Leiter des
"¿2Sr" d T A H I
Dr. W. ß e u m e r ,\ I U I I I I m YKVll LI XV JJ J I I I 1 I l l l
» t . - J n « . 0 . P . t e r . . « ,fiesdiättsIDhrer der
W H ^ ^ I » I U
ste llv e rtr. GeschältsIChrerdes Vereins deutscher N o r d w e s t lic h e n Gruppe
des Vereins deutscher . ____ _________________
ils e n -u n d Stahl-
7 F T Q P U D I C T
E lsenhüttenleute,industrieller.
¿L* EZ. I I O v / r i r i l l I
FÜR DAS DEUTSCHE EISENHÜTTEN WESEN.
Nr. 4 3 . 2 3 . O ktober 1 9 1 3 . 3 3 . Jahrgang.
Das Stahlwerk Julienhütte und das Elektrostahlwerk Baildonhütte.
(Hierzu Tafel 3G.) I j i e O b e r s c h l e s i s c h e E i s e n - I n d u s t r i e , A. G.
für Bergbau und H ü tten b etrieb , in Gleiwitz besteht in der gegenwärtigen F orm seit dem Jahre 1889, nachdem sich die zu ihr gehörigen Werke zwei Jahre vorher zu zwei gesonderten Aktien
gesellschaften vereinigt h a tte n . Die einzelnen Werke gehörten ursprünglich zwei p riv aten Konkurrenz- Unternehmungen der F irm en M. J. C a ro & S o h n in Breslau und W. H e g e n s c h e i d t in Gleiwitz an.
Die Gründungszeit der einzelnen Betriebsanlagen reicht sehr weit zurück, zum Teil in den Anfang des 19. Jahrhunderts.
Die ersten Anfänge der E rrich tu n g der J u l i e n - h ü tte r Betriebsanlagen in B obrek, O.-S., reichen in das Jah r 1856, un d zwar gelangte zunächst der Bau von vier Hochöfen zur Ausführung.
hn Jahre 1883 w urde die damalige M o r itz - h titte von der Eisengroßfirm a M. J. Caro & Sohn, Breslau, erworben u n d von da ab u n te r dem Namen Julienhütte weiter ausgebaut u n d betrieben.
Die Anfänge der B a i l d o n h ü t t e sind weit älteren Datums und lassen sieh geschichtlich auf einen der ersten K ultur-Pioniere bei der Begründung der
a m ,
oberschlesischen M ontanindustrie zurückführen. Be
kan n t ist, daß der erste Kokshochofen auf dem europäischen Festlande — außerhalb E nglands — im Jahre 1796 in Gleiwitz nach den P länen von J o h a n n F r i e d r i c h W e d d in g erbaut wurde.
Die Inbetriebsetzung dieses ersten Kokshochofens erfolgte in demselben Jahre. E s w ar ein junger schottischer E isenhüttenm ann J o h n B a i l d o n , der sich um den Betrieb des neuen, auf dem F est
land Aufsehen erregenden Hochofens verdient m achte, nachdem er vorher durch den damaligen Oberberg
hauptm ann von Schlesien Graf v. R e d e n für Ober
schlesien dauernd gewonnen worden war.
Baildon baute später im Ja h re 1823 die nach ihm benannte B aildondiitte bei K attow itz als „Puddlings- werk“ m it zunächst vier Puddelöfen und gab hier
durch der Darstellung von Schweißeisen und Stahl, die bisher in Oberschlesien ausschließlich in Renn- und Frischfeuern erfolgte, eine neue Richtung.
Die E rben des Erbauers der B aildonhütte ver
kauften später dieses H üttenw erk an die R atiborer Patrizierfamilie Doms, von welcher es der nach
malige Kom merzienrat W. H e g e n s c h e i d t im Jahre 225
1762 Stahl und Eison. D as Stahlwerk Julienhütte un d das Elcktroslahlwerlc Baildonhülte. 33. Jahrg. Nr. 43.
1863 erwarb un d seinen Zwecken entsprechend aus
baute.
D er später erfolgte Zusam menschluß der ein
zelnen W erke zu der je tz t bestehenden Aktien- Gesellschaft h a tte in erster Linie den Erfolg, daß der teilweise W ettbew erb untereinander beseitigt wurde, u n d daß weiterhin, der natürlichen E ntw ick
lung entsprechend, die einzelnen Anlagen für Sonder
zwecke im m er m ehr ausgebaut werden konnten.
D as S ta h lw e rk J u lie n h ü tte .
Beschreibungen über einzelne Betriebsanlagen u n d besondere Betriebsergebnisse dieses Stahlw erks
D as S tahlw erk besteh t aus drei parallelen, un
m ittelb ar m iteinander verbundenen Hallen:
1. der Gaserzeugerhalle m it anschließender Hoch
bahn,
2. der Ofenhalle m it Arbeits- und Abstichbühne und 3. der Gießhalle m it der Mischeranlage.
E n tla n g der Gaserzeugerhalle läuft auf hoch aufgem auerten W änden die Hochbahn für die zum Beschicken der Gaserzeuger erforderliche Gaskohle.
Diese H ochführung der Kohlentransportbahn, 7,5 m über H üttensohle, ermöglicht das Entleeren der Kohlenwagen in entsprechende Kohlenbunker, aus
Abbildung 1. Lagoplan der Julicnliüttc.
a — S tah lw e rk , b — M ischer, c = T iefofen, d = B lockw alzw erk, e = S c h ro ttla g e r, f = E rz sc h u p p e n , g = D o lo m itsch u p p en .
h = S tein sc h u p p en .
sind schon vielfach in der Fachpresse zur Veröffentlichung gelangt,* eine einheitliche zusamm enfassende M onographie ist aber bisher nicht herausgegeben worden. Mit dem B au des S tah l
werkes Ju lien h ü tte w urde im Ja h re 1905 begonnen. D er neu
zeitlichen Entw icklung des Eisenhüttenw esens folgend, lag der E rrich tu n g dieser Anlage die Absicht zugrunde, eine
unm ittelbare U m wandlung des flüssigen Roheisens im M artinofen zu erreichen, um dann w eiterhin, u n te r A usnutzung der W ärm e der gegossenen F lu ß eisen- bzw. Stahlblöcke, durch die Auswalzung zu K nüppeln usw. die H erstellung des gesam ten, für die anderen W erke der Gesellschaft benötigten Ila lb - zeugs zu ermöglichen. Die B etriebsanlagen bestehen aus dem eigentlichen Stahlw erk u n d dem Block
walzwerk m it dazugehörigen N ebenbetrieben. Die G rundbedingung des Betriebes des Stahlw erkes Julien
h ü tte zeitigte von selbst die N otw endigkeit der E r
richtung der Anlagen in unm ittelb arer N ähe der Hochofenanlage (vgl. Abb. 1).
G e b ä u d e .
Sämtliche Betriebsgebäude sind in E isenkonstruktion hergestellt.
kräftiger
denen die Gaserzeuger m ittels kleiner, auf einer Einschi enenhängebahn laufender Wagen beschickt w erden können. D er durch die Aufmauerung der H ochbahn gewonnene innere Raum wird zur Unter
bringung von R eparaturw erkstätten, Aufentlialts- räum en, V orrats- und Bureauräumen, Abortanlagen und zur A ufnahm e von kleineren Betriebsinaschinen un d der Gaserzeugergebläse praktisch ausgenutzt.
In der Gaserzeugerhalle von 14,15 m lichter Weite und 179,25 m Länge befinden sich die Gaserzeuger, je drei fü r einen M artinofen, die dazugehörigen Gasleitungen, W indleitungen usw. sowie die Abzugs
essen der Oefen. Die Binderteilung ist eine regel
m äßige m it 5,75 m A bstand. Das mit Wellblech eingedeckte D ach h a t zur besseren Entlüftung eine
* Vgl. St. u. E. 1910, ß. Jan., S. 17/9; 1912, 1-ÄUS- S. 1275/6; 1913, 15. Mai, S. 825/8.
23. Oktober 1913. D as Stahlwerk Julicnhüttc, und das ElcJcirostakltverk B aildonhitte. Stahl und Eisen. 17G3 durchgehende Laterne. Die lichte H öhe von H ü tte n
sohle bis U nterkante B inder b e trä g t 11,3 in, bis zur Bedienungsplattform der Gaserzeuger 5 m. Die Hüttensohle dieses Gebäudes liegt 1 m tiefer als die der Ofen- und Gießhalle. Die Trennungswand zwischen Gaserzeugerhalle und H ochbahn ist in Mauerwerk ausgeführt. Die Ofenhalle (vgl. Abb. 2), in der sieben M artinöfen Aufstellung gefunden haben, hat eine lichte B reite von 18,8 m u n d eine Länge von 208,75 m bei einer H öhe von H üttensohle bis Unterkante Binder von 13 m. Die A rbeitsbühne bzw. Abstichbühne ist 4 m über H üttensohle ange
ordnet. Diese H öhenlage ergab sich von selbst mit Rücksicht auf die A nordnung u n d die Ab
messungen der Ofenkam m ern un d der Gaskanäle bzw. Abzugskanäle nach den Schornsteinen bezüglich ihrer Lage zum Grundwasserspiegel.
führt. Die Gießhalle h a t eine lichte B reite von
2 1 m, das H öhenm aß von H üttensohle bis U nterkante B inder b eträg t 17 m. Das Gebäude ist 196,75 m lang, so daß sich ein Flächenraum von 4138,75 qm ergibt. Die Säulenentfernung in der F rontm auer b eträgt in den ersten neun Feldern je 11 m ; hieran schließt sich ein Feld von 5,75 m Stützenentfernung, sodann acht Felder von je 11,5 m Säulenabstand.
