Titel: Thum, über Gußstahlbereitung.
Autor: Thum, Fr. A.
Fundstelle: 1860, Band 155, Nr. CXXIV. (S. 427–430)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj155/ar155124

CXXIV. Notizen über Gußstahlbereitung; vom Ingenieur Fr. A. Thum.

Aus der berg- und hüttenmännischen Zeitung, 1860, Nr. 7.

Das nächste Erforderniß für die Gußstahlfabrication ist ein gutes, reines Eisen und darf mit Rücksicht auf den Werth eines guten Gußstahls der ungleich geringere Preis selbst des besten Roheisens kaum in Betracht kommen. Man verwendet daher stets mit Vortheil das beste, mittelst Holzkohlenarbeit dargestellte Roheisen.

Das in Anwendung genommene weiße Spiegel- oder Stahleisen ist zunächst einem Puddelprocesse zu unterwerfen, um ein weiches, möglichst reines Stabeisen zu erhalten. Vortheilhaft walzt man es nach den nöthigen Vorarbeiten in dünne, etwa 1/8'' starke Bleche aus, welche sodann in kleine, 2 Zoll lange und 1–2 Zoll breite Stücke zu zerschneiden sind und in dem, nach der Erfahrung und der Art des in Anwendung befindlichen Roheisens bestimmten Verhältniß mit dem weißen, reinen Stahleisen in die Schmelztiegel gegeben werden.

Die Güte der Tiegel ist von besonderer Wichtigkeit für den günstigen Erfolg des Processes und muß daher die Darstellung derselben namentlich mit großer Aufmerksamkeit vorgenommen werden. Bei der größtmöglichen Feuerbeständigkeit müssen sie hinreichend fest und dicht seyn, um die flüssige Stahlmasse nicht durchzulassen; sie dürfen ferner nur aus Substanzen angefertigt werden, die an den Stahl keine verunreinigenden oder verändernden Stoffe abtreten können. Einer ausgedehnten Erfahrung gemäß nimmt man auf rheinischen Werken für die Zusammensetzung der Tiegel 1 Th. Regensburger Graphit (113 Pfd. Zollgewicht zum Preise von 14 Gulden), 1 Th. sorgfältig von Schlacken gereinigte Bruchstücke alter gebrauchter Tiegel und so viel rheinischen (Mehlemer) Thon als für die Verbindung der erstgenannten Massen und zur Erlangung der nöthigen Plasticität des Thonteiges erfordert wird. Den Graphit mahlt man zunächst oberflächlich und glüht ihn in bedeckten Tiegeln, um alle etwa beigemengten organischen Substanzen zu zerstören. Hierauf mahlt man denselben fein und bringt ihn durch Beuteln in ein gleichmäßiges unfühlbares Pulver. In gleicher Weise müssen die Bruchstücke der gebrauchten Tiegel durch Mahlen und Beuteln in ein möglichst zartes Pulver verwandelt werden. Den so vorbereiteten Massen setzt, man den gleichfalls gemahlenen rohen Thon zu und läßt das Ganze, nachdem es oberflächlich |428| mit Wasser angefeuchtet ist, durch eine Knetmaschine gehen, wobei man noch so viel Wasser zugibt, daß der aus der Maschine tretende Teig eine möglichst steife, zähe, aber zugleich gleichmäßige Consistenz zeigt. Um den Tiegeln bei nur geringer Wandstärke (so daß die Einwirkung der Hitze nicht beeinträchtigt wird) die nöthige Dichtigkeit und Festigkeit zu geben und zugleich ihre Anfertigung zu erleichtern, preßt man sie, und zwar vortheilhaft in nachfolgender Weise:

Der für die Aufnahme der Tiegelmasse bestimmte Theil der Presse, die sogenannte Nonne, welcher aus Gußstahl angefertigt und innerhalb blank polirt seyn muß, ist in der Weise am Boden befestigt, daß der darüber angebrachte, in eine starke Schraube sich verlängernde Mönch beim Niedergehen gerade die Mitte der mit Tiegelmasse gefüllten Höhlung der Nonne trifft, und indem der überschüssige Theil der Masse hierbei heraus gequetscht wird, den Tiegeln ihre innere Form ertheilt.

