Уильям Келли: Американдық металлург және болат өндірісінің новаторы
William Kelly (inventor)
Уильям Келли – америкалық өнертапқыш, қазіргі болат өндірісінің негізін қалаушылардың бірі. 1850-жылдары балқытылған темірге ауа құю арқылы жаңа технология ойлап тапты.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Америкалық кәсіпкер
American businessman
Уильям Келли (21 тамыз 1811 – 11 ақпан 1888), Пенсильвания штатының Питтсбург қаласында дүниеге келген, американдық өнертапқыш. Ол 1850-ші жылдардың басында сынақтан өткізген, балқыған темірге ауа құю арқылы қазіргі заманғы болат өндірісін дамытушылардың бірі ретінде танылады. Осыған ұқсас процесті Генри Бессемер 1855 жылы тәуелсіз түрде ашқан және патенттеген. 1857 жылғы қаржылық дағдарыс салдарынан, Бессемер процесін лицензиялаған компания Келлидің патенттерін сатып алып, оларды Бессемер есімімен біртұтас жүйеде лицензиялады. Келлинің осы процестің ойлап табылуына қосқан үлесі көбінесе аз белгілі.
William Kelly (August 21, 1811 – February 11, 1888), born in Pittsburgh, Pennsylvania, was an American inventor. He is credited with being one of the inventors of modern steel production, through the process of injecting air into molten iron, which he experimented with in the early 1850s. A similar process was discovered independently by Henry Bessemer and patented in 1855. Due to a financial panic in 1857, a company that had already licensed the Bessemer process was able to purchase Kelly's patents, and licensed both under a single scheme using the Bessemer name. Kelly's role in the invention of the process is much less known.
Ерте өмір
Келли Пенсильванияның Батыс университетінде металлургияны оқыды. Ғалым болып жұмыс істеудің орнына Келли, оның інісі және күйеу баласы құрғақ тауарлар мен комиссиялық бизнес ашты, оны олар «МакШейн және Келли» деп атады. Қойманы өрт қырып кеткеннен кейін, Уильям мен оның інісі Джон 1847 жылы темір өнеркәсібіне қатысу үшін Кентукки штатының Эддивилл қаласына көшуге шешім қабылдады.
Kelly studied metallurgy at the Western University of Pennsylvania. Instead of getting a job as a scientist, Kelly, his brother, and his brother in law started a dry goods and commission business, which they called McShane & Kelly. After a fire destroyed their warehouse, William and his brother John decided to move to Eddyville, Kentucky in 1847 to enter the iron industry.
Темір және болат өндіру
1846 жылы олар Камберленд өзені бойындағы Лион округінде орналасқан, Эддивилл темір зауыты деп аталған темір өндіру компаниясын сатып алды. Кейін олар зауытқа Келли және Компания деген ат берді.
In 1846, they purchased an iron manufacturing company in Lyon County on the Cumberland River, called Eddyville iron work. They then renamed the factory Kelly & Company.
Дәстүрлі әдістер
Келли мен Бессемердің балқыған темірге ауа құю технологиясын қайта ашқанға дейін темір, құйма темір түрінде қолданылды – берік, бірақ сынғыш металл, ол домен пешінде тас көмірден алынған кокспен темір кенін өңдеу арқылы жасалған. Сондай-ақ, темір кенін оттегі аз ортада, көмірмен қыздырылатын гүлдену пешінде қыздыру арқылы жасалған, иілгіш және серпімді темір де болды. Осы процесте "гүлдер" деп аталатын 100-ден 200 фунт салмақты, өте аз көміртегі бар және шлак қосылған темір кесектері пайда болатын. Бұл гүлдерді соққымен (алғашқыда қолмен, кейін бу машинасымен) қайта-қайта соғып, шлакты шығару үшін бүктеу қажет болды. Осыдан кейін, көміртегін қайта қосу үшін оны көмірмен бірге тас қораптарда ұзақ уақыт қыздыру арқылы болатқа айналдыруға болатын. Содан кейін, болатты пісіру температурасына дейін қыздырып, бірге соғып, үлкен нысандарға келтіруге болады. Басқа да еңбекті талап ететін және қымбат әдістер арқылы арнайы кендерден шамалы көлемде болат өндірілді.
Before the technique of injecting air into molten iron was re discovered by Kelly and by Bessemer, iron was available as cast iron, a strong but brittle metal made in a blast furnace by treating iron ore with coke derived from coal, and wrought iron, a more malleable and flexible metal made by heating iron ore in a low oxygen environment in a bloomery heated by charcoal and producing "blooms", which were 100 to 200 pound lumps of very low carbon iron mixed with slag. The blooms then had to be worked repeatedly by hammering with a helve hammer or later a steam hammer and folding it to work out the slag. This could in turn be converted to steel by heating it for prolonged periods sealed in stone boxes with charcoal, to add back carbon. The resulting steel could then be formed into larger shapes by heating it to welding temperature and hammering it together into a mass. Other laborious and expensive methods made small amounts of steel from special ores.
