Das Verhalten des Titans zu Eisen; von Richard Ackerman in Stockholm. Ackermann, über das Verhalten des Titans zu Eisen. Titan kommt in fast allen Eisenerzen vor, zuweilen in sehr bedeutenden Quantitäten. Es ist dieses besonders der Fall in Ulsöer Magneteisensteinen, in welchen bis zu 9,51 Proc. Titansäure nachgewiesen wurde.Jernkontorets Annaler, 1853 p. 266. 1866 p. 143 und 246. Die Titansäure ist sehr schwer zu reduciren; der bei weitem größte Theil derselben geht in die Schlacke und färbt letztere dunkelschwarz, während das Roheisen gewöhnlich auch nicht die geringste Spur von Titan enthält. So wurden von E. J. Eklund in einer Hohofenschlacke von Taberger Eisenerzen 10 Proc. Titansäure nachgewiesen.Jernkontorets Annaler, 1857 p. 135. Trotz vielfacher Bemühungen ist es weder Eggerts Om kemisk profning af jern etc. p. 22. noch Percy Percy's Metallurgy. Iron and Steel, p. 165. gelungen, ein titanhaltiges Roheisen durch Schmelzen von Eisenoxyd und Titansäure in einem Graphittiegel darzustellen. Sefström Jernkontorets Annaler, 1829 p. 346. dagegen, wahrscheinlich in Folge stärkern Blasens und der dadurch erzielten höhern Temperatur, erzeugte ein titanhaltiges Eisen, indem er in einem Graphittiegel ein Gemisch von Eisenoxyd und Titanoxyd, sowie eine analoge Mischung mit einem Kalkbisilicat erhitzte. In dem ersten Falle erhielt er ein sehr hartes, aber schmiedbares Eisen, welches 4,78 Proc. Titan enthielt, während das im zweiten Falle erzeugte Eisen sehr weich war und 2,2 Proc. Titan enthielt. Bei einem dritten dem vorhergehenden analogen Versuche bestand das erzeugte Product aus Roheisen mit einem Gehalte von 0,5 Proc. Titan. Es findet sich jedoch auch Titan in manchen Roheisensorten. So fand Riley The Journal of the chemical Society, ser. 2 vol. 1 p. 387., nachdem er mit verschiedenen Roheisenmarken ohne Erfolg Versuche angestellt hatte, bis zu 1,6 Proc. Titan in einem Roheisen, welches aus irländischen titanhaltigen Rasenerzen erblasen worden war. Früher hatte schon Rammelsberg Chemische Metallurgie, 2. Auflage S. 111. einen kleinen Titangehalt in Müsener Spiegeleisen (Lohhütte) nachgewiesen, und auch schon Karsten Eisenhüttenkunde, 3. Aufl. Bd. 1 S. 534. hebt hervor, daß in vielen Roheisensorten Titan vorkommt. Das den meisten Hüttenleuten bekannte Cyanstickstofftitan (TiC₂ N₂ + 3 Ti₃ N₂) hat eine kupferrothe Farbe und kömmt meist in Form kleiner cubischer Krystalle, zuweilen aber auch in nicht krystallisirtem Zustande, theils auf dem Boden, theils an den Wänden des Hohofens, theils in den sogen. Roheisenklumpen und in der Schlacke vor (vergl. 1858 150 316). Nach Zinken Annales de Chimie, 3. sér. t. 29 p. 166. wird diese Titanverbindung bei hoher Temperatur verflüchtigt; Wöhler leitet bekanntlich ihre Entstehung auf die Bildung von Kaliumcyanid im Hohofen zurück (vergl. 1850 115 75). Bei der trockenen Probe von titanhaltigen Eisenerzen bildet sich gewöhnlich Zwischen Roheisen und Schlacke und auch um beide herum eine kupferroth gefärbte Haut, welche wahrscheinlich aus Cyanstickstofftitan besteht. Karsten Poggendorff's Annalen, Bd. 28 S. 160. bezweifelt, indem er hervorhebt, daß nur in den Roheisensorten Titan nachgewiesen werden kann in welchen diese rothen Krystalle sich zeigen, ob überhaupt Eisen und Titan in chemische Verbindung mit einander treten. Die Reduction von titanhaltigen Eisenerzen ist, wie schon hervorgehoben, eine sehr schwierige. Auch ist beim Probiren solcher Erze auf trocknem Wege der Brennstoffverbrauch ein viel größerer als bei andern Eisenerzen. Diese Erscheinung läßt sich nur dadurch erklären, daß die Sauerstoffverbindungen des Titans die Reduction des Eisenoxydes hemmen, insofern sie das Eisenoxyd in Verbindung mit sich selbst fest halten. Schmilzt man mehrere Male die bei der trocknen Probe von titanhaltigen Eisenerzen erhaltene Schlacke, so bilden sich nach J. Ackermann beim jedesmaligen Schmelzen Roheisenkönige, während die übrig gebliebene Schlacke immer tiefschwarz gefärbt bleibt. Eine andere ebenfalls merkwürdige Thatsache ist, daß bei solchen Versuchen immerhin die nämlichen Resultate erhalten werden, gleichviel ob der Zuschlag von saurer oder basischer Natur ist. Die Titansalze sind sehr schwer schmelzbar, weshalb Titan bei Schmelzprocessen immerhin Schwierigkeiten macht; und dennoch ist es fraglich, ob nicht etwa Titan zur Bildung von