Titel: Bouchard, über das Weißmachen des Roheisens.
Autor: Bouchard,
Fundstelle: 1845, Band 97, Nr. LXXIII. (S. 280–284)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj097/ar097073

LXXIII. Ueber das Weißmachen des Roheisens bei den Hohöfen zu Janon; vom Hütten-Ingenieur Bouchard.

Aus dem Moniteur industriel 1845, No. 931 und 932.

Seit einigen Jahren trachteten alle diejenigen, welche sich mit der Metallurgie des Eisens beschäftigen, durch die Handelskrisis veranlaßt, welche das Sinken der Eisenpreise herbeiführte, auch die Productionskosten dieses Metalls durch Verbesserung der in Frankreich üblichen Verfahrungsweisen zu vermindern. Viele Verbesserungen wurden schon erzielt, allein man muß gestehen, vieles bleibt noch zu thun übrig, um die Zukunft der Hütten sicher zu stellen, deren Lage sich in Folge des bedeutenden Sinkens der Eisenpreise, welches seine Gränze noch nicht erreicht zu haben scheint, täglich verschlimmert.

Bei dieser Sachlage ist es Pflicht, alle zur Verbesserung der Eisenbereitung angestellten Versuche, deren Kenntniß auf den Weg neuer Verbesserungen führen kann, zu veröffentlichen.

Es ist gegenwärtig anerkannt daß, was das englische Verfahren anbelangt, alle Bestrebungen dahin gehen müssen, das Weißmachen entbehrlich zu machen, da diese erste Periode der Bearbeitung sehr unvollkommen und sehr kostspielig ist, indem unter den günstigsten Umständen die Bereitungskosten einer Tonne Feineisen wenigstens 25 Frcs. betragen. Die Anwendung der Siedeöfen (fours bouilians) gestattet allerdings das unmittelbare Puddeln des Roheisens mit Kohks; allein sie liefern ein geringeres Eisen als das Feineisen und gewähren nicht die Ersparung, welche man anfangs erwartete. Es scheint daher unerläßlich zu seyn, das Roheisen vorher von den darin enthaltenen fremdartigen Stoffen theilweise zu befreien, ehe man es zum Puddeln bringt. Die zu lösende Aufgabe ist sonach, ein einfaches und nicht zu kostspieliges chemisches Verfahren auszumitteln, durch welches dieser Zwek erreicht wird.

Das Weißmachen des Roheisens durch plözliches Erkalten scheint mir ein Anfang zu seyn zur Lösung dieser Frage.

Ich will daher dieses Verfahren, so unvollkommen es auch noch ist, so beschreiben, wie es bei den Hohöfen zu Janon seit dem Monat August 1843 befolgt wird.

In den Boden der Hütte und vor den Arbeitsraum (embrasure de travail) hin wurde ein Stichherd angelegt, welcher zur Aufnahme |281| des weißzumachenden Abstichs bestimmt ist; er besteht aus 24 ähnlichen gußeisernen Zainformen, die jenen, welcher man sich bei den Feineisenfeuern bedient, ähnlich und nach einander gereiht sind. Dieser Stichherd ist also aus einzelnen Stüken zusammengesezt, wodurch diese leicht gewechselt werden können, wenn sie anfangen schlechter zu werden. Ungefähr eine Stunde vor dem Abstich überzieht man diese Zainformen innerlich mit einer dünnen Schicht gebrannten Kalks und theilt den ganzen leeren Raum mittelst kleiner Scheidewände (étranglemens), die man von Sand bildet, in fünf gleiche Theile, um das Roheisen in fünf, dann einzeln hinwegzunehmende Platten zu theilen.

Die Dimensionen des Stichherds sind folgende:

Länge 9,60 Meter
Mittlere Breite 0,55 –
Tiefe 0,12 –

Er faßt leicht 2500 Kilogr. flüssigen Roheisens.

Zunächst dieser Zainformen, jedoch außerhalb der Hütten (hangars), erbaute man einen rechtwinkeligen Trog (bâche) von Mauerwerk von 2,50 Meter Länge und 1 Meter Breite und Tiefe; derselbe ist unten mit einem Zapfen versehen, mittelst dessen man das darin enthaltene Wasser in einen unten angebrachten Canal (galerie) ablaufen lassen kann.

