Titel: Le Chatellier, Darstellung von mangan- und phosphorreichem Roheisen und Erzeugung von Feinkorneisen daraus.
Autor: ,
Fundstelle: 1875, Band 216 (S. 342–346)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj216/ar216092

 Darstellung von mangan- und phosphorreichem Roheisen in Belgien und Erzeugung von Feinkorneisen daraus; von Le Chatellier.

Roheisendarstellung. In der Umgegend von Lüttich (zu Ougrée, Grevignée, Dolhain und Espérance) erzielt man aus Erzen (Minette von Luxemburg, Oligiste von Vezin, Raseneisenstein von Campine), welche ein gewöhnliches Frischroheisen mit 1 bis 2, zuweilen bis 4 Proc. Phosphor geben, ein ausgezeichnetes Material für die Darstellung von Feinkorneisen, wenn man dieselben mit manganhaltigen Erzen, z. B. aus dem Nassauischen mit 15 Proc. metallischem Mangan und 33 Proc. |343| Eisen, unter Umständen verschmilzt, welche die Entstehung eines manganreichen Roheisens gestatten. Zwar wird durch das Mangan der Phosphor nicht entfernt; aber es trägt dann beim Puddeln eines solchen Roheisens auf Feinkorn der Mangangehalt zur besseren Abscheidung des Phosphors bei, und es entsteht eine sehr dünnflüssige Schlacke, welche sich leichter durch Zängen der Luppe entfernen läßt. Als Mittel zur Erzielung eines manganreichen Eisens haben sich bewährt:

a) dreiförmige Hohöfen von etwa 16 bis 17m Höhe mit 2 bis 2m,2 hohem und 1m,6 weitem Gestelle, 3m,5 weiter Gicht und 4m,8 weitem Kohlensack, wobei besonders das hohe Gestell mit geraden Wänden zur Temperatursteigerung für die Manganreduction beiträgt;

b) stärkerer Kalkzuschlag als für ordinäres Frischroheisen, welcher bei der hohen Temperatur im Gestell etwa verschlacktes Manganoxydul frei macht, so daß sich dasselbe reduciren kann. Die Erze sind zum Theil sehr kalkhaltig;

c) langsamer Ofengang durch verminderte Windpressung (10 bis 14cm), indem sich dann weniger Mangan verschlackt, allerdings aber das Feuer sich leichter an den Wänden aufzieht und das Gestell leichter zerstört. Die schwache Windpressung erfordert porösere Coaks, welche leichter eine erwünschte reducirende Atmosphäre auch in höheren Ofentheilen gibt. Windtemperatur durchschnittlich 240°. Wegen Erniedrigung der Temperatur durch die schwache Windpressung bedarf es eines hohen Gestelles.

Zu Grevignée bestand z. B. eine Beschickung für manganhaltiges Eisen aus 1000k Coaks, 500k Kalk, 1500k ordinärem und 500k Manganerz; für ordinäres Frischroheisen aus 1000k Coaks, 850k Kalk und 2500k ordinäres Erz. Man erzeugt 3 Sorten Roheisen: A) mit mehr als 6 Proc. Mangan und mit Spiegelflächen, etwas kleiner als bei deutschem Roheisen; B) mit 3 bis 6 Proc. Mangan, mit kleinen, kaum zu erkennenden Facetten; C) mit weniger als 3 Proc. Mangan, gefleckt ohne Facetten. Letzteres (C) hat im Vergleich zu ordinärem Frischroheisen (D) nachstehende Zusammensetzung:

Kohlenstoff Phosphor Schwefel Silicium Mangan
C 3 1–2 0,01–0,1 0,5–1,0 0,25–3,5
D 2 1–2 0,3 0,2–0,5 0

Danach enthält C mehr Kohlenstoff und Silicium als D wegen heißeren Ofenganges, weniger Schwefel bei kalk- und manganreicher Schlacke, aber dieselbe Menge Phosphor.

Die erfolgenden Schlacken sind innen grün, oberflächlich braun und enthalten ½ bis ⅓ des Mangangehaltes vom Erze. Durch Zusatz von |344| viel Kalk erfolgt manganreicheres Spiegeleisen und eine zerfallende Schlacke. Ougrée arbeitet indeß mit einer kieselsäurereicheren Schlacke der Brennmaterialersparung wegen. Im Nachstehenden folgen einige Roheisen- und Schlackenanalysen.

Roheisen:

a b c d e f g h
Kohlenstoff 3,5 6,29 2,25 2,12
Silicium 1,0 0,60 0,44 0,70 0,98 0,97 0,213 0,376
Schwefel nicht bestimmt 0,009 0,05 0,04
Phosphor 1,6 1,09 1,46 1,20 0,52 1,84 2,804
Mangan 2–3 3,04 1,60 5,27 2,65 2,73 0,279
Kupfer 0,03

a Grevignée. b bis d Ougrée. e und f Dolhain. g und h Espérance.

Schlacke.

a b c d
Kieselsäure 32,75 35,00 39,00 38,00
Kalkerde 36,00 45,00 40,00 41,00
Magnesia 9,77
Thonerde 17,82 13,00 12,00 14,60
Eisenoxydul 0,93 3,76 2,17 2,17
Manganoxydul 1,21 0,50 2,00 1,50
Schwefel 0,74 0,59 0,45
Phosphorsäure 0,36 1,625 0,20

a Kalk- und magnesiareiche zerfallende Schlacke von Roheisen mit 6 Proc. Mangan. b bis d Schlacke von Espérance.

