Titel: Ueber Hochofenschlacken und deren Verwerthung.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1892, Band 284 (S. 233–237)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj284/ar284057

Ueber Hochofenschlacken und deren Verwerthung.

Mit Abbildungen.

Ueber die Verwerthung von Hochofenschlacken in den Hütten der Oesterreichischen alpinen Montangesellschaft liegen neuerdings ausführliche Berichte vor.

Den Vorträgen des k. k. Artilleriehauptmanns Franz Walter1) und des Hütteningenieurs Max Paulovich2) können wir entnehmen, dass an der Verwerthung der Hochofenschlacke für Pflasterungs-, Beschotterungs- und Bauzwecke in Oesterreich rege gearbeitet wird.

Die bedeutendsten Fortschritte wurden in der Erzeugung von Schlackenziegeln und in der Herstellung von Metallic-Pflaster gemacht.

Erzeugung von Schlackenziegeln.

Bekanntlich hat die Firma Lürmann, Mayer und Wieking in Osnabrück die Fabrikation von Schlackenziegeln zuerst in grossem Maasstabe betrieben. Dieselbe belief sich 1875 bereits auf 5073400 Stück (vgl. auch 1891 279 41).

Gegenwärtig wird die Herstellung von Schlackenziegeln in mehreren anderen Hütten, so namentlich in der Eisenhütte Schwechat bei Wien, mit grossem Erfolge betrieben.

Die Granulation der Schlacke (über deren Zweck schon mehrfach berichtet wurde, vgl. 1890 275 433 und 1891 279 69) wird daselbst zweckmässig in folgender Weise ausgeführt:

Die Schlacke, welche während des Eisenabstiches über die Trift läuft, fliesst in einem Gerinne mit einem Wasserstrahle zusammen, wird dabei granulirt und gelangt nach ganz kurzem Laufe in ein tieferes Bassin, aus dem sie gleich ausgebaggert werden kann.

Der mit dem Schlackensande zu mischende Kalk (etwa 1 Th. Kalk auf 6 Th. Schlackensand) wird in Löschkufen mit so viel Wasser vermengt, als zur Herstellung eines feuchten Kalkschlammes erforderlich ist.

Textabbildung Bd. 284, S. 233
Kalk und Schlackensand werden nun in geeigneten Mischvorrichtungen mit einander vermengt. Die Einrichtung einer vielfach verwendeten Mischmaschine, von Albrecht Stein in Wetzlar construirt, ist die folgende:

Die durch die rotirenden Daumen b in stossweise Erschütterung versetzte Eintragslutte a (Fig. 1) führt die von einem Arbeiter aufgeschütteten Materialien Kalk und Schlakkensand dem Walzenpaare c zu. Diesem Walzenpaare fällt die Aufgabe zu: 1) zu verhindern, dass grössere Schlackentheile oder andere fremde Körper dem Mischwerke zugeführt werden und 2) den durch die Walzen gezogenen Schlackensand in möglichst gleichmässiger, noch weiter zerkleinerter Form dem Mischer abzuwerfen.3)

|234|

In dem eigentlichen Mischraume sind drei wagerecht in einander greifende Mischgarnituren angebracht, welche durch Zahnradvorgelege in entsprechende Rotation zu einander versetzt werden, wodurch die innige Mischung von Sand und Kalk erfolgt. Selbsthätig wird die Masse auch aus dem Mischraume entfernt, von einem Arbeiter weggenommen und bleibt nun – in den meisten Fällen – 10 bis 12 Stunden lang zur Trocknung liegen.

Textabbildung Bd. 284, S. 234
Eine Mischmaschine von 2 bis 3 mischt in einer Schicht leicht Materialien für 9000 bis 10000 Stück Ziegel.

