Titel: Kirk, über das Schmelzen und Vergiessen des Eisens.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1878, Band 230 (S. 82–84)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj230/ar230025

Ueber das Schmelzen und Vergiessen des Eisens.

Unsere Eisengieſsereibesitzer kümmern sich wenig um die chemische Zusammensetzung der von ihnen verarbeiteten Eisensorten, und man kann ihnen hierin nicht ganz Unrecht geben. Das Studium des Verhaltens der dem Eisen beigemengten fremden Substanzen in den verschiedenen Eisenmischungen wäre jedenfalls auſserordentlich complicirt; dies begreift sich namentlich, wenn man berücksichtigt, daſs das Eisen fast mit sämmtlichen übrigen einfachen Körpern Verbindungen eingeht. Das Verfahren des Schmelzmeisters, sowohl bei Beurtheilung der von ihm zu verwendenden Eisensorten, als bei Combination der Mischungen begründet sich vielmehr auf allgemeine äuſsere Kennzeichen und Erfahrungssätze.

Das Aussehen des Eisens allein, die Beurtheilung des Bruches, führt nur dann zu richtigen Schlüssen, wenn man es stets mit denselben Quellen zu thun hat. Wenn dem Schmelzer Jahre lang Eisen ein und derselben Hütte durch die Hand geht, so erlangt er schlieſslich eine gewisse Uebung darin, aus der Natur der Bruchfläche auf die guten oder schädlichen Eigenschaften des Fabrikates zu schlieſsen. Bei neuen unbekannten Schmelzproducten dagegen, kann ihn das Aussehen trügen; täuschend ähnliche Brüche lassen trotzdem auſserordentliche Verschiedenheiten in der Zusammensetzung und in Folge dessen in den Eigenschaften der Eisensorten zu. Die Ursachen dieser Verschiedenheiten sind sehr mannigfaltig. Die Gattirung der Erze, die Art der Beschickung des Hohofens, der Kokesverbrauch, die Temperatur der Gebläseluft, die Windpressung, die Witterungsverhältnisse und der mehr oder weniger regelmäſsige Gang des Hohofens, sei es, daſs derselbe durch seine Bedienung oder durch seine innere Beschaffenheit bedingt ist, tragen auſserordentlich zu der Constituirung des äuſseren Ansehens der Schmelzproducte bei.1)

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Man klassificirt das Gieſsereieisen sowohl nach dem äuſseren Aussehen, als nach der inneren Beschaffenheit. In Bezug auf ersteres ist die Gröſse des Kornes maſsgebend, und man unterscheidet in dieser Hinsicht gewöhnlich drei verschiedene Nummern. Was das Verhalten bei der Verarbeitung, also die innere Beschaffenheit angeht, so trennt man das Eisen ebenfalls in drei Klassen und zwar rothbrüchiges, kaltbrüchiges und neutrales Eisen. Rothbrüchig nennt man Eisen, welches bei Rothglühhitze keine Festigkeit zeigt und stark schwindet, bis zu 1/48 der Länge. Röhren, welche aus solchem Eisen gegossen werden, miſsrathen gewöhnlich, und Stäbe bekommen Kantenrisse. Der Guſs kann sowohl hart als weich sein. Kaltbrüchiges Eisen hat im kalten Zustand keine Festigkeit und schwindet wenig. Daſselbe bricht leicht während des Erkaltens, wenn die Modelle nicht regelrecht angefertigt sind. Es kann, wie das vorige, sowohl hart als weich sein; doch bricht es nie, so lange es warm ist, während des Schwindens. Neutrales Eisen steht zwischen dem rothbrüchigen und dem kaltbrüchigen in der Mitte und wird erzeugt durch Mischung beider Sorten. Es ist das beste Eisen zu Gieſsereizwecken, und das Bestreben des Schmelzers geht dahin, durch geeignete Mischung der Erze ein möglichst neutrales Eisen zu erzielen. Wenn man drei verschiedene Eisensorten, von welchen zwei zum Kaltbruch und eine zum Rothbruch neigen, in gleichem Verhältniſs mit einander mischt, so wird auch die Mischung vorherrschend kaltbrüchig sein und umgekehrt. Nimmt man dagegen von den beiden kaltbrüchigen Sorten je ein Viertel und von der anderen die Hälfte, so erhält man eher ein neutrales Eisen dasselbe Resultat erreicht man, wenn eine der kaltbrüchigen Sorten mit der rothbrüchigen zusammengegossen wird.