Das Weißmachen wird wie der Abstich der Hohöfen in 24 Stunden zweimal und zur selben Zeit vorgenommen. Kaum hat das Roheisen den Abstichherd ganz angefüllt, so breiten die Arbeiter auf das noch flüssige Metall eine sehr dike Kalkmilch aus und schütten dann sogleich eine große Menge Wassers darauf, welches den Kalk auflöst und ihn mit sich in die ganze Masse hineinzieht; diese Begießung mit Wasser wird mittelst zweier lederner mit Hahnen versehenen Röhren (Schläuche) bewerkstelligt, welche mit einer Bleiröhre communiciren, die parallel mit den Zainformen, 1,50 Meter hoch über dem Boden, gegen die Mauer der Hütte befestigt ist. Einige Secunden lang bleibt der bei einer sehr großen Hize sich bildende Wasserdampf unsichtbar; bald aber bilden sich dichte Wolken, welche die Oberfläche des Roheisens nicht mehr hindurchsehen lassen; diese Dämpfe riechen schwach nach Schwefelwasserstoff.

Wenn das Aufbrausen aufgehört hat und man die Oberfläche der Roheisenplatten wieder deutlich sehen kann, so findet man, daß sie sich um so merklicher gebogen haben, je grauer das Eisen ist, welches der Hohofen erzeugt; diese Krümmung, deren Bogenhöhe |282| manchmal 20 Centimeter beträgt, ist Folge der Dichtigkeitsveränderung des Roheisens beim Weißwerden.

Außerdem bemerkt man Blasenwerfen und Risse, die man sich leicht erklären kann. Da nämlich die Oberfläche des geschmolzenen Metalls vor dem Erstarren der untern Schicht erkaltet, so hebt sie sich in die Höhe; eine gewisse Quantität Gas dringt in den dadurch entstehenden leeren Raum ein und vergrößert ihn noch, indem es die noch in teigigem Zustand befindlichen Theile auseinander treibt. Aus den entstandenen Rissen sieht man Gasstrome entweichen, die mit blauer oder gelblichweißer Flamme brennen; diese Flammen sind manchmal über 25 Centimeter lang und behalten eine ganze Viertelstunde ihre Intensität.

Wenn diese Gasentwiklungen aufgehört haben und das Roheisen eine dunkelrothe Farbe angenommen hat, so hebt man die fünf Platten, eine nach der andern hinweg, um sie in den Erkaltungstrog zu bringen, was mittelst eines kleinen, eisernen Schleppwagens und einer Hebevorrichtung geschieht. Hiebei wird wie folgt verfahren. Zwei Männer heben das eine Ende der Platte mittelst Hebeln in die Höhe und lassen sie erst dann wieder nieder, wenn ein dritter Arbeiter eine eiserne Querstange darunter gebracht hat, welche er auf dem Rand der Zainformen aufliegen läßt; ebenso verfahren sie hierauf mit dem andern Ende, so daß die Platte sich oberhalb des Stichherds unterstüzt findet. Man führt hierauf das Roheisen mittelst des Wagens und der Hebevorrichtung über den Erkaltungstrog hin, und läßt die Platte in den Trog fallen, wo sie ein heftiges Brausen verursacht. Einige Stunden darauf zieht man sie wieder heraus.

Das beschriebene Manöver dauert 10–20 Minuten und erfordert sieben Mann.

Beim Herauskommen aus dem Trog wird das weißgemachte Roheisen in Stüke von verschiedener Größe zerbrochen; dieselben sind gewöhnlich anderthalb Zoll dik; ihre Oberfläche ist mit sehr kleinen Bläschen überzogen und im Innern sieht man Höhlungen, deren Bildung ich schon erklärt habe und deren Wände allerseits eine rauhe Oberfläche haben, an der nicht die geringste regelmäßige Gestalt wahrzunehmen ist.

Manchmal drang das Wasser nicht in diese leeren Räume, was besonders der Fall ist, wenn ihre Dimensionen nicht groß sind; wenn zur Zeit, wo sie sich bilden, die naheliegenden Theile noch heiß genug sind, so wird dieser Raum von einem Tröpfchen (der Eisenmasse) ausgefüllt und man findet dann, wenn man die Platte zerbricht, eine kleine abgesonderte Metallmasse (culot) zwischen der Masse stekend. |283| Im Uebrigen ist nach dem Erkalten der Bruch im Allgemeinen mattweiß; nur dann sind Spuren eines blätterigen Bruchs wahrzunehmen, wenn das Roheisen ursprünglich weiß war.