Das so vorbereitete Material kommt hierauf in die Presse. Die hier Fig. 2 dargestellte Presse stammt ebenfalls von Albrecht Stein.4) Der Füllkasten a wird während des Ganges der Maschine vom Arbeiter stets voll gehalten. Ein mittels zweier Excenter von der Kurbelwelle aus bethätigter Zubringer schliesst diesen Raum nach unten, dem eigentlichen Pressraume, ab. Der Zubringer lässt so viel Material in den Pressraum fallen, als zur Herstellung eines Ziegels erforderlich ist. Ist die Füllung erfolgt, so bewegt sich der an den Kreuzkopf gekuppelte Presskolben A vorwärts, während ein kleiner, von einem Schlitten geführter Kolben B, welcher auf dem Maschinenbrette seine Führung hat, sich nach rückwärts bewegt und im Pressraume so lange vorschiebt, bis der Kolben A auf die Ziegelmasse zu drücken anfängt. In diesem Momente kommt der Kolben B zur Ruhe und wird von den Schlittenexcentern so lange festgehalten, bis die Pressung erfolgt ist. Hierauf treten die beiden Schlittenexcenter ausser Wirksamkeit, der Schleppkolben B wird zurückgeschoben, während der Presskolben A den fertigen Ziegel in wagerechter Lage aus dem Presskasten drückt.

Der Presskolben A weicht zurück; sobald er seinen Rücklauf vollendet hat, ist bereits eine neue Füllung erfolgt und das Spiel beginnt von Neuem.

Die Leistungsfähigkeit einer solchen Ziegelpressmaschine von 7 bis 8 beträgt bei 10stündiger effectiver Arbeitszeit 9000 bis 10000 Stück Ziegel, sie würde aber noch bedeutend steigen, wenn der Arbeiter im Stande wäre, die Ziegel schnell genug wegzunehmen.

Die aus der Pressmaschine kommenden Ziegel (ihre Grösse beträgt 210 mm, 140 mm und 70 mm) sind weich und leicht zerbrechlich; sie müssen mit grosser Vorsicht nach dem Trockenplatze gebracht werden. Man schichtet die Ziegel in möglichst langen Reihen, meist 11 Scharen über einander, so dass ein solcher Ziegelstoss 17000 bis 20000 Stück zählt. Während der ersten Tage der Luftlagerung müssen die Ziegel mit Sorgfalt vor Regenwasser geschützt werden, später sind sie unempfindlich dagegen.

Nach ½ bis 1 Jahr sind die Ziegel so fest, dass sie als Baumaterial verwendet werden können.

Die Erhärtung ist theils der chemischen Einwirkung des Kalkes auf die granulirte Schlacke, theils der Bildung von Kalkcarbonat zuzuschreiben. Wie bedeutend die Festigkeit der Schlackenziegel durch diese Processe werden kann, zeigt folgende Tabelle, welche die Resultate einer Prüfung der Schlackenziegel von Seiten der königl. Prüfungsstation für Baumaterialien zu Berlin wiedergibt:

Gedrückte Fläche = 300 qc.

Lufttrocken Wassersatt An der Luft ausgefroren Unter Wasser ausgefroren

Nr.
Zerstörung bei
k auf 1 qc

Nr.
Zerstörung bei
k auf 1 qc

Nr.
Zerstörung bei
k auf 1 qc

Nr.
Zerstörung bei
k auf 1 qc
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
129,9
167,0
148,5
150,3
139,2
152,2
170,8
126,2
144,8
148,5
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
129,9
159,6
144,8
133,6
163,3
148,5
141,1
141,1
148,5
144,8
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
148,5
144,8
139,2
150,3
163,3
137,3
126,2
133,6
155,9
129,9
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
155,9
148,5
129,9
133,6
135,5
129,9
139,2
133,6
154,1
137,3
Mittel 148 Mittel 146 Mittel 143 Mittel 140
Eigenes
Gewicht
3,970 k Eigenes
Gewicht
4,041 k Eigenes
Gewicht
3,988 k Eigenes
Gewicht
4,052 k

Die 20 für die Frostversuche bestimmten Steine wurden zunächst 12 Stunden ins Wasser gelegt; hierauf wurden 10 von ihnen bei einer Temperatur von – 12 bis – 15° C. 25 Stunden dem Froste an der Luft, die übrigen 10 Steine während derselben Zeit und derselben Temperatur dem |235| Froste und dem Wasser ausgesetzt, ohne Risse und ohne Gewichtsverlust zu erleiden.

