Jens Westly

Jens Westly (født 31. mars 1882 i Stavanger, død 27. februar 1960 i Voss) var en norsk metallurg, oppfinner og industrileder. Han regnes som en avgjørende bidragsyter til utviklingen av søderbergelektroden, en såkalt selvbrennende kontinuerlig elektrode, som brukes i elektriske smelteovner for aluminium, kobber, ferrosilisium og andre metaller og stoffer. Han stod også bak oppfinnelsen av den første elektriske kobbersmelteovn, da han som ung ingeniør var leder av smeltehytten ved Sulitjelma Aktiebolags Gruber. I 1928 konstruerte han en ny type ovn for kobbersmelting med søderbergelektroder som fikk navnet Westly-ovnen. Denne var i bruk helt til 1987, da kobbersmelting i Sulitjelma, og dermed også i Norge, ble avviklet.

Søderbergelektroden regnes som en banebrytende oppfinnelse med stor betydning for effektiv produksjon i metallurgisk industri. Spesielt etter andre verdenskrig ble Søderbergelektroden en viktig komponent i kraftkrevende industri i Norge på grunn av vannkraftressurser som ble bygget ut i stor stil. Elkem (den gang Elektrokemisk ⅍), som hadde patentrettighetene, fikk også store inntekter da elektroden ble tatt i bruk andre steder i verden. 

Etter å ha vært med i den praktiske utviklingen av smelteteknologi ved Fiskå verk utenfor Kristiansand, var Westly fra 1928 til 1952 direktør for ⅍ Bjølvefossen i Ålvik. Lenge etter at Søderbergelektroden ble oppfunnet ble den nominert til Norges største ingeniørbragd gjennom tidene i Teknisk Ukeblad.

Familiebakgrunn og utdannelse 
Jens Westly ble født den 31. mars 1882 i Stavanger som sønn av byggmester Karl Westly og mor Severine Syvertsen. Han ble gift i Selbu 29. desember 1912 med Wilhelmine (Mimi) Elisabeth Jenssen. Sin utdannelse fikk han ved Bergen Tekniske skole i 1904, og samme år ble han ansatt som hytteingeniør (metallurg) ved Sulitjelma Aktiebolags Gruber i daværende Skjerstad kommune, nå Fauske..

Liv og virke

Oppfinnelsen av den elektriske smelteovn for kobber 

I Sulitjelma hadde en tidligere gjort flere innovasjoner; blant annet hadde verksdirektør Julius Emil Knudsen (1856–1944) funnet opp den såkalte knudsenovnen (knudsenprosessen), som ble tatt i bruk i 1905. Mye av motivasjonen for utviklingen av denne ovnen var at datidens røstemetode, en prosess som går ut på å få svovel vekk fra kobbermalmen, var svært ressurskrevende ved at bjørkeved ble benyttet. Med innføringen av knudsenprosessen kunne vedforbruken i smeltehytten avvikles, men fremdeles krevdes den videre prosesseringen for å få kobber bruk av kull og koks.

Den videre prosessen var blant annet kobbersmelting i såkalte flammeovner. Westly hadde blitt utnevnt til ny sjef i smeltehytten etter at den tidligere sjefen plutselig hadde forlatt Sulitjelma i mai 1907. Westly var da bare 25 år, og fikk ansvar for å ta over et større prosjekt med bygging av ny flammeovn ved verket. To år senere ble han sendt til USA for å studere driften av denne typen ovner. 

Noen år før dette, i 1904, altså samme år som Westly ble ansatt, hadde den sentrale ledelsen for gruveselskapet i Helsingborg lest en artikkel i fagtidsskriftet The Mining Magazine om forsøk med elektrisk smelting av kobbermalm i Chile. Dette ble oppfattet som så interessant at  artikkelen straks ble oversatt til svensk og sendt til Knudsen i Sulitjelma. Med denne fulgte et brev der det stod: «Man kunde kanske finna upp en combination af Eder herr Direktör Knudsens smälttpatent och elektrisk smältning?» Knudsen var ikke optimistisk til denne ideen, og mente at en til da bare hadde hatt suksess med elektrisk fremstilling av aluminium. Ideen ble derfor lagt bort.

I 1910 ble ideen om bruk av elektrisitet i kobbersmeltingen igjen tatt opp. Nå hadde Knudsen forlatt Sulitjelma, og med Westly som smeltehyttesjef ble dette sett på med andre øyne. Flammeovnsdrift var kostbart, mens det i Sulitjelma var mange fosser (Sulitjelmavassdraget) som kunne utnyttes til å produsere elektrisk kraft. Det ble utført overslag som viste at verket kunne spare 30 000 kroner årlig om en heller brukte elektrisk energi fra vannkraft. Til å begynne med ble det eksperimentert med fremstilling av ferrosilisium av slagg. Senere ble det forsøkt på videreforedling av skjærstein, et sulfidisk anrikningsprodukt av kobber som inneholder kobber, sulfid og jern, samt små mengder edelmetaller.

