Titel: Ueber Neuerungen im Hüttenwesen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1886, Band 261 (S. 174–178)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj261/ar261060

Ueber Neuerungen im Hüttenwesen.

(Patentklasse 40. Fortsetzung des Berichtes Bd. 260 S. 319 und 378.)

Nach Bourbouze (Comptes rendus, 1886 Bd. 102 S. 1317) erhält man eine empfehlenswerte Aluminiumlegirung durch Zusammenschmelzen von 100 Th. Aluminium und 10 Th. Zinn; dieselbe hat eine weiſsere Farbe, ist widerstandsfähiger gegen die meisten Einflüsse und läſst sich leichter bearbeiten als das reine Aluminium.

Mehner besprach im Verein zur Beförderung des Gewerbfleifes (Sitzungsbericht, 1886 S. 140) die Herstellung von Aluminiumbronze nach dem Verfahren von Cowles (1886 260 * 378). Danach wird ein Gemenge von Corund, Holzkohle und kleinen Kupferstäben der Wirkung der Elektricität ausgesetzt. Die verwendete Maschine gibt mit 125 Pferd bei 907 Umdrehungen 1575 Ampère und 47 Volt. Damit kein Kurzschluſs erfolgt, müssen anfangs groſse Widerstände eingeschaltet werden. Nach etwa einer Stunde ist die Reduction beendet. Die Aluminiumbronze am Boden des Ofens enthält 15 bis 35 Proc. Aluminium, in der Kohlenschicht darüber soll sich eine Legirung von Aluminium mit Kohlenstoff finden. Die Aluminiumbronze soll zur Herstellung von Kanonen, Panzerplatten, Kesselblech, Lagern u. dgl. verwendet werden.

Angeblich soll eine Maschine von 100 elektrischen Pferdestärken in 20 Stunden 150k 10 procentige Aluminiumbronze liefern. Eine Gesellschaft hat in Lockport eine Wasserkraft von 1000 Pferd gekauft und hofft die Aluminiumlegirungen so billig herstellen zu können, daſs darin 1k Aluminium nur 3,50 M. kostet, eine Angabe, welche wenig Glauben verdient (vgl. 1883 249 86). Noch zweifelhafter ist die Behauptung, daſs in dieser Weise auch reines Aluminium hergestellt werden könne zu einem Preise von 4 bis 5 M.

Zur Erklärung des Prozesses wird angeführt, daſs durch die Hitze des elektrischen Lichtbogens eine Dissociation der Thonerde eintrete, daſs dann aber der frei gewordene Kohlenstoff sich mit dem Sauerstoffe verbinde (vgl. 1884 251 423). Mehner meint schlieſslich, dieses Verfahren werde in der Bronzefabrikation einen ähnlichen Umschwung hervorrufen als s. Z. der Bessemerprozeſs in der Eisenindustrie; ja er sieht schon ein neues und höheres Bronzezeitalter kommen.

Martius (daselbst S. 148) bezweifelt, daſs es möglich sei, nach diesem Verfahren reines Aluminium herzustellen. Die Herstellung von Aluminiumlegirungen ist aber auch jetzt schon nach dem alten Verfahren keineswegs |175| so schwierig oder theuer, daſs sie nicht in der Technik schon längst hätte eingeführt werden können (vgl. 1877 223 323). Sämmtliche Aluminiumlegirungen haben aber den Fehler, daſs deren Oberflächen sehr rasch einer leichten Oxydation ausgesetzt sind. Ueber die Eigenschaften der Aluminiumbronze und deren Bedeutung für die Technik brauchen wir nicht mehr von den Amerikanern belehrt zu werden; diese sind von Deville, Wähler, Mourey, Christofle u.a. ausführlich beschrieben. Es sind mehrere Hundert von Legirungen genauer studirt und Deville hatte im Auftrage seiner Regierung in Nanterre bei Paris und dann in Salgudres mit groſsen Mitteln gearbeitet und alles Mögliche versucht, um dem Aluminium und der Aluminiumbronze Eingang in die Technik zu verschaffen. Die Versuche und Bestrebungen scheiterten nicht an dem hohen Preise des Aluminiums, sondern an den Eigenschaften (vgl. 1856 141 447). Reines Aluminium oxydirt rascher als Zink und erscheint daher weniger werthvoll als dieses. Martins glaubt, daſs man mit dem bisher angewendeten alten Verfahren billiger Aluminium herstellen könne als mit dem Cowles'schen. Der bisherige hohe Preis des Aluminiums komme lediglich daher, daſs bisher keine Nachfrage dafür vorliege.

