Titel: Tunner, über Anwendung der Hohofenschlacken als Baumaterial.
Autor: Tunner, Peter
Fundstelle: 1873, Band 210, Nr. XLVI. (S. 270–277)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj210/ar210046

XLVI. Ueber Anwendung der Eisenhohofen-Schlacken zur Darstellung von Baumaterial für specielle Zwecke; mitgetheilt von P. Tunner.

Aus der österreichischen Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen, 1873, Nr. 44.

Schon seit geraumer Zeit werden die Hohofenschlacken für specielle Zwecke als Baumaterial verwendet, indem die flüssige Schlacke unmittelbar, wie sie aus dem Hohofen läuft, in eiserne oder in Sandformen geleitet und dadurch in bestimmte Formen gebracht wird. Namentlich auf den Hüttenwerken in Schweden, in Tyrol, in Bayern u. m. a. Orten sind bei niederen Mauern für Wasser- und Landbauten, selbst für manche Oefen derartige Schlackenziegel und mannichfaltig geformte Gesimsstücke schon seit mehreren Decennien zur Verwendung gebracht worden. Selbstverständlich sind hierzu die mehr basischen, steinartigen Schlacken am besten |271| zu verwenden und wird deren Festigkeit wesentlich erhöht, wenn sie durch ein langsames Erkalten oder absichtliches Ausglühen gleichsam entglast werden.

Um ein mehr poröses, leichtes Baumaterial aus diesen Schlacken für die Herstellung von Gewölben zu erhalten, d. i. für Gewölbe welche nur sich selbst zu tragen, keinen größeren Druck auszuhalten haben, hatte man zu Bergen in Bayern die abgestochene Hohofenschlacke zuerst in einen Vorsumpf und aus diesem sodann plötzlich in einen zweiten, zum Theil mit Wasser gefüllten Sumpf laufen lassen, wodurch die ganze Schlackenmenge in eine bimssteinartige Masse umgewandelt ist, und diese wurde nachher im kalten Zustande zu einzelnen Stücken von passender Größe zerschlagen. Der Vorsumpf bietet zugleich Veranlassung zum Absetzen der in der Schlacke noch enthaltenen Eisentropfen.

Das auf diese Art und Weise dargestellte Baumaterial veranlaßt jedoch nicht bloß vor und bei der Vermauerung sehr viel Ausschuß, sondern bleibt immer ein unverläßliches Material, weßhalb es füglich nur für Mauern bis etwa zu zwei Klafter Höhe verwendet werden kann. Für Hauptgebäude bleibt dessen Verwerthung jedenfalls ausgeschlossen und wegen seiner geringen Preiswürdigkeit kann es zur Versendung auf größere Distanzen die Frachtkosten nicht ertragen; kurz, die Verwerthung der Hohofenschlacken auf diesem Wege ist eine sehr beschränkte.

Eine andere, sehr nahe liegende und seit undenklich langer Zeit ausgeübte Verwendung der Hohofenschlacken besteht in deren Benutzung zur Beschotterung der Straßen, der Wege in Gärten und Parkanlagen, sowie als Sand zur Bereitung des gewöhnlichen Kalkmörtels. Der Verwendung als Straßenschotter tritt jedoch abermals die Sprödigkeit, überhaupt die geringe Festigkeit der Schlacke hinderlich entgegen, indem der Schlackenschotter auf stark befahrenen Straßen sehr schnell in Koth verwandelt wird. Auch für diese Verwendung wurde vorgeschlagen und theilweise auch versucht, die Schlacke vorher durch langsames Ausglühen zu entglasen; allein ungeachtet alles dessen konnte diese Verwendung der Schlacke nur in jenen Fällen wenigstens theilweise Eingang finden, wo ein besseres Beschotterungsmaterial nur für hohen Preis zu beschaffen ist. Für die Wege in Gärten und Parkanlagen wie zur Mörtelbereitung muß die Schlacke natürlich vorerst zu einer passenden Korngröße zerkleinert und sortirt werden, was übrigens keine großen Kosten veranlaßt und oft ohnehin wegen der Wascheisengewinnung vorgenommen wird. Schade nur ist es, daß der Bedarf für Gartenwege ein verschwindend kleiner ist und zudem derartig bedeckte Wege weder angenehm, noch den feinen Schuhen der darauf Wandelnden zuträglich sind.

