Titel: Bischof, über Prüfung der feuerfesten Thone in ihrem Verhalten gegen Eisenschlacke.
Autor: Bischof, Carl
Fundstelle: 1873, Band 208, Nr. CIII. (S. 445–450)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj208/ar208103

CIII. Verfahren einer Prüfung der feuerfesten Thone in ihrem Verhalten gegen die verschiedenen Berührungsmittel in hohen Hitzegraden, in diesem Aufsatz: gegen Eisenschlacke; von Dr. Carl Bischof.

Vermengt man, wie bei der Untersuchung des Einflusses des flüssigen Glases auf verschiedene Thone angegeben,140) die (in diesem Journal, 1870, Bd. CXCVI S. 438) beschriebenen Normalthone mit Eisenschlacke,141) |446| indem man sie innigst mit 1/2', 1, 2, 3 etc. etc. Procent Schlackenpulver mischt, formt daraus kleine Cylinder und setzt diese controllirter Platinschmelzhitze aus:

so sind dann, wie durch wiederholte Versuche bestätigt, mit Ausnahme der beiden höchst schwer-schmelzbaren Normalthone: der Classe I und II, die eine bedeutend größere Schlackenmenge vertragen, alle bereits bei einem Zusatze über 7–8 Procent zerflossen.

Je nachdem die Platin-Schmelzhitze völlig erreicht (das geschmolzene Platinkügelchen bereits überhitzt und damit die Ductilität geschwunden) sind schon die Proben mit 7 Procent, und wenn dieser Hitzegrad nur eben eingetreten (das Platinkügelchen noch völlig ductil) die Proben mit 8 Procent Schlacke zu einem ausgebreiteten, schmutzig gefärbten, fleckigen Email zerflossen, welches innen blasig-höhlig ist.

Gänzlich zergangen in ersterem Falle erscheint der hessische und Mühlheimer Normalthon; dagegen weniger der Grünstädter und belgische. Der Thon von Niederpleis beginnt schon für sich, ohne Zusatz, in der beschriebenen höheren Temperatur stark zu erweichen, d.h. bläht sich kugelförmig auf und ist in geradem Gegensatz von feuerbeständig als feuerwiderstandslos zu bezeichnen.

Wird der Hitzegrad über Platin-Schmelzhitze noch mehr gesteigert, so zerfließen bereits bei über 6 Procent Zusatz alle Proben der genannten vier letzteren Normalthone und verwischen sich damit überhaupt die Differenzen zwischen den verschiedenen feuerfesten Thonen.

Während somit z.B. der Grünstädter Normalthon einen Glaszusatz bis zu 16–18 Procent verträgt, ehe er in controllirter Platin-Schmelzhitze zerfließt, beginnt bei Schlackenzusatz dieselbe Erscheinung völliger Erweichung schon mit 7–8 Procent.

Die Wirkung der bezeichneten Eisenschlacke auf den Thon äußert sich damit als eine weit eingreifendere und bedeutendere, ja mehr als doppelt-wirksamere.

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Will man die Erweichung des Grünstädter Thones in eben erreichter Platin-Schmelzhitze mittelst 18 Procent Glas der mittelst 8 Procent Schlacke gleichsetzen, so erscheint außerdem letzteres Gemenge augenscheinlich mehr angegriffen, was sich durch ein fleckiges, pockenartiges Aussehen kundgibt.

Vergleicht man beispielsweise ebenso den hessischen Normalthon, versetzt mit 1 und 2 Procent Glas wie Schlacke, so ist die Erweichung dieses Thones mit 2 Procent Glas der mit nur 1/2–1 Procent Schlacke gleichzustellen, wobei gleichfalls letztere Probe mehr unrein und pockig erscheint.

Verändern wir den Schlackenzusatz und behalten das obenbeschriebene Merkmal: einer deutlich eingetretenen Formänderung der Probe in Folge merklicher, durch eine größere und stärkere Porigkeit oder Blasigkeit hervorgerufenen Aufblähung (welche auch gewöhnlich mit einer Veränderung der Farbe und stärkerer Glasirung verbunden ist) als maaßgebend bei, so ergibt sich diese Erscheinung und zwar die Proben zwei Mal hintereinander der controllirten Platin-Schmelzhitze ausgesetzt:

für den hessischen Normalthon bei der Probe mit 1 Procent Schlackenzusatz,
für den Grünstädter mit 5–6 Procent,
„ „ Mühlheimer „ 5 „
„ „ belgischen „ 6–7 „
„ „ Zettlitzer geschlämmten Kaolin „ 14 „
„ „ Saarauer Thon Nr. I „ 13 „

Der Thon von Niederpleis, welcher ohne Zusatz eine ähnliche Aufblähung zeigt, unterscheidet sich von den versetzten Proben dadurch, daß sich bei den Schlackenproben eine deutlichere und weit stärkere Glasirung einstellt.

