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Bessemer, Henry

Arriba: sello perforado (izq.) y medallón de bronce con las efigies de Napoleón y Josefina. Abajo: máquina para fabricar tipos inventada por James Young
Arriba: sello perforado (izq.) y medallón de bronce con las efigies de Napoleón y Josefina. Abajo: máquina para fabricar tipos inventada por James Young
Arriba: vagón aerodinámico. Abajo: horno y laminadora para fábricar sábanas de cristal (izq.) y proyecto de fábrica de cristal
Arriba: vagón aerodinámico. Abajo: horno y laminadora para fábricar sábanas de cristal (izq.) y proyecto de fábrica de cristal
Arriba: prensa movida a vapor para exprimir la caña de azúcar (izq.) y patente estadounidense nº 9617 (prensa azucarera). Abajo: proyectil giratorio (izq.) y obús experimental
Arriba: prensa movida a vapor para exprimir la caña de azúcar (izq.) y patente estadounidense nº 9617 (prensa azucarera). Abajo: proyectil giratorio (izq.) y obús experimental
Privilegio nº 1510 a favor de Bessemer & Longsdon para un procedimiento para mejorar la fabricación del hierro y del acero
Privilegio nº 1510 a favor de Bessemer & Longsdon para un procedimiento para mejorar la fabricación del hierro y del acero
Privilegio nº 1482 a favor de Ybarra Hermanos y Compañía para un procedimiento para convertir el hierro colado en dulce y en acero sin necesidad de combustible
Privilegio nº 1482 a favor de Ybarra Hermanos y Compañía para un procedimiento para convertir el hierro colado en dulce y en acero sin necesidad de combustible
Izquierda: horno convertidor móvil instalado en Sheffield. Derecha: patente estadounidense nº 49055 (convertidor móvil)
Izquierda: horno convertidor móvil instalado en Sheffield. Derecha: patente estadounidense nº 49055 (convertidor móvil)
Arriba: Bessemer Steel Works. Abajo: publicidad de Henry Bessemer & Co. (1866)
Arriba: Bessemer Steel Works. Abajo: publicidad de Henry Bessemer & Co. (1866)
Izquierda: primitivo horno convertidor con su característica deflagración (posiblemente empleado por Göransson). Derecha: horno convertidor móvil, ubicado en la entrada del Museo Kelham de Sheffield
Izquierda: primitivo horno convertidor con su característica deflagración (posiblemente empleado por Göransson). Derecha: horno convertidor móvil, ubicado en la entrada del Museo Kelham de Sheffield
Diseño de la cabina-salón
Diseño de la cabina-salón
Observatorio y telescopio astronómicos de la residencia de Bessemer en Denmark Hill
Observatorio y telescopio astronómicos de la residencia de Bessemer en Denmark Hill

Bessemer, Henry (1813-1898). Industrial e inventor británico, autor del revolucionario sistema de producir acero mediante hornos convertidores. Nació en Charlton (Inglaterra), hijo de Anthony Bessemer (1758-1836), grabador de metal que había hecho una destacada carrera en Francia, donde introdujo notables mejoras en el microscopio (lo que le valió su ingreso en la Academia de Ciencias de París en 1781) y llegó a inventar una máquina de fabricar medallones para la Casa de la Moneda. Posteriormente, tras declararse la Revolución Francesa (1789), Anthony Bessemer regresó a Inglaterra y desarrolló un procedimiento propio para fabricar cadenas de oro que le reportó grandes beneficios y le permitió más adelante establecer una industria en Charlton, dedicada a la fundición tipográfica y donde su hijo Henry adquirió los rudimentos necesarios para el trabajo del metal.

Antes de cumplir los diecisiete años, Henry Bessemer había dejado los estudios para emplearse en el establecimiento paterno, adquiriendo una gran pericia en el moldeado y modelado del metal, e incluso llegando a diseñar una máquina de hacer ladrillos de tamaño pequeño o a descubrir por él mismo la fórmula secreta (añadir pequeñas cantidades de cobre y estaño a la aleación ordinaria) responsable de que los tipos fabricados por su padre durasen más que los de la competencia.

En 1830, Henry se trasladó a Londres para vivir por su cuenta poniendo en práctica los conocimientos adquiridos en Charlton. Al principio, en los años 1831 y 1832, se dedicó a fabricar moldes de fundición para medallones con motivos ornamentales, artísticos y botánicos que intentó sin éxito colocarlos en el Museo Británico. También experimentó con el proceso de “cera pérdida”, un método usado en Francia (si bien conocido desde la antigüedad) para hacer esculturas metálicas a partir de un prototipo realizado en cera de abeja y rodeado con una gruesa capa de material refractario que, tras solidificarse, se metía en el horno, donde la figura de cera se derretía saliendo líquida por unos orificios (de ahí lo de “perdida”) y siendo sustituida a continuación por metal fundido inyectado, que adoptaba la forma exacta del modelo. Mediante este método, Bessemer consiguió producir algunos bustos escultóricos. Asimismo, se dedicó a construir troqueles con los que realizar estampaciones de volutas ornamentales, medallones y bajorrelieves sobre cartón, llegando a crear para tal efecto una “prensa de mosca” y vender hasta 500 ilustraciones.

En 1833, Bessemer ejecutaba su primer invento de importancia: un sistema de troqueles móviles que imprimían sellos en relieve, perforando directamente sobre el papel de los documentos oficiales, lo que garantizaba que no pudieran ser falsificados. Bessemer presentó el nuevo método de su invención a la Oficina General de Correos, que lo adoptó y puso en práctica de inmediato, aunque sin recompensar a Bessemer de ninguna forma, ignorante como era en cuestiones de patentes dada su aún juventud, si bien reclamaría al gobierno británico muchos años más tarde (1878) que se le reconociera de algún modo el mérito de haber ahorrado a las arcas públicas hasta 100000 libras esterlinas anuales evitando falsificaciones durante cuarenta años.