Spiegeleisen beiträgt. Es kann dieses allerdings nicht als absolut wahr behauptet werden; aber Thatsache ist, daß Spiegeleisen sehr leicht aus Eisenerzen vom Taberg dargestellt werden kann, welche nur 0,4 Proc. Manganoxydul enthalten. Abgesehen von ihrem großen Gehalt an Magnesia (18,3 Proc.) und ihrer Armuth an Eisen (31,5 Proc.) unterscheiden sie sich von den schwedischen Erzen nur durch einen großen Gehalt an Titan und einen geringen Gehalt an Vanadin. Allerdings wurde im Taberger Erze ein etwas größerer Mangangehalt nachgewiesen als der vorhin angeführte; jedoch enthielt das aus solchen Erzen erblasene Spiegeleisen nach Analysen, welche an der Stockholmer Bergschule ausgeführt wurden, nur 0,15 bis 0,2 Proc. Mangan, und es kann deshalb auch die Bildung von Spiegeleisen nicht dem Mangan zugeschrieben werden, sondern vielmehr der Gegenwart von Vanadin oder Titan. Erze von Ulfö können nicht in sehr großen Quantitäten verschmolzen werden, da sie sehr schwer reducirbar sind; so weit es auch dem Verfasser bekannt, ist noch kein Spiegeleisen aus denselben erblasen worden. Aber aus den Versuchen von Clason Jernkontorets Annaler, 1852 p. 269. geht deutlich hervor, daß diese Erze sich nur zur Fabrikation von weißem Roheisen eignen; denn bei einer basischen Beschickung in dem Hohofen von Bollasta, bei welcher voraussichtlich ein tiefgraues Roheisen fallen mußte, erhielt man dennoch nur weißes Roheisen, in welchem sich einige graue Flecken zeigten, nachdem man in der Möllerung nicht mehr als 19,4 Proc. Eisenerz von Ulfö eingeführt hatte. Titan mag daher möglicherweise die chemische Verbindung von Eisen und Kohlenstoff begünstigen; aber wenn dies wirklich der Fall ist, so muß eine solche Einwirkung des Titans sehr kräftig sein, da in dem erblasenen Roheisen keine Spuren von diesem Körper nachzuweisen waren. Was auch die rechte Ursache sein mag, immerhin ist es eine sehr interessante Erscheinung, daß Spiegeleisen, aus Taberger Erzen erblasen, nicht so spröde ist als andere Spiegeleisensorten; im Gegentheil hält es sehr schwer jenes zu zerkleinern. Wegen der Schwierigkeit, die Sauerstoffverbindungen des Titans zu reduciren, und der großen Affinität des letztern zu Sauerstoff ist es wahrscheinlich, daß, wenn auch in einigen Roheisensorten Titan vorkommt, letzteres im Puddelprocesse oxydirt wird. Soweit es dem Verfasser bekannt, ist auch noch nie Titan im Schmiedeisen nachgewiesen worden. Durch Zusammenschmelzen von 99 Th. Stahl und 1 Th. metallischen Titans erhielt Karsten Eisenhüttenkunde, 3. Aufl. Bd. 1 S. 534. einen durchweg guten Stahl; aber der Gehalt des letztern an Titan war ein sehr verschiedener, und Karsten glaubt in diesem Umstande eine Bekräftigung seiner Ansicht zu finden, daß Eisen und Titan sich nicht mit einander legiren können. Der so erhaltene Stahl ließ sich sehr schön damasciren. Faraday und Stodart Percy's Metallurgy. Iron and Steel, p. 164. versuchten durch Zusammenschmelzen von Stahlfeilspänen und Holzkohle, einerseits mit Titansäure, anderseits mit titanhaltigem Sand einen Titanstahl darzustellen. Sie erhielten auf diesem Wege einen guten Stahl, aber keine Spur von Titan konnte in demselben nachgewiesen werden, obgleich die Temperatur beim Schmelzen eigens erhöht worden war. Ueberhaupt, trotz aller Versuche auf diese Weise Titanstahl zu erzeugen, ist es auch den besten Chemikern nicht gelungen, Titan in solchem Stahl nachzuweisen. (Vergl. 1860 155 317. 156 76. 1862 164 74. 166 156.) Aus den vorhin angeführten Thatsachen geht hervor, daß entweder der Einfluß des Titans auf die Qualität des Eisens ein sehr kräftiger ist, da auch nur geringe Quantitäten dieses Körpers einwirken; oder Titan wirkt indirect ein durch Entfernung der dem Stahle schädlichen Substanzen. Dieses letztere trifft auch in Bezug auf den Schwefel bis zu einem gewissen Grade ein. Denn durch Einführung von weniger als 10 Proc. Ulföer Erz in die schwefelhaltige Möllerung wurde bei allen Hohöfen ein weniger kaltbrüchiges Eisen erzielt. Viele behaupten, es wäre dies auch in Bezug auf den Phosphor der Fall; Dr. Tamm dagegen erhielt bei einer Probe auf trocknem Wege des Ulföer Eisensteins den ganzen Phosphorgehalt des Erzes in den Roheisenkönig, obgleich aus diesem Versuche sich kein absoluter Schluß ziehen läßt, da der Gehalt an Phosphorsäure nur 0,07 Proc. betrug. (Iron, October 1875 S. 450.) P. M.