In dem Gebäude sind zwei übereinander laufende K ranbahnen auf den in E isenkonstruktion ausgebil
deten Säulen in einer H öhe von 8,4 bzw. 12,6 m angeordnet. Auf der oberen K ranbahn laufen zwei K rane von 60 bzw. 80 t N utzlast m it Hilfshubwerken von 1 5 1, auf der unteren K ranbahn drei K rane, und zwar ein steifer Zangenkran von 10 t, ein S tripper
kran von 60 t und ein einfacher Flaschenkran von 10 t. Als d ritte K rananlage ist noch in der Gießhalle
Die Binderteilung un d S äulenstützentfernung be
trägt in den ersten a c h t F eldern 11 m, hieran schließt sich ein Feld von 5,75 m un d hieran sechs Felder von je 11,5 m, ein Feld von 23 m un d zwei Felder von je 11,5 m. Zur besseren E n tlü ftu n g der Ofenhalle dient eine reichlich bemessene durchgehende Laterne.
Für Z utritt von L icht ist durch Anordnung von zahlreichen F enstern hinreichend gesorgt. Die Eindeckung besteht aus Wellblech.
Die Ofenhalle w ird in ihrer ganzen B reite von drei elektrisch betriebenen Chargiermaschinen von 1,5 t Muldeninhalt und zwei M uldenkranen bestrichen.
Die Chargierkrane haben für Montagezwecke H ebe
winden von 15 t Tragfähigkeit, die M uldenkrane (Greiferkrane) ein H aupthubw erk für 15 t u n d ein Hilfshubwerk von 3 t T ragkraft. Die Laufbahn dieser Transportanlagen ist 7 m über der A rbeits
bühne angeordnet. In die Ofenhalle fü h rt ferner eine Elektrohängebahn, welche den S chrott in Mulden nach der A rbeitsbühne vor die Martinöfen
ein H albportalkran zu erwähnen, der die Gieß
gruben bestreicht. Die eisernen D achbinder sind in regelmäßigen A bständen von 5,5 bzw. 5,75 in angeordnet. Zum Zwecke einer ausreichenden E n t
lüftung ist eine durchgehende D achlaterne ange
ordnet. Die Eindeckung besteht wie bei den anderen Gebäuden aus verzinktem Wellblech. F ü r Belieh- tungszwecke sind in der vordem S tirn- und der Längswand zahlreiche und reichlich bemessene Fenster vorgesehen. Die Säulenfundam ente aller drei H allen sind in B eton ausgeführt.
Anschließend an die Gießhalle gelangt m an in die Tiefofenhalle, zu welcher das Gebäude.des Block
walzwerks rechtwinklig angeordnet ist. Die Tief
ofenhalle h a t eine lichte B reite von 36 m und eine Länge von 50 m. In dieser H alle befinden sich 48 Tieföfen un d 16 Ausgleichgruben. Die ganze Halle wird von zwei Zangenkranen von 35 m Spannweite und 10 t N utzlast bestrichen; die K rane verkehren auf einer 8,4 m über H üttensohle angeordneten
I
1
7VSOO H
Julienhütte.
Abbildung 2. Querschnitt durch das Stahlwerk
1764 Stahl und Eisen. D as Stahlwerk Julienhüite und das Elektrostahhoerk Baildonhülte. 33. Jahig. Nr. 43.
Scfin/Va, -i
K--oroo
Laufbahn. Die H öhe des Gebäudes b e trä g t von H üttensohle bis U n terk an te Binder 13,0 m. Die eisernen D achbinder sind auf starken eisernen Säulen in einer E n tfernung von 11 bzw. 6 m ange
o rd n et; sie sind für Entlüftungszw ecke m it einer durchlaufenden L aterne versehen und m it ver
zinktem Wellblech eingedeckt.
D as Gebäude des Blockwalzwerks (vgl. Tafel 36) verdient auch vom k onstruktiven S tandpunkte aus ein besonderes Interesse. Die lichte Spannw eite b eträ g t 52,0 m. Um bei der Bemessung der D ach
binder nicht ungeheuerliche Abmessungen u n d Ge
w ichte der E isenkonstruktion zu erhalten, w urden in sym m etrisch angeordneter E ntfernung für jeden B inder nach der M itte zu zwei S äulenstützpunkte vorgesehen. D adurch w ar
es möglich, den D achbin
dern ein leichtes, gefälliges Aussehen zu geben; m an erhielt hierbei auch die M öglichkeit, für die elek
trische K rananlage von 22 m Spannw eite zur Mon
tage und D em ontage über der B lockstraße selbst und der dazugehörigen elek
trischen Antriebsvorricli- tu n g in bequem er Weise die erforderlichen S tü tzp u n k te zu finden. Ingleicher Weise sind diese S äulenstützen in den nächstfolgenden B in
derfeldern bei dem für R e
paraturzw ecke dienenden L aufkran von 25 m S pann
weite und den zu V er
ladezwecken dienenden P ratzenkranen von 23 m Spannw eite dienstbar ge
m acht.
Das eigentliche Block
walzwerksgebäude ist 74 m lang, die Binderentfernung bzw. die der dazugehörigen S äulenstützen b eträg t 23,
27 und 24 m. Diese Maße sind durch die A nordnung der Betriebsanlagen der Blockstraße gegeben. Zwi
schen den einzelnen D achbindern sind äußerst k räf
tige V erstrebungen angeordnet, welche der ganzen E isenkonstruktion die erforderliche S tab ilitä t gegen alle Beanspruchungen verleihen. Die Säulen- und M aschinenfundam ente sind in Beton- un d K linker
m auerw erk ausgeführt. F ü r L u ft und L icht ist in reichlicher Weise durch A nordnung einer durch
gehenden L aterne und entsprechend großer F enster in den Stirnw änden gesorgt. Die Bedachung besteht aus verzinktem Wellblech. D en U ebergang zwischen der Tiefofenhalle und der Blockwalzwerkhalle v er
m ittelt ein m it eisernen D achbindern m it Wellblech
eindeckung überspannter R aum von 18 m B reite und
19 m Länge, in welchem sich auch der Zufuhrroll- gang befindet. D er Blockkipper liegt in der Tief
ofenhalle.
M is c h e r a n la g e .
D er auf dem S tahlw erk der Julienhiitte im Be
triebe befindliche Roheisenmischer von 1501 Fassungb
rau m ist einer der ersten heizbaren Mischer Deutsch
lands und gehört zu der B auart der kippbaren Rollenmischer (vgl. Abb. 3). Der Antrieb erfolgt durch einen G leichstrom m otor von 30 PS. Die Roheiseneinguß- un d die Schlackenabgußschnauze liegen auf der einen Seite, gegenüber ist die Roh- eiscnausgußsclm auzc angeordnet. Der Mischer wird m it G eneratorgas geheizt, besitzt jedoch nur Vänne-
ScMffc-d,
'2500'
■ g g r
—3 3 S 5—*^-‘—■3365—■~1~2?35‘ i y * <-^->!
' ’ 885
■&
Eins teige-
Öfnuny□
Luft/m aizu Eeo
ßreuuer/föpeo zum Gosßaua/
73750-
A b b ild u n g 3.
Heizbarer Mischer.
Speicher für Lufterhitzung.Die im Mischer herrschende Tem
p era tu r schwankt zwischen 1300 bis 1400 0 C. Der Boden u nd die Seitenwände des Mi
schers bis über den Schlacken
stand sind m it Magnesitstei
nen ausgemauert, das übrige Mauerwerk sowie das Gewölbe besteht aus Schamottesteinen.
Die Mischeranlage ist in der Verlängerung der Stahlwerks- von der dort an- gießhalle aufgestellt un d wird
gebrachten K rananlage bestriehen.
D er Rollem nischcr auf Julienhütte hat zwei Aufgaben, einerseits als Sammler und anderseits als Entschw efler. H ach beiden Richtungen ist er von großem N utzen. Die schwierigen Hochofenverhält
nisse in Oberschlesien un d die damit verbundenen unverm eidlichen großen Schwankungen der Hoch
ofenabstiche sowohl in ihrer Menge als auch in der Z usam m ensetzung des Roheisens der einzelnen Ab
stiche lassen den hohen W ert eines Mischers er
kennen.