Mit der Erklärung der Erscheinungen bei diesem Proceß des Weißmachens ist man noch nicht im Reinen. Man hatte angenommen, daß die Verschiedenheit in dem Gefüge und der Farbe des Roheisens nach diesem plözlichen Erkalten durch Wasser ausschließlich einem physischen Phänomen zuzuschreiben sey; daß das Roheisen, wenn es aus dem Hohofen kömmt, seinen ganzen Kohlenstoffgehalt noch in gebundenem Zustand enthalte und daß nur während des Acts einer langsamen Abkühlung Kohlenstoff in Freiheit gesezt werde. In diesem Fall wäre aber das Weißmachen von geringer Wichtigkeit, weil nur die Anordnung seiner Molecüle dadurch verändert würde, ohne daß feine Zusammensezung sich veränderte; es ist indessen nicht daran zu zweifeln, daß es bei diesem Proceß Schwefel und Kohlenstoff verliert, indem ein Geruch nach faulen Eiern die Entwiklung von Schwefelwasserstoff anzeigt und man durch die erwähnten Risse unausgesezt Ströme von Kohlenoxyd entweichen sieht. Berüksichtigt man übrigens, daß die blaue Flamme sich niemals zeigt, wenn das Roheisen weiß aus dem Ofen läuft, so muß man auf die Vermuthung kommen, daß der durch Zersezung des Wassers erzeugte Sauerstoff und Wasserstoff sich mit dem Graphit verbinden, um Kohlensäure oder Kohlenoxyd und mehr oder weniger gekohlten Wasserstoff zu erzeugen. Offenbar entweicht jedoch auch eine große Quantität reiner Wasserstoff.

Ueber die Rolle, welche der Kalk spielt, kann man sich noch keine genügende Rechenschaft geben; es ist sogar wahrscheinlich, daß er nicht von besonderm Einfluß ist; doch wäre es gut, einige Versuche hierüber anzustellen; vielleicht wäre es möglich, ihn entweder durch ein modificirtes Verfahren dem Roheisen einzuverleiben, oder durch seine Vereinigung mit andern Substanzen seine Verbindung mit dem Silicium zu bewirken; das Problem des Weißmachens wäre sodann vollkommen gelöst. Jedenfalls ist dieses Verfahren, wie es gegenwärtig ausgeführt wird, mehrerer wichtiger Modificationen fähig.

Die erste bestünde darin, den Erkaltungstrog völlig entbehrlich zu machen; dieses Eintauchen, welches im Winter eine sehr beschwerliche Arbeit ist, kann von gar keiner Wirkung seyn, weil das Roheisen nur noch dunkelroth glüht, wenn es aus den Zainformen genommen wird und bei dieser Temperatur die Zersezung des Wassers nicht mehr möglich ist.

Ferner wäre es zwekmäßig, die Platten viel dünner zu gießen, |284| damit das Wasser, durch die ganze Masse dringend, auf alle Theile einwirken könnte.

Ich wiederhole es, das weißgemachte Roheisen ist bei weitem noch nicht so rein, wie das Feineisen; allein man kann es, ohne der Qualität des Eisens zu schaden, und ohne den Abgang zu vermehren, zu einem Sechstel dem gepuddelten Eisen einverleiben, was eine nicht unbedeutende Ersparniß ist. Man gewinnt nämlich, wenn man 400,000 Kilogr. Feineisen durch 100,000 Kilogr. weißgemachtes Eisen ersezt,

1) 11,000 Kilogr. Roheisen, die den Abgang des Feineisenfeuers ausmachen; und

2) den Preisunterschied des Feineisens und weißgemachten Eisens, welches leztere nur um 1 Frc. per hundert Franken theurer ist als das Roheisen, und nur um 50 Centimes per 100 Frcs. theurer wäre, wenn das Eintauchen unterbliebe.

Die Ersparung betrüge also im Ganzen

11,000 Kilogr. à 125 Frcs. per 100 1,575
Preisdifferenz von 100,000 Kilogr. weißgemachten
Roheisens und 100,000 Kilogr. Feineisen

2,400
–––––
3,775

Die Errichtung einer Hütte zum Weißmachen erfordert nur ein sehr geringes Capital. Der Verbrauch an Kalk beträgt ungefähr 10 Proc., was 25 Cent. Kosten auf die Tonne weißgemachten Eisens ausmacht.

Schließlich muß ich bemerken, daß das beschriebene Verfahren, obwohl es erst seit Kurzem in Frankreich angewendet wird, doch nichts neues ist; schon seit langer Zeit wird im Steiermärkischen das graue Roheisen, welches in Herden verfrischt werden soll, weiß gemacht und schon im Jahr 1812 empfahl Hassenfratz in seiner Siderotechnik (Bearbeitung des Eisens) die Feineisenbereitung mittelst Kohks durch diese vorbereitende Operation zu ersezen.

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