Titel: Neuerungen auf dem Gebiete der Elektrometallurgie.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1893, Band 289 (S. 37–41)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj289/ar289011

Neuerungen auf dem Gebiete der Elektrometallurgie.

(Fortsetzung des Berichtes Bd. 288 S. 256.)

Mit Abbildungen.

Es sei hier noch nachträglich bemerkt, dass der gewichtigste Grund, weshalb die consequente Durchführung der Elektrolyse zur Darstellung von Zink in grossen Mengen wünschenswerth ist, in dem Umstand liegt, dass die grösste Menge des gegenwärtig erzeugten Zinkes nicht etwa aus Sauerstoffverbindungen (Galmei), sondern aus geschwefelten Verbindungen (Blende) dargestellt wird. Wenn nun auch nach dem Vorgange von Liebig und Eichhorn die Abröstung der Zinkblende bezieh. die Ueberführung derselben in Zinkoxyd jetzt so grosse Schwierigkeiten nicht mehr macht, so ist dieselbe doch immerhin (zur Zerlegung des gebildeten Zinksulfates) mit einem grossen Aufwand an Brennstoff und Arbeitslöhnen verknüpft. Hierbei ist nicht zu übersehen, dass alles unzersetzt gebliebene Zinksulfat den Reductionsprocess in sofern erschwert, als dasselbe hierbei durch Kohlenstoff zu Zinksulfid (ZnS) reducirt wird nach der Formel

ZnSO4 + 4C = ZnS + 4CO

und die hierbei entstandene nicht unerhebliche Menge von Kohlenoxyd die Bildung von Zinkstaub (Poussiere) ganz besonders begünstigt.

Der Aufwand an Brennstoffen; Retorten bezieh. Muffeln, Oefen und Arbeitslöhnen ist sowohl bei dem belgischen, als auch dem schlesischen Zinkdestillations-Verfahren ein ganz erheblicher. Ausserdem erfordert dasselbe sehr geschickte Arbeiter und liefert eventuell ein ziemlich unreines Zink.

Auf der anderen Seite aber ist es nicht sehr schwer, durch eine sorgfältige Abröstung der Zinkblende bei niedriger Temperatur, zu deren Erzeugung ein bemerkenswerther Aufwand an Brennstoff schon aus dem Grunde nicht erforderlich ist, weil bei der Verbrennung von Zinkblende (ZnS) zu Zinksulfat (ZnSO4) Wärme entwickelt wird, sämmtliches Zinksulfid zu Zinksulfat zu oxydiren. Dieses kann dann sofort als Elektrolyt dienen, indem es mit Wasser oder mit schwefelsäurehaltigem Wasser ausgelaugt wird, wobei ein eventueller Gehalt an Blei als unlösliches Bleisulfat zurückbleibt.

2) Kupfer. Die Gewinnung von Kupfer mit Hilfe des elektrischen Stromes, sowohl die Raffination von Schwarzkupfer als auch die Darstellung von Kupfer direct aus den Erzen, sowie anderen kupferhaltigen Hüttenproducten, zeigt einen erfreulichen Fortschritt. Zur Zeit dürften nach einer sehr massigen Schätzung zum Mindesten 50 bis 60 grössere Werke existiren, welche Kupfer auf elektrolytischem Wege erzeugen. Ihre Methoden und Einrichtungen sind so vervollkommnet, dass sie für die Elektrometallurgie anderer Metalle geradezu als mustergültig gelten können. In engstem Zusammenhang steht diese Zunahme der elektrolytischen Kupfergewinnung mit dem gewaltigen Aufschwünge der Elektrotechnik überhaupt. Denn für elektrische Zwecke wird zur Zeit fast nur noch elektrolytisch raffinirtes Kupfer verwendet, welches in Folge seiner ausserordentlichen Reinheit eine nicht unwesentlich grössere Leitungsfähigkeit für den elektrischen Strom hat, als gewöhnliches Raffinatkupfer. So ist z.B. durch Versuche festgestellt worden (Iron, 1892 S. 72), dass nach dem Elmore'schen Kupferraffinationsverfahren hergestellter Kupferdraht ein um 4½ Proc. besseres Leitungsvermögen als das reinste Handelskupfer besitzt.