Der Mönch ist aus Messing und ebenfalls polirt; an seinem oberen Theile sitzt ein etwas überstehender Rand, der die aufdringende Tiegelmasse beim völligen Niedergehen zurückhält. Die am Mönche festsitzende Schraube läuft in einer erhöht angebrachten Mutter und ist an ihrem oberen Theile mit zwei horizontal stehenden Armen versehen, welche an ihren Enden sich kugelförmig verdicken. Zwei Arbeiter, welche auf einem erhöhten Gestühle stehen, schleudern mittelst der beschriebenen Arme die unterhalb von anderen Arbeitern besorgte Tiegelpresse auf und zu.

Die auf diese Weise geformten Tiegel, denen man zweckmäßig in ihrem weitesten Theile einen inneren Durchmesser von 10 Zoll (rhein.), eine äußere Höhe von 16 Zoll und 3/4 Zoll (am Boden etwa 1 Zoll) Wandstärke gibt, müssen mit aller Vorsicht getrocknet werden und dürfen erst nach mehrmonatlichem langsamem Austrocknen zur Verwendung kommen.

In die so dargestellten, vollständig trockenen Tiegel schichtet man das Schmelzgut so ein, daß es möglichst compact auf einander zu liegen kommt, und zwar beträgt die in einen der beschriebenen Tiegel einsetzbare Masse durchschnittlich 30 bis 60 Pfund. Nach dem Beschicken der Tiegel verschließt man sie mit einem gut passenden, aus gleicher Masse wie sie selbst bestehenden Deckel, welcher an der einen Seite mit einem kreisförmigen Ausschnitt von 1 1/2 Zoll Durchmesser versehen ist, in den ein Thonstopfen gut schließend eingestellt wird.

Die beschickten Tiegel setzt man nun reihenweise in Flammöfen ein, von denen ein jeder mit Vortheil für die Aufnahme von 100 Stück eingerichtet werden kann. Es sind dieß die Vorwärmöfen, und man bringt |429| in ihnen die Tiegel bei nach und nach gesteigerter Temperatur zur starken Glühhitze. Ist dieß erreicht, so kommen sie in die eigentlichen Schmelzöfen, welche zweckmäßig in der Mitte des Hüttengebäudes angelegt sind, während auf der einen Seite die Vorwärmöfen, auf der andern dagegen diejenige Vorrichtung angebracht ist, in welcher die für die Schmelzöfen bestimmten Kohks vorher zum Glühen gebracht werden. Sind nämlich die aus den Vorwärmöfen genommenen glühenden Tiegel in die Schmelzöfen eingesetzt, wovon der einzelne vortheilhaft nicht mehr als 4 bis 5 Stück fassen darf, so gibt man augenblicklich glühende Kohks ein und verschließt sodann.

Die Einrichtung der Schmelzöfen ist übereinstimmend auf mehreren der bedeutendsten Gußstahlwerke wie folgt: Sie bilden viereckige, etwa 3 Fuß tiefe Gruben von 2 Fuß Breite und Länge, welche, wie erwähnt, vortheilhaft durch die Mitte der Hüttengebäude reihenweise angebracht sind, und zwar so, daß ihre obere, durch eine feuerfeste Steinplatte verschlossene Oeffnung im Niveau der Hüttensohle liegt. Der Boden dieser Schmelzöfen wird durch 5 bis 6 Roststäbe gebildet, unter denen sich für den Luftzug und die Aufnahme der durchfallenden oder durchgearbeiteten Schlacken Gewölbe hinziehen. Die Schmelztiegel setzt man auf über den Rost gelegte feuerfeste Ziegel. Was den Zug der Oefen anbelangt, so erreicht man denselben durch gemeinschaftliche Essen, und zwar können in eine 150 Fuß hohe Esse mit Vortheil 50–60 Oefen eingeleitet werden. Beide jedoch, die Oefen sowohl wie die zu ihnen gehörigen Essen müssen sehr feuerfest hergestellt werden, weil die nur zeitweise sehr starke Hitze während der Schmelzzeit, in Verband mit der immer wieder darauf folgenden Abkühlung, sehr zerstörend auf sie einwirkt. Man umgibt daher den Ofenraum, der nur aus einer etwa 6 Zoll starken feuerfesten Mauer auszuführen ist, mit einem Luftcanal und führt die Essen aus vier, nur durch das Ankerwerk zusammenhängenden, ihrer Höhe entlang aber in der Mauerung getrennten Theilen auf. Nach dem Einsetzen der Tiegel gibt man, wie erwähnt, sogleich glühende Kohks ein, so daß die ersteren ohne jede Abkühlung der gesteigerten Schmelzhitze unterworfen werden können.

