Titel: Neuerungen im Metallhüttenwesen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1889, Band 272 (S. 391–401)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj272/ar272066

Neuerungen im Metallhüttenwesen.

Mit Abbildungen auf Tafel 20.

Aluminium, Magnesium, Alkalimetalle, Eisen-, Mangan-, Chrom- und Aluminiumlegirungen.

Die technische Darstellung von Aluminium und Magnesium ist, abgesehen von den pyrochemischen Darstellungsmethoden, bisher nur durch Elektrolyse der feuerflüssigen Salze gelungen. Wenigstens ist es bisher nicht bekannt geworden, daſs durch die Elektrolyse der wässerigen Lösungen (vgl. D. p. J., 1888 268 125) irgendwie nennenswerthe Erfolge erzielt worden seien. G. Nahnsen und J. Pfleger in Hannover haben nun (vgl. D. R. P. Nr. 46753 vom 2. August 1888) gefunden, daſs die bei der Elektrolyse wässeriger Lösungen theils durch Reactionswärme, theils durch künstliche Wärmezufuhr zwecks erhöhter Leitungsfahigkeit des Elektrolyten erzielte höhere Temperatur stets die Bildung von Oxydhydrat veranlasse, zumal das Aluminium, welches bei 70 bis 80° schon das Wasser zersetze, bei der elektrolytischen Zerlegung in statu nascenti auftrete und eben deshalb leichter auf das Wasser einwirken könne.

Die elektrolytische Abscheidung von Aluminium u.s.w. soll aber in cohärenter Form und ohne Nebenzersetzung vor sich gehen, wenn man im Gegensatze zu den bisher üblichen Verfahren den Elektrolyten durch geeignete Abkühlmittel abkühlt, wie z.B. durch Einleiten von stark abgekühlter Luft in die zu elektrolysirende Lösung oder durch Circulirenlassen von Chlorcalciumlauge in Kühlschlangen. Die Erfinder geben an, daſs bei + 4° C. sämmtliches Metall aus dem Elektrolyten gewonnen werden kann.

Es ist zu beachten, daſs die Lösungen der betreffenden Salze stark und gleichmäſsig concentrirt sein müssen. Zu diesem Zwecke wird zu positiven Elektroden entweder Retortenkohle verwendet, welche mit den Oxydhydraten der betreffenden Metalle getränkt ist, oder man läſst den Elektrolyten durch eine Reihe von Kästen flieſsen und schaltet dabei |392| zwischen den Elektrolysirgefäſsen Kästen ein, in welchen die Metalloxydhydrate zugeführt und durch ein Rührwerk aufgerührt werden.

A. Feldmann in Linden schmilzt zum Zwecke der Gewinnung von Aluminium und dessen Legirungen die Fluorverbindungen des Aluminiums mit den Chloriden der Metalle der alkalischen Erden und unterwirft die geschmolzene Masse der Einwirkung des elektrischen Stromes oder der chemischen Wirkung eines Alkalimetalles (Engl. Pat. Nr. 12575 v. J. 1887).

August Winkler in Görlitz benutzt nach dem D. R. P. Nr. 45824 vom 15. Mai 1888 geschmolzene phosphorsaure oder borsaure Thonerde oder eine Mischung beider Verbindungen als Elektrolyt.

L. Grabau in Hannover benutzt gekühlte Gefäſse, um aus der Schmelzmasse selbst eine Kruste an den Wänden des Reductionsgefäſses zu bilden (Engl. Pat. Nr. 15593 v. J. 1887). Wir werden auf das D. R. P. näher zurückkommen.

