Text-Bild-Ansicht Band 318

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Kleinere Mitteilungen.

Herstellung dichter Güsse mittels Thermit.

Thermit, im wesentlichen ein Gemisch aus fein verteiltem Aluminium und Metalloxyden (s. D. p. J. 1902, 318, 672), verbrennt bekanntlich unter Entwicklung einer hohen Reaktionswärme, wobei das Metall, dessen Sauerstoffverbindung mit dem Aluminium gemischt war, ausgeschieden wird, während das Aluminium zu Alüminiumoxyd verbrennt, das im geschmolzenen Zustande als Corund abgeschieden wird. Die Verbrennung erfolgt, ohne dass Zuführung von Gasen erforderlich ist und ohne dass gasförmige Produkte bei der Reaktion entstehen. Wie wir dem Vortrage von W. Mathesius, gehalten in der Eisenhütte Düsseldorf, entnehmen1), sind es besonders die beiden letztgenannten Eigenschaften, welche die Verwendung des Thermit zur Herstellung dichter, d.h. poren- und lunkerfreier Güsse aus grauem Eisen und Stahl ermöglichen. Die Wirkung des Thermit auf das zu giessende Metall, das Metallbad, ist eine dreifache: Das aus dem Thermit beim Verbrennen ausgeschiedene Metall wird bei der Entstehung dem Bade zulegiert, dem Bade wird durch die Reaktionswärme Hitze zugeführt und bei geeigneter Anwendung findet heftiges Durchmischen des Bades statt.

Die Anwendung besteht allgemein darin, dass das Thermit in einer Blechbüchse unter der Oberfläche des Metallbades zum Verbrennen gebracht wird. Beim G-rauguss geschieht dies in der Weise, dass die durchbohrte Blechbüchse mit dem Thermit zentrisch auf eine trockene, rostfreie Eisenstange geschoben, an deren Ende mit Draht befestigt und dann, gut handwarm vorgewärmt, in das in der Giesspfanne stehende flüssige Metall bis auf den Boden der Pfanne schnell eingeführt und hier ruhig gehalten wird, bis die Reaktion nach 1-1 ½ Minuten beendet ist. Das hierbei auftretende kräftige Aufwallen des Bades bewirkt inniges Mischen. Die Folgen äussern sich schon beim Giessen in dem helleren Aussehen des Strahles und an dem erkalteten Guss in feinkörnigerem, vollkommen dichten Gefüge und hervorragender Politurfähigkeit, eine Folge der äusserst feinen Verteilung des Graphites. Die Wärmezufuhr überwiegt bei hinreichend grossem Pfanneninhalt den Wärmeverlust durch Strahlung. Hierdurch und durch die Reduktion der in dem Bade gelösten Oxydule wird das Eisen dünnflüssiger. Ferner erweist es sich nach der Reaktion als vollkommen gasfrei; es spratzt nicht mehr.

Das für Grauguss zu verwendende Thermit ist Titan-Thermit, welches neben Eisenoxyd noch Titanoxyd enthält. Das Titan vermag bei der Wärme des flüssigen Gusseisens Stickstoff zu binden. Diese Eigenschaft nimmt das Gusseisen mit geringem Titangehalt an; das flüssige Gusseisen ist hierdurch imstande, die beim Giessen im Oberkasten sich ansammelnde Luft unschädlich zu machen, indem es den Luftstickstoff als Cyantitan bindet und das vom Sauerstoff gebildete Eisenoxydul löst. Eine nochmalige Reaktion zwischen dem Eisenoxydul und dem im Gusseisen gelösten Kohlenstoff tritt wegen der erniedrigten Wärme des Bades nicht ein. Der Guss wird vielmehr vollkommen porenfrei. Die Festigkeit des Eisens wird durch die Behandlung mit Thermit an sich nur wenig erhöht. Letztere ermöglicht aber die Erzeugung von hartem oder weichem Guss dadurch, dass man dem Guss Ferromangan oder Ferrosilicium zusetzen kann. Diese Zusätze werden vor dem Einlaufen des Eisens kleingeschlagen in die Pfanne gebracht. Das heisse Eisen löst sie leicht und durch die Titanthermit-Reaktion werden sie gleichmässig im Bade verteilt.

Die Menge des anzuwendenden Titanthermits ist auf ¼-⅛ v. H. des Eisenbades festgestellt. Die hierdurch veranlasste Preiserhöhung beträgt 3-6 M. für 1000 kg.

Für die Stahlformgiesserei empfiehlt Mathesius die Anwendung von Thermit, um zu verhüten, dass sich unterhalb der Steigetrichter Lunker bilden. Sie entstehen in der Regel dadurch, dass der in die Steigetrichter aufsteigende Stahl auf dem Wege bis dahin bereits einen Teil seiner Wärme an die Formwandungen abgegeben hat und nun selbst in weiten Trichtern häufig schneller erstarrt, als der Stahl im Innern des Gusstückes. Um nun dieses vorzeitige Erstarren zu verhindern und so zu ermöglichen, dass bis zum Erstarren des Gusstückes Stahl durch den Trichter nachfliessen kann, wird vor dem Guss eine ringförmige Büchse mit Thermit in die Steigetrichter eingebaut. Der durch die Büchse aufsteigende heisse Stahl füllt den Trichter, entzündet aber hierbei das Thermit. Durch die Verbrennungswärme des letzteren wird der Trichterinhalthinreichend erhitzt, sodass genügend Material in die Form nachfliessen kann und diese voll ausgefüllt wird. Der Lunker findet sich dann im oberen Teil des Trichters.

Gleich günstig soll der Einbau von Thermit in die Steigetrichter wirken beim Giessen langgestreckter, dünnwandiger Gusstücke. Der Stahl wird dann von den Verbrennungsstellen des Thermites aus von neuem so weit erhitzt und dünnflüssig, dass er imstande ist, die Form voll auszufüllen.

Das zu diesen Zwecken verwendete Thermit hat eine besondere Zusammensetzung und ist mit „Lunker-Thermit“ benannt.

Frankenbergs Schutzapparat zum Kaltvulkanisieren.

Der Schutzapparat zum Kaltvulkanisieren von Gummiwaren von Eduard Frankenberg, Hannover, ist dem Bedürfnis entsprungen, den Bestimmungen des § 5 der Bundesratsverordnung vom 1. März 1902 nachzukommen. Dieser § schreibt vor, dass die zum Vulkanisieren langer Stoffbahnen dienenden Maschinen, um den Austritt von Schwefelkohlenstoffdämpfen zu verhindern, mit einer Ummantelung überdeckt sein müssen, aus welcher die Luft durch einen Ventilator kräftig abzusaugen ist.

Die Hindernisse, welche sich der Befolgung dieser Vorschrift entgegenstellen und welche hauptsächlich darin bestehen, dass infolge der kräftigen Ventilation der leichtflüchtige Schwefelkohlenstoff schnell verdampft und der Prozentgehalt an Chlorschwefel schnell zunimmt, infolgedessen die Stoffbahn beim Vulkanisieren leicht verbrannt wird, führte dazu, diese Vorschrift durch Anwendung von Benzin oder anderen Kohlenwasserstoffen zu umgehen. Da indessen letztere den Schwefelkohlenstoff nicht vollwertig ersetzen können und ausserdem ebenfalls in gesundheitsschädigender Weise auf den Organismus wirken, so sucht der Erfinder dem Uebelstande der zu schnellen Verdampfung dadurch zu begegnen, dass er den die Vulkanisierflüssigkeit enthaltenden Trog abschliesst, so weit dies die Notwendigkeit, die Stoffbahn ein- und auszuführen, zulässt. Zu diesem Zwecke wird der Trog mit einem Deckel f versehen, welcher nur zwei enge, die Stoffbahn hindurchlassende Längsschlitze enthält. Zur Absaugung der beim Austritt des Stoffes von der anhaftenden Flüssigkeit erzeugten Dämpfe dient ein abgeschlossenes Gehäuse A, welches sowohl den Vulkanisiertrog als auch die ganze Stoffbahn nebst Trockentrommel umschliesst und mit einem Ventilator verbunden ist. Das Abzugsrohr B ist direkt über der Trockentrommel angebracht, also da, wo naturgemäss die grösste Verdunstung stattfindet und stattfinden darf. Das Gehäuse besteht aus leicht abnehmbaren Rahmen, welche abwechselnd mit Glasscheiben und mit Webstoff bekleidet sind, erstere, um den Prozess jeder Zeit beobachten zu können, letztere um zu verhindern, dass sich explosibles Gemisch von Schwefelkohlenstoffdampf und Luft bilden kann, indem durch den Webstotf Luft in reichlicher Menge angesogen wird. Ein Zug von nur 5 mm Wassersäule im Rohr soll bereits genügen, um die Dämpfe vollständig abzusaugen.

Textabbildung Bd. 318, S. 623

Wie man sieht, ist durch den Abschluss des Vulkanisiertroges die Verdampfung der Vulkanisierflüssigkeit auf ein Geringes reduziert, da sich über ihrer Oberfläche stets gesättigter Schwefelkohlenstoffdampf befinden wird, während die bei dem Prozess des Trocknens entstehenden Dämpfe rasch abgesogen werden, ohne dass durch diese Saugwirkung die eigentliche Vulkanisierflüssigkeit alteriert wird, weshalb die Angabe, dass hierbei 40 v. H. Schwefelkohlenstoff, gegenüber dem bisherigen Verfahren, erspart werden, durchaus glaubhaft erscheinen muss.

Dr. K.

1)

Stahl und Eisen 1903, S. 925.