D er zweite V orteil des Mischers liegt auf nieta- lurgischem Gebiete. D urch das häufige Kippen des Mischers erfolgt eine starke Durchmischung
23. Oktober 1913. D as Stahlwerk Julienhütte und das ElektrostaMwerk B ailionhütte. Stahl und Eison. 1765 und Bewegung der flüssigen Eisenmassen, wobei
eine Einw irkung des Schwefels auf das Mangan unter Bildung von M angansulfid stattfindet, Die Abnahme des Schwefelgehaltes ist eine erhebliche, wie folgende D urchschnittszahlen beweisen. D as Roheisen aus 26 Hochofenabstichen h a tte im D urchschnitt fol
gende Zusam m ensetzung: S = 0,097% , Mn —1,97% , Si = 1,26 % . D as Mischereisen h a tte demgegenüber nachstehende durchschnittliche Zusammensetzung:
S = 0,066 % , Mn = 1,94 % , Si = 1,16 % . Aus den vorangeführten Zahlen geht aber auch hervor, daß auch eine kleine, im m erhin m erkliche Abnahme des Mangan- und insbesondere Siliziumgehaltcs s ta tt
gefunden hat.
Diesen zwei H auptvorteilen der Mischer
anlage, welche den M artinöfen die jederzeitige Zuführung von ganz genauen Mengen gleich
mäßig flüssigen Roheisens gewährleisten, läßt sich noch ein d ritte r hinzufügen. E s kann Vorkommen, daß m an bei Chargen, die zu weich kommen, eine A ufkohlung durchführen muß. Dies läßt sich dann in kürzester Zeit durch Nachgießen einer entsprechend kleinen Menge flüssigen Mischer
eisens bewerkstelligen.
Der Mischer setzt in 24 S tunden etwa 500 t flüssiges Roheisen durch. D er Kohlenverbrauch für die Heizung des Mischers m ittels Generatorgases beträgt im D urchschnitt 1 ,1 5 % , die Menge der Schlacke ist nu r gering und b eträg t 0,4 bis 0 ,5 % der durchgesetzten Roheisenmenge.
Das flüssige Roheisen wird von den sieben Hochöfen in T ransportpfannen m ittels elektrischer un d Dampf- Lokomotiven nach der Mischeranlage gebracht.
Ein 60-t-K ran entleert die P fanne in den Mischer, aus dem dann das gleichmäßige, entschwefelte Material durch einen anderen 60-t-K ran in einer Eingußpfanne von der A bstichseite den
öfen zugeführt wird. Die E ingußpfanne lagert in einem Roheisenwagen. Diese A nordnung ge
sta tte t, das Roheisen au f einem parallel den Oefen laufenden Gleise unabhängig von den K ränen durch eine Lokomotive an jeden beliebigen Ofen zu befördern und verm eidet eine E inschränkung der Bewegungs
freiheit der K rane beim Eingießen des Roheisens.
D ie G a s e r z e u g e r a n l a g e .
Die Gaserzeuger des Stahlw erkes Ju lien h ü tte sind einfache, feuerfest ausgem auerte Schächte von rundem Q uerschnitt. D urch ein aufgem auertes Kreuz tr i t t von u n te n der V entilatorw ind ein.
Ein R ost im eigentlichen Sinne ist nicht vorhanden;
nur beim A bschlacken wird ein B lindrost einge
schoben, um d an n die Aschen- un d Schlacken- riiekstände bequem entfernen zu können. Die zur Vergasung gelangende K ohle ist oberschlesische Gaskohle in E rbsgröße von etw a 6300 bis 6600 W E Heizwert. D er A schengehalt ist ein verhältnism äßig großer, er b eträ g t 12 bis 15 % . Das erzeugte Gene
ratorgas ist von sehr g u te r Q ualität, wie aus der nachstehenden D urchschnitts-G asanalyse ersichtlich
Abbildung4.Kippbarer50-1 - Martinofen.
1706 Stahl und Eisen. D as Stahlwerk Julienhütte und das Eleklrostahlwerk BaildonhüUe. 33. Jahrg. Nr. 43. ist. E s b e tru g der G ehalt a n : CO 2= 3 ,0 % , CO = 30 % ,
C H , = 1,25 % , H 2= 9,25 % , N2 = 56,5 % .
E in e gem einsam e G asleitung b esteh t nicht, vielm ehr h a t jeder Ofen seine eigene Gaserzeuger
b atterie , bestehend aus drei Gaserzeugern, m it dazu
gehörigen S taubsam m lern und G askanälen. Diese A nordnung h a t sich im B etriebe durchaus bew ährt.
D er K ohlenverbrauch ist ein geringer zu nennen. E r b e trä g t einschließlich des V erbrauches für Mischer
anlage, Sonntagsheizen u n d W arm m achen der Oefen im D u rc h sc h n itt 23 % der gegossenen Blöcke und se tzt sich ungefähr aus folgenden Zahlen zusam m en:
Ofenheizung . . . . etwa 19,50%
A n w ä r m e n ... „ 2,35 „ M is c h e r ... 1,15 „
0 . F r i e d r i c h p a te n tie rte bekannte Ausführung der ausw echselbaren K öpfe.* Zugunsten dieser N euerung sp rich t neben der E rsparnis an Zu
stellungskosten die E rh ö h u n g des Ausbringens der Oefen bzw. bei einer E inschränkung, d. h. bei einer gegebenen E rzeugungsm enge, die Möglich
k eit, m it einer geringeren A nzahl von Oefen aus
zukom m en.
D as Ju lie n h ü tte r S tahlw erk arbeitet nach dem R oheisenerzverfahren. ** D er Prozentsatz an Erz- zusatz, in der H au p tsach e Magneteisensteinen, beträgt 15 bis 18 % , an S ch ro tt (m eist S p ä n e ) 25 bis 35 %.
D er ankom m ende S c h ro tt w ird m ittels eines Magnet
kranes entladen u n d d irek t in Mulden geladen.
Diese M ulden gelangen sodann entweder auf be-
O f e n a n l a g c (vgl. Abb. 1).
Die Ofenanlage u m fa ß t sechs feststehende Oefen von je 45 t F assung, von 9 m H erdlänge u n d 5 m B reite zwischen den P la tte n , sowie einen neuen, elektrisch kippbaren Ofen (vgl. Abb. 4) von 50 bis 6 0 1 Fassung.
Die B adtiefe b e trä g t bei den sechs Oefen 500 m m ; die A bm essungen des kippbaren Ofens, der ein leichteres Abziehen bzw. Abgießen der phosphor
haltigen Schlacke w ährend der Scliäum periode er
m öglicht, betragen 12 m Länge u n d 5,6 m B reite bei einer B adtiefe von 700 mm. Als M aterial fü r die A usm auerung der R ückw and und des H erdes v er
w endet m an g eb ran n ten D olom it au f M agnesit
ste in fu tte r. Die V orderw ände w erden ziemlich hoch in M agnesitsteinen aufgeführt, u m der E in w irkung der basischen Schlacke a u f das saure M auer
w erk zu begegnen. D as Gewölbe ist n u r au f zwei zwischen den A rm a tu rp la tte n von den W iderlag- steinen gebildeten G urten ab g e stü tzt, so daß es von der V order- u n d R ückw and des Ofens vollständig u nabhängig ist. B em erkensw ert ist die dem ®ipL<}ng.
sonderen W agen in den Bereich der Muldenkrane im S tahlw erk (Ofenhalle), die sie dann mit den anderen Z uschlagsm aterialien in den Bereich der Chargierm aschinen au f die A rbeitsbühne setzen, oder sie w erden verm ittels einer Elektrohängebahn (vgl. Abb. 5) zu dreien u n m ittelb ar der Arbeitsbühne der M artinöfen zugeführt. D er flüssige Roheisen
einsatz b e trä g t 65 bis 75 % . D er Prozentsatz von Roheisen u n d S c h ro tt ist natürlich, entsprechend den M arktverhältnissen, größeren Schwankungen unterw orfen. Zeitweise betru g der Einsatz an Roh
eisen bis 80 % u n d darüber. Die Martinöfen spie
len bei diesem m etallurgischen Prozesse die Rolle von F riseh ap p araten , in denen sich chemische R eak tio n en großer Massen bei hoher Temperatur vollziehen, wobei infolge sta rk e r Kohlenoxydent
w icklung die das S tah lb a d bedeckende Schlacken
schicht oft in ein stundenlanges Schäumen gerät.
* Vgl. St. u. E . 1910, 12. Jan., S. 67; 15. Ju“ - S. 987; 1911, 6. April, S. 540; 1912, 1. Aug., S. 127o.
** Vgl. St. u. E. 1910, 5. Jan., S. 17.
Abbildung 5. Elektrohängebahn vom Sehrottplatz zum Stahlwerk.
23. Oktober 1913. DasStahlwerkJuItenhülteunddasElelclroslahlwerkBaildonhüUe. Stahl und Eisen. 1707 Die Schlacke wird daher, besonders bei besseren
Qualitäten, während dieser Periode öfters zum Teil gezogen. D er hierbei entstehende V erlust an Eisen wird durch den Vorteil der erheblichen Erzeugungs- Vermehrung un d die daraus folgende Verminderung der Betriebskosten ansgeglichen. Die phosphor-, mangan- und eisenreichere Schlacke läß t sich außer
dem m it Vorteil als Hochofenzuschlag verwenden.