Gegen Feuchtigkeit verhalten sich die Schlackenziegel sehr günstig. Sie nehmen nur wenig Wasser auf, wie nachstehende Tabelle zeigen wird:

Das Gewicht der Probestücke Die Wasseraufnahme

beim
Eintreffen
25 Stunden auf
heissen Eisen-
platten
getrocknet

12

100

125

für 1 Versuchs-
stück

für 1 k Probe-
gewicht

in Procent des Gewichtes
Stunden im Wasser gelegen nach 125 Stunden nach 12 Stunden nach 125 Stund.
4,033 3,598 4,019 4,041 4,041
Die Wasserauf-
nahme beträgt
somit:


0,421


0,443


0,443


0,443


0,124


11,7


12,4

Ziegel, welche nur eine Woche lang an der Luft gelagert waren, wurden in Wasser gebracht. In dieser kurzen Zeit waren die Ziegel genügend erhärtet, um der Einwirkung des Wassers Widerstand zu leisten, welcher Umstand sie für Wasserbauten besonders geeignet erscheinen lässt.

Gegen hohe Temperaturen sind die Schlackenziegel allerdings empfindlich, doch vertragen sie ohne Schaden noch eine Temperatur der Essengase von 250 bis 300° C.

Das Mauerwerk aus Schlackenziegeln – als Mörtel wird ein Gemenge von Schlackensand und Kalk verwendet – trocknet schnell und bietet ausserdem für den Bewohner den Vortheil, dass Nägel, in die Wand eingetrieben, überall gut halten. Ein Geruch nach Schwefelwasserstoff ist nicht zu befürchten.

Der Verkaufspreis ist sehr gering und stellte sich im Werke auf 9 bis 10 fl. ö. W. für 1000 Stück Ziegel. Im Sommer 1890 wurden in Schwechat über eine Million Stück Schlackenziegel hergestellt; die Verwendung derselben nimmt an Ausdehnung immer mehr zu; so sind im Eisenwerke Schwechat, sowie im Neuberger Revier zahlreiche Bauten aus Schlackenziegeln hergestellt und es sind dieselben als ausschliessliches Baumaterial für die Bauwerke der Bahnlinie Eisenerz-Vordernberg in Aussicht genommen.

Metallic-Pflaster.

Dieses unter dem Namen Wilkes Metallic- oder Metall-Pflaster in England und Belgien seit einiger Zeit mit Erfolg verwendete Pflaster wird aus einem Gemisch von gekörnter Grau- oder Weisseisenschlacke mit Portlandcement und Wasser hergestellt. Der beim Brechen von Strassenschotter abfallende Rieselschotter oder Rieselsand ist nach Entfernung des Staubes durch Waschen vorzüglich dafür geeignet.

Auf einer Plattform von mindestens 16 qm werden 2 Vol.-Th. Rieselschotter, 1 Vol.-Th. Rieselsand und 1 Vol.-Th. Portlandcement trocken durch einander geschaufelt und dann mit Wasser, dem (zur Verzögerung allzu schnellen Abbindens) etwas Natrium- und Ammoniumcarbonat (auf je 100 l Wasser ¼ k Soda und 1/10 k kohlensaures Ammon) zugesetzt wird, befeuchtet, bis sich ein dicker Brei gebildet hat.

Dieses Gemenge wird nun in Quadraten von 2 bis höchstens 3 m Seitenlänge auf die gestampfte und geebnete Unterlage in einer Dicke von 90 bis 100 mm aufgetragen, mittels einer Abstrichplatte ausgestrichen und nach Beginn des Abbindens mit Glätteisen weiter bearbeitet.

Zweckmässig ist es, in die Stossfugen der an einander grenzenden Platten elastische Stoffe, wie Holzspäne, Streifen von Dachpappe u. dgl., zu bringen, um bei bedeutenden Temperaturschwankungen der Rissebildung vorzubeugen. Das Pflaster erhärtet sehr rasch und kann wenige Stunden nach seiner Herstellung begangen und befahren werden.

In Wien, Brunn und Troppau wurden 1890 mehr als 16000 qm Strassen und Gehwege mit diesem Pflaster belegt, der Preis desselben ist gering (etwa 1 bis 2 fl. ö. W. für 1 qm). Bisher hat sich dasselbe gut bewährt.

