베세마이는 영국 허트포드 카운티 사람이다. 그녀는 6 월 18 13+ 10 월 19 에서 영국 찰튼에서 태어났다. 런던에서 멀지 않아 경제도 비교적 발달했다. 산업 혁명 시기에 기계 공업은 런던을 중심으로 한 잉글랜드 남동부에서 급속히 발전하였다. 베세마이는 이 지역에 살면서 어려서부터 공업 생산의 영향을 받았다.
베세마이의 아버지는 원산지인 프랑스이다. 프랑스 대혁명이 발발한 후 그는 영국으로 이주하여 정착했다. 책에는 그의 아버지에 대해 다른 견해가 있다. 어떤 사람들은 그가 발명가라고, 어떤 사람들은 그가 엔지니어라고, 어떤 사람들은 그가 공장주라고 말한다. 어쨌든, 그의 아버지가 엔지니어링 기술에 익숙하다는 것은 의심의 여지가 없다.
바로 이런 가정에서 생활하기 때문에 베세마이는 어려서부터 기술 교육을 받을 수 있는 유리한 조건을 갖추고 있다. 베세마이는 평생 교육을 많이 받지 못하고 초등학교만 다녔다. 그의 이후의 지식은 모두 실천 속에서 독학한 것이다. 베세마이의 아버지는 공장을 운영하고 있는데, 그의 아버지의 공장은 바로 그가 기술을 공부하는 학교이다. 그는 일생 동안 많은 발명을 하였으며, 이러한 발명을 완성하는 데 필요한 기술과 지식은 대부분 그의 아버지의 공장에서 배웠다.
베세밀은 천성적으로 총명하여 머리를 쓰는 것을 좋아한다. 심지어 그가 어렸을 때, 그는 발명창조의 재능을 보여 주었다. 18 살 때 그는 고향을 떠나 홀로 런던으로 가서 사업을 도모하고 독립생활을 했다. 이 시점에서 영국의 산업 혁명은 이미 완성 단계에 접어들면서 각종 과학 기술 발명이 끊임없이 출현하고 있다. 이 시대의 환경은 베세마이에게 재능을 과시할 수 있는 기회를 제공했다. 그는 런던에서 일할 때 이미 많은 발명품을 만들었다고 한다.
스무 살도 안 되었을 때, 그는 우표에 소인을 자동으로 찍을 수 있는 기계 도장법을 발명했다. 그의 발명은 영국 정부의 주의를 끌었고, 곧 채택되었다. 이런 기계를 사용했기 때문에 우체국 직원들은 많은 번거로움을 줄일 뿐만 아니라 정부는 매년 50 만 파운드의 경제적 손실을 절약할 수 있다. 그러나 영국 정부는 그에게 상을 주지 않았다. 많은 사람들은 그가 단지 젊은이일 뿐이라고 생각하는데, 발명도 복잡해 보이지 않아 보상할 필요가 없다. 이 일은 베세마이에게 매우 자극적이어서, 그는 평생 잊지 못할 것이다. 이후 그는 각종 발명에 종사할 때 항상 특허 증서를 취득하여 자신의 권익을 보호하려고 애썼다.
베세마이는 또한 구리 가루를 만드는 기계를 발명했다. 구리가루는 흔히' 금가루' 라고 불리는데, 일종의 금색 물감으로 구리 아연 합금 황동으로 만들어졌다. 구리 가루는 용도가 광범위하여 가공 제조에 시간이 많이 걸리고 시장에서 매우 비싸다. 이 상황을 알게 되자 베세마이는 당시 구리 가루를 만드는 방법을 개선하기로 했다.
그는 관련 기술 서적을 연구하고, 다른 한편으로는 연구와 실험을 진행하여 구리 가루를 만드는 간단한 기계를 발명했다. 하지만 이 기계가 처음 생산한 구리 분말은 매끄럽지도 어둡지도 않아 시중에서 파는 구리 분말과는 거리가 멀다. 그래서 그는 이 기계에 대해 많은 개선을 했고, 결국 성능이 완벽한 기계를 만들었다. 베세마이가 이 기계로 생산한 구리 가루는 시장에서 판매되는 동종 제품의 품질에 완전히 도달했다.
베세마이가 구리 분말 제조기를 발명한 후, 외부에 알리지 않기 위해 그는 즉시 특허권을 신청하지 않고 집에 숨어서 스스로 구리 가루를 만들었다. 베세마이의 생각은 이 기계로 구리 가루를 만들어 판매하면 막대한 수입을 얻을 수 있다는 것이다. 그런 다음 더 많은 발명품을 만들기 위해 이 돈을 자금으로 연구와 제조에 종사한다. 그의 방법과 생각은 이해할 수 있다.
