Titel: Du Puy's directe Eisenerzeugung.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1881, Band 242 (S. 290–293)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj242/ar242094

Du Puy's directe Eisenerzeugung aus Erzen, Puddel-, Schweiſs- und Hammerschlacken.

Das von Ch. M. Du Puy angewendete Verfahren (vgl. 1878 230 181, 506 und Journal of the Franklin Institute, 1881 Bd. 112 S. 1) besteht in einer Vermengung von Erz oder Schlacke mit an Kohlenstoff reichen Substanzen und Fluſsmitteln, welches Gemisch in dünne Eisenblechkasten gefüllt und in Flammöfen während 3 bis 4 Stunden einer nach und nach sich steigernden Temperatur ausgesetzt wird. Ist die Reduction des Eisenoxydes vor sich gegangen, so werden verschiedene der Kasten sofort zusammengeschlagen, gezängt und in ein und derselben Hitze zu Rohschienen ausgewalzt. Die mehr oder weniger angegriffenen Blechumhüllungen werden dabei nicht entfernt. Versuche, welche mit auf diesem Wege in einer Menge von 50 bis 60t dargestelltem Stahl gemacht wurden, zeigten ihn dem besten schwedischen und amerikanischen Stahl gewachsen.

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Während bei den ersten Versuchen nur Holzkohle als Reductionsmittel verwendet wurde, benutzte man später mit ebenso gutem Erfolge gewöhnliche Steinkohle, Anthracit und Kohlenstaub. Nachdem das Product in Tiegeln umgeschmolzen und zu Werkzeugen verarbeitet worden war, zeigten diese sich zur Bearbeitung von Hartguſs geeignet.

Um das Verfahren für die Praxis ökonomisch verwerthbar zu machen, verwarf Du Puy die theueren Blechumhüllungen und formte das Erzgemenge in die Gestalt von Ringen oder Röhrenabschnitten, die sich getrocknet sowohl kalt, als in der Hitze des Flammofens selbst trugen und in groſser Anzahl auf dem Herde des letzteren aufgestappelt, der durchstreichenden Flamme eine groſse Oberfläche zur Abgabe ihrer Wärme boten. Die Röhren werden am zweckmäſsigsten ähnlich den Drainirröhren hergestellt und haben eine Höhe von etwa 40 bis 48cm, einen Durchmesser von 22cm und eine Dicke von 7cm, Für den Herdboden des Flammofens hat sich Sand nicht bewährt, wohl aber Schlacke, welche sich mit dem Erz nicht verbindet.

Die Festigkeit der Röhren muſs so groſs sein, daſs sie, ohne zu zerbrechen, gehandhabt werden können; das Material aber muſs ein solches sein, daſs die Röhren im Ofen nicht teigig werden und sich nicht über den Herd ausbreiten. Beides wird am besten durch eine Vermischung von Kalk, Thon, pulverisirtem Erz und Kohle in den richtigen Verhältnissen erzielt; letztere richten sich natürlich nach der Zusammensetzung des zu reducirenden Erzes. Auſserdem können noch Zuschläge, wie Chlornatrium, Mangan u.s.w. zur Entfernung von Phosphor und anderen Unreinigkeiten zugesetzt werden. Um jedoch den Proceſs mit Vortheil durchführen zu können, ist eine nicht flieſsende, sondern nur teigige Schlacke, welche das zu reducirende Gemenge an der Oberfläche glasurartig umgibt, unumgänglich nothwendig; denn, da es wichtig ist, die Hitze im Anfange des Processes sehr hoch zu halten, so muſs kräftiger Unterwind angewendet werden; dies bedingt jedoch eine oxydirende Flamme, die, in die offenen Poren des Gemenges eindringend, schnell das eben reducirte Erz wieder in den Oxydzustand zurückführen würde. Dieses soll durch einen glasigen, den Austritt von im Innern des Gemenges erzeugten Gasen gestattenden, den Eintritt von äuſseren Gasen verhindernden Ueberzug umgangen werden. Durch eine richtige Auswahl der basischen Elemente des Gemenges kann endlich eine Entphosphorung und Entschwefelung befördert werden.