Will man kleinere Platten aus diesem Material erzeugen, so ist die Operation die gleiche, nur mit dem Unterschiede, dass man die fertigen Platten nach erfolgter Erhärtung in ein Wasserglasbad setzt, sie darin 2 bis 3 Tage liegen lässt und erst dann auf den Lagerplatz schafft. Das Bad wird durch Auflösen von 3,2 l Natronwasserglas in 3 cbm Wasser gewonnen.

Mit derartigen Platten kann bei strenger Winterkälte gepflastert werden. Als vortheilhaft sind erfahrungsgemäss folgende Dimensionen festgestellt worden: für Trottoirs 25 bis 30 mm, für Trottoirrand- und Rinnensteine 150 mm, für Pflasterungen von Strassen 80 bis 100 mm Dicke.

Strassenbeschotterung.

Die Verwendung der Schlacke für Strassenbeschotterung ist ziemlich alt und manche Hütten haben bedeutende Mengen Schlacke für diesen Zweck nutzbar gemacht. Immerhin kann diese Verwendungsart nur örtliche Bedeutung haben und bleibt für grössere Entfernungen nur dann von Werth, wenn kein anderes Beschotterungsmaterial in der Nähe sich findet. Ein Nachtheil derartig beschotterter Strassen ist der, dass sie bei starkem Gebrauche mit schweren Fuhrwerken zur Staubbildung neigen.

Die Schlacke von Graueisen wird, um sie compact zu erhalten, in Formen gegossen und darin langsam erkalten gelassen. Erfolgt die Erkaltung in einem Sandbette, so geht die glasige, spröde, sonst nicht verwendbare Schlacke in eine steinartige, brauchbare Schlacke über. Brechmaschinen zerkleinern diese Stücke dann auf die Schottergrösse von 2 bis 3 cc.

Die Leistungsfähigkeit eines Schlackenbrechers von 3 bis 4 stellt sich in einem Monat – alle Stillstände wegen Reparaturen eingerechnet – auf 400 bis 500 cbm Schotter.

Das Eisenwerk Schwechat hat mehrere Strassen in der Umgebung von Wien mit Schotter versehen und gelegentlich der Erweiterung des Centralfriedhofes bei Wien 24368 cbm Schlacke als Haldenschlacke und groben Schotter abgesetzt.

Schlackenwürfel.

Schlackenwürfel können in beliebiger Grösse hergestellt werden. Man giesst dieselben in Formen, die in folgender |236| Weise angeordnet werden: Auf drei wagerecht gelegten Eisenbahnschienen a (Fig. 3) werden Rohschienen b in Abständen von 16 bis 20 mm gelegt in der Weise, dass die Schlitze s frei bleiben. Starke Winkel c werden auf die Rohschienen derart aufgestellt, dass würfelartige Räume gebildet werden. Auf diese Winkel wird eine zweite Lage von Rohschienen d in denselben Abständen gelegt, darauf die zweite Lage von Winkeln e gestellt und diese mit einer dritten Lage von Rohschienen f überdeckt.

Textabbildung Bd. 284, S. 236
Das so hergestellte Formgerüst wird mit einem Sanddamm g umgeben, der das Formgerüst etwas überragt und vorn tümpelartig ausgeweitet ist, welche Erweiterung als Einlauf dient. Die flüssige Schlacke steigt von unten durch die Schlitze in die Formen, füllt diese aus und bildet schliesslich oben eine 10 cm dicke Decke, die die innere Schlackenmasse vor allzu schneller Abkühlung schützt. Nach 12 Stunden Abkühlung kann man mit dem Ausheben der Schlackenziegel beginnen.

In Schwechat wurde 1889 ein Trottoir aus solchen Schlackenwürfeln hergestellt, das sich bis heute recht gut erhalten hat. (Vgl. über „in Blöcken gegossene Schlacke“ 1891 279 22.)

Eine andere Verwerthung findet die Hochofenschlacke im Gusswerke Mariazell. Sie wird daselbst im granulirten Zustande mit fettem Sand gemischt als Formsand für Giessereizwecke angewendet. Da in der dortigen Gegend ein passender Formsand gänzlich fehlt, so ist diese Verwendungsart entschieden nutzbringend zu nennen. In anderen Hütten, z.B. im Zöptauer Eisenwerk, wird die heisse Schlacke dazu benutzt, die aus Sand hergestellten Gussformen zu trocknen, womit eine nicht unbedeutende Ersparniss an Brennmaterial verbunden ist.

