Leiter des technischen Teiles Dr-Ing» E . S c h r ö d t e r,
Geschäftsführer des Yereins deutscher Eisen
hüttenleute.
Kommissionsverlag von A. Bagel-Düsseldorf.
STAHL D l EISEN
ZEITSCHRIFT
Leiter des wirtschaftlichen Teiles
Generalsekretär Dr. W. B e n i n e r , ßesdiäftsfOhrer der Nordwestlichen Gruppe
des Vereins deutsdier Eisen- und Stahl-
industrieller.
FÜR DAS D E U T S C H E EIS EN H Ü TTE N W ES EN .
N r . 4 4 . 3 0. O k to b e r 1 9 07 . 27. Jahrgang.
Z u r Metallographie des Roheisens.
(Nachdruck verboten.) 1. V e r s u c h e ü b e r d e n V e r l a u f d e r
G r a p h i t b i l d u n g .
M itteilu n g aus dem K önigl. M a teria lp rü fu n g sa m t zu G ro ß -L icliterfeld e.
Von E . I i e y n und 0 . B a u e r .
I m A nschluß an frü h e re V eröffentlichungen* eines d er V e rfa sse r ü b er die V o rg ä n g e bei der E r s ta rr u n g von R oheisen sollen folgende V ersuche m itg e te ilt w erden, die bestim m t w aren , über die T e m p e ra tu r A ufschluß zu g e b e n , bei d er die G rap h itb ild u u g im R oheisen ein setzt, und über die G eschw indigkeit, m it d er sich die G ra p b itb ild u n g bei w e ite r sin k en d er T e m p e ra tu r v o llz ie h t, oder m it an deren W o rte n ü b er die T e m p e ra tu r, bei d er d er Z u sta n d d er U n terk ü h lu n g aufgehoben zu w erd en beginnt.
D e r den V er-
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- c” de liegende Ge
danke w a r fol
g en d e r : E ine OUU.Ci, io«
flüssige E isen- A bbildung l. K o h len sto ff-L e
g ie ru n g w urde langsam a b g e k ü h lt, zum B eispiel nach K u rv e A B in dem S chaubild A bbildung 1. — W e ite re L e g ie ru n g en m öglichst g le ic h e r Z usam m ensetzung w u r
den u n te r m öglichst gleichen A bkiihluugsverhiilt- nissen von A bis zu einem P u n k te C a b g e k ü h lt und bei d er dem P u n k t C en tsprechenden T em p e r a tu r im W a s s e r a b g e sc h re c k t, so daß d er V e rla u f der A b kühlung gegeben is t durch A C D . D adurch, daß die P u n k te C an verschiedene S tellen C/f C" . . . d er K u rv e A B g e le g t und daß die G ra p h itg e h a lte d er so e rh a lte n e n L e g ie ru n g en a n a ly tisc h e rm itte lt w urden, e rh ie lt man
* E. H e y n : »Labile und m etastabile G leich
gew ichte in Eisen-K ohlenstoff-Legierungen s. „Z eit
schrift für E lektrochem ie“ 1904 N r. 30 S. 491. — E. H e y n : »M etallographische U ntersuchungen für
daB Eisenhüttenw esen«. „Stahl und Eison“ 1906 N r. 21 S. 1295.
X LIY .si
einen U eberblick d arü b e r, wie sich die G ra p h it
bildung w äh ren d d e r A bkühlung d er E isenproben vollzog. D ie V ersuche um fassen zwei L e g ie ru n g s re ih e n : R eihe I m it höherem , Reihe I I m it niederem S iliziu m g eh alt.
A ls A u sg an g sm ate rial w urde ein w eißes R o h eisen (S 7 73) von folgender Z usam m ensetzung v e r w e n d e t: /O
GesamtkohlcnstofF 2,95 M angan . . G r a p h it...0,07 Phosphor . Silizium ...0,03 Schwefel
% 0,22 0,09 0,33 D ieses w urde z u r R eg elu n g des S ilizium g eh a lte s m it entsprechenden M engen eines Silizium eisens (S 7 8 0 ) folgender Z usam m ensetzung z u - sam m eiigeschm olzen:
Silizium . Eisen . . M angan .
