XXXI. Ueber die chemischen Veränderungen, welche das Roheisen während seiner Umwandlung in Stabeisen erfährt; von Prof. F. Crace Calvert und Richard Johnson. Aus dem Philosophical Magazine, September 1857, S. 165. Mit einer Abbildung. Calvert, über die chemischen Veränderungen des Roheisens während Umwandlung in Stabeisen. Wir wünschten einige Verbesserungen in der Eisenfabrication zu machen und gingen daher die bisherigen Analysen von Roheisen und Stabeisen genau durch; wir fanden aber, daß sich zwischen deren Resultaten keine Vergleichung anstellen läßt, weil die analysirten Proben von verschiedenen Quellen herstammten, auch keine Analyse bezüglich der verschiedenen chemischen Veränderungen welche das Roheisen während des Puddelprocesses erfährt, bisher veröffentlicht worden ist. Wir entschlossen uns daher, diese Untersuchung vorzunehmen, in der Hoffnung einiges Licht über diese wichtige Operation bei der Eisenfabrication zu verbreiten, und dadurch die Eisenhüttenmänner in Stand zu setzen diejenigen Verbesserungen im Puddeln des Eisens zu machen, welche in mehrfacher Hinsicht so wünschenswerth sind. Um die allmählichen Veränderungen welche das Roheisen während seiner Umänderung in Stabeisen erfährt, zu erforschen, nahmen wir, nachdem das Roheisen im Puddelofen geschmolzen war, nach jedesmaligem Verlauf von fünf bis zehn Minuten Proben aus demselben und ermittelten dann deren chemische Zusammensetzung. Die analytischen Verfahrungsarten, welche wir befolgten, um die Bestandtheile des Roh- und Stabeisens, sowie der während des Puddelns aus dem Ofen gezogenen Proben zu bestimmen, wollen wir vor Allem ausführlich beschreiben; auf die Genauigkeit der von uns angenommenen analytischen Methoden mußten wir uns ganz verlassen können, weil im Roheisen die fremdartigen Bestandtheile größtentheils nur in geringer Menge enthalten sind, und von ihrer allmählichen Entfernung oder Abnahme die Güte des erzeugten Stabeisens abhängt. Eisen. – Um das Eisen quantitativ zu bestimmen, lösten wir 1 Gramm der Eisenprobe in reiner Salzsäure auf, reducirten die Lösung durch Zusatz von ein wenig reinem Zink vollständig zu Oxydulsalz, und bestimmten dann den Eisenbetrag nach Margueritte's Verfahren.Im polytechn. Journal Bd. C S. 380. Kohlenstoff. – Nach vielen Versuchen fanden wir, daß das beste Verfahren zur Bestimmung desselben darin besteht, das Eisen in sehr feines Pulver zu verwandeln, entweder durch Pulverisiren oder mittelst einer Feile, und dann den Kohlenstoff mit Hülfe der Rothglühhitze durch einen langsamen Strom von reinem und trocknem Sauerstoffgas zu verbrennen. Dazu wendeten wir folgenden Apparat an: Textabbildung Bd. 146, S. 122 a Kolben, enthaltend ein Gemenge von chlorsaurem Kali und Kupferoxyd, welches durch gelindes Erhitzen einen regelmäßigen Strom von Sauerstoff liefert. b Flasche, enthaltend eine concentrirte Lösung von Aetzkali, um alles Chlor und jedes Oxyd desselben, welche etwa erzeugt wurden, zurückzuhalten. c Röhre, gefüllt mit Bimsstein, welcher mit Aetzkalilösung befeuchtet wurde; sie dient zu demselben Zweck wie die vorhergehende Flasche. d ist eine Uförmige Röhre, welche mit Stücken von geschmolzenem Netzkali gefüllt ist und ebenfalls zu demselben Zwecke dient. e Flasche, welche concentrirte Schwefelsäure enthält, um alle im Sauerstoffgas etwa enthaltene Feuchtigkeit zurückzuhalten. f Porzellanrohr, in welches ein Porzellanschälchen gestellt wurde, worin sich das pulverisirte Eisen befand. g