α) Raffination von Schwarzkupfer.

Die elektrolytische Kupferraffination hat vor der gewöhnlichen hüttenmännischen Raffination grosse Vorzüge. Zunächst sind die elektrolytischen Reinigungsmethoden bedeutend einfacher wie die hüttenmännischen; sodann gestatten sie eine vollkommene Gewinnung fast sämmtlicher im Kupfer enthaltener, durch hüttenmännische Processe jedoch nur schwer und unvollständig zu entfernender Stoffe, vor allem der Edelmetalle und des Nickels. Durch die Gewinnung und Verwerthung derselben verringern sich die Betriebskosten der elektrolytischen Anlagen nicht unwesentlich. Diese, sowie andere Gründe veranlassten im J. 1876 die Hüttenwerke in Oker a. Harz, das gewonnene Rohkupfer auf elektrolytischem Wege zu raffiniren. Ihr Vorgehen kann als bahnbrechend bezeichnet werden; denn heute haben fast alle grösseren Kupferhütten elektrolytische Raffinerien eingerichtet, und ein grosser Theil des auf den Markt gebrachten Kupfers ist auf elektrolytischem Wege raffinirt. Ein Gleiches lässt sich von Amerika, dem grössten Kupferproducenten der Erde, berichten. Einer Mittheilung des Electrical Engineer, 1892 S. 598, zufolge werden jetzt jährlich in den Vereinigten Staaten von Nordamerika etwa 43800 t Kupfer elektrolytisch raffinirt.

Fast allgemein ist man in neuerer Zeit davon abgekommen, sehr unreines Rohmaterial als Ausgangsproduct für die Kupferraffination zu verwenden; man sucht vielmehr durch Schmelzoperationen den Kupfergehalt auf mindestens 85 bis 97 Proc. zu bringen. In Amerika treibt man diese Reinigung auf sogar 97 bis 98 Proc. Unreine Anoden bringen nämlich sehr viele und fast nicht oder doch nur sehr schwer zu beseitigende Uebelstände mit sich, |38| die den normalen Gang der Raffination stark beeinträchtigen. Zunächst hat es sich herausgestellt, dass es unmöglich ist, aus stark verunreinigtem Kupfer Anoden zu giessen, die eine genügende Festigkeit haben. Man hat diesem Uebelstand durch sogen. „Anodenskelette“ – Kupferstreifen oder Kupferdrahtnetze, um welche der Kupferstein gegossen wird – oder aber durch Verwendung von porösen Zellen, in welche Kupfersteinbrocken eingefüllt wurden, abzuhelfen versucht, doch ohne praktischen Erfolg. Trotz der Anodenskelette geht fast ⅓ der Anoden als Abfall verloren, während die porösen Zellen sich bald derartig mit einem feinen Schlamm vollsetzen, dass sie ausser Betrieb gesetzt werden müssen.

Sodann haben stark verunreinigte Kupferanoden den ferneren Uebelstand, dass sie sich in dem Elektrolyten sehr unregelmässig lösen; schon nach verhältnissmässig kurzem Betriebe zeigen sich derartige Anoden an manchen Stellen sehr stark angefressen, während an anderen gar kein Angriff des Elektrolyten erfolgt ist. Diese Unregelmässigkeiten geben natürlich gleichfalls zu theilweisem Abfallen und grosser Schlammbildung Veranlassung. Ferner wird durch die nicht angegriffenen Oberflächentheile der Anoden, die den elektrischen Strom gar nicht oder doch nur sehr schlecht leiten, der innere Widerstand des Bades oft ganz beträchtlich vergrössert.

Ein Gehalt an Zink, Cadmium, Mangan und Eisen in den Anoden unterstützt zwar in etwas die normale Wirkung des elektrischen Stromes; allein dieser geringe Vortheil wird mehr als vollkommen durch hiermit verknüpfte Nachtheile wieder aufgehoben. Die genannten Metalle, besonders Eisen und Mangan werden nämlich an der Anode als Oxydsalze gelöst, hingegen fortwährend an der Kathode wieder zu Oxydulsalz reducirt, zu welchem Kreisprocess natürlich fortgesetzt ein Theil des elektrischen Stromes verwandt wird. Durch diese Nebenprocesse wächst die Stromspannung im Bade nicht unerheblich, während zugleich die verbrauchte Strommenge nach Borcher's Elektrometallurgie, S. 118, bis zu ⅓ zunehmen soll.