Das Gesamtschlackengewicht beträgt bei dem Stahlwerk Ju lien h ü tte rund 2 0 % der gegossenen Blöcke. Die gezogene Laufschlacke h a t folgende durchschnittliche Zusam m ensetzung: F e = 1 8 bis 20% , Si 02 = 20 % , P = 3,0 % , Mn - 10 bis 12 % . Die entstehende Endschlacke weist dagegen folgende Zusammensetzung im D urchschnitt auf: Fe = 10 bis 12% , S i02 = 2 0 % ,
P = 2,0% , Mn = 5 bis 6% . Das R oh
eisenerzverfahren hat — die richtige Ausnutzung des E rz
sauerstoffs voraus
gesetzt — infolge der Deduktion des in den Erzen en t
haltenen Eisens eine Erhöhung des Me
tallausbringens zur Folge. Es ist dies einUmstand, der die Gestehungskosten sehr günstig beein
flußt, und der be
sonders bei reinen Roheisenerzchargen
— ohne Zusatz an Schrott — in E r scheinungtritt. Das Ausbringen betrug bei einem Roheisen
satze von 65 bis 6 8 % (hiervon 58 bis 61 % flüssig) 99 bis 100 % .
Das Ausbringen g u te r Blöcke je Ofen und Tag beträgt 155 bis 1 6 0 1 — der neue 50-t-Kippofen leistet rd. 1901 je O fe n u n d T a g — ; es werden durchschnittlich in 24 Stunden von jedem Ofen 3,5 bis 4 Chargen ge
macht. 90 bis 9 5 % der Gesam terzeugung ist Flußeisen von weicher Q ualität von 31 bis 44 kg/qm m Festigkeit mit 0,08 bis 0,15 % Kohlenstoff, außerdem härteres Flußeisen m it 44 bis 49 kg/qm m F estigkeit und 0,16 bis 0,2 % C, w eiter S tahl von 50 bis 60, 60 bis 70, 70 bis 80, 80 bis 90 kg/qm m Festigkeit und 0,25 bis 0,55 % C und über 1 % Mn. Die monatliche Erzeugung b eträg t bei 130 bis 145 Ofenbetriebstagen 21000 bis 23 000 t.
T i e f ü f e n u n d B l o c k s t r a ß e .
Die gegossenen Blöcke von einem m ittleren Quer
schnitt von 560 m m Cju un d einem durchschnittlichen Gewicht von 4000 bis 4500 kg gelangen aus der
Gießhalle auf drei schräg liegenden Transportvorrich
tungen in die Tiefofenhalle. Die Blöcke besitzen nach dem Abziehen der Kokillen noch eine Tem peratur von 800 bis 900 0 C und werden zum Zwecke der gleichmäßigen D urchwärm ung auf W alztem peratur in Tieföfen eingesetzt. Dies geschieht durch zwei Zangen
krane, die die Tiefofenanlage bestreichen. Die Tieföfen m it selbsttätiger Entschlackung,* P a te n t Schruff, werden m it Halbgasfeuerung in der Weise geheizt, daß die Flam m e durch acht, in zwei Reihen zu je vier nebeneinander angeordnete Gruben geführt wird.
Hierdurch wird eine sehr günstige W ärm eausnutzung erzielt. Obwohl ständig 32 geheizte Gruben im Betrieb gehalten werden müssen, stellt sich der Kohlenverbrauch nur auf 2,3 % . D er Ab
brand beträgt im Monat rd. 1,75 % . Bem erkens
w ert ist hierbei noch, daß m onatlich auch etwa 1600 t kalte Blöcke in den Oefen angew ärm t werden.
Die gewärm ten Blöcke, die eine T em peratur von 1150 bis 1200 0 C haben, werden durch die Zangen
krane auf den Blockkipper gebracht, von dem sie auf den nach der Blockstraße führenden RoOgang gelegt werden. Bem erkt sei hier, daß säm tliche Krane, Rollgänge usw. m it Gleichstrom von 440 Volt Spannung angetrieben werden.
Die Anordnung des Blockgerüstes ist aus Tafel 36 und Abb. 6 ersichtlich; die Walzen haben, bei 2900 m m B allenlänge, einen Durchmesser von 1050 mm. Die Anstellung der Oberwalze, deren Hub 400 mm beträgt, erfolgt auf elektrischem, ihre E ntlastung auf hydraulischem Wege. Das Walzprogramm der S traße um faßt die Erzeugung von Vorblöcken u n d K nüppeln von 400 bis 55 mm [(]
* Vgl. St. u. E. 1912, 5. Sept., S. 1484/7.
Abbildung G. Blockwalzwerk.
1768 "J S tah l und Eisen. D as Stahlwerk Julienhütle und das ElektroslaMiverk Baildonhütte. 33. Jahrg. Nr. .43.
u n d von B ram inen, 100 bis 320 m m b reit un d 50 bis 300 m m dick.
Zur E rledigung dieses Program m s ist die S traße m it einer außerordentlich wirksam en, elektrisch be
triebenen K a n t- u n d Versehiebevorrielitung aus
gerüstet. Diese V orrichtung, die auf Ju lien h ü tte erst
mals ausgeführt und seither bei allen neueren Block
straßen eingebaut w orden ist, besteht aus je zwei etw a 6 111 langen Verschiebeleisten vor u n d hinter der W alze, deren A ntrieb durch Zahnräder und Zahnstangen so bew irkt wird, daß die Lineale vor un d hin ter der S traße stets die gleiche- Stellung zueinander haben. In die F ührung rechts von der W a k e sind vier Zacken zum K anten der Blöcke eingebaut. Abgesehen davon, daß alle Teile dieses K antw agens oberirdisch und leicht zugänglich ange
ordnet sind (vgl. Abb. 7), g e sta tte t er ein sehr schnelles und sicheres Arbeiten, weil bei richtiger
Einstellung der Führungslineale der Block nach dem Verlassen des Kalibers im m er auch in der richtigen K antstellung liegt.
I n 45 m A bstand von M itte B lockgerüst liegt an dem Auslaufrollgang h in te r der W alze die pneum a
tisch-hydraulische Scheere I I I für Q uerschnitte bis 400 mm [J]. H ier werden alle Q uerschnitte über 180 m m Lp geschnitten. Auf einem fliegenden Roll- gang werden die Teilstücke h in te r der Schere in das 23-m-Verladefeld abgefahren, wo sie in ein vertieft stehendes P ra tz e n b e tt fallen, das zwecks beschleu
nigter A bkühlung des W alzgutes u n te rW asser gesetzt werden kann. Die beiden 10-t-V erladekrane lieben m it Greifern die Riegel aus dem B e tt heraus und legen sie bis zu ihrer völligen E rk a ltu n g au f das W arm bett, das, seitlich vom P ra tz e n b e tt, erhöht an geordnet ist. Von hier erfolgt dann später die V er
ladung in die Eisenbahnw agen durch die V erladekrane entw eder m it Greifern oder elektromagnetisch.
U nm ittelb ar h in te r der Schere I I I vor dem erw ähnten P ra tz e n b e tt befindet sich eine Grube zur A ufnahm e der E nden, die vom Rollgang aus von H an d abgeschoben werden. Aus dieser Grube, die ebenfalls u n te r W asser gesetzt werden kann, werden die E n d en von den V erladekranen elektromagnetisch in die Chargierm ulden des Stahlw erks gebracht, die m it ihren W agen seitlich hinter dem Warmbett auf einem Schmalspurgleise aufgestellt werden.
P arallel zum Auslaufrollgang der Blockstraße ist ein zweiter Scherenrollgang angeordnet, der durch eine Schlcpperanlage m it dem ersten verbunden ist. An diesem Rollgang stehen zwei elektrisch an
getriebene 180 - C p -Scheren (I und II), von denen Schere I im K ranfeld der Blockstraße in Höhe des Blockgerüstes, Schere I I am anderen Ende des Rollganges in H öhe der ■ pneum atisch - hydrauli
schen Schere I I I (s. Tafel 36 und Abb.. 8) auf
gestellt ist. Auf diesen Scheren werden alle Querschnitte unter 180 mm [p geschnit
ten. Der Abfahrroll- gang von Schere I be
sitzt, ebenso wie jener der pneumatisch-hy
draulischen Schere III, fliegende Rollenan- ordnung und ein ver
tieft stehendes Prat
zenbett zur Aufnahme der geschnittenen Rie
gel. Ein 10-t-Greifer- kran, derauf der Kran
bahn der Blockstraße verkehrt, und der wie die 10 - 1 - Kräne im Verladefeld auch elek
tromagnetische Aus
rüstung hat, hebt die Riegel aus dem Bett un d stü rz t sie auf das Lager. Nach erfolgter Ab
kühlung w erden sie dann elektromagnetisch verladen.
U nter norm alen V erhältnissen wird an Schere I nur Q ualitätsm atcrial geschnitten, das eine Abkühlung durch W asser nicht verträgt. Der Abfahrrollgang hin ter Schere I I ist als Schrägrollgang ausgebildet.
