Titel: Kohn, über Heaton's Stahlfrischproceß.
Autor: Kohn, Ferd.
Fundstelle: 1869, Band 191, Nr. XCIX. (S. 459–463)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj191/ar191099

XCIX. Ueber das Heaton'sche Verfahren zur Stahlfabrication; von Ferd. Kohn, Civilingenieur in London.

Aus Engineering vom 29. Januar 1869, S. 78.

Die Controverse über den Werth des sogen. Heaton'schen Stahlfrischprocesses ist noch nicht zu Ende geführt. Auf der einen Seite geben sich die Mitglieder einer gewissen Gesellschaft die größte Mühe, die Aufmerksamkeit des Publicums auf ihre Patente zu ziehen und hinlängliche Beweise für die Vortheile und den Gewinn, welche die Benutzung dieses neuen Verfahrens in Aussicht stellt, beizubringen; andererseits betrachten es die „berufsmäßigen“ Leiter der öffentlichen Meinung als ihre Pflicht, diese Beweise einer genauen Prüfung, zu unterwerfen und nachzuweisen, in wie weit dieselben in der einen oder anderen Hinsicht mangelhaft sind. In diesem Geiste und in Vollziehung einer Pflicht gegen das Publicum traten Namen wie Dr. Percy, Bessemer, Rob. Mushet und andere in öffentlichen Blättern bezüglich des Heaton'schen Processes auf, und eine gleiche Absicht veranlaßt auch mich, die neuerdings in einer anderen technischen Zeitschrift aufgeführten Beweise für die Wichtigkeit und die günstigen Aussichten dieses Verfahrens näher zu erörtern.

Ich habe dabei weder Ursache, noch die Absicht, die Wahrhaftigkeit und Richtigkeit der von den verschiedenen, an dem Heaton'schen Patente betheiligten Parteien oder von ihren wissenschaftlichen Rathgebern und Zeugen angegebenen Thatsachen in Zweifel zu ziehen; während ich indessen die Thatsachen zugestehe, weiche ich hinsichtlich der aus diesen experimentellen Daten zu ziehenden Schlüsse von Heaton's Ansichten bedeutend ab.

Heaton's Streben und Zweck ist die Darstellung eines guten Stahles aus Eisensorten von geringer Qualität. Er entkohlt sein Roheisen durch Behandlung mit salpetersaurem Natron und behauptet, daß in Folge der dabei stattfindenden Reaction gleichzeitig eine vollständige Reinigung des Eisens von Schwefel und Phosphor hervorgebracht werde. Er suchte seine Behauptung durch die chemische Analyse zu erweisen; |460| allein die in Professor Miller's Berichte119) mitgetheilten Thatsachen sprachen dagegen. Es zeigte sich nämlich, daß das Product von Heaton's Converter nicht Stahl, nicht phosphorfrei und nicht leichtflüssig war, und daß die Menge des zu dem Processe verwendeten Natronsalpeters auf ungefähr 3 (engl.) Centner per Tonne des erzeugten Productes sich belief. Heaton reducirte nun die Quantität des Natronsalpeters und gibt dieselbe jetzt zu zehn Procent an, ohne indessen mitzutheilen auf was diese zehn Procent bezogen werden sollen. Ich will annehmen, daß dieser Verbrauch 10 Proc. vom Gewichte des producirten Metalles bedeutet; aber selbst wenn ich jene Angabe in dieser höchst günstigen Form für wirklich erwiesen voraussetze, muß ich bei der Behauptung bleiben, daß dadurch zu Heaton's Gunsten nichts bewiesen wird. Die Entkohlung des Roheisens, wie Heaton dieselbe ausführt, findet gradweise statt; sie ist ein Feinungsproceß, welcher an jedem zwischen dem ursprünglichen Roheisen und dem vollständig entkohlten Stabeisen liegenden Punkte abgebrochen werden kann. Wenn Heaton eine größere Salpetermenge anwendet, so wird sein Roheisen stärker entkohlt; bei Verminderung dieser Menge hört die Entkohlung früher auf. Die Erzeugung von Stabeisen bez. Stahl muß dann durch einen zweiten Proceß vervollständigt werden, nämlich durch das Brennen (baking) in einem Flammofen, wenn Stabeisen, und durch das Umschmelzen in Tiegeln, wenn Stahl erzeugt werden soll. Bei diesem zweiten oder Ergänzungsprocesse wird der im „Rohmetall“ noch zurückgebliebene Kohlenstoff endlich entfernt und daraus wird es klar, daß Heaton nach Belieben eine größere oder geringere Salpetermenge anwenden kann. Selbstverständlich würde es am vortheilhaftesten seyn, wenn die Anwendung von Salpeter ganz unterbleibt, indem man die Entkohlung sogleich im Puddelofen beginnt, anstatt das Eisen vorher zu feinen und zwar um einen Preis, welcher immer noch die Kosten von 2 Centn. Salpeter per Tonne Roheisen repräsentirt und jetzt beinahe 30 Shilling beträgt.