Nach W. Siemens (daselbst S. 152) hat das Aluminium die werthvolle Eigenschaft, daſs sich sofort auf der Oberfläche eine festhaftende durchsichtige Haut von Thonerde bildet, welche nun das Metall schützt. Auch ein frisch polirtes Stück Aluminiumbronze nimmt sogleich einen goldigen Hauch an in Folge der dünnen Schicht von Aluminiumoxyd, die sich auf ihr ablagert. Dieses goldähnliche Ansehen und der Schutz gegen fortschreitende Oxydation, welchen die Thonhaut gewährt, geben der Aluminiumbronze neben ihrer groſsen Festigkeit und Dichtigkeit besonderen Werth.

Es liegt in der Thonerdeschicht in der That ein groſses Schutzmittel gegen fortschreitende Oxydation, namentlich wenn keine häufige Putzung stattfindet. Putzt man nicht oft, so ist der Thonerdeüberzug ein viel besseres und edleres Schutzmittel gegen Oxydation, als ein Zink- oder Zinnüberzug. Aluminium sieht besser aus als dieser und hält sich auch in feuchter Luft, wenn man den Ueberzug nicht zu häufig beschädigt, während Nickel in feuchter Luft ziemlich rasch oxydirt.

Ein früheres Verfahren zur Herstellung von Aluminiumbronze bestand darin, daſs man Thonerde mit Kohlenpulver und gekörntem Kupfer in einem Tiegel einer sehr hohen Hitze aussetzt. Es trat dann eine Verbindung zwischen Kupfer und Aluminium ein, es entstand also Aluminiumbronze. Ohne Gegenwart von Kupfer reducirte die Kohle die Thonerde nicht. Siemens glaubt daher auch, Cowles wird nicht reines Aluminium herstellen können; denn es ist zur Reduction die Doppelverwandtschaft Kupfer-Aluminium und Kohle-Sauerstoff erforderlich, so daſs diese drei Stoffe zusammen gehören und die Herstellung von reinem Aluminium mit diesem Verfahren unwahrscheinlich ist.

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Für die Herstellung würde der Siemens'sche Schmelzofen (1882 246 * 462) besser sein als der von Cowles. (Vgl. G. A. Pichon 1854 131 * 415. F. Fischer 1884 251 423.)

Kosmann (daselbst S. 132) empfiehlt das Verfahren von Saltery (1885 257 119) zur Herstellung von Kohlen- und Erzsteinen mittels Melasse. Hiernach genügen 1 bis 1,5 Proc. Melasse, um staubförmige Kohlen zu Steinen formen zu können. In dieser Weise aus mageren oberschlesischen Kohlen hergestellte Steine lieferten feste Koke. Ferner sollen sich derartige Kohlensteine vortheilhaft zur Herstellung von Leuchtgas verwenden lassen. Unter den Erzen sind es vorzugsweise die mulmigen weicheren Erze, wie Magneteisenerze und Kiesabbrände, welche wegen des höheren Metallwerthes die Kosten der Verfestigung zu tragen vermögen; ferner die feinen Schlieche und Schlämme aus der Aufbereitung der Bleierze, die Flugstaubproducte, deren Verfrischung durch das feste Einbinden in günstigster Weise ermöglicht wird.