96 Phosphor 3,50 Schwefel 0,27
% 0,041 0,108 D ie Schm elzung der E isen leg ieru n g en e rfo lg te in G ra p h ittieg e ln m it 4 0 0 g F a ssu n g u n te r H o lz
kohlenbedeckung in einem G asgeblilseofen. D ie A bkühlung der Schm elzen bis zu den A bschreck- te m p e ra tu re n C (A bbildung 1) geschah im Ofen selbst. D ie D au e r der A bkühlung von 1 4 5 0 ° bis 6 0 ° C. b e tru g etw a 8 1j i S tunden. D er V e r
la u f d er A bkühlung entsprechend d er K u rv e A B in A bbildung 1 is t in A bbildung 2 w iedergegeben.
D ie A bbildung 2 e n tsp ric h t der Schm elze 4 1 9 ; die K u rv e w urde durch ein se lb stre g istrie re n d e s P y ro m e te r aufgezeiclm et.
D ie V ersuchsergebnisse d er R e i h e I mi t d e n S i l i z i u m r e i c h e n S c h m e l z e n sind in T ab elle 1 zusam m engestellt. D er besseren U eber- sich tlich k eit w egen sind die Zahlen dieser T abelle zum Schaubild Abbild. 3 b e n u tz t w orden. D er obere T eil des Schaubildes g ib t zu n ä ch st das E rs ta rru n g s b ild ein er der langsam abgekühlten Schm elzen. H ierbei sind als A bszissen die T em p e ra tu re n , als O rdinaten die Z eiten ein g e tra g e n , die zum D u rc h la u f eines T e m p e ratu rab falls von 1 0 ° C. erfo rd e rlich w aren . D ie K u rv e lä ß t e r kennen, daß von 1 1 4 3 ° C. ab eine s ta rk e V e r
zö g eru n g in der A bkühlung e in tr itt, die bis 1 1 3 3 ° C. w ä h rt. D ie V e rz ö g e ru n g r ü h r t h e r
15G6 Stahl und Elsen. Z u r M etallographie des Roheisens. 2 7 . J a h r } ; . N r . 4 4 .
von d e r infolge d e r E rs ta r r u n g frei w erdenden W ä rm e. Bei 1 1 3 3 ° C.
is t die E rs ta r r u n g b ee n d e t; die K u rv e sin k t rasc h . D ie A r t der K u rv e lä ß t d a ra u f schließen, daß die L eg ieru n g e n tw e d er eu tek tisch is t oder n ah e zu die eu tek tisch e Z usam m ensetzung h a t. D iese w ürde also hei einem Silizium g e h a lt von 4 ,1 0 o/o nahe
zu hei 3 ,1 2 °/o G esam t- kohlenstoff liegen, folg
lich w esentlich tie fe r als
A bbildung 2.
hei silizium arm en E isen-K ohlenstoff-L egierungen, wo d e r eu tek tisch e K o hlenstoffgehalt e tw a 4,3 °/o
soo b e trä g t. D ie e u tek tisch e T e m p e ra tu r is t 1133 Im u n te re n T e il des Schaubildes mm (Abbild. 3) sind als A bszissen die T em p e ra tu re n , als O rd in aten die M engen des G ra p h ite s in P ro z e n te n d e r G esam t- K ohlenstoffm enge b e n u tz t. Die kleinen K re ise entsprechen den in T ab elle 1 S p a lte 7 ein g etrag e n en E in z e lw e rte n . D ie beigeschriebenen Zahlen geben die
Num m er d e r Schm elze, T ab elle 1 S p alte 1, a n . D ie H ö c h stw e rte und die M indest
w e rte fü r den prozen tisch en G ra p h it
a n te il sind d u rch g e s tric h e lte L in ien v e r bunden. D ie M itte lw e rte sind d urch eine s ta r k ausg ezo g en e L in ie d a rg e ste llt.
