XIII. Verbesserungen in der Eisenfabrication, worauf sich William Neale Clay, Chemiker in West Bromwich, in der Grafschaft Stafford, am 23. Mai 1838 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Decbr. 1838, S. 339. Clay's Verbesserungen in der Eisenfabrication. Man kann die Eisenerze Englands in drei Classen theilen. Zur ersten gehoͤrt der gewoͤhnliche Thoneisenstein, aus dem in England das meiste Eisen gewonnen wird. Zur zweiten gehoͤren die reichen kohlensauren Eisenerze, welche nur wenige erdige Theile enthalten, und welche durch das Roͤsten ihre Kohlensaͤure verlieren und in Eisenoxyd verwandelt werden. Zur dritten endlich gehoͤren die Eisenoxyde, welche in der Natur rein, oder mit Kieselerde oder anderen erdigen Stoffen verbunden, vorkommen. Die Methode, nach welcher man in Staffordshire, Wales, Schottland und anderen Gegenden Eisen aus dem gewoͤhnlichen Thoneisensteine gewinnt, besteht darin, daß man diese Erze zuerst roͤstet, und hierauf mit Brennmaterial und Flußmitteln, sogenanntem Zuschlag, vermengt, in großen Hohoͤfen ausschmilzt. Das hiedurch ausgebrachte Eisen gibt entweder sogenanntes Roheisen, oder man verwendet es sogleich zum Gusse verschiedener Gegenstaͤnde. Die Verwandlung des Roheisens in Schmiedeisen geschieht durch das sogenannte Frischen und Puddliren, welche beide Processe zur Genuͤge bekannt sind. In einigen Eisenwerken sezt man dem geroͤsteten Thoneisensteine, um ihn reicher zu machen, gewisse Quantitaͤten der rothen und anderen reichen Eisenerze von Cumberland, Lancashire, North, Staffordshire zu. – Die oben unter der zweiten und dritten Classe begriffenen reichen Eisenerze sind von solcher Beschaffenheit, daß man, wenn man sich ihrer allein bedienen wollte, das eben angegebene Verfahren nicht zur Gewinnung von Eisen aus ihnen einschlagen koͤnnte; obschon ich glaube, daß man einige der reichen Erze des Lancashire zu gewissen Zweken, und nachdem man sie mit bedeutendem Kostenaufwande mit einer geringen Menge armen Erzes gemischt hat, mittelst Holzkohle in Hohoͤfen reducirt. Obwohl nun die zur zweiten und dritten Classe gehoͤrigen reichen Erze hier und da in Lagern und Gaͤnge von bedeutender Maͤchtigkeit vorkommen, so benuzte man sie bisher doch nicht fuͤr sich allein, sondern theilweise und mit aͤrmeren Erzen vermengt. Meine erste Erfindung geht demnach darauf hinaus, aus diesen reichen Erzen nach einem sehr einfachen Verfahren und mit sehr geringem Kostenaufwande (im Vergleiche mit den mit der Eisenerzeugung aus dem Thoneisensteine verbundenen Kosten) Schmiedeisen zu gewinnen, wie ich dieß sogleich angeben will. Ich nehme eine beliebige Menge von dem in Lancashire oder Cumberland vorkommenden Rotheisensteine oder von dem sonstigen reichen Eisenerze, und zerkleinere die groͤßeren Klumpen zwischen Walzen, durch Anwendung von Waͤrme oder auf irgend andere Weise zu Stuͤken von der Groͤße von Haselnuͤssen, welche Groͤße ich fuͤr die beste halte. Mit 100 Theilen dieses zerkleinerten Erzes vermenge ich 20 Theile reine trokene Steinkohlenasche oder Schlaken, oder Kohks oder Holzkohle oder Torfkohle oder Anthracit oder irgend eine andere kohlige Substanz, welche so zerkleinert worden ist, daß sie durch ein Sieb mit viertelzoͤlligen Maschen faͤllt. Dieses Gemenge bringe ich in Retorten von beilaͤufig 7 Fuß Laͤnge auf 18 Zoll Hoͤhe und 2 Fuß Breite, welche ich aus Thon, feuerfesten Baksteinen, Eisen oder