Titel: Ueber die Herstellung größerer Gußstücke von Nickel und Kobalt.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1876, Band 222 (S. 175–177)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj222/ar222046

Ueber die Herstellung grösserer Gussstücke von Nickel und Kobalt.

Die Darstellung dieser strengflüssigen Metalle in größern und dabei dichten, blasenfreien Gußstücken hat nach einem Bericht von Professor Cl. Winkler 1) ihre ganz besondern Schwierigkeiten; im Verlauf der hierüber angestellten Versuche sind von jedem der in Rede stehenden Metalle wohl an 100k in Mengen von je 2 bis 5k eingeschmolzen und gegossen worden.

Besonders galt es: 1) die Erzeugung einer hinlänglich hohen Temperatur, 2) die Herstellung feuerfester Schmelzgefäße, 3) die Fernhaltung von Kohlenstoff und Silicium von den schmelzenden Metallen, 4) das Gießen in sauerstofffreier Atmosphäre, weil die Anwesenheit sauerstoffhaltiger Luft stets ein Saugen der Metalle und die Erzeugung blasiger Gußstücke zur Folge hat.

Als Schmelzapparat diente ein runder feuerfester Ofen mit hoher Esse, worin statt eines Rostes eine durchlochte Eisenplatte eingelegt worden war, welche gleichzeitig die Decke eines Windreservoirs bildete. Die Construction war eine ähnliche wie diejenige des bekannten Deville'schen Gebläseofens. In die Mitte der eisernen Platte kam auf einen sogen. Käse aus feuerfestem Thon der beschickte Tiegel zu stehen, worauf der Ofen mit Holzkohlen gefüllt und zu mäßiger Rothglut erhitzt wurde. Nachdem dies geschehen, wurde Kohle und Asche entfernt, der ganze Ofen gut gereinigt, frische Holzkohle aufgegeben und nun von unten der Wind eines Cylindergebläses zugeführt, welches in der Minute 7 bis 9cbm Luft lieferte. Die Verbrennung erfolgte jetzt auf das lebhafteste unter Entwicklung hoher Hitze; durch fortwährendes Einstoßen eines eisernen Stabes in das Brennmaterial wurde das Hohlbrennen und das Kaltblasen des Tiegels sorgfältigst zu verhindern gesucht.

Holzkohle allein gab zu flüchtige Hitze; Koke allein ließ bald Verschlackung eintreten, es wurde deshalb mit dem Brennmaterial derart gewechselt, daß man schmolz:

5 Minuten lang mit reiner Holkohle
5 „ „ „ 2 Vol. Holzkohle und 1 Vol. Koke
5 „ „ „ 1 Vol. Holzkohle und 1 Vol. Koke
5 „ „ „ reiner Koke.

Bei Beobachtung dieser Regel erzielte man vollkommene, für das Auge ganz unerträgliche Blauglut und vermochte innerhalb 20 Minuten |176| 5 bis 6k Kobalt oder Nickel sicher in dünnen Fluß zu bringen, ohne daß der Ofen zuschlackte. Es wurde sodann der Wind abgestellt, der thönerne Vorsetzer, welcher die Brust des Ofens bildete, abgenommen, das Brennmaterial behend herausgezogen und dem Tiegel, welcher zumeist vollkommen erweicht war, eine halbe Minute zu oberflächlicher Erstarrung gegönnt, worauf man ihn mit der Zange fassen und herausheben konnte. Der fest aufgeschmolzene Deckel wurde dann sofort mit Meißel und Hammer entfernt und das in blendender Glut befindliche Metall in eine Form aus trocknem Sand oder gebranntem Thon gegossen.