Fast noch unangenehmer wirkt ein Gehalt an Arsen, Wismuth und Antimon, welche sich, wenn der Elektrolyt nicht sauer genug oder arm an Kupfer ist, sehr leicht zugleich mit dem Kupfer auf der Kathode niederschlagen.

Auf Grund dieser einstweilen noch nicht zu beseitigenden Schwierigkeiten sind bislang die auf der Verarbeitung von Kupferstein basirenden Verfahren gescheitert, wie denn auch das bekannte Marchese-Verfahren, wonach Kupfersteine mit etwa 40 und weniger Proc. Kupfer elektrolytisch verarbeitet werden sollten, neuerdings in Casarza bei Sestri Levante als unvortheilhaft wieder aufgegeben worden ist.

In jüngster Zeit ist hin und wieder ein Kupferraffinirverfahren von Thofehrn genannt worden. Besonders hat Hippolyte Fontaine in seinem im vergangenen Jahre erschienenen Buche L'Electrolyse demselben eine eingehende Besprechung zu Theil werden lassen. Kann der Thofehrn-Process auch nicht Anspruch auf Originalität machen, so bietet er doch eine ganze Reihe von recht beachtenswerthen Einrichtungen, die im Folgenden im Auszuge wiedergegeben sind.

Die elektrolytischen Bäder sind aus Beton oder Holz hergestellt. Die Sohle besteht gleichfalls aus einer kräftigen Betonschicht, die sich zwischen je zwei Reihen von Bädern nach der Mitte zu etwas senkt und hier eine Rinne bildet, in welcher sich alle Flüssigkeit, die aus undicht gewordenen Bädern oder Laugenleitungen herrührt, ansammelt und zu einem Behälter fliesst. Zum Schütze gegen die zerfressende Wirkung des Elektrolyten wird der Beton mit einem Anstrich von Theer versehen, desgleichen alles Holz, welches mit der Lauge in Berührung kommt, in Theer gekocht, wodurch es für dieselbe fast völlig unangreifbar wird. Ausserdem aber werden sämmtliche Behälter aus Holz mit 1,75 mm starkem Bleiblech ausgekleidet.

Besondere Sorgfalt hat Thofehrn auf die Reinigung oder besser Reinerhaltung des Elektrolyten verwandt.

Bei allen Raffinationsprocessen nimmt der Elektrolyt aus den Anoden mit der Zeit ganz bedeutende Mengen an Unreinheiten auf, die den normalen Gang der Elektrolyse oft schwer beeinträchtigen und durch die gewöhnlichen Reinigungsmethoden nur sehr schwer und unvollkommen beseitigt werden können. Hierfür hat Thofehrn eine continuirliche und, was die Hauptsache ist, fast vollkommen automatische Reinigung erfunden. Er benutzt zu diesem Zweck in sehr geschickter Weise die Thatsache, dass eine durch Eisen, Arsen u.s.w. verunreinigte Kupferlösung durch Erwärmen bei Gegenwart von Sauerstoff von diesen Beimengungen befreit wird, indem sich dieselben höher oxydiren und dadurch unlöslich werden. Bekanntlich macht man von diesem Verhalten genannter Körper seit Jahren bei der Kupfervitriolgewinnung Gebrauch. Die Rohlaugen werden durch überhitzten Wasserdampf zum Sieden gebracht, wobei sich das in ihnen enthaltene Eisen als unlösliches basisches Salz oder Oxyd, die übrigen Verunreinigungen als unlösliche Oxyde oder Peroxyde abscheiden und durch Decantiren leicht beseitigt werden können. Aus derartig behandelten Kupfervitriollaugen auskrystallisirtes Salz ist fast chemisch reines Kupfersulfat. Nach einer von Werlich ausgeführten Analyse besteht der in Oker gewonnene Kupfervitriol aus:

