|
||
| İngiltere'de krallık emirnamelerince yasaklanmasına, Fransa'daSorbonne'un şiddetle karşı çıkmasına rağmen, ormanlar tükendikçetaşkömürüyle ısınma yaygınlaşıyordu. Evlerden bir süre sonrafabrikalara da girmeye başladı. Önce cam (1635), bira ve tuğla fabrikalarına girdi. Derken gününbirinde, bir demir döküm fabrikası sahibi, "biz niye kullanmayalım?"diye düşündü. Bu kişi Dunley idi Ne yazık ki, bu iş Dunley'in düşündüğü gibi kolay değildi. Yalnızodunkömürünün yerine taşkömürü kullanmakla demir elde edilemezdi. Öncedemir cevherinin içindeki oksijeni yok etmek gerekiyordu. Odunkömürününgörevi maden cevherinden oksijeni alarak karbonikgaz yapmaktı; yaniişlem sırasında odunkömürü ikili bir rol oynuyor, önce reaksiyonagerekli ısıyı sağlıyor, sonra da kimyasal madde olarak bu reaksiyonakatılıyordu. Hatta demirin içinde eridiğinde üçüncü bir rol dahaoynuyor, (yüzde 1,5'dan azsa) demiri "çelik", (yüzde 3 ya 5 olursa)"döküm" haline getiriyordu. Yerine doğrudan taşkömürü koymak neden mümkün değildi? Çünkü taşkömürü,odunkömürü gibi hemen hemen tam karbon değil, tersine oldukça katışıkbir maddeydi. Taşkömürü ısı verici olmakla birlikte kimyasal maddeolarak reaksiyona katılamazdı. Katılabilmesi için taşkömürünün karbonaçevrilmesi gerekliydi. Dunley bunun da çözüm yolunu buldu:Taşkömürünü damıtarak kok halinegetirmek mümkündü. Yalnız bu buluşu, uygulama alanına sokan başka birİngiliz aile, Darbyler oldu. Abraham Darby (1677-1717), Dudley gibi Birmingham dolaylarındadoğmuştu. Bu bölgenin hem demir, hem de madenkömürü bölgesi oluşunadikkat etti. Dindar adam, bu durumun Tanrı buyruğu olduğuna, izlemesigerekli yolu kendisine O'nun gösterdiğine inanıyordu. Böylece Dunley'inyarıda bırakmış olduğu işi ele aldı. İskoçya'ya giderekCoalbrookdale'de bir fabrika kurdu ve taşkömürünü kok haline getirmekiçin deneyler yapmaya başladı. 1709'da bu işi başarmasına başardı, amaölümü buluşunu sanayileştirmesini engelledi. Odun kullanmadan demiri ilk elde eden oğlu II. Abraham Darby oldu (1735). Olay İngiltere'de büyük yankılar yarattı. Ülkede taşkömürü boldu, bu da artık istenildiği kadar kok kömürü eldeedilebilir, yüksek fırınlara yutabildikleri kadar yakıt verilebilirdemekti. Böylece demir ve çelik üretimi arttıkça artacaktı. Uygarlığınve İngiltere'nin kaderini değiştirecek olan "çelik çağı" açılmıştı.Baba Abraham'ın, ölümünde yılda 600 ton döküm veren fabrikalarının,üretimi oğlunun ölümünde 10.000 tona, torunu zamanında da 15.000 tonayükseldi. Ne var ki, büyük çapta üretim, Britanya sanayii için genellikle yapılanyermelerin bir kere daha tekrarlanmasına yol açtı. Üretim miktarbakımından yeterliydi, ama kalitesizdi. Elde edilen demir, madenköpüğüyle doluydu, dolayısıyla iyi kalite demire ihtiyaç görüldüğünde,oduna sadık kalan İsveç ya da Rusya'ya başvurmak gerekiyordu. Bu durum, özellikle sert çeliğe ihtiyaçları olan araç imalatçılarınızor duruma