Titel: Ueber Neuerungen im Eisenhüttenwesen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1886, Band 261 (S. 392–401)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj261/ar261133

Ueber Neuerungen im Eisenhüttenwesen.

(Patentklasse 18. Fortsetzung des Berichtes S. 296 d. Bd.)

Prof. A. Ledebur (Stahl und Eisen, 1886 * S. 143) untersuchte die Saigerungserscheinungen beim Fluſseisen. Die Eigenschaften des Fluſseisens können bei gleicher chemischer Beschaffenheit doch verschieden sein, je nachdem bei dem Erstarren desselben stärkere oder weniger starke Saigerung stattfand. Es ist möglich, daſs in einigen Fällen das mechanische Verhalten des Fluſseisens in Folge der Saigerung günstiger werden kann; in den allermeisten Fällen wird jedoch, wie bei fast allen Legirungen, z.B. der dem Fluſseisen sich ähnlich verhaltenden Bronze, eine Verschlechterung der Eigenschaften dadurch herbeigeführt werden. Ein aus sprödem Material bestehendes Gerippe durchsetzt die ganze Masse; diese selbst muſs dadurch spröder, zum plötzlichen Zerspringen geneigter werden. Dieser Umstand ist als ein Nachtheil des Fluſseisens im Vergleiche mit dem Schweiſseisen zu betrachten.

Um wo möglich die Abweichungen in der chemischen Zusammensetzung der bei der Saigerung des erstarrenden Fluſseisens sich sondernden Theile zu ermitteln, wurden von 3 Radreifen auf einer Bohrmaschine mit stumpfem Bohrer etwa 50g Späne genommen und durch ein Messingdrahtsieb die feineren von den gröberen Theilen getrennt.

Die Analyse ergab:

I II III
grob fein grob fein grob fein
Kohlenstoff 0,286 0,241 0,205 0,205 0,294 0,252
Silicium 0,864 0,944 0,305 0,321 0,252 0,240
Phosphor 0,063 0,068 0,103 0,104 0,050 0,073
Mangan 1,100 1,218 0,594 0,613 0,545 0,509
Schwefel 0,040 0,064 0,066
Kupfer 0,120 0,149 0,103
Arsen Spur 0,009 0,013
Antimon 0,005 0,005

Der erste Reifen zersprang schon vor dem Gebrauche beim Umnieten des Sprengringbordes. Die Festigkeitsprüfung ergab bei zwei herausgearbeiteten Probestäben:

|393|
Festigkeit 64,36 k/qmm 65,96 k/qmm
Contraction 13,0 % 31,3 %
Längenausdehnung 12,7 % 18,4 %

Der zweite Radreifen, ärmer an Kohlenstoff, Silicium und Mangan, aber etwas reicher an Phosphor als der vorige, zersprang nach etwa einjähriger Benutzung ohne nachweisbare äuſsere Veranlassung. Zwei Festigkeitsproben mit herausgearbeiteten Stücken ergaben:

Festigkeit 53,62 k/qmm 54,35 k/qmm
Contraction 52,8 % 53,5 %
Längenausdehnung 23,6 % 24,4 %

Das Gefüge dieses Reifens war sehr feinkörnig, bedeutend feinkörniger als das des ersten Reifens, im Widerspruche mit seiner die Entstehung gröberen Kornes begünstigenden chemischen Zusammensetzung. Man hatte offenbar in niedriger Temperatur fertig gewalzt, um die vorgeschriebene geringste Festigkeitsziffer (50k/qmm; Contraction mindestens 30 Proc., Wöhler'sche Qualitätsziffer = 90) zu erreichen.

Der dritte Reifen zersprang nach 9 jähriger Benutzung. Die Festigkeitsprüfung ergab:

Festigkeit 45,57 k/qmm 50,13 k/qmm
Contraction 12,1 %
Längenausdehnung 13,5 %

Eine blasige Stelle war die Ursache des ungenügenden Ausfalles der einen Prüfung; die nähere Untersuchung zeigte, daſs das Eisen vollständig mit ungeschweiſsten Gasblasen durchsetzt war.