D as S chaubild ze ig t, daß se lb st s o S i l i z i u m r e i c h e R o h e i s e n s o r t e n , w i e d i e d e r R e i h e I , z u n ä c h s t i m w e s e n t l i c h e n a l s w e i ß e s R o h e i s e n e r s t a r r e n , u n d d a ß d i e G r a p h i t b i l d u n g z u r H a u p t s a c l i e e r s t i m f e s t e n Z u s t a n d e , u n d z w a r d i c h t u n t e r d e r E r s t a r r u n g s t e m p e r a t u r i n n e r h a l b e i n e s T e m p e r a t u r i n t e r v a l l e s v o n 30 bis 4 0 ° C. e r f o l g t . D i e w e i t e r e Z u n a h m e d e s G r a p h i t e s g e h t d a n n l a n g s a m v o r s i c h u n d i s t u n t e r h a l b 1 0 0 0 ° n u r g e r i n g f ü g i g .
U eber die V ersu ch serg eb n isse m it den s i l i z i u m ä r m e r e n L e g i e r u n g e n d e r R e i h e I I g ib t T ab elle 2
’ C.
und Schaubild Abbild. 4 A ufschluß. D e r obere Teil des le tz te re n g ib t w ied e r das E rs ta rru n g s b ild , das sich w esentlich von dem d er silizium reichen L e g ie ru n g e n u n te rsc h eid et. Die E rs ta r r u n g e rs tr e c k t sich h ie r ü b er ein I n te r v a ll von 90 0 C .; sie b eginnt bei 1 2 0 5 ° und en d et bei e tw a 1 1 1 5 bis 1 1 0 5 ° C.
B ei e r s te r e rT e m p e ra tu r b eg in n t die A usscheidung von M isch k ristallen (infolge d er A bschreckung in M a rte n sit um gew andelt) S in G efügebild 4 (siehe die T a fe l zw ischen den S eiten 15 7 2 und 1 5 7 3 ).
B ei d er eu tek tisch e n T e m p e ra tu r 1105 bis 1 1 1 5 ° C.
scheidet sich das E u te k tik u m (C in dem gleichen G efügebild) aus. D ie dunklen S tellen sind T ro o s tit, d er sich infolge d er A bsch reck u n g g eb ild et h at.
D as E rs ta rru n g s b ild im Schaubild (A bbildung 4) z e ig t som it an, daß eine E isen-K ohlenstoff-L egie- m it 3 ,2 8 % K ohlenstoff bei einem G ehalt von 1,58 °/o Silizium noch u n te re u te k tisc h ist.
D a nach A bbildung 3 eine L eg ie ru n g m it 3 ,1 2 °/o K ohle und 4 , l ß ° / o Silizium dem eu tek tisch en G eh alt u n gefähr e n tsp ric h t, so bew eist dies, daß d e r eu tek tisch e K ohlen
stoffgehall. d urch das S ili
zium h e ru n te rg e d rü c k t, die eu tek tisch e T e m p e ra tu r erh ö h t w ird. D er u n te re T eil des S chaubildes Abbild. 4 z e ig t w ieder gan z ähnlichen V e rla u f w ie in Abbild. 3. A uch die
E rstarrungsbild der Schmelze 428.
GesanitkohlcnstolV . . 8,12 °/o G r a p h i t ... 2,OS „ S iliz iu m ... 4,16 „
A bbildung 3.
80. O ktober 1907. Z u r M etallographie des Roheisens. Stuhl und Eisen. 1567
Tabollo 1. V e r s u c h s e r g e b n i s s e d e r R o i h e I.
1 2 3 4
6
7 8Nu in ra cr d e r
L a n g sa m iib- g e k ü lilt bis zu d e r T e m p e ra tu r
C. O an n in W a s s e r a b - g c s c h re c k t
S iliziu m G csain t- k o h lc n sto ir
%
G ra p h it
P r o z e n tis c h e r A n teil de«
G ra p h ite s um G esam t-
kohlenstofT B e m e rk u n g e n
S ch m e lze
%
E in z e lw e rte
%
M itte lw e rt
%
E in z e lw e rte
%
M itte lw e rt
%
428
C = Zim mer- würme. Nicht abgeschreckt.
4,16 3,12 2.67
2.68 2,68 85.6
85.7
418 Desgl. 3,59 3,03 2,05
2,03 2,04 67,6
67,0
419 Dosgl. 4,23 2,92
2,27' 2 ,3 3 ' 2 ,3 2 “ 2,18“
2,09 3 2,08 8
2 9 1
77.7 79.8 79.5 74,7 71.6 71,2
76,2 1 H o b elsp än e.