En 1838, Bessemer desarrolló una máquina para aserrar el grafito empleado en la fabricación de lápices. Esta tarea se hacía habitualmente de modo manual, con gran pérdida de materia prima y muy poca precisión, problemas evitados con el nuevo aparato. Bessemer intentó negociar la cesión de su invento a Mordan & Company, la principal empresa inglesa fabricante de lapiceros, aunque la oferta no prosperó. Acto seguido, con destino a la misma actividad industrial, diseñó una prensa para comprimir grafito, si bien la vendió a un amigo por la escasa cantidad de 200 libras.

Bessemer no tardó mucho en retornar a la fundición de tipos, creando una máquina capaz de producirlos a razón de 60 al minuto, todos ellos de gran calidad, lo que motivó que su invención (por la que Bessemer logró su primera patente, la nº 7585 de 1838) fuese adquirida por una firma escocesa. Asimismo, por aquellos años, fabricó aleaciones de distintos metales (estaño, bismuto, zinc, cobre y antimonio) con las que hacer planchas de imprenta y que fueron compradas por el impresor Thomas de la Rue (1793-1866) y la editorial londinense Vizetelly & Company. Igualmente, Bessemer se hizo un nombre como fabricante de medallones artísticos de bronce que llegaron a exhibirse en el Museo de Artes y Manufacturas. Incluso, se encargó de construir una máquina de componer tipos (hasta 6000 por hora) que utilizaba el teclado de un piano y había sido inventada por James Hadden Young (h. 1816-1861). También recibió la oferta de una empresa londinense de decoración para que fabricase una máquina de estampar dibujos aplicando calor sobre el terciopelo de Utrecht, una tela muy dura que se empleaba en cubiertas de sillas. El invento funcionó y durante décadas se tapizaron con él infinidad de asientos de vehículos.

En 1841, Bessemer registraba su segunda patente (nº 8777), esta vez a favor de un sistema de revisión y freno de carruajes ferroviarios. A pesar de las prometedoras expectativas que el novedoso ferrocarril generaba entre tantos inventores de aquellos años, Bessemer patentó relativamente poco en esta tecnología, si exceptuamos las distintas piezas ferroviarias hechas en acero con su horno convertidor a partir de mediados de la década siguiente y sin el cual la expansión del ferrocarril no habría sido la que fue. En cualquier caso, su aportación se limitó (además de la patente citada arriba) a un par de certificados (nº 11352 y nº 2875) depositados respectivamente en 1846 y 1853, si bien constituían unos inventos de bastante interés. El primero se refería a un sistema de construcción de vagones que ofreciesen la menor resistencia aerodinámica posible, gracias a un enganche flexible que cubría el espacio entre ellos, adelantándose con esta idea al fuelle elástico introducido a partir de 1887 por el industrial estadounidense George Pullman (1831-1897) para comunicar los vagones de ferrocarril. La otra patente ferroviaria de Bessemer se ocupaba de unos ejes configurados para ser resistentes a las vibraciones y de un sistema de frenado hidráulico que no llamó la atención de las compañías de ferrocarril, a pesar de ser una innovación que anticipaba el freno neumático, inventado en 1869 por el estadounidense George Westinghouse (1846-1914).

No obstante, durante la década de 1840, las investigaciones de Bessemer se centraron en la fabricación de pigmentos, cristal y azúcar. Animado por una de sus hermanas aficionada a la pintura, Bessemer comenzó a investigar un método para producir polvo de bronce, utilizado como pigmento dorado en la decoración de edificios. Este material se fabricaba secreta y exclusivamente en un par de ciudades alemanas (Núremberg y Fürth), siendo muy caro de adquirir. En un proceso de ingeniería inversa (donde primero se analiza un producto y luego se reconstituye), Bessemer se hizo con muestras del polvo traídas de Alemania y las sometió a la acción del ácido sulfúrico, descubriendo que el pigmento carecía completamente de oro y ni siquiera tenía bronce, sino que era simple y barato latón. De ahí dedujo que el precio excesivo de la pintura se debía a su manufactura artesanal, por lo que decidió mecanizar el proceso para abaratar el producto. Así que adquirió Baxter House, un edificio del barrio londinense de Saint Pancrass, donde erigió una fábrica compuesta de seis máquinas automáticas de vapor, de 20 CV cada una, que solo requerían tres operarios y fueron diseñadas por él mismo para que se encargaran de las distintas fases del procedimiento (preparación, producción, pulido y coloreado). Además, la instalación fabril incluía dos hornos, uno de ellos para hacer experimentos con aleaciones.

El proceso se realizó en el más absoluto secreto, con un mínimo de plantilla (lo que explica que las máquinas fuesen automáticas), obligada a cambiarse de ropa al entrar y salir de la fábrica, que estaba carente casi por completo de ventanas e iluminada a través de tragaluces por los que nadie podía mirar y que se encontraban asegurados mediante persianas correderas. Este secretismo choca con el abundante uso y defensa que Bessemer mismo hizo de las patentes (obteniendo más de un centenar a lo largo de su vida), pero en este caso consideró, no solo que el coste de patentar era excesivo tras haber invertido una fuerte suma de dinero en la fábrica, sino también que al ser polvo el producto final no podría ser identificado por ninguna forma particular de mecanismo y, por tanto, de hacerse público el procedimiento a través de una patente estaría incrementado de manera innecesaria el riesgo de que otros se lo copiasen, además de que, una vez liberado el privilegio a los catorce años (duración por entonces de las patentes británicas) y poder ser utilizado por cualquiera, entonces el precio del polvo de bronce disminuiría con toda probabilidad y, con ello, los ingresos monetarios derivados de su comercialización.