anderem Materiale, das eine bei Tag sichtbare Kirschrothgluͤhhize auszuhalten vermag, bauen lasse, und fuͤr die ich die Gestalt eines D fuͤr die geeignetste halte. Diese Retorten seze ich horizontal in eine Kammer ein, welche an dem Ende eines Puddlir- oder anderen Ofens angebracht seyn kann, damit sich die sonst verlorengehende Hize dieses Ofens zum Heizen der Retorten und ihres Inhaltes bis zum Kirschrothgluͤhen verwenden laͤßt. Die fuͤr die Retorten bestimmte Kammer ist je nach dem Hizgrade, den der Puddlirofen zu geben vermag, fuͤr eine gewisse Anzahl von Retorten zu bauen, und zwischen dem Ende des Puddlirofens und dem Rauchfange so anzubringen, daß der Zug in diesem Ofen nicht beeintraͤchtigt wird. Die Enden der Retorten sollen sich so weit uͤber dem Boden befinden, daß man der Laͤnge nach einen eisernen Trog, welcher zur Aufnahme der aus den Retorten herauszuschaffenden Stoffe dient, unter sie bringen kann. Die aus dem Puddlirofen austretenden Flammen und Duͤnste werden auf diese Weise die Retorten erhizen, ohne zu deren Innerem selbst Zutritt zu erhalten. Das eine Ende der Retorten ist nach der an den Gasretorten uͤblichen Methode mit einem Thuͤrchen zu verschließen, damit man die Retorten leicht oͤffnen, entleeren, wieder fuͤllen und abermals schließen kann, indem auf diese Weise so lange fortgefahren werden soll, als der Ofen genug Hize hat, und sowohl er als die Retorten sich in gutem Zustande befinden. Es gehoͤrt mit zu den Vorzuͤgen meines Verfahrens, daß dasselbe ununterbrochen fortgeht, und daß man die Retorten nie auskuͤhlen zu lassen braucht. Mit den Retorten sind Roͤhren in Verbindung zu bringen, durch welche die in ihnen entwikelten Duͤnste in den Schornstein oder anderswohin geleitet werden. In Betreff des Fuͤllens der Retorten habe ich zu bemerken, daß ich dieselben bis zu der Graͤnzlinie der zum Hizen der Retorten dienenden Feuerzuͤge mit dem angegebenen Gemenge fuͤlle, und daß ich, nachdem ich obenauf zwei oder drei Schaufeln Schlaken, Kohks oder dergl. gegeben, deren Thuͤrchen so schließe, daß keine atmosphaͤrische Luft in sie eindringen kann. In diesem Zustande belasse ich die Retorten 12 Stunden oder daruͤber, je nach dem Hizgrade des Ofens. Man kann sich von dem Gange der Operation und deren Vollendung uͤberzeugen, indem man von Zeit zu Zeit einige Erzstuͤke mit Zangen aus den Retorten nimmt, und sie mit einer Feile anfeilt, um zu sehen, ob sie ein metallisches Aussehen erlangt haben. Man wird in Kuͤrze so viel Uebung erlangt haben, als zur gehoͤrigen Beurtheilung noͤthig ist. Das aus den Retorten Genommene kann, wenn Schmiedeisen daraus gewonnen werden soll, sogleich in einen Puddlirofen gebracht werden. Sollte es keinen genuͤgend metallischen Zustand zeigen, so muͤßte man zugleich damit auch noch 5 oder mehr Procent Anthracit oder eine andere Kohle in den Puddlirofen eintragen. Das Puddeln selbst geschieht ganz nach dem gewoͤhnlichen Verfahren; es geht schnell von Statten, und kann eigentlich mehr ein Zusammenschweißen der einzelnen Theile zu Klumpen als ein Puddeln genannt werden. Wenn die Schlaken gut herausgearbeitet worden sind, so bildet man die Luppen, die man dann unter den Hammer oder in das Walzwerk bringt. Ich binde mich nicht gerade daran, die Retorten in eine Kammer zu bringen, welche mit der aus dem Puddlirofen entweichenden Hize geheizt wird; denn man kann die Kammer eben so gut auch