Zur Kenntniſs der Thone und Thonwaaren. (Fortsetzung des Berichtes S. 169 dieses Bandes.) Zur Kenntniſs der Thone und Thonwaaren. Die Frage, ob Naſs- oder Trockenmischung bei der Steingutfabrikation vorzuziehen sei, beantwortet W. Schumacher im Sprechsaal, 1880 S. 125 und 145 dahin, daſs für Deutschland die Trockenmischung vorzuziehen ist. Nur bei Anwendung Sand reicher Thone, welche erst geschlämmt werden müssen, wird man diese naſs anwenden. Die Zerstörung feuerfester Steine in Oefen besprechen Limbor und S. Stein in der Thonindustriezeitung, 1878 S. 256 und 1879 S. 238. Nach den Beobachtungen Limbor's tragen die Alkali Verbindungen wesentlich mehr zur Zerstörung der feuerfesten Steine in unsern Hochöfen bei als Kohlenstoffablagerungen (vgl. 1877 223 * 473). Auf Hütte Vulkan bei Duisburg brannte im Juni 1875 der Schacht eines abwechselnd auf weiſsstrahliges Puddel-, Gieſserei- und viel Mangan haltiges Spiegeleisen betriebenen Hochofens durch. Wie die Untersuchung erwies, war die Zerstörung hier lediglich einer Abschmelzung zuzuschreiben, welche durch die Kalisalze wesentlich befördert war. Ein Hochofen auf der Friedrich-Wilhelmshütte in Mülheim a. d. R. war mit neuem Gestell und Rost versehen, während der Schacht, welcher in seiner ersten Betriebszeit 20cm von seiner ursprünglichen Steinstärke verloren hatte, sonst aber noch sehr gut erhalten war, beibehalten wurde. Beim Anblasen hatten die Schachtsteine 10m über dem Bodenstein 55 bis 65cm Länge. Schon nach 3 monatlichem Betrieb auf grobkörniges Gieſsereieisen brannte der Schacht in einer Höhe von etwa 11m über dem Bodenstein durch und nach erfolgter Ausbesserung 3 Wochen später dieser Stelle gegenüber. Die Untersuchung ergab nun, daſs der Schacht in einer Höhe zwischen 9 und 15m nur noch 5 bis 20cm Stärke hatte, daſs somit 35 bis 55cm abgeschmolzen waren. Nach geschehener Ausbesserung der dünnsten Stellen konnte der Ofen nur noch durch eine starke äuſsere Berieselung des Schachtes mit Wasser in ungestörtem Betrieb erhalten werden. Die ausgewechselten Schachtsteine zeigten gegen die ursprünglichen in Festigkeit und Zusammenhang keinen Unterschied; dagegen war die dem Inneren des Ofens zugekehrte Seite bis auf 5cm Tiefe dunkelgrau gefärbt und die ersten 1 bis 2cm davon waren gefrittet; die innere Fläche wurde von einer 2 bis 3mm starken Schlackenkruste gebildet, die ihrerseits wieder durch eine 4 bis 10mm dicke, lose, dunkelgraue bis schwarze Masse überzogen wurde, bestehend aus: In Wasser löslich: Graue Masse Schwarze Masse Kohlensaures Kalium         45,00 Proc.        38,20 Proc. Cyankalium 3,60 2,55 Ferrocyankalium 1,30 2,00 Chlorkalium 0,06 – Kohlensaures Natrium 0,95 0,75 In Wasser unlöslich: Kali   0,33 – Kieselsäure 13,16 – Kohle   5,40 17,50 Thonerde nebst kleineren Mengen    von Eisenoxyd und Kalk 29,60 und SiO2 39,10 Ein Theil des gefundenen kohlensauren Kaliums wird ursprünglich als Cyankalium in den Massen enthalten gewesen sein. Die von dieser alkalischen Masse bedeckte Schlackenkruste, welche mit dem gefritteten Theile des Steines zusammenhing, bestand aus: I II Kieselsäure          52,60 Proc.          60,30 Proc. ThonerdeEisenoxyd 16,20  4,50 16,20 Kalk   8,84 gering Kali 12,60   5,90 Natron   2,10   0,40 Kohle   3,10   1,40 Mangan und Magnesia Geringe Mengen – Eine zweite Probe dieser