Ledebur (a. a. O. S. 380) versuchte ferner, ob durch einfaches Glühen von weiſsem Roheisen Graphit gebildet werden kann, wobei als Graphit derjenige Kohlenstoff bezeichnet wird, welcher weder durch anhaltendes Kochen des Eisens mit Salzsäure, noch durch spätere Behandlung mit Wasser, Kalilauge, Alkohol und Aether gelöst werden kann; unter dem Ausdrucke Cementkohle ist diejenige Kohle verstanden, welche beim Behandeln des Eisens mit kalter Salzsäure von 1,124 sp. G. zurückbleibt, in kochender Salzsäure aber gelöst oder verflüchtigt wird. (Vgl. Brinell S. 341 d. Bd.)

Zur Bestimmung der Cementkohle wurde zunächst der beim Behandeln des Roheisens mit kalter Salzsäure hinterbleibende Rückstand auf einem Asbestfilter gesammelt, mit kaltem Wasser ausgewaschen und durch die Chromsäuremethode zu Kohlensäure oxydirt, welche in einem gewogenen Kaliapparate aufgefangen wurde; man erhielt so Cementkohle und Graphit. In einer zweiten Probe wurde der Graphit in gewöhnlicher Weise allein bestimmt; der Unterschied ergab die Cementkohle. Durch Abziehen der Cementkohle und des Graphits von dem Gesammtkohlenstoffgehalte erhielt man die Menge des als gebundene Kohle bezeichneten Kohlenstoffes, welcher beim Behandeln mit kalter Salzsäure theils verflüchtigt wurde, theils auch wohl in Lösung ging.

Die Glühversuche wurden in dem Eisenwerk Schönheide in den dortigen für Darstellung schmiedbaren Gusses bestimmten Temperöfen |394| ausgeführt. Bei jedem Versuche wurde vor dem Glühen das betreffende Probestück durchgetheilt, die eine Hälfte für die Analyse im ungeglühten Zustande zurückbehalten und die andere Hälfte mit dem betreffenden Glühmittel in einen gewöhnlichen Glühtopf eingesetzt, dessen Deckel mit Lehm luftdicht aufgekittet wurde. In allen Fällen war der Verschluſs auch nach dem Glühen unversehrt. Das Glühen fand in derselben Temperatur statt, welche zur Darstellung des schmiedbaren Gusses angewendet wird, d.h. bei an Weiſsglut grenzender Gelbglut.

Zunächst wurde ein Stück weiſsen Guſseisens, wie es zur Darstellung schmiedbaren Gusses benutzt wird (I), in Sand aus dem Muldeflusse 108 Stunden lang geglüht (II). Es ergab sich hierbei:

I II
Gebundene Kohle 2,00 0,53
Cementkohle 0,53 0,19
Graphit 0,00
Gesammtkohle 2,53 0,72
Silicium 0,62 0,65
Mangan 0,08 nicht best.

Es hatte also eine beträchtliche Abnahme des Gesammtkohlenstoffgehaltes wie auch der Cementkohle ohne erkennbare Graphitbildung stattgefunden.

Um diesen Kohlenstoffverlust zu verhüten, wurden die Probestücke in Holzkohlen verpackt. Zunächst wurde ein Bruchstück eines Hartguſs-Laufrades mit etwa 15mm starker weiſser Kruste dem Versuche unterworfen, also ein Material, welches nur durch die plötzliche Abkühlung weiſs geworden, an den langsamer erkalteten Stellen dagegen völlig grau geblieben war. Auch die weiſse Kruste lieſs bei Betrachtung mit der Loupe vereinzelte Graphitblätter erkennen. Die zur Untersuchung bestimmten Proben vor und nach dem Glühen wurden von zwei benachbarten Stellen der Kruste mit einem harten Bohrer entnommen. Die Analyse der Stücke vor (I) und nach dem 108 stündigen Glühen (II) in Holzkohle ergab:

I II
Gebundene Kohle 0,85 0,27
Cementkohle 1,23 0,00
Graphit 1,26 3,04
Gesammtkohle 3,34 3,31
Silicium 0,66 0,84
Mangan 0,75 0,80

Die Cementkohle ist hier vollständig verschwunden und nebst dem gröſsten Theile der gebundenen Kohle in Graphit übergeführt.

