好奇的亨利大师

6　好奇的亨利大师

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亨利大师是贝塞尔的别称。

贝塞尔（1813—1898），英国冶金学家。20岁发明邮票印刷的新方法，后来全力进行炼钢法的研究。贝塞尔设想如果把空气或氧气吹到足够数量的铁水中，那么它会引起液态金属的强烈燃烧，并维持和升高温度，使金属在不用燃料的情况下保持液态，并除去碳（部分）和磷、硫，把铁变成钢……

他按着这一原理，自己进行了第一次实验。他发现将融化的生铁放进转炉内，吹入高压空气，便可燃烧掉生铁所含的硅、锰、磷、碳，而炼成钢。这是首创大量产钢的方法。此后，欧洲、美洲都引进了这一先进方法，世界进入了钢铁时代。

字模铸造

在贝塞尔小时候，他的爸爸拥有一家自己的铸造厂，在父亲的字模铸造厂里，贝塞尔对机械和金属产生了浓厚的兴趣。每天放学之后，贝塞尔就急匆匆地赶回家中，在父亲的工厂中鼓捣各种机器。作为第一步的奖励，父亲给他买了一台伦敦名牌厂家出产的小型精美旋床。在这台旋床和老虎钳旁摸爬滚了一两年之后，贝塞尔终于获得父亲的允许，可以按照自己的想法设计各种各样的字模。这期间，贝塞尔取得了平生第一个发明，制成了一台烧制小型砖模的机器。

工厂车间

贝塞尔还用制造字模的低熔点合金铸造了车轮、滑轮等各种机件模型。人们经常在傍晚看到贝塞尔在心爱的小狗配伴下，专心致志地坐在路边用黄泥捏制各种模型，而一两天之后这些泥制的物件就会变成金属铸造品。小贝塞尔已经表现出非凡的机械技能和创造力，村子里的人们很快就慷慨地用亨利大师来称呼他。

亨利大师的好奇心甚大。他父亲生产的字模使用寿命比其他厂家的字模长得多，其奥妙一直是贝塞尔所欲探查的。工厂中每两个月开炉一回以炼制字模合金，为保密起见从不让不相干者参观。不过这难不倒贝塞尔，每当开炉之际，亨利大师总有办法钻进车间藏在某个角落里，仔细观看大块金属锑被弄碎和铅一起投入炉中的熔炼过程。

飞溅的火花、升腾的烟气，常呛得贝塞尔咳嗽不止，他因此被发现而遭驱逐。多次探查之后，贝塞尔终于发现熔炼过程中加入了少量锡和铜是字模寿命较长的原因。金属中含有某些其他成分会造成金属性质显著不同的事实，对贝塞尔后来发明产生了难以估量的影响。

知识拓展

发明背景

在19世纪50年代初的克里米亚战争（英法联盟对俄国之战）时期，贝塞尔集中精力从事于发明一种新型来复式射弹，它可以在飞行的同时自身旋转，因而可以保持一个更为稳定的弹道。大炮使用这种炮弹，可以发射得更远更准确。英国陆军部很保守，对他的发明不感兴趣，于是贝塞尔拿着他的发明找英国的盟友法军（贝塞尔是法国人的后裔，他父亲是在法国革命爆发时移民到英国的）。 拿破创仑三世对他的试验很感兴趣，并鼓励他做试验。然而他的这个炮弹头必须要在大炮内装得很紧，否则火药产生的膨胀气体会从这个弹头旁边漏过去，使弹头失去了使它旋转的力量。一个法国大炮专家嘲笑地指出，大炮内必须要有较大的压力，否则就很可能使这个武器没有杀伤敌人，反倒毁灭了使用武器的人。贝塞尔感到他的批评是正确的，于是着手研制一种有足够强度的铁，用来制造威力巨大的大炮。显然，他所需要的正是钢。但是钢在当时极为昂贵，实际上成了一种珍贵金属。

转炉炼钢

转炉是炼钢炉的一种。炉体或圆筒形，架在一个水平轴架上，可以转动。

亨利大师设计了一台1米多高、内部衬有耐火砖的转炉，并附加了一台强力鼓风机。他反复地检查着自己创造的梨形怪物，认为“转炉的容积和高度好像是足够的”。他左看右看，觉得“看起来不会有什么问题”，他估计“除了热的气体和不多的火星之外，不会有什么东西从转炉里飞出来……”于是，他打开了鼓风机！铁水温度果然像他想象的那样，逐渐升了上来。

“如果成功了，就将是一项世界新发明……”他满怀希望地想着，欣赏着自己的这一梨形杰作，连震耳欲聋的鼓风机噪声都似乎变成了悦耳的提琴曲。但是，当鼓风操作进入第10分钟以后，这“乐章”就“跑调”了。从转炉中喷出的火星开始超出他的想象，众多的大火星接连夺口而出，使他的杰作变成了一个危险的火的喷泉。

他开始想到逃跑，但已经来不及了。那喷火的喷泉边喷边发出闷哑的“砰砰”声，火柱形状也已与炉口一般粗大。这真像外祖父讲过的维苏威火山爆发！贝塞尔边想着死去多年的外祖父，边蜷缩在角落里看着。他明白，这时候是什么事情都可能发生的，无论是转炉爆炸还是铁水淋头，哪样都会使他遭到灭顶之灾！

过了好久好久，火山渐渐熄灭下来。侥幸躲过一劫的贝塞尔很快投入了新的研究，不断改进自己的杰作，终于发明了以他名字命名的炼钢转炉，使世界炼钢史翻开了新的一页。

维苏威火山爆发

知识解码

贝塞尔发明炼钢法的影响

1856年8月24日，贝塞尔首先在不列颠科技协会的一次会议上描述了他的炼钢法，当时他称之为“不加燃料的炼铁法”。那篇报告在《泰晤士报》上全文登出。

虽然这种方法现在已经不再在工业上使用， 但在其发明时有着极大的重要性，因为它降低了炼铁成本， 它使钢铁代替了其他劣质但便宜的工业材料。贝塞尔的注意力在此之后从炼钢中抽了出来，转而尝试枪炮制造。