Rohr, gefüllt mit kleinen Stücken von Bimsstein, welche mit concentrirter Schwefelsäure befeuchtet sind, damit sie jede Feuchtigkeit zurückhalten. h Kugelapparat, gefüllt mit concentrirter Kalilauge, um die Kohlensäure zu bestimmen, welche durch die Vereinigung des Sauerstoffs mit dem Kohlenstoff des Eisens erzeugt wurde. i kleine Röhre mit Stücken von Aetzkali, um jede Spur von Kohlensäure zurückzuhalten, welche im Kugelapparat etwa nicht absorbirt wurde. Damit die Absorption der Kohlensäure vollständig erfolgt, ist es nothwendig die Operation sehr regelmäßig und langsam zu leiten; es sind daher beiläufig zwei Stunden erforderlich, um allen Kohlenstoff zu verbrennen welcher in beiläufig 3 Grammen Eisen enthalten ist. Nach dieser. Methode ergab sich bei zwei Analysen derselben Probe selten eine größere Differenz als 0,05. Wir gebrauchten auch die Vorsicht, das nach der Verbrennung erhaltene Eisenoxyd aufzulösen, um uns zu überzeugen daß es kein Wasserstoffgas entwickelte und folglich kein metallisches Eisen zurückblieb. Silicium. – Das im Roheisen enthaltene Silicium ist sehr schwierig mit Genauigkeit zu bestimmen, und erst nachdem wir verschiedene Verfahrungsarten vergeblich versucht hatten, nahmen wir die folgende an, welche uns sehr genügende und übereinstimmende Resultate gab. 5 Gramme des Eisens wurden in Königswasser aufgelöst, welches überschüssige Salpetersäure enthielt, worauf man das Ganze zur Trockne verdampfte und in einem Platintiegel mit seinem dreifachen Gewicht eines Gemenges von reinem kohlensaurem Kali und kohlensaurem Natron schmolz. Die erhaltene Masse wurde in Wasser aufgelöst und mit Königswasser gekocht, bis sämmttliches Eisenoxyd in Lösung übergegangen war, worauf man wieder zur Trockne verdampfte und den Rückstand sorgfältig auf beiläufig 200° C. erhitzte. Die Masse wurde dann mit Salzsäure und Wasser behandelt, die Kieselerde auf einem Filter gesammelt und mit verdünnter Salzsäure ausgewaschen, bis sie vollkommen weiß war, dann getrocknet und geglüht, worauf ihr Gewicht den Siliciumgehalt des analysirten Eisens ergab. Schwefel. – Da der Schwefel nur in sehr geringer Menge im Roheisen und Stabeisen vorkommt, so ist es Ziemlich schwierig, sein Verhältniß genau zu bestimmen; dazu kommt noch, daß uns keine der bisher empfohlenen Methoden genügende Resultate gab. So schlug uns z.B. die Methode den Schwefel in Form von Schwefelwasserstoff zu bestimmen, deßhalb fehl, weil es schwierig ist, die letzten Spuren von Schwefelwasserstoff zu entfernen, welche die Flüssigkeit zurückhält, worin das Eisen aufgelöst ist und in welcher das Gas erzeugt wurde. Das Verfahren hingegen, welches darin besteht, das Eisen in Königswasser aufzulösen, den größern Theil der Säure kochend zu verjagen, und dann der Lösung salpetersauren Baryt zuzusetzen, kann nicht mit Sicherheit befolgt werden; denn einer von unsCalvert, im Journal für praktische Chemie Bd. LXVIII S. 305. hat gezeigt, daß schwefelsaurer Baryt in sauren Flüssigkeiten löslich ist, besonders in den salpetersäurehaltigen, und zwar oft in solcher Menge, daß dadurch eine größere Differenz zwischen den Analysen zweier Proben desselben Eisens entsteht, als die wirkliche Schwefel-Differenz bei zwei Eisenproben von verschiedenen Erzen beträgt. Diese Betrachtungen veranlaßten uns das letzterwähnte Verfahren in folgender Weise abzuändern: – 5 Gramme der zu analysirenden Eisenprobe wurden in feines Pulver verwandelt, welches wir allmählich und langsam in