Келли мен Бессемердің жетілдірулері
Келли 1850 жылдары көміртегінің мөлшерін азайту мақсатымен балқытылған темірге ауа үрлеу процесін, "ауа қайнату процесін" тәжірибелеп бастады. Оның бастапқы мақсаты – темір және болат өндірісі үшін қажетті отын мөлшерін азайту болды, себебі ағаш көмірін жасау үшін көп мөлшерде ағаш қажет болатын. Ол, үрленген ауа балқыған темірді салқындатпай, керісінше, көміртекпен қосылып, темірдің қайнауына және күйіп, көміртегінің мөлшері айтарлықтай төмендеуіне себеп болатынын, осы арқылы темірдің сапасын жақсартатынын немесе оны болатқа айналдыратынын анықтады. Оның теміршілері де осы жаңалыққа үлес қосып, көмектескен болуы мүмкін. Келлидің өмірбаянында айтылғандай, 1854 жылы ол Нью-Йорк шайханасы арқылы қытай теміршілерін жұмысқа алған. Металлургия тарихшысы Дональд Вагнер Қытайда осыған ұқсас процесс бұрыннан бар екенін, ал Келлидің қытай теміршілері балқытылған шойынға ауаның әсерін жақсы білгенін атап өтті. 1899 жылы Эддивиллге сапардан оралған инженер Уильям Филлипс: «Қытайлықтар бұрыннан-ақ темірді ауамен үрлеу арқылы тазартып келген. Сондықтан Келлидің қытай жұмысшыларын шақыруының себебі, темір өндірісі саласында білімі бар мамандардың қызметін қажет етуімен байланысты болды деп ойлаймын» деп жазды. Келли металлургия саласында жоғары білім алған, ал Бессемер өзінің өмірбаянында тек әкесінің типтік қалыптар құю және машина жасау шеберханасында алған тәжірибелік білімінен басқа ешқандай білімі болмағанын айтты. Ол 1854 жылы: «Менің темір металлургиясы туралы білімім сол кезде өте шектеулі болды» деп мәлімдеді, бірақ бәрібір, ұзақ тәжірибелер мен жақсартуларсыз, балқытылған темірге ауа үрлеуге және оны болатқа айналдыруға қабілетті конвертерді құрастыра алды. Дегенмен, Бессемер Бессемер процесін ойлап табудан бұрын көптеген өнеркәсіптік процестердің авторы ретінде танымал болды. Темірге ауа үрлеудің әлеуеті Бессемер мен Келли патент алуға өтініш бермес бұрыннан белгілі болды, мысалы, финерлік процесте және 1840 жылдары Джеймс Насмит жүргізген тәжірибелерде. 1856 жылдың қыркүйегінде Бессемердің патенты туралы Scientific American журналында жарияланды. Келли 1856 жылдың қазан айында журналға хат жолдап, өзінің бұрынғы тәжірибелерін сипаттап, өзінің зауытындағы ағылшын жұмысшылары Бессемерге Келлидің тәжірибелері туралы хабарлағанын мәлімдеді. Келли былай деп жазды: «Менің жаңалықтарым Англияда үш-төрт жыл бұрын белгілі болды деп есептеймін, себебі көптеген ағылшын құдықшылар менің жаңа процесімді көру үшін осы жерге келді. Олардың кейбіреулері Англияға қайтып, менің өнертабысым туралы сол жерде айтқан болуы мүмкін». Кейінірек Келлидің ұлы Бессемердің жеке өзі Эддивиллге барып, Келлидің тәжірибелерінен құпия түрде үйренген деген негізсіз айыптау жасады.
