Eisen
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Eisen
ein besonders kohlenstoffarmer schmiedbarer Stahl
hergestellt werden, so wird statt des Spiegeleisens
Ferromangan, ein über 20% Mangan
haltendes Roheisen, verwandt. Bei der schwedischen
Methode treibt man die Entkohlung
nur so weit, daß direkt Stahl entsteht. Das
jetzt fast allgemein benutzte englische Verfahren
ist zwar meist etwas teurer, gewährt, aber einen
weit sicherem Erfolg. — In dem Bessemerverfahren
war eine Methode gegeben, aus Roheisen mit
höchstens 0,1 °/o Phosphor schnell große Mengen
von brauchbarem Stahl und Schmiedeeisen zu
gewinnen, bei höherem Phosphorgehalte muß
das Verfahren von Sydney Gilchrist Thomas
angewandt werden, nach dem noch Roheisen mit
1,5—3 0/0 Phosphor in der Bessemerbirne brauchbaren
Stahl liefert. Der Konverter des eigentlichen
Bessemerprozesses besteht aus Eisen, das
mit einer feuerfesten, aus Quarz und Ton hergestellten
Masse ausgefüttert ist. Thomas verwendet
nun statt dieses „sauren“ Futters ein
solches aus basischem Material, das er durch
starkes Glühen von Dolomit oder Magnesit und
Vermengen des erhaltenen Erzeugnisses mit einem
Bindemittel (Wasserglas-Steinkohienteer, g.wann.
Die sich erst am Schlüsse des Oxydationsprozesses
bildende Phosphorsäure wird dadurch gebunden
und dem Eisen entzogen, die erzeugte, leicht lösliche
Phosphorsäure enthaltende Schlacke aber
als gutes Düngemittel an die Landwirte verkauft
(Thomasschlacke). — Dieses Verfahren ist gerade
für die deutsche Eisenindustrie von größter
Bedeutung, da viele deutsche Roheisen Phosphor
enthalten und bei dem ursprünglichen Bessemerverfahren
nur Stahl geringerer Güte liefern.
Weder für den sauren, noch für den basischen
Birnenprozeß eignen sich Roheisen mit mittlerem
Phosphorgehalt. Für den basischen Prozeß tritt
noch die Forderung hinzu, daß das Eisen manganhaltig
und möglichst frei von Silizium (höchstens
o,s 0/0 I) sei, während beim sauren Prozeß siliziumhaltiges
graues Roheisen bevorzugt wird. — Die
Bildung von Stahl durch Zusammenschweißen
von Roheisen mit sauerstoffabgebenden Körpern
hat ebenfalls zu einer Reihe von Verfahren Anlaß
gegeben. Der sog. Erz- oder Uchatiusstahl
wird durch Zusammenschmelzen von Roheisen
mit Eisenerz in Tiegeln hergestellt. Nach
dem ähnlichen Siemensprozeß schmilzt man
in einem besonderen, mit vorgewärmtem Luft-Gasgemisch
arbeitenden Flammofen Roheisen,
setzt dann reine Eisenerze (Roteisenerz mit wenig
Gangart) zu und bringt durch Rühren eine vollkommene
Mischung der Flüssigkeit zustande
Beim Martinprozeß wird der Siemenssche
Flammofen dazu benutzt, Roheisen mit Schmiedeeisen
zusammenzuschmSlzen, und zwar soll dabei
hauptsächlich Schrott, d. h. unbrauchbar gewordene
Schmiedeeisengegenstände, wie alte
Eisenbahnschienen, altes Bergbauwerkzeug usf.,
Verwendung finden. Die Erfahrung hat aber
gelehrt, daß auf diese Weise nicht ohne weiteres
ein guter Stahl vom berechneten mittleren
Kohlenstoffgehalte erzeugt werden kann, sondern
daß die Unreinheiten des Roheisens (Silizium,
Mangan, Phosphor) erst durch Oxydation
entfernt werden müssen. Diese Oxydation geschieht
zwar teilweise durch den Rost des Schrottes
und den überschüssigen Sauerstoff der Flammen,
muß aber meist durch Zusatz von Oxyden I
(Erz oder Hammerschlag) vervollständigt werden.