CuO 30,595 31,881
SO3 34,335 34,311
H2O 35,727 35,868
ZnO
Fe2O3

Spur

Spur

Diese auf der Oxydation der fremden Beimengungen beruhende Reinigung des Elektrolyten wird bei dem Thofehrn-Process nicht in den Bädern selbst vorgenommen, sondern erfolgt in einem besonderen Behälter. Die Bäder sind nämlich terrassenartig unter einander aufgestellt und durch Heber aus Blei mit einander verbunden. Eine Niveaudifferenz von 2 cm zwischen je zwei Bädern genügt, um eine gute Circulation der Lauge zu bewerkstelligen. Aus dem untersten Bade gelangt die Lauge durch einen Kanal in einen Sammelbehälter und wird aus diesem mittels eines Injectors, einer Pumpe o. dgl. in einen über den Bädern liegenden Behälter gehoben, in dem die Lauge oxydirt wird. Die aus dem Zuleitungsrohr ausfliessende unreine Lauge wird nämlich von einem kräftigen Luftstrahl getroffen und zerstäubt; zugleich aber befindet sich in dem oberen Behälter eine Heizvorrichtung, welche die einfliessende Lauge schnell auf 35° C. erwärmt.

Diese Temperatur genügt nach Thofehrn vollständig, um bei Gegenwart von Luft eine rasche und vollständige |39| Oxydation der fremden Bestandtheile der Lauge zu bewirken. Die unlöslich gewordenen Oxyde u.s.w. setzen sich zu Boden, und die geklärte Lauge verlässt vollkommen gereinigt den Behälter, um von Neuem den Kreislauf durch die Bäderbatterie anzutreten. Die Erwärmung der Lauge kann in verschiedener Weise geschehen. Sind Dampfmotoren in der Nähe, so wird der Abdampf derselben zur Erhitzung der Lauge benutzt, indem man ihn durch eine Bleischlange streichen lässt, welche sich in dem oberen Laugenbehälter befindet. Es dürfte sich empfehlen, die Klärung der oxydirten Lauge in einem besonderen Klärbottich von besonders grossen Abmessungen vorzunehmen.

Textabbildung Bd. 289, S. 39
Auf die Herstellung der Anoden wird gleich grosse Sorgfalt verwendet. Die zu raffinirenden Kupfersorten werden zunächst jede für sich eingeschmolzen, die unreineren im Schachtofen angereichert, die reineren in einem Flammofen einem oxydirenden Schmelzen unterworfen. Hierdurch wird das Rohkupfer von den hauptsächlichsten Unreinheiten, wie Eisen, Schwefel, Arsen, Antimon u.s.w. befreit, zugleich wird es aber auch stark sauerstoffhaltig. Dieser Sauerstoffgehalt ist indessen für die spätere elektrolytische Raffination des Kupfers nicht von Nachtheil, sondern bietet den Vortheil, dass durch den Sauerstoffgehalt die Auflösungsfähigkeit des Kupfers erhöht wird, was gleichbedeutend ist mit einer Ersparniss an elektrischer Energie. Ferner trägt der Sauerstoff des zu Anodenplatten gegossenen Kupfers dazu bei, die noch im Kupfer enthaltenen schädlichen Beimengungen zu oxydiren und dadurch unlöslich, d.h. unschädlich zu machen. Ist jedoch der Sauerstoffgehalt der Anoden hierzu nicht ausreichend, so wird der Rest der in den Elektrolyten übergegangenen Verunreinigungen, wie schon oben beschrieben, durch die gemeinsame Wirkung von atmosphärischer Luft und Wärme oxydirt und hierdurch unlöslich gemacht.

Das im Flammofen niedergeschmolzene, hochgare Kupfer wird nicht wie gewöhnlich ausgeschöpft, sondern abgestochen und durch eine Rinne in eine Reihe flacher Formen geleitet, die sich auf einem auf Schienen fahrbaren Wagen befinden. In dem Maasse, wie sich die Formen füllen, wird der Wagen vor der Abstichöffnung des Flammofens vorbeigeführt. Die Anoden haben eine schmale längliche Form und an der einen Seite zwei Aufhängelappen. Hierdurch wird gegenüber den breiten Platten mit Aufhängelagern an den Seiten eine bessere Circulation des Elektrolyten erzielt; ausserdem aber befindet sich weniger Kupfer in den Bädern und wandert zum Flammofen als rückgängiges Metall zurück.