Kelly started experimenting with his "air boiling process," a process of blowing air up through molten iron to reduce the carbon content, in the 1850s. His initial goal was to reduce the amount of fuel required for iron and steel making, because of the immense amount of timber required to make the charcoal. He discovered that the injected air did not cool the molten iron, but instead combined with the carbon to cause the iron to boil and burn violently until the carbon was greatly reduced, improving the quality of the iron or converting it to steel. His iron workers may have contributed to his discovery. According to Kelly's biography, in 1854 he hired Chinese iron workers through a New York teahouse. Historian of metallurgy Donald Wagner notes that a similar process was already extant in China, and that Kelly's Chinese iron workers were likely familiar with how molten cast iron behaved under an air blast. The engineer William Phillips, after a trip to Eddyville, wrote in 1899 that "the Chinese had refined iron by blowing air into it a great many years ago, and I have thought that Kelly, in asking for Chinese laborers, would naturally require the services of those who had some knowledge of the iron business." Kelly was college educated in metallurgy, while Bessemer in his autobiography described no education, other than a practical knowledge of typecasting and machining learned at his father's type foundry, stating in 1854, "My knowledge of iron metallurgy was at that time very limited ", but somehow he was able to build, without a long series of progressive improvements, a functioning converter to blow air into molten iron and convert it to steel. However, Bessemer was a renowned inventor of many industrial processes before he invented the Bessemer process and the potential of blowing air through iron had long been known about before either Bessemer or Kelly applied for a patent, such as in the finery process and in experiments undertaken in the 1840s by James Nasmyth. In September 1856, Bessemer's patent was reported by Scientific American. Kelly wrote a letter to the magazine in October 1856 describing his earlier experiments and asserted that the English workmen at his plant had informed Bessemer of Kelly's experiments. Kelly writes, "I have reason to believe my discovery was known in England three or four years ago, as a number of English puddlers visited this place to see my new process. Several of them have since returned to England and may have spoken of my invention there." Kelly's son would later make the unsubstantiated allegation that Bessemer had personally visited Eddyville to secretly learn from Kelly's experiments.
Патенттің жаңартылуы
1871 жылы АҚШ патент бюросы Келлиге оның патенін 7 жылға жаңартты, ал осы процеске патент алған Бессемер мен Роберт Форестер Мушеттің патентті жаңарту туралы өтініштерін қабылдамады. Бессемердің жаңаруы оның британдық патенінің мерзімі бітіп, он төрт жылдық өмір сүру мерзімі аяқталғандықтан қабылданбады, сондай-ақ британдық темір өндірушілері ұқсас шектеулерге ұшырамағанда, Бессемерге АҚШ-та қорғау беру әділ болмас еді. Егер осы мәселе болмаса, Бессемерге жаңару берілер еді.
In 1871, the U. S. Patent Office granted Kelly a renewal of his patent for 7 years while rejecting applications for renewal by Bessemer and Robert Forester Mushet, who had also received patents for the process. Bessemer's renewal was rejected for the sole reason that his British patent with which it had been made co terminal had duly expired at the end of its fourteen years of life, and it would have been inequitable to give Bessemer protection in the United States while British iron masters were not under similar restraint. Had it not been for this consideration, Bessemer probably would have been granted a renewal.
Келлидің банкроттығы
1857 жылғы қаржылық дағдарыс Келлинің банкроттығына соқты, және ол өзінің патентерін сатуға мәжбүр болды. Патенттер бірлесіп лицензияланғандықтан, өнертабысқа басымдық даулары бизнес әлемі үшін маңызсыз болды. Келли Бессемерге төленген патенттік роялтилердің шамамен 5% ғана алды, ал процеске Бессемердің аты берілді. Бессемердің Англияда жақсы дамыған болат өндіріс кәсіпорны болған, ал Келли көбіне белгілі емес еді.
The financial panic of 1857 resulted in Kelly's bankruptcy, and he was forced to sell his patent. With the patents jointly licensed, invention priority disputes became of little interest to the business world. Kelly received only about 5% of the patent royalties paid to Bessemer, and Bessemer's name was used for the process. Bessemer already had a well known steel making operation in England, and Kelly was little known.
Бессемер болат
Келли мен Бессемер патенттеріне ие компаниялар 1866 жылы өнімді "Бессемер болат" деген атпен сата бастады. Бессемер процесі болаттың бағасын күрт төмендетіп, сапасын арттырды, соның арқасында 1865 жылдан 1900 жылдардың басына дейін АҚШ-тың өнеркәсіптік дамуы мүмкін болды. 20 ғасырдың басында Бессемер процесі ашық ошақ процесімен ығыстырылды.
The companies owning the Kelly and Bessemer patents began selling the product under the name "Bessemer Steel" in 1866. The Bessemer process greatly reduced the cost of steel and improved the quality, making possible the industrial growth of the United States from 1865 until the early 1900s. The Bessemer process was replaced by the open hearth process in the early 20th century.
Келлидің кейінгі өмірі
Келли өмірінің соңына дейін Луисвилл, Кентукки қаласында жұмыс істеді, балта жасап қана қоймай, жылжымайтын мүлік және банк ісімен де айналысты. Ол 1888 жылдың 11 ақпанында дүниеден өтті.
Kelly worked in Louisville, Kentucky for the rest of his life, manufacturing axes as well as working in real estate and banking. He died there February 11, 1888.