Dadurch werden die beiden letztgenannten Verfahren
zu dem Siemens-Martin-Prozeß vereinigt.
Das reine Siemensverfahren wird hauptsächlich
dort angewandt, wo reine Eisenerze
leicht zu haben sind, Während Schrott fehlt, die
Regel ist aber die kombinierte Methode. — Der
Martin- und der Bessemerprozeß unterscheiden
sich wesentlich dadurch, daß letzterer ohne Wärmezuführung
ausgeführt wird, während ersterer im
Gegenteil recht erhebliche Mengen gasförmigen
Brennstoffs erfordert, dafür besitzt ersterer aber 1
einige andere Vorteile. Im Martinprozeß kann
alles das Roheisen Verwendung Enden, das
weder für den sauren noch für den basischen
Birnenprozeß geeignet ist. Der Flammofen gestattet
weiter, jederzeit Proben zu entnehmen und
durch Feststellung des Phosphor- und Schwefelgehaltes
den Betrieb zu regeln. Schließlich ist I
die gute Verwertung des an sich geringwertigen
Schrottes zu nennen. Von größtem Vorteile würde
allerdings die Gestaltung des Prozesses zu einem
dauernden sein, wozu bereits erfolgversprechende I
Versuche gemacht worden sind. Nach Bertrand I
und Thiel soll das Roheisen im Flammofen nur
teilweise durch Erzzuschlag von seinen Verunreinigungen
befreit werden, die volle Reinigung
und Fertigstellung des Erzeugnisses aber in I
Feinöfen (s. o.) geschehen. Beim Talbot- sowie I
Häntkeprozeß soll von Zeit zu Zeit ein Teil
des flüssigen Eisens abgegossen und sogleich |
neues Material in den Ofen eingesetzt werden. Das |
Zusammenschmelzen von Roheisen mit Schmiedeeisen
zur Erzeugung von Stahl ist für das erst- I
genannte Material ein Entkohlungs-, für das letz- I
tere ein Kohlungsverfahren. Um 1900 gelang I
die Erfindung wirtschaftlich arbeitender elektrischer
Öfen zur Überführung von Roheisen in Stahl, I
und zwar auf drei mehr oder weniger voneinander I
abweichenden G,rund’agen. Stassano erhitzt I
durch die Strahlung eines oberhalb des Eisenbades
übergehenden Lichtbogens, Heroult führt den I
Lichtbogen durch das Eisenbad selbst; Kjellin
aber erzeugt einen Induktionsstrom in dem in
einer Rinne befindlichem Bade. Als Abarten
des PIeroultschen Verfahrens sind 1 zu nennen
das von Girod, von Chaplet, von Keller und
das von Nathusius. Letzteres unterscheidet sich I
insofern wesentlicher von den übrigen, als die
Bodenelektroden durch eine Magnesitmasse voneinander
getrennt sind, die bei hoher Temperatur
genügend leitend wird, um eine Bodenerwärmung
hervorzubringen. — Eine Verbesserung des Kjel- I
linofens ist der Röchling - Rodenhausersche,
welcher zwei oder drei der ersteren zu
einem Herde vereinigt und damit ein wesentlich
bequemeres Arbeiten gestattet. — Der große
Vorteil des Elektroofens gegenüber dem Martin-Siemens-Ofen
liegt in 4 er Vermeidung von
Heizgasen, die bei der letzteren besonders bei der
Desoxydation und der Kohlung sowie während
des Abstechens einer Charge oxydierend und damit
schädlich wirken. Der elektrische Ofen
eignet sich also zur Herstellung besonders guten |
Stahles, während er für die Herstellung geringerer
Ware der hohen Heizkosten wegen wenig I
geeignet erscheint, — Stahldarstellung aus
Schweißeisen. Dieses Verfahren liefert einen I