Die den elektrischen Strom erzeugenden Dynamomaschinen sind für eine Normalproduction von 1 g für 1 Ampère, Stunde und Bad construirt, so dass bei 100 Bädern mit einem täglichen Gesammtausbringen von 2400 k Kupfer jedes Bad in der Stunde 1 k raffinirtes Kupfer liefert. Den Widerstand zwischen je zwei Bädern berechnet Thofehrn zu 0,15 Volt; ausserdem nimmt er den Verlust in den Leitungen mit 5 Proc. an. Der Querschnitt derselben ist so bemessen, dass auf jedes Quadratmillimeter derselben 1 Ampère kommt; die zu beiden Seiten der Bäder laufenden Leitungen haben nur den halben Querschnitt der Hauptleitungen. Die Bäder sind hinter einander geschaltet. Auf beiden Längsseiten der Bäder laufen je zwei Leitungen und zwar liegen die äusseren höher als die inneren. Auf beiden Leitungen befinden sich Querstäbe aus Eisen, welche oben mit dünnen Kupferbändern bedeckt sind; an beiden Enden der Stäbe ist das Kupferband nach unten umgeschlagen, so dass ein Contact von Kupfer auf Kupfer bewirkt wird. Diese auf den Leitungen liegenden Querstäbe tragen nun die Elektroden und zwar die inneren und zugleich unteren die Anoden, die äusseren und zugleich oberen die Kathoden. Die Hintereinanderschaltung der Bäder bringt es natürlich mit sich, dass die Leitungen, welche in dem einen Bade den Strom zu den Kathoden führen und demgemäss aussen laufen, den Strom in dem nächst folgenden Bade zu den Anoden leiten, hier also zu inneren und unteren Leitungen werden. Aus den beigefügten Figuren sind diese Einrichtungen noch deutlicher ersichtlich.

Bei seinen ersten Versuchen wandte Thofehrn eine Stromstärke von noch nicht 30 Amp./qm an, seitdem er aber die Oxydationswirkungen der Anoden und des Elektrolyten selbst zu beherrschen gelernt hatte, benutzt er eine Stromstärke von 50 Amp./qm, in gewissen Fällen sogar eine solche von 60 Amp./qm. Es dürfte indessen selbst bei Befolgung aller von Thofehrn angegebenen Vorsichtsmassregeln nicht rathsam sein, über 50 Amp./qm hinaus zu gehen.

Die Zusammensetzung des Elektrolyten richtet sich nach der Qualität des zu verarbeitenden Kupfers und der Stromstärke, letztere wiederum nach der Reinheit des Kupfers, so zwar, dass ein unreineres Kupfer eine geringere Stromstärke und verdünnteren Elektrolyt benöthigt, Thofehrn empfiehlt in dieser Beziehung

|40|

1) Für die Verarbeitung von Schwarzkupfer mit 92 bis 98 Proc. Kupfer

a) 30 Amp./qm

b) Elektrolyt, bestehend aus

Kupfersulfat 150 Gew.-Th.
Schwefelsäure 50
Wasser 800

2) Für Rohkupfer, welches, wie oben beschrieben, im Flammofen oxydirend geschmolzen wurde

a) 50 Amp./qm

b) Elektrolyt, bestehend aus

Kupfersulfat 200 Gew.-Th.
Schwefelsäure 55
Wasser 745

3) Für Bessemerkupfer mit 98 bis 99 Proc. Kupfer

a) 60 Amp./qm

b) Elektrolyt, bestehend aus

Kupfersulfat 250 Gew.-Th.
Schwefelsäure 60
Wasser 690

Der Arbeitsgang bei dem Thofehrn-Process ist folgender:

Bei der Inbetriebsetzung dürfen nicht sämmtliche Bäder zugleich besetzt werden, da sonst auch sämmtliche Bäder zu gleicher Zeit fertig und gleichzeitig neu besetzt werden müssten. Man bringt aus diesem Grunde die Bäder nach und nach in Betrieb, was wiederum den Vortheil hat, dass 2 bis 3 Arbeiter im Stande sind, ohne Sonntagsarbeit 120 Behälter in 3 Monaten vollständig zu entladen und von Neuem zu beladen. Es würde dies einer Jahresproduction von 400 bis 500 t raffinirten Kupfers entsprechen.

