Ueber die Fortschritte der Eisenindustrie in Cleveland; von J. L. Bell. Bell, über die Fortschritte der Eisenindustrie in Cleveland. Das Vorkommen von Eisenstein an der Nordostküste Englands war schon vor d. J. 1750 bekannt, und die bedeutenden Kohlenlager von Northumberland und dem nördlichen Durham lieferten das Brennmaterial zu seiner Verhüttung. Vor der genannten Zeit waren nur grobstückige Kohlen handelsfähig, und aus diesem Grunde sammelten sich allmälig in der Umgebung der Kohlenzechen gewaltige Haufwerke von feiner unverkäuflicher Kohle an, welche sich häufig von selbst entzündeten, oder auch absichtlich in Brand gesteckt wurden, um Platz zu gewinnen. Aus besagtem Grunde war diese Kohle fast vollständig werthlos und wurde sogar noch im J. 1851 frei an Bord des Tyne- und des Wear-Flusses zum Preise von 1,50 M. für 1t verkauft. Um die Mitte des vorigen Jahrhunderts, als man die Erhitzung der Gebläseluft zur Roheisen-Erzeugung noch nicht kannte, erforderte jede Tonne dieses Fabrikates 8 bis 10t Kohlen; der groſse Vortheil, welcher den Hüttenbesitzern jener Zeit aus dem Vorhandensein so bedeutender und billiger Kohlenvorräthe erwuchs, bedarf demnach keiner weiteren Erläuterung. Trotz des Umstandes, daſs nur diejenigen Eisensteinpartien gesucht und verhüttet wurden, welche direct ins Auge fielen – und dieselben waren an Menge sehr beschränkt – wagte es Cookson i. J. 1735, bei Chester-on-Street in der Grafschaft Durham einen Hohofen zu erbauen. Derselbe befand sich in der Nähe eines kleinen Baches, welcher das zum Betriebe der Gebläsemaschine erforderliche Wasser lieferte, war 10m,5 hoch und producirte wöchentlich 25t Roheisen. Da dieser Ofen die in der Nachbarschaft zur Verfügung stehenden Eisenerze sehr bald erschöpft hatte, so lieſs man in der Folge diese von Robin Hood's Bay an der Küste von Yorkshire anfahren, und es war wahrscheinlich um dieselbe Zeit, als die ersten gröſseren Arbeiten im Haupteisensteinlager von Cleveland begonnen wurden. Zu Anfang dieses Jahrhunderts wurden Hütten gebaut zu Lemington-on-Tyne, in der Voraussetzung, daſs die benachbarten Erzgruben hinreichende Mengen liefern würden für ihren Bedarf. Der Eisenstein kostete damals, auf die Hütte geliefert, ungefähr 16 M. die Tonne. Die Selbstkosten des Roheisens erreichten die Höhe von 104 M. bei einem Verkaufspreis von 160 M. für 1t. Da man sich auch hier in Bezug auf Eisensteinvorkommen in der Umgebung der Hüttenwerke sehr bald getäuscht sah, so nahm man ebenfalls seine Zuflucht zu den an der Küste von Yorkshire zerstreut gelagerten Eisenerzen. Nicht sehr lange nachher wurden in derselben Voraussicht, wie bei den vorbenannten, folgende Hohöfen angelegt: 1830 zu Birtley in Durham 2 Hohöfen, 1836 zu Wylam in Northumberland 1, 1840 in Ridsdale 2, in Hareshaw 3 und in Shotley in Durham 14 Oefen, welche, mit Ausnahme der letztgenannten Hütte, theils in Folge zu spärlicher Eisensteinvorräthe, theils wegen der zu groſsen Entfernung der Eisen-Abnehmer, nur ein kurzes Dasein fristeten. Im J. 1835 entdeckte einer der Besitzer der Hohofenanlage von Lemington an der Meeresküste, im Süden von Whitby, einen Flügel des groſsen Clevelander Eisensteinlagers und organisirte sehr bald darauf einen regelmäſsigen Transport dieser Erze zu den Hohöfen am Tyne. Im J. 1838 begann in Kettleness und Staithes, zwei Dörfern an der Mündung des Tees, ebenfalls der Abbau des genannten Lagers, welchem man damals den Namen Eisenstein von Whitby oder Yorkshire gab, und i. J. 1842 wurde zu Walker der erste Hohöfen zur ausschlieſslichen Verhüttung dieses Erzes erbaut. Ebenso wie ihre Vorgänger täuschten sich Bolckow und Vaughan über das Eisensteinvorkommen im Kohlendistrict von Durham. Nachdem die Genannten sich i. J. 1840 in Middlesborough niedergelassen hatten, legten sie etwa 5 Jahre später