durch andere Oefen heizen. Ebenso halte ich mich nicht strenge an den oben erwaͤhnten kohligen Zusaz, von 20 auf 100 Theile, da es nur darauf ankommt, daß von diesem Zusaze eine hinreichende Menge vorhanden sey. Ich habe gefunden, daß eine groͤßere Menge Zusaz als bei dem oben angegebenen Hizgrade wirklich nothwendig ist, nicht nachtheilig wirkt, sondern meinem Zweke vollkommen entspricht. Obschon ich ferner eigens geformte Retorten empfohlen und angerathen habe, sie horizontal einzusezen, so binde ich mich doch auch nicht in dieser Beziehung, indem man auch große Massen Eisenerz meiner Erfindung gemaͤß in einem Ofen behandeln kann, der mit einem kegelfoͤrmigen Kalkofen Aehnlichkeit hat. Soll dieses leztere Verfahren eingeschlagen werden, so bringe ich ein Gemenge aus 100 Theilen Eisenerz und 60 Theilen Steinkohle, Kohks oder einem anderen kohligen Stoffe in den Ofen, und sperre, nachdem ich den Ofen so gleichmaͤßig als moͤglich bis zum hellen Rothgluͤhen erhizt, am unteren Theile des Ofens allen weiteren Zutritt der Luft ab. Nach Absperrung des Luftzutrittes von Unten gebe ich oben auf den Ofen noch eine 5 bis 6 Zoll hohe Schichte Anthracit, Kohks oder einem anderen geeigneten kohligen Stoffe. Das Eisenerz wird auch auf diese Weise in metallischen Zustand reducirt werden, wobei man sich von dem Fortgange der Operation von Zeit zu Zeit durch ausgenommene Proben, welche man auf die bei den Retorten angegebene Weise pruͤft, uͤberzeugt. Ist das Eisenerz gehoͤrig desoxydirt, so nimmt man es aus dem Ofen, um denselben sogleich wieder frisch einzurichten. Soll Gußeisen nach meiner Methode erzeugt werden, so trage ich in die Retorten auf 100 Theile des reichen Erzes dem Gewichte nach 30 Theile der oben angefuͤhrten kohligen Stoffe ein, und lasse die Hize laͤnger, z.B. noch ein halb mal so lang einwirken, als es zur bloßen Reduction des Eisens erforderlich ist. Es geschieht dieß deßhalb, weil, um Gußeisen zu erzeugen, dasselbe mit so viel Kohlenstoff gesaͤttigt werden muß, daß es im Kupolo-Ofen der Gießer leicht in Fluß geraͤth. Man kann das aus den Retorten kommende Erz gleich in den Kupolo-Ofen bringen, und ebenso behandeln, als wenn man zerschlagenes Roheisen nach dem alten Verfahren zu verarbeiten haͤtte. Ich weiß wohl, daß man vor mehreren Jahren vorschlug, die genannten reichen Eisenerze mit Holzkohle oder anderer Kohle in Tiegeln zu schmelzen, um auf diese Weise Stahl zu gewinnen. Ich umfasse daher in meinem Patente keineswegs irgend ein Verfahren, nach welchem solche Erze in Retorten, Tiegeln oder Oefen geschmolzen werden. Ich weiß ferner, daß man durch Cementation aus geroͤstetem Thoneisensteine Eisen gewinnen kann; und daß man vorschlug, geroͤstete Erze nach einem Probensysteme im Großen dem bekannten Cementationsprocesse zu unterwerfen, wie dieß in dem unterm 4. Jul. 1837 dem Isaac Hawkins ertheilten Patente ausgesprochen ist.Wir haben dieses Patent bereits im polyt. Journal Bd. LXVI. S. 218 mitgetheilt. A. d. R. Dieser Cementationsproceß duͤrfte jedoch weit groͤßere Kosten veranlassen, als die Reduction der geroͤsteten Erze in den gewoͤhnlichen Hohoͤfen. Ich erwaͤhnte aller dieser Methoden nur um zu zeigen, daß die meinige nichts mit ihnen zu schaffen hat, indem sie sich auf die Behandlung der reichen, in den gewoͤhnlichen Hohoͤfen nicht reducirbaren, und keineswegs auf die gewoͤhnlichen geroͤsteten Thoneisensteine bezieht.