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Als Mörtelsand ist die Schlacke in vielen Fällen ganz gut zu verwenden und hat diese Verwerthung in den letzteren Jahren bei den Bauten auf den Hüttenwerken und in der nächsten Umgebung der Hohöfen nicht unbedeutend zugenommen; allein auf größere Distanzen kann der Schlackensand die Transportkosten des anderweitig billig zu gewinnende Mörtelsandes wegen nicht ertragen und darum muß die Verwendung desselben gleichfalls eine beschränkte bleiben.

Eine sehr entsprechende und ausgiebige Verwendung für den Schlackensand bietet die Benutzung desselben zur obersten Beschotterung der Eisenbahnen, in welche Beschotterung die Schwellen eingebettet werden; leider daß zu dem Ende sowie bei der Verwerthung als Mörtelsand nur geringe Transportkosten aufgewendet werden dürfen, um die Concurrenz mit anderem Beschotterungsmaterial bestehen zu können.

Alle diese Verwerthungen der Hohofenschlacken stellen sich demnach gegenüber dem enormen Quantum der jährlich abfallenden Schlacken im großen Ganzen als völlig unzureichend dar. Es würden die Hohofenbesitzer auch gern auf eine weitere Verwerthung der Schlacken verzichten, wenn die übrigbleibenden Schlackenmassen nicht irgendwo untergebracht werden müßten, daher entweder Transportkosten oder die Entziehung und Entstellung von fruchtbarem, kostspieligen oder anderweitig benöthigten Grund und Boden verursachen würden.

Besonders in der letzteren Zeit, wo einerseits die Roheisenproduction allenthalben bedeutend gehoben wurde und mit ihr das abfallende Schlackenquantum im gleichen Verhältnisse sich vermehrt hat, und andererseits der Werth von Grund und Boden außerordentlich gestiegen ist, wurden die Bemühungen zu einer entsprechenden Verwerthung der Hohofenschlacken mehr rege. Hiervon geben die Verhandlungen hüttenmännischer Vereine, wie z.B. jener vom Iron and Steel-Institute in England, die Artikel in verschiedenen Fachblättern, sowie die Wiener Weltausstellung sprechende Beweise.

In den Alpenländern, wo die Hohöfen in der Regel in ziemlich steil ansteigenden Thälern oder Gräben situirt sind, wird gewöhnlich das starke Wassergefälle benutzt, um die genügend zerkleinerten Schlacken auf eine billige Art und Weise in die weite Welt transportiren zu lassen.

Indessen bei der so sehr gesteigerten Schlackenmenge begegnet diese billige Art der Entfernung der Schlacke immer mehr Anständen, da die abgesetzten Schlacken die Bach- oder Flußstätte oft in einer für andere Wasserwerke wie für die angrenzenden Grundbesitzer nachtheiligen und mitunter sogar gefährlichen Weise versanden. Eine anderweitige Entfernung, |273| resp. Verwerthung der Hohofenschlacken bietet deßhalb für die Alpenländer gleichfalls ein mit jedem Jahre zunehmendes Interesse.

Die in neuerer und neuester Zeit eingeschlagene Richtung zur besseren Verwerthung der Hohofenschlacken als Baumaterial besteht darin, daß die Schlacke vorerst zu einem ziemlich feinen Sande zerkleinert (granulirt), sodann mit einer gewissen Menge Kalk vermengt, sofort mit kräftigen Maschinen in Formen zu beliebig gestalteten Ziegeln gepreßt und diese endlich an der Luft getrocknet werden.

Die nach dieser Methode dargestellten Schlackenziegel unterscheiden sich in ihrer Beschaffenheit als Baumaterial sehr vortheilhaft von den Eingangs aufgeführten, unmittelbar aus der flüssigen Schlacke geformten Steinen. In dieser neueren Fabrication der Schlackenziegel (Schlackensteine) scheint es die „Osnabrücker Stein- und Traß-Fabrik“ am weitesten gebracht zu haben, welche in der deutschen Abtheilung, Gruppe I, Nr. 145 der Wiener Weltausstellung solche Schlackensteine ausgestellt und von der Fabrication nachstehende Daten mitgetheilt hat:

„Die Osnabrücker Stein- und Traß-Fabrik, durch Vertrag vom 29. Mai 1865 begründet, stellte sich nach demselben die Aufgabe, die Schlacken verschiedener Hohofenanlagen in jeder möglichen Form zu verwerthen. Zunächst wurde die Fabrication gewöhnlicher Ziegelsteine allein aus Schlacken der Georgs-Marien-Hütte bei Osnabrück betrieben.