ein stark oxydirendes, aus 4 Th. rauchender Salpetersäure und 1 Th. Salzsäure bestehendes Königswasser eintrugen. Nachdem sich das Eisen aufgelöst hatte, wurde die Lösung zur Consistenz eines dünnen Syrups abgedampft, dann allmählich mit ihrem vierfachen Gewicht eines Gemenges von reinem kohlensaurem Kali und Natron gemischt, und eine Stunde lang in einem Platintiegel zum Rothglühen erhitzt. Die geschmolzene Masse wurde hierauf mit reinem kochendem Wasser erhitzt, bis der ganze lösliche Antheil aufgelöst war. Diese Flüssigkeit machten wir mit Salzsäure schwach sauer, verdampften sie dann zur Trockne, und erhitzten den Rückstand auf 200° C., um die Kieselerde unlöslich zu machen. Das Ganze wurde hierauf mit Wasser behandelt, welches mit Essigsäure schwach angesäuert war, und nach dem Absondern der Kieselerde durch Filtriren, wurde der Gehalt an Schwefelsäure, und folglich an Schwefel, aus dem Gewicht des erhaltenen schwefelsauren Baryts bestimmt. Phosphor. – Wir haben auch die genaue Bestimmung dieses Körpers als sehr wichtig betrachtet, weil derselbe, wie der Schwefel, nur in kleiner Menge vorhanden zu seyn braucht, um höchst schädlich zu seyn; schon einige Tausendtheile Phosphor mehr, oder weniger, ändern den Werth des Eisens für viele Zwecke gänzlich. Zur Bestimmung des Phosphors haben wir ein ähnliches Verfahren wie für den Schwefel, befolgt, mit dem Unterschied, daß wir die auf 200° C. erhitzte Masse mit Wasser behandelten, welches mit Salzsäure (anstatt mit Essigsäure) versetzt war und dann der Flüssigkeit, woraus wir die Kieselerde abgesondert hatten, Ammoniak in Ueberschuß zusetzten. Diese Flüssigkeit ließen wir stehen, um zu sehen ob sich Thonerde aus ihr abschied; war dieses nicht der Fall, so setzten wir Salzsäure in Ueberschuß zu, dann reines Chlorcalcium, und hierauf wieder Ammoniak, welches phosphorsauren Kalk, entsprechend der Forme PO⁵ 3 CaO, fällte, aus dem die Menge des Phosphors berechnet wurde. Dabei waren wir stets besorgt, vor dem Zusatz von Chlorcalcium die Flüssigkeit so zu verdünnen, daß kein schwefelsaurer Kalk gefällt werden konnte, auch wuschen wir den Niederschlag rasch aus, damit sich kein kohlensaurer Kalk bilden konnte. Von der Verläßlichkeit dieser Methode haben wir uns während unserer Analysen mehrmals auf die Art überzeugt, daß wir den Gehalt unserer Niederschläge an Kalk und Phosphorsäure nach Reynoso's VerfahrenIm Journal für praktische Chemie Bd. LIV S. 261. bestimmten. Aluminium. – Wenn solches vorhanden war, schied es sich bei der vorhergehenden Analyse auf angegebene Weise ab und sein Betrag konnte also bestimmt werden. Wir haben auch mehrmals Eisen in Königswasser aufgelöst, die Lösung zur Trockne abgedampft und den Rückstand mit einem Gemenge von kohlensauren Alkalien geschmolzen, welchem wir ein wenig caustisches Alkali zugesetzt hatten. Uebrigens fanden wir in dem von uns analysirten Eisen entweder kein Aluminium oder bloß Spuren desselben. Mangan. – 5 Gramme Eisen wurden in Königswasser aufgelöst, das Ganze zur Trockne verdampft und den Rückstand mit kohlensauren Alkalien geglüht. Die geschmolzene Masse wurde mit kochendem Wasser behandelt, und in die Lösung wurden kleine Stücke schwedisches Papier gegeben, um das mangansaure Alkali zu reduciren. Das Eisen und Mangan wurden dann auf einem Filter gesammelt, gut ausgewaschen und hierauf in Salzsäure aufgelöst. Diese Lösung wurde wieder abgedampft, und der Rückstand hinlänglich erhitzt um die Kieselsäure unauflöslich