Titel: Bischof, über die relative Schmelzbarkeit verschiedener Silicate.
Autor: Bischof, Carl
Fundstelle: 1862, Band 165, Nr. LXXXIX. (S. 378–381)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj165/ar165089

LXXXIX. Relative Schmelzbarkeit der Silicate des Eisens, des Kalks, der Magnesia und der Thonerde; von Dr. Carl Bischof.

Die verschiedenen Silicate wurden auf Grund der folgenden, nach den chemischen Formeln berechneten Tabelle gebildet, woraus überhaupt deren Zusammensetzung ersichtlich ist.

Eisenoxydul.
Eisenoxydul Kieselsäure
Singulosilicat (3FeO + SiO³) 1 0,427
oder
Eisenspath
(natürlicher möglichst reiner)
Quarz
(chemisch reiner)
1 0,265
Eisenoxydul Kieselsäure
Bisilicat (3FeO + 2SiO³) 1 0,855
oder
Eisenspath Quarz
1 0,531
Eisenoxydul Kieselsäure
Trisilicat (FeO + SiO³) 1 1,282
oder
Eisenspath Quarz
1 0,796
Kalk.
Kalk Kieselsäure
Singulosilicat (3CaO + SiO³) 1 0,548
oder
kohlensaurer Kalk
(krystallisirter Kalkspath)
Quarz
(chemisch reiner)
1 0,307
Kalk Kieselsäure
Bisilicat (3CaO + 2SiO³) 1 1,095
oder
kohlensaurer Kalk Quarz
1 0,614
Kalk Kieselsäure
Trisilicat (CaO + SiO³) 1 1,643
oder
kohlensaurer Kalk Quarz
1 0,922
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Magnesia.
Magnesia Kieselsäure
Singulosilicat (3MgO + SiO³) 1 0,770
oder
kohlens. Magnesia
(krystallisirt. Magnesit).
Quarz
(chemisch reiner).
1 0,367
Magnesia Kieselsäure
Bisilicat (3MgO + 2SiO³) 1 1,540
oder
kohlens. Magnesia Quarz
1 0,734
Magnesia Kieselsäure
Trisilicat (MgO + SiO³) 1 2,309
oder
kohlens. Magnesia Quarz
1 1,100
Thonerde.
Thonerde
(künstliche, chemisch reine)
Quarz
(chemisch reiner)
Singulosilicat (AlO³ + SiO³) 1 1,801
Bisilicat (AlO³ + 2SiO³) 1 3,601
Trisilicat (AlO³ + 3SiO³) 1 5,402

Nachdem sämmtliche vorstehende Silicate der dunklen Rothglühhitze ausgesetzt worden waren, zeigte sich keines derselben geschmolzen.

Als die Hitze so weit gesteigert wurde, daß Gußeisen zum Schmelzen kam, waren zu einer glasartigen Masse zusammengeschmolzen:

1) das Eisen-Singulosilicat
2) das Eisen-Bisilicat gleichfalls,
jedoch nicht so vollständig
Schmelzen in der
Gußeisenschmelzhitze

Als hierauf die Hitze so weit gesteigert wurde, daß Gußstahl zum Schmelzen kam, waren zu einer glasähnlichen Masse zusammengeschmolzen:

3) und 4) das Kalk-Singulosilicat und Kalk-Bisilicat, welches
letztere etwas leichtflüssiger erschien
Ferner waren geschmolzen, wenn auch sichtbar eine zähere Masse bildend
5) das Kalk-Trisilicat, welches sich daher merklich strengflüssiger als
das Kalk-Singulosilicat und Bisilicat erweist
Geschmolzen war, nebenbei bemerkt
6) der Eisenspath für sich, welcher leichter schmilzt als
7) das Eisen-Trisilicat






schmelzen in
Gußstahlschmelzhitze

Als das Eisentrisilicat im Vergleich zu den genannten Silicaten und den folgenden Magnesiasilicaten kürzere oder längere Zeit der Gußstahlschmelzhitze ausgesetzt wurde, zeigte es sich merklich strengflüssiger als das Kalktrisilicat, aber leichtflüssiger als die Magnesiasilicate.

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Wesentlich strengflüssiger sind die Magnesia- und Thonerdesilicate, welche in gesteigerter Gußstahlschmelzhitze schmelzen.

Am leichtflüssigsten darunter ist:

8) das Magnesia-Singulosilicat, welches eine glasartige Masse
bildet; dann folgt, eine glasähnliche Masse gebend,
9) das Magnesia-Bisilicat und
10) das Thonerde-Singulosilicat.
Merklich strengflüssiger sind, eine zähe mehr körnige Masse bildend:
11) das Magnesia-Trisilicat, dann
12) das Thonerde-Bisilicat und Trisilicat.




schmelzen in gesteigerter
Gußstahlschmelzhitze

Am leichtflüssigsten sind also die Eisensilicate, und zwar das Singulo- und Bisilicat, wovon letzteres unbedeutend strengflüssiger als ersteres ist.