Zur Herstellung derselben diente eine sogenannte Bernhard'sche Handziegelpresse. Die Schlacke wurde in granulirtem Zustande, mit der Hand mit gelöschtem Kalk gemischt, mit der Maschine gepreßt und zum Erhärten und Trocknen an der Luft, zunächst auf einem ebenen Platz, dann in Haufen aufgestellt.

Die granulirte Hochofenschlacke enthält lösliche Kieselsäure und erhärtet gepreßt oder gestampft schon für sich allein, ohne Kalkzusatz, jedoch langsamer als mit demselben. Die Erhärtung der Steine erfolgt durch Bildung von kohlensaurem Kalk, wie bei dem gewöhnlichen Mörtel, und durch Bildung fester Verbindungen zwischen der löslichen Kieselerde, der Schlacke und dem beigemengten Kalk. Die granulirte Schlacke, gemahlen, erhärtet für sich allein sowohl als mit Kalk gemengt, in letzterem Falle rascher und besser.

Da die Fabrication der Ziegelsteine mit Handpressen ein Fabricat gab, welches nur wenigen Anforderungen genügte, dachte man daran, gemahlene, mit Kalk gemischte Schlacke in Formen zu gießen. Die Größe des dazu nöthigen Platzes sowie die Schwierigkeiten bei Herstellung der großen Menge Brunnen ließen diese Fabricationsmethode nicht über einen größeren Versuch hinauskommen.

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Die Fabrication der Ziegel wurde deßhalb bis zum Jahre 1870 ausschließlich mit Handpressen, deren fünf vorhanden waren, betrieben. Diese Handziegelpressen hatten außerordentlich viele Reparaturen in Folge Abnutzung durch die harte, scharfe Schlacke und nur eine geringe Leistung, weßhalb man an die Beschaffung von Dampfziegelpressen besserer Construction dachte.

Die aus Schlacken und Kalk gemischte Masse läßt sich nicht in Thonziegel-Pressen verarbeiten, weil die gepreßte Schlackenmasse nicht Consistenz genug hat, um abgeschnitten zu werden. Die aus dieser Masse herzustellenden Ziegel müssen deßhalb einzeln gepreßt werden.

Auf der Pariser Ausstellung im Jahre 1867 war von François Durand in Paris eine Ziegelpresse ausgestellt, welche den an sie zu stellenden Anforderungen zu genügen schien.

Nachdem im Jahre 1870 eine solche Presse beschafft worden, stellte es sich leider gleich anfangs heraus, daß diese Maschine im Princip zwar zweckentsprechend, in ihrer damaligen Construction aber unbrauchbar war. Die Reparaturkosten dieser Presse betrugen im ersten Jahre mehr als die Anschaffungskosten. Um die wesentlichsten Fehler zu beseitigen, wurde im Jahre 1871 durch die Firma Brück, Kretschel u. Comp. in Osnabrück eine zweite Maschine hergestellt.

In den Jahren 1871 bis 1873 wurden nach und nach 12 verschiedene wesentliche Reconstructionen an den Pressen vorgenommen, ohne welche dieselben zur Herstellung von Schlackensteinen nicht brauchbar seyn würden.

Die erste der von Brück, Kretschel u. Comp. in Osnabrück bezogenen Pressen erlitt im vorigen Jahre ebenfalls so bedeutende Brüche, daß diese Maschine in's alte Eisen wandern mußte. Erst mit Beschaffung der dritten, wieder bedeutend verbesserten Maschine trat die Fabrication der Schlackensteine im Jahre 1872 nach sieben Jahren aus dem Versuchsstadium heraus.

Die so mit Aufwand von viel Mühe, Zeit und Kosten, unter Mitwirkung verschiedener tüchtiger Techniker verbesserten drei Ziegelpressen lieferten im Jahre 1872 schon 2,246,000 Steine (Normalformat).