Feinkorndarstellung. Aus dem erwähnten Roheisen wird Feinkorn dargestellt für feinen Draht, feines Blech, Achsen und Bandagen für Eisenbahnen u. s. w. in gewöhnlichen Puddelöfen, welche nur zu Dugrée zwei Herde haben. Die Ueberhitze dient zum Heizen von horizontalen Dampfkesseln, und zwar sind zu Grevignée für einen Kessel 2 Oefen, zu Ougrée für einen Kessel 2 bis 4 Oefen vorhanden. Die Luppen werden unter Dampfhämmern bearbeitet von 2500k Bärgewicht. Die Chargen bestehen aus einer Gattirung von manganhaltigem Eisen mit Weißeisen, welches aus etwas reineren Erzen bei höherer Temperatur erzeugt ist als das gewöhnliche Frischroheisen. Dieses Weißeisen enthält gewöhnlich weniger als 1 Proc. Phosphor. Zuweilen wird das manganhaltige Eisen für sich behandelt, wenn dasselbe nicht über 5 Proc. Mangan enthält; wenn darüber, so gelingt das Frischen nicht vollständig.

Die Chargen betragen 200 bis 225k, z. B. für Blecheisen erster Qualität 175k Spiegeleisen mit 7 Proc. Mangan und 50k Weißeisen zum Frischen oder 50k deutsches Spiegeleisen mit 12 Proc. Mangan und 175k Weißeisen; |345| für zweite Qualität Roheisen mit 5 Proc. Mangan. Zu Dolhain für Stahl und Feinkorn von Extraqualität ½ bis ⅔ Roheisen A mit mehr als 6 Proc. Mangan, das übrige Weißeisen; für Stahl zweiter Qualität und Feinkorn zu Draht ⅓ A und ⅔ Weißeisen; für Feinkorn zweiter Qualität ½ B mit 3 bis 6 Proc. Mangan und ½ Weißeisen oder Roheisen C mit weniger als 3 Proc. Mangan allein. Je bessere Qualität man erzeugen will, um so langsamer arbeitet man bei möglichst hoher Temperatur. Für Feinkorn erster Qualität macht man nur 4 Chargen in 12 Stunden mit 900k Roheisen, während bei ordinärem Eisen 8 Chargen in 12 St. mit 1700k Roheisen.

Die Luppen werden gezängt und zerbrochen, dann classificirt in solche mit hinreichend feinem und gleichmäßigem Korn, und in solche mit sehnigen Partien, welche minder gutes Eisen liefern. Man hat bei Verarbeitung von manganhaltigem Roheisen 5 Proc. Verlust, bei gewöhnlichem Eisen 10 Proc.; ersterer entspricht bei der langsamen Arbeit der Qualität vorhandenen Kohlenstoffes, Phosphors und Mangans. Auf 1 Th. erhaltene Producte geht durchschnittlich 1 Th. Steinkohlen. Den günstigen Einfluß des Mangans auf die Entfernung des Phosphors zeigen die folgenden Analysen von gewöhnlichem Eisen (a bis c) und Feinkorneisen (d).

a b c d
Gehämmert Gewalzt Blech
Schwefel 0,173 0,053 0,106 0,016
Phosphor 0,662 0,299 0,299 0,103
Kieselsäure 0,807 0,614 0,266 0,277

Es enthielt ferner ein Stab mit gleichförmigem Feinkorn auf dem Bruche (b) und mit theilweise sehniger Textur (c) aus Roheisen (a):

a b c
Silicium 1,0
Phosphor 1,6 0,055 0,03
Mangan 2–3
Kohlenstoff 3,5
Schlacken und Kohlenstoff 1,300 1,60

Hieraus ergibt sich, daß Nr. b etwa 0,4 Proc. Kohlenstoff enthält, Nr. c nichts; ferner Nr. b um die Hälfte mehr Phosphor als Nr. c, Nr. b die Hälfte weniger eingeschlossene Schlacke enthält, völlig unangreifbar von Salpetersäure, während Nr. c einen rothschwarzen Rückstand hinterläßt, von magnetischem Eisenoxyd, wonach die Oxydation bei c weiter fortgeschritten ist. Trotzdem ist die Eisenqualität nicht besser, weil die eingeschlossenen Schlacken hochoxydirt und nicht hinreichend flüssig sind und die Masse unhomogen machen.

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Der Einfluß des Mangans bei der Benützung des phosphorreichen Roheisens auf gutes Feinkorn ist ein sehr complicirter; dasselbe macht die Schlacke flüssiger, es bleiben wie beim Bessemern geringe Mengen Mangan im Eisen, welche nützlich wirken; dann wirkt das Mangan durch seine chemischen Eigenschaften während des Processes selbst. Indem sich dasselbe oxydirt, gibt es eine starke Basis, welche die Oxydation der Unreinigkeiten des Eisens erleichtert, welche im Allgemeinen als Säuren wirken. Aehnlich verhält es sich z. B. mit dem Antimonblei. Beide Metalle für sich oxydiren langsam bei Rothglut, in Verbindung aber verbrennen beide rasch unter Bildung von antimonsaurem Bleioxyd. Die Dünnflüssigkeit der manganhaltigen Schlacken wirkt der Entstehung von Sehnen entgegen, ähnlich wie der Aschengehalt von Holz wegen seines Alkaligehaltes. (Annales des mines, t. VI. p. 216 durch die berg- und hüttenmännische Zeitung, 1875 S. 73.)

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