Ein zu entleerendes Bad wird aus der Circulation ausgeschaltet, die Lauge in den Sammelbehälter abgelassen und nun zunächst die fertigen Kupferplatten ausgehoben. Dieselben werden in einem Wasserbehälter gründlich abgespült und in das Magazin gebracht. Von den im entleerten Bade hängenden Anodenplatten werden die noch nicht genügend aufgezehrten Platten gegen andere, bereits abgebrauchte ausgetauscht und die Anodenreste in Wasser abgespült und zur Schmelzerei zurückgegeben. Dieses rückgängige Kupfer macht ungefähr 8 bis 10 Proc. des vorgelaufenen aus.

Das entleerte Bad wird nunmehr sorgfältig gereinigt, der Schlamm herausgenommen und auf etwaige Edelmetalle weiter verarbeitet. Der gereinigte Behälter wird mit Kathodenblechen und neu gegossenen Anodenplatten beschickt, der Elektrolyt zulaufen gelassen und schliesslich der elektrische Strom wieder durchgeleitet.

Aus einem sehr detaillirten Kostenanschlage für eine Raffinationsanlage nach Thofehrn mit einer Jahresproduction von 750 bis 1000 t raffinirten Kupfers entnehmen wir folgende Zahlen:

Kosten der Anlage 186500 Frs.
190 t Kupfer in den Bädern
100 t Rohkupferstock
1 t zu
1350 Frs
256500
135000

Kohlen und Materialvorrath 28500
–––––––––––
Zusammen 606500 Frs.
Betriebskosten 88200

Die Darstellungskosten des elektrolytisch raffinirten Kupfers stellen sich bei einer Jahresproduction von 900 t für die Tonne auf 98,00 Frs. Rechnet man die Anodengiesserei ab, so verbleiben für die elektrolytische Raffination einer Tonne Kupfer 75,22 Frs. = 60,2 M. Darstellungskosten.

Diese Kosten werden aber je nach dem Gehalt an Edelmetallen im Rohkupfer durch deren Gewinnung wenigstens theilweise gedeckt, meistens soll sich schon hieraus ein ziemlich beträchtlicher Gewinn ergeben. Ausserdem aber wird fehlerfreies elektrolytisches Kupfer stets etwas höher als gewöhnliches Raffinatkupfer bezahlt.

Bislang ist der Thofehrn-Process auf drei grösseren Werken eingerichtet worden und zwar auf dem Werke von M. Grammont zu Pont-de-Chéruy (Isère), dem der Société des cuivres de France gehörigen Werke zu Eguilles (Vaucluse) und dem Werke von Richard, Radisson und Co. zu Lyon.

Eine ebenso interessante als bedeutsame Modifikation der elektrolytischen Kupferraffinationsverfahren ist der Elmore'sche Kupferraffinationsprocess, welcher auch in Deutschland von Elmore's Metall-Actiengesellschaft in Cöln eingeführt worden ist. Das Verfahren besteht bekanntlich in der Hauptsache darin, dass auf einer in einem elektrolytischen Bade befindlichen Walze aus Eisen oder Kupfer durch den elektrischen Strom Kupfer niedergeschlagen wird. Um dem Kupferniederschlag die nöthige Festigkeit und Dichtigkeit des Gefüges zu geben, rotirt die Walze während der ganzen Dauer des elektrolytischen Processes und währenddess gleitet ein Achatstein in der Längsrichtung der Walze stetig hin und her und glättet und verdichtet das gefällte Kupfer. Hat der Kupferniederschlag die gewünschte Stärke erreicht; so wird der Process unterbrochen, und das Kupferrohr von der Walze durch geeignete Maschinen entfernt. Die so hergestellten ausserordentlich reinen und festen Rohre können sodann den verschiedensten technischen Zwecken dienen; sie werden nicht nur als Dampfrohre, Kühlrohre, Schlangenrohre und bei grösserem Durchmesser als Kattundruck- und andere Walzen verwendet, sondern es können fast alle Gegenstände mit kreisförmigem Querschnitt, wie z.B. Töpfe, Kessel mit flachem und gewölbtem Boden, Patronenhülsen für schwere und Schnellfeuergeschütze, schliesslich Stäbe, Bänder, Draht und Bleche hergestellt werden.