2 S tü ck e vom o b e re n T e il j d e r S ch m e lze .
3 S tü ck e vom u n te r e n T e il j d e r S ch m e lze.
420 Desgl. 3,79 3,10 2,42
2,41 2,41 78,0
77,8
422 C = 1305° 3,96 2,73 0,039
0,030 0,035 M
1,1 1,2
Bei d e r A b sc h re c k h itz e C = 1385° n o ch flüssig.
B eim A b sc h re c k e n te ilw eise j g ra n u lie rt.
123 C — 1163° 4.03 3,08 0,12
0,11 0,11 3,9
3,6 3,7
Bel A b sc h reck h itz e C = llf>3° n o ch flüssig. Z e r fiel n ic h t In G ra n a lie n , so n d e r n n u r in ein z e ln e S tücke.
425 C = 1138° 3,99 2,96 0,37
0,36 0,36 12,5
12 2 12,3 Bei C = 1138° te ils e r s ta rr t, te ils n o c h te lg a rtig .
424 C = 1122° 4,27 2,82
(1.56)' (1.57)'
0,62 2 0,622
0,62 22,2
22,2 22,2
1 U n te n , g ra u , w eil A b
s c h r e c k u n g n ic h tr a s c h g e n u g e rfo lg te . 2 O b en , wo d ie vö llig e r s ta r r te S ch m e l- j ze z u e rs t m it dem W a ss e r in B e rü h ru n g k am .
426 C = 1102° 3,99 2,75 1,56
1,53 1,55 56.5
55.5 56,0 G ra p h it g le ic h m ä ß ig in S c h m e lze v e rte ilt.
421 C = 1092° 4,25 3,14 2,04
2,08 2,06 64,9
66,2 65,5
A b sc h re c k u n g v e rz ö g e rte | sic h e tw a s, » o d a ß d ie T e m - j p e r a t u r C n ic h t g e n a u e in - : g e h a lte n w u rd e.
429 C = 1057° 3,89 2,86 1.76
1.77 1,77 61,5
61,9 61,7
430 C = 1008° 3,58 2,59 2 ,0 1 1
2,09“ 2,05 77.6
80.7 79,1
1 Y om R an d d e r S ch m elze.
- A us d em I n n e r n d e r S ch m elze.
453 C = 1 0 0 6 ° 2,90 3,07 1,83
1,93 1,88 59,6
62,9 61,2
454 C = 806° 3,79 2,86 2,02
2,01 2,02 70,6
70,2 70,4
silizium ärm eren L eg ie ru n g e n erstai-ren zu n ä ch st im w esentlichen als w eißes R oheisen. D ie U n te r
k ü h lu n g w ird e r s t uacli v o llstä n d ig e r E rs ta r r u n g z .T . aufgehoben u n te r B ildung voii G ra p h it. D as T e m p e ra tu rin te rv a ll, in dem dieser V o rg a n g z u r H au p tsac h e e rfo lg t, b e trä g t e tw a 20 bis 3 0 ° C.;
bei w eiterem Sinken d er T e m p e ra tu r w ird die G ra p h itb ild u n g la n g sam er und h ö r t bei an nähernd 9 0 0 0 C. fa s t v ö llig auf. D er als G ra p h it a u s
geschiedene K ohlenstoff e rre ic h t n u r ein u n g efä h re s H öchstm aß von a n n ä h ern d 60 °/o g eg e n ü b er e tw a 75 °/o des G esam t-K ohlenstoifgehaltes bei den silizium reichen L eg ieru n g en .