Derselbe Erfinder schlägt ein Verfahren zur continuirlichen Schmelzung oder auch zur Reduction mittels des elektrischen Lichtbogens vor (D. R. P. Nr. 44511 vom 23. November 1886), welches dadurch gekennzeichnet ist, daſs die Schmelzung nicht direkt durch den Lichtbogen selbst erfolgen soll, sondern innerhalb eines flüssigen Poles unter der Oberfläche und durch die Hitze desselben. Das zu schmelzende Material d wird nicht von oben in den Schmelzofen gebracht, sondern als Pulver entweder mittels einer Preſsvorrichtung d1 (Fig. 1) durch den Boden des Tiegels a oder in Stabform (Fig. 2) von der Seite her unter den flüssigen Pol c gebracht. Das Schmelzgut flieſst durch das Rohr e ab. Die mitabflieſsende Polmasse wird beständig durch den zugleich als positiven Leitungsdraht dienenden Metallstab f von oben oder von der Seite her ergänzt. Mittels einer Zufuhrvorrichtung g wird letzterer in erforderlichem Maſse in die flüssige Polmasse c des Tiegels a vorgeschoben. Der sich beständig ergänzende Metallpol ist jedoch nur dann erforderlich, wenn es sich um Schmelzung von Materialien handelt, welche auch im flüssigen Zustande den elektrischen Strom nicht leiten. Besonders geeignet hält der Erfinder das Verfahren zur Gewinnung von Aluminiumbronze aus einer Mischung von Thonerde, Kohle und Kupfer.

Um Legirungen von Aluminium mit anderen Metallen herzustellen, mischt Andrew Mann in London nach dem D. R. P. Nr. 45775 vom 20. December 1887 Aluminiumsulfat mit einem Metallchlorid (Chlornatrium, Chlorkalium, Chlorammonium) und erhitzt die Masse in einer Retorte, wobei sich die folgende Umsetzung vollziehen soll:

Al2(SO4)3 + 6NaCl = Al2Cl6 + 3NaSO4 . . . . . . . . . . (I)

Die Masse wird alsdann mit Calciumoxyd versetzt und für einige Wochen liegen gelassen, während welcher Zeit sich durch die Einwirkung des Chloraluminiums in der Masse Chlorcalcium bildet:

3CaO + Al2Cl6 = 3CaCl2 + Al2O3 . . . . . . . . . . (II)

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Eine zweite Menge von schwefelsaurer Thonerde wird mit einem geeigneten Reductionsmittel, vortheilhaft mit fein vertheilter Knochenkohle u.s.w., gemischt und alsdann der aus der ersten Operation gewonnenen Masse zu gleichen Theilen zugesetzt. Das Ganze enthält jetzt die Bestandtheile der Masse der ersten Operation, sowie Aluminiumsulfit, welches sich aus dem Gemische des Sulfats mit dem Reductionsmittel gebildet hat, nach folgender Gleichung:

Al2(SO4)3 + 12C = Al2S3 + 12CO . . . . . . . . . . (III)

Diese Reaction tritt unter dem Einflüsse der Hitze während der darauf folgenden Operation ein.

Die Masse wird im Verhältnisse von 1 zu 2 mit dem geschmolzenen oder in kleine Stücke oder in Pulverform gebrachten Metalle, dessen Legirung mit Aluminium erzielt werden soll, in einem geeigneten Ofen auf Schmelzhitze erhitzt, worauf sich die Legirung bildet.

Die chemische Reaction zwischen dem zu legirenden Metalle und den nach Gleichungen I, II und III erzielten Verbindungen findet, wenn Kupfer legirt werden soll, nach folgender Gleichung statt:

Al2Cl6 + Al2S3 + 3CaCl2 + 6Cu = 6CuCl2 + 3CaS + 4Al

(in Legirung mit überschüssigem Kupfer).

Da Aluminiumlegirungen mit Kupfer allein hart und spröde werden, so setzt man, um dieses zu vermeiden, dem Kupfer vor dem Schmelzen etwas Zink oder Messing zu.

F. Hornung in Berlin und F. W. Kasemeyer in Bremen haben eine Vorrichtung zur elektrolytischen Gewinnung von Alkalimetallen und Magnesium aus ihren Chloriden vorgeschlagen (D. R. P. Nr. 46334 vom 29. Januar 1888).