Man gibt nun noch mehrmals Kohks auf und untersucht nach einiger Zeit, indem man den kleinen Thonstopfen am Rande des Deckels der Tiegel abnimmt, mittelst eines starken Eisendrahts, ob die Stahlmasse den hinreichenden Grad der Flüssigkeit erreicht hat, worauf der Guß stattfinden kann.

Dieser letztere, der Guß, bildet eine der wichtigsten Operationen bei der ganzen Arbeit. Die dafür bestimmten Gußgruben müssen so angelegt |430| seyn, daß die Schmelzöfen, aus denen die Tiegel genommen und rasch herzu getragen werden, sich nur in geringer Entfernung davon befinden, um – dieß ist vor Allem wichtig – sämmtliche für einen Guß bestimmte Tiegel bei gleicher Temperatur entleeren zu können. In der Grube hängt man die gußeiserne, meist aus zwei Theilen bestehende Form schwebend auf, so daß eine starke eiserne Klammer, welche den oberen Theil der Form faßt, nach beiden Seiten hin über den Rand der Grube ragt und in der Mitte jene herabhängen läßt.

Bekanntlich nimmt nun die Schwierigkeit, ein gleichmäßiges Gußstück zu liefern, mit der Größe desselben beträchtlich zu, und ist eine mechanische taktmäßige Dressur der Arbeiter für diese Operation das nächste Erforderniß, um so mehr, wenn es sich um den Guß größerer Gegenstände handelt. Vor die Gußgrube setzt man, je nachdem das Gußstück größer oder kleiner werden soll, nach vier, drei, zwei oder auch nur nach einer Seite hin geneigte Gerinne aus Eisenblech, welche im Innern mit feuerfestem Thon ausgeschlagen seyn müssen und deren äußerster, geneigter Theil in die oben offene Form mündet. Diese Gerinne werden vor dem Gusse stark angewärmt und eben so wie das Innere der Form von allen etwa anhängenden organischen Substanzen, sowie von Kohlenstaub u.s.w., gereinigt. Während des Gusses stehen an jedem der erwähnten Gerinne vier bis fünf Tiegel, welche vorsichtig, nachdem alle Unreinigkeiten, als Schlacken etc., entfernt sind, durch die kleine Oeffnung im Deckel entleert werden müssen. Ist der Tiegel leer, so tritt sogleich ein neuer wieder zu und man erhält auf diese Weise von allen angewandten Gerinnen einen continuirlichen Strahl nach der Form. Hierdurch wird es möglich, die größten Gußmassen bei gleichmäßiger, nicht zu hoher Temperatur zusammenfließen lassen zu können, wovon wiederum anderntheils die Gleichmäßigkeit der größeren Gußstücke wesentlich abhängig ist. Das Steigen des Gußstahls in den Formen, was häufig große Schwierigkeiten veranlassen kann, ist hierdurch (bei einer nicht zu hohen, gleichmäßigen Temperatur) gleichfalls sowie mit durch Anwendung der erwähnten Vorsichtsmaßregel, die Form und die Gerinne von Kohlenstaub etc. vor dem Gusse zu reinigen, ziemlich zu vermeiden.

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