Zur unmittelbaren Herstellung von Eisen und Stahl aus mit Melasse geformten pulverigen Eisenerzen sollen Ofenkammern verwendet werden, welche abwechselnd denjenigen eines Kokesofens eingereiht werden, so daſs zur Seite jeder Reductionskammer sich mehrere Verkokungskammern befinden, deren reducirende Gase in die Erzbeschickung hineingeleitet werden. Da die Kokeskammer, z.B. eines Coppée'schen Ofens, 3t Kohlenbeschickung faſst, so kann dieselbe 5 mal kleiner sein, um dieselbe Menge Eisenerz aufzunehmen; bei einem Metallgehalte der Kiesabbrände oder Magneteisenerze von 65 bis 70 Proc. liefert die Beschickung von 3t Erz etwa 2t Eisen. Da bei der leicht erfolgenden Reduction die Ladung in 4 Stunden mit Einsetzen und Ausdrücken erledigt wird, so erfolgen in 24 Stunden 6 Ladungen mit 12t Ausbringen, so daſs 3 solcher Kammern eine Tagesleistung geben würden, welche derjenigen eines oberschlesischen Hochofens gleichkommt. Die aus der Reductionskammer herausgezogene Eisenluppe bedarf nur des Ausdrückens und Ausschmiedens unter dem Hammer zur Entfernung der Schlacken, worauf die Luppe, abermals erwärmt, zu Rohschienen gestreckt werden kann, um dann für den Zusatz im Siemens-Martin-Ofen oder im Tiegel ein ausgezeichnetes Material für Stahlbereitung zu gewähren, wie Kosmann meint.

Bei der hüttenmännischen Verwerthung der Schwefelkiesabbrände ist namentlich auf die Beseitigung des Zinkes zu achten, weil durch die Verflüchtigung desselben viel Wärme gebunden wird, so daſs Rohgang eintreten kann und andererseits der Zinkstaub die Verwerthung der Hochofengase erschwert. Die Schwefelkiese des Siegener Landes (Grevenbrück und Meggen) sowie die Oberschlesiens können nach Kosmann (Chemikerzeitung, 1886 S. 673 und 762) bei der Aufbereitung nicht ganz von ihrem Zinkgehalte befreit werden. Wesentlich dasselbe gilt von den Schwefelkiesen der Aachener Blei- und Zinkformation, Breinigerberg, Diepenlinchen, Welckenrädt, nur daſs die Beschaffenheit der Blende |177| dort eine bessere Trennung von den Kiesen ermöglicht. Im Uebrigen sind die Siegener Kiese Pyrite, diejenigen Oberschlesiens und der Aachener Erzlager Markasite. Für die Abnahmen der oberschlesischen Kiese von der Ida- und Marienhütte bei Saarau gilt ein Zinkgehalt von 14 Proc. als der höchst erlaubte, bei welchem der Schwefelgehalt des Schwefelkieses voll bezahlt wird; über den Zinkgehalt von 14 Proc. hinaus wird für jedes Procent Zink 1 Proc. Schwefel in Gegenrechnung und Abzug gebracht.

Es ist nun bekannt, daſs die Zinkblende für die Abröstung in ruhender Post das ungünstigste Material abgibt. Nicht nur, daſs selbst bei Kirschrothglut Zinksulfat nicht zersetzt wird, welches beträchtliche Schwefel mengen zurückhält, so ist es noch mehr das basische Zinksulfat, welches in sogen. Kilns oder Maletra'schen Oefen jeder Zersetzung widersteht. Die Halden bedecken sich nach einiger Zeit mit weiſsen Krusten aus basischem Zinksulfat nebst zurückgebildeter Zinkblende. Dieses mehr oder weniger fein durch die Masse der Abbrände vertheilte Zinksulfid ist es, welches die Ausgewinnung des Zinkes sowohl durch einfache Auslaugung, als auch durch die Behandlung mit Ammoniumcarbonat vereitelt. Einigermaſsen wird die Auslaugung befördert, wenn die mit Wasser übergossenen Abbrände längere Zeit erwärmt werden, was im Groſsen durch Einleiten von Dampf zu bewirken ist. In Folge der Erwärmung wird neben der Abscheidung von Gyps das Ferridsulfat zersetzt, Eisenoxydhydrat ausgeschieden und eine äquivalente Menge von Schwefelsäure frei. Es hängt von dem Grade der Abröstung ab, inwieweit auf diese Weise freie Schwefelsäure entstehen kann, welche nun auf Zinksulfid lösend zu wirken im Stande ist. Indessen dürfte diese Art der Zinkgewinnung, so einfach sie erscheint, wegen der damit verbundenen Zinkverluste und weil sie für die Darstellung reinerer Zinkpräparate die vorausgehende Reinigung von Eisen verlangt, nicht eben die vortheilhafteste sein.