zu machen. Derselbe wurde dann mit ein wenig schwacher Salzsäure behandelt, und die Lösung filtrirt um die Kieselerde abzusondern. Dann wurde frisch bereiteter kohlensaurer Baryt zugesetzt um das Eisenoxyd zu fällen; dieses wurde abfiltrirt, und der Flüssigkeit schwefelsaures Natron nebst ein wenig Salzsäure zugesetzt, um den aufgelösten Baryt abzuscheiden; endlich wurde das Mangan durch ein wenig Aetzkali gefällt, ausgewaschen, getrocknet, geglüht, und sein Betrag bestimmt. Wir müssen in Kürze die physischen Veränderungen beschreiben, welche das Roheisen während seiner Umwandlung in Stabeisen erfährt. Nach dem ersten Erhitzen im Puddelofen bildet es eine dicke, teigige Masse, welche allmählich dünn, und so flüssig wie Quecksilber wird. Wenn es diesen Punkt erreicht hat, kommt es in heftiges Aufkochen, ohne Zweifel in Folge der Oxydation des Kohlenstoffs und des Entweichens des dabei entstandenen Kohlenoxydgases. Während dieser Periode der Operation schwillt die Masse bedeutend auf, und der Puddler rührt die geschmolzene Masse rasch um, in der Absicht die Oxydation des Kohlenstoffs zu erleichtern. Nach einer kurzen Zeit setzt sich die Masse allmählich; der Puddler wechselt dann sein hakenförmiges Werkzeug, womit er das Eisen durchgearbeitet und gewendet hat, und schreitet zum eigentlichen Puddeln; er sucht nämlich die in der geschmolzenen Schlackenmasse schwimmenden Klümpchen oder Kügelchen hämmerbaren Eisens in größere Klumpen, sogenannte Ballen, zu vereinigen; zu dem Ende wird ein Klümpchen, das hierbei gleichsam als Kern dient, auf der weichen Masse hin und her gerollt, wobei die Klümpchen zusammenschweißen, sich von der Schlacke trennen und nach und nach durch Anhäufung große Klumpen, sogenannte Ballen, von beiläufig je 80 Pfd. Gewicht bilden, von welchen die Schlacke ausfließt. Dieser Theil der Operation erfordert von Seite des Puddlers große Geschicklichkeit; denn es ist nahezu sämmtlicher Kohlenstoff oxydirt worden, daher, wenn der Luftstrom nicht mit großer Sorgfalt regulirt wird, das Eisen selbst oxydirt (verbrannt) wird, wodurch nicht nur der Verlust an hämmerbarem Eisen größer wird, sondern auch das Eisen, weil es eine gewisse Menge Eisenoxyd enthält, sich spröde und von schlechter Qualität zeigt. Wir wollen nun die verschiedenen chemischen Veränderungen untersuchen, welche das Roheisen während seiner Umwandlung in Stabeisen erfährt. Das Roheisen, welches wir für unsere Versuche wählten, war ein gutes Staffordshirer, mit kaltem Winde erblasenes, und zwar graues Nr. 3, welches man zur Anfertigung von Eisendraht benutzt. Seine Zusammensetzung war folgende: Erste Analyse. Zweite Analyse.     Mittel. Kohlenstoff      2,320        2,230     2,275 Silicium      2,770        2,670     2,720 Phosphor      0,580        0,710     0,645 Schwefel      0,318        0,288     0,301 Mangan und Aluminium          Spuren      Spuren Eisen    94,059      94,059   94,059 –––––––––––––––––––––––––––––––––  100,047      99,957 100,000 224 Pfd. solchen Roheisens wurden am 4. April 1856 um 12 Uhr in einen Puddelofen gebracht, welcher mit kleinen Brocken hämmerbaren Eisens ausgereinigt worden war. Nach dreißig Minuten begannen die Flossen zu erweichen und ließen sich leicht zerbröckeln; nach weitern zehn Minuten singen sie an zu schmelzen. Die erste Probe wurde um 12 Uhr 40 Minuten aus dem Ofen genommen; man schöpfte sie aus der Mitte der geschmolzenen Masse mit einer großen eisernen Schaufel und goß sie zum