A ist die mit äuſserem Eisenmantel versehene Anode (Fig. 3), welche gleichzeitig auch den Schmelztiegel bildet. In dieselbe ist am Rande ein Ringdeckel P aus Porzellan dicht eingesetzt mit einem Kanäle P1, an welchem sich eine Ableitung C anschlieſst. In diesen Ringdeckel wird eine Porzellanhülse S eingehängt, welche so lang ist, daſs sie immer genügend tief in die Schmelze eintaucht. Durch diese Hülse wird sodann die aus Eisen oder anderem passenden Metalle hergestellte hohle Kathode K in die Anode eingesenkt. Um das obere Ende der Kathode ist eine Kammer K1 gebildet, welche sich mit ihrer Unterste auf den Ringdeckel P und die Hülse S dicht aufsetzt. Diese Kammer ist auf der Oberseite geschlossen, auf der Unterseite dagegen mit zahlreichen Perforationen k versehen (Fig. 4), durch welche sie mit dem Raume zwischen Hülse S und Kathode K frei communicirt. Ferner zweigt sich seitlich von der Kammer ein Ableitungsstutzen M ab.

Durch die an beiden Enden offene Kathode wird es ermöglicht, die Schmelze in der Anode auf einem solchen Niveau zu halten, daſs jede Communication zwischen den beiden von der Hülse S gebildeten Räumen aufgehoben bleibt.

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Das während der Zersetzung der Schmelze an der Anode sich ausscheidende Chlorgas und die an der Kathode sich ausscheidenden Metalldämpfe werden durch die Hülse von einander getrennt gehalten und zwingt diese ersteres, den Weg nach der Ableitung C und letztere den Weg nach der Ableitung M zu nehmen.

Der Patentanspruch lautet: „Die elektrolytische Gewinnung von Alkalimetallen und Magnesium mittels einer Zersetzungszelle, welche aus einem die Anode bildenden Kohlentiegel und einer hohl gestalteten Kathode zusammengesetzt ist, durch welche letztere die Nachfüllung geschieht, um die Schmelze beständig auf derselben Höhe zu erhalten.“

Offenbar erstreckt sich nach dieser Fassung der Schutz auf eine Combination, welche einem bestimmten Verfahren angepaſst ist, da die Zuführung der Beschickung durch eine hohle Elektrode schon von Cowles (D. p. J., 1887 265 550) vorgeschlagen wurde.

Das Verfahren der Aluminiumdarstellung von Curt Netto, welches bereits in D. p. J., 1888 269 398, angedeutet wurde, ist unter Nr. 45198 vom 26. März 1887 ab im Deutschen Reiche patentirt worden.

Nach diesem Verfahren ist es erforderlich, daſs die Körper, welche auf einander einwirken sollen, zunächst getrennt von einander für die nachherige Umsetzung vorbereitet werden, daſs diese Umsetzung möglichst augenblicklich bewirkt und der Prozeſs nach beendeter Umsetzung plötzlich unterbrochen wird.

Das Verfahren wird daher wie folgt ausgeführt: 100 Gew.-Th. Kryolith und 30 bis 100 Gew.-Th. abgeknistertes Kochsalz werden in einem feuerfesten Thontiegel bei Rothglut unter aufgesetztem Deckel zur Vermeidung von Verflüchtigung geschmolzen. Sobald die Masse vollständig flüssig ist, werden 35 Gew.-Th. Natrium in einem oder auch mehreren Stücken mittels eines später zu beschreibenden Gezähes auf den Boden des Bades eingeführt. Die Umsetzung tritt sofort ein und ist schon nach wenigen Augenblicken oder Minuten beendet, worauf man den Tiegel aus dem Feuer nimmt und seinen Inhalt in eine tiegelartige guſseiserne Form gieſst, um eine rasche Erstarrung der Masse zu erzielen. Nach dem Festwerden derselben wird die Form umgestürzt und das Aluminium, welches in einem einzigen Klumpen nahe am Boden der Form vereinigt ist, durch einige Hammerschläge von der Schlacke getrennt.