위의 두 가지 발명품 외에도 베세마이는 조판 기계에 대해 약간의 개선을 했다. 그는 또한 유리 제조 공정을 연구하고, 개선하며, 새로운 제조 방법을 제시했다. 청동 합금에 대해서도 그는 더 많은 연구를 진행했다. 청동은 주조를 통해 일반적인 기계 부품과 예술품을 생산하거나, 압연을 통해 판재, 방망이, 파이프 등 각종 반제품을 만들 수 있다. 연구를 통해 베세마이는 청동 조각의 압연 공예를 많이 개선하여 사람들의 인정을 받았다.
19 년 50 년대 초 러시아와 터키에서 전쟁이 발발하여 크리미아 전역으로 빠르게 확산되어 크리미아 전쟁이라고 불렸다. 그런 다음 영국과 프랑스 연합이 참여했습니다. 1854 년 영국과 프랑스는 러시아에 전쟁을 선포하고 크리미아에 출병했다. 영국 전국의 주의력은 모두 이 전쟁으로 바뀌었고, 베세마이도 예외는 아니다. 그는 정말로 전쟁을 위해 무언가를 하고 싶어한다.
우선, 그는 병사들의 무기를 개선하여 소총이라는 새로운 소총을 발명했다. 이 소총 안에는 여러 개의 선이 새겨져 있는데, 그것이 쏘는 총알은 회전하는 방식으로 앞으로 움직이며 탄도는 비교적 안정적이다. 이런 소총으로 사격하는 것은 사정거리가 멀고 명중률이 높다. 실험 결과는 소총이 우수한 보병 작전 무기라는 것을 보여준다.
소총을 발명한 후 그는 주의력을 대포로 돌렸다. 당시 병사들이 사용한 화포의 성능은 그다지 좋지 않았다. 포탄이 배출되면 공기 저항 등의 요소가 공중에서 뒹굴면서 안정된 탄도를 유지할 수 없어 사격 정확도에 영향을 주는 경우가 많다. 베세마이는 기계 기술에 능해서 자신의 지혜로 국가가 이 문제를 해결할 수 있도록 돕기로 결정했다.
물리학에서 우리는 회전하는 물체가 움직일 때 회전축을 따라 안정을 유지한다는 것을 알고 있다. 총알이 비행 중에 비행 방향을 축으로 회전할 수 있다면 스크롤을 피하고 안정된 탄도를 유지할 수 있다. 이 원리에 따르면, 베세마이는 소총을 발명하여 효과가 매우 좋다. 이제 그는 이 생각을 따라 복합총을 만들 것이다.
그러면 어떻게 하면 비행 중에 껍데기를 회전시킬 수 있을까요? 물론, 소총처럼, 총구에 이중선을 새겨야 하고, 포탄은 총구와 긴밀하게 맞아야 한다. 이렇게 화약이 연소할 때 포탄이 이중선을 따라 움직이게 하고, 포탄은 자연스럽게 회전한다. 이런 포탄이 있으면 대포는 더 멀리 더 정확하게 칠 수 있다.
이 아이디어에 따르면, 베세마이는 새로운 종류의 대포를 설계했다. 그는 큰 흥미를 가지고 디자인을 영국 육군부에 제출했다.
베세마이를 실망시킨 것은 영국 육군부가 상당히 보수적이어서 그의 발명에 관심이 없다는 것이다. 그래서 그는 프랑스를 생각했다. 한편으로는 당시 프랑스는 영국의 동맹이었다. 한편, 그 자신은 프랑스인의 후손이며, 아버지는 프랑스 대혁명이 발발했을 때 영국으로 이민을 가셨다. 그래서 그는 마음속으로 프랑스에 대해 강한 친밀감을 가지고 있다. 이런 식으로 베세마이는 그의 디자인을 가지고 프랑스에 왔다.
프랑스를 통치한 나폴레옹 3 세는 그의 디자인에 관심이 많았고 실험을 하도록 격려했다. 실험의 결과, 이런 새로운 대포는 확실히 정확하고 사정거리도 매우 멀다는 것이다. 그래서 이 총은 곧 부대를 장비하는 데 사용되었다. 하지만 얼마 지나지 않아 문제가 또 발생했다. 때로는 포탄이 발사된 후 견고하지 않고, 때로는 화포가 포격을 받기도 한다. 나중에 또 몇 차례 총기 폭발, 총격자 사상자 중대 사고가 발생했다. 신형 화포는 적을 죽이지 않고 무기를 사용하는 사람을 소멸시켰다. 군은 어쩔 수 없이 전장에서 총기를 철수해야 했다. 당시 사람들은 새 포에 대해 의론이 분분했고, 베세마이에 대해서도 의심이 들었다.
베세마이는 스트레스를 많이 받았지만, 그는 자신의 디자인이 정확하다고 믿었다. 그와 관련 방면의 요구에 따라 군은 이 사고들을 진지하게 조사했다.