Aus den V ersuchen is t zu schließen, daß bei E ise n leg ieru n g en m it 1,2 bis 4 ,2 5 °/o Silizium und 2,7 bis 3 ,1 2 °/o G esam tkohlenstofl' das fü r die G ra p h itb ild u n g m aßgebende T em p eratu rb ereich in nerhalb e tw a 4 0 ° C. u n te rh a lb des E ndes der E r s ta r r u n g lie g t. E s is t zu e rw a rte n , daß die S ch n ellig k eit, m it d er dieses T em p eratu rb ereich bei d er A bkühlung des E isens durchlaufen w ird, m aßgebend is t sow ohl fü r die g ebildete G ra p b it
m enge, w ie auch besonders fü r die G röße der gebildeten G ra p h itb lä ttc h e n . Bei den v o rlie g en den V ersuchen 'wurde das T e m p e ra tu rin te rv a ll in höchstens 15 M inuten durchlaufen. D ie F o lg e
1568 Stahl und Eisen. Z u r M etallographie des Roheisens. 27. Ja h rg . N r. 44.
Tabelle 2. V e r s u c h s e r g e b n i s s e d e r R e i h e II.
1
2
3 4 5 1 61
\ sN u m m er d e r S ch m e lze
L a n g sa m a b g e k ü h lt b is z u r
T e m p e ra tu r C.
D a n n in W a sser a b g e sc h re c k t
S ilizium
%
G esam t- kohlcnstoflf
%
G r a p h i t
J’ro z e n tis c h c r A n te il dca G ra p h ite s am O esam tk o h len sto iT
B e m e rk u n g e n E in z elw e rte
%
M ittelw ert
%
E lü z e lw e rte
%
M ittelw e rt
% j 437 C = Z im m e r-
w ärm e. N ich t
a b g e s c h re c k t. 1,58 3,28 2,04
2,02 2,03 62,2
61,6
60,8
432 D esgl. 1,46 3,33
2,16 1 2,17 1 1,88 2 1,82 a
2,01
65,0 65,2 56.5 54.6
1 2 An v e rs c h ie d e n e n S te lle n | d e r S ch m elze.
438 C = 1360° 1,35 3,05 0,078 0,078 2,56 2,56 •
439 C = 1256° 1,53 3,09 0,071
0,074 0,072 2,30
0,40 2,35
440 C = 1159° 1,40 3,10 0,11
0,11 0,11 3.55
3.55 3,55
441 C = 1108° 1,36 3,15 0,35
0,35 0,35 11,1
11,1 11,1 S ch m e lze v ö llig e r s ta r r t b ei 1108°.
449 C = 1087° 1,20 3,15 1,35
1,38 1,36 42.9
43,8 43,3
444 C = 1085° 1,72 3,20
1,48 1,32 1,72 1,74
1,56
46.2 41.2 53,7 54,4
48,9
442 C = 1057° 1,63 3,16 1.40
1.41 1,40 44,3
44,6 44,5
443 C = 1038° 1,50 3,25 1,81
1,71 1,76 55,7
52,6 54,1
452 C = 907° 1,51 3,27 2,08
2,05 2,06 63,5
62,7 63,1
451 C = 708° 1,43 3,26
1,97 1,95 2,18 2,19
2,07
60,5 59.9 66.9 67,1
63,6
davon is t, daß sich keine deutlich ausgebildeten groben G ra p h itb lä ttc h e n , sondern n u r feine Schuppen oder F leckchen g eb ild et h ab e n , die n esterw eise an g e o rd n et sind. A ls kennzeichnend k an n z. B. G efiigebild 11 gelten .
