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Eisen

Eisen

Natürlich geht dabei der Begriff der
Härtbarkeit, der sonst für die Unterschei-
dung von Stahl und Eisen ausschlaggebend
ist, vollständig verloren. — Das E. des Alter-
tums war Schmiedeeisen oder auch Stahl.
Gußeisen dürfte nur in China bekannt ge-
wesen sein, dort allerdings schon um 700 vor
Christi Geburt, denn eine gegossene eiserne
Pagode jener Zeit ist gut verbürgt. Das E.
des Altertums war ein auch nach unseren
heutigen Begriffen gutes und wurde durch
„Renn“-Arbeit in einem einmaligen, recht
einfachen Prozesse direkt aus dem Erze ge-
wonnen. Die Reduktion der Eisenerze wurde
entweder im Herde vorgenommen und hieß
dann Luppenfrischerei, oder in Öfen, die
nach den in ihnen erhaltenen Eisenklumpen
(„Stücken“ oder „Wolf“ genannt) Stücköfen
oder Wolföfen heißen. — Zur Luppen-
frischerei wurden die von Eisenplatten oder
Mauerwerk umgebenen Herde mit Kohlen-
klein und leicht schmelzbaren Erzen aus-
gekleidet, dann der Herd mit glühenden
Kohlen gefüllt und das Erz aufgegeben. Dem
Herde gegenüber wurde ein Gebläse aufge-
stellt, das anfangs nur schwach in Betrieb
gesetzt wurde. Der Wind strich zunächst
durch glühende Holzkohlen und erzeugte da-
durch Kohlenoxyd, welches reduzierend auf
das Erz einwirkte. Während der Operation
wurde nach und nach der zu verarbeitende
Rest an Erz und Kohle hinzugegeben. Sobald
genügend Erz reduziert war, wurde das Ge-
bläse allmählich verstärkt und die Masse
näher herangerückt, bis sich die „Luppe“
gebildet hatte, die dann durch Aushämmern
am Feuer ausgeschmiedet wurde. In der
Luppenfrischerei konnten nur sehr eisen-
reiche, leicht schmelzbare Erze verwendet
werden. Der Stückofen, der primitive Vor-
läufer unserer Hochöfen, bestand aus einem
an der oberen Öffnung, der Gicht, sich
etwas verjüngenden Schacht von 2—5 m Höhe
und etwa 0,8—1,5 m größter Weite. Der
Prozeß verlief in derselben Weise wie bei der
Luppenfrischerei, nur konnten hier größere
Mengen verarbeitet, und dementsprechend
Klumpen von 5—8 Zentner Gewicht erhalten
werden, während man bei der Luppen-
frischerei nur 1 bis höchstens 3 Zentner er-
hielt. In früheren Zeiten ließ man den Ofen
nach jeder Schmelze erkalten, später wurde
der Betrieb allmählich immer länger fort-
gesetzt und ging hierdurch und durch die
starke Vergrößerung seiner Höhe und seines
Umfanges in den Hochofenprozeß über, bei
dem nun aber wesentlich andere technische
und theoretische Momente mitspielen. — Der
Hochofen, früher meist Hohofen genannt,
ist ein dicker runder Turm von recht ver-
schiedenen Dimensionen, z. B. 20 m Höhe
und 6 m größter Breite. Der innere Hohl-
raum ist etwas unterhalb der Mitte am
weitesten und unten, dicht oberhalb des
Herdes, stark verjüngt. An dieser Stelle
findet der Eintritt des vorgewärmten Gebläse-
windes statt. Der Hochofen wird in Betrieb
gesetzt, indem man ihn durch ein kleines

Feuer allmählich vorwärmt, dann Koks auf-
gibt und darüber in regelmäßigen Lagen Erz,
Zuschlag und Brennmaterial schichtet. Der
Zuschlag ist nach der Natur des Erzes und
der es begleitenden Gangarten verschieden.
Sein Zusatz bezweckt die Bildung einer
Schlacke, welche das entstehende Eisen vor
etwaiger Oxydation schützt und gleichzeitig
verhindert, daß sich durch Bildung eisen-
reicher Silikate ein Teil des Eisens ver-
schlackt. Besonders geeignet als Schlacke
ist ein Kalktonerdesilikat, zu dessen Bildung
man bei überschüssiger Kieselsäure Kalk,
bei überschüssigem Kalk Ton oder ein an-
deres kieselsäurereiches Material hinzufügt.
Ist der Ofen gefüllt, so wird der Gebläsewind
angestellt. Durch ihn verbrennt zunächst das
zu unterst aufgeschichtete Brennmaterial
unter Bildung von Kohlendioxyd, welches in
der darüber liegenden Schicht von glühendem
Koks zu Kohlenoxyd reduziert wird. Letz-
teres reduziert nun seinerseits das ins Glühen
geratene Eisenerz zu schwammigem £., indem
es selbst wieder zu Kohlendioxyd wird, um
dann durch die nächste Schicht Kohlen von
neuem regeneriert zu werden. Dieser Prozeß
setzt sich so lange fort, bis schließlich das Gas
den Ofen passiert hat und aus der Gicht
austritt. Das austretende Gas (Gichtgas)
ist daher ein Gemisch von Stickstoff, Kohlen-
dioxyd und Kohlenmonoxyd. Es wird auf-
gefangen und, da es infolge seines Gehaltes
an Monoxyd hohen Heizwert besitzt, zum
Vorwärmen des Gebläsewindes und für an-
dere Zwecke verwendet. Das Vorwärmen der
Gebläseluft geschieht bei allen größeren
Hochöfen in steinernen Winderhitzern, die
in ihrer jetzigen Ausführung Cowzer genannt
werden. In dem Ofen kann man verschie-
dene, allerdings nicht scharf voneinander ge-
trennte Zonen beobachten. Die Zone, in der
die Reduktion des Eisenerzes zu E. stattfindet
und die danach kurz Reduktionszone genannt
wird, liegt je nach der Natur des Eisenerzes
tiefer oder höher, die Temperatur in ihr
beträgt 600—900°. Je poröser die Erze, je
höher die Temperatur und je reicher das auf
das Erz einwirkende Gasgemenge an Kohlen-
oxyd ist, um so schneller geht die Reduktion
vor sich. Da das Material allmählich zu-
sammensintert, so sinkt das reduzierte E. mit
der gebildeten Schlacke tiefer in den Ofen
hinab und kommt dabei in Zonen immer
höherer Temperatur. Bei etwa 1000° nimmt
das schwammartig fein verteilte E. Kohlen-
stoff auf und sättigt sich bei etwa 1400°
damit. Schließlich schmilzt es in der untersten
Zone vollständig und sammelt sich als flüssige
Masse auf dem Herde an, während die
leichtere Schlacke obenauf schwimmt. Die
Schlacke läßt man durch eine Spalte über die
sog. Schlackentrift abfließen, welche durch
die Schlackenleiste, eine gußeiserne Platte,
gegen die Stichöffnung abgeschlossen ist. Die
Stichöffnung dient dazu, in geeigneten Zeit-
räumen, drei- bis viermal am Tage, E. ab-
fließen zu lassen. Nur selten wird das E. des
Hochofens sogleich in die Form gegossen, in