Bessemer no tuvo éxito con las primeras pruebas, ya que obtuvo un polvo amarillo que apenas brillaba. Al examinar las muestras bajo el microscopio, se dio cuenta de que el brillo dependía de la delgadez de las hojas de latón. Reinició el proceso, culminándolo felizmente esta vez durante el año 1843. La producción del pigmento se abarató entonces hasta cuarenta veces lo que costaba en Alemania, pudiendo fabricarse en una cantidad (unas 80000 botellas al año) equivalente a la realizada por ochenta obreros germanos, lo que le supuso a la postre amasar una gran fortuna y poder dedicarse a financiar nuevas invenciones y, ahora sí, patentarlas sin dudarlo, entre ellas el propio método de producción de polvo de bronce (tal y como sucedió en 1843 y 1844 respectivamente por medio de los certificados nº 9775 y nº 10011).

El éxito de esta industria golpeó fuertemente a los importadores británicos del pigmento alemán, que elevaron sus quejas a Bessemer. Éste llegó a un acuerdo con los comerciantes, por el cual les ofrecía un descuento del 25 % sobre el precio del producto a cambio de que se lo adquiriesen a él, lo que le convirtió en fabricante mayorista en régimen de monopolio. Incluso, los productores alemanes mandaron a un espía industrial que llegó a entrevistarse con Bessemer para sonsacarle el secreto de la innovación, aunque creyendo erróneamente de que se trataba de otra persona distinta (el constructor de la maquinaria), por lo que el enviado regresó a su país con una fórmula falsa (la que había dado lugar a las muestras sin brillo). Años después de acabar con el monopolio alemán sobre el polvo de bronce, Bessemer recorrió Alemania en viaje de placer, haciendo una parada en Núremberg, donde la policía bávara le arrestó bajo la acusación de haber sobornado a un trabajador local con la intención de que le revelase los secretos de la fabricación del pigmento. Bessemer fue presentado al juez, que le impuso la pena de expulsión del reino de Baviera.

En cuanto a la fabricación de cristal, Bessemer obtuvo cinco patentes (nº 9110, nº 11317, nº 11794, nº 12101 y nº 12450) entre 1841 y 1849. La primera de ellas (nº 9110 de 1841) protegía mejoras en el procedimiento de elaborar lentes ópticas para instrumentos científicos que había sido inventado por el físico alemán Joseph von Fraunhofer (1787-1826) a principios del siglo XIX. La segunda (nº 11317 de 1846) versaba acerca de un procedimiento químico de plateado de espejos. La dos siguientes (nº 11371 de 1847 y nº 11794 de 1848) protegían un proceso para hacer sábanas de cristal mediante una máquina laminadora y un horno abierto de reverbero (capaz de fundir ahorrando un tercio de tiempo y combustible). Bessemer vendió las patentes de este método al industrial Robert Lucas Chance (1791-1865) por 6000 libras. Las buenas perspectivas de negocio de esta industria le animaron a proyectar (aunque no llegó a materializarse) una fábrica ubicada en Londres para producir planchas de cristal, diseñada por el arquitecto Robert Longsdon, con quien Bessemer se había asociado a principios de la década. Además, para dicha fábrica, Bessemer registró en 1849 (patente nº 12450) una máquina neumática de pulir que llegó a ser exhibida en la Exposición Universal de Londres de 1851. Durante su trato con la fabricación de cristal, Bessemer adquirió una cuantiosa experiencia sobre los hornos, en relación al comportamiento de los gases durante la combustión y acerca de los revestimientos cerámicos en el interior de los hogares, conocimientos que le fueron de gran utilidad para la futura invención que le haría universalmente famoso: los hornos convertidores para producir acero.

En 1849, la Real Sociedad de Artes del Reino Unido convocó un premio para estimular la innovación de la industria azucarera. Bessemer concursó y salió ganador al inventar una prensa a vapor de presión continua por tornillo con la que exprimir las cañas y que prescindía de los rodillos habituales, extrayendo unos 2700 litros de jugos por hora (un 80 % de rendimiento), mucho más limpios de impurezas que los obtenidos ordinariamente. Entre 1850 y 1853, registró hasta trece patentes británicas relacionadas con la tecnología azucarera. También lo hizo en España y los Estados Unidos. En 1851, estando domiciliado en París, solicitó que el Real Conservatorio de Artes de Madrid le concediera el privilegio de invención nº 591 (por diez años) a favor de un aparato para perfeccionar la fabricación del azúcar y de varios mecanismos con los que producir el vacío en dicha elaboración, aplicables también a la producción de otros fluidos (probablemente alcohólicos). Por desgracia, el expediente de este privilegio carece de memoria descriptiva y planos, lo que nos impide conocer con detalle el aspecto y funcionamiento de la innovación, cuyos derechos de propiedad le fueron concedidos en 1852. En 1853, Bessemer obtenía el registro de cuatro certificados estadounidenses (nº 9608, nº 9617, nº 9618 y nº 9681) mediante los que protegía respectivamente un aparato filtrador centrífugo que funcionaba con vapor a 1800 rpm, unas mejoras en la prensa de caña, otro aparato de purgado y un evaporador de calentamiento rápido de los siropes concentrados. Previamente, en 1851, durante la Exposición Universal de Londres, Bessemer había presentado la máquina centrífuga, cuya extraordinaria velocidad causó el asombro de la concurrencia.

En la Exposición de Londres, aparte de la centrifugadora para extraer azúcar y del pulidor neumático de cristales, Bessemer presentó otra máquina de su invención: una bomba elevadora de agua mediante la fuerza centrífuga (patentada en 1849 con el certificado nº 12669). Para entonces, tenía abierta una oficina en Londres donde ofrecía servicios de consultoría técnica a otros innovadores.