Der belgische Thon läßt bei Mischung mit der Eisenschlacke diese Glasirung eher wahrnehmen als der Grünstädter, und würde, wollte man dieses Merkmal in den Vordergrund stellen, tiefer zu placiren seyn.

Wie aber oben dargelegt, empfiehlt es sich die in einem Zergehen der Form sich kundgebende Widerstandslosigkeit der Thonmasse als Norm festzuhalten, welche dann mit dem höheren Zusatz bei dem Grünstädter Thon geringer ist, wie bei dem belgischen.

Es ist daher der pyrometrisch auch höher stehende belgische Thon relativ höher zu taxiren.

Ferner wurde der Versuch noch ganz in derselben Weise vorgenommen mit der in der Eisenindustrie mit Vorzug gesuchten Garnkirker |448| Hohofensteinmasse, sowie mit dem stark sandhaltigen aber sehr reinen Rohkaolin, Normalthon Saarau Nr. II.

Die betreffenden Proben zeigten Formänderung resp. Uebergänge der Cylindergestalt in die der Kugel in controllirter Platin-Schmelzhitze:

Garnkirkthonmasse bei einem Schlackenzusatz von 8 Proc.
Thon Saarau II „ „ „ „ 6 „

Für den Garnkirkthon tritt damit in der That eine wenn auch nicht sehr viel größere Feuerbeständigkeit gegen Eisenschlacke hervor, wodurch sich dessen bevorzugte Anwendung erklärt und die Erfahrung im Großen durch den vorliegenden Versuch im Kleinen bestätigt wird.142)

Der Saarauer Thon mit seiner höheren Zahl als sie für den an sich strengflüssigeren Mühlheimer Thon gefunden, dürfte für die auch anderwärts unläugbar günstige Beobachtung sprechen, daß mechanisch beigemengte Kieselsäure in den Thonen Eisenverbindungen gegenüber eine längere und nicht zu unterschätzende Haltbarkeit gibt.143)

Wir erhalten demnach für die Schmelzbarkeit der untersuchten Normalthone durch die bezeichnete Eisenschlacke folgende Zahlenwerthe in aufsteigender Reihe:

Thon von Niederpleis (Classe VII Feuerfestigkeit = 10 Proc. und Feuerfestigkeits-Quotient = 1,64) = 0

hessischer Thon (Classe VI Feuerfestigkeit = 20 Proc. und Feuerfestigkeits-Quotient = 1,86) = 1

Mühlheimer Thon (Classe IV Feuerfestigkeit = 45 Proc. und Feuerfestigkeits-Quotient = 3,95) = 5

Grünstädter Thon (Classe V Feuerfestigkeit ca. 30 Proc. und Feuerfestigkeits-Quotient = 2,37) = 5 – 6

Saarauer Thon Nr. II Feuerfestigkeits-Quotient = 2,82 = 6

belgischer Thon (Classe III Feuerfestigkeit = 50 Proc. und Feuerfestigkeits-Quotient = 4,21) = 6 – 7

Garnkirker Hohofensteinmasse

Saarauer Thon Nr. I (Classe I Feuerfestigkeit = 100 Proc. und Feuerfestigkeit Quotient = 9,49 bis 13,95) = 13*

Zettlitzer geschlämmter Kaolin (Classe II Feuerfestigkeit = 60 – 70

Proc. und Feuerfestigkeits-Quotient = 9,49 = 14.

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Schließlich wurden die gleichen Versuche, und zwar mit einigen Normalthonen, noch vorgenommen mit zwei anderen Eisenschlacken: a) einer sehr basischen Bessemer-Eisenschlacke und b) einer weniger basischen.144)

Erstere enthält 54 Proc. Kalk, rührt von dem größten Gaargang und bei solchem erblasenen hochgrauen Bessemer-Eisen her und ist als eine sehr strengflüssige Normalschlacke zu betrachten. Letztere, theilweise glasige (opalartige) Schlacke enthält 41 Proc. Kalk und ist erblasen bei weißem Schieneneisen.