Die in das V erladefeld abrollenden Riegel werden hiernach gegen ein seitliches Lineal und vor einen Anschlag gedrückt, von wo sie durch Querschlepper in einen vertieft angeordneten Tragbügel (vgl. Abb. 8) abgezogen werden. E in zweiter Schlepper nimmt die Blöcke bzw. K nüppel hier ab und führt sie durch ein W asserbassin, aus dem sie auf der anderen Seite verladefertig h erauskommen.
Durch diese neue, bisher wenig bekannte \crlade- vorrichtung ist den Schwierigkeiten bei der Ver- ladung so großer Mengen Knüppel, nämlich dem überm äßigen Z eitaufw and und Bedarf au Wann
betten , in wirkungsvoller u n d wirtschaftlicher Weise Abbildung 7. Blockgcrüst m it Kantapparat.
23. Oktober 1013. D as Stahlwerk Julienhütte und das EhktrostaUwerh BaUdonhülte. Stahl und Eisen. 1760 begegnet. E ntsprechend der Länge der zu liefernden
Knüppel sind drei solche K ühlbassins nebeneinander vorgesehen. Durch E inschalten der Anschlagvor- riclitung im Rollgange h a t m an es leicht in der Hand, das entsprechende K ühlbassin in Gebrauch zu nehmen. Die 10-t-Verladekrane nehm en die ab gekühlten K nüppel von den R osten selbsttätig auf und verladen sie in gleicher Weise unm ittelbar in die H auptbahn- oder Schmalspurbahmvagen, so daß ein ausgewalzter Block etw a nach fünf ¡Minuten schon versandfähig ist. Dies bedeutet eine gewaltige Ersparnis an Zeit und R aum für Kühlzwecke, es ermöglicht aber auch die äußerste Ausnutzung der Betriebsanlagen. D as erhellt die Tatsache, daß die Erzeugung des W alzwerks durch eine Ko- lonnevonsiebenMann
auf der Schicht regel
mäßig restlos v erla
den wird.
Da auf der Block
straße fortlaufend be
trächtliche Mengen kleiner K nüppelquer
schnitte erzeugt wer
den — der m ittlere Monatsdurchschnitt beträgt etw al33m m ij]
— war wegen der h ier
bei erfolgenden großen Walzlängen für reich
lichen Auslauf vor und hinter der S traße zu sorgen. An dem 34 m langen Auslaufroll- gang vor der Walze, an dem übrigens eine Pendelsäge zum Ab- schopfen der hinteren Enden bei der E rzeu gung von Knüppeln unter 80 mm [J] Auf
stellung gefunden h a t, schließt sich zu diesem Zwecke ein Tieflauf an, der durch die Gießgrube des S tahl
werks hindurch bis in die N ähe der Ofenfundamente reicht. Der erforderliche Auslauf hinter der Straße ist durch einen an den A bfahrrollgang von Schere I I I angegliederten H ochlauf gesichert.
Das auf der B lockstraße hergestellte Halbzeug gelangt, soweit es nicht fü r den V erkauf bestim m t ist, zur W eiterverarbeitung in die anderen W erke der Gesellschaft, insbesondere in die D rahtabteilung Gleiwitz und die W arm w alzwerke in B aildonhütte und Herminenhütte.
A n t r i e b s V o r r ic h t u n g e n .
Das bem erkenswerteste Merkmal der B etriebs
anlagen der Ju lien h ü tte ist, daß fast sämtliche Betriebe ihren Energiebedarf au f elektrischem Wege decken. Als K raftquelle dient hierbei ein Gas- motorenkraftwerk, in welchem die überschüssigen
X L III.,S
Hochofen- und Koksofengase in elektrische Energie um gewandelt werden. In dieser elektrischen Zentrale sind gegenwärtig zwei doppeltwirkende V iertakt- Zwillings-Tandem-Motoren von je 1250 KVA Leistung (3 weitere von je 2250 KVA sind bestellt) und sechs ältere V iertaktm otoren von je 200 bis 225 K W Norm al
leistung aufgestellt. Die Gasm otoren erzeugen D rehstrom von 6000 Volt Spannung bei 50 sekund
lichen Perioden.
Mittels eines vertraglichen Uebereinkommens m it den Oberschlesischen E lektrizitätsw erken A. G.
(O. E. W.) ist ein dauerndes Parallelarbeiten der Ju lien h ü tter Zentrale m it den beiden großen K raft
werken der genannten Gesellschaft in Chorzow und Zaborze ermöglicht. Befinden sich die Gasmotoren
in R eparatur, so findet eine E n tnahm e von elek
trischer Energie aus dem Leitungsnetz der 0 . E. IV.
s ta tt, bei regelmäßigem Betriebe der Gasm otoren erfolgt eine Abgabe von elektrischem Strom an die 0 . E. IV. Sinnreich angeordnete M eßapparate bewirken die genaue Zählung der entnommenen und abgegebenen Energiemengen. D er Vorteil dieser Anordnung ist vielfacher Art. In erster Linie ist die Ausnutzungsziffer des Ju lien h ü tter K ra ft
werkes eine sehr hohe und betrug z. B. für das Ja h r 1911 7 2 % , obwohl eine der großen Gasmaschinen wegen einer notwendigen R ep aratu r einen ganzen M onat sich außer Betrieb befand. In einzelnen M onaten betrug die Ausnutzungsziffer bei den beiden großen Gasmaschinen sogar 9 4 % der Norm al
leistung!
Alle diese günstigen M omente bew irkten es, daß der elektrische A ntrieb der B lockstraße gegen
über dem D am pfantriebe als günstiger erschien.
226 Abbildung 8. Einrichtung zum schnellen Abkühlen der Blocke.
1770 Stahl und Eisen. Ucber Silikaquarzite. 33. Jahrg. Nr. 43.
Diese B erechnung h a t sich auch im praktischen B etriebe als richtig erwiesen. Die Belege dafür geben die Versuchsergebnisse, über die in St. u. E. 1913, 15. Mai, S. 825/8 berichtet wurde, wo auch bereits A ngaben über die Einzelheiten dieser S traße w ieder
gegeben wurden. D er F ü h rerstan d für die W alz
m otoren befindet sich quer vor dem W alzgerüst auf einer erhöhten B ühne, so daß der M aschinist nicht n u r die S teuerapparate, sondern auch die W alzarbeit bequem beobachten k an n (vgl. Abb. 6).
Der gesam te elektrische A ntrieb der Blockstraße nebst dazugehöriger Schaltanlage ist in einem besonderen, von der W alzhalle abgeschlossenen, sehr sauberen R aum e untergebracht. Die elektri
schen Maschinen besitzen außer der natürlichen L uftkühlung zum Schutze gegen das Eindringen von S taub und Schm utz elektrisch angetriebene V entilato ren , die von einem L uftfilter gerei
nigte L u ft durch die M otoren hindurchblasen.
N achstehend einige M onatsdurchschnittszahlen für Leistung und K raftbedarf:
M o n a t 1913
Erzeu g u n g : W a lzb locke
‘t
M ittlere r Q u e rs c h n itt
V ie rk a n t m m
H a u p t
a n trie b K W s t
K e b e n - a n t r ie b e K W s t
April . . 21 383 142,5 29,6 5,78
Mai . . IS 046 151,5 27,31 5,12
Juni . . 20 272 156 25,28 4,47
Alle diese Zahlen sind auf Walzblöcke, nicht auf Rohblöcke bezogen. Bei dem Strom verbrauch der N ebenantriebe ist auch 0,50 K W st für Beleuchtung enthalten. Außer der U n terstation für den gesam ten Antrieb des Blockwalzwerkes ist noch eine zweite U n tersta tio n für die säm tlichen elektrischen A ntriebe des Stahlwerks vorgesehen. L etztere besteht aus einem Drehstrom -Gleichstrom -Um form er für eine effektive Leistung von 120 KW bei 440 Volt Spannung m it einer parallel hierzu geschalteten A kkum ulatoren
batterie von 300 A m perestunden K apazität zum Betriebe der K rananlagen. Bei der erw ähnten
Erzeugung von rd. 22 000 t im Monat beträgt der Strom verbrauch für K rane, Chargiermaschinen, Mischer, Gebläse durchschnittlich 4,65 und für L icht 0,75 K W st/t. Zum Antrieb des elektrischen Lokom otivbetriebes dient ein 350-KW-Umforraer ohne B atterie. F ü r Beleuchtungszwecke sind im S tahlw erk zwei Drehstrom gleichstrom - Umformer von je 30 K W bei 120 Volt Spannung, im Walzwerk zwei Transform atoren von je 100 KW Leistung für eine Spannung von 6000 x 120 Volt angeordnet.
N e b e n a n la g e n .
F ü r die Zubereitung der Ofenzustellung besteht eine D olom itanlage in abgesondertem Gebäude, enthaltend Dolomitlager, einen Steinbrecher zur Zerkleinerung, drei Tellermühlen für je 20 t Tages
leistung un d eine Kugelm ühle für 6 t Leistung.