Die Osnabrücker Stein- und Traß-Fabrik hat jetzt fünf Dampfziegelpressen im Betrieb, wovon 4 von Herren Brück, Kretschel und Comp. geliefert, fertigt per Arbeitstag mehr als 30,000 Stück Steine und braucht dazu täglich mehr als 2000 Centner granulirter Hohofenschlacke, welche dadurch, als bisher werthloses Material, eine nützliche Verwendung findet.

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Die Schwierigkeiten, welche der verschiedene, bis 40 Proc. betragende Feuchtigkeitsgehalt der granulirten Schlacke, die Versuche über die Verwendung von zu Pulver oder zu Brei gelöschtem oder desintegrirtem Kalk machten, sollen hier nur erwähnt werden.

Die Versuche, die Mischung und Abmessung von Schlacke und Kalk, anstatt mit der Hand, allein mit der Maschine zu bewerkstelligen, scheiterten, trotzdem eine gut durchdachte derartige Anlage mit großen Kosten im Jahre 1871 hergestellt wurde, vollständig.

Nachdem man noch die Mischschnecke probirt hatte, ist man jetzt zu einer einfachen Mörtel-Mischmaschine übergegangen, in welche die Materialien durch die Hand abgemessen und eingetragen werden.

Neben diesen technischen Schwierigkeiten stellte sich dem Absatz der Schlackensteine ein manchmal unüberwindlich scheinendes Vorurtheil mancher bauenden Techniker und des bauenden Publicums entgegen.

Nur das Vertrauen, welches die Verwaltung der Georgs-Marien-Hütte in das Fabricat setzte und durch fortwährend bedeutende Verwendung der Steine bethätigte, gestattete dieser anfangs kümmerlichen Industrie, sich bis zu der jetzigen Höhe emporzuarbeiten.

Die folgenden Zahlen geben ein Bild der trotz entgegenstehender Schwierigkeiten ermöglichten Entwickelung der Fabrication der Schlackensteine.

Die Osnabrücker Stein- und Traß-Fabrik producirte an Steinen, gewöhnliches Format, im Jahre:

1866345,200Stück
1867439,670
1868597,525
1869700,425
18701,274,850
18711,787,830
18722,246,950
1873 werden circa6,000,000fabricirt.

In Osnabrück sind im vorigen Jahre außer vielen kleineren Bauten mehrere bessere Wohnhäuser und ein bedeutendes Fabriksetablissement aus den Schlackensteinen aufgeführt worden.

Auf der Georgs-Marien-Hütte werden die Steine zu allen Hochbauten verwendet und haben alle anderen Bausteine verdrängt. Außer einer großen Zahl Arbeiter-Doppelwohnungen wurden auf der Georgs-Marien-Hütte das Krankenhaus der Knappschaftscasse für 32 Kranke, das Logirhaus nebst Menage für 200 Arbeiter, das Gesellschaftshaus und mehrere Beamtenwohnungen ganz aus Schlackensteinen erbaut.

Die evangelische Gemeinde Georgs-Marien-Hütte beabsichtigt den |276| Bau einer Kirche aus Schlackensteinen, und hat Hr. Oberbaurath Haase in Hannover, welcher die Entwürfe für diese Kirche übernommen hat, dieses Material als geeignet für diesen Bau anerkannt.

Die Fabrication von Traß-Mörtel und größeren Bausteinen (Quadern) durch hydraulische Pressen kann jetzt als nächste Aufgabe der Osnabrücker Stein- und Traß-Fabrik, welche in einigen Jahren die sämmtlichen Schlacken der Georgs-Marien-Hütte zu consumiren gedenkt, in Aussicht genommen werden.

Zur Herstellung von Traß ist ein Desintegrator beschafft, die Versuche mit demselben sind jedoch noch nicht abgeschlossen.

Die Verwendung der Hohofenschlacken zu Schlackensteinen erregt jetzt, nachdem die Fabrication mit Dampfziegelpressen aus dem Versuchsstadium herausgetreten ist, die Aufmerksamkeit der deutschen Hohofen-Techniker und Besitzer, was sich durch sehr häufigen Besuch der Ziegeleien in Osnabrück und Georgs-Marien-Hütte in letzter Zeit documentirt hat.

Die Osnabrücker Stein- und Traß-Fabrik ist bereit, denjenigen deutschen und österreichischen Werken, welche zusichern, die Fabricationsmethode und Presse vor Nachahmung schützen zu wollen, bei Einrichtungen von Schlackenziegeleien behülflich zu seyn.