Als in der wiederholt beschriebenen Weise Probecylinderchen dargestellt und dieselben zweimal hintereinander der controllirten Platin-Schmelzhitze ausgesetzt worden, zeigten deutliche Formänderung:

Schlacke a Schlacke b
Grünstädter Normal-Thon Probe mit 5–6 Proc. erst Probe mit 6 Proc.
Mühlheimer „ 5 „ „ „ „ 5–6 „
belgischer „ 6–7 „ „ „ „ 7 „
Garnkirker Hohofensteinmasse 8 „ „ „ „ 8–9 „

Es ergibt sich daraus unzweifelhaft, daß die Schlacke b, die weniger basische, auch weniger flußbildend auf die feuerfesten Thone einwirkt als die Schlacke a.

Die Schlacke b ist im Vergleiche zu der obigen analysirten von ganz deutlich geringerer Wirksamkeit, ja die obige analysirte Schlacke scheint in dieser Beziehung auch noch unter Schlacke a zu stellen zu seyn.

Kurz zusammengefaßt, verhält sich demnach Eisenschlacke gegen die feuerfesten Thone in hohen Hitzegraden folgendermaßen:

1) Sie übt eine weit energischere, stärkere und augenfälligere flußbildende Wirksamkeit wie Glas aus, welche größer oder geringer, doch sich im Ganzen parallel und gleichmäßig zu äußern scheint, je nach der Beschaffenheit der Schlacke.

Ausgedrückt in den gefundenen Procentmengen ist dieselbe ca. eine doppelt so große. Je höher die angewendete Prüfungshitze, um so wirksamer ist schon eine kleinere Schlackendosis, und verwischen sich um so mehr die pyrometrischen Differenzen unter sich.

2) Im Allgemeinen ist auch für das Verhalten der feuerfesten Thone gegen Eisenschlacke deren höhere oder tiefere pyrometrische Stellung maaßgebend.

Eine Ausnahme macht auch hier der verhältnißmäßig eisenhaltige und sich auffällig porig brennende, kohlenhaltige Mühlheimer Normalthon, |450| sowie unzweifelhaft der kohlereiche Saarauer Thon I gegenüber dem voluminösen Zettlitzer Kaolin und ferner im entgegengesetzten, günstigen Sinne der stark kieselsäurehaltige (und zwar in beträchtlich mechanischer Beimengung) Saarauer Thon II. Für den belgischen Thon ist bemerkenswerth, daß er mit dem entsprechenden Schlackenzusatz früher und stärker glasirt als der Grünstädter, wofür die Erklärung in dem beigemengten Sandgehalte des ersteren zu suchen ist. Der Sand, namentlich der feinste, wirkt glasirend; dagegen andererseits erklärt der gleichfalls vorhandene gröbere, körnige, eine Verzögerung der Schmelzbarkeit im Ganzen.

Wir sehen daraus, wie Abweichungen in der pyrometrischen Stellung der Thone theils durch physikalische und theils durch mechanische Verhältnisse bedingt werden, welche gegenüber den Berührungsmitteln der Thone im Feuer entscheidend werden können. Zur endgültigen Vergewisserung ist daher der positive Versuch jedes Mal zu Rathe zu ziehen.

Wiesbaden, den 25. Juni 1873.

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Man s. die Abhandlung des Verfassers in diesem Bande des polytechn. Journals S. 51, erstes Aprilheft 1873.

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Dieselbe besteht nach C. Meineke in Braubach, dessen Güte ich Analyse wie Material verdanke, aus:

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33,97Kieselsäure
10,60Thonerde
3,84Eisenoxydul
9,18Manganoxydul
38,93Kalk
2,10Magnesia
0,159Phosphorsäure
0,783Schwefel
––––––
99,562

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Nach diesen beiden Richtungen nebst Zugrundlegung sämmtlicher gefundener Zahlenwerthe und den darin zu verfolgenden rationellen Principien bietet sich daher ein Weg dar, eine größere und längere Widerstandsfähigkeit zu erzielen.

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Nach diesen beiden Richtungen nebst Zugrundlegung sämmtlicher gefundener Zahlenwerthe und den darin zu verfolgenden rationellen Principien bietet sich daher ein Weg dar, eine größere und längere Widerstandsfähigkeit zu erzielen.

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Der bezeichnete Normalthon Saarau I wird trotz seiner an sich wesentlich höheren pyrometrischen Stellung ganz entschieden eher und stärker durch die Eisenschlacke angegriffen als der Zettlitzer.

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Beide stammen her von dem Hörder Eisenwerk und hatte mein Bruder, der dort angestellt ist, die Freundlichkeit nur dieselben zukommen zu lassen.

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