F erner sind vorhanden zwei m it Dampf heizbare liegende M ischapparate zum Mischen von Dolomit u n d Teer. Zum M ahlen von sonstigen Zustellungs
m itteln dient noch ein Kollergang.
Des w eiteren dient ein Fallwerk zum Zerschlagen von alten Kokillen, R innenrückständen und Sauen.
Das Fallw erk ist als B oekkran von 7,5 m Höhe und 7,5 t T ragfähigkeit ausgebildet. Die Fallkugel von 5 t Gewicht wird durch einen elektrischen Hub
m agneten ausgelöst.
An Gleisen fü r Lokom otivbetrieb sind für die Schm alspurbahn etwa 18 000 lfd. m und für die H a u p tb a h n rd. 10 000 lfd. m vorhanden, von denen insgesam t etw a 15 000 iri für den elektrischen Betrieb m it O berleitungen ausgerüstet sind bzw. in den nächsten M onaten ausgerüstet werden. Der tägliche V erkehr um faß t (das Hochofenwerk eingeschlossen) etw a 550 H au p t- un d Schmalspurbahnwagcn, worin 140 eigene W agen eingeschlossen sind, die im Innern des H üttenw erkes sich in ständiger Benutzung be
finden. Zur Bew ältigung dieses Verkehrs dienen m ehrere H a u p tb a h n - und Schmalspurbahn-Dampf- un d elektrische Lokomotiven. (Schluß folgt.)
U e b e r S i l i k a q u a r z i t e .
Von K u r d E n d e i l in Berlin.
(M itteilung aus dem Eisenhttttenm ännischen Laboratorium der K gl. Technischen Hochschule zu Berlin.) (Hierzu Tafel 37.)
I n meiner ersten U ntersuchung über die Kon- stitution der Silikasteine* w ar ich n u r kurz auf die Silikaquarzite cingegangen. E s handelte sich dam als hauptsächlich um eine Beschreibung der K onstitution der fertigen Steine und ihrer W and
lung im M artinofen. Inzw ischen h a tte n gemeinsam m it R . R ie k e * * ausgeführte E x p erim entalunter
suchungen sowie eine A rbeit von C. N. Fenncrj einigermaßen K larheit in das komplizierte System des K ieselsäurcanhydrids gebracht. Auf Grund der dadurch gewonnenen Gesichtspunkte schien es wohl
* St. u. E. 1912, 7. März, S. 392/7.
** K. E n d e 11 u. R. R ie k e , Ucber die Umwandlungen des Kieselsäureanhydrids hei höheron Temperaturen.
Zeitsehr. f. anorg. Chem., Bd. 79(1912), S. 239/59. - K. E n - d o ll u. R. R i e k e , Ueber die Bildung des Cristobalits aus
Quarzglas und über soino reversiblo Zustandsänderung bei 2 3 0 “. Min. Petr. M itteil., Bd. 31 (1912), S- 50Vt/-
— A. S m i t s u. K . E n d e l l , Ueber das System SiOj.
Zeitschr. f. anorg. Chem., Bd. 80 (1913), S. 1/6/84 R . R i e k e u. K . E n d e l l , D ie Volumveränderung einiger keramischer Rohm aterialien beim Brennen. II- Kiesc "
säuro. Silikat-Zeitsohr., Coburg 1913, Bd. I, Nr. 3 isa t C. N. P e n n e r , Joum . Washington Acad. IHM, 4. D ez., S. 471/80.
23. Oktober 1913. Ueber Silikaquarzite. Stahl und Eisen. 1771 aussichtsreich, auch die Silikaquarzite näher zu
untersuchen und die Frage zu prüfen, w a r u m sic h die e in e n Q u a r z i t e b e s s e r a ls d ie a n d e r e n für die S i l i k a s t e i n f a b r i k a t i o n e ig n e n .
Geheimrat Professor M a t l i e s i u s , der sich lebhaft für diese Frage interessierte, stellte mir die reichen Hilfsmittel des E isenhüttenm ännischen Laborato
riums für diese U ntersuchungen zur Verfügung. Es ist mir eine Freude, H errn G eheim rat M a th e s iu s hiermit meinen aufrichtigsten D ank für die liebens
würdige Förderung auszusprechen.
G e o lo g isc h e L a g e r u n g u n d A r t d e r E n t s t e h u n g d e r S i l i k a q u a r z i t e .
Die Erfahrungen der Silikasteinfabrikation haben ergeben, daß die devonischen F elsquarzite des Rhei
nischen Schiefergebirges und andere Q uarzite gleicher Art sich nicht zur H erstellung von erstklassigen Silikasteinen eignen. Vielmehr kommen für diese fast nur die der T ertiärform ation angehörenden Süßwasser- oder B raunkohlenquarzite in Betracht.
Da diese nu r selten an prim ärer L agerstätte an
stehen und m eist n u r als m ehr oder weniger große Blöcke gefunden werden, n en n t m an sie auch F ind
lingsquarzite. Außer B raunkohlcnquarzite werden sie auch Knollensteine g en a n n t; an volkstümlichen Bezeichnungen erw ähnt W. S c h ü b e l : * T rapp
quarze, Feuerwachen, Feldschlacken, Kieselfrittcn, Wacken, Quecken, Teufelssteine, Nagelsteine. Mit ihnen zusammen kommen häufig B raunkohlen und tonig zersetzte E ruptivgesteine vor. Als haupt
sächlichste Gebiete, deren Q uarzite für die feuer
feste Industrie verw endet werden bzw. verwendet wurden, seien hier g en an n t: Siebengebirge, Rostingcr Heide, W esterwald, B rohl-Pfingstalm ulde, Hessen, Schkopau bei H alle; im Königreich Sachsen ein breites Band, das durch die O rte Leipzig, Zwickau, Königswartha und N eu stad t bestim m t w ird; Nord
böhmen; Fürstenw alde bei S tettin . Die Aufzählung macht auf Vollständigkeit keinen A nspruch. Geringe Lager von sogenannten Findlingsquarziten finden sich wohl noch an vielen P un k ten , wo sie m it der tertiären Landoborfläche in V erbindung stehen.
Sehr viele erstklassige Silikaquarzite kommen heute aus dem W esterwald, besonders aus der Gegend von Herschbach. Die stetig zunehm ende Förderung iu Herschbach b eträ g t heute rd. 40 E isenbahn
wagen im Tag. U nter der kundigen Führung von Dr. F u c h s , Bendorf, B etriebsdirektor der Rhei
nischen Chamotte- und Dinaswerke, konnte ich einige Quarzitbrüche H erschbachs besichtigen. D a diese typisch sind und ähnliche Lagerungen, soweit ich aus der L iteratur und persönlichen Erkundigungen in Erfahrung bringen konnte, sich an anderen Stellen wiederholen, so m öchte ich kurz deren geologische Lagerung beschreiben. Die d o rt gefundenen Profile zeigen auch die Q uarzite an prim ärer L agerstätte,
* W. S c h ü b e l , Ueber Knollensteino und ver
wandte tortiäre Verkieselungen. Zeitschr. f. Naturw.
hd. 83, 1911, S. lß l/9 6 .
woraus sich gewisse Schlüsse auf die A rt ihrer E n t
stehung ziehen lassen.
Die Brüche liegen etw a 1 km westlich des Ortes Herschbach. An verschiedenen Stellen aufgenommene Profile lassen sich folgendermaßen schematisch wiedergeben:
S c h e m a ti s c h e s P r o f i l d e s Q u a r z i t s bei H e r s c h b a c h .
a) 2 bis 3 m diluvialer Sand.
b) 1 in braunrotes, tonig zersetztes Eruptiv
gestein.
c) 0,1 bis 0,4 in grünlicher Ton.
d) 0,05 in brauner Streifen.
e) 0,2 bis 0,3 m bröckliger Quarzit, übergehend in f) 0,5 „ 4,0 „ Ia Quarzit, feste Bank, übergebend in g) liegendes reiner Sand
Dr. F u c h s w ar so liebenswürdig, Proben von b, c, e, f analysieren zu lassen. Die Analysen er
gaben folgendes:
b c e f
S i0 2 50,73% 03,1 4 % 95,0 1 % 98,36%
A120 3 23,32 „ 23,10 „ 4,60 „ 1,06 „ F c ,0 3 . . . . 16,22 „ 8,70 „ 0,55 „ 0,30 „
C a O 1,29 „ ; 1,19 — —
MgO + Alkalien
au sd. Differenz 2,44 „ 3,81 „ — — Summe . . . . 100,00 % 100,00 % 100,16 % 99,78%
Glühverlust . . 18,56 „ 15,90 „ 1,70 „ 0,22 „ Die M ächtigkeiten des Profils wechseln sta rk , einzelne Schichten fehlen m anchm al auch ganz;
b und c entsprechen wahrscheinlich einem der in der Umgebung zahlreich vorhandenen Eruptivgesteine, die unter dem Einfluß von kohlensäurehaltigen W äs
sern, vielleicht Braunkohlcnwässern, in roten bzw.
grünlichen Ton umgewandelt sind. Dievom Verfasscr*
früher untersuchten, unter B raunkohlen zersetzten Basalte des Vogelsberges haben ein entsprechendes Aussehen und ähnliche chemische Zusammensetzung.