sokmuştu. Gerçi Birtnguccio'dan (1540) beri 'semantasyon'yoluyla, yani demire karbon içirerek çelik yapmayı biliyorlardı, amasemantasyonlu çelik bile, sözgelişi saat zemberekleri imali gibi inceişler için, elverişsizdi Sonunda sabrı tükenen bir saatçi kollan sıvadı ve istenen nitelikteçeliği imal etmeyi başardı. Bu, Doncasterli Benjamin Huntsman adındabir İngilizdi (1704-1776). Yüksek ısıya dayanabilecek büyük bir kabıniçinde semantasyonlu çeliği koyup erittikten sonra, buna su verdi.Böyle eritilip su verilen çelik en ince araçları bile imal etmeyeyarayacak nitelikteydi. Şunu da hemen ekleyelim; bu yolla ancak azmiktarda çelik imal edebilirdi, dolayısıyla fiyatı da pahalı oluyordu.Çeliği tonlarla ısmarlamakta olan mühendisler, buluştan bu yüzdenhoşnut kalmamışlardı. Sheffield Çelik Fabrikası da, Huntsman çeliğiniçok sert olduğundan kullanmak istemedi. Madem çelikte önemli olan karbon oranıydı; bu iki şekilde, ya karbonsuzdemire karbon vermek ya da fazlasıyla karbonlu dökümden karbonçıkartmakla elde edilebilirdi. O güne kadar birinci yoldan gidilmişti.Ama bu yol ihtiyaçları karşılayacak miktarda çelik vermediğinden,ötekini denemek yerinde olacaktı. İngiliz madencisi Henry Cort da böyledüşünmüştü her halde. Dökümü karbonundan arıtmak için oksitleyici birmaddeyle karıştırıp kor haline gelinceye kadar ısıttı. Fazla karbonuböylece giderdiğinde, elde ettiği maddeyi, köpüğünden arıtmak içindövmekten başka iş kalmıyordu. Cort'un fırınına "Uzun alevli fırın" ve kullandığı yönteme de"puddlage" (dökme demiri ocakta tavlama) adı verilir. Bu buluşsayesinde sanayiye yetecek miktarda iyi kalite çelik elde edilebiliyor;dolayısıyla Rusya ve İsveç'in tekeli kaldırılıyordu. Böylece İngiltereçelik piyasasına hâkim oldu. Ve gerek madeni, gerekse üretim yöntemiyledünyaya kendini kabul ettirdi. İngilizler madencilikte dünyada rakipsizduruma yükselmişlerdi. Birçok ülkeler, İngiliz mühendislerini davet ediyor, kendi ülkelerindedemir fabrikaları kurmakla görevlendiriyorlardı. Madeni araç imalikonusunda İngiliz mühendislerine baş vurulmaya başlandı. Fransa veAlmanya'da ilk yüksek fırını İngilizler kurdu. (1787). Buharkazanlarını 'monte' edenler de onlar olduklarına göre, o dönemdeİngilizler dünya sanayisini ellerinde bulunduruyorlardı, diyebiliriz. ÇELİK ADİ BİR MADEN HALİNE GELİYOR Çeliğin her bakımdan demire üstün olduğunu herkes takdir etmekteydi.Ama geçen yüzyılın ortalarında lüks bir maden durumundaydı. Sözgelişi,1864'te Fransa, 1.213.000 ton dökme demir, 792.000 ton demir ve yalnız41.000 ton çelik üretmekteydi. Bununla da sadece silah, bıçak, testereve benzeri gereçler imal edilmekteydi. Semantasyon ya da eritme yoluylaolsun, imali güç ve pahalı oluyordu. Öyle ki, bu durumda çelik birköprü inşa etmek söz konusu olamazdı. O sıralarda Londra'da Henry Bessemer (1813-1898) adlı bir mucityaşamaktaydı. Son derece verimli bir zekâya sahip olan bu