Til eksperimentene ble det brukt en stor trommel fra en kulemølle. Denne var foret med stein og kull, og elektrodene ble ført ned i materialet som skulle smeltes. Elektroder i forbindelse med smelteverk er de delene som fører den elektriske strømmen ned i det stoffet eller metallet som ønskes behandlet elektrisk. De produseres blant annet av kull. Den elektriske strømmen vil dermed enten inngå i prosessen ved at elektrokjemiske reaksjoner skjer, eller ved oppvarming på grunn av materialets elektriske motstand. I denne prosessen vil elektroden sakte fortæres, noe som var en ulempe for produksjonen ved at den måtte stoppes for å bytte elektrodene.

Disse eksperimentene ble utført under tidspress fordi det måtte besluttes om en ny stor, gassfyrt flammeovn skulle bygges, eller om en skulle satse på elektrisk smelting. Men den 22. desember 1910 skriver verksdirektør Holm Holmsen i et brev til hovedkontoret: «...det er meget beklagelig, at forsögene med elektrisk smeltning ikke er så langt avanceret, at vi har oppnået et resultat, der berettiger et stort anlæg. Efter de udförte forsög, der endnu kun har varet i forholdsvis kort tid, anser vi os nemlig ikke at være kommet så langt, at experiment-stadiet er overvundet og tör derfor verken ingeniör Westly eller undertegnede foreslaa elektrisk smeltning anvendt ved det nye hytteanlæg. Da jo dette må udföres hurtigst mulig, bliver der ingen anden raad end her at anvende en gasfyret flammeovn.»

Til tross for beslutningen å bygge en konvensjonell flammeovn, la en ikke bort ideen om elektrisk kobbersmelting. Dessuten krevde produksjonen stadig stort forbruk av koks, noe som ga økende produksjonskostnader. Under første verdenskrig ble tilgangen på kull og koks stadig vanskeligere, noe som førte til alvorlige problemer for driften i smeltehytten. På den annen side var kobberprisene stadig økende. Dermed ble det til at de to eksperimentovnene som Westly hadde bygget, inngikk mer og mer i den ordinære driften. Imidlertid ble det i neste omgang vanskelig å få tak i kull til elektrodene, og en ble dermed til slutt nødt til å innstille produksjonen helt.

I 1916 sa Westly opp stillingen i Sulitjelma for å tiltre ny stilling i Fiskå verk ved Kristiansand. Lorentz Lorch Hagen fortsatte som sjef for smeltehytten i Sulitjelma, en stilling han hadde helt til 1956. Han fortsatte eksperimentene med elektrisk kobbersmelting.

Utviklingen av søderbergelektroden 
Ved Fiskaa verk var en samtidig som i Sulitjelma opptatt med å utvikle en elektrisk smelteovn. Også her fikk en erfare at det var vanskelig eller umulig å skaffe ferdige elektroder, dermed ble en henvist til å forsøke å lage sine egne elektroder.

Det en ønsket å få til var at smelteprosessen kunne foregå kontinuerlig; dette fordi et avbrudd for å skifte elektrodene var uheldig for smeltebadet. En ønsket også større elektroder, men som samtidig skulle være billige. Til dette så en for seg et konsept med en såkalt kontinuerlig elektrode, altså at en ikke skulle være være nødt til å skifte den ut ettersom den blir fortært i den enden som utsettes for høy temperatur.

Carl Wilhelm Søderberg (1876–1955) var ingeniør ved Elektrokemisk og hadde tidlig tenkt tanken om at en kontinuerlig elektrode ville gi store fordeler. De første eksperimentene med en slik elektrode ble utført på Lysaker utenfor  Kristiania (dagens Oslo), men ble deretter flyttet til Arendal Smelteverk, hvor videre tester ble utført vinteren 1916–1917. Ideen gikk ut på at den tyktflytende elektrodemassen ble stampet ned i et hylster (sylinder) av metall. I dette hylsteret skulle så elektrodemassen stivne og bli hard i den nedre delen som er i kontakt med det flytende badet i ovnen. Etter hvert som elektroden ble fortært, kunne en gradvis senke elektroden. Rett før senkingen skulle en så skjøte på et nytt hylseelement, der ny masse stampes inn. Problemene som fulgte med dette var å få elektrodemassen til å sette seg fast i hylsen. Fullskalaforsøkene mislyktes fordi elektrodemassen skled ut av hylstret og ned i ovnene. Noe av problemet var at stålhylsen som ble brukt, utvidet seg mer enn kullet i møte med ovnsvarmen. 

I februar 1918 ble Fiskå Verk kjøpt av Elektrokemisk. En besluttet at dette verket var best egnet for å fortsette eksperimentene. Westly var driftsbestyrer ved verket vinteren 1918, da videre forsøk ble fortsatt med stort pågangsmot. Forsøkene var kostbare og mange vanskeligheter måtte overkommes, men det viste seg også at gevinsten ville bli meget stor, ikke bare for Elektrokemisk, men for hele smelteindustrien. 