Damit der Prozeſs völlig gelingt, ist vor Allem erforderlich, daſs die Schmelze vor dem Einbringen des Natriums gut flüssig ist. Das Schmelzen darf einerseits nicht zu lange dauern, um die Auflösung von Silicium aus den Gefäſswänden zu beschränken, andererseits aber auch der leicht eintretenden Verflüchtigung und hieraus sich ergebenden Zähflüssigkeit des Bades wegen bei nicht zu hoher Temperatur geschehen. Zur Vermeidung von Explosionen beim Einführen des Natriums in die flüssige Schmelze darf das Natrium keine Hohlräume, keine Feuchtigkeit, |395| kein Oel, keinen Asphalt oder sonstige Kohlenwasserstoffverbindungen enthalten. Es ist daher vorzuziehen, das Natrium unmittelbar vor seiner Benutzung in einem verschlossenen eisernen Tiegel umzuschmelzen, in geeignete Formen zu gieſsen und nach dem Erstarren gegen Feuchtigkeit zu schützen. Bei diesem Umschmelzen sind weitere Vorsichtsmaſsregeln nicht erforderlich, nur ist eine möglichst niedere Temperatur anzuwenden und alles Wasser natürlich fernzuhalten. Das Einführen des Natriums in das Bad muſs derart erfolgen, daſs das Metall nicht an der Oberfläche des Bades zum Schmelzen kommt, da es ebenso wenig möglich wäre, das flüssige, specifisch leichtere Natrium unterzutauchen, wie z.B. Oel unter Wasser zu bringen. Das Natrium Würde in diesem Falle also zum gröſsten Theil unbenutzt verbrennen.

Um daher das Natrium in fester Form schnell in die flüssige Schmelze, und zwar bis auf den Boden des Bades einzuführen, bedient man sich zweckmäſsig eines Gezähes (Fig. 5 bis 9), welches aus einem Anfachen Eisenstab s besteht.

Um Abkühlung möglichst zu vermeiden, spieſst man das Stück Natrium g an diesen Stab s, erwärmt die Scheibe a bis zur Rothglut, bringt den Stab s und Scheibe a mit Stange t bereits auſserhalb des Tiegels T in die aus Fig. 8 und 9 ersichtliche gegenseitige Lage und taucht dann das Ganze plötzlich bis auf den Boden des Tiegels T ein, ehe noch das Natrium Zeit findet, an der Oberfläche des Bades zu schmelzen und in Brand zu gerathen. Die Scheibe a verhindert hierbei, daſs das specifisch leichte Natrium nach dem Eintauchen in die Hohe steigt, während die in der Scheibe angeordneten Löcher i ein vertheiltes Aufsteigen des geschmolzenen Natriums in dem Bade gestatten.

Der sofortige Eintritt der von einer Flammenerscheinung begleiteten Umsetzung wird an dem lebhaften Aufwallen der ganzen Masse, sowie an dem Erzittern der beiden Eisenstäbe s und t wahrgenommen. Sobald diese Erscheinungen aufhören, was nach wenigen Augenblicken oder Minuten schon der Fall ist, kann man die Umsetzung als beendet erachten und den Tiegel seines Inhaltes entleeren.

In Folge der äuſserst kurzen Dauer der Umsetzung hat die Einführung des eisernen Gezähes in das Bad keine nachtheilige Einwirkung auf die Reinheit des Aluminiums.

Je höher die Flüssigkeitsschicht des geschmolzenen Kryoliths ist, desto vollständiger wird ein Entweichen von Natriumdämpfen verhindert. Diese Höhe sollte daher nicht unter 30cm betragen.

Man kann jedoch auch andere Vorrichtungen verwenden, um das Natrium in das flüssige Bad einzutragen.

Das Gezähe, welches sich zweckmäſsig als Taucher bezeichnen läſst, kann z.B. die Gestalt einer Glocke haben oder in einem hohlen Gefäſse von irgend einer Form, als Kugel, Cylinder, Ellipsoid, mit durchlochten Wandungen bestehen. Fig. 10 zeigt einen solchen Taucher. |396| Das aus dünnem Schmiedeeisen hergestellte hohle Gefäſs a enthält eine Anzahl Oeffnungen i und ist an der eisernen Stange t befestigt. Dieses Gefäſs setzt man in die zweitheilige Form h, welche dasselbe dicht umschlieſst, gieſst darauf flüssiges Natrium durch den mit der Oeffnung f correspondirenden Einguſstrichter e ein, bis a gefüllt ist, läſst das Natrium erstarren und entfernt dann die Form h von dem Gefäſse a. Der so hergestellte Taucher ist nun zum Gebrauche fertig.