In England und Amerika ist die Fabricationsmethode patentirt und wird jetzt ein Patent auf die verbesserte Ziegelpresse nachgesucht.

Osnabrück, 1873.

W. H. Meyer u. Comp.“

Recht interessant ist die auf der Georgs-Marien-Hütte betriebene Darstellung von sogenannter Schlackenwolle und deren Verwendung zur Umhüllung der Röhrenleitung für den erhitzten Wind. Die absichtliche Darstellung dieser als zufällige Bildung bei stark nasenden Formen jedem Hohöfler bekannten Schlackenwolle erfolgt dadurch, daß in einer geschlossenen Kammer ein kleiner, frei herabfallender Schlackenstrahl in der Kreuzrichtung von einem Dampfstrome erfaßt, in fadenförmige Partien vertheilt wird, welche sich nach ihrer Feinheit und Reinheit von gröber gebliebenen Schlackenklümpchen in zwei Abtheilungen der Kammer sondern. Eine besondere Wichtigkeit kann diese originelle Verwerthung der Schlacke natürlich nicht beanspruchen.

Wie aus dem Inhalte der Verhandlungen des Iron and Steel-Institute, vol. 1,1873, Seite 189 bis 196, ersichtlich ist, war und ist die in Rede stehende Verwerthung der Hohofenschlacke als Schlackenziegel auch in England mehrseitig der Gegenstand von Versuchen. Aus den dießbezüglichen Verhandlungen |277| erhellt, daß die Darstellung des Schlackensandes per Tonne für 3 Pence (d. i. per Zollcentner um 6/10 bis 7/10 Kreuzer ö. W.) bewerkstelligt wird. Und wenn ferner die Tonne Kalk für 15 Shill. (d. i. der Zollcentner um 37 1/2 Kreuzer ö. W.) zu haben ist, so berechnen sich die Erzeugungskosten per 100 Stück Schlackenziegel der gewöhnlichen Größe, wie folgt:

2 Tonnen 10 Ctr. Schlackensand zu 3 Pence per Tonne 0 Sh. 7 1/2 Pence.
Kalk 4
Abnutzung der Maschinen 1 3
Kohle und Wasser 1
Arbeitslöhne 3 2
––––––––––––––––––
Zusammen rund 10 Sh. 0 Pence.

d. i. 5 Gulden ö. W. in Silber.

Die auffallend billige Herstellung des Schlackensandes wird dadurch ermöglicht, daß zu dem Ende die vom Hohofen fließende Schlacke behufs ihrer Zerkleinerung bloß benöthigt, in einem kleinen Strahle in einen starken Strom von Wasser oder in ein mit einem entsprechend starken Rührrade versehenes Wasserbassin geleitet zu werden. Abgesehen von den Arbeitslöhnen werden die Erzeugungskosten hauptsächlich durch den Preis und die Menge des verbrauchten Kalkes bestimmt. Die Menge des benöthigten Kalkes beträgt 1/6 bis 1/4 vom Gewichte des Sandes und ist nach der chemischen Zusammensetzung der Schlacke dergestalt zu richten, daß zu den höher silicirten Schlacken mehr Kalk verwendet werden muß als zu der mehr basischen Schlacke. Aus diesem Grunde sind die basischen Schlacken, wie sie bei dem Erblasen des Bessemer-Roheisens abfallen, zur Erzeugung der Schlackenziegel vorzugsweise geeignet.

Die mit hydraulischen oder mit Dampfpressen gehörig verdichteten Ziegel erlangen nach einer zwei- bis dreiwöchentlichen Trocknung an der Luft schon eine solche Festigkeit, daß sie ohneweiters zur Verwendung gebracht oder versendet werden können.

Wenngleich nicht alle Hohöfen so glücklich situirt sind, daß sie von dieser Verwerthung der Schlacke als Schlackenziegel einen ausgiebigen Gebrauch machen können, so steht dieß doch von jenen zu erwarten, welche in der Nähe größerer Ortschaften oder Fabriken sich befinden, wo gegenwärtig 1000 Stück gewöhnlicher Mauerziegel mit 25 bis 30 Gulden bezahlt werden, und die einen anhaltenden größeren Bedarf von Ziegeln verbürgen.

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