in Witton Park 4 Hohöfen an und waren sehr bald darauf genöthigt, ihre Zuflucht zu den Eisensteinlagern von Whitby zu nehmen, obgleich, wie sicherst später herausstellte, ein Erz von viel besserer Qualität in unbedeutender Entfernung von den Hohöfen vorkam. Das groſse Lager von Cleveland wurde i. J. 1849 durch den Grubenarbeiter J. Roseby im Thale von Skinningrove entdeckt, dort wo dasselbe an den Ufern des Tees zwischen Middlesborough und der Nordsee zu Tage tritt, Bolckow und Vaughan gebührt aber das unbestreitbare Verdienst, den Cleveland-Eisenstein zuerst im Groſsen nutzbar gemacht zu haben. Bevor wir zur Beschreibung der allmäligen Entwicklung der Eisenfabrikation in Cleveland übergehen, ist es nützlich, einige Bemerkungen über die geologischen Verhältnisse des Nord-Ostens von England überhaupt zu machen. Die vorherrschende Gebirgsart im westlichen Theile dieses Landes ist der Kohlenkalkstein, und aus ihm wurde sowohl Eisenstein, als Kohle für die zuerst in der Grafschaft Nothumberland erbauten Hütten entnommen. Der wohlbekannte Kohlendistrict von Northumberland und Durham lagert über dem Kohlenkalkstein und ist von ihm getrennt durch eine Schicht von Kohlensandstein. Diese Kohlenfelder sind die reichsten der Welt und liefern etwa ¼ der Gesammtproduction von Groſsbritannien. Im J. 1876 betrug die Kohlenförderung Englands 134000000t, diejenige von Northumberland und Durham allein 32000000t, und die Grafschaft Durham liefert hiervon ungefähr ¾, während sie nebenbei den Vortheil genieſst, den Eisensteinlagern von Yorkshire zunächst gelegen zu sein, und aus diesem Grunde fast ausschlieſslich die dort vorhandenen Hütten mit Brennmaterial versieht. Nachstehende Analyse gibt Aufschluſs über die Zusammensetzung der beiden im District von Brancepeth vorkommenden Kohlenflötze: Kohlen-stoff Wasser-stoff Sauer-stoff Wasser Asche Schwefel Flötz von Bustey   Oberes Lager 81,22 4,70 9,45 0,85 3,28 0,81   Unteres Lager 78,46 4,42 8,82 0,99 6,17 1,83 Flötz von Brockwell 83,40 4,40 7,18 0,90 3,50 1,00. Die Kohle liefert 60 bis 65 Proc. Koke von folgender Zusammensetzung: Kohlenstoff Asche Schwefel Wasser Hamsteels 92,55 6,36 0,88 0,21 Consett 91,88 6,91 0,84 0,37 Whitworth 91,56 6,69 1,21 0,54 South Brancepeth 93,41 5,30 0,91 0,36. Nach mancherlei Versuchen, die alte Construction der Kokesöfen zu ändern, ist man mit wenigen Ausnahmen zu dem System der Bienenkorb-Oefen zurückgekehrt; vereinzelt findet man auch Oefen mit Zugkanälen. Die einzige Neuerung auf den Kokesbrennereien besteht in der Benutzung der abziehenden Oase zur Dampferzeugung, und ist man heute hierin so weit gelangt, sämmtliche Betriebsmaschinen ohne besondere Feuerung in Thätigkeit zu erhalten (vgl. *1878 230 503). Die Kohlenablagerung folgt auf einer beträchtlichen Länge den Küsten der Nordsee und erstreckt sich bis auf noch unbekannte Entfernungen unter die Meeressohle. Der darüberliegende Zechstein beginnt im Norden von Sunderland, nach dem Süden und Osten an Breite beträchtlich zunehmend. Der folgende bunte Sandstein trennt in einer Länge von 85km den Kohlendistrict von einem Plateau, dessen Grenze durch die Orte Osmotherley, Stokesley, Eston und Redcar bezeichnet wird. Dieses Plateau, bekannt unter dem Namen „Cleveland Hills“, wird durch Ablagerungen der Juraformation gebildet und enthält die ausgedehnten Eisensteinlager von Cleveland. Der reichere und mächtigere Theil dieses Vorkommens befindet sich im Lias und erreicht dort eine Höhe bis zu 4m,85. An einzelnen Orten, zum Beispiel in Liverton, ist dieses Lager mit fest anhaftenden Schieferschichten durchsetzt und liefert deshalb dort ein um 4 bis 5 Proc. geringeres Ausbringen an Eisen als anderwärts. Das zwischen dem Tees und dem Esk gelegene Eisensteinvorkommen umfaſst einen Flächenraum von ungefähr 52000ha, dessen