Der einzige praktische Weg, um sich davon zu überzeugen, ob Eisen rothbrüchig oder kaltbrüchig ist, besteht darin, daſs man dasselbe in verschiedenen Verhältnissen mit einander mischt, schmilzt und nach dem Erkalten sowohl auf Festigkeit als auf Schwindmaſs untersucht. Neutrales Eisen darf nicht über 1/96 linear schwinden. Beim Ofenguſs soll man so viel als möglich neutrales Eisen verwenden und stets bei derselben Marke bleiben. Bei Anschaffung neuer Eisensorten ist es nothwendig, sich zunächst von der Gröſse des Schwindmasses zu überzeugen und die verschiedenen Marken so zu gattiren, daſs dasselbe möglichst wenig variirt. Zur Herstellung eines möglichst weichen Eisens ist es ebenfalls nothwendig, in der eben angeführten Weise zu verfahren. So ist es beispielsweise möglich, daſs drei verschiedene Eisensorten, zu gleichen Theilen vermischt, ein hartes Product liefern, während nur zwei derselben den Guſs weich machen.

Die dem Eisen beigemengten fremden Substanzen, welche, wie im Eingang angeführt, sehr verschiedener Natur sein können, bieten, wie sich dies leicht begreift, Veranlassung, daſs durch Vermischung gewisser Eisensorten die Brüchigkeit im kalten oder warmen Zustand zunimmt, während bei einer anderen Combination ein neutrales Product entsteht. Häufig wendet man das Verfahren an, bei hartem Guſs ein gröſseres Verhältniſs von Nr. 1-Eisen zu setzen, obgleich dies ja nach der chemischen Zusammensetzung des letzteren nicht in allen Fällen hilft. Ebenso begreift es sich, daſs eine Gieſserei eine bestimmte Eisensorte Jahre lang auf dem Platz behält, ohne sie verwenden zu können, während eine andere dasselbe Eisen mit Vorliebe verschmilzt; dies hat seinen Grund nur in der Zusammensetzung derjenigen Marken, welche dazu bestimmt sind, mit diesem Eisen gattirt zu werden.

Es ist deshalb empfehlenswerth, sich nicht lediglich nach dem Aussehen der einzelnen Brände zu richten, sondern bei jeder Aenderung in der Bezugsquelle vorher die Resultate verschiedener Mischungsverhältnisse durchzuprobiren. Um einen guten Guſs zu erzeugen, kann man im Allgemeinen annehmen, daſs wenigstens ein Drittel Nr. 2-Eisen zur Mischung gehört. Wenn es möglich ist, aus letzterem allein ein weiches Fabrikat herzustellen, so ist dasselbe unter allen Umständen dem Nr. 1-Eisen vorzuziehen.

Beim Schmelzen des Eisens ist es empfehlenswerth, dies bei sehr hoher Temperatur und möglichst schnell vorzunehmen. Man soll jedesmal eine gröſsere Menge geschmolzenen Eisens im Cupolofen oder in der Pfanne sich |84| ansammeln lassen, um den verschiedenen Eisensorten Gelegenheit zu geben, sich mit einander zu mischen. In vielen nordamerikanischen Gieſsereien wird das Verfahren angewendet, daſs der Cupolofen vom Beginn des Blasens bis zum letzten Tropfen geschmolzenen Eisens nicht gestopft wird, und eine groſse untergehaltene Pfanne gibt dem Eisen Gelegenheit zu gehöriger Mischung. Zum Zwecke des Vergieſsens werden kleinere Pfannen aus der groſsen gespeist. Dieses Verfahren trägt jedenfalls dazu bei, dem Guſs den möglichsten Grad von Gleichmäſsigkeit zu geben. (Nach Ed. Kirk: The founding of Iron durch die Zeitschrift Iron, 1877 Bd. 10 S. 681.)

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Der Hohofen zu Dry Valley in Pennsylvanien lieferte beispielsweise in diesem Frühjahr ein Eisen von dunkelgrauer Farbe mit groſsen offenen Krystallen, bei gutartiger Beschickung und anscheinend regelmäſsigem Betrieb. Das Eisen machte den Eindruck einer weichen Nr. 1-Marke und war aus denselben Erzen erblasen, ohne jede weitere Aenderung in der Betriebsführung, als man dies seit Jahren gewohnt war. Trotzdem stellte es sich plötzlich heraus, daſs die aus diesem Metall durch Umschmelzen im Cupolofen erzeugten Guſswaaren so hart wurden, daſs sie nicht gebohrt werden konnten. Als man sah, daſs dieser Zustand sich nicht änderte, wurde der Hohofen ausgeblasen, wonach sich herausstellte, daſs sich im Inneren seines Schachtes einseitige Ansätze gebildet hatten, welche unzweifelhaft die Ursache der veränderten Eisenqualität waren. Wenn ein Hohofen durch einseitiges Feuer solche Verschiedenheiten in der Qualität bedingt, so darf man mit Recht dieselbe Wirkung bei Cupolofen voraussetzen und annehmen, daſs dieselben durch unregelmäſsiges Aufgeben oder durch Versetzungen im Inneren unter sonst gleichen Verhältnissen ebenfalls verschiedene Producte liefern. Jeder Eisengieſsereibesitzer wird diese Erfahrung schon gemacht haben.

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