조사 보고서는 곧 나올 것이다. 프랑스 포병 전문가의 개입으로 조사 보고서는 사고 원인을 정확하게 분석했다. 당시 프랑스는 다른 나라와 마찬가지로 모든 대포가 주철이었다. 이런 방법으로 주조한 포장은 비교적 불규칙해서 2 트랙 포장의 요구를 만족시키기 어렵다. 새 포의 관건은 포강과 포탄의 간격에 대한 엄격한 요구가 있다는 것이다. 포탄과 포강의 간격이 너무 크면 화약이 폭발한 후의 기체가 새어 발사체 회전력이 부족하고 효력이 크지 않다는 것이다. 탄피와 포강 사이의 간격이 비교적 작을 때 화약 폭발로 포강 내부의 압력이 급격히 증가하여 포강 안팎의 온도 분포가 고르지 않고 주철 자체의 인성이 고압을 견디기에 부족하여 포강이 폭발하기 쉽다. 그래서 문제는 총을 주조하는 재료에 있다. 고압을 견딜 수 있는 단단하고 질긴 철을 정련할 수 있다면 새 포는 문제없을 것이다.
조사 보고서가 발표되었지만, 베세마이 대포로 인한 사고에 대해 우려하는 사람은 아무도 감히 그의 설계에 따라 대포를 만들 수 없었다. 그가 힘들게 개발한 새 포는 곧 쓸모없는 고철이 되었다.
흥미롭게도, 영국과 프랑스는 베세마이가 디자인한 신식 화포를 채택하지 않았지만, 그의 디자인 사상은 독일군에 의해 받아들여졌다. 1855 년 파리에서 열린 엑스포에서 독일 엔지니어 클로버가 베세맥이 꿈꾸던 강철 소총을 전시했다. 화포 실험의 결과 3000 발의 포탄이 발사되어 포신은 무사했다. 베세밀의 디자인이 완전히 정확하다는 사실이 증명되었다.
프랑스의 좌절에 직면하여 베세마이는 낙담하지 않았다. 그는 물질적 장벽을 돌파하면 신형 화포는 회생할 수 있을 것이라고 생각했다. 그래서 그는 제련 작업에 주의를 돌리기 시작했고, 강도 높은 철을 정제하여 새로운 대포 폭파 문제를 철저히 해결하기로 결심했다.
베세마이가 제련하고 싶은 단단하고 질긴 철은 사실 강철이다. 그러나 당시 그는 야철에 대해 아무것도 모르고 처음부터 배웠다. 우선 야철의 기초지식부터 배워라. 불과 2 ~ 3 년 만에 베세마이는 야금 문제에 관한 모든 책을 거의 다 읽었다. 이와 함께 영국 각지의 제철공장을 방문해 당시 제철 방법을 상세히 고찰했다. 책의 이론 지식과 철강 생산의 실천을 결합하기 위해서, 그는 또 한 공장을 운영하여 실험을 진행했다. 열심히 공부한 끝에 그는 마침내 야철의 기본 지식을 습득했다.
베세마이 실험 시대에 제조업에서 사용하는 철은 기본적으로 두 가지밖에 없었다. 하나는 주철, 즉 무쇠입니다. 탄소 함량이 높고, 단단하지만, 바삭하고, 인장 강도가 낮습니다. 주로 제련 후 엔진을 주조하는 실린더, 선반 등의 제품에 쓰인다. 무쇠의 질감은 단단하고 바삭하여 깨지기 쉬우니, 이것이 그 주요 결함 중의 하나이다. 베세밀이 설계한 신형 대포는 생철로 만든 것이다.
다른 하나는 단철로, 항인장 강도가 훨씬 높고, 신축성도 훨씬 크다. 숙철은 비교적 부드러워서 단조, 억압 등의 성형 방법으로 레일, 선체, 교량, 각종 기계 부품을 만들 수 있다. 이런 철은 질감이 비교적 부드러워서 고압 하에서 쉽게 변형되기 때문에 용도도 크게 제한된다.
철로에서 직접 정련한 철은 무쇠로, 무철의 탄소 함량이 매우 높아서 2% 이상이다. 무쇠에 함유된 탄소를 최대한 제거하고 숙철을 얻는다. 숙철의 탄소 함량은 일반적으로 0.04% 이하이다. 둘 사이의 탄소 함량은 강철이다. 무쇠와 숙철에 비해 강철은 경도와 인성이 뛰어난 뛰어난 성능을 가지고 있다. 그러나 그 당시 강철은 제조하기 어려웠기 때문에 매우 비싸서 귀금속으로 여겨졌다. 그것으로 포를 주조하는 것은 분명히 비현실적이다. 물론, 싸고 빠른 제강 방법을 찾을 수 있다면 별론이다. 자, 베세마이가 하는 일은 이런 방법을 찾는 것입니다.