Beginnt man nun den Proceſs bei einer sehr kräftigen Flamme, so tritt in den Röhren bald eine so heftige Einwirkung der Kohle auf das Erz ein, daſs zahlreiche Kohlenoxydflammen aus ihrer Oberfläche hervorschlagen, die sofort mit dem überschüssigen Sauerstoff der Ofengase zu Kohlensäure verbrennen und zu einer wesentlichen Steigerung der Temperatur beitragen. Mit demselben Erfolg kann man |292| das Erz theilweise oder ganz durch Puddelschlacke, welche 50 bis 58 Proc. metallisches Eisen, 16 bis 18 Proc. Kieselsäure und 1 bis 3 Proc. Phosphor enthält, ersetzen. Dasselbe ist der Fall bei Verwendung von Schweiſsofenschlacke, Walzsinter, Hammerschlag u.s.w. Du Puy hat auf diese Weise aus 3t durch Steinkohle oder Anthracit reducirter Puddelschlacke 1t Rohschienen hergestellt und zwar in Beschickungsmengen von 250 bis 500k, je nach der Gröſse des Flammofens. Nachdem das Product gewalzt, zerschnitten, paketirt, geschmiedet und zu Draht ausgewalzt worden, konnte man letzteren bis zu einer Dicke von Nr. 16 (1mm,6) ausziehen. Die Schlacke, von welcher dieses Eisen stammte, enthielt mehr wie 2 Proc. Phosphor, welcher Gehalt im fertigen Product auf 0,38 Proc. heruntergedrückt worden war.

Auf den Werken der Phoenix Iron Company wurden während 3 Monaten 13 715k Puddelschlacke, 3675k Champlain-Erz und 1200k Hammerschlag, mit Steinkohle und Verschlackungsmaterial vermengt, nach diesem Verfahren verhüttet. Die einzelnen Beschickungen wurden in einen gewöhnlichen Doppelpuddelofen eingesetzt und bestanden theils aus Schlacke allein, theils aus Schlacke und Erz, theils aus Schlacke und Hammerschlag. Die Röhren hatten die früher angegebene Gröſse und waren dabei zur noch besseren Umspülung der Flamme mit Queröffnungen versehen. Die durchschnittliche Gangdauer betrug 3 Stunden, das Ausbringen 32 Procent des Gewichtes des eingesetzten Oxydes. Die das Ausgangsproduct bildende Schlacke hatte folgende Zusammensetzung:

Kieselsäure 17,710 Proc.
Eisen 54,290
Phosphor 1,960
Schwefel 0,280

Das Champlain-Erz besaſs einen hohen Phosphorgehalt. Die 7 verschiedenen Beschickungen ergaben folgende Resultate:

Einsatz

k
Ausbringen an
Rohschienen
k
Gehalt der Rohschienen an
Kieselsäure und Phosphor
Proc.
Nr. 1) Schlacke 3000 845 0,48 0,40
Nr. 2) Schlacke 2000
Erz 1000
822 0,45 0,37
Nr. 3) Schlacke 3000
(mit anderen Zuschlägen
vermengt wie Nr. 1)
926 0,35 0,38
Nr. 4) Schlacke 2400
Erz 600
921 0,55 0,55
Nr. 5) Schlacke 2400
Hammerschlag 600
1092 0,29 0,36
Nr. 6) Erz 2337 718 0,62 0,16
Nr. 7) Schlacke 944
(mit versch. Zuschlägen)
268 0,26 0,38

Durch dieses Verfahren umgeht man also nach Ansicht Du Puy's das oftmals nothwendige Rösten der Erze, den ganzen Hochofenproceſs |293| mit seinen Kokesöfen und Gieſsbetten, spart an Zeit und Geld und gewinnt endlich ein besseres Metall als durch den Puddelproceſs, wobei man es in der Hand hat, das Product in jedem beliebigen Grade zu kohlen.

Du Puy hat leider bei seinem ganzen Verfahren nicht näher angegeben, wie er die Schlacke von dem Eisenschwamm vollständig trennt. Eine Vereinigung bezieh. Schweiſsung der einzelnen reducirten Eisenmolecüle kann nur dann erfolgen, wenn die zwischen ihnen eingeschlossene Schlacke so flüssig ist, daſs sie beim Zangen und Hämmern herausgequetscht werden kann, um behufs Schweiſsung reine metallische Oberflächen einander gegenüber zu stellen. Diese Bedingung einer guten „saftigen“ Schweiſsung wird jedoch bei nur teigiger Beschaffenheit der Schlacke nicht erfüllt, besonders, wenn man bedenkt, daſs der teigige Zustand derselben nur so weit gehen kann, daſs die Haltbarkeit der Röhren bei groſser Hitze nicht gefährdet wird. Die eingeschlossenen Schlacken dürften dann sehr unangenehm werden, wenn das Product nicht umgeschmolzen, sondern nur paketirt und geschmiedet wird.

St.

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