El estallido de la Guerra de Crimea (1853-1856) condujo a Bessemer a interesarse por inventar mejoras destinadas al armamento del ejército británico. En 1854, obtuvo una patente a favor de un proyectil alargado para rifles de ánima lisa que giraba sobre sí mismo por la acción de los gases de la detonación, permitiéndole así estabilizar su trayectoria. Presentó la idea a la Oficina de Guerra, pero sin que la administración militar mostrase atención alguna. A continuación construyó un mortero de artillería, de hierro fundido en una sola pieza, que disparaba proyectiles giratorios de 27 kilos de peso cada uno en un ángulo de 45º y con el que Bessemer realizó pruebas de tiro en Baxter House. Ante la apatía del gobierno británico hacia estos inventos, Bessemer se dirigió a Francia para ofrecérselos al ejército de aquel país (aliado de Gran Bretaña durante la guerra). Los franceses le encargaron varios proyectiles experimentales de 120 mm de calibre, de 11 y 13,5 kilos de peso, que fueron probados en el polígono de tiro de Vincennes (cerca de París) bajo la supervisión del comandante Claude-Étienne Minié (1804-1879), inventor del fúsil estándar de las tropas francesas y británicas (1849). Sin embargo, el excesivo peso de la munición suscitó la duda de si la artillería francesa (preparada para balas de unos 5,5 kilos) podría resistir el uso continuado de los proyectiles Bessemer.

Fue precisamente el desafío de perfeccionar la calidad de los cañones para que fuesen más resistentes a la hora de disparar munición de mayor peso lo que llevó a Bessemer a proteger en la Oficina de Patentes del Reino Unido en los meses de enero, junio y octubre de 1855 tres patentes  (especialmente la última de ellas, registrada con el nº 2321) a favor de una serie de mejoras en la fabricación de hierro y acero que significaban uno de los más importantes cambios tecnológicos de la historia de la siderurgia.

La base del nuevo procedimiento estaba en un horno fijo de retorta, de cuello ancho y seis metros de altura, revestido interiormente con ladrillos refractarios de arcilla de sílice. La cuestión central descubierta por Bessemer consistía en insuflar aire a través de unas toberas en el arrabio (hierro fundido) procesado dentro del horno. Este flujo de aire causaba una impresionante y característica deflagración, mediante la cual el metal se oxidaba y se reducían enormemente sus impurezas carbonosas (hasta un máximo cercano al dos por ciento), y en menor medida las de otros minerales (silicio y manganeso). Todo ello redundaba en la consecución de acero en grandes cantidades (25 toneladas) y de forma muy rápida (en 25 minutos), de ahí que el horno se denominase “convertidor” por cuanto transformaba el arrabio en acero. La inyección de aire permitía asimismo elevar la temperatura de la masa fundida y mantenerla más tiempo en estado líquido, lo que implicaba un ahorro casi completo del carbón de coque que se empleaba normalmente como combustible del horno y que contaminaba el arrabio con un exceso de impurezas, dificultando obtener el acero.

Hasta entonces, fabricar esta aleación metálica había sido un procedimiento muy difícil de conseguir a gran escala y con la suficiente calidad. Su obtención se hacía muy lenta y casi azarosamente, en cantidades que solo daban para pequeños objetos (cubiertos de mesa, armas blancas, herramientas, resortes y algunas piezas de maquinaria). Las grandes estructuras sometidas a fuerte estrés (barcos, raíles y puentes ferroviarios, ruedas y ejes de tren, cañones, ollas) no se hacían en acero, sino en hierro forjado (con un contenido de carbón entre 0,05 y 0,25 %) o en hierro colado o fundido (con una composición carbonosa por encima del 2 %), a través de altos hornos alimentados con coque, pero en procesos que, si bien producían grandes cantidades, resultaban prolongados y costosos. Además, el hierro colado, mucho más duro pero más quebradizo que el forjado, se empleaba en la construcción de puentes de ferrocarril, en la creencia errónea de que reforzaba las estructuras, lo que causó varios sucesos catastróficos a lo largo del siglo XIX.

Por otro lado, el proceso de descarburizar el arrabio inyectando aire no era una completa novedad en sentido estricto, ya que había sido empleado en ferrerías chinas y japonesas desde los siglos III a. C y XVII de nuestra era respectivamente. Asimismo, en 1851, el inventor e industrial estadounidense William Kelly (1811-1888) había desarrollado en su fábrica de Kentucky un procedimiento muy similar al de Bessemer, gracias probablemente a la presencia de trabajadores chinos familiarizados con las ancestrales técnicas siderúrgicas usadas en sus lugares de origen. Igualmente, el ingeniero e inventor escocés James Nasmyth (1808-1890) estaba trabajando por aquellos años en el mismo concepto.

Sin embargo, Kelly no consiguió un éxito comercial significativo cuando se propuso ponerlo en práctica en una fábrica de Pensilvania (1859) y en otra de Michigan (1862), además de que no llegó a patentar su idea hasta 1857, cuando el método Bessemer ya era conocido y el inventor inglés lo había a su vez registrado en los Estados Unidos un año antes (patentes nº 16082 y nº 16083), con la consiguiente oposición de Kelly. En 1861, dada la semejanza de los dos sistemas y también porque ninguno conseguía imponerse en la industria siderúrgica estadounidense, ambos inventores alcanzaron un acuerdo de licencia conjunta por el que el americano recibía un 5 % de las regalías de la patente estadounidense de Bessemer a cambio de que el procedimiento llevase el nombre del británico.