kişi, çokçeşitli konularda başarılı çalışmalar yapmıştı; optik camlar ve kadifeüzerinde basma konusunda yenilikler getirmiş, bir yazı makinesi, birtulumba, kanatçıkları olan bir obüs imal ve dalgalardan sarsılmayan birgemi inşa etmişti. Bu son icadının III. Napolyon tarafından reddedilmesi üzerine (1855)atölyesine döndü ve başka araştırmalar yapmaya koyuldu. Madenciliğigeliştirmeye karar verdi ve dökme demirin erimekte olduğu fırınınbaşına geçip incelemelere girişti. Böylece, günün birinde sıvıhalindeki dökme demirin üzerine esen soğuk havanın onu soğutacağı yerdeısıyı yükselttiğini hayretle gördü. Servetinin büyük bir bölümünü yutanbir dizi denemelerden sonra, bu oluşumun nedenini bulabildi. Hava akımıdemirde bulunan karbon, silisyum ve manganez gibi öğeleri yakmaktaydıve ısıyı yükselten işte bunların yanmasıydı. Kısacası dökme demirinkarbonunu yakarak Huntsman yönteminden daha kolay ve daha fazlamiktarda çelik elde edebilmekteydi. Bessemer yöntemi yalındı: Eritilmiş dökme demiri soğuk bir toprak kabadökmek ve üzerinden bir hava akımı geçirmek yeterliydi. Sanayi, buluşuhemen benimsedi, ama mucitin dediği kadar kolaylıkla uygulanamadığınıfark eder etmez de aynı çabuklukla itti. Bunun üzerine Bessemer kendisi bir çelikişletmesi kurdu ve Sheffield'deki fabrikasında bu yöntemi geliştirmekiçin ciddi çalışmalar yapmaya koyuldu. İki yılına ve servetinin kalanbölümüne mal oldu, ama sır bulunmuştu. Kulakları sağır edici horultularve fışkıran alevler içinde çelik kusan, içi kil döşenmiş yirmi tonkapasiteli dev imbiklerle uygulanan konvertisör tekniği doğmuştu. Unutmamak gerekir ki 1851'de İngiltere yalnızca 60.000 ton çelik imaletmişti. Bunu, 1880'de 1.320.000 tona 1890'da 3.637.000 tona (%45'iBessemer yöntemiyle) yükseltti. Aynı yıl Fransa'da üretim 389.000 tona(%26 Bessemer); Almanya'da 1.613.000 tona (%16 Bessemer) ve A.B.D.'de4.346.000 tona (%88 Bessemer) ulaştı. Almanyada'ki %16 ile A.B.D.'deki %88 oranı arasındaki büyük farknedeniyle okurlarımın aklına şu iki soru takılmıştır: 1) Neden bütünülkeler üretimlerinin tamamı için Bessemer yöntemini benimsememişlerdi?2) Neden çoğu yerde sadece yardımcı yöntem durumunda kalmaktaydı? Bu, Bessemer yönteminin bile kendine göre sakıncalarının bulunmasındanileri geliyordu. Çelik büyük bir hızla elde ediliyordu; öyle ki,başındaki işçi madeni tam olarak hangi anda akıtması gerektiğini iyicebelirleyemiyordu. Bir dakika önce akıtsa, dökme demirin çeliğe dönüşümütam olmuyor, bir dakika sonra, demirin kendisi yanıyordu. Yani işlemsüresinin çok kısa olması sonucu oluşumu ve madenin niteliğini kontroletmek imkânsızdı. Öyle ki bu yöntemle mükemmel ve her işe elverişli birmaden elde edilemiyordu: Elde edilen, çelik raylar için uygun, bunakarşılık araç imali için yetersizdi. Bu nedenle teknisyenler daha yavaşbir yöntem bulunamaz mı diye düşünmeye başladılar. MODERN ÇELİĞİN SIRRINI BULAN ADAM İlk çözüm