Kruste, welche mit ziemlich viel gefritteter Steinmasse gemengt war, hatte die unter II angegebene Zusammensetzung. Die Schlackenschicht war demnach durch Einwirkung des alkalischen Ansatzes auf die Steinmasse entstanden und wird daher ein Schachtstein um so widerstandsfähiger sein, je weniger das Alkali in seine Poren eindringen kann. Je dichter dem entsprechend auch nach den Ausführungen Stein's die Masse in die Formen hineingearbeitet wird, je sorgfältiger das Trocknen und das Nachpressen geschieht, je langsamer das Anwärmen beim Brennen und je höher und anhaltender die Hitze dabei gehalten wird, um so widerstandsfähiger werden solche Steine im Hochofen sein (vgl. 1879 231 43). Die Einwirkung der Kokesschlacken auf feuerfeste Steine ist nach B. Kosmann (Journal für Gasbeleuchtung, 1879 S. 583 u. 617) namentlich für Generatoren wichtig und wäre es daher wünschenswerth, daſs die Chamottefabrikanten die Zusammensetzung der Steinkohlenaschen bei der Auswahl der Masse berücksichtigten. In Generatoren von Müller und Eichelbrenner (1875 218 * 406) wurden die aus den Gaskohlen des Gelsenkirchener Reviers, Zechen Zollverein und Pluto, erzeugten Kokes gebrannt, mit 11,92 Proc. Asche von folgender Zusammensetzung: Asche Schlacke In Wasser lösl. Gesammt Kieselsäure SiO2 –   47,91 62,95 Thonerde Al2O3 –   30,17 25,23 Eisenoxyd Fe2O3 –   12,16 – Eisenoxydul FeO – –   3,12 Manganoxyd Mn3O4 –     0,38 – Manganoxydul MnO – –   0,28 Kalk CaO 0,24     1,41   0,46 Magnesia MgO 0,41     1,22   0,92 Natron Na2O 0,20     2,60   0,82 Kali K2O 0,26     3,34   3,51 Schwefelsäure SO3 0,84     0,82 – Phosphorsäure P2O5 – –   0,55 Eisen – –   0,09 Schwefeleisen FeS – –   0,04 –––––––––––––––––––––––––––––––– 1,95 100,01 99,97. Der wässerige Auszug stellt ein basisches Gemenge von Sulfaten dar, das zurückbleibende Silicat entspricht der Formel: 2RSiO3.5Al2Si2O7.2SiO2, während die Analyse der abflieſsenden schwärzlichen strengflüssigen Schlacke zur Formel 2RSiO3.3Al2Si3O9.2SiO2 führt. Die Schlacke enthielt kleine Kugeln von metallischem Eisen eingesprengt. Im Generator ist somit ein Theil des Eisens aus der Asche zu Metall reducirt, die Sulfate von Calcium und Magnesium sind verflüchtigt oder verstäubt, die Alkalien verschlackt. Die 88,9 Proc. Kieselsäure enthaltenden Chamottesteine wurden von dieser sauren Schlacke nur wenig angegriffen. In einer anderen Gasanstalt war ein neuer Ofen nach Liegel's System (1877 223 * 282) mit Gaskokes aus einem Gemisch von ⅔ Nettlesworth- und ⅓ Leverson-Kohlen angeheizt. Derselbe hatte 9,24 Proc. Asche von folgender Zusammensetzung: Asche Schlacke In Wasserlöslich Gesammt I II Gesammt Gesammt In HCl löslich SiO2TiO2 –– 43,34  0,86 51,80–   34,55    3,40 31,13  3,42 Al2O3Fe2O3FeOMn3O4MnOCaOMgONa2OK2OSO3P2O5EisenSchwefel –––––  4,18  0,41  0,83  0,59  7,17––– 21,1611,84–  0,61–10,53  0,41  0,86  1,88  7,17  0,61–– 29,27–  3,63–  1,17  6,85  1,12  0,33  0,70––  5,04–   41,26  –    0,43  –    0,25  15,14    0,57    0,06    0,67  –  –    3,75    0,19 25,91–––  0,2514,68  0,57  0,06  0,67––  3,75  0,19 13,18 99,17 99,91 100,27 80,63 Der in Wasser lösliche Theil der Asche entspricht einem wenig basischen Gemenge von Sulfaten, der Rückstand der Formel: 3RSiO3.6Al2Si3O9.CaTiO3. Nach 3tägigem Betriebe wurde die erste Schlackenprobe genommen. Dieselbe war ziemlich strengflüssig und zäh, schnell erstarrend, so daſs die Reinigung des Schlitzes viel Aufmerksamkeit erforderte. Als darauf im Verlaufe von etwa 4 Wochen die Behandlung des Ofens gelehrt hatte, daſs man, ohne den Heizeffect zu beschränken, den hinteren Theil des Schlitzes auf etwa 20cm Länge zuwachsen lassen könne und der Betrieb des Ofens dem entsprechend zur Regelmäſsigkeit gelangt war, wurde abermals eine Probe der niederschmelzenden Schlacke genommen (Schlacke II). Dieselbe war jetzt, vielleicht in Folge der am zusammengezogenen Schlitze stärkeren Verbrennungstemperatur, etwas leichtschmelziger geworden und tropfte, lange Glashaare ziehend und langsam erstarrend, von der Schlitzkante herab; der untere Anwärmerost konnte zeitweilig kalt gelegt werden. Die Chamottesteine der Generatorwandung waren aus einer Mischung von besten feuerfesten Thonen hergestellt und namentlich war den Steinen in und über der Schlitzkante ein möglichst hoher Thonerdegehalt gegeben worden. War im Anfange der Befeuerung des Generators ein leichtes Abschmelzen der Steine bemerkbar, so hörte dies gänzlich auf, nachdem die Wände des Heizraumes sich mit Schlacke bedeckt hatten und der Schlitz gleichfalls durch die an seinen Rändern erstarrte Schlacke seine zuträgliche Form erhalten hatte. Die Zusammensetzung der ersten Schlacke entspricht der Formel 4RSiO3.5Al2Si2O7; dieselbe war daher basischer als die Asche, theils durch Verschlackung der freien Metalloxyde, theils durch Abschmelzen der Chamottesteine. Die zweite beim regelmäſsigen Ofengange erhaltene Schlacke bildete ein schwarzes Glas mit eingesprengten Eisenkügelchen, so daſs mittels Magnet aus der zerkleinerten Schlacke 9,91 Proc. Eisen ausgezogen werden konnten. Das in Salzsäure lösliche Silicat entspricht der Formel R4Si5O14.Al2SiO5.CaTiO3, das unlösliche RSiO3.10Al6SiO18. Die groſse Basicität der zweiten Schlacke wird, da die Thonerde reichen Steine nicht abgeschmolzen waren, dadurch erklärt, daſs einmal in die abgeschiedenen Roheisenkörner Schlacke mit hineingeschmolzen ist, welche unter Ausschluſs des Eisengehaltes eine wesentlich saure Beschaffenheit besitzt, und zum anderen darin, daſs eine in ihren Anfängen sehr zuträglich wirksame, in ihrer Vermehrung störend wirkende Undichtigkeit an der die Beschickungsöffnung verschlieſsenden Wassertasse Veranlassung gegeben hatte, daſs der durch den Eintritt des Wassers in den Feuerraum gebildete Wasserdampf eine zersetzende Wirkung auf die glühenden Kokes ausgeübt hatte, vermöge deren ein Theil der feuerbeständigen Bestandtheile der Asche verstäubt und mit den flüchtigen Salzen fortgeführt wurde, mithin nicht in die Bildung der Schlacke eintreten konnte. Die Eisenkörner enthielten: Kieselsäure 22,36  Thonerde 11,06  Eisen 35,70  Eisenoxydul 32,87  Manganoxydul 0,37  Kalk 3,06  Magnesia 0,09  Natron 0,04  Kali 0,37  Phosphorsäure 0,11. Die in reichlichen Mengen angesammelte Flugasche hatte folgende Zusammensetzung: Gesammt Davon löslich Unlösl. Rückstand in HCl in Wasser SiO2 72,34 – – amorphgebunden 47,4324,91 Al2O3   3,67   1,23   0,23   2,44 Fe2O3   5,34   2,92   0,32   2,42 Mn2O3   1,33 – –   1,23 CaO   1,59 0,81   0,81   0,78 MgO   2,55   1,45   1,45   1,30 Na2O   1,87   1,29   1,29   0,58 K2O   2,00   1,13   1,13   0,87 SO3   7,98   7,98   7,98 – Rückst. (Graphit)   0,32 – –   0,32 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––– 98,99 16,81 13,21 82,18. Der wasserlösliche Theil bestand aus neutralen Sulfaten, aus dem Rückstande konnte durch Natron fast ⅔ der Kieselsäure ausgezogen werden. Die Schlacke scheint daher durch den Wasserdampf in freie amorphe Kieselsäure und ein Bisilicat der Formel RSi2O5.2Al2Si6O15 zerlegt zu sein, wodurch eine schädliche Einwirkung derselben auf die Chamottesteine verhindert wurde. In einer dritten Gasanstalt waren die Generatoren mit Steinen aus dem besten Garnkirk-Thon ausgekleidet und zur Gasbereitung Kohlen von der Königin Luise-Grube bei Zabrze in Oberschlesien verwendet mit 3,54 Proc. Asche folgender Zusammensetzung: Asche Schlacke Kieselsäure 61,18 61,32 Thonerde 26,07 23,79 Eisenoxyd   7,32 – Eisenoxydul –   7,41 Manganoxydul –   0,78 Kalk   1,32   3,60 Magnesia   1,18   1,50 Natron   0,33   0,80 Kali   1,79   1,35. Die leicht schmelzige Schlacke griff die Steine so stark an, daſs die Generatorwände rasch völlig zerstört wurden. Sie hielten sich aber, als sie mit Steinen ausgesetzt wurden, deren Zusammensetzung denen der erstgenannten Generatoren entsprach. Die Herstellung künstlicher Pflastersteine (vgl. Lamberty * S. 46 d. Bd.) bespricht ausführlich M. Michaëlis in der Thonindustriezeitung, 1880 S. 123 u. 268. Die zunächst herzustellenden Probesteine sollen nach einer bis nahe an die Grenze ihrer Haltbarkeit getriebenen Temperatur scharfe Kanten und glatte Flächen zeigen. Geringe Abweichungen in der Färbung und leichte Aschenanflüge werden selten beanstandet. Der Stein muſs beim Anschlagen hell und metallartig klingen und darf, nur an einem oder an beiden Enden unterstützt, erst nachzahlreichen kräftigen Hammerschlägen an der meist getroffenen Stelle in zwei oder wenige groſse Stücke brechen. Die Spuren der einzelnen stärksten Hammerschläge müssen sich in der Fläche als fast unmerkliche Beulen kennzeichnen lassen, als Beweis der Elasticität des Materials neben der erforderlichen Härte. Deutliche Sprödigkeitszeichen durch zu leichtes Kantenabspringen dürfen nicht ersichtlich sein. Der Bruch selbst soll weder rauh und grobzackig, noch zu glatt und spiegelnd sein. Ersteres würde die nicht völlig erreichte Sinterung oder die Verwendung grob hergerichteter und ungenügend gemengter Materialien darthun, kann auch die Folge von Klüften oder Glitschflächen, durch Arbeitsfehler hervorgerufen, sein. Zu glatter und gerader spiegelnder Bruch ist ein Zeichen glasartiger Sprödigkeit, durch Verarbeitung ungenügend abgemagerter Masse oder durch zu rasche Abkühlung entstanden. Feinzackiger Bruch, hier und da an Muschelbildung erinnernd, vor dem blosen Auge matt und durchaus gleichartiger Structur schillernd, in der Farbenerscheinung am Kern nicht, oder doch äuſserst wenig gegen die Färbung der unmittelbar unter den Begrenzungsflächen des Steines liegenden Theile abweichend, Freisein von Porosität, Blasen u. dgl. verbürgt sowohl passende Material wähl, als sorgfältige Arbeit. Einzelne, beliebigen Stellen des Bruches entnommene, dünne Splitter sollen unter der Loupe sich an den äuſsersten Kanten matt durchschimmernd und über dem undurchsichtigen Theil eine Sinterungserscheinung in gleichmäſsiger Verbreitung zeigen, welche mattem Fettglanz und schwach gallertartiger Oberfläche ähnelt.