Die Analysen einiger Hochofenschlacken sind von Paulovich in folgender Tabelle zusammengestellt:

Analysen von Hochofenschlacken.


Name des Hochofens

SiO2

Al2O3

MgO

CaO

MnO

FeO
K2O
Na2O

CaS
Silici-
rungs-
grad

Von Roheisen

Anmerkung
Schwechat 35,7
33,25
16,31
12,17
18,67
12,93
24,75
31,26
2,75
4,91
1,27
0,95

1,13
1,98
0,83
0,82
Weisseisen
Graueisen
Koksbetrieb
Vordernberg 44,67 20,48 2,4 24,98 6,52 0,9 0,05 1,23 Weisseisen Holzkohlenbetrieb
Neuberg 40,95
43,7
8,7
10,4
16,32
13,17
30,35
23,54
2,18
5,10
0,6
0,13
0,32
2,22

1,24
1,1
1,3
Graueisen
Weisseisen

Hieflau 39,25
48,75
12,85
8,11
14,76
9,78
8,22
5,65
22,14
22,73
2,01
3,76


1,06
1,7
Spiegeleisen
Weisseisen


Georgs-Marienhütte

33,6

11,2

8,99

27,02

10,98

0,97
2,42
Bas
4,04


0,9

Graueisen

Koksbetrieb

Osnabrück

30,65

9,18

7,58

40,25

2,97

1,51
2,22
Bas
5,24


0,8

Spiegeleisen

Saarbrücken 38,2 14,9 1,5 47,1 0,97 Weisseisen

Einen historischen Ueberblick über die Einführung seiner Schlackenform in Deutschland gibt Fritz W. Lürmann in Stahl und Eisen, 1891 S. 553. Der sehr lesenswerthe Artikel erläutert in Wort und Zeichnung die verschiedenen Uebergangsformen, welche zur Einführung des Hochofens mit geschlossener Brust für Koksbetrieb geführt haben, und schildert gleichzeitig die verschiedenen Schwierigkeiten und Widerwärtigkeiten, mit denen ein Erfinder oft bei Einführung und finanzieller Verwerthung einer bereits erprobten, brauchbaren Erfindung zu kämpfen hat.

Vorrichtung zum schnellen Kühlen von Schlacke von William Turnau in Middlesborough on Tees (Englisches Patent Nr. 17053 vom 25. October 1890).

Ununterbrochen wirkende Vorrichtung zum Abkühlen von flüssiger Schlacke und zum Verladen der erstarrten Schlackenblöcke von Friedrich Wilhelm Lührmann in Düsseldorf (D. R. P. Kl. 40 Nr. 56386 vom 13. September 1890). – In einer auf Rollen ruhenden, um eine Horizontalachse drehbaren Trommel sind die Schlackenformen, eine neben der anderen, derart angeordnet, dass sie die Innenwandung der Trommel ausfüllen. Die unteren Formen tauchen in einen Wasserbehälter, die oberen werden durch Brausewasser gekühlt. Die Entleerung der Formen geschieht durch Drehung der Trommel, wobei die gekühlten Schlackenblöcke aus den Formen fallen.

Schlackenhaldewagen von John M. Hartmann in Philadelphia (Amerikanisches Patent Nr. 443574).

Einrichtung zum Fortschaffen der Schlacke aus der Nähe der Oefen von William Handon in Middlesborough on Tees, England (Amerikanisches Patent Nr. 447683). Eine endlose Kette führt die Kasten, welche zur Aufnahme der Schlacke bestimmt sind, auf einem Theile ihres Weges durch Wasserbehälter dem Schlackenwagen zu.

Constantin Bochkoltz beschreibt einen Schlackentransportwagen (D. R. P. Kl. 20 Nr. 55086 vom 22. März 1890), bei welchem die noch flüssige Schlacke durch einen mit einer Thür verschlossenen Abstich bis auf den letzten Rest |237| entleert werden kann. Eine genauere Beschreibung dieser Wagen gibt Fritz W. Lürmann in Stahl und Eisen, 1891 S. 370.