B e a c h te n s w e rt is t fe rn e r, daß die P erio d e d er stä rk s te n G raph itau ssch eid u n g in k ein e r der E rs ta rrim g s k u rv e n sic h tb a r zum A u sd ru ck g e la n g t. E s is t h ie ra u s zu entnehm en, daß die m it d e r G ra p h itb ild u n g fre i w erdende oder g e
bundene W ä rm e n u r einen g e rin g e n B e tra g au s
m achen kann, d er bei .der A ufnahm e d e r E r s ta rru n g s b ild e r n ic h t m e rk b a r w a r. B e m e rk t m uß h ierbei w erden, daß m it R ü c k sic h t a u f das H a u p tz ie l d er V ersuche die B e d ingungen fü r die A ufnahm e d er E rs ta rru n g s b ild e r n ic h t besonders g ü n stig g e w ä h lt w erden konnten. E s is t n ic h t ausgeschlossen, daß bei V erw endung v e rfe in e rte r V erfa h ren die A enderung im W ä rm e -In h a lt d er
L eg ieru n g en w ährend d er G ra p h itb ild u n g be
o b a c h tb a r w erden k a n n .*
Um festz u ste lle n , w elchen Einfluß n a c h trä g liches G lühen eines g ra p h ith a ltig e n R oheisens a u f die G raphitm enge ausü b t, w urden noch folgende V ersuche a n g e ste llt. V on den langsam ab g ek ü h l
te n Schm elzen 4 1 9 d er R eihe I und 43 2 d er R eihe I I w u rd en S täbchen entnom m en und bei den in T ab e lle 3 S p alte 2 angegebenen W ä rm e g ra d e n in d e r L u ftle e re g e g lü h t. A lsdann w u r
den sie so fo rt in W a s s e r a b g e sc h re c k t, um etw a ig e A en d e ru n g des G ra p h itg e h a lte s w äh ren d der A b kühlung auszuschließen. D ie e rm itte lte n G ra p h itg e h a lte sind in T ab e lle 3 S p a lte 3 und 4
* V ielleicht sind einzelne der Punkte, die C a r p e n t e r und K e e l i n g (siehe „Jo u rn al of the Iron and Steel In stitu te “ 1904, I, S. 224) unterhalb der eutektischen Linie beobachteten, auf G raphitbildung zurückzuführen.
30. Oktober 1907. Z u r M etallographie des Roheisens. S tahl und Eisen. 1569
Tabelle 3.
1 2 3 j 4 5 | 6
B e z e ic h n u n g des
V ersu ch s
B e h a n d lu n g des P ro b e s ta b e s
G ra p h itg e h a lt
P r o z e n tis c h c r A n teil des G rap h its a m G esam t-
kohlenstofT B e m e rk u n g e n
E in z e lw e rte
%
M ittelw ert
%
E in z e lw e rte
%
M ittelw e rt
%
Stäbe, entnom m en aus Schmelze 419 (Reihe I ) : 4 ,2 3 % Silizium ; 2,92 o/0 GesamtkohlenstoiF.
a S tu n d e e r h itz t b ei 8 0 0 ° C.; a b g e s c h r e c k t in W a sser.
2,73 2,70 2,64 2,23 2,42
2,54
93.5 92.5 90,4 77.7 82.8
87,4 —
b i,'i S tu n d e e r h itz t b e i 900° C .; ab - g e s c h re c k t in W a sser.
2,30
2,25 2,27 78,8
77,1 77,9 —
c */2 S tu n d e e rh itz t b e i 1000° C .;
a b g c s c h r c c k t in W a sser.
2,15 2,10 2,31 2,39
2,24
73,5 72.0 79.1 82,0
76,6 —
c' 2 S tu n d e n e r h itz t b e i 1000° C .;
« b g e s c h re c k t in W a ss e r.
2.39
2.39 2,39 82,0
82,0 82,0 —
d */2 S tu n d e e r h itz t b ei 1060° C .;
a b g e s c h r e c k t in W a sser.
2,14
2,36 2,25 73,5
80,9 77,2 —
Stäbe, entnom m en aus Schmelze 432 (Reihe II): 1,46 °/o Silizium ; 3,33 °/o GeBamtkohlenatoff.
a x/s S tu n d e e r h itz t b«i 1180 bis 1200° C .; a b g e s c h r e c k t in W asser.
1,66
1,60 1,63 49,9
48,0 48,9 S tä b e w a re n n i c h t g e sc h m o lzen .
b S tu u d e e r h itz t b e i 900° C .; a b g e s c h re c k t in W a sser.
1,90 1,82
1 Qi» 5 (,0
1)86 1 54,7 55,8 j c , /2 S tu n d e e rh itz t b ei 800° C .; a b
g c s c h r c c k t ln W a sser.
1,83
1,79 1,81 55,0
53,8 54,4 —
E rstarrungsbild der Schmelze 437.
GeBamtkohlenstoff 3,28 °/o G r a p h it ... 2,03 „ S iliz iu m ... 1,58 „
Reihe II. V erlauf der G rap h ita b sc h e id u n g
in Roheisen.
M ind.- D u rch w e rt s c h n itt
700” 0C°
S t . u . E . 471
A bbildung 4.