Die beim Schmelzen angewendeten Tiegel wurden nach vielen Variationen am zweckmäßigsten durch eine Combination mehrerer Tiegel aus verschiedenem Material erhalten. Einfache Tiegel, selbst die besten englischen Graphittiegel, widerstanden der Hitze nie, sondern flossen zusammen. Man setzte deshalb in einen derartigen Tiegel einen hessischen Thontiegel, füllte die Zwischenräume mit Chamotte aus und bettete in den Thontiegel mit Hilfe eines Magnesiafutters wieder einen großen Tiegel aus Elgersburger Porzellan ein. Es kam nur selten vor, daß alle drei Tiegel geschmolzen waren; gewöhnlich war der Graphittiegel ganz verschwunden und der hessische stark angegriffen, immerhin aber doch nur so, daß er im Verein mit dem Magnesiafutter noch eine hinlänglich schützende Hülle für den Porzellantiegel bildete. Die Deckel mußten die Stärke gewöhnlicher Mauerziegel haben, wenn sie nicht wegschmelzen sollten. Nachdem der Tiegel gefüllt war, wurde der Deckel aufgesetzt und das Ganze bis auf eine kleine Oeffnung mit einem Gemenge von gebranntem und ungebranntem Porzellanthon und Wasserglas lutirt. Hierauf mußte wenigstens 24 Stunden lang stark getrocknet und sehr vorsichtig angewärmt werden.

Die Tiegelbeschickung war folgende: Zunächst wurde reines geglühtes und gemahlenes Kobalt- oder Nickeloxydul mit 10 bis 12 Proc. reiner Stärke oder feinstem Weizenmehl innig gemischt und dieses Gemenge in einen Tiegel gebracht, welchen man in einen zweiten setzte, so daß alle Zwischenräume mit Holzkohlenpulver gefüllt werden konnten. Es wurde hierauf bis zum mäßigen Glühen erhitzt und erkalten gelassen. Der innere Tiegel enthielt dann Kobalt- oder Nickelmetall in Gestalt eines zarten Pulvers, welches jedoch etwas kohlenstoffhaltig war. Im Uebrigen enthielt es nur Spuren von Verunreinigungen, war frei von Eisen, Kupfer, Arsen, Schwefel u.s.w.; das Kobalt enthielt etwa 0,3 Proc. Nickel, wie umgekehrt das Nickel 0,3 bis 0,5 Proc. Kobalt enthalten mochte. Das feine Metallpulver wurde nun mit 25 bis 30 Proc. seines Gewichtes reinen Kobaltoxyduls bezieh. Nickeloxyduls innig |177| gemengt, das Gemenge in den in gedachter Weise umhüllten Porzellantiegel gebracht und, wie beschrieben, eingeschmolzen. Der Sauerstoff der zugesetzten Oxyde verbrannte hierbei den geringen Kohlenstoffgehalt der Metalle vollständig, und man fand schließlich nicht allein das reine Metall, sondern auch den zugesetzten Oxydüberschuß in vollkommenem Flusse.

Beim Gießen begann das Metall, sobald es in die Form gebracht worden war und erstarren wollte, gewöhnlich lebhaft zu schäumen und zu spritzen, wahrscheinlich weil es Sauerstoff absorbirt hatte, den es nun plötzlich entweichen ließ. Man erhielt in Folge dessen stets undichte, blasige Güsse. Es wurde deshalb um den Einguß der Form ein starker Baumwollendocht gelegt, welcher mit Theer oder Petroleum getränkt war. Bei der Annäherung des heißen Tiegels entzündeten sich diese und bildeten eine große reducirende Flamme, durch die hindurch das Gießen erfolgte. Auf solche Weise gelang es, das Metall vom absorbirten Sauerstoff zu befreien und Güsse zu erhalten, welche dicht oder doch fast ganz dicht waren.

Die Gußstücke ließ man langsam erkalten, befreite sie oberflächlich vom anhaftenden Sande und nahm dann mit Hilfe der Hobelmaschine an allen Seiten 5 bis 6mm weg, wodurch die sogen. Gußschwarte vollkommen beseitigt wurde.

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Vom Verfasser gef. eingesendeter Separatabdruck aus den Berichten der sächsischen Gesellschaft der Wissenschaften, vom 21. Juli 1875.

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