Abkühlen auf eine Steinplatte. Bis zu dieser Zeit war die Klappe auf der Esse offen gehalten worden, nun aber schloß man sie nahezu, so daß die Verbrennungsproducte durch die Thür des Ofens und andere Oeffnungen austraten, während wenig oder nichts von denselben aus der obern Essenmündung entwich. Aeußeres Ansehen der ersten Probe. Die aus dem Ofen genommene Probe hatte auf dem Bruch nicht mehr das Ansehen von grauem Roheisen Nr. 3, sondern derselbe war silberweiß und metallisch, ähnlich demjenigen des Feineisens. Das rasche Abkühlen der Probe war ohne Zweifel die Ursache dieser Veränderung, denn sie enthielt noch eben so viel Kohlenstoff wie das angewendete Roheisen, und überdieß in einem sehr ähnlichen Zustande, da in beiden Fällen eine große Menge schwarzer Flocken von Kohlenstoff in der sauren Flüssigkeit schwamm, worin das Eisen aufgelöst worden war. Diese Probe enthielt an Kohlenstoff und Silicium in 100 Theilen: Erste Analyse.   Zweite Analyse.   Mittel. Kohlenstoff            2,673       2,780  2,726 Silicium      0,893       0,938  0,915 Diese Resultate sind sehr interessant, weil sie zeigen, daß das Eisen während der vierzig Minuten die es im Ofen war, zwei entgegengesetzte chemische Veränderungen erfuhr; denn während das Verhältniß von Kohlenstoff zunahm, hat der Siliciumgehalt rasch abgenommen. Diese merkwürdige Thatsache zeigt sich noch auffallender bei der Probe welche wir um 1 Uhr Nachmittags aus dem Ofen nahmen, also zwanzig Minuten später als die vorhergehende Probe, wie man aus folgender Tabelle ersieht: Kohlenstoff.   Silicium. Angewendetes Roheisen      2,275   2,720 1ste Probe, herausgenommen um 12 Uhr 40 Min.            2,726   0,915 2te Probe, herausgenommen um 1 Uhr 0 Min.      2,905   0,197 Der Kohlenstoff hatte also um 0,625 oder 21,5 Proc. seines respectiven Gewichts zugenommen, und das Silicium hatte in dem großen Verhältniß von über 90 Proc. abgenommen. Es ist wahrscheinlich, daß diese entgegengesetzten chemischen Wirkungen bezüglich des Kohlenstoffs dem Umstand zuzuschreiben sind, daß dieser Körper im Ofen im Ueberschuß und in sehr zertheiltem Zustande oder im Entbindungsmoment vorhanden ist, und daß er sich deßhalb unter dem Einfluß der hohen Temperatur mit dem Eisen verbindet, für welches er eine große Verwandtschaft hat, während das Silicium und ein kleiner Antheil von Eisen oxydirt werden und sich mit einander zu kieselsaurem Eisenoxydul verbinden, aus welchem die während dieser ersten Periode des Puddelns erzeugte Schlacke besteht und das eine so wichtige Rolle bei den späteren Erscheinungen des Puddelprocesses spielt. Zweite Probe, aus dem Ofen genommen um 1 Uhr. Diese Probe enthielt folgende Quantitäten von Kohlenstoff und Silicium: Erste Analyse.   Zweite Analyse.   Mittel. Kohlenstoff            2,910       2,900 2,905 Silicium      0,226       0,168 0,197 Sie hatte dasselbe weiße, silberähnliche Ansehen wie Nr. 1, dagegen war sie schwach hämmerbar, während Nr. 1 spröde war. Die Schlacke war nach dem Erkalten der Masse auf deren Oberfläche, und nicht mit dem metallischen Eisen gemengt, wie bei den nachfolgenden Proben. Dritte Probe, herausgenommen um 1 Uhr 5 Minuten. Als die Masse im Ofen sehr flüssig geworden war und anfing aufzuschwellen oder in den Zustand des sogenannten „Aufkochens“ zu kommen, wurde eine kleine Quantität ausgeschöpft. Nach dem Erkalten war dieselbe von den beiden vorhergehenden ganz verschieden, denn sie bestand aus Kügelchen welche einander