Es ist demnach keineswegs genügend, wenn Heaton nur die Menge des verbrauchten Salpeters angibt, ohne zugleich den Nachweis zu liefern, wie weit in jedem einzelnen Falle die Entkohlung getrieben wurde und wie viel noch für den Puddler zu thun übrig blieb, welcher das „Rohmetall“ im „Backofen“ zur Gare bringen muß. Bei der Verwendung dieses theilweise entkohlten Productes zur Gußstahlfabrication muß der Rest des Kohlenstoffes mit Hülfe von oxydirenden Zuschlägen im |461| Tiegel entfernt werden. Ueber diese Zuschläge oder Reagentien ist indessen Nichts angegeben worden, ein Umstand, welcher im gewissem Grade Zweifel und Mißtrauen erregen muß.

Was somit den chemischen Theil von Heaton's neuen Versuchen anbetrifft, so kann derselbe als für seine Sache günstig nicht betrachtet werden.

Ich gehe nun auf die mechanischen Eigenschaften der Producte von Langley Mill. über. Heaton hat aus Eisen verschiedener Marken Tiegelgußstahl dargestellt und Kirkaldy's Probirmaschine hat uns über die Eigenschaften des producirten Stahles Aufschluß gegeben. Aus Round-Oak-Roheisen war ein Stahl fabricirt worden, welcher bei einer Belastung von 40 Tonnen per Quadratzoll nur 1 Proc. Dehnung zeigte, bevor er zerriß; der aus Butterley-Eisen dargestellte Stahl brach bei 38,3 Tonnen Belastung mit 2,6 Proc. Dehnung; Dowlais-Eisen gab einen Stahl, welcher bei 1,3 Proc. Dehnung mit nur 39,7 Tonnen Belastung brach; ein aus Nr. 3 Dowlais-Eisen erzeugter Heaton'scher Stahl brach sogar mit nur 0,8 Proc. Dehnung bei 35,5 Tonnen Belastung.

Vergleichen wir diese Angaben mit Kirkaldy's Proben von gutem Stahl aus verschiedenen anderen Fabriken, so finden wir kein einziges Beispiel, daß eine bei 35 bis 40 Tonnen Belastung brechende Sorte weniger als 9,1 Proc. Dehnung gab (Blockairn'scher Puddelstahl), während Krupp'scher Stahl bei 46 Tonnen Belastung um 15,3 Proc., Bessemer-Stahl bei 55,7 Tonnen Belastung um 5,55 Proc. und Turton'scher Gußstahl bei 66 Tonnen Belastung um 5,25 Proc. sich dehnten.

Kirkaldy's Proben sind entscheidend. Im ganzen vereinigten Königreiche existirt kein Stahlfabrikant, der es wagen würde, solchen Stahl auf den Markt zu bringen, wie der aus so wohlbekannten Roheisensorten erzeugte Heaton'sche Stahl sich erwiesen hat; ich stehe nicht an, zu behaupten, daß Hunderte von Tonnen ausgeschossener, zu Fundamenten für Dampfhämmer und zum Pflastern einiger Sheffielder Hüttenwerke benutzter Zaine von Bessemerstahl existiren, welche die Probe mit Kirkaldy's Maschine besser aushalten würden, als die von Heaton eingelieferten Muster.

Weit davon entfernt, aus phosphorhaltigem Roheisen guten Stahl“ erzeugen zu können, fabricirt Heaton im Gegentheile dasselbe kaltbrüchige, harte und spröde Material, welches jeder Stahlproducent so gut kennt; der einzige Unterschied liegt darin, daß Heaton seine Muster |462| an Kirkaldy sendet, während die anderen Stahlfabrikanten alle ähnlichen Producte auf ihren Fabrikhöfen einpflastern.

Indem ich zu diesem allgemeinen Schlusse gelange, will ich keineswegs die Thatsache unberücksichtigt lassen, daß Heaton in einem ausnahmsweisen Falle allerdings Stahl von preiswürdiger Qualität dargestellt hat. Ein weißes Roheisen von der Hütte zu Longwy in Frankreich gab eine Stahlsorte, welche eine Belastung bis zu 50,7 Tonnen per Quadratzoll ertrug bei einer Dehnung von 8,3 Proc. Für Tiegelstahl bleibt ein solches Resultat noch hinter der Mittelmäßigkeit zurück; wenn jedoch das angewendete Roheisen einen merklichen Phosphorgehalt hatte und wenn das Product aus dem Converter in die Tiegel chargirt worden war ohne nachfolgendes Erhitzen, Ausrecken oder Quetschen und ohne Zusatz irgend beträchtlicher Mengen von anderen Materialien, so würde dieser einzelne Fall immerhin als eine technische, wenn auch nicht commercielle Errungenschaft sich herausstellen. In der Wirklichkeit jedoch beobachten Heaton's Certificate und Declarationen über alle diese wichtigen Punkte ein absolutes Schweigen.