Ein zur Darstellung schmiedbaren Gusses bestimmtes weiſses Guſseisen gab vor (I) und nach (II) dem 108 stündigem Glühen in Holzkohle:

I II
Gebundener Kohlenstoff 2,08 0,52
Cementkohle 0,74 0,22
Graphit 0,00 1,55
Gesammtkohle 2,82 2,29
Silicium 0,87 0,96
Mangan 0,10 nicht best.
|395|

Eine andere Probe (I) wurde nun 72 Stunden lang in Holzkohlenstaub geglüht (II):

I II
Gebundene und Cementkohle 2,31 0,42
Graphit 0,00 1,44
Gesammtkohle 2,31 1,86
Silicium 0,72 0,76

Das geglühte Eisen war, wie es seiner chemischen Zusammensetzung entspricht, schmied- und härtbar geworden und verhielt sich beim Schmieden etwa wie ein schlechter Stahl. Eine Graphitbestimmung in dem geschmiedeten Stücke ergab einen Gehalt von 1,28 Proc., also fast ebenso viel als vor dem Schmieden.

Um einen weiteren Aufschluſs über dieses räthselhafte Verhalten des Kohlenstoffes zu erhalten, insbesondere auch, um jeden Zweifel darüber, ob dasselbe nicht doch etwa auf einer zufälligen Oxydation beruhe, zu beseitigen, wurden nunmehr in einem und demselben Glühtopfe ein Stück weiſsen Guſseisens, wie bei den vorigen Versuchen, und ein Stück gewöhnlichen, an Kohlenstoff armen Schweiſseisens (Schmiedeisens) in Holzkohle derart verpackt, daſs eine gegenseitige Berührung der beiden Stücke nicht stattfinden konnte, während sie den gleichen äuſseren Einflüssen unterworfen waren. Es ergab sich hierbei vor (I) bezieh. nach dem Glühen (II) in Holzkohle:

Weiſses Guſseisen I II
Gesammtkohlenstoff 2,52 2,37
Silicium 0,80 0,74
Schmiedeisen
Gesammtkohlenstoff 0,16 0,69

Während das Schmiedeisen, wie sich erwarten lieſs, Kohlenstoff aufgenommen und sich in Stahl umgewandelt hat, erlitt das Guſseisen auch hier eine Kohlenstoffabnahme. Um den Verbleib des Kohlenstoffes zu erklären, ist daran zu erinnern, daſs beim Glühen von Guſseisen in trockenem Wasserstoffe unter Entwickelung von Kohlenwasserstoffen eine Entkohlung eintritt. Da nun alle Holzkohle Wasserstoff enthält, so wird auch diesem hier die Entkohlung zuzuschreiben sein. Auch beim Glühen im Strome reinen und trockenen Stickstoffes trat nach Forquignon1) Entkohlung ein und das verwendete Guſseisen wurde schmiedbar. Ein Eisen, welches vor dem Glühen 2,908 Proc. Gesammtkohlenstoff ohne Graphit enthielt, zeigte, nachdem es 70 Stunden bei dunkler. Rothglut und darauf 48 Stunden bei heller Rothglut im Stickstoffstrome geglüht worden war, einen Gesammtkohlenstoffgehalt von nur noch 2,437 Proc. mit 1,699 Proc. Graphit. Das bei diesem Versuche entweichende Gas wurde durch ein Gefäſs mit Kalilauge geleitet. Nach dem Erhitzen in dunkler Rothglut zeigte die Flüssigkeit keine Spur einer Reaction auf Cyan; nach dem Erhitzen in heller Rothglut |396| dagegen erhielt man auf Zusatz von Eisenoxyd haltiger Eisenvitriollösung und Salzsäure den bekannten blauen, die Gegenwart von Cyan kennzeichnenden Niederschlag. Es ist demnach wenigstens die Möglichkeit nicht ausgeschlossen, daſs auch der in den Glühgefäſsen mit eingeschlossene Stickstoff die Entkohlung bewirkt oder doch befördert habe. Vorläufig ist die Thatsache noch unerklärt, daſs in derselben Holzkohle, welche cementirend auf Schmiedeisen wirkte, Roheisen entkohlt wurde. Anscheinend wird dieses Verhalten durch fremde Bestandtheile des Guſseisens bedingt.