Zusammensetzung an den bedeutendsten Gewinnungspunkten folgende ist: Normanby Eston Upleatham Eisenoxydul 38,16 32,92 37,07 Eisenoxyd 2,60 3,60 4,48 Manganoxydul 0,74 0,95 – Thonerde 5,92 7,86 12,37 Kalk 7,77 7,44 4,67 Magnesia 4,16 3,82 2,69 Kali – 0,27 – Kohlensäure 22,00 22,85 23,46 Kieselsäure 10,36 8,76 10,63 Schwefel 0,14 0,11 – Phosphorsäure 1,07 1,86 1,17 Wasser 4,45 2,97 3,36 ––––––––––––––––––––––––––––– 97,37 100,41 99,90 Metallisches Eisen 31,52 33,65 31,37. Die Nutzbarmachung der Gichtgase griff nur sehr allmälig Platz. Heute werden dieselben auf jeder Hütte zur Dampferzeugung und Erhitzung der Gebläseluft verwendet, so daſs wenig oder gar keine Stochkohlen angeschafft zu werden brauchen. Auch die innere Form der Hohöfen wurde bis zum J. 1830 fast nicht geändert. Die zunächst nach der Entdeckung der Eisensteinlager an den Ufern des Tees erbauten Oefen waren 14,35 bis 15m,25 hoch und hatten 4m,85 im Kohlensack; erst die Gebrüder Whitwell errichteten 18m,25 hohe Oefen. Nach ihnen legte J. Vaughan einen Ofen von 22m,85 mit 4m,85 Kohlensackdurchmesser und darauf Bell u.a. solche von 24m,35 mit 6m,10 Kohlensackweite an. Die letztgenannten Hohöfen hatten ein Fassungsvermögen von 425cbm. Mit der Vergröſserung des Rauminhaltes der Oefen ging die höhere Erhitzung der Gebläseluft Hand in Hand. Abgesehen von der gröſseren Gleichförmigkeit der Temperatur, stieg mit der Verwendung der Hohofengase zur Winderhitzung auch die Intensität der Wärme, so daſs heute auf den meisten Hütten mit Temperaturen zwischen 500 und 600° geblasen wird. Die unmittelbare Folge hiervon war eine Verminderung des Kokesverbrauches bis zu 35 Proc. und des Kalksteinzuschlages um 15 bis 25 Proc. Während früher, bei einer Windtemperatur von 315 bis 380°, ein Hohofen wöchentlich etwa 220t Roheisen erzeugte, bei einem Verbrauch von 1750 Kokes auf 1000 Eisen, erhält man jetzt, mit einem Ofen von 24m,30 Höhe und 7m,6 Kohlensackdurchmesser, wöchentlich 400t Roheisen mit weniger als 1150 Kokes für 1000 Eisen. Die günstigen Resultate, welche mit der Vergröſserung der Hohöfen verknüpft waren, veranlaſsten viele Hüttenbesitzer, Oefen von noch bedeutenderer Höhe und Weite anzulegen, und die gleichzeitige Einführung der aus teuerfesten Steinen erbauten Winderhitzungsapparate, nach den Systemen Siemens, Cowper und Th. Whitwell, gestattete die Vermehrung der Windtemperatur bis auf 760°. In Middlesborough, wo in Bezug auf die mit Hohöfen erreichbare Rentabilität nach jeder Richtung durchschlagende Versuche gemacht worden sind, hat man indeſsen festgestellt, daſs über einen Rauminhalt von 354cbm und über eine Windtemperatur von 540° hinaus, sowohl was Production als Kokesverbrauch angeht, wohl kaum günstigere Resultate erreichbar sind. Die Ersparniſs an Kohlen, seit Einführung gröſserer Ofendimensionen und höher erhitzter Gebläseluft, im Vergleich mit den alten Hohöfen von 170cbm Inhalt bei 315° Windtemperatur, beziffert sich für den Nordosten von England allein jährlich auf ungefähr 3500000t. Die 37 Hütten dieses Bezirkes mit 165 Hohöfen verschmolzen i. J. 1877 gegen 6280000t Eisenstein und lieferten 2138378t Roheisen. Aus den mitgetheilten Analysen ist ersichtlich, daſs der Phosphorgehalt des Cleveland Eisensteines sehr bedeutend, und da im Hohofen sämmtlicher Phosphor in das Roheisen übergeht, so leidet das Cleveland-Eisen ganz besonders unter diesem Feinde. Auſserdem ist der Gehalt des Eisensteins an Phosphor so schwankend, daſs von Stunde zu Stunde das im Hohofen erzeugte Roheisen einen um 0,5 Proc. ab- oder zunehmenden Phosphorgehalt erlangen kann. Die Roheisenproduction Clevelands beträgt etwa ⅓ derjenigen Groſsbritanniens. Mit ihr haben die zur Herstellung von Fertigeisen dienenden Anlagen fast gleichen Schritt gehalten; denn während heute im ganzen Königreich 7159 Puddelöfen