Titel: | POLYTECHNISCHE RUNDSCHAU. |
Fundstelle: | Band 327, Jahrgang 1912, S. 142 |
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POLYTECHNISCHE RUNDSCHAU.
Polytechnische Rundschau.
Ueber praktische Erfahrungen bei der Aluminiumerzeugung im
elektrischen Ofen berichtet L. Guillet in Nr.
10, Jahrgang 1911 der Société des Ingenieurs Civils.
Das Aluminium wird elektrolytisch erzeugt durch Zerlegung von geschmolzenem Kryolith
und Tonerde. Die Zusammensetzung der Mischung ist nicht überall die gleiche,
vielmehr wahrt jede Fabrik die Zusammensetzung des Bades aufs strengste als
Fabrikationsgeheimnis. Von grundsätzlicher Wichtigkeit ist aber dabei, daß die
Dichtigkeit des Bades geringer als diejenige des Metalls ist, damit sich das
ausgeschiedene Metall am Boden des Schmelzofens sammeln kann, so daß die
darüberlagernde Schutzschicht des Elektrolyts das Metall vor Oxydation bewahrt.
Reiner Kryolith hat seinen Schmelzpunkt bei etwa 1000° C, doch kann derselbe durch
Beimengen von etwa 5 v. H. Al2O3 bis auf 915° herabgesetzt werden. Ein Zusatz von
Kalziumfluorid oder Aluminiumfluorid drückt den Schmelzpunkt noch weiter bis auf
800° herab. Das spez. Gewicht des Kryoliths beträgt im festen Zustand 9,2, im
flüssigen nur noch 2,08, während beim Aluminium der Unterschied geringer ist. Das
spez. Gewicht des reinen Aluminiums beträgt 2,6 im festen und 2,54 im flüssigen
Zustand.
Der Aluminiumzusatz in Form von Tonerde soll nicht mehr wie 25 v. H. betragen. Als
Schmelzmittel kommt in erster Linie Kalziumfluorid in Betracht, welches, wie wir
oben gesehen haben, den Schmelzpunkt bedeutend erniedrigt.
Die zur Aluminiumfabrikation zurzeit verwendeten Oefen werden durchweg mit leitendem
Schmelzboden und mehreren Elektroden ausgeführt. Der Querschnitt der Oefen besitzt
ebenfalls ohne Ausnahme rechteckige Form. Es sind zwei Arten von Oefen gebräuchlich,
die sich nur durch die Stärke der verwendeten Elektroden und durch die Bauart des
Schmelzbodens unterscheiden. Die erste Bauart enthält vier Elektrodenreihen mit
sechs bis acht Elektroden in der Reihe. Der Boden dieses Ofens besteht aus
Preßkohle, in welche zum Zwecke der Stromzufuhr vier große Eisenplatten eingelassen
sind. Die Verwendung von Preßkohle bei diesem Ofen hat den Nachteil, daß beim
Anlassen des Ofens starke Teerdämpfe auftreten.
Die zweite Bauart enthält einen nur teilweise als Leiter verwendeten Boden und
besitzt im ganzen zehn Elektroden.
Bei beiden Bauarten ist der Boden des Ofens ein wenig gegen das Ausgußloch
geneigt und die Elektroden können unabhängig voneinander reguliert werden.
Theoretisch müßten in einem Aluminiumofen 42 g Aluminium f. d. KW/Std.
niedergeschmolzen werden. In Wirklichkeit erzielt man aber nur 30 g, so daß sich ein
Wirkungsgrad des Schmelzverfahrens von 78 v. H. ergibt. Mit einer
Jahrespferdestärke, das Jahr zu 360 Arbeitstagen gerechnet, werden 190 kg Aluminium
gewonnen. Im allgemeinen rechnet man für den Ofen und Tag (24 Stunden) eine Ausbeute
von 50 bis 55 kg Aluminium. Der zum Ausschmelzen verwendete Strom hat eine Spannung
von acht bis zehn Volt und die Stromdichte f. d. qcm Elektrodenquerschnitt beträgt
1,5 bis 3 Amp.
Der Verbrauch an Tonerde stellt sich f. d. kg Aluminium theoretisch auf 1,888 kg,
erreicht aber praktisch die Höhe von 2 kg. Es sind ferner zum Ausschmelzen von 1 kg
Aluminium 100 g Kryolith und 900 g Anodenmaterial erforderlich. Da für 1 kg
Aluminiumausbeute der Preis der Tonerde etwa 0,25 M, der des Kryoliths etwa 0,50 M,
der des Anodenmaterials etwa 0,30 M beträgt, so stellt sich der reine
Materialverbrauch für die Herstellung von 1 kg Aluminium auf etwa 1,05 bis 1,10 M.
Hierzu treten dann noch die allgemeinen Spesen sowie die Bezahlung für die
notwendige Handarbeit.
Die Regulierung der Elektroden ist sehr wichtig. Man kann dieselbe jedoch leicht
vornehmen, wenn man die Flamme beobachtet, welche jede Elektrode umgibt. Wird diese
Flamme größer und färbt sie sich gelb, so ist der Ofen zu heiß und die Elektroden
müssen gesenkt werden. Ebenso wichtig ist es, die Menge des dem Schmelzprozeß
zugesetzten Aluminiums genau zu regulieren. Ist diese Menge zu gering, so tritt eine
Zersetzung der Fluoride ein und die Spannung steigt auf 15 bis 16 Volt. Die
Regulierung wird mit Hilfe einer vor dem Ofen angebrachten Glühlampe durchgeführt,
welche bei zu hoher Voltzahl zum Leuchten kommt. Der Prozeß dauert in der Regel ein
bis zwei Tage.
