Bessemer-prosessi oli ensimmainen teraksen laajamittaisessa teollisessa valmistuksessa kaytetty teollinen prosessi.

Bessemer-prosessissa masuunista saatava sula takkirauta , joka sisaltaa 3-4 prosenttia hiilta , mellotetaan (poltetaan ylijaamahiili pois) paarynan muotoisessa Bessemer-konvertterissa puhaltamalla siihen ilmaa. Ilman happi polttaa rautaan liuenneen hiilen ja rauta karbidien hiilen hiilidioksidiksi , ja tuloksena on terasta tai, mikali prosessi viedaan loppuun saakka, kankirautaa . Mellotus tapahtuu nestefaasissa ja noin 1 400 °C:n lampotilassa. Samalla myos epapuhtaudet, kuten pii , palavat pois.

Kemiallisena reaktorina Bessemer-konvertteri on siis panosreaktori , jossa panoksen koko on yleensa 8?30 tonnia. Bessemer-prosessi on hyvin nopea - panoksen mellotus kestaa vain noin 20 minuuttia, ja silla kyetaan tuottamaan suuria maaria terasta nopeasti.

Bessemer-teraksentuotantoprosessin alussa konvertteri kaadetaan vaaka-asentoon suuaukko ylospain, ja masuunista lasketaan sulaa takkirautaa konvertteriin. Konvertteri nostetaan pystyyn, ja samanaikaisesti konvertterin alapaasta puhalletaan suuttimien lapi suurella paineella ilmaa. Ilman happi polttaa pois epapuhtaudet, ja samanaikaisesti syntyy valtava noin 20 metria pitka lieska konvertterin suuaukosta. Kun prosessi on edennyt riittavan pitkalle, konvertteri kaannetaan ala-asentoon (suuaukko alaspain) ja sula teras kaadetaan edelleen prosessoitavaksi ja valssattavaksi.

Itse konvertteri on rakennettu terasvaipan ymparoimasta keraamisesta materiaalista, joka on vuorattu joko savella (Britannian vahafosforisille rautamalmilaaduille kaytetty hapan Bessemer-prosessi) tai dolomiittikalkkikivella (Keski-Euroopan runsasfosforisille rautamalmilaaduille kaytetty emaksinen Thomas-Gilchrist-prosessi). Thomas-Gilchrist-prosessin sivutuotteena saadaan tuomaskuonaa , joka on arvokas fosforilannoite.

Prosessi on saanut nimensa keksijansa Sir Henry Bessemerin mukaan, ja se patentoitiin 1855. Bessemer lisensoi keksintonsa ainakin Carnegie Steel Companylle (perustajat Andrew Carnegie ja Henry Phipps ), joka kaupallisti sen menestyksekkaasti. ^[1] Bessemer-prosessi merkitsi suurta edistysaskelta, silla putlaus oli hidas menetelma, eika ennen Bessemer-prosessia ollut kaytannossa mitaan mahdollisuutta tuottaa teollisesti terasta takkiraudasta.

Bessemer-prosessin pullonkaula oli sen valtava tehokkuus: koko panoksen konversio kestaa vain 20 minuuttia. Aika on aivan liian lyhyt naytteenottoa ja kemiallista analyysia varten, ja Bessemer-teraksen laatu saattoi vaihdella erasta toiseen. Samoin puhallusilma sisaltaa teraksen laatuun vaikuttavaa typpea. Ongelma oli jo Henry Bessemerin tiedossa, ja han ehdotti puhalluksessa ilman sijasta hapen kayttoa, mutta 1800-luvun teollisuus ei kyennyt tuottamaan riittavan puhdasta happea. Ongelma ratkaistiin vasta 1950-luvulla, kun Voest Alpine AG (Linz-Donawitz, Itavalta ) kehitti emashappimellotusprosessin (BOS, Basic-Oxygen Steelmaking). Emashappimellotus oli Bessemer-prosessin uudistettu versio, ja se onkin nykyaan syrjayttanyt seka alkuperaisen Bessemer-prosessin etta Siemens-Martin-prosessin lahes taysin teraksen primaarivalmistusmenetelmana "neitseellisesta" takkiraudasta.

Varhaisempaan putlaamalla saatavaan keittoterakseen verrattuna Bessemer-teraksen hinta on noin kymmenesosan, joskaan se ei ole yhta korkealuokkaista. Nykyisin yleisin teraksen mellotusvalmistusmenetelma emashappimellotus , on Bessemer-prosessin parannettu versio.

• Kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Bessemer-prosessi Wikimedia Commonsissa