Bemerkenswert ist die F ortführung der Alkalien (als Silikatlösung), die in den anstehenden E ruptivgestei
nen leicht 8 bis 10 % ausmachen. Einzelne sta rk zer
setzte Mineralien des ursprünglichen Gesteins, wie Augit und Feldspäte, sind im Ton noch zu erkennen.
Braunkohlen finden sich allenthalben im W esterwald und sind an dieser Stelle wohl bereits erodiert.
W. S c h ü b e l und A. P la n k * * beschreiben häufig das Zusammenvorkommen von Findlingsquarziten m it Braunkohlen. D a infolge der reduzierenden Wirkung der Kohlensäurewässer die E isenverbin
dungen des zersetzten liegenden Gesteins stets in der Oxydulform auftreten und daher grün sind, so wird die rote Farbe des darüber lagernden Tones auf nachträgliche O xydation zurückzuführen sein.
Der höhere Eisengehalt des braunen Tones dürfte m it der geringeren Löslichkeit der Eisenoxydver
* K. E n d e l l , Uober die chemische und minera
logische Veränderung basischer E ruptivgesteine bei der Zersetzung unter Mooren. N. Jahrb. f. Mineralogie, B eil., B d X X X I (1910), S. 1/54.
** A. B la n k , Petrographische Studien über tertiäre Sandsteine und Quarzite, Dissertation, G ießen1910, S .l/4 3 ,
1772 Stahl und. Eisen. Ueber Silikaquarzite. 33. Jahrg. Nr. 43. bindungen Zusammenhängen. D arunter findet sich
ein sta rk bröckliger Q uarzit, der stetig in den stahl- harten Silikaquarzit m it muscheligem B ruch über
geht. Dieser m uß hier häufig m it D ynam it gesprengt werden. D er feste Quarzit geht wieder stetig in reinen Sand über. Zwischen dem festen Quarzit und dem liegenden Sand findet sich an einer Stelle eine etw a 0,1 m dicke B raunsteinschicht.
Gleiche Profile konnte ich an m ehreren Stellen beobachten, w ährend an anderen die festen Quarzite in loses Blockwerk aufgelöst waren. Auch für die hessischen und sächsischen Vorkommen wird häufig als H angendes Ton und als Liegendes Sand an
gegeben. Oefters ist auch der Q uarzit im Sächsischen durch T onbänke in m ehrere Lagen getrennt.
Ueber die A rt der E ntstehung dieser Q uarzite lassen sich aus der Lagerung folgende Schlüsse ziehen:
Die Verkieselung der Sande zu Q uarzit h a t von oben nach unten stattgefunden. Die zur Verkieselung nötigen Mengen Kieselsäure wurden als Alkali
silikatlösungen zugeführt, die durch Kohlensäure- wässcr aus den überlagernden E ruptivgesteinen herausgelöst waren. Sie drangen in den liegenden Sand ein. N achdiffundierende K ohlensäure fällte Kiesel
säure als Gel und entführte die Alkalien in Form von A lkalikarbonaten. Die zurückbleibende Kiesel
säure h a t sich dann im Laufe der Zeit verfestigt und als Zem ent die Q uarzkörner eingebettet. Die Mäch
tigkeit der Q uarzite w ürde dann der Reichweite der Infiltratio n der A lkalisilikatlösungen entsprechen.
Einen ähnlichen Gedankengang bezüglich der E n tsteh u n g der B raunkohlenquarzite verfolgte bereits 1889 C. S im o n ,* der folgenden lehrreichen Versuch anstellte: „P ulverisiert m an »Cassclcr Braun«, d. i.
braunkohlige Hum usstoffe, zusam m en m it Q uarz
sand, und übergießt dieses Gemenge auf einem F ilter m it reinem W asser, so tro p ft dieses kristallhell und ohne die m indeste F ärbung durch, fügt m an aber dem W asser etw as kieselsaurcs Alkali, z. B. auf
gelöstes Wasserglas, hinzu, so fä rb t sich das F iltra t sofort intensiv b raun u nter gleichzeitiger Ausschei
dung von am orpher Kieselsäure (infolge der sich en t
wickelnden stärkeren Kohlensäure), welche an Stelle des sich auflösenden Casseler B rauns tr itt, zwischen den S andkörnern zurückbleibt, diese v erk ittet und so Q uarzit bildet.“ S im o n nim m t an, daß die zur Q uarzitbildung notwendigen Alkalisilikatlösungen aus zersetzten feldspatreichen Gesteinen stam m en, in bitum inöse Sande einsickern und die obigen W irkungen hervorbringen. Ob die zur Ausfüllung der Kieselsäure aus den Alkalisilikatlösungen er
forderliche K ohlensäure hinzudiffundiert ist oder aus bereits vorher vorhandenen H um usstoffen frei
gem acht wurde, lä ß t sich je tz t schwerlich ent
scheiden. Auch die mineralogische K onstitution der Braunkohlenquarzite m acht die angedeutete E n t
stehungsart wahrscheinlich.
* C. S im o n , E ntstehung von Quarziten der Braun
kohlenformation. Bericht d. Vereins f. Naturk. z. Kassel, 1S89, S. 86/8.
M i n e r a l o g i s c h e K o n s t i t u t i o n . Je nach der A rt der geologischen Lagerung und E n tste h u n g ist die mineralogische Konstitution der Q uarzite verschieden. F ü r den vorliegenden Zweck scheint die E inteilung von L. C a y e itx * am zu
treffendsten, der die eigentlichen Quarzite in typische u n d in Z em ent-Q uarzite einteilt. Die ersten bestehen im wesentlichen aus Quarzkörnern, die ziemlich all
seitig m iteinander verwachsen sind, während die der Z em entquarzite durch ein kieseliges Bindemittel von
einander g etren n t werden. Beide Arten sind am B ruch erkenntlich, der bei den typischen Quarziten schuppig, bei den Z em entquarziten musehlig-glänzend ist. N atürlich g ibt es allerhand Zwischenglieder, deren A ufführung an dieser Stelle zu weit führen würde.
Zu der ersten G ruppe gehören die Felsquarzite, zur zweiten die Findlings- oder Braunkohlenquarzite.
E s ist das V erdienst von F. W e rn ic k e und E. W ild s c h r e y ,* * auf die Nützlichkeit der minera
logisch-m ikroskopischen Untersuchung von Quar
ziten für ihre V erw endbarkeit in der feuerfesten In
dustrie hingewiesen zu haben. Eine umfangreiche U ntersuchung von feuerfesten Quarziten aus Deutsch
land, E ngland und Süd-R ußland zeigte, daß die Ia.-S ilik aq u arzite stets einen wohlausgebildeten Basal
zem ent h atten , wie ih n J. H ir s c h w a l d f bei seinen gesteinstechnisclien Untersuchungen genannt hat.
Als weiteres mikroskopisches Unterscheidungsmal wird die Anw esenheit des Muskovits (Kaliglimmer) in F elsquarziten angegeben, der in Zementquarziten stets fehlt. Größere Mengen von Glimmer dürften m. E. wohl störend w irken, da sie infolge ihres bei 600 bis 800° C einsetzenden Verlustes des Konstitu
tionswassers das Gefüge des Quarzits lockern. Aus dem gleichen G runde ist auch ein quarzglimmer
haltiger Zem ent unerw ünscht, worauf die genannten V erfasser bereits hinwiesen.
An H an d beigegebener Mikrophotographien (vgl.
Tafel 37) seien die V erhältnisse kurz erläutert. Abb, 1 zeigt einen typischen F elsquarzit, bestehend aus einem A ggregat verschieden orientierter, miteinander ver
wachsener Q uarzkristalle. In der M itte ist ein leisten
förmiger M uskovitkristall sichtbar. Für die feuerfeste Industrie k om m t ein solcher Quarzit nicht in Frage.
In der nächsten Abb. 2 t r i t t bereits etwas körniger Zem ent auf. Einzelne Quarzkristalle zeigen Amvachs- zonen in optisch anderer Orientierung. Die Photogra
phie entspricht einem Q uarzit m ittlerer Güte. Der Z em entquarzit Abb. 3 lä ß t eine erhebliche Zunahme des Zem ents erkennen. Im Gegensatz zu dem vorigen Q uarzit h a t hier keine sichtbare Anlagerung neuer Kieselsäure an die Quarzkörner stattgefunden, sondern diese sind sogar zimi Teil aufgelöst und
* L. C a y e u x , Comptos rendus. Intern, gcol. Con- greß, Mexiko 1907.
** E. W e r n ic k e u. E. W ild s c h r e y , T o n i n d u s t n c Zeitung 1910, 24. Febr., S. 262/5. St. u. E. 1910,30. Man,
S. 528. .
t J. H ir s e h w a l d , D io Prüfung der natürhehen B austeine auf ihre W etterbeständigkeit, Berlin 1J9 , S. 2 5 2 /.0 9 .
Abbildung- 1. U n g e e l g n c t e r ' Q u a r z i t (F elsq u a rzit) (D).
Q u a rz k o rn a n Q u a rz k o rn , o h n e Z em en t.
G e k re u z te N icols.
A b b ild u n g 2. Q u a r z i t m i t t l e r e r G ü t e (II). Q uarzit*
k ö r n e r m it A n w a c h sz o n e n In etw as k ö rn ig e m Z e m en t.
G ek re u z te N ico ls.
A b b ild u n g 3. E r s t k l a s s i g e r Q u a r z i t (B).
Q u a rz k ö rn e r lie g e n in B a s a lz c m c n t. G ek re u z te N icols.
A b b ild u n g 4. Q u a r z i t m i t t l e r e r G ü t e (II).
D reim al bis 1450 o C g e b ra n n t, w eiß e Q u a rz k ö rn e r in C risto b a lit- g ru n d m a sse . G e k re u z te N icols.
f l l
A b b ild u n g
6
. C r l s t o b a l i t s i l i k a s t e i n . D reim a l bis 1 4 5 0 o C g e b r a n n t, R ü c k b ild u n g v o n T rid y m itk e ile na n s P u l o t n l i o l l t / p o p h t a n n t a n ) n p I r p i i n * t o V i p n l c
A b b ild u n g 5. E r s t k l a s s i g e r Q u a r z i t (A).
F ü n fm a l b is 1450 ° C g e b r a n n t, m it u n z ä h lig e n
8
p r ü n g e n durch-„STAHL UND E IS E N “ 1913, Nr. 43. f a f e | 3 7
K u r d E n d e l l : U e b e r Silikaquarzite.
23. Oktober 1913. Oeher Silikaquarzite. Stahl und Eisen. 1773 gehen stetig in den Zem ent über. H eber die N atu r
des Zements k an n m an n u r V erm utungen haben.
Bei dem sehr hohen K ieselsäuregchalt handelte es sich wohl um sehr [einkristallinischen Chalzedon bzw.
Quarz, der sich im Laufe der Zeit aus dem ursprüng
lichen Kieselsäure-Gel auf dem Wege über Opal ge
bildet haben mag. Wässrige Fuchsinlösung fä rb t den Zement ebenso wie Chalzedon, die Q uarzköm er da
gegen nicht. D as gegenseitige M engenverhältnis von Zement und Q uarzkörnern t r i t t in derartig gefärbten Schliffen deutlich hervor. Einen Uebergang zu den heutigen B raunkohlenquarziten stellen die Opalsand
steine aus dem Siebengebirge dar, deren Basal
zement ganz von Opal gebildet wird. Zu analogen Schlußfolgerungen gelangten auch F. W e r n ic k e und E. W i l d s c h r e y , K. F l a n k und AV. S c h u b e i. 1 ■, Beim Brennen der Q uarzite findet eine starke Volumvergrößerung s ta tt, die durch die bei etwa 900° C cintretende Um wandlung des Quarzes in Cristobalit bzw. T ridym it bedingt ist. Diese m it 20 bzw. 14,2 % V olum vergrößerung verbundene Um
wandlung, die bei säm tlichem Q uarzm aterial unter den genannten Bedingungen e in tritt, ist von der Größe der Oberfläche der K örner abhängig. Wie R. R ie k e und der Verfasser zeigen konnten, findet die Volumzunahme um so rascher s ta tt, je größer die „freie Oberfläche“ der Q uarzteilchen ist. Die Umwandlungsgeschwindigkeit ist am größten bei dem faserigen Chalzedon und am geringsten bei einem einfachen Bergkristall. Verzwillingte Quarze, wie der lälschlicherwcise sogenannte „G eyserit“ aus dem Taunus oder P cgm atitquarz aus Norwegen, wachsen rascher als Ilohenboccaer Sand, der mehr aus einheitlichen Q uarzkörnern besteht. Diese Unterschiede sind bei gleich feinen Pulvern g u t er
kennbar. Bei chemisch und physikalisch gleichem Material wächst die Umwandlungsgeschwindigkeit mit abnehm ender Korngröße.
Nach diesen Feststellungen ist es klar, daß die Zem entquarzite, die zu etw a einem D rittel aus feinstem Kieselsäurem aterial bestehen, rascher wach
sen als die Felsquarzite, deren unverhältnism äßig größere K örner längere E rhitzung zur U mwandlung brauchen. F ü r die H erstellung von Silikasteinen ist es aber erwünscht, daß die Q uarzite bereits beim ersten B rande m öglichst viel wachsen, dam it sie sich nachher im Stahlofen nu r noch wenig ausdehnen.
Ein weiterer Vorteil der Zem entquarzite gegen
über den Felsquarziten besteht darin, daß bei jenen die Verunreinigungen (F e20 3, A1203 usw.) in dem Zement sehr fein verteilt sind, d a sie ursprünglich wahrscheinlich von dem Kieselsäure-Gel absorbiert waren. Infolge dieser Verunreinigungen tr i t t beim Brennen bis 1450 0 C eine weitgehende Sinterung auf, hervorgerufen durch Schmelzen interm ediär ge
bildeter Verbindungen, die den gebrannten Q uarziten eine ziemliche F estigkeit verleiht und den Silikastein mechanisch w iderstandsfähiger m acht. Die sehr fein verteilten Beimengungen dienen auch als U mwand
lungszentren, die beschleunigend auf das W achstum
wirken, worauf G r u m - G r z im a ilo * zuerst hin wies.
Bei den Felsquarziten, die etwa die gleiche Menge V erunreinigungen, aber nicht in so feiner Verteilung haben, erreicht die Sinterung nicht einen derartigen Grad, so daß die m ehrm als gebrannten Felsquarzite m eist m ürbe werden und zerbröckeln.
Die M ikrophotographie eines dreim al bei 1450° C gebrannten Q uarzits m ittlerer G üte ist in Abb. 4 dargestellt. D er Zem ent und ein Teil der Q uarz
körner ist in Cristobalit umgewandelt, der dilato- m etrisch nachgewiesen wunde (vgl. S. 1772). Die im polarisierten L icht weißen Quarze sind noch nicht um gewandelt. Diese werden bei längerem Brennen gleichfalls in Cristobalit übergehen und bedingen ein weiteres Wachsen, da das Volumen des Quarzes bei der Umwandlung in a-Cristobalit um 13,8% (bezogen auf (¡-Cristobalit 20 % ) zunim m t. E in guter Quarzit zeigt nach dem B rennen weniger unveränderten Quarz, ein schlechter m ehr. Bei säm tlichen Quarziten finden sich jedoch noch nach zehnmaligem Brennen bei 1450° C geringe K örnchen Quarz, die jedoch nur wenige P rozent der Gesamtmasse ausmachen. Diese so oft erhitzten Q uarzite lassen auch bereits u n te r dem Mikroskop die charakteristischen keilförmigen Tridym itkristalle erkennen, die sich im Silikastein wiederfinden und im Laufe der Zeit aus Cristobalit ge
bildet haben. Von 900 bis 1500° C ist T ridym it die einzig wirklich stabile M odifikation der Kieselsäure.
Der Um wandlung des Cristobalits in T ridym it en t
spricht wahrscheinlich eine geringe Volumverkleine
rung von 3 bis 4 % . W eitere Angaben über die M ikrostruktur der gebrannten Quarzite finden sich im folgenden Abschnitt.
V e r h a l t e n b e im B r e n n e n .
1. D a s W a c h s e n v e r s c h i e d e n e r Q u a r z i t e in i h r e r A b h ä n g i g k e i t v o n T e m p e r a t u r u n d Z e it. Die aus dem m ikroskopischen B efund und dem Verhalten der Kieselsäure beim Brennen bezüg
lich des verschiedenen W achstum s gezogenen Schlüsse w urden experimentell geprüft. E s lagen drei ver
schieden gu te Q uarzite von Dr. O. L a n g e , H örde i. W estf. (I— III), u n d fünf verschieden gute Quarzite der Rheinischen Cham otte- und Dinas-W erkc (A—E) vor, die B etriebsdirektor Dr. F u c h s eingesandt hatte. Beiden H erren bin ich für ih r liebenswürdiges Entgegenkom m en zu D ank verbunden. Die E in sender h atten auch die Q uarzite der G üte nach be
zeichnet.
Die Volumzunahme beim Brennen v'urde durch B estim m ung des spezifischen Gewichts der gepulver
ten Steinsubstanz auf pyknom etrisehem Wege v er
folgt. Die Methode ist zwar etw as m ühsam er als die V olumgewichtsbestimmung m ittels Volumenoineter, die bereits 1901 E. C ra rn e r* * zu dem gleichen ZvTeck benutzt h atte. Um die U nterschiede der Voliim- veränderung beim Brennen deutlich zu erkennen, ist
* G ru m - G r z im a ilo , St. u. E. 1911, 9. Febr., S. 224 it.
** E. G ra m e r, Tonindustrio-Zeitung 1901, 9. Mai, S. 864/76.