Fig. 11 zeigt einen Tiegel F, der als Schmelz- und Reductionsgefäſs dient. Nachdem dessen Inhalt geschmolzen ist, nimmt man ihn aus dem Ofen und deckt ihn mit einem gutschlieſsenden Deckel D zu, welcher mittels an seiner unteren Seite angeordneter Dorne oder Vorsprünge l eine Natriumscheibe g trägt. Durch eine entsprechend geformte Zange k, welche mit einer ringförmigen Klaue den unteren Theil des Tiegels mit der anderen, gleichfalls ringförmigen Klaue den cylindrischen Knopf u des Deckels D umfaſst, drückt man den Deckel fest auf und stürzt den Tiegel beliebig oft, wobei noch vorhandenes Natrium in Folge seines geringeren specifischen Gewichtes immer wieder durch die geschmolzene Masse nach oben steigt, bis sämmtliches Natrium gebunden bezieh. aufgebraucht ist.

Handelt es sich um Darstellung von eisenhaltigem, aber siliciumarmen Aluminium für die Erzeugung des Mitismetalles, so kann der in Fig. 12 dargestellte Converter benutzt werden.

Das eiserne, auf der Welle xx angeordnete cylindrische Gefäſs T wird mit der zu zersetzenden Aluminiumverbindung und dem Fluſsmittel durch die Einfüllvorrichtung o beschickt. Das Ende n des Heizrohres r mit dem Gasgenerator durch die Leitung q in Verbindung gesetzt und durch p Luft zugeleitet. Sobald die das Rohr r durchstreichende Flamme die Charge zum Schmelzen gebracht hat, wird durch die Einfüllvorrichtung o festes oder flüssiges metallisches Natrium eingetragen, die Einfüllvorrichtung o verschlossen, die Verbindung von n mit q gelöst und und der Converter T mittels der Riemenscheibe w in Rotation versetzt. Nach der kurz darauf vollendeten Umsetzung bringt man den Converter in die senkrechte Lage, öffnet m und läſst Schlacke und Aluminium in einen transportablen Stechtiegel laufen. Natürlich kann man auch einen ausgefütterten Converter anwenden, welcher dann also ein eisenarmes Product liefert.

Nach der englischen Patentschrift Nr. 17532 vom 20. December 1887 will Netto das flüssige Natrium in das feuerflüssige Kryolithbad hineinpumpen.

Zu diesem Zwecke werden der Natriumbehälter H (Fig. 13), die durch einen Wasserdruckkolben J betriebene Kolbenpumpe G und ein kleiner Regulator K innerhalb einer auf etwa 100° erhitzten Kammer L angeordnet, so daſs das hier geschmolzene Natrium durch die Leitung C nach dem Raume E und von da durch den durchlöcherten Boden F in |397| den Kippbehälter A gepumpt werden kann. Das Rohr C kann auch von oben in das Bad eingeführt werden (Fig. 14) und ist dann am unteren Ende mit einer Brause E, deren Durchbohrungen F nach oben gerichtet sind, versehen, um das Natrium in möglichst feiner Vertheilung in das Kryolithbad einzuführen.

Der Hauptvortheil der eigenthümlichen Art und Weise, wie Netto die an sich bekannte Reaction zur Ausführung bringt, soll darin begehen, daſs das Ausbringen des metallischen Aluminiums sowohl im vergleiche mit dem Gehalt des Gemenges an Aluminium, als auch mit Bezug auf die Menge des angewendeten Natriums ein gutes genannt werden muſs und daſs das Aluminium nicht in Form von feinen, in der Schlacke vertheilten Kügelchen, sondern in einem zusammenhängenden Klumpen (Regulus) erhalten wird.

Die Herstellung von Chromlegirungen ist wegen der schweren Reducirbarkeit der Chromerze nicht leicht auszuführen. A. Eckardt in Dortmund hat nun gefunden, daſs die Reduction von Chromerz leicht und vollständig dadurch erreicht wird, daſs man dem Erze entsprechende Mengen Schlacken des sauren Bessemerprozesses beimischt und dann durch reducirendes Einschmelzen im Schacht-, Tiegel- oder Flammofen eine Legirung erhält, welche aus Chrom, Eisen und Mangan besteht, die bei der Darstellung von Fluſseisen sich gut bewähren soll. Auch bietet sich auf diese Weise eine Verwerthung der bisher unbenutzten Schlacken des sauren Bessemerprozesses.

Wenn die Herstellung dieser Ferro-Chrom-Mangan-Legirungen im Hoch- oder Flammofen vorgenommen werden soll, so kann das Verehren in folgender Weise ausgeführt werden:

Chromerz und Schlacke werden fein gemahlen und mit so viel wasserfreiem Theer versetzt, als zur Reduction des Erzes nothwendig erscheint. Aus der teigigen Mischung von Theer, Erz und Schlacke preſst man Briquettes, welche dem Hochofen mit Koks übergeben werden (vgl. D. R. P. Nr. 44896 vom 31. Januar 1888).

Nach Iron, 1889 S. 32, wird in den Werken zu Brooklyn Chromstahl für gröbere und feinere Werkzeuge hergestellt, welcher auſser dem Grundstoffe die folgenden Bestandtheile enthält:

Nr. 1 Nr. 1 Nr. 3 Nr. 3
Stahl
Proc. Proc. Proc. Proc.
Kohlenstoff 1,1071 1,1453 0,7253 0,7417
Phosphor 0,0354 0,041 0,0186 0,0158
Chrom 0,7593 0,6827 0,5127 0,5283
Silicium 0,1292 0,1339 0,1754 0,1614
Schwefel 0,0065 0,0058 0,0052 0,0058
Mangan 0,0219 0,0221 0,0103 0,0103
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Nr. 1 Nr. 2 Nr. 1 Nr. 2

Magnetstahl

Magnetstahl
Gestein-
bohrerstahl
Gestein-
bohrerstahl
Proc. Proc. Proc. Proc.
Kohlenstoff 0,9571 0,9653 0,8508 0,848
Phosphor 0,0522 0,0438 0,0218 0,019
Chrom 0,494 0,5974 0,5455 0,4082
Wolfram 0,6186 0,7614
Silicium 0,055 0,0613 0,1246 0,1329
Schwefel 0,0043 0,005 0,0057 0,005
Mangan 0,0167 0,0167 0,0112 0,0094

Von W. Ch. Roberts-Austen wurden nach Chem. News, Bd. 57 S. 133, Goldlegirungen auf ihre Zugfestigkeit geprobt. Hierbei ergab sich, daſs die zugesetzten Stoffe die Festigkeit des Goldes in der Reihenfolge ihres Atomvolumens beeinflussen. Je gröſser das Atomvolumen, desto mehr vermindert sich die Festigkeit.

Im Techniker, 1889 S. 38, findet sich ein Bericht über Aluminiumbronze und sonstige Aluminiumlegirungen, welcher jedoch gegenüber den in D. p. J., 1888 270 212 u. ff., nichts wesentlich Neues bietet. Erwähnt sei nur, daſs der unter dem Namen Bombay-Stahl in England hergestellte Werkzeugstahl früher durch einen Zusatz von Thonerde hergestellt wurde, während jetzt Aluminiumeisen zu diesem Zwecke verwendet wird.

Ueber Hadfield's neues Eisenmanganmetall berichtet Rich. Akerman in Jern.-Cont. Annaler, 1888 S. 351, daſs ein Mangangehalt von 3 bis 7 Proc. ein hartes und sprödes Product liefert, auf welches die Härtung nicht einwirkt. Die gröſste Härte scheint bei 5 bis 6 Proc. Mangan vorzukommen, während die Sprödigkeit bei Gehalten von 4 bis 5 Proc. um so gröſser erscheint, je kleiner der Kohlenstoffgehalt ist. Am vortheilhaftesten sollen Gehalte von 12 bis 14 Proc. Mangan sein. Mit ihnen erreichte man eine Belastung von über 100k für 1qmm neben einer Verlängerung von 44 bis 50 Proc. bei 203mm Stablänge. Eine Stange mit 12,55 Mn und 0,7 Proc. C wurde nach jedesmaligem Härten siebenmal gestreckt und dadurch um 190,6 Proc. verlängert. Beim Reiſsen zeigte die Bruchfläche nur 8,93 Proc. des ursprünglichen Querschnittes. Man betrachtet dieses Eisenmangan nicht als eine Stahlart, sondern vergleicht sie mit einer Bronze (Berg- und Hüttenmännische Zeitung, 1889 S. 115).