In einem im Berliner Architektenverein am 1. December 1890 gehaltenen Vortrage besprach Stadtbauinspeetor Pinkenberg die Gewinnung und Verwendung des Schlackencementes. (Bezüglich der Herstellung von Schlackencement vgl. die Arbeit von Prost 1890 275 445 und 1891 279 69.)

Zur Zeit sind in Deutschland etwa zehn Fabriken mit der Herstellung von Schlackencement beschäftigt mit einer Jahreserzeugung von ungefähr 600000 t. Für den Berliner Markt kommt hauptsächlich der Schlackencement der Victoriafabrik in Thale am Harz in Betracht. Dieselbe verwendet Schlackensand aus den Hochöfen Blankenburg und Harzburg, ihr Fabrikat kostet die Tonne zu 170 k Inhalt frei Berlin etwa 5 M.

Bei der Verwendung von Schlackencement für Bauzwecke kommen vornehmlich zwei Eigenschaften in Betracht, die sich unter Umständen in unangenehmer Weise bemerkbar machen können: 1) ein sehr langsames Abbinden (15 bis 22 Stunden) und 2) das geringe Eigengewicht von Schlackencement.

Das langsame Abbinden des Schlackencementes kann die Festigkeit desselben bei Einwirkung von Frost beeinflussen, das geringe Eigengewicht dagegen kann bei Betonschüttungen störend wirken, weil dasselbe zu Entmischungen der Mörtelmasse Veranlassung geben kann.

Einwirkung von Frost während des Abbindens führte zu ungünstigen Ergebnissen bei Schlackencement, während Frostproben, welche die königl. Prüfungsstation im J. 1889 mit bereits abgebundenen Probekörpern aus Schlackencement angestellt hatte, die Zugproben glänzend bestanden.

Die Verwendung von Schlackencement unter Wasser beim Bau der Kaiser-Wilhelm-Brücke und der Moltke-Brücke zu Berlin hat ungünstige Resultate ergeben, dagegen hat der Schlackencement sich bei Hochbauten sehr gut bewährt.

Soll der Cement zum Vermauern angewendet werden, so thut man gut, den Mörtel möglichst steif anzumachen und auf das Sorgfältigste durchzuarbeiten. Die Steine müssen mit Wasser vollständig durchnässt sein, damit sie dem Cement nicht die zum Abbinden nöthige Wassermenge entziehen. Während des Abbindens ist der Cement in Ruhe zu lassen, nachher ist es vortheilhaft, zum Nachhärten möglichst viel Wasser zuzubringen.

Eine sehr gute Eigenschaft des Schlackencements ist die, dass er, beim Versetzen von Sandsteinquadern verwendet, entgegen dem Portlandcement, nicht ausschlägt. An der Moltke-Brücke ist der Victoriaschlackencement (im Gemenge 1 Th. Cement: 1 Th. Sand) mit durchaus gutem Erfolge zum Vergiessen der rothen Mainsandsteine verwendet worden.

Ein Treiben des Cementes ist in Rücksicht auf seine Erzeugung vollkommen ausgeschlossen. Solange der Cement der Einwirkung des Wassers ausgesetzt ist, hat derselbe eine blaugrüne Färbung, die beim Trocknen einer gelblichen Färbung Platz macht.

Der Schlackencement erfordert eine verständige Behandlung und Verwendung am richtigen Platze, besitzt aber – abgesehen von der Billigkeit – derartig gute Eigenschaften, dass er die Aufmerksamkeit der Ingenieure beanspruchen kann.

Dr. R. Zsigmondy.

|233|

Mittheilungen des k. k. technologischen Gewerbemuseums in Wien, 1890 S. 165 und 177.

|233|

Vortrag, gehalten am 5. Februar in der Fachgruppe der Berg- und Hüttenmänner des Ingenieur- und Architektenvereins in Wien.

|233|

Die hier beigegebenen Zeichnungen sind der Oesterreichischen Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen und dem Vortrage von Paulovich entnommen.

|234|

Vgl. Lürmann, Stahl und Eisen, 1891 S. 72.

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