şeklini getirenler Siemens kardeşler oldular. Siemensleryetenekli bir mühendis ailesiydi. Bunlardan Ernst'ten (1816-1892)telgraf konusunda söz etmiştik; ilerde de dinamonun icadındakikatkısına tanık olacağız. William (1823-1853) İngiltere'de bir su altıkablosu fabrikası kurmuştu. Onlara kardeşleri Frederich (1826-1904) veelektronikte başarılı çalışmalar yapmış olan Ernst'in oğlu Wilhelm'i(1855-1919) de katmamız gerekir. Fırını icat eden Frederich oldu ve bunu William uygulamaya koydu. Bufırındaki gaz ocakları gazı ve havayı yakıyor, bu işlem ısıyıartırdığından hem yanar maddeden tasarruf ediliyor, hem de verimyükseliyordu. Bu yöntem daha önceleri cam sanayisinde kullanılmış veyüksek fırınlar da uygulanmıştı. Fransız mühendisi Louis Le Chatelier(1815-1873) de dökme demiri eritmede kullanmayı denedi. İlke iyiydi ama uygulaması güçlükler çıkarttı: Le Chatelier fırınıniçini döşemeye elverişli sertlikte tuğla bulamadı. Bununla birliktegirişimi küçük bir fırının sahibi olan Pierre-Emile Martin'in(1824-1915) dikkatini çekti. Maden mühendisi olan Martin, Bessemer'denfarklı olarak birçok şeylere birden el atmaktansa, bir tek konununüstüne eğilip onu derinliğine incelemekten hoşlanan bir insandı. Babasının Fourchambault'daki atölyesinde yaptığı staj ve Sireuil(Charante) fabrikalarındaki tecrübeleri, Bessemer yöntemininkusurlarını meydana çıkarmasına yol açtı ve bunları nasılgiderebileceğini kendi kendine sordu. Siemenslerin ve Le Chatelier'nin girişimleri ona yol gösterdi: Bütüniş, fırınların içini kaplamaya yarayacak uygun sertlikte bir maddebulmaktı. Martin, 1863'te Le Chatelier ve William Siemens'le bağlantıkurdu ve onların öğütleri uyarınca bir fırın inşa ettirdi. Ertesi yılınnisanında ilk çelik akmaya başladı. Bunda dökme demir, silislituğlalarla döşenmiş bir tabanın üzerine konmakta ve gaz ocaklarıylaısıtılmaktaydı. Bu şekilde, karbondan arıtma işlemi ağırlaştırılmışolduğundan dilenen andan durdurmak mümkün oluyor, böylece istenenkıvamda çelik elde edilebiliyordu. Beratı 1865'te alınan Martin yöntemlerinin pratik bir şekildeuygulanabilmesi için mucitin daha uzun zaman incelemeler yapmasıgerekti. Martin çalışmalarının ürünlerini alabilmiş ve başarısınıgölgeleyen hiç bir sıkıntıyla karşılaşmamıştır Gerçekten, birçokmadenciler Martin yönteminin üstünlüğünü takdir etmişler ve hemenuygulamaya koymuşlardı, ilk Sireuil'de uygulanan bu teknik hızlayayıldı ve fırınların kapasiteleri gittikçe artarak 200 tona vardı.Buna paralel olarak nitelik ve çeşitlerde de gelişme görüldü, öyle ki,bir süre sonra birçok ülkelerde Martin yöntemi Bessemer'i büsbütünortadan kaldırdı. 1915'te Martin öldüğünde, Martin çeliği Fransa'da üretimin %34'ünüAlmanya'da %35'ini, Amerika'da %66'sını, İngiltere'de %71'inikapsamaktaydı. Bessemer'in ülkesi İngiltere'de bile 1948'de üretilen12.987.000 ton çeliğin 14.877.000 tonu Martin yöntemiyle eldeedilmekteydi. |
||