Por su parte, Nasmyth había protegido la misma idea que Kelly y Bessemer en 1854 (patente nº 1001), pero no confiaba demasiado en el sistema de protección de derechos sobre la propiedad industrial y, además, ya estaba decidido por entonces a retirarse de cualquier actividad inventora, por lo que abandonó toda forma de hacer valer su prioridad tras haber escuchado una conferencia del industrial británico en la que daba a conocer su invento ante la Asociación Británica de Ciencia (1856). Aunque Bessemer quiso reconocer generosamente el mérito de Nasmyth ofreciéndole una tercera parte de los beneficios de su patente, éste lo rechazó.

Bessemer utilizó las primeras muestras de acero conseguidas con su nuevo horno instalado en Baxter Houe para fabricar una pistola que presentó al emperador francés Napoleón III (1852-1870), quien le dio permiso para construir un convertidor en una fundición estatal de cañones situada en Ruelle-sur-Trouve (Charente). Asimismo, durante 1855, Bessemer fue registrando en su país diversas patentes para objetos de acero obtenidos según el nuevo procedimiento (proyectiles de artillería, hélices, manivelas, ejes, rodillos de maquinaria, ruedas de ferrocarril, anclas, barras ferroviarias, vigas).

La presentación del nuevo sistema siderúrgico ante la Asociación Británica de Ciencia había despertado el interés de varios industriales de diferentes zonas geográficas de Gran Bretaña (Gales, Glasgow, Manchester, Derbyshire) que pagaron hasta 27000 libras a Bessemer para que les licenciase el uso de sus patentes, de modo que el precio de la regalía por tonelada de acero producido fuese lo suficientemente bajo para alentar la fabricación, pero no para reducir los precios de venta. Sin embargo, en términos generales, el nuevo horno fue recibido al inicio con escepticismo por el sector siderúrgico británico, especialmente por los maestros herreros de la localidad inglesa de Sheffield (dedicados a la cuchillería), aunque también por aquellos primeros licenciatarios, una vez pusieron en práctica el invento de Bessemer. Y este escepticismo no estaba falto de razón, ya que, a pesar de la rapidez y economía del procedimiento, el acero resultante era de muy mala calidad, bastante quebradizo, porque aún contenía demasiadas impurezas (de carbón y, sobre todo, de fósforo) y estaba lleno de burbujas de aire (como consecuencia de la dificultad de mantener la temperatura lo suficientemente elevada durante todo el proceso).

Bessemer intentó perfeccionar el proceso empleando oligisto (la forma mineral del óxido férrico) extraído de la región inglesa de Cumberland y de gran pureza, pero los avances fueron poco apreciables y demasiado costosos. Asimismo, a lo largo de 1857, obtuvo diversos certificados de invención, destacando especialmente un horno convertidor basculante con el que se mejoraban cuestiones como la carga del arrabio, la reparación de las toberas, la disipación de calor tras el soplado de aire y la deflagración, así como un mejor control sobre estas operaciones críticas. Otras mejoras patentadas incumbían al añadido de magnesio al arrabio, una bomba de vacío con la que eliminar las burbujas de aire, el mecanismo para mover el horno (un motor de explosión con válvulas silenciosas de acción automática), una grúa hidráulica para transportar la cuchara de colado, otra grúa para limpiar el pozo de fundición, una plataforma elevada desde la que los operarios pudieran supervisar y controlar la buena marcha del proceso, así como un sistema de fundición mediante rodillos contrarrotatorios que Bessemer no llegó a implementar, pero que era precursor del método de colada continua o en cadena empleado por la industria a partir de 1950 y con el que se prescindió de los moldes estacionarios donde formar lingotes, pudiéndose llevar a cabo una producción continua y estandarizada de secciones metálicas con mejor calidad y a menor coste.

En cualquier caso, gracias a estas patentes de 1857, todo el procedimiento siderúrgico quedaba básicamente completado y listo para su aplicación industrial. Así, en 1858 y ante la desconfianza de los industriales hacia la compra de licencias del nuevo procedimiento, Bessemer decidió producir el acero él mismo y para ello fundó la empresa Bessemer & Company, con la que estableció la fábrica Bessemer Steel Works en Sheffield.  Contó con la participación de Longsdon, el ingeniero de Mánchester William Galloway (1796-1893) y William Daniel Allen (h. 1824-1896), cuñado de Bessemer y colaborador suyo desde los tiempos de la fabricación del polvo de bronce.

Sin embargo, las principales mejoras al procedimiento llegaron de otros inventores como el sueco Göran Fredrik Göransson (1819-1900) y los británicos Robert Forester Mushet (1811-1891), Percy Gilchrist (1851-1935) y Sidney Gilchrist Thomas (1850-1885). Göransson era un maestro herrero que había adquirido en 1857 un quinto de los derechos de la patente de Bessemer y una financiación de 50000 coronas de la Real Academia de Ciencias de Suecia para producir acero siguiendo el procedimiento del inglés. En 1858, después de infinidad de experimentos realizados en su alto horno de Edske (en la provincia de Gästrikland), Göransson logró por vez primera obtener una cantidad de acero lo suficientemente grande (100 toneladas) y de una calidad aceptable como para tener un uso industrial a gran escala. Para ello, aumentó el flujo de aire y la fuerza de la combustión, además de emplear hierro sueco con muy baja composición de carbono. Las mejoras de Göransson fueron adoptadas por Bessemer a partir de 1859.

Por su parte, Mushet era un empresario metalúrgico que en 1856 había introducido en el método Bessemer una aleación de ferromanganeso después de que se quemaran todas las impurezas, alcanzándose notables mejoras del acero en cuanto a su maleabilidad, su resistencia al laminado y su forja a altas temperaturas. Mushet registró su descubrimiento en setiembre de aquel año (patente británica nº 2219), extendiéndola también a otros países (Francia y EEUU) y asociado con la siderurgia galesa The Ebbw Vale Iron Company. Esta empresa había fracasado en el intento de comprarle a Bessemer los derechos de sus patentes, pero pudo en 1857 fabricar los primeros raíles ferroviarios hechos en un acero de verdadera solidez. Sin embargo, la patente de Mushet caducó en 1859 a causa de cuestiones formales (el impago de una póliza), por lo que su descubrimiento quedó bajo dominio público y pudo ser adoptado libremente por Bessemer, si bien años después (1866) éste le recompensaría con una pensión de 300 libras anuales durante veinte años (más que nada con la intención de alejarlo de cualquier tentación de reclamar judicialmente los derechos de propiedad de las mejoras).    