Das nach dem Elmore-Verfahren gewonnene Kupfer hat nicht nur eine ganz aussergewöhnliche Reinheit, wodurch die daraus hergestellten Rohre, Gefässe u.s.w. viel widerstandsfähiger gegen organische Säuren sind, sondern es zeigt auch eine ganz bedeutende Festigkeit. Die absolute Festigkeit des Elmore-Kupfers kommt nach den Untersuchungen der Prof. Unwin und Kennedy der des weichen Stahles gleich; in einem Falle erreichte die Festigkeit eines Elmore-Bleches sogar 42,28 t auf den Quadratzoll. Ebenso günstig sind die Ergebnisse bezüglich der Elasticität. Ausser diesen Versuchen liegen auch Versuche von W. Parker vor. Dieser stellte gelegentlich des Platzens eines gelötheten kupfernen Dampfleitungsrohres auf der „Elbe“, einem 3000 t-Postdampfer der Royal Mail Company, wobei 9 Menschen ihr Leben einbüssten, vergleichende Versuche mit gezogenen, gelötheten und elektrolytischen Elmore-Kupferrohren an. Unter seinen Augen wurden in den Werken der Elmore's Patent Copper Depositing Company, Limited zu Haigh Park bei Leeds 4 Rohre von 5 mm Wandstärke hergestellt, wozu die Walzen 170 Stunden im Bade verbleiben mussten. Die gezogenen und gelötheten Rohre hatten dieselben Abmessungen. Mit diesen 3 Rohren verschiedener Herstellungsart wurden sowohl Druck- als auch Zugfestigkeitsversuche angestellt, |41| deren Ergebnisse in der folgenden Tabelle zusammengestellt sind:




Material

Druckfestigkeit
Zugfestig-
keit
Bruch-
spannung
in
k/qmm
Bruch-
spannung
in Atmo-
sphären

Bemerkungen


Elmore


242,5
Das Material dehnte sich, wo-
bei sich das Rohr gleichmässig
erweiterte bis zu einer Ab-
nahme der Wandstärke von
4,8 auf 1,6 mm.


37,3

Gezogen

154,7
Aehnliche Formveränderungen,
aber weniger gleichmässig.

31,9

Gelöthet

154,7
Bruch in der, Nähe der Löth-
stelle.

21,1

Hiernach zeigen das gezogene und das gelöthete Rohr eine gleiche Druckfestigkeit, während das auf elektrolytischem Wege erhaltene Elmore-Rohr eine um 57 Proc. höhere Druckfestigkeit besitzt. Auch hinsichtlich der Zugfestigkeit ist das Elmore-Rohr den gezogenen und gelötheten überlegen, wie die letzte Spalte der Tabelle zeigt.

Bei höheren Temperaturen angestellte Versuche ergaben beim Elmore-Rohr eine schnellere Abnahme der Zug- und Druckfestigkeit als bei den gezogenen und gelötheten Rohren; immerhin zeigte sich aber das Elmore-Rohr den beiden letzteren Rohren bei einer Temperatur von 190 bis 200° C. noch mehr als gewachsen.

Gleich beachtenswerthe Vorzüge besitzt nach dem Elmore-Verfahren hergestellter Kupferdraht. Nach Versuchen, die Clark, Forde und Taylor anstellten, besitzt Elmore-Draht ein um 4½ Proc. höheres Leitungsvermögen für den elektrischen Strom als alle bis jetzt auch aus elektrolytischem Kupfer fabricirten Kupferdrähte. Der Grund hierfür liegt in der Herstellungsmethode; während nämlich das elektrolytisch raffinirte Kupfer nach dem gewöhnlichen Verfahren nochmals eingeschmolzen und in Stangen gegossen wird, die man zu Draht auszieht, vermeidet Elmore das nochmalige Einschmelzen des elektrolytisch bereits raffinirten Kupfers, wodurch selbst bei der grössten Sorgfalt Unreinheiten in das Kupfer hineingelangen. Die elektrolytisch gewonnenen Kupfercylinder werden in Bänder zerschnitten und diese direct zu Draht ausgezogen.

(Fortsetzung folgt.)

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: