Titel: | Notizen über die Versuche, welche der k. k. Hofrath Johann Rudolf v. Gersdorff im Auftrage der k. k. Hofkammer im Münz- und Bergwesen im Monat März d. J. zu Neuberg und Reichenau, bezüglich auf Eisenerzeugung bei Flammfeuer vorgenommen hat, und über deren Resultate. Nebst einem Zusaz der Redaction. |
Fundstelle: | Band 88, Jahrgang 1843, Nr. LII., S. 206 |
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LII.
Notizen uͤber die Versuche, welche der k.
k. Hofrath Johann Rudolf v.
Gersdorff im Auftrage der k. k. Hofkammer im Muͤnz- und
Bergwesen im Monat Maͤrz d. J. zu Neuberg und Reichenau, bezuͤglich auf
Eisenerzeugung bei Flammfeuer vorgenommen hat, und uͤber deren Resultate. Nebst
einem Zusaz der Redaction.
v. Gersdorff's Versuche Eisenerzeugung bei Flammfeuer.
Der große immer steigende Bedarf an Eisen und Eisenfabricaten für alle
Industriezweige, insbesondere für die Eisenbahnen, beschäftigte die k. k. Hofkammer
in Münz- und Bergwesen mit der Frage, auf welchen Wegen diesem Bedürfnisse
entsprochen werden könnte.
Welchen unermeßlichen Reichthum die österreichische Monarchie an Eisensteinen (Erzen)
besizt, ist bekannt genug. Allein die Gewinnung des Eisenmetalls ist durch den
Verbrauch des Brennstoffes bedingt, der als Holzkohle auf die verhältnißmäßig sehr
eingeengten Gränzen unserer Waldungen beschränkt, und als fossile Kohle auf Methoden
des Gebrauchs gewiesen ist, die bei der Beschaffenheit unserer meistens aus
Braunkohle gebildeten fossilen Kohlenlagerungen noch nicht vollkommen befriedigend
ermittelt sind.
Die Aufgabe war also eine zweifache: nämlich die reichlich vorhandene fossile
Braunkohle durch entsprechende Methoden für den Proceß der Eisengewinnung brauchbar
zu machen, und wo möglich diesen Proceß selbst in der Art zu verbessern, daß bei
gleicher Güte und Menge des Productes weniger Brennstoff verbraucht werde.
Der Hr. Hofrath v. Gersdorff, eines der würdigsten
Mitglieder der genannten Hofstelle, hat nun vorzugsweise den dermal allgemein
üblichen Proceß der Roheisenerzeugung nach den Grundsäzen der Wissenschaft
analysirt, und ist dadurch zu Versuchen bestimmt worden, welche mit allerhöchster
Bewilligung im Großen vorgenommen wurden, und wovon das Verfahren so wie die
vorläufigen Resultate zur öffentlichen Kenntniß gebracht werden.
Zu diesen Versuchen wurden Spatheisensteine von Eisenerz,
dann vom Altenberg bei Reichenau in Oesterreich gewählt. Die feinkörnigen reingeschiedenen
Eisenerzer Spatheisensteine bestehen nach Dr. Karsten's Analyse aus 50 Proc. Eisenoxydul, 34 Proc.
Kohlensäure und 15 bis 16 Proc. fremdartiger Beimischungen, worunter die Kieselerde
die Halbscheid derselben oder 7 1/2 Proc. beträgt.
Um die Kohlensäure zu entfernen, zugleich die sehr harten Erze mürbe zu machen,
wurden dieselben in Partien von mehreren Centnern in einem runden Flammenofen mit
flachem Gewölbe unter manchmaliger Umwendung so lange geglüht, bis die
halbfaustgroßen Stüke unter sich keinen Schatten mehr warfen.
Frisch gewonnene Erze verloren hiedurch 30 bis 33 Proc., mehr oder weniger
verwitterte Erze aber 20 bis 25 Proc. ihres Gewichtes an Kohlensäure. Erstere
bestanden nach dem Glühen aus braunschwarzem, dem Magnet folgsamen Eisenoxydul und
den Bergarten, die mehr oder weniger verwitterten Erze aber aus braunrothem
Eisenoxyd und aus Eisenoxydul.
Nach ihrem Erkalten wurden die geglühten Erze gepocht und gesiebt, zuerst durch ein
Sieb von beiläufig 121 Maschen auf den Quadratzoll, dann durch ein Sieb von 16
Maschen auf den Quadratzoll. Das feine Pulver wurde mit 14 Proc. eben so fein
gesiebter trokener Holzkohlenprasche, das gröbere Erzpulver aber mit 20 Proc. grober
Holzkohlenprasche in Mischungskästen mit hölzernen Krüken genau gemengt und in
gußeiserne, auch in Thon- und Graphittiegel eingetragen.
Die gußeisernen Tiegel hatten in ihrer innern Lichte einen Durchmesser von 10 bis 11
Zoll und eine Tiefe von 30 Zoll. Sie wurden mit einer Mischung von 1 Theil
Töpferthon, 2 Theil fein gepochter Scherben und 1 Theil Quarzsand beschlagen. Die
Graphit- und Thontiegel hatten denselben Durchmesser, waren aber nur 12 bis
15 Zoll tief und unten schmäler als oben. Auf die Füllung wurde eine 1/2 Zoll dike
Lage Kohlenkleins und eine 1/2 Zoll dike Lage gepochter Scherben gegeben, die Tiegel
mit passenden Thondekeln bedekt und leztere mit Thonbeschlag leicht lutirt. Von
diesen Tiegeln wurden so viele nebeneinander und übereinander in den Ofen gestellt,
als dessen Raum gestattete. Der Ofen war rund, sein innerer Raum, im dessen Mitte
sich die runde Feueröffnung (Schacht, Pik) von 16 Zoll Durchmesser befand, hatte 10
Fuß Durchmesser und 3 Fuß Höhe, er glich einem Glasofen, faßte 66 Stük der vorne
beschriebenen gußeisernen Tiegel, deren jeder mit 50 bis 55 Pfd. grobem, oder mit 80
bis 85 Pfd. feinem Erzpulver gefüllt wurde, und wurde mit Holz geheizt, kann aber auch zur
Feuerung mit Braunkohle vorgerichtet seyn. Seine Erbauung kostete 500 Gulden C.
M.
Die mit grobem Pulver und Kohle gefüllten Tiegel wurden mittelst eines Kranichs an
die dem Feuer nächste Stelle gesezt, und die Hize des Ofens so gehalten, daß er an
der der Feueröffnung entferntesten Stelle den Silberschmelzgrab erreichte, wovon man
sich überzeugte, indem ein auf einem Thonschälchen in den Ofen gegebenes Silber von
Einem Quentchen im Gewichte immer flüssig bleiben mußte, eine auf einem zweiten
Schälchen darneben gelegte Mischung von gleichen Theilen Silber und Gold aber nicht
schmelzen durfte.
Nach Verlauf von 8 Stunden, die Zeit von der Schmelzung des Silbers an gerechnet,
wurde die Feuerung eingestellt und nachdem der Ofen ziemlich erkaltet war, wurden
die Tiegel mittelst des Kranichs aus dem Ofen genommen. Nach ihrem gänzlichen
Erkalten und abgeräumter Bedekung wurde gefunden, daß die zugesezte Kohle beinahe
gänzlich verschwunden, daß das Gewicht des Erzpulvers um 20 bis 22 Proc., nämlich um
seinen Sauerstoffgehalt verringert, und daß dasselbe in gediegen Eisen von gröberem
oder feinerem Korn umgeschaffen war, dem natürlich die fremdartigen Beimischungen,
als Quarz- und Schieferkörner etc. etc., beigemengt blieben.
Die Farbe des reducirten Eisenpulvers war lichter oder dunkler aschgrau, manchmal
blaugrau; der Magnet zog es lebhaft an, gröbere einzelne Körner ließen sich auf dem
Amboß fletschen und feilen, verdünnte Salzsäure löste sie unter häufiger Entweichung
von Wasserstoffgas auf; in eine Kupfervitriollösung gelegt, schlugen sie
metallisches Kupfer nieder; mit einem harten Körper gerieben, erschien metallischer
Glanz und Farbe des polirten Eisens.
Es handelte sich nun darum, diese gediegenen Eisenkörner, die, je entfernter sie von
der Feueröffnung des Ofens standen, desto weniger gekohlt waren, in Eisenstüke zu
schweißen, die sich dann hämmern und streken lassen sollten. Hiezu wurden bis jezt
folgende Wege eingeschlagen:
1) Das reducirte, mit Wasser so viel als nöthig befeuchtete Eisenpulver wurde
mittelst der Brama- oder hydraulischen Presse zu 30 bis 40 Pfd. schweren
Würfeln oder Ziegeln gepreßt. Diese wurden vorsichtig getroknet, dann geglüht,
wodurch sie fest und klingend wurden, und so, nämlich glühend, in den Schweißofen
gebracht. Die Ziegel aus sehr reichen Erzen, worin sich keine schlakenbildenden
Erdarten befanden, schweißten nicht; jene, welche mit 10 Proc. Thon versezt waren,
oder schlakenbildende Gemengtheile enthielten, besonders aber ein aus ganz groben
Körnern gebildeter Ziegel, schweißten zusammen, ließen sich dann theils mit Hämmern,
theils unter dem Patschhammer in die Enge treiben und zu einem Gittereisenstabe walzen. Derselbe
hatte jedoch nicht die dem Eisen zukommende Festigkeit und Zähigkeit, sondern war
leicht zerbrechbar, hatte im Bruche eine schwärzlich-graue Farbe und
eingeknetete Quarzstükchen. Auch entsprach die auf diesem Wege erhaltene Quantität
nicht dem Gehalte des Eisenpulvers an Eisen.
2) 25 Pfd. des reducirten Eisenpulvers mit 2 Pfd. Kohlenstaub gemengt, wurden in
einen gehörig erhizten Puddlingofen gegeben. In einer Minute war die Oberfläche des
Pulvers weißglühend und ließ sich mittelst eines eisernen Haggens ballen. In 15
Minuten war das Ballen beendigt. Der Ballen konnte mit dem Hammer in die Enge
gebracht und nachdem er die Schweißhize erhalten hatte, zu einer Eisenstange
ausgewalzen werden. Dieses Eisen hatte im Bruche gleichfalls die schwarzgraue Farbe,
keine Festigkeit und mußte zwei- bis dreimal paketirt werden, bis ein
brauchbares Stabeisen daraus geschmiedet werden konnte. Ueberdieß entsprach auch die
auf diesem Wege erhaltene Quantität dem Eisengehalte des verwendeten Pulvers nicht.
Ein zweiter Versuch, den Ballen im Ofen zu lassen, frisches Pulver mit 2 Pfd. Kohle
in den Ofen zu geben, und das Ballen wieder fortzusezen, bis ersterer etwa 75 Pfd.
wog, führte zu keinem günstigeren Resultate.
3) Auf einem Frischherde, welcher mit einem Kohlenlöschboden vorgerichtet war, und
bei welchem das Eßeisen einen Neigungswinkel von 11 Grad hatte, wurden von dem aus
Eisenerzer Erzen dargestellten Eisenpulver 60 bis 160 Pfd., indem solches in mäßigen
Partien mitten auf die Flamme gegeben wurde, schnell eingerennt.
Die ersteren Resultate dieser Versuche, welche zu Neuberg
auf Anrathen und unter der Leitung des k. k. Bergrathes und Oberverwesers Hampe vorgenommen wurden, waren abschrekend, indem
bezüglich auf Qualität wohl ein ganz vorzüglich gutes Stabeisen erhalten wurde, die
Quantität aber bei weitem dem Eisengehalte des verwendeten Pulvers nicht entsprach.
Bei fortgesezten Versuchen wurden jedoch auch in Beziehung auf Quantität viel
bessere Resultate errungen, indem aus dem Pulver, welches zwischen 60 und 65 Proc.
Eisen enthielt, 45 Proc. des feinsten Eisens erhalten wurden.
Noch bessere Resultate auf diesem Wege wurden wenige Tage später zu Reichenau unter der Leitung des k. k. Oberverwesers v.
Mandelstein erzielt, wie aus Folgendem ersichtlich
seyn wird.
a) 250 Pfd. aus Reichenau-Altenberger
Spatheisensteinen, in beinahe erbsengroßen Körnern dargestellten reducirten
Eisenpulvers, wurden auf einem mit einem Löschboden vorgerichteten Frischherde, in welchem das Eßeisen
unter einem Neigungswinkel von 17 Grad angebracht war, binnen 2 Stunden 50 Minuten
eingerennt.
Es wurde ein schöner, weicher compacter Deul (Taigel) herausgehoben, welcher in
Kolben (Maßeln) zertheilt, 123 Pfd. Grobeisen, mithin schon 49 Proc. gab.
Das Eisen ließ sich weißglühend unter dem Hammer vortrefflich behandeln, war jedoch
rothbrüchig. Es ist aber zu bemerken, daß Flossen aus Reichenau-Altenberger
Erzen erblasen, für sich allein nicht, und nur mit drei- und ein halbmal so
viel Eisenerzer-Flossen zerreut, zu gutem, qualitätmäßigem Stabeisen
verarbeitet werden können.
b) 300 Pfd. desselben Eisenpulvers wurden auf demselben
Zerrenherde in 3 Stunden eingerennt und abermal ein schöner, viel weicherer
compacter Deul erhalten, welcher 202 Pfd. Maßet gab, aus welchen 160 Pfd., also 53
3/10 Proc. Grobeisen erhalten wurden.
c) 86 Pfd. Eisenerzer-Flossen wurden auf einem
Frischherde, welcher mit einem Schlakenboden vorgerichtet war, mit 142 Pfd.
Eisenpulver der oben beschriebenen Gattung in 2 Stunden 5 Minuten eingerennt. Das
aus dem Deul erhaltene Stabeisen war etwas rothbrüchig, weil der Zusaz an
Altenberger Eisenpulver zu groß war, und betrug nach Berechnung des gewöhnlichen
Calo von den Flossen 56 Procent des zugesezten Eisenpulvers.
d) 146 Pfd. Eisenerzer-Flossen wurden mit 93 Pfd.
Eisenpulver auf dem unter c beschriebenen Frischherde
eingerennt, und nach Berüksichtigung des gewöhnlichen Calo bei den Flossen, aus dem
von dem weichen compacten Deul erhaltenen Grobeisen ein Ausbringen von 42 Procent
des zugesezten Eisenpulvers berechnet. Das Strekeisen daraus war aber noch etwas
rothbrüchig.
4) In dem Puddlingwerke zu Neuberg wurde endlich der
Versuch gemacht, von dem vorne beschriebenen, aus Reichenau-Altenberger
Spatheisenstein dargestellten Eisenpulver Zusäze von 25 bis 70 Pfd. zu jeder Charge
von 350 Pfd. Roheisen zu machen. Es wurde nämlich das als Zusaz bestimmte
Eisenpulver, sobald die Charge von 350 Pfd. Roheisen im Puddlingofen flüssig war, in
Gaben von 6 bis 10 Pfd. auf die Oberfläche des fließenden Roheisens gegeben, und
dasselbe mit dem Rührhaggen eingerührt.
Durch diese bei 15 Chargen gemachten Zusäze wurde die befriedigende folgenreiche
Erfahrung gemacht, daß das Eisenpulver mit dem im Flusse befindlichen Roheisen sehr
gerne eine Verbindung einging, daß die Entkohlung des im Flusse befindlichen
Roheisens, so wie die Verschlakung der in demselben befindlichen fremdartigen
Beimischungen beschleunigt, und daß um 50 Proc. des zugesezten Eisenpulvers mehr am Gewichte an
Millbars erhalten wurden, ohne daß die Qualität derselben verschlechtert worden
wäre.
Aus diesen vorläufig abgeführten Versuchen geht dermal schon so viel hervor:
a) Daß die Möglichkeit der unmittelbaren Darstellung von
Stabeisen aus den Erzen, bei Flammfeuer, dasselbe mag durch Holz oder Braunkohle
bewirkt werden, ohne Hohofen und ohne Frischherd, noch immer in Aussicht gestellt
bleibt.
b) Daß auf den Fall, daß dieß doch nicht gelingen
sollte, das bei Holz- oder Braunkohlenfeuer dargestellte Eisenpulver feines,
gutes Roheisen repräsentirt, welches mit bedeutender Holzkohlenersparung, folglich
mit Vortheil sowohl zerrennt und verfrischt, als beim Puddeln des Roheisens mit noch
größerem Vortheil zugesezt werden kann.
Die hier sammt ihren Resultaten summarisch mitgetheilten Versuche werden nun auf
Kosten des Staates zu Schlegelmühl bei Gloggnitz
fortgesezt werden, sobald die dazu nöthigen Vorrichtungen, als Puddling- und
Schweißöfen, Hammer- und Walzenwerke etc., werden hergestellt seyn, und es
wird seiner Zeit über die Construction der als zwekgemäß erkannten Röstungs-
und Reductionsöfen, über den Verbrauch des Scheiterholzes oder der
Braunkohlenquantitäten, über die Kosten der Röstung, der Reduction und der
Stabeisenerzeugung u.s.w. das Weitere veröffentlicht werden. (Archiv für
Eisenbahnen, 1843 Nr. 2.)
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Diese neue Art Stabeisen mit Umgehung des Hohofens oder unmittelbar aus den
Eisenerzen zu erzeugen, verdient gewiß alle Aufmerksamkeit. Die wesentlichsten
Punkte dabei sind Ersparung an Brennmaterial und Anwendung der sonst zu diesem Zwek
nicht brauchbaren Braunkohlen. Hr. Hofrath v. Gersdorff
wird sich ein bleibendes Denkmal sezen, wenn es seinen rühmlichen Bemühungen
gelingt, diese Absichten zu erreichen. Sein Bestreben ist gegenwärtig um so höher zu
schäzen, da der Bedarf an Eisen so sehr steigt und die Wälder das zu seiner
Production erforderliche Holzquantum in die Länge ohne Nachtheil nicht liefern
könnten, zumal da sie auch andere Gewerbe immer mehr in Anspruch nehmen.
Aus dem, was über diese neue Verfahrungsart vorliegt, läßt sich übrigens noch nicht
abnehmen, wie groß die dadurch zu erzielenden Vortheile seyn, und wie hoch sich die
Selbstkosten des so producirten Eisens stellen werden; es würde aber zu voreilig
seyn, wenn man dieses oder jenes dagegen einwenden wollte. Man muß es einstweilen mit Dank erkennen,
daß Hr. v. Gersdorff die Mühe auf sich genommen, einen
schönen Gedanken auszuführen und daß er die Resultate seiner Arbeit ohne Verzug
veröffentlicht hat. Wir wünschen ihm zu den fernern Versuchen die nöthige Ausdauer
und Unterstüzung, welche leztere ihm von seiner erleuchteten Regierung, die allem
Nüzlichen willfährig die Hand bietet, gewiß in vollem Maaße zu Theil werden wird. An
Gegnern wird es gewiß auch nicht fehlen; es ist dieses anfänglich immer das Los
alles Guten, was sich im Leben geltend machen will, wobei gewöhnlich Neid oder
gekränkte Eitelkeit im Spiele ist.
Für diejenigen, welche etwa diese Versuche nachmachen wollen, glauben wir bemerken zu
müssen, daß dazu nur reichhaltige Eisensteine (Spatheisenstein, Magneteisenstein,
Eisenglanz, Eisenglimmer, rother und brauner Glaskopf), welche nicht viel erdige
Theile enthalten, geeignet seyn können und die Thoneisensteine auszuschließen
sind.
Ein ähnliches Verfahren hat schon der Engländer Clay
angegeben, was aber unsers Wissens noch nirgends zur Ausführung gekommen ist und was
wir bei dieser Gelegenheit in Erinnerung bringen. (Siehe dieses Journal Jahrgang
1839 Bd. LXXI S. 52 und 415.)
Ein besonderer Vortheil könnte vielleicht noch dadurch errungen werden, wenn es
möglich zu machen wäre, das beim Reductionsproceß sich entwikelnde brennbare Gas
nach der Methode von Faber du Four zu benüzen. Dieses
wird wohl größtentheils Kohlenoxydgas seyn, wovon das Spatheisen bekanntlich schon
beim Glühen für sich, d. i. ohne Kohlenzusaz viel gibt, indem sich das Eisenoxydul
in Eisenoxydoxydul verwandelt.
Bei dieser Gelegenheit bemerken wir, daß nach den neuesten von Wasseralfingen
eingezogenen Nachrichten dort unter der Leitung des genannten ausgezeichneten
Eisenhüttenmannes die Hohofengüsse ununterbrochen mit bestem Erfolge zum Puddeln und
Weißen des Roheisens benüzt werden und alle Gerüchte, welche das Gegentheil
aussagten, ungegründet sind. Möge auch in Bayern, wo dem Vernehmen nach
Böswilligkeit alles Erdenkliche anwendet, dieser vortrefflichen Erfindung den
Eingang zu verwehren, in dieser Beziehung die Wahrheit bald den Sieg über die Lüge
erringen!
Die Redaction des polytechn. Journals.