Aus dem Umstände, daſs der Entkohlung regelmäſsig die Graphitbildung vorausgeht, schlieſst Forquignon, daſs die gebundene Kohle als solche überhaupt nicht aus dem Eisen auszutreten vermöge, sondern nur die graphitische Kohle den von auſsen wirkenden Einflüssen zugänglich sei. Einen hohen Grad von Wahrscheinlichkeit erhält diese Annahme besonders durch seine Versuche mit Wasserstoff, da hier bei Dunkelrothglut sich der gebundene Kohlenstoff in Graphit verwandelte, welcher aus dem Eisen austrat, als die Temperatur gesteigert wurde. Ledebur bezweifelt, daſs dieses wirklich Graphit sei, daſs vielmehr der bei der Analyse gefundene Graphit nicht als selbstständig ausgeschiedener Kohlenstoff in dem Eisen zugegen gewesen sei, sondern erst beim Zerlegen des Eisens als unlöslicher Rückstand mit den Eigenschaften des Graphites entstanden sei.

Bei rascher Erkaltung des weiſsen Roheisens bleibt der Kohlenstoffgehalt desselben vollständig oder doch zum groſsten Theile gebunden, d.h. gleichmäſsig mit dem Eisen legirt. Die Eisen-Kohlenstoff-Legirung ist hart, spröde. Beim anhaltenden Glühen solchen Eisens tritt ein Zerfallen der vorher gleichmäſsig zusammengesetzten Eisen-Kohlenstoff-Legirung ein. Von einer an Kohlenstoff armen, deshalb verhältniſsmäſsig weichen und leicht bearbeitbaren Hauptmasse sondern sich an Kohlenstoff reichere Legirungen und bleiben vorläufig mechanisch in der Hauptmasse vertheilt. Die Zusammensetzung dieser Legirungen ist jedoch nicht eine bestimmte, unveränderliche, sondern ändert sich mit der Zeitdauer des Glühens. Die eintretenden Veränderungen lassen sich beim Behandeln des Eisens mit Salzsäure wahrnehmen. Während der Kohlenstoff des rasch erkalteten Roheisens beim Behandeln mit kalter Salzsäure vollständig als Kohlenwasserstoff verflüchtigt oder gelöst wird, widersteht der Kohlenstoff der zuerst austretenden Legirung dem Einflüsse kalter Säure, wird aber durch kochende Säure gelöst. Es ist dieses die sogenannte Cementkohle, welche auch schon bei gewöhnlicher Abkühlung des gegossenen Weiſseisens neben gebundener Kohle entsteht. Beim fortgesetzten Glühen gehen diese Legirungen in andere, vermuthlich an Eisen noch ärmere, über, deren Kohlenstoff bei dem Zerlegen des Eisens durch Salzsäure sich ebenso verhält als der Graphit des grauen Roheisens und deshalb hier auch Graphit genannt wurde.

|397|

Während also der Kohlenstoff des Weiſseisens durch das Glühen immer widerstandsfähiger gegenüber chemischen Einwirkungen in denjenigen Fällen wird, wo er zuvor durch Behandeln des Eisens mit Lösungsmitteln von diesem getrennt wurde, verliert er umgekehrt durch das Glühen an Widerstandsfähigkeit gegenüber solchen Einflüssen, welche ihre Wirkung in höherer Temperatur ohne zuvorige Zerlegung des Eisens geltend machen: bei der Einwirkung von Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff auf das hellglühende Eisen. Es läſst sich aus Forquignon's Versuchen sogar folgern, daſs überhaupt nur die beim längeren Glühen entstehende Eisen-Kohlenstoff-Legirung, deren Kohlenstoff in Vorstehendem als Graphit bezeichnet wurde, den letztgenannten Einflüssen unmittelbar zugänglich ist.

Ein Mangangehalt des Roheisens erschwert das Zerfallen des Kohlenstoffeisens beim Glühen und somit auch die Entkohlung; ein Siliciumgehalt scheint den bisherigen Beobachtungen zu Folge das Zerfallen und die Entkohlung zu befördern, sofern derselbe nicht jenes Maſs erreicht, wo schon beim Erstarren des flüssigen Eisens wirkliche Graphitbildung eintritt, also Graueisen statt des Weiſseisens entsteht.

Unter denselben Einflüssen, welche eine Verwandlung von Schmiedeisen in Cementstahl bewirken, kann eine theilweise Entkohlung Silicium haltigen Weiſseisens stattfinden. Während der beim Cementiren des Eisens einwandernde Kohlenstoff zum groſsen Theile in Form von Cementkohle zurückbleibt, wenn man das Eisen (den Cementstahl) mit kalter Salzsäure behandelt, und auch bei anhaltendem Glühen nur verhältniſsmäſsig kleine Mengen sogen. graphitischen Kohlenstoffes entstehen, verschwindet beim anhaltenden Glühen des Silicium haltigen Weiſseisens die Cementkohle fast vollständig und wandelt sich in die bisher als Graphit bezeichnete Form um.

Th. Beckert (Stahl und Eisen, 1886 S. 399 u. 557 bez. Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1886 S. 678) hat mit dem Kupolofen von Herbertz (1885 255 * 423) zwei Schmelzungen ausgeführt. Der Ofen hatte 95cm Durchmesser des Herdes, 85cm Durchmesser des Schmelzraumes, 70 bezieh. 90cm Durchmesser des Schachtes, 2m Beschickungshöhe vom Luftschlitze ab. Der Zug, welchen der Schornstein des Betriebsdampfkessels erzeugte, betrug 5 bis 10mm, der durch den Dampfstrahl von 3 bis 4at Ueberdruck erzeugte Zug bei geschlossenem Lufteinlasse 80 bis 100mm Wassersäule, bei offenem Luftschlitze 40 bis 60mm. Der Dampfverbrauch stellte sich nach Herbertz auf stündlich 70k, also nicht höher, wie ein Gebläse erfordern würde.

Am 14. December 1885 wurden 1050k Luxemburger Eisen Nr. III und 450k Trichter eingeschmolzen. Die lufttrockenen Kokes enthielten 6,8 Proc. Asche und 1,037 Schwefel. Man setzte auf 190k Füllkokes 1000k Eisen und auf 25k Schmelzkokes 500k Eisen, also auf 215k Kokes 1500k Eisen. Da 67k Kokes zurückgewonnen wurden, so ergibt sich ein Gesammtkokesverbrauch von 148k oder 9,9 Proc. und ein Verbrauch an Schmelzkokes von 5 Proc. Die |398| Wägung des Ausbringens wies nach: 1195k Guſswaaren nebst 265k Trichter und Ausschuſs, im Ganzen 1460k oder 97,33 Procent des Einsatzes. Der Abbrand beträgt demnach 2,66 Proc.

Die abgezogenen Gichtgase hatten nachstehende Zusammensetzung in Vol.-Proc.:

Zeit der Entnahme CO2 CO O N
Vor dem Anstellen des Dampfes 7,1 0 7,1 85,8
5 Minuten nach Anstellen des Dampfes 13,2 0 6,5 80,3
25 „ „ „ „ „ 9,35 0 7,0 83,75
Zu Ende des Schmelzens 13,3 0 6,3 80,4
––––––––––––––––––––––––––
Im Durchschnitte 10,71 0 6,73 82,56.

Am folgenden Tage wurde mit nassen Gaskokes geschmolzen, dessen Wassergehalt zu 20 Proc. angenommen wird. Man setzte davon 252k Füllkokes und 63k Schmelzkokes. Auf lufttrockene Kokes (mit etwa 3 Proc. Wasser) berechnet, ergibt dies 209k Füllkokes, 52k Schmelzkokes, im Ganzen 261k, wovon 70k wiedergewonnen und 191k verbrannt wurden. An Eisen setzte man wieder 1000 bezieh. 500k, zusammen 1500k und brachte 1173k Guſswaaren nebst 290k Trichter und Ausschuſs oder 1463k aus, d. i. 97,55 Procent des Einsatzes. Der Abbrand betrug demnach nur 2,45 Proc.

Das Eisen hatte so hohe Temperatur, daſs es nicht sofort vergossen werden konnte. Die Untersuchung der Gase ergab folgende Zusammensetzung in Vol.-Proc.:

Zeit bezieh. Ort der Entnahme CO2 CO O N
Vor dem Anstellen des Dampfes, am Sauger 7,5 3,5 8,2 80,8
5 Minuten nach Anstellen des Dampfes, am Sauger 17,3 0,6 11,1 71,0
15 Min. nach Anst. des Dampfes, 280mm üb. Luftschlitz 13,2 0 4,4 82,4
35 „ „ „ „ „ 1880mm „ „ 9,7 6,1 5,2 79,0
––––––––––––––––––––––
Durchschnitt der Gichtgase, Analyse 1, 2 und 4 11,5 3,4 8,2 76,9

Die Untersuchung des im Saugkupolofen geschmolzenen Eisens ergab:

Graphit Geb. C Si Mn P S
Luxemburger Nr. III 3,448 0,479 1,409 0,784 1,503 0,045
Trichter 1,827 1,364 1,725 0,582 1,820 0,219
Guſswaaren 3,409 0,160 1,326 0,613 1,532 0,132

Da bis jetzt von Gasanalysen nur die Untersuchungen von F. Fischer (1879 231 38) an einer Reihe Krigar'scher Kupolöfen bekannt sind, so untersuchte Beckert zum Vergleiche die Gase von zwei Ireland-Kupolöfen. Der erste, welcher für Gieſsereizwecke diente, erforderte am ersten Tage bei 3000k durchgesetztem Eisen 18,7 Kokes, am zweiten Tage bei 11000k Eisen 14,7 Kokes für je 100 Eisen. Der andere Ofen in einer Bessemerhütte setzte täglich 20000k Eisen durch und gebrauchte 14,0 Proc. Kokes (vgl. Ledebur 1885 258 174). Die Gasanalysen ergaben:

Kohlensäure Kohlenoxyd Sauerstoff
Ofen I 1. Tag.
2. „
13,86
12,50
4,02
11,73
0
0
Ofen II 15,0 8,0 0

Beim ersten Ofen in verschiedener Höhe entnommene Gasproben enthielten:


Ort der Probenahme
6 Uhr 20 Min. 6 Uhr 55 Min. 7 Uhr 25 Min.
CO2 CO O CO2 CO O CO2 CO O
0m,5 über den oberen Formen 0,0 2,0 15,0 0,0 2,2 15,0 0,0 4,0 13,2
1m,0 „ „ „ „ 15,7 5,6 1,1 13,2 8,7 1,0 12,0 11,6 0,0
1m,5 „ „ „ „
(0m,85 unter der Gicht) 15,3 7,8 0,0 12,6 12,3 0,0 10,0 15,5 0,0
|399|