Ueber Mitisgüsse und Aluminiumeisen finden sich Mittheilungen in der Oesterreichischen Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen, 1888 S. 673 und 1889 S. 81, welcher folgendes entnommen wird.

Unter Ferro-Aluminium versteht man ein Eisen, welches 6 bis 10 Proc. Aluminium enthält und gewöhnlich bei dem Mitisprozesse verwendet wird, welcher darin besteht, aus einem äuſserst kohlenstonarmen, weichen Eisen unter Zuhilfenahme eines Zusatzes von Aluminium direkt schmiedbaren Guſs zu erzeugen.

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Es ist bekannt, daſs durch den Hochofenprozeſs unter entsprechenden Bedingungen Aluminium aus seinen Verbindungen abgeschieden und ins Roheisen übergeführt wird. So fand man im englischen Roheisen 0,5 bis 1 Proc., im schwedischen 0,75 Proc., im Siegerländer Roheisen 0,077 Proc.

Während Karsten der Ansicht war, daſs sich Thonerde beim Hochofen-Prozesse nicht reducire, glaubt Grüner durch den erhöhten Kalkzuschlag die Abscheidung des Aluminiums begünstigen zu können.

Der sogen. Bombay-Wootz-Stahl soll seine guten Eigenschaften nach Faraday und Le Blanc einem Aluminiumgehalte verdanken, wohingegen Karsten und Henry kein Aluminium in dem echten Wootz finden konnten.

Faraday und Stodart wollen eine Legirung von Eisen und Aluminium durch direkte Reduction der Thonerde erzeugt haben (vgl. Wedding, Eisenhüttenkunde, Bd. 1 S. 247).

Nach Lohage hat bei der Guſsstahlfabrikation ein Zusatz von Thonerde und Mangan einen groſsen Einfluſs auf das Korn und den Lustre des Stahles, indem sich neben Silicium-Mangan auch Silicium-Aluminium bilden soll, welches sich aus dem flüssigen Stahle oberflächlich abscheidet.

Rogers, Knowles, Benzon, Deville, Tissier, Michel, Calvert und andere Experimentatoren und Fabrikanten stellten bereits früher mehr oder Weniger Aluminiumeisen dar oder befürworteten dessen Herstellung.

Aus neuerer Zeit stammt die Ausführung des Oestberg'schen Verfahrens in Amerika und England. Nach diesem werden Schmiedeeisen-Abfälle in Graphittiegeln geschmolzen, die in einem eigenen Flammofen Angesetzt sind. Diese Tiegel fassen 67 Pfund Einsatz und halten 6 bis 7 Beschickungen aus. Als Brennmaterial verwendet man Erdöl oder Erdölrückstände und ist in den Stand gesetzt, 11 Schmelzungen in 12 Stunden auszuführen. Jeder Tiegel ist mit einem Deckel bedeckt, der eine Oeffnung besitzt, welche sich direkt unter einer solchen des Gewölbes befindet. Die Guſsformen bestehen aus einer Mischung von Einern feuerfesten Thon, der gebrannt, zerkleinert und mit Melasse als Bindemittel versehen ist. Dieses Material hat sich vorzüglich bewährt. Das Ausgieſsen geschieht mittels einer bedeckten, heizbaren Guſspfanne.

Schmiedeeisen schmilzt nach Oestberg's Ansicht bei ungefähr 4000° F. und es würde nothwendig sein, es weit über seinen Schmelzpunkt zu erhitzen, wenn es flüssig genug sein sollte, um, in feine Formen gegossen, dieselben gut auszufüllen. In dieser Ueberhitzung liegt nun die Gefahr, daſs das Eisen Gase absorbirt, die es unmöglich machen würden, dichte Güsse herzustellen. Um diesem Uebelstande abzuhelfen, machte Oestberg Gebrauch von der wohl bekannten Thatsache, daſs der Schmelzpunkt gewisser Metalllegirungen unter jenen der zusammensetzenden Bestandtheile liegt. Unter diesen Legirungen sind die Aluminiumlegirungen sehr bemerkenswerth.