Das Longwy-Eisen ist in Britannien sehr wenig bekannt und die bloße Angabe, daß die Erze, aus denen es erblasen wird, einer gewissen geologischen Formation angehören, beweist, bei dem Mangel einer chemischen Analyse des Roheisens selbst, gar Nichts.

Was demnach die Erzeugung von Stahl aus den schlechteren Roheisensorten anbelangt, so geben die von Kirkaldy abgeführten Proben den bündigen Beweis, daß der Heaton'sche Proceß nicht erfolgreich ist.

Ich gehe nun zu dem zweiten Theile des Heaton'schen Verfahrens über, nämlich zu der Fabrication von Stabeisen oder Stahleisen,“ wie der Erfinder dieses Product zu nennen vorzieht. Das Stahleisen wird durch Brennen oder „Braten“ des aus dem Converter abgestochenen, gefeinten Metalles in einem Flammofen und nachherige mechanische Behandlung durch Paketiren, Walzen und Hämmern dargestellt. Diese Behandlung entspricht bekanntlich genau der Anzahl von Operationen oder „Hitzen,“ welche bei der früheren Routine der Stabeisenfabrication das Product zu der Marke best, best, best berechtigen. Vergleichen wir nun die Zugfestigkeit des von Heaton aus verschiedenen Roheisensorten dargestellten „Stahleisens“ mit derjenigen verschiedener Marken des nach dem gewöhnlichen Verfahren erzeugten Stabeisens, so finden wir, daß schottisches Roheisen, nach Heaton's Verfahren gefrischt, ein Product gibt, welches bei einer Belastung von 22,3 Tonnen mit einer Dehnung von 16,7 Proc. zerreißt; dasselbe Eisen jedoch, nach dem gewöhnlichen Verfahren behandelt, liefert ein Stabeisen, z.B. Govan |463| B. Best oder Glasgow B. Best, welches bei einer Belastung von 30 bis 32 Tonnen mit einer Dehnung von 19 bis 23 Proc. zerreißt. Heaton's aus Round Oak erzeugtes Product bricht bei einer Belastung von 20,5 Tonnen mit 20,8 Proc. Dehnung; aus demselben Roheisen gepuddeltes Stabeisen bricht dagegen bei einer Belastung von 25 bis 28 Tonnen und zeigt gleiche Dehnung. In ähnlicher Weise verhält sich Heaton's aus Butterley-, Dowlais- und Middlesbro'-Roheisen erzeugtes „Stahleisen“ gegenüber den aus denselben Roheisensorten mittelst des gewöhnlichen Puddelprocesses dargestellten guten Stabeisensorten. De Wendel's „Stahleisen“ brach bei einer Belastung von 21,3 Tonnen per Quadratzoll mit einer Dehnung von 12,6 Procent. Um des Rufes der großen Werke zu Hayange willen wollen wir hoffen, daß die HHrn. de Wendel u. Comp. durch das gewöhnliche Puddelfrischen auf ihren Hütten besseres Stabeisen zu erzeugen im Stande sind, als Heaton aus ihrem Roheisen in Langley Mills dargestellt hat.

Die behaupteten Vortheile des Heaton'schen Verfahrens zur Fabrication von Stahl sowohl als von Stabeisen erweisen sich somit als völlig unbegründet. Zur Stabeisenfabrication ist das Verfahren in seiner gegenwärtigen Gestalt nicht billiger als der gewöhnliche Puddelproceß und seine Producte sind von bedeutend geringerer Qualität als die Erzeugnisse des letzteren. Zur unmittelbaren Darstellung von Stahl ist der Heaton'sche Converter ganz unbrauchbar und macht die Anlage eines Tiegelofens zur Gußstahlfabrication erforderlich. Demnach kann das in Rede stehende Verfahren mit dem Bessemer-Processe, mit dem Siemens-Martin'schen Verfahren und mit dem Stahlpuddelprocesse nicht concurriren, wenn als Rohmaterial gute Roheisensorten angewendet werden, und aus den schlechten Sorten von brittischem Roheisen producirt der Heaton'sche Proceß dieselben Sorten von kaltbrüchigem und sprödem Material, welches aus solchem Roheisen mittelst aller anderen Methoden der Stahlfabrication überhaupt erzeugt werden kann und unvermeidlich erzeugt wird – ein Material, welches zu jeder praktischen Verwendung untauglich ist.

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Mitgetheilt im polytechn. Journal Bd. CXC. S. 465 (zweites Decemberheft 1868).

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