No obstante, estos perfeccionamientos debidos a Göransson y Mushet no terminaban de solucionar el indeseable contenido de impurezas de fósforo en el acero Bessemer, algo que se debía a la presencia de dicho elemento químico en la mayor parte del mineral de hierro existente en el continente europeo (algo menos en Gran Bretaña y casi nada en EEUU) y también a los ladrillos refractarios hechos en sílice con los que el horno convertidor estaba revestido interiormente. No fue hasta una fecha tan tardía como el año 1877 cuando esta cuestión del fósforo se resolvió de manera definitiva, gracias al químico metalúrgico Percy Gilchrist y su primo, el inventor Sidney Gilchrist Thomas.

Gilchrist y Thomas modificaron el revestimiento del horno utilizando una substancia básica como la dolomita o la magnesita, capaces de absorber el fósforo, algo que no hacía un material ácido como el sílice con el que Bessemer había revestido su horno originariamente. A continuación sometieron el arrabio a un soplado prolongado y añadieron cal en el momento de la explosión. De esta manera, consiguieron que los óxidos de carbono se separaran formando una escoria sobre la superficie del metal fundido. Además, al ser rica en fósforo, dicha escoria se convertía en un valioso subproducto que podía utilizarse como fertilizante agrícola. Gilchrist y Thomas patentaron su innovación en su país en 1878  (dos años después en España a través de la patente nº 1140). El nuevo procedimiento, conocido como “método básico” (a diferencia del método ácido de Bessemer) o también como “método Gilchrist-Thomas”, supuso un momento decisivo en la difusión completa del horno convertidor, al poder ser utilizado en la siderurgia continental europea, que así podía neutralizar los inconvenientes del abundante fósforo contenido en el mineral de hierro del que se abastecía.      

En nuestro país, Bessemer registró su horno convertidor a través del privilegio nº 1510 (para quince años), solicitado el 29 de setiembre de 1856 por una sociedad formada por él mismo y su socio Longsdon. No obstante, veintitrés días antes, había sido depositado en el Real Conservatorio de Artes el privilegio nº 1482 para introducir el método Bessemer en España por cinco años, a nombre del empresario catalán José Vilallonga Gipuló (1822-1898) y de la empresa vasca de la que era socio, Ybarra Hermanos y Compañía, propietaria de un par de fábricas de hierro dulce establecidas en la localidad cántabra de Guriezo (1847) y en el barrio de El Desierto del municipio vizcaíno de Baracaldo (1854).

Poco antes de registrar el privilegio de introducción, Vilallonga y José María Ybarra Gutiérrez de Caviedes (1816-1878) habían asistido a unas pruebas del convertidor realizadas en Sheffield. Los dos empresarios españoles se interesaron por el proceso, ya que el mineral de hierro procedente de la cuenca minera vizcaína era bajo en fósforo, aunque pensaban utilizar la innovación para producir hierro colado. Consiguieron que Bessemer les licenciase su invento y les enviara toda la maquinaria al puerto de Bilbao. En 1857, instalaron el horno convertidor en Guriezo, obteniendo un acero de buena calidad (con poco fósforo), aunque no demasiado apto para la forja. Sin embargo, no quedaron satisfechos porque las operaciones para producir el metal habían resultado demasiado caras. Además, tampoco podían permitirse el lujo de prescindir del sistema de hornos con el que fabricaban hierro colado y que había sido inventado en 1849 por el ingeniero francés Adrien Chenot (1803-1855), al que habían desembolsado la cantidad de cinco millones de reales para poder ejecutar su método en nuestro país, a través de varios privilegios de introducción solicitados en 1854 (nº 1199, nº 1200 y nº 1212) y en 1856 (nº 1449). Así que en 1858 la compañía española rescindió su acuerdo con Bessemer, quien lamentó mucho la ruptura porque su prestigio quedaba comprometido. Ybarra Hermanos continuó su producción con los hornos Chenot y solo adoptó los convertidores Bessemer cuando se transformó en Altos Hornos de Bilbao (1882), constituyendo ahora sí la primera utilización prolongada de los revolucionarios hornos en España.

Las primeras remesas de acero obtenidas en la fábrica de Sheffield se destinaron a la producción de herramientas de calidad, cubiertos, clavos, piezas para locomotoras (calderas, bielas y ruedas), motores y hélices navales, ejes y llantas de vehículos, armamento (cañones de fusil y artillería hechos en una sola pieza), empleando sobre todo mineral de hierro procedente de Suecia. Bessemer intentó nuevamente acordar con el ejército la fabricación de artillería, pero una vez más sus pretensiones cayeron en saco roto, aunque sí recibió un encargo del gobierno belga (1860).