anhafteten und mit der Schlacke gemengt waren; die Masse war daher nicht compact, wie die vorhergehenden, sondern leicht und schwammig; ihr äußeres Ansehen war schwarz, und die kleinen Kügelchen zeigten auf dem Bruch einen starken Metallglanz, während sie sich unter dem Hammer sehr spröde erwiesen. Die Trennung der Schlacke von den Eisenkügelchen verursachte uns anfangs Schwierigkeiten; dann fanden wir aber, daß wenn das Ganze während langer Zeit pulverisirt wird, die Schlacke sich in ein unfühlbares Pulver verwandelt, worauf sie durch Sieben von dem Eisen abgesondert werden kann, welches viel weniger zerreiblich ist. Das so von seiner Schlacke gereinigte Eisen gab uns folgende Resultate: Erste Analyse.   Zweite Analyse.   Mittel. Kohlenstoff            2,466       2,421 2,444 Silicium      0,188       0,200 0,194 Vierte Probe, herausgenommen um 1 Uhr 20 Minuten. Sobald die letzte Probe herausgenommen war, wurde die Klappe auf der Esse ein wenig gehoben, um einen schwachen Luftstrom zuzulassen, der den Rauch beseitigte welcher aus der Ofenthür austrat, wodurch der Puddler eine klare und lebhafte Flamme herstellte. Dieß geschah ohne Zweifel, um die Oxydation des im Eisen enthaltenen Kohlenstoffs zu erleichtern, und um diese Wirkung noch zu verstärken, rührte der Puddler die Masse rasch um. Unter diesen Umständen schwoll die Masse rasch auf, wobei ihr anfängliches Volum wenigstens vier- bis fünfmal größer wurde; um 1 Uhr 20 Minuten, wo die Masse in vollem Aufkochen war, wurde diese vierte Probe herausgenommen. Während des Abkühlens derselben brachen aus verschiedenen Theilen kleine blaue Flammen von Kohlenoxyd hervor, ohne Zweifel in Folge der Verbrennung von Kohlenstoff durch den Sauerstoff der Atmosphäre. Diese Erscheinung, welche bei den vorhergehenden Proben nicht beobachtet wurde, ist wahrscheinlich folgenden Ursachen zuzuschreiben: 1) daß das Gußeisen, nachdem es durch das Aufkochen in einen fein zertheilten Zustand versetzt worden ist, der Einwirkung des Sauerstoffs der Luft eine große Oberfläche darbietet, wodurch die Vereinigung des Sauerstoffs mit dem Kohlenstoff des Eisens erleichtert wird; und 2) daß in dieser Periode der Kohlenstoff wenig oder keine Verwandtschaft für das Eisen zu besitzen scheint, denn einer von uns hatte oft beobachtet, daß beim Puddeln von graphitreichem Roheisen der Kohlenstoff von dem Eisen frei gemacht wird; taucht man nämlich eine kalte Eisenstange in die Masse geschmolzenen Eisens im Puddelofen, so überzieht sie sich mit Eisen und einer Menge glänzender Schuppen von Graphit-Kohlenstoff. Das äußere Ansehen dieser Probe Nr. 4 war höchst interessant; sie ist so leicht und besteht aus so kleinen Körnchen, daß sie einem Ameisennest gleicht. Die Theilchen haben keine Adhärenz zu einander, denn die Masse zerfällt durch bloßes Angreifen in Stücke. Dieß rührt daher, weil jedes Eisentheilchen innig mit Schlacke gemengt ist. Die Eisenkörnchen sehen äußerlich schwarz aus und sind unter dem Hammer sehr spröde; ihr Bruch ist glänzend, silberweiß, metallisch. Die Schlacke wurde nach der oben für Nr. 3 beschriebenen Methode abgesondert; die Quantitäten von Kohlenstoff und Silicium, welche das Eisen enthielt, waren folgende: Erste Analyse.   Zweite Analyse.   