Merklich strengflüssiger sind die Kalksilicate, worunter das Bisilicat wohl das leichtflüssigere und das Trisilicat das strengflüssigste ist.

Wesentlich am strengflüssigsten sind die Magnesia- und Thonerdesilicate, bei denen im Allgemeinen die Strengflüssigkeit mit der Zunahme der Kieselsäure wächst.

Ueberhaupt sind die Trisilicate stets merklich strengflüssiger als die Singulo- und Bisilicate.

Das Eisentrisilicat ist strengflüssiger als selbst die beiden ersten Kalksilicate, wiewohl die beiden ersten Eisensilicate wesentlich leichtflüssiger als die Kalksilicate überhaupt sind.

Das Eisentrisilicat ist sogar etwas strengflüssiger als das Kalktrisilicat.

Eisenspath für sich schmilzt leichter als das Eisentrisilicat, indem sich wahrscheinlich ein Silicat mit Hülfe der Kieselsäure der Tiegelwand bildet.

Für die Praxis geht daraus in Hinsicht der Beschickung hervor:

1) daß die Bildung von Trisilicaten stets zu vermeiden ist;

2) daß den beiden Eisensilicaten unbedingt der Vorzug vor allen übrigen zu geben ist;

3) daß die Kalksilicate, welche in der Mitte stehen, wesentlich leichtflüssigere Schlacken geben als die Magnesia- und Thonerdesilicate.

Um das gegenseitige Verhalten verschiedener Silicate hinsichtlich ihrer Schmelzbarkeit kennen zu lernen, wurde beispielsweise das Eisen-Singulosilicat mit der 1, 2 und 3fachen Menge Thon, dem Volumen nach, versetzt. Hierzu wurde ein sogenannter feuerfester Thon verwendet, welcher wenig Kalk und Eisenoxyd enthält, ziemlich reine kieselsaure Thonerde ist und zu den strengflüssigen gehört.

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Als diese verschiedenen Gemenge geglüht wurden, schmolz am leichtesten das mit der einfachen Menge Thon versetzte Eisen-Singulosilicat.

Will man die gefundenen Verhältnisse in der Schmelzzeit ausdrücken, welche stets auf Grund von wenigstens zwei unter sich übereinstimmenden Bestimmungen ermittelt wurde, so schmelzen zu einer glasähnlichen Masse:

1 Theil Eisen-Singulosilicat + 1 Theil Thon in 3 Min. Gußstahlschmelzhitze
1 „ + 2 „ „ in 3 1/4 Min.
1 „ + 3 „ „ in 3 1/4 Min.
Eisen-Singulosilicat für sich in 3 1/2 Min.
Thon für sich (zu einer krugähnlichen Masse) in 8 Min.

Die Strengflüssigkeit eines Thones und selbst eine mehrfache Menge desselben wird also durch das Eisen-Singulosilicat bedeutend beeinträchtigt, oder ein Thon ist durch das Eisensilicat leicht zu verschlacken. Die Gemenge, worunter der einfache Thonzusatz das leichtflüssigste ist, schmelzen leichter als jeder der Gemengtheile für sich.

Als man das Kalk-Singulosilicat mit der 1, 2 und 3fachen Menge desselben Thones versetzte, stellte sich gleichfalls heraus, daß die Gemenge leichtflüssiger sind als die Gemengtheile für sich, und daß das Gemenge mit dem einfachen Thonzusatze das leichtflüssigste ist.

In der bezeichneten Schmelzzeit ausgedrückt, schmolz:

1 Theil Kalk-Singulosilicat + 1 Theil Thon in 6 Min. Gußstahlschmelzhitze
1 „ + 2 „ „ in 6 1/2 Min.
1 „ + 3 „ „ in 6 3/4 Min.
das Kalk-Singulosilicat für sich in 7 Min.
der Thon für sich in 9 Min.

Im Allgemeinen gilt also für das Kalk-Singulosilicat als Fluß- oder Verschlackungsmittel von Thon, dasselbe wie für das Eisen-Singulosilicat, nur ist hierbei der Schmelzpunkt ein beträchtlich höherer.

Beiläufig bemerkt, zeigte sich stets bei einer Wiederholung der Schmelzversuche, daß eine größere Hitze erforderlich ist um ein Silicat zu bilden, als um das fertige Silicat zum Schmelzen zu bringen.

Selbstredend lassen sich vorstehende Versuche noch sehr vervielfältigen und ausdehnen. Das Verhalten der basischen Verbindungen und namentlich der Thonsilicate in ihren wichtigsten Beziehungen, wird der Gegenstand meiner nächsten Abhandlung seyn.

Hüttenmännern etc., welche ein Interesse an derartigen vergleichenden Schmelzversuchen nehmen, stelle ich anheim, mir Proben zukommen zu lassen unter der frankirten Adresse: Dr. C. Bischof bei Ehrenbreitstein am Rhein.

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