En poco tiempo, el acero producido por Bessemer estaba siendo ofertado a un precio sensiblemente menor (42 libras por tonelada) que el de la competencia (entre 50 y 60 libras). Ello animó a cada vez más fabricantes a comprar licencias para el uso del procedimiento, llegando a percibir su inventor más de un millón de libras en regalías. En 1862, Bessemer exhibió algunos de sus productos (lingotes, raíles, cañones, cigüeñales, ruedas ferroviarias) en la Exposición Universal de Londres de aquel año, siendo celebrados por sus excelentes prestaciones. En aquella fecha, Bessemer ya había comenzado la producción de raíles ferroviarios a gran escala, considerados de una extraordinaria calidad (además de mucho más baratos que los hechos en hierro) que fueron tendidos en las líneas de la compañía London and North Western Railway. En 1863, la empresa Jones, Quiggin & Company, constructora naval de Liverpool, iniciaba la fabricación de buques hechos con acero Bessemer, alcanzando la cifra de dieciocho barcos dos años después, sin que ello despertase la atención del Almirantazgo británico. Para entonces, además de Suecia por Göransson, el sistema Bessemer ya había sido empleado a escala industrial en Francia (1858) y en los años siguientes se introdujo en Alemania (1862), Bélgica y Austria (1863) y EEUU (1865).

En 1865, ya se producían 100000 toneladas de acero Bessemer en la Europa continental. En 1875, solo en el Reino Unido, la cantidad era de 700000 toneladas, elaboradas por 24 fábricas y destinadas principalmente a barcos (112 en total), motores de explosión, aparatos laminadores y edificios. En 1879, la producción británica era de 800000 toneladas, 16 veces más que la producida en 1858 (51000 tn) al constituirse la fábrica de Sheffield. En 1880, el volumen de acero Bessemer producido en el continente europeo rondaba los tres millones de toneladas, con un valor de treinta millones de libras. En 1892, la producción europea y americana ascendía a 10,5 millones de toneladas (con un precio de 84 millones de libras), de la que dos quintas partes se dedicaban a la fabricación de vías férreas.

Unos años antes, en 1869, Bessemer había obtenido una patente británica (nº 3707) para un curioso invento (a la que siguieron otros ocho certificados entre 1870 y 1875). Se trataba de un barco diseñado para que los pasajeros no se mareasen a causa del vaivén del buque al navegar. La idea se le ocurrió a Bessemer después de un penoso viaje cruzando el Canal de la Mancha. El invento consistía en una cabina circular de techo semiesférico, con asientos y galerías, donde el pasaje iba alojado. La cabina se mantenía nivelada con independencia de la agitación del mar, gracias a que se encontraba sobre una suspensión en cardán (como la que tienen los giroscopios) controlada por el timonel mediante un mecanismo hidráulico y un nivel de burbuja.

Tras haber ensayado satisfactoriamente con un prototipo de la cabina en el jardín de su casa londinense, Bessemer fundó la empresa Bessemer Saloon Ship Company, dotada de un capital de 250000 libras con el objetivo de construir barcos de vapor a prueba de mareo que navegasen entre Inglaterra y Francia. En 1874, fue botado el “SS Bessemer” en los astilleros de Earle’s Shipbulding, situados en Kingston upon Hull (Yorkshire Oriental). Diseñado por el ingeniero naval Edward Reed (1830-1906), el barco desplazaba 1974 toneladas brutas, teniendo una eslora de 106 metros, una manga total de casi veinte y un calado de poco menos de dos metros y medio. La cabina-salón tenía unos 190 m2 de superficie por seis metros de altura, yendo decorada lujosamente (asientos tapizados en marroquinería, columnas doradas de roble tallado, murales pintados a mano). El barco se impulsaba gracias a la acción de dos pares de ruedas de palas (situados a estribor y babor respectivamente) que eran movidos por calderas de vapor que generaban 4000 caballos.

El “SS Bessemer” hizo su viaje inaugural (de carácter privado) en abril de 1875, partiendo desde Dover (Inglaterra) con dirección a Calais (Francia). Al llegar a su destino, la nave sufrió daños en una de la ruedas al golpearse con el muelle del puerto. Al mes siguiente, en su viaje abierto al público, el barco tuvo dificultades de nuevo, primero para entrar en la dársena y después, una vez dentro, al chocarse otra vez con el dique. El desánimo cundió entonces entre los distintos inversores y la empresa fue liquidada en 1876. El barco permaneció anclado en el puerto de Dover hasta que se vendió como chatarra en 1879. No obstante, el ingeniero Reed se quedó con la cabina y la empleó de sala de billar en su casa, sirviendo posteriormente como sala de conferencias de una universidad femenina, hasta que fue destruida a causa de un bombardeo durante la IIª Guerra Mundial. La cabina-salón de Bessemer inspiró al almirante ruso Andrei Alexandrovich Popov (1821-1898), amigo del británico, el diseño y la construcción (entre 1873 y 1875) del “Novgorod” y el “Kiev”, dos buques cañoneros para la vigilancia fluvial y costera cuyo insólito diseño circular permitía tanto maniobrar en aguas poco profundas como evitar el mareo de la tripulación.       

En 1883, Bessemer (jubilado de la actividad empresarial desde diez años antes) había obtenido 117 patentes británicas, de las cuales 66 (un 56 %) estaban relacionadas con distintos aspectos (hornos y diferentes productos siderúrgicos) del sistema de fabricación de acero. Tras retirarse como hombre de negocios a su lujosa mansión del barrio londinense de Denmark Hill (construida en 1863), no obstante continuó dedicándose a la actividad inventora, ahora despreocupado de encontrar una rentabilidad económica inmediata.

Así, aprovechando su antigua experiencia en cristales ópticos, hasta el final de su vida estuvo ocupado en la construcción de un observatorio astronómico, ubicado en su mansión y provisto de un telescopio reflector que nunca llegó a terminar. Para hacer las lentes, erigió un taller en su propia residencia e instaló allí una máquina pulidora que funcionaba a vapor y registró en 1875 (patente nº 4552). En cuanto al observatorio, éste tenía una cúpula de doce metros de diámetro que, accionada por una turbina, giraba sobre un riel, pudiendo hacer una vuelta completa en dos o tres minutos. Asimismo, el telescopio podía moverse gracias a un mecanismo hidráulico sincronizado al desplazamiento de la cúpula. La finalidad del observatorio era determinar hasta qué punto los rayos solares concentrados podían emplearse en la creación de temperaturas muy altas, para lo cual también había construido en 1868 un horno solar experimental (provisto de espejos y lentes) en el que el material refractario pudiera descomponerse con facilidad. Los resultados obtenidos con el horno fueron decepcionantes, ya que no alcanzaba la temperatura deseada, por lo que Bessemer terminó abandonando el proyecto que, por lo demás, le había costado una enorme cantidad de dinero.