vorhanden sind, hat Cleveland deren in 20 Hütten 1894 aufzuweisen. Die Gesammtproduction des in diesen Puddelofen erzeugten Schmiedeisens betrug i. J. 1877 396640t. Die in letzterer Zeit in Cleveland erbauten Walzwerke können in jeder Beziehung mit denjenigen des übrigen Königreiches concurriren, haben indeſsen in Folge des bedeutenden Phosphorgehaltes des zu verarbeitenden Roheisens einen sehr schwierigen Standpunkt. Trotzdem wird heute, wie aus den nachfolgenden Analysen ersichtlich, aus Cleveland-Roheisen ein Fabrikat erzeugt, welches demjenigen der anderen Districte des Landes mindestens ebenbürtig ist. Die an die Nordost-Eisenbahngesellschaft gelieferten Schienen enthielten nach verschiedenen Proben (vgl. auch 1878 229 186. 294): Kohlenstoff Silicium Schwefel Phosphor 0,08 0,07 0,08 0,210 Proc. 0,10 0,21 0,02 0,190 0,08 0,20 0,05 0,260 0,08 0,12 0,05 0,330 Die Stadt Middlesborough hat ferner zuerst unter groſsen Geld- und Zeitopfern die mechanischen Puddelöfen von Danks, Godfrey und Howson, Crampton und Spencer ihren Zwecken dienstbar gemacht, und unter allen ist es die Firma Hopkins, Gilkes und Comp., welche in dieser Beziehung das Hervorragendste geleistet hat. Leider ist das in den mechanischen Puddelöfen erzeugte Fabrikat grade für die Darstellung von Eisenbahnschienen dadurch wenig geeignet, weil es in Folge seiner Weichheit von nur geringer Dauer ist, und auſserdem sind die Herstellungskosten von Bessemerstahl heute so niedrig, daſs letzterer zu dem genannten Zwecke stets den Vorrang genieſst. Aus diesem Grunde hat die Firma Bolckow, Vaughan und Comp., obgleich sie die besten Eisensteine von Cleveland besitzt, kürzlich ein Bessemerwerk angelegt, welches im Stande ist, wöchentlich 2000t Stahlschienen herzustellen, und bezieht die dazu erforderlichen Erze von der Westküste Englands und aus Bilbao. Der Ersatz des Eisens durch Stahl macht sich in neuerer Zeit in so hohem Grade geltend, daſs es schwierig erscheint, die Eisenfabrikation in Cleveland auf ihrer früheren Höhe zu erhalten. Es ist dies nur durch ein billiges Verfahren zur Entfernung des Phosphors möglich. Alle Versuche, welche bis vor Kurzem zu diesem Zwecke gemacht worden waren, lieferten nur geringen Erfolg. Man weiſs zwar seit langer Zeit, daſs der geeignetste Stoff zur Aufnahme von Phosphor Eisenoxyd ist, aber leider verschwand stets mit dem Phosphor der das Roheisen begleitende Kohlenstoff, wodurch das Eisen seine Dünnflüssigkeit verlor und damit die Möglichkeit einer wirksamen Reaction. Nach den Versuchen neuester Zeit (vgl. S. 274 d. Bd.) hat die schnelle Oxydation des Kohlenstoffes jedoch nur bei Temperaturgraden statt, welche viel höher sind, als dies zum Flüssigmachen von Roheisen erforderlich ist. Ueberschreitet man diesen Temperaturgrad nur sehr wenig, so tritt eine energische Reaction von Eisenoxyd auf Phosphor ein, ohne daſs das Roheisen merklich an Kohlenstoff verliert, so daſs beispielsweise innerhalb 40 Minuten, bei einem Kohlenstoffverlust von nur 8 bis 10 Proc., der Phosphorgehalt des Roheisens um 85 bis 95 Proc. vermindert werden kann. Auf die genannte Weise sind bis heute etwa 50t Stahl aus Cleveland-Eisen erzeugt worden, welcher 0,244 Proc. Kohlenstoff, 0,019 Proc. Silicium, 0,026 Proc. Schwefel und 0,154 Proc. Phosphor enthielt. Dieser Stahl trug 56 bis 65k auf 1qmm bei einer Verlängerung um 20 bis 25 Proc. In allerletzter Zeit hat man es sogar erreicht, den Siliciumgehalt bis auf 0,016 und den Phosphorgehalt bis 0,054 Proc. zu reduciren. Auſser den genannten findet das Cleveland-Eisen eine weitere Verwendung zur Herstellung von Guſswaaren und namentlich von Poterie- und Ofenguſs. Die Umgebung von Glasgow bezieht gegenwärtig täglich ungefähr 1000t Clevelander-Roheisen zu Gieſsereizwecken. (Nach der Revue universelle. 1878 Bd. 3 S. 717.) – r.