Уильям Келли (изобретатель)

Уильям Келли, изобретатель

Уильям Келли (21 августа 1811 — 11 февраля 1888), родился в Питтсбурге, штат Пенсильвания , американский изобретатель. Ему приписывают то, что он был одним из изобретателей современного производства стали посредством впрыска воздуха в расплавленный чугун, с которым он экспериментировал в начале 1850-х годов. Подобный процесс был независимо открыт Генри Бессемером и запатентован в 1855 году. Из-за финансовой паники в 1857 году компания, которая уже лицензировала бессемеровский процесс, смогла приобрести патенты Келли и лицензировать оба по единой схеме, используя имя Бессемера. Роль Келли в изобретении этого процесса гораздо менее известна.

Ранний период жизни

Келли изучал металлургию в Западном университете Пенсильвании . Вместо того, чтобы устроиться на работу ученым, Келли, его брат и зять открыли галантерейный и комиссионный бизнес, который они назвали McShane & Kelly . После того, как пожар уничтожил их склад, Уильям и его брат Джон решили переехать в Эддивилл, штат Кентукки, в 1847 году, чтобы заняться металлургической промышленностью .

Производство железа и стали

В 1846 году они приобрели компанию по производству железа в графстве Лион на реке Камберленд , названную Eddyville Iron Work . Затем они переименовали фабрику в Kelly & Company .

Традиционные методы

заново открыли технику нагнетания воздуха в расплавленное железо До того, как Келли и Бессемер , железо было доступно в виде чугуна , прочного, но хрупкого металла, изготовленного в доменной печи путем обработки железной руды коксом , полученным из угля, и кованого железа . более податливый и гибкий металл, полученный путем нагрева железной руды в среде с низким содержанием кислорода в печи, нагретой древесным углем и производящей «блумы», которые представляли собой куски очень низкоуглеродистого железа весом от 100 до 200 фунтов, смешанные со шлаком . Затем блюмы приходилось неоднократно обрабатывать, ударяя молотком , а позже и паровым молотом , и складывая его, чтобы отделить шлак. Его, в свою очередь, можно было превратить в сталь, нагревая ее в течение длительного времени и запечатывая в каменных ящиках с древесным углем, чтобы вернуть углерод. Полученной стали затем можно было придавать более крупные формы, нагревая ее до температуры сварки и сковывая ее в массу. Другие трудоемкие и дорогие методы производили небольшое количество стали из специальных руд .

Улучшения Келли и Бессемера

Келли начал экспериментировать со своим «процессом кипения на воздухе» — процессом продувки воздухом расплавленного железа для уменьшения содержания углерода — в 1850-х годах. Его первоначальной целью было сократить количество топлива, необходимого для производства железа и стали, поскольку для производства древесного угля требовалось огромное количество древесины. Он обнаружил, что нагнетаемый воздух не охлаждает расплавленное железо, а вместо этого объединяется с углеродом, заставляя железо кипеть и бурно гореть до тех пор, пока содержание углерода не значительно уменьшится, что улучшит качество железа или превратит его в сталь. Его рабочие-металлисты, возможно, внесли свой вклад в его открытие. Согласно биографии Келли, в 1854 году он нанял китайских рабочих-металлистов через нью-йоркскую чайхану. Историк металлургии Дональд Вагнер отмечает, что аналогичный процесс уже существовал в Китае и что китайские рабочие-металлургисты Келли, вероятно, были знакомы с тем, как расплавленный чугун ведет себя под действием струи воздуха. Инженер Уильям Филлипс после поездки в Эддивилл писал в 1899 году, что «китайцы очистили железо, нагнетая в него воздух, много лет назад, и я подумал, что Келли, запрашивая китайских рабочих, естественно, потребует услуг из тех, кто имел некоторое представление о железном бизнесе».