Westly kom opp med en ide med å lage ribber på innsiden av hylsen. Disse skulle sørge for større kontaktflate, og dermed også bedre feste, mellom elektrodemassen og hylsen. Det ble også slått hull i ribbene som et ytterligere tiltak for bedre feste. Den første elektroden av dette slaget ble testet ut i tidsrommet 17.–25. november 1918. Forsøket viste seg å bli meget vellykket, og etter flere forbedringer ble en elektrode med diameter på hele 850 mm testet ut i en ovn for ferrosilisium. Denne var da den største elektroden noen gang benyttet i en elektrisk smelteovn. Elektrodene viste seg å fungere godt over et lengre tidsrom, og det ble dermed konkludert med at utfordringene med en selvbrennende kontinuerlig elektrode var løst.

Søderbergelektroden, som den fikk som navn, var billig, kunne fremstilles i ønsket størrelse og kunne lages lokalt. Konstruksjonen av elektroden kunne tilpasses ovnen, i motsetning til tidligere, da ovnen måtte være tilpasset ferdigkjøpte elektroder. Formingen av elektroden, altså at den stivner og brenner til en fast stav, skjer mens den sakte beveger seg ned i ovnen, dels ved ovnsvarmen og dels ved strømgjennomgangens varmeutvikling. Mens en tidligere betraktet en elektrisk smelteovn på rundt 3 MW (MegaWatt) som en meget stor ovn, ble det senere utviklet ovner med søderbergelektroder på opptil 50 MW (1975).

Konsekvenser av oppfinnelsen av søderbergelektroden 
Det var professor Joseph William Richards ved Leight University i USA som fant på å kalle den kontinuerlige elektroden for Sønderbergelektroden, etter Sønderberg, som hadde den opprinnelige ideen. Richards og flere andre eksperter var engasjert i å overbevise den internasjonale smelteindustrien om dens fordeler.

Søderbergelektroden ble nominert til Norges største ingeniørbragd gjennom tidene i Teknisk Ukeblad. Selv om Søderberg fikk æren av å få elektroden oppkalt etter seg, er det imidlertid Westly og Mathias Øvrom Sem, som stod bak de praktiske testene, som til slutt ga en vellykket kontinuerlig elektrode. Det er Westly og Sem som dermed er anerkjent som de egentlige oppfinnerne. I verket Elektrische Schmeltzöfen om metallurgi er søderbergelektoden beskrevet som begynnelsen på et nytt tidsavsnitt i den elektriske smelteindustrien.

Søderbergelektroden fikk raskt stor utbredelse i hele verden for fremstilling av ferrolegeringer, kalsiumkarbid, råjern, kobber, aluminium, samt andre metaller og stoffer. I anledning Norsk metallurgisk selskaps 50-årsjubileum i 1986 ble det i jubileumsboken påpekt at Søderbergelektroden sannsynligvis mer enn noe annet la grunnlaget for norsk industris domminerende posisjon innenfor elektrometallurgisk industri.

Mens søderbergelektroden i de siste årene tas ut av drift i aluminiumsverkene til fordel for andre elektroder, er den fortsatt i bruk verden over for de andre bruksområdene.

Fortsettelse med utvikling av kobbersmelteovnen i Sulitjelma 
I Sulitjelma satte de dårlige økonomiske tidene som fulgte etter første verdenskrig, en stopper for videre utvikling av en elektrisk smelteovn. Først i 1928 ble det satt i gang arbeid med en ny smelteovn for skjærstein, med Elektrokemisk som samarbeidspartier. Den nye ovnen ble utstyrt med søderbergelektroder og fikk navnet Westly-ovnen. Westly var engasjert, ikke bare med konstruksjonen av den nye smelteovnen, men også med planleggingen av en helt ny smeltehytte på Sandnes i Sulitjelma. Den nye ovnen var ferdig i juni 1929 og var i drift helt til 3. februar 1987, da smeltehytten ble nedlagt. Med dette opphørte også all kobbersmelting i Norge.

Westlys videre karriere 
Westly sluttet ved Elkem og ble direktør for A/S Bjølvefossen i Ålvik i 1928, en stilling han hadde helt til 1952. Her startet han i 1931 forsøk for å utvikle en ny metode for fremstilling av ferrokrom. Da dette viste seg vellykket, ble det i 1933 besluttet å bygge opp en produksjonslinje for ferrokrom. Det var stor konkurranse internasjonalt på dette feltet. Dermed foregikk forskningen i Ålvik i største hemmelighet, og det er derfor lite informasjon om denne utviklingen. Ferrolegeringer ble utover i 1930-årene en eksportindustri for flere verk i Norge. 

I 1949 ble Westly tildelt Sam Eydes Ærespris av Polyteknisk Forening for sin innsats for norsk industri. Han døde på Voss den 27. februar 1960.

Referanser

Litteratur

Eksterne lenker 

 Patent på søderbergelektrode

Norske kjemiingeniører
Norske oppfinnere
Norske bedriftsledere
Personer fra Stavanger kommune
Fødsler i 1882
Dødsfall i 1960