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Bei der Erzeugung von Mitisgüssen wird in dem Augenblicke, in dem die Beschickung geschmolzen erscheint, eine sehr geringe Menge Aluminium, etwa 0,05 Proc., in den Tiegel gegeben, und zwar nicht als reines Aluminium, sondern in der Form einer Aluminium-Eisen-Legirung, die 6 bis 8 Proc. Aluminium nebst etwa 1 bis 1,25 Proc. Si enthält. Der Schmelzpunkt des Ganzen sinkt sofort um etwa 500° F.; die Beschickung, die dann fast um 500° über ihren neuen Schmelzpunkt erhitzt erscheint, wird ungemein flüssig und läſst sich in die feinsten Formen gieſsen. Dieser bedeutende Flüssigkeitsgrad gestattet das Entweichen der Gase, die sonst den Guſs porös machen würden. Als Resultat erhält man einen auſserordentlich dichten, festen und zähen Guſs von Schmiedeeisen.

Es mag hier gleich erwähnt werden, daſs man durch den Aluminiumzusatz je nach Wunsch ein härteres oder ein weicheres und sogar ein schweiſsbares Material erhalten kann.

Der Mitisguſs erfährt in Amerika die günstigste Beurtheilung. Ledebur findet die wesentliche Aufgabe des Aluminiums in der Zerstörung des im Eisenbade gelösten Eisenoxyduls. Letzterer ist also mit Henrotte der gleichen Meinung, daſs das Aluminium sich wie der Phosphor bei der Herstellung der Bronze verhält, während Oestberg glaubt, daſs durch den Aluminiumzusatz die Temperatur der Legirung so weit herabgesetzt werde, daſs das Metall die Eigenschaft verliert, Gase zu erzeugen.

Nordenfeldt benutzt zur Herstellung von Mitiseisen den in Fig. 15 abgebildeten Ofen, welcher aus drei Theilen besteht. Die dem Herde zunächst liegende Abtheilung ist der Schmelzraum, die beiden anderen hinten angeordneten sind Vorwärmräume. In jeder Abtheilung haben zwei Schmelztiegel aus Graphit Platz. Diese Oefen werden womöglich mit flüssigem Brennstoffe geheizt. Den Zug besorgt eine Esse, die mit Register versehen ist. Die Wände sind mit Luftkühlungskanälen durchzogen. Der Kanal o dient dazu, die Verbrennungsproducte direkt in den Kamin abzuführen während der Zeit, daſs die Tiegel ausgenommen werden. Die Abtheilungen, welche die Tiegeln enthalten, sind mit Deckeln, die Schaulöcher enthalten, schlieſsbar. Als Brennmaterial verwendet man mit Vortheil Nebenproducte der Destillation des Erdöles oder Theer.

Der Zufluſs des Brennmateriales erfolgt durch ein Rohr, welches dasselbe in den obersten Kübel bringt. Jeder enthält ein Ueberlaufrohr, durch welches die unten liegenden Tröge versorgt werden, aus dem letzten Kübel flieſst der Brennstoff in einen besonderen Behälter.

Die Verbrennungsluft dringt bei den Zwischenräumen der Trogreihe ein, verbrennt einen Theil des Brennstoffes und verflüchtigt einen anderen Theil, und erst in der Kammer d vollzieht sich die vollkommene Verbrennung, die hiezu nöthige Luft tritt durch die Oeffnung m zu. Der Luftzutritt ist regulirbar.

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Die Verbrennung des Oeles ist eine vollkommene; die erzeugte Temperatur ist höher als jene in metallurgischen Oefen bisher erreichte.

Der Einsatz für einen Tiegel beträgt 30k; englische Tiegel halten 5 bis 6 Schmelzungen aus.

Das Einschmelzen dauert 75 Minuten, demnach ebenso lange, um für einen Ofen 60k zu erzeugen, woraus sich die Erzeugung für 12 Stunden mit Maximum 550k berechnet.

Das Verfahren, welches in diesem Ofen ausgeführt wird, unterscheidet sich von der Herstellung des Tiegelguſsstahles im Wesentlichen nur durch das Eintragen von Eisenoxyd haltigen Eisenbriquettes in die Tiegel und den Zusatz von Aluminium.

Nach der Revue universelle, 1888 III., 2. S. 190, soll das Mitiseisen zu der Annahme berechtigen, die Schmiedearbeit umgehen zu können.

(Schluſs folgt.)

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