Mittel. Kohlenstoff            2,335       2,276 2,305 Silicium      0,187       0,178 0,182 Fünfte Probe, herausgenommen um 1 Uhr 35 Minuten. Diese Probe ist eine sehr wichtige in der Reihe, denn sie ist die erste, worin das Eisen hämmerbar ist und sich mit dem Hammer platt schlagen läßt. Man schöpfte sie aus dem Ofen unmittelbar nach beendigtem Aufkochen, als die geschwollene Masse sich zu setzen begann. Die Klappe an der obern Essenmündung war aufgezogen, so daß ein sehr rascher Zug durch den Ofen hergestellt war. Der Puddler schritt auch zum Formiren der Ballen. Nach dem Erkalten hat diese Probe das Ansehen von Nr. 3 und 4; die Masse ist nämlich schwammig und spröde, wie bei Nr. 4, aber weniger gekörnt, und besteht wie Nr. 3 aus getrennten Kügelchen, welche mit der Schlacke gemengt sind. Die Körnchen sind äußerlich schwarz, aber platt geschlagen glänzend und metallisch. Die Analyse dieser Kügelchen beweist, daß die Eisenmasse im Ofen während der Viertelstunde, welche seit dem Herausnehmen der Probe Nr. 4 verlief, einen großen Theil ihres Kohlenstoffs, entsprechend 20 Procent seines Gewichts, verloren hat, wogegen der Siliciumgehalt nahezu unverändert blieb. Erste Analyse.   Zweite Analyse.   Mittel. Kohlenstoff             1,614       1,681 1,647 Silicium     0,188       0,178 0,185 Sechste Probe, herausgenommen um 1 Uhr 40 Minuten. Der Grund, weßhalb diese Probe nur fünf Minuten nach der letzten Probe herausgenommen wurde, war, daß die Masse im Ofen sich rasch in zwei verschiedene Producte umwandelte, nämlich einerseits die Schlacke, und andererseits kleine Kügelchen von hämmerbarem Eisen. Wir legten einige Wichtigkeit auf diese Probe, weil der Puddler auf dem Punkt war das Formiren der Ballen zu beginnen, welche unter dem Stirnhammer gezängt und dann zu Stäben gewalzt werden. Während die für die Analyse herausgenommene Masse abkühlte, brachen kleine blaue Flammen von Kohlenoxyd aus ihr hervor; sie waren ähnlich den bei Nr. 4 und 5 beobachteten, aber nicht so reichlich. Das äußere Ansehen dieser Probe war der letzten sehr ähnlich, mit der Ausnahme, daß die Schlacke mit den Eisenkügelchen nicht so innig gemengt war, und daß diese größer waren und beim Hämmern schwach zusammenschweißten. Der Gehalt an Kohlenstoff und Silicium war folgender: Erste Analyse.   Zweite Analyse.   Mittel. Kohlenstoff            1,253       1,160 1,206 Silicium      0,167       0,160 0,163 Vergleicht man diese Zahlen mit denen der vorhergehenden Analyse, so sieht man, daß, während der Siliciumgehalt nahezu unverändert bleibt, der Kohlenstoffgehalt rasch abnimmt; denn in den fünf Minuten, welche zwischen dem Herausnehmen der zwei Proben verflossen, hatte der Kohlenstoffgehalt um 28 Proc. seines Gewichts abgenommen. Diese rasche Abnahme des Kohlenstoffs im Eisen dauert während der übrigen zehn Minuten des Puddelns fort; das Eisen verlor nämlich in einer Viertelstunde, von 1 Uhr 35 Minuten bis 1 Uhr 50 Minuten, 50 Proc. des Kohlenstoffs, welchen es um 1 Uhr 35 Minuten enthielt. Siebente Probe, herausgenommen um 1 Uhr 45 Minuten. Diese Probe wurde genommen, nachdem der Puddler das Formiren der Ballen begonnen hatte. Das äußere Ansehen dieser Probe ist zwar der letzten ähnlich, sie unterscheidet sich aber von ihr dadurch, daß die Körnchen größer sind, und nahezu von der Schlacke getrennt, welche über und unter der Masse eine Schicht bildet. Diese Körnchen sind auch viel hämmerbarer, denn sie lassen sich unter dem Hammer leicht platt schlagen. Letztere Thatsache erklärt sich durch ihren geringen Kohlenstoffgehalt; wir fanden nämlich in denselben: Erste Analyse.   Zweite Analyse.   