدخال الصلب والحديد المطاوع بأسعار مماثلة، فتحولت كل الصناعات إلى الصلب، وكانت عملية بسمر أول عملية صناعية غير مكلفة لإنتاج الصلب من الحديد الخام المصهور.
* قد أتاح توافر الصلب الرخيص إقامة جسور كبيرة، واتاحة بناء طرق السكك الحديدية، وناطحات السحاب، والسفن الكبيرة.
* تم تصنيع منتجات هامة من الصلب باستخدام عملية المواقد المفتوحة مثل كابلات الصلب، والقضبان الصلب، والالواح الصلب، واتاحة صناعة غلايات ذات ضغط عالى، وآلات تحتوي على محركات اكثر قوة بها محاور وتروس مصنوعة من الصلب.
* تكنولوجيا صناعة الصلب السائدة اليوم هي امتداد لما وضعه بسمر.

[MenA M.G]

معلومات أكثر من روعة .. مشاركة جميلة جدا
دائماً فى تقدم ورقى
ربنا يبارك خدمتك