Beckert schlieſst hieraus, bei den gewöhnlichen Kupolöfen werde in Folge der gröſseren Luftgeschwindigkeit Luft unverbrannt nach oben geführt, erzeuge Oberfeuer und veranlasse so die Reduction der unten gebildeten Kohlensäure. Die Zellen der dem Kupolofen zugeführten Kokes seien mit Luft von atmosphärischer Dichtigkeit gefüllt. Im Kupolofen herrsche aber ein höherer Druck, welcher von der Gicht bis vor die Formen wächst. Die den Ofenschacht erfüllenden Gase, also auch der Wind, würden dem zu Folge in die Poren des Brennstoffes eintreten, dieselben durchstreichen und die Verbrennung auch im Inneren der Kokesstücke einleiten; die Kohlenoxydbildung müsse somit, selbst wenn von einer Reduction der Kohlensäure durch Oberfeuer ganz abgesehen werde, um so bedeutender sein, mit je höherem Drucke man blase. Im Saugkupolofen herrsche eine niedrigere Spannung als die der Atmosphäre und des Inhaltes der Kokeszellen ist; der Unterschied sei aber so gering, daſs ein Ausgleich des Druckes innerhalb und auſserhalb der letzteren nur sehr langsam vor sich gehen werde, und, so lange dieser nicht erfolgt sei, könne weder von einem Eintreten der Verbrennungsluft in die Poren, noch auch von einem Durchstreichen der Zellenreihen seitens der Ofengase die Rede sein. Die Zahl der dem Sauerstoffe zur Verfügung stehenden Kohlenstoffmoleküle sei wesentlich geringer; die Koke verbrenne nur an der Oberfläche und zwar zu Kohlensäure.

Diese Erklärung kann nicht richtig sein, da bei der mehr oder weniger glasigen Beschaffenheit der Poren Wandungen in den Kokes ein Durchblasen des Windes nur für die Poren in Frage kommen könnte, welche beim Entweichen der Gase während der Verkokung geplatzt und nicht wieder geschlossen sind. Durch diese Oeffnungen kann aber die Luft ebenso gut hindurchgesaugt als geblasen werden. Unter sonst gleichen Bedingungen bildet sich im Gegentheile um so mehr Kohlenoxyd, je langsamer die Luft hindurchzieht. Es ist ferner nicht unwahrscheinlich, daſs ein Theil der Luft unmittelbar an der Wandung des Ofens aufsteigt und somit wenig oder gar nicht an der Verbrennung der Kokes theilnimmt. Inwieweit dieser Vorgang mit dem groſsen Sauerstoffüberschusse in den Analysen zusammenhängt, müssen weitere Versuche zeigen. Das Vorhandensein von 6 Proc. Kohlenoxyd neben 5 Proc. Sauerstoff am zweiten Tage ist kaum anders zu erklären.

Es ist ferner zu berücksichtigen, daſs es bei Kupolöfen nicht nur auf möglichst völlige Entwickelung der Wärme ankommt, sondern auch auf die Erzielung einer hohen Temperatur, daſs es daher meist vortheilhafter ist, mit geringem Luftmangel als mit groſsem Luftüberschusse zu arbeiten, ein neuer Beweis, wie wichtig häufige Gasanalysen für die Betriebsaufsicht auch in Eisenhütten sind.

Nach Versuchen von G. Hilgenstock (Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1886 S. 660) ist in der beim basischen Verfahren erhaltenen |400| Schlacke sämmtliche Phosphorsäure als vierbasisches Calciumphosphat vorhanden. Danach erfordert ein Roheisen mit 3 Proc. Phosphor mindestens 11 Proc. Kalk. Praktisch ist jedoch ein Ueberschuſs von Kalk nicht zu vermeiden, so daſs gewöhnlich 18 Proc. Kalkzuschlag erforderlich sind. Wird aber die erste Schlacke entfernt, so sind nur 13 Proc. Kalk erforderlich.

Ueber dieses letztere Verfahren berichtet C. Scheibler in den Berichten der deutschen chemischen Gesellschaft, 1886 S. 1881. Da die Bestandtheile des Roheisens nach einander verbrennen, so muſs die Einwirkung der Verbrennungsproducte auf den Kalk viel kräftiger sein als bei dem bisherigen Verfahren, wenn man zeitweilig die gebildete Schlacke abzieht und von Neuem Kalk zusetzt. Man erspart dadurch an Kalk und erhält leichter verwerthbare Schlacken. Auſserdem wird die Blasezeit verkürzt, der Abbrand vermindert, die Entphosphorung vollkommener.

Von den bei diesem Verfahren nur noch erforderlichen 12 Proc. Kalk gibt man etwa ⅔ vor dem Einflieſsen des Roheisens in die Birne. Man bläst dann zweckmäſsiger Weise so lange, bis die gebildete Schlacke mit Phosphorsäure gesättigt ist, ohne daſs bereits gröſsere Mengen Eisenoxydul gebildet sind, und gieſst dann diese erste Schlacke so viel wie möglich ab. Leider ist bei den bisherigen Constructionen der Bessemerbirnen ein auch nur annähernd vollständiges Abgieſsen der Schlacke nicht möglich, ohne daſs nicht gleichzeitig groſse Mengen Stahl mit der Schlacke aus der Birne flieſsen. Es bleibt deshalb stets beim Abgieſsen dieser ersten an Phosphorsäure reichen Schlacke ein Theil derselben in der Birne zurück, welcher sich dann in der zweiten Schlacke findet. Nach dem Abgieſsen der ersten Schlacke wird der zweite Zuschlag, also ⅓ bis ¼ der Gesammtmenge, zugefügt und dann fertig geblasen. Die folgenden Analysen zeigen die Unterschiede der Anfangs- und Endschlacken; letztere bilden jedoch, wie bemerkt, keine reinen Endschlacken, sondern ein Gemisch aus den ersten Schlacken und den Endschlacken:

P2O5 SiO2 CaO MgO Fe MnO CaS

Anfangs-
schlacken
27,31
28,10
28,95
31,50
32,59
6,25
4,42
5,45
4,56
5,19
53,06
52,27
51,52
58,88
60,72
3,76
4,73
4,60
2,54
5,75
6,24
3,82
1,80
3,47
4,46
4,42
2,06
2,16
0,96
1,19
1,24

Blättrige
Ausscheidg.

End-
schlacken
17,79

16,10
17,26
4,29

4,38
4,68
44,78

44,60
43,49
5,44

2,14
5,81
19,09

24,01
19,75
4,45
Mn
3,26
3,85
0,83


0,81

Bei dieser in Horde eingeführten Verbesserung erspart man, abgesehen vom geringeren Eisenabbrande, von der durch den heiſseren Gang bedingten Möglichkeit, gröſsere Mengen Stahlschrot in der Birne zuzusetzen und abgesehen von der Erleichterung der nahezu vollständigen Entfernung |401| des Phosphors (bis zu 0,015 Proc.) allein an Zuschlagskalk für 1l Roheiseneinsatz mindestens 50 Pf. Andererseits erhalten die Hüttenwerke in der zweiten Schlacke ein werthvolles Rohmaterial für die Roheisenerzeugung, während in der ersten Schlacke der Landwirthschaft ein seines hohen Phosphorsäure- und Kalkgehaltes wegen wichtiges Düngemittel geboten wird. Der hohe Phosphorsäuregehalt der ersten Schlacke gestattet deren Versandt auf weite Entfernungen; die in der zweiten Schlacke enthaltene Phosphor säure kehrt wieder in den Entphosphorungsprozeſs zurück. Da die alten Halden von Puddelschlacken, welche bisher für den Thomasprozeſs auf den rheinischwestfälischen Werken die Hauptphosphorquelle bilden, in kurzer Zeit aufgearbeitet sein werden, so ist in der zweiten Schlacke des hier beschriebenen Thomasprozesses ein werthvoller Ersatz für die Puddelschlacke gegeben.

Die Actiengesellschaft Fertilitas in Wiesbaden stellte nach dem früheren Verfahren von Scheibler (vgl. 1883 250 425. 1884 251 191) bereits über 5000t Calciumbiphosphat mit 33 bis 38 Proc. Phosphorsäure her, welches als ein werthvolles Düngemittel bezeichnet werden muſs. – Nach dem Berichte der Handelskammer für Aachen hat sich jedoch herausgestellt, daſs das letztere Verfahren zu kostspielig ist, so daſs es seit April d. J. nicht mehr benutzt wird.

|395|

Annales de Chimie et de Physique, 1881 Bd. 23 S. 443, vgl. D. p. J. 1881 240 325.

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