En 1884, diseñó la maquinaria de corte y pulido de diamantes para la nueva fábrica Ford & Wright, donde trabajaba uno de sus nietos y que había sido establecida en Londres con el propósito de competir contra el monopolio holandés sobre el mercado de estas piedras preciosas. Esta sería su última invención. En 1898, Henry Bessemer fallecía en su residencia de Denmark Hill a la edad de 85 años. A su muerte, la cantidad de acero producida mediante su método ascendía a 11,2 millones de toneladas en todo el mundo, de las que 1,8 (casi un 17 %) correspondían a Gran Bretaña, habiéndose abaratado su precio hasta las cuatro libras por tonelada.

A lo largo de su vida, Bessemer logró numerosos reconocimientos y fue integrante de varias organizaciones científicas o empresariales. Por su nuevo método de producir acero, se le concedió la Medalla Telford de la Institución de Ingenieros Civiles (ICI en sus siglas inglesas) del Reino Unido (1858-1859) y la Medalla Príncipe Alberto de la Real Sociedad para el Fomento de las Artes, Manufacturas y Comercio (1872). En 1867, Napoleón III le otorgó una medalla de oro en la Exposición Universal de París en sustitución de la Legión de Honor, a cuya concesión el gobierno británico se había opuesto. En 1868, Bessemer fue socio fundador del Instituto del Hierro y del Acero (IHA), organismo creado por los empresarios siderúrgicos del norte de Inglaterra para discutir sobre cuestiones científicas y prácticas de la industria. Entre 1871 y 1873, presidió el IHA, que desde 1874 viene entregando anualmente la Medalla Bessemer para premiar las contribuciones extraordinarias a la innovación de la industria del acero, siendo su primer agraciado el fabricante metalúrgico Isaac Lowthian Bell (1816-1904). En 1877, el ICI hizo socio honorario a Bessemer y le galardonó con el Premio Quinquenal Howard por su fundamental contribución al desarrollo de la siderurgia. En 1879, obtuvo el título nobiliario de caballero e ingresó en la Real Sociedad de Londres para el Avance de la Ciencia Natural. En 1880, recibió las Llaves de la Ciudad de Londres, así como de las asociaciones de cuchilleros y torneros de la capital inglesa. También fue miembro honorario de la Institución de Ingenieros y Constructores Navales de Escocia (1891) y de la Academia Americana de Artes y Ciencias (1895).

Recibió condecoraciones y honores de otros monarcas europeos (Suecia, Austria, Württemberg, Bélgica) y perteneció a otras diversas instituciones tanto británicas (Real Sociedad de Arquitectos, Universidad de Londres, Sociedad de Ingenieros Mecánicos de Inglaterrra) como del resto del mundo (Consejo del Hierro de Suecia, Real Academia de Comercio de Berlín, Sociedad para el Desarrollo de la Industria Nacional de París, Sociedad de Ingenieros Mecánicos de Estados Unidos). Además, debido al éxito de su proceso de producción de acero en EEUU, hasta trece ciudades en ocho estados de aquel país (Alabama, Colorado, Michigan, Nueva York, Carolina del Norte, Pensilvania, Texas y Wyoming) llevan el nombre de Bessemer.

Autor y editor: Luis Fernando Blázquez Morales

Enero de 2020

BIBLIOGRAFÍA

BESSEMER, Henry: An Autobiography; London, Offices of Engineering, 1905; en:,https://web.archive.org/web/20070204102958/http://www.history.rochester.edu/ehp-book/shb/start.htm (texto electrónico) y https://archive.org/details/sirhenrybessemer00bessuoft/page/36 (pdf)
BISHOP, Philip W.: The Beginnigs of Cheap Steel; en Contributions from the Museum of History and Technology, Bulletin nº 218, pp. 28-47, Smithsonian Institution, Washington D. C., 1959; en: https://books.google.es/books?id=WrcmAQAAIAAJ&lpg=PA33&dq=bessemer%20mushet&hl=es&pg=PP7#v=onepage&q=bessemer%20mushet&f=false
VÁZQUEZ LÓPEZ, Jerónimo: El convertidor Bessemer y el problema de la falta de chatarra de acero, Madrid, Langa y Compañía, 1960.
IMÁGENES:
OEPM: privilegios nº 1482 y nº 1510 (firma)
USPTO: patentes estadounidenses nº 9617 y nº 49055
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Henry_Bessemer_1890s2.jpg (retrato)
https://web.archive.org/web/20070327132931/http://www.history.rochester.edu/ehp-book/shb/illus.htm (sello perforado, medallón, máquina de Young, horno y aparato laminador para fabricar cristal, proyecto de fábrica de cristal, prensa azucarera, proyectil, obús, horno móvil, fábrica de Sheffield, barco, observatorio, telescopio)
https://books.google.es/books?id=cro0AQAAMAAJ&hl=es&pg=PP1#v=onepage&q&f=false (vagón)
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Bessemer_process.jpg (primitivo horno Bessemer)
https://ca.wikipedia.org/wiki/Fitxer:Bessemer_5180.JPG (horno convertidor móvil, ubicado en la entrada del Museo Kelham de Sheffield)
https://www.gracesguide.co.uk/File:Im18660105Eng-Bessemer.jpg (publicidad de Henry Bessemer & Co., 1866)