Stal zrewolucjonizowała świat. Trudno wyobrazić sobie, w jakim punkcie nasza cywilizacja znajdowałaby się obecnie, gdyby nigdy nie odkryto potencjału, jaki skrywa w sobie żelazo. Z czego wykonane byłyby narzędzia, broń, elementy konstrukcyjne? Jak wyglądałaby rewolucja przemysłowa? Poznaj niezwykłą historię stali i przekonaj się, jak wpłynęła ona na losy całego świata.

Powstanie stali – starożytny game changer

Jeżeli stal kojarzy Ci się głównie z nowoczesnymi konstrukcjami, może zaskoczyć Cię, że jej historia sięga co najmniej… XII w. p.n.e. To właśnie z tego okresu pochodzą najstarsze ślady wytwarzania stali, do jakich dotarli historycy i archeologowie.

XII w. p.n.e. – z braku dowodów na wcześniejszą produkcję – uznaje się za początek hutnictwa w takiej formie, w jakiej znamy je współcześnie. Odkryto wówczas, że żelazo – które samo w sobie jest kruche i pozbawione właściwości użytkowych – może stać się mocne, wytrzymałe i twarde, kiedy podczas wytapiania połączy się je z węglem.

Nie wiemy niestety kto, ani w jakich okolicznościach, dokonał tego odkrycia. Wiemy jednak, że istotnie wpłynęło ono na losy do świata i wyznaczyło początek epoki żelaza, która trwa do dzisiaj.

Jak produkowano pierwszą stal?

Pierwsi hutnicy przetwarzali żelazo w najbardziej prymitywny sposób, czyli w ogniskach. Z biegiem czasu proces ten doskonalono. Pojawiły się dymiarki – piece, w których żelazo układano naprzemiennie z warstwami węgla drzewnego. Po podgrzaniu do odpowiedniej temperatury i redukcji tlenków, otrzymywano łupkę żelaza zanieczyszczoną węglem drzewnym. Na skutek długotrwałego i wymagającego oczyszczania, przekłuwania i obrabiania pozyskiwano z niej stal.

Co ciekawe, dymiarka była piecem, który dzisiaj określilibyśmy jako jednorazowy – aby wydobyć łupkę żelaza, należało rozbić całą konstrukcję. Łatwo zatem wyobrazić sobie, że ta metoda produkcji stali nie była zbyt efektywna.

O tym, jak Chiny zostawiły resztę świata daleko w tyle…

Chiny były pierwszym krajem świata, w którym opracowano sposób masowej produkcji stali. Najprawdopodobniej stosowano tam rozwiązanie podobne do Metody Bessemera – przedmuchiwanie płynnego żelaza silnym strumieniem powietrza w konwertorze, nazywanym gruszką Bessemera.

Warto w tym miejscu zaznaczyć, że Chiny rozpoczęły masową produkcję stali około III w. n.e., podczas gdy Henry Bessemer – twórca pierwszego procesu tego typu na Zachodzie – urodził się w XIX wieku.

Trudno wyobrazić sobie większą przewagę, prawda? W innych częściach świata jednak nie próżnowano. W XI wieku na terenie dzisiejszej Syrii stworzono słynną stal damasceńską – produkowano z niej niezawodne, wytrzymałe ostrza i miecze. W Europie prowadzono intensywne prace, które umożliwiłyby masową produkcję stali.

Stal we współczesnym świecie

Przełomowym momentem w historii stali okazał się wiek XIX. Zmiany zapoczątkowała wspomniana wcześniej metoda Bessemera – niedrogi i nieskomplikowany proces umożliwiający efektywne usuwanie zanieczyszczeń z żelaza.

Niedługo później sir Carl W. Siemens we współpracy z Pierre-Émile Martinem opracował piec z otwartym paleniskiem, w którym – dzięki osiągnięciu wystarczająco wysokiej temperatury – z surówki wypalane są zanieczyszczania i nadmiar węgla.

Postęp technologiczny zapoczątkował gwałtowny wzrost produkcji stali w Stanach Zjednoczonych i Europie, czego wyrazem jest pojawienie się pierwszego na świecie stalowego mostu wiszącego (Brooklyn Bridge w Nowym Jorku) i pierwszego wieżowca wykonanego ze stali (w Chicago).

Obecnie wytapianie stali odbywa się w elektronicznych piecach łukowych (EAF) oraz wielkich piecach zasadowych i konwertora tlenowego (BF-BOF). Bardzo dużą uwagę przykłada się do oszczędzania energii oraz ograniczania emisji szkodliwych substancji. I chociaż obecne metody produkcji stali w niczym nie przypominają tych, które dostępne były przed wiekami, a jakość obecnej stali znacznie wyprzedza to, co znali starożytni hutnicy – warto pamiętać, że materiał ten towarzyszy ludzkości od tysięcy lat.