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Eine neuartige Verwendung des Eisenbetons dürfte diejenige
zur Herstellung von Denkmälern sein. Ein französischer Abbé
Fontanille kam auf den Gedanken, auf einer Felsenhöhe bei dem Orte Espaly
(Haute Loire) eine Kolossalstatue des heiligen Joseph aus Eisenbeton zu erbauen. Das
Werk gelang glänzend und macht nun nach der Fertigstellung einen imposanten Eindruck. Auf einem
steilen Basaltfelsen ist die 22,10 m hohe Figur des Heiligen mit dem Jesuskind
dargestellt. Der turmförmige, auf sieben Pfeilern mit dazwischengebauten Wänden
stehende Unterbau der Gruppe dient gleichzeitig als Kapelle und enthält zwei
ringsherumlaufende, auf Säulen ruhende Galerien.
Die Statue besteht im wesentlichen aus einem Gerippe, das aus neun wagerechten
Plattformen zusammengesetzt ist und in seinem Innern einen Schacht besitzt, der in
seinem unteren Teile einen Durchmesser von 2,30 m, in seinem oberen Teile einen
solchen von 1,80 m hat und sich oben in eine 60 cm weite Röhre fortsetzt, welche bis
zu dem Kopfende der Statue führt. Eine besondere Konstruktion dient dazu, den zum
Himmel erhobenen Arm des Heiligen zu stützen.
Die Statue wurde nicht in einem Guß, sondern aus mehreren Teilen ausgeführt. Der
Kopf, der rechte Arm und das Jesuskind wurden für sich hergestellt und nachträglich
mit dem Körper verbunden, auch der Körper wurde in mehrere Abschnitte unterteilt.
Jeder Teil des Modells wurde zunächst sechsmal vergrößert, um die gewünschten
Abmessungen zu erhalten. Als Gerippe für die einzelnen Teile diente eine
Holzkonstruktion, welche die Umrisse schon einigermaßen erkennen ließ. Ueber das
Gerippe wurde ein Drahtnetz gespannt und auf dieses die Modelliermasse aufgetragen.
Von den Modellen wurden hierauf Gipsapgüsse genommen, welche in der üblichen Weise
in einzelne Teile zerschnitten wurden. Mit Hilfe dieser Gipsabgüsse wurden,
gleichfalls unter Verwendung von Drahtnetzen, an der Baustelle bewehrte Positive
hergestellt und letztere zur Denkmalshülle zusammengebaut. Nach Vollendung dieser
Arbeit wurden durch den Bildhauer noch kleinere Ausbesserungen vorgenommen. Die
Statue ohne Piedestal wiegt rund 80 t.
Die Vorzüge des Eisenbetons – das sandsteinartige Aussehen, die verhältnismäßig
geringere Empfindlichkeit gegen Witterungseinflüsse gegenüber natürlichen Steinen,
die Möglichkeit der Herstellung in einem Guß und ohne Fugen, die äußerst wertvolle
Eigenschaft, mit der Zeit an Festigkeit nicht ab-, sondern zuzunehmen, die schnelle
und billige Herstellung – kamen bei diesem Werk in ausschlaggebender Weise zur
Geltung. [Beton und Eisen 1911, Heft 15.]
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Eine neue Theorie über Elementaratome wurde in der
Versammlung der British Association for the Advancement of Sience von Nicholson vorgetragen. Danach würden sich sämtliche
Elemente aus vier Grundelementen oder Elementaratomen zusammensetzen lassen. Diese
vier Elementaratome sind: Coronium, ein Atom mit zwei Elektronen; Wasserstoff, ein
Atom mit drei Elektronen; Nebulium, ein Atom mit vier Elektronen; Protofluorin, ein
Atom mit fünf Elektronen, welches noch leichter als Helium und chemisch sehr aktiv
ist. Nicholson nennt diese Urelemente „Protyle“.
Aus ihnen lassen sich durch geeignete Kombination die Atomgewichte sämtlicher
anderen Elemente erhalten. Die Atomgewichte der Protylen sind angenommen zu:
Cn 0,5128; H 1,008; Nu 1,6281; Pf 2,3615.
Die folgende Tabelle gibt einige Kombinationen von Protylen
wieder, die eine bemerkenswerte Uebereinstimmung mit den Atomgewichten dieser
Elemente zeigen.
Element
Formel
Atomgewicht
be-rechnet
beobachtetoder voraus-gesagt
Helium
Nu Pf = He
3,99
3,99
Argon
5 He
39,88
39,88
Krypton
5 Nu4 (Pf H3)
83,0
82,9
Xenon
5 He4 (Pf H3)
130,29
130,2
Ra-Emanation
2 3 He4 (Pf H3)2 Nu4
(Pf H3)
222,8
222,4
Neon
2 (Pf H3)
20,21
20,2
[Prometheus, 10. Februar 1912.]
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Für die Regulierung der öffentlichen Uhren auf
funkentelegraphischem Wege hat, wie die Münchener Neuesten Nachrichten
melden, Professor Cerebotani in München ein neues System
ausgearbeitet, das demnächst erprobt werden soll.
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In Montecarlo wurde eine Station für Fernphotographie nach
dem System von Professor Korn, München, eingerichtet. Es
sollen damit telegraphische Bildübertragungen von Paris nach der Riviera ausgeführt
werden. Auch ein Anschluß der Station des Berliner Lokalanzeiger ist geplant, wobei
Paris als Zwischenstation zu dienen hat. [Der Tag.]