Mittel. Kohlenstoff            1,000       0,927 0,963 Silicium      0,160       0,167 0,163 Achte Probe, herausgenommen um 1 Uhr 50 Minuten. Man nahm diese Probe wenige Minuten bevor die Ballen aus dem Ofen gezogen werden konnten, um sie unter dem Hammer zu zängen; sie war ein Theil von einem solchen Ballen. Man beobachtete, daß aus der Masse während ihres Abkühlens keine blaue Flamme ausbrach. Das äußere Ansehen der Probe zeigte, daß die Masse des Ballens noch schwammig war, und gekörnt ähnlich den vorhergehenden. Der einzige Unterschied bestand darin, daß die Körnchen einander so anhafteten, daß eine gewisse Kraft zu ihrer Trennung erforderlich war, ferner daß sie viel hämmerbarer waren. In 100 Theilen derselben fand man: Erste Analyse.   Zweite Analyse.   Mittel. Kohlenstoff            0,771       0,773 0,772 Silicium      0,170       0,167 0,168 Wir müssen hier bemerken, daß der schwarze Ueberzug der Eisenkörnchen, selbst der Probe Nr. 8, das Eisen vollkommen gegen Oxydation schützt; denn keine der Proben oxydirte sich während der neun Monate, wo sie im Laboratorium der mit verschiedenen sauren Dämpfen geschwängerten Atmosphäre ausgesetzt blieben. Der schwarze Ueberzug besteht wahrscheinlich aus einer salzartigen Eisenoxydverbindung. Neunte Probe. – Gepuddelte Stange. Die aus dem Ofen gezogenen Ballen wurden mittelst des Hammers gezängt (um die eingeschlossene flüssige Schlacke auszupressen und die Theile des Eisens durch Schweißung zu vereinigen), und dann zu Stangen ausgewalzt. In letztern fanden wir: Erste Analyse.   Zweite Analyse.   Mittel. Kohlenstoff            0,291       0,301 0,296 Silicium      0,130       0,110 0,120 Schwefel      0,132       0,126 0,134 Phosphor      0,139         .... 0,139 Zehnte Probe. – Drahteisen. Die gepuddelten Stangen wurden in Stücke von beiläufig 4 Fuß Länge zerschnitten, in einem Ofen zum Weißglühen erhitzt, und dann zu Drahteisen gewalzt. Der Gehalt desselben an Kohlenstoff, Silicium, Schwefel und Phosphor war folgender: Erste Analyse.   Zweite Analyse.   Mittel. Kohlenstoff            0,100       0,122 0,111 Silicium      0,095       0,082 0,088 Schwefel      0,093       0,096 0,094 Phosphor      0,117         .... 0,117 Endlich analysirten wir auch noch die Schlacke, welche im Puddelofen zurückblieb, nachdem die Ballen aus demselben gezogen waren; sie hatte folgende Zusammensetzung: Kieselerde   16,53 Eisenoxydul   66,23 Schwefeleisen     6,80 Phosphorsäure     3,80 Manganoxydul           4,90 Thonerde     1,04 Kalk     0,70 –––––– 100,00 In der Schlacke finden sich also das Silicium, der Phosphor, Schwefel und das Mangan, welche im Roheisen vorhanden waren; der Phosphor und das Silicium werden vom Eisen wahrscheinlich dadurch abgeschieden, daß sie mit seinem Oxyd schmelzbare Verbindungen bilden. Schließlich stellen wir unsere Resultate in einer Tabelle zusammen, woraus die allmähliche Abnahme des Kohlenstoffs und Siliciums ersichtlich ist.         Zeit. Kohlenstoff. Silicium. Angewendetes Roheisen           –     2,275   2,720 Probe Nr. 1 12 Uhr 40 Min.     2,726   0,915     „      „   2   1   „     0    „     2,905   0,197     „      „   3   1   „     5    „     2,444   0,194     „      „   4   1   „   20    „      2305   0,182     „      „   5   1   „   35    „     1,647   0,183     „      „   6   1   „   40    „     1,206   0,163     „      „   7   1   „   45    „     0,963   0,163     „      „   8.   1   „   50    „     0,772   0,168 Gepuddelte Stange, Nr. 9           0,296   0,120 Drahteisen, Nr. 10     0,111   0,088