전통적인 제강 방법은 선철을 먼저 숙철로 정련한 다음 적당량의 탄소를 넣어 강철로 정련하는 것이다. 무쇠를 숙철로 바꾸기 위해 당시 산화법, 즉 무철에 산화제 (보통 철광석) 를 넣어 가열하여 녹은 상태로 만들었다. 이때 녹은 생철의 탄소는 산화제와 반응하여 제거될 것이다.
베세마이는 생철을 숙철로 바꾸는 방법을 자세히 연구했다. 그는 세심하게 측정한 철광석을 무쇠에 넣은 다음 혼합물을 가열하여 녹은 상태로 만들었다. 철광석의 주성분은 산화철이다. 고온에서 산화철의 산소 원자는 생철의 탄소 원자와 결합하여 일산화탄소를 생성하는데, 일산화탄소는 더욱 연소되어 이산화탄소가 빠져나가게 된다. 이때 난로 안에 남은 것은 숙철이다.
실험 결과에 따르면, 베세마이는 생철의 탄소 원자를 산화시켜 숙철을 얻을 수 있는데, 왜 다른 산화 방법으로 탄소를 태울 수 없는가? 예를 들어, 송풍기를 사용하여 용융 선철에 직접 바람을 불어 공기 중의 산소가 녹은 선철의 탄소 원자와 반응하여 탈탄을 하여 숙철을 얻습니다.
베세마이의 건의는 일부 전문가들의 반대에 부딪혔다. 이 전문가들은 송풍기로 녹은 생철을 불면 찬 공기가 철수를 냉각시켜 응고시켜 제련 과정을 중단시킬 수 있다고 생각한다.
베세마이는 맹목적으로 전문가의 의견을 듣지 않았다. 그는 자신의 건의가 실현 가능한지 실험을 통해 감정해야 한다고 느꼈다. 실험 결과는 전문가의 의견과 상반된다. 불어오는 바람은 철수를 식히기는커녕 철수의 온도를 높인다. 그 중 산소 원자와 무쇠의 탄소반응이 열을 방출하기 때문이다.
첫 번째 실험에서, 송풍기가 녹은 생철에 바람을 불어넣었을 때, 이미 잔잔한 철로에서 갑자기 연소되어 반응이 매우 격렬하여 거의 통제력을 잃었다. 이것은 그를 매우 긴장하게 했다. 그는 철수의 탄소 등 불순물이 산화될 때 이렇게 많은 열을 방출할 줄은 몰랐다. 다행스럽게도 이 과정은 겨우 10 여 분 동안 계속되었다. 산화 후 그는 안심했다. 실험에 따르면 북풍법은 연료를 추가할 필요가 없고, 비용을 절감하고, 조작하기 쉽다는 것을 보여준다. 이것은 확실히 아주 좋은 생철 보양 방법이다.
실험이 깊어짐에 따라 베셀 (Bessel) 은 선철 숙화 과정에서 적절한 시기에 반응을 멈추면 선철의 탄소가 완전히 제거되지 않고 2% ~ 0.04% 범위 내에 유지되면 강철을 직접 얻을 수 있다고 더 생각했다. 전통적인 방법처럼 선철에서 숙철을 추출한 다음 숙철 단계를 거쳐 강철을 얻을 필요는 없다. 물론, 이러한 중간 과정들도 많은 연료를 사는데 돈을 쓸 필요가 없다.
이 아이디어의 타당성을 검증하기 위해, 그는 런던 산타판크리스에 있는 자신의 공장에 고정된 용융로를 건설했다. 노 높이는 약 1.2 미터로 선철 350 킬로그램을 담을 수 있습니다. 난로의 바닥에는 6 개의 송풍구가 있다. 베셀 (Bessel) 은 그것을 사용하여 심각한 실험을 했는데, 실험 결과는 그의 생각이 완전히 실현 가능하다는 것을 증명했다. 그래서 1856 년 8 월, 그는 첼텐나임의 남영국과학촉진회 연례회의에서' 연료없이 숙철과 강철을 만드는 방법' 이라는 제목의 보고서를 만들어 자신의 제강 방법을 소개하고 열심히 쓴 논문을 잡지사에 보내 발표했다. 그 이후로, 그의 북풍 제강법은 정식으로 세상에 공포되었다. 1860 년, 최초의 개선된 모바일 컨버터가 건설되어 생산에 들어갔다. 사람들은 일반적으로 이 난로를 "베세밀 변환기" 라고 부른다. 산성 재료를 난로로 사용했기 때문에, 이런 제강 방법은' 산성 밑바닥 드라이어 제강법' 이라고도 불린다.