Gewicht von ein bis zwei Standardbriefen

Schweden 1958 Bessemer-Stahl 30 Öre MiNr. 441

1958 erinnerte Schweden an die Erfindung der Bessemerbirne philatelistisch, MiNr. 441 (Abb. Schwaneberger Verlag).

„Werkstoff, dessen Massenanteil an Eisen größer ist als der jedes anderen Elementes, dessen Kohlenstoffgehalt im Allgemeinen kleiner als zwei Prozent ist und der andere Elemente enthält.“ Die Norm DIN/EN 10020: 2000-07 definiert unter Punkt 2.1 recht eindeutig, was man unter Stahl versteht. Zwar enthält sie im Folgenden die Einschränkung, dass säure- und rostbeständige Chromstähle auch mehr als zwei Prozent Kohlenstoff enthalten dürfen. „Aber zwei Prozent ist die übliche Grenze zwischen Stahl und Gusseisen.“
Präziser lässt sich die Grenze zwischen Stahl und Eisen schon aus historischen Gründen nicht beschreiben. Im Laufe der Jahrzehnte entstanden unzählige Legierungen für die verschiedensten Anwendungen. Manche enthalten geringfügig mehr als zwei Prozent Kohlenstoff, gehören somit normgemäß nicht mehr zum Stahl, sondern zum Eisen, werden aber dennoch als Stahl angeboten. Auch stellt sich die Frage, wie Legierungen eingestuft werden sollen, die Karbide enthalten, also Kohlenstoffverbindungen. Doch sollte man nicht päpstlicher sein als der Papst. Die Anwender schauen ohnehin gewöhnlich auf die genaue Zusammensetzung eines Werkstoffes und wissen die Anteile einzuordnen.
Der Kohlenstoffanteil bestimmt, vereinfachend gesprochen, zwei Eigenschaften des Stahles: die Festigkeit und die Sprödigkeit. Wiederum verallgemeinernd kann man den Zusammenhang auf die Formel bringen, dass der Stahl mit wachsendem Kohlenstoffanteil fester, aber auch spröder wird. Ersteres ist gewünscht, Letzteres nicht immer. So trägt beispielsweise der in Kraftfahrzeugen verbaute Stahl wesentlich zur Stabilität bei, muss also fest sein. Bei Unfällen sollte er sich kontrolliert verformen, aber nicht brechen.
Um Stahl zu erzeugen, muss dem Roheisen Kohlenstoff entzogen werden. Um welche Größen es geht, verdeutlicht der Anteil von gewöhnlich vier bis fünf Prozent Kohlenstoff im Roheisen. Ein Kilogramm Roheisen enthält also 40 bis 50 Gramm Kohlenstoff, ein Kilogramm Stahl höchstens 20 Gramm. Es gilt also, Kohlenstoff im Gewicht von ein bis zwei Standardbriefen aus dem Roheisen zu extrahieren.
Ein Verfahren entwickelte der britische Techniker und Erfinder Henry Bessemer, der heute vor 200 Jahren das Licht der Welt erblickte. Der Autodidakt – das Wissen um Metallguss und -verarbeitung hatte er sich überwiegend im Alleingang angeeignet, wobei ihm zuhilfe kam, dass er nach der Schule in der väterlichen Schriftgießerei arbeiten konnte – schuf den ersten Prozess zur Massenherstellung von Stahl. Die 1856 vorgestellte so genannte Bessemerbirne funktioniert nach einem eigentlich simplen Prinzip: Durch das flüssige Roheisen wird Luft geblasen. Wegen der hohen Temperaturen oxidieren im Roheisen gelöste Stoffe, vor allem der Kohlenstoff. Nach einiger Zeit liegt der Kohlenstoffanteil niedrig genug, um von Stahl sprechen zu können.
Natürlich klingt das alles einfacher, als es in der technischen Umsetzung ist. Zunächst gilt es, Werkstoffe einzusetzen, die den hohen Temperaturen standhalten. Die Schmelztemperatur von Stahl kann bei bis zu 1536 Grad Celsius liegen, also weit oberhalb der Schmelztemperatur von Roheisen, das gewöhnlich schon bei 1150 Grad Celsius flüssig wird. Feuerfeste Ziegelsteine waren bereits bekannt, dienen übrigens noch heute der Montanindustrie zur Ausmauerung von Hochöfen und anderen Anlagen. Doch nicht jeder Ziegelstein kann überall verwendet werden. Die Stahlherstellung kennt saure und basische Prozesse. Folglich bedarf es verschiedener Ziegelsteinarten, die auch in der Bessemerbirne zum Einsatz kamen.
Die Luft wird am Boden der Bessemerbirne in das flüssige Roheisen geblasen. Der Kohlenstoff reagiert mit dem Sauerstoff zu Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, die aus der Bessemerbirne austreten. Dabei ist eine Flamme zu sehen. Anhand deren Färbung können die Arbeiter erkennen, wie weit der Prozess fortgeschritten ist. Sowie der Stahl den gewünschten Kohlenstoffgehalt aufweist, kann er ausgegossen oder noch in der Bessemerbirne durch Zusatz anderer Stoffe weiterverarbeitet werden.
Bessemers Verfahren eignet sich allerdings nur für phosphor- und schwefelarmes Roheisen. Daher versuchten andere Techniker schon früh, die Bessemerbirne zu verbessern. Der Durchbruch gelang Sidney Thomas und Percy Carlyle Gilchrist mit dem Thomas-Verfahren, das im Prinzip lediglich eine geringfügige Verbesserung des Bessemer-Verfahrens darstellt. Im großindustriellen Maßstab war dies aber so bedeutend, dass das Thomas-Verfahren noch in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts das Bessemer-Verfahren weitgehend ablöste.
Henry Bessemer begnügte sich übrigens nicht mit der Optimierung der Stahlerzeugung. Das unter der Nummer 2321 geschützte Verfahren war nur eines von 129 Patenten, die Bessemer erwarb. Unter anderem entwickelte er würfelförmige Prägestempel, mit denen auch Briefmarken Prägungen erhielten, die wohl ähnlich den Lochungen – das Verfahren setzte sich letztendlich durch – dem Schutz vor unbefugter Verwendung dienen sollten.

Luxemburg 1956 Montanunion 2 Fr. Bessemerbirne  MiNr. 552

Der Weg zur Europäischen Union begann mit der Montanunion. Auf der Luxemburger Sondermarke von 1956 sehen wir links eine Bessemerbirne, MiNr. 552 (Abb. Schwaneberger Verlag).

Legendär wurde sein 1875 vorgestelltes Schiff, die SS „Bessemer“, mit der er die Seekrankheit bekämpfen wollte. Der Salon war zu dem Zweck beweglich gelagert; eine von Hand bediente Hydraulik sollte dem Seegang entgegenwirken. Eine faszinierende Idee, die aber schon nach wenigen Versuchen ad acta gelegt werden musste.
1879 schlug Königin Victoria Henry Bessemer zum Ritter. Obwohl er keinerlei akademische Bildung vorweisen konnte, durfte er der Royal Society beitreten. Hoch betagt verstarb er am 14. März 1898. Seine 1905 postum erschienene Autobiographie wurde in Großbritannien wiederholt nachgedruckt, ist aber bislang offenbar nicht vollständig in das Deutsche übersetzt worden.


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Verfasst von: Torsten Berndt

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