Abbiamo affrontato in altri post [
Storia antica,
Medioevo,
Settecento] molte tappe fondamentali dello sviluppo della tecnologia nel corso della storia e arriviamo oggi nel XIX secolo. Questo secolo, primo dell'epoca moderna, è ricco di avvenimenti fondamentali e di cui oggi risentiamo ancora direttamente gli effetti. Nasce quello che diventerà poi la nostra repubblica, si combatte la guerra di secessione americana, partendo dalla caduta di Napoleone si chiude poi con la cosiddetta Belle Epoquè.
Nonostante questi innumerevoli avvenimenti l'uomo ha avuto anche il tempo fondare nuove scienze e evolversi con nuove tecnologie. Seguendo il tema centrale del blog l'avvenimento tecnologico che più ebbe risonanza nel mondo fu il Convertitore Bessemer.
Quella della trasformazione della ghisa in acciaio può essere considerata un’impresa di grande portata, forse al pari di quella della conquista della luna, luogo dove, indirettamente, l’uomo è stato portato dall’acciaio: cioè un grande passo per lo sviluppo tecnologico dell’umanità!
L'acciaio è così definito: è una lega ferrosa composta principalmente da ferro e carbonio, quest'ultimo in percentuale non superiore al 2,06%; oltre tale limite, le proprietà del materiale cambiano e la lega assume la denominazione di ghisa.
Cioè bisogna trovare il modo di ridurre il tenore di carbonio della ghisa fino ai valori tipici dell’acciaio; meglio se con tale operazione si eliminano anche gli elementi inquinanti già presenti senza aggiungerne altri.
Il processo è stato studiato da molti chimici e ingegneri, ognuno dei quali ha proposto varie soluzioni che gettano le basi per la scoperta che è la base del nostro post. Per non appesantire troppo la lettura tratterò di questi in altri post successivi. La svolta si ha con l'ingesso in scena di Henry Bessemer.
Prima di essere un metallurgista Bessemer fu un ricercatore: sperimentava metodi per ottenere prodotti di alta qualità, soprattutto relativamente alle loro caratteristiche meccaniche, partendo da ghisa liquida. I suoi esperimenti consistevano nel versare, entro un crogiolo d’argilla riscaldato esternamente, la ghisa liquida su prodotti solidi a cui attribuiva un’azione ossidante in grado di bruciare l’eccesso di carbonio. Potrebbe essere andata così: per raffreddare il bagno metallico una volta utilizzò un getto di aria compressa, facendolo gorgogliare nel liquido. Grande sorpresa: pur essendo fredda, l’aria produceva un forte riscaldamento della ghisa, con sviluppo di fiamme, tanto da rendere inutile qualsiasi riscaldamento esterno! Da ciò Bessemer sviluppò l’idea del convertitore, cioè di un reattore termicamente autogeno, che non ha bisogno di fonti di calore esterne in quanto quello necessario viene fornito da reazioni chimiche esotermiche. La data di nascita del convertitore è 14 agosto 1856, quando Bessemer pubblicò i suoi dati sul quotidiano The Times.
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Schemi del convertitore
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Si suole dire che il convertitore ha una forma detta a pera e che può ruotare su se stesso (Fig. 19); è fabbricato in acciaio ed è rivestito internamente da refrattario. Il convertitore è dotato di una suola forata e da lì viene soffiata aria. Con la suola in alto si può immettere nel convertitore la ghisa liquida, proveniente dall’altoforno. Poi si ruota il convertitore iniziando il soffiaggio: in posizione verticale il convertitore è percorso dal flusso di aria e dalla sua bocca escono fiamme. A fine conversione, una nuova rotazione verso il basso permette lo svuotamento.
Questa invenzione fu fondamentale nell'evoluzione della siderurgia anche se il puro convertitore Bessemer ebbe vita breve e fu soppiantato dopo pochi anni. Questo a causa dei suoi problemi nell'eliminazione dello zolfo e del fosforo che rendevano il risultato di scarsa qualità. Nonostante ciò solo grazie a Bessemer si è fatto il passo fondamentale verso una produzione moderna.
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