Bei der Behandlung mit neutralem Ammoniumcarbonat wird das basische Zinksulfat völlig zersetzt und gelöst, nicht aber das Schwefelzink. Da aber hierbei Ammoniumsulfat gebildet wird, so müſste vor der Entzinkung mit neutralem Ammoniumcarbonat eine abermalige Abröstung der Abbrände im Flammofen, mit oder ohne Zusatz von Kohlenpulver vorausgehen. In der reichlichen Gegenwart von Eisenoxyd würde eine völlige Zersetzung des basischen Zinksulfates und die Austreibung der Schwefelsäure, ebenso wie eine Abröstung noch vorhandenen Zinksulfides erzielt werden. Es würde sich dann allerdings noch immer fragen, ob der Gehalt von 12 bis 14 Proc. Zink hinreichend sei, um dieses Verfahren zur Anwendung bringen zu können, gegenüber den groſsen Massen von Eisenoxyd, welche dem Aussüſsen der ammoniakalischen Lösung und dem Ausdämpfen zur Gewinnung des zurückbleibenden Ammoniaks erhebliche Schwierigkeiten und Kosten entgegensetzen würden.

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Von den deutschen Eisenhütten ist bis jetzt nur auf der Königshütte in Oberschlesien eine Laugereianlage zur Verwerthung auch der Zink haltigen Abbrände (neben denjenigen von Abbränden der Riotinto-Kiese) ausgeführt worden. Daselbst werden die Abbrände einer chlorirenden Röstung durch Zusatz von Kochsalz unterworfen, wodurch Natriumsulfat entsteht, da man vor allen Dingen sucht, von Schwefel freie Rückstände des Eisens zu erhalten. Das in der Sulfatlauge enthaltene Zinksulfat wird durch Auskrystallisiren als Vitriol gewonnen, wie auch das Natriumsulfat nach genügender Anreicherung der Laugen zur Verwerthung gelangt. Ob dieses Verfahren der Verarbeitung der Kiesabbrände in der That vortheilhaft sich erweist, ist bisher nicht bekannt geworden.

Kosmann untersuchte ferner Rohzink, welches durch Zusammenschmelzen von Zinkabfällen erhalten war. Dasselbe hatte folgende Zusammensetzung:

Thallium 1,40 Proc.
Blei 7,32
Cadmium 0,99
Arsen 7,19
Eisen 2,00
Mangan 0,27
Aluminium 0,86
Zink 73,83

R. Conley in Brooklyn (Nordamerikanisches Patent Nr. 314113) will pulverige Eisenerze mit 5 Proc. Pech heiſs zu Ziegeln pressen, um sie dann zu reduciren.

Zur Verhinderung des Steigens beim Umschmelzen des Garkupfers mischt W. R. Walton in Ansonia (D. R. P. Nr. 35945 vom 19. August 1885) 4k Zink als Carbonat oder Oxyd mit 36l Kohlenpulver und stellt daraus 24 Kugeln her. Diese Kugeln sollen nun auf das geschmolzene Kupfer geworfen werden, damit dieselben aus einander fallen und den atmosphärischen Sauerstoff von der Oberfläche des Kupfers abhalten.

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