Похожий процесс был позже независимо изобретен и запатентован Генри Бессемером в 1856 году. Келли получил металлургическое образование в колледже, в то время как Бессемер в своей автобиографии не описал никакого образования, кроме практических знаний в области литья и механической обработки, полученных на литейном заводе своего отца, заявив в 1854 году: «Мои знания в металлургии железа были в то время очень ограниченными. ..», но каким-то образом ему удалось, без длительного ряда прогрессивных усовершенствований, построить работающий преобразователь для вдувания воздуха в расплавленный чугун и превращения его в сталь. Тем не менее, Бессемер был известным изобретателем многих промышленных процессов до того, как он изобрел бессемеровский процесс, и о возможности продувания воздуха через железо было известно задолго до того, как Бессемер или Келли подали заявку на патент, например, в процессе отделки и в проведенных экспериментах. в 1840-х годах Джеймсом Нэсмитом . В сентябре 1856 года о патенте Бессемера сообщил журнал Scientific American . Келли написал письмо в журнал в октябре 1856 года, описывая свои предыдущие эксперименты и утверждая, что английские рабочие на его заводе сообщили Бессемеру об экспериментах Келли. Келли пишет: «У меня есть основания полагать, что о моем открытии было известно в Англии три или четыре года назад, поскольку несколько английских пуддлеров посетили это место, чтобы увидеть мой новый процесс. Некоторые из них с тех пор вернулись в Англию и, возможно, говорили о моем изобретение там». Сын Келли позже выдвинул необоснованное заявление о том, что Бессемер лично посетил Эддивилль, чтобы тайно поучиться на экспериментах Келли.

Галерея

Показаны различные типы преобразователей. Оригинальный преобразователь Келли много лет выставлялся возле главного офиса Bethlehem Steel Corporation на Уолнат-стрит в Джонстауне, штат Пенсильвания, пока его не перевезли в Смитсоновский институт в Вашингтоне, округ Колумбия. Его фотографию можно найти по этой ссылке: http: //explorepahistory.com/displayimage.php?imgId=1-2-9E0

• 
  Бессемеровский преобразователь
• 
  Бульон конвертировать
• 
  LD-конвертер
• 
  Конвертер Томаса

Патент Келли

Келли подал заявку на патент после того, как Бессемер запатентовал этот процесс, и в 1857 году ему был предоставлен патент США № 17 628. Основная заявка его патента заключалась в том, что «продувание струй воздуха, горячего или холодного, вверх и через массу жидкого железа, кислорода в воздухе соединяясь с углеродом в железе, вызывая сильное повышение температуры и кипение в жидкой массе, а также обезуглероживание и очистку железа».

Продление патента

В 1871 году Патентное ведомство США предоставило Келли продление его патента на 7 лет, отклонив при этом заявки на продление Бессемера и Роберта Форестера Мюше , которые также получили патенты на этот процесс. Продление срока действия Бессемера было отклонено по той единственной причине, что срок действия его британского патента, с которым он был сделан совместным, истек в конце четырнадцати лет его действия, и было бы несправедливо предоставлять Бессемеру защиту в Соединенных Штатах, пока британский патент мастера железа не подвергались подобным ограничениям. Если бы не это соображение, Бессемеру, вероятно, было бы продлено.

Банкротство Келли

Финансовая паника 1857 года привела к банкротству Келли, и он был вынужден продать свой патент. Патент Келли и патент Бессемера были лицензированы для производства стали в Пенсильвании , на Камбрийском металлургическом заводе , начиная с 1857 года. Поскольку патенты лицензировались совместно, споры о приоритете изобретений стали малоинтересными для делового мира. за патенты, Келли получила только около 5% гонораров выплаченных Бессемеру, и в этом процессе использовалось имя Бессемера. У Бессемера уже было известное предприятие по производству стали в Англии, а Келли был малоизвестен.

Бессемерская сталь

Компании, владеющие патентами Келли и Бессемера, начали продавать эту продукцию под названием «Бессемерская сталь» в 1866 году. Бессемеровский процесс значительно снизил стоимость стали и улучшил качество, сделав возможным промышленный рост Соединенных Штатов с 1865 года до начала 1900-х годов. на смену бессемеровскому процессу пришел мартеновский процесс . В начале 20 века

Дальнейшая жизнь Келли

Келли проработал в Луисвилле, штат Кентукки всю оставшуюся жизнь , производя топоры , а также работая в сфере недвижимости и банковского дела. Он умер там 11 февраля 1888 года.

Внешние ссылки

• Биография Уильяма Келли