1400 nou looo
a u fg e fü h rt und iu den S chaubildern A bbildung 3 und 4 durch K reu ze an g e d e u te t. Bei d er silizium reichen L e g ie ru n g 4 1 9 liegen die erh a lten e n W e r te fü r die G rap h itm en g e d u rch w eg ü b er dem M itte lw e rt, so d aß a u f eine g e rin g e E rh ö h u n g d e r G ra p h it
m enge in folge d e r n a c h träg lich e n G lühbehandlung geschlossen w erden k an n . Bei d er silizium ärm eren L e g ie ru n g 4 3 2 is t eine m erk b are A en- d eru n g d e r G rap h itm en g e n ic h t ein
g e tre te n , selb st n ic h t nach E rh itz u n g bei 1 1 8 0 ° C., also bei einer T em p e r a tu r, bei d er die Schm elze w äh
ren d d er A b k ühlung b e re its in der E rs ta r r u n g begriffen w a r. D ie S täbe w aren bei 1 1 8 0 ° C. noch n ic h t g e schm olzen, w as e rk lä rlic h ist, da der S chm elzpunkt des g rau e n E isens, also d er sta b ile re n F o rm , h ö h er liegen m uß, als d er E rs ta r ru n g s p u n k t und S chm elzpunkt des w eißen E isen s, der la b ile re n E rsch ein u n g sfo rm . E s is t ein allgem eines G e se tz , daß die sta b ile re M odifikation eines Stoffes
1570 Stahl und Eisen. Z u r M etallographie des Roheisens. 27. J a h rg . N r. 44.
F lQ s a ig e t R o h e is e n t b j E r s t a r r u n g ( S c h m e lz u n g )
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S t a b ile « S y s te m b ( E is e n - f - G r a p h i t ) L a b ile « S j s t o m a (E ifle n - f - C a r b id )
A bbildung 5.
höheren S chm elzpunkt h a t, als die labilere. Man k ann sich die V erh ältn isse an der H and des Schem as A bbildung 5 veranschaulichen.
D as flüssige R oheisen m üßte eigentlich im T em p eratu rb ereich tb zu dem stabilen System b (E isen -f- G raphit) e rsta rre n . D ie V e rh ä lt
nisse müssen ab er bei dieser T em p e ra tu r tb un
g ü n stig z u r A usscheidung von G ra p h it sein; in folgedessen bleibt die F lü ssig k e it u n te rk ü h lt und e r s ta r r t bei dem etw as n ie d rig er gelegenen T em p era tu rb e re ic h t„ zu dem labilen System a. Die E rs ta r r u n g zum S ystem b w ird sonach u n te r
schlagen. T r i t t nun kein A nreiz e in , der den U eb erg an g des labilen System s a in das stabile System b noch n a c h trä g lic h v e ra n la ß t, so bleibt das e rste re bis zu gew öhnlicher T e m p e ra tu r b e
stehen, und man e rh ä lt w eißes R oheisen. W ird dieses w ieder e rh itz t, ohne daß w ährend d er E r h itz u n g A nreiz zum U ebergang in das stabile S ystem e in tr itt, so schm ilzt es bei derselben T e m p e ra tu r t a w ieder, bei der es e r s ta r r t w ar.
D er V o rg a n g der E rs ta r r u n g und Schm elzung is t in diesem F a lle „u m k eh rb ar“ . D ie E rs ta r r u n g w ird a n g e d eu tet durch den P fe il 12 in Abbild. 5 A, die Schm elzung durch den P fe il 2 '1 '.
W en n dagegen nach d er E rs ta r r u n g zu dem labilen System a im T e m p eratu rb ereich t tt wie
in den V ersuchsscbm elzen d er A n reiz zur A ufhebung des labilen Z ustandes gegeben w ird, so e rfo lg t die E rs ta r r u n g und A b
kühlung nach dem P fe il 1 2 3 in A bbil
dung 5 B . D ieser t r i t t aus dem labilen B ereich über in das stab ile, und es bildet sich g ra u e s R oheisen. W en n nun dieses w ieder e rh itz t w ird, so g e h t d er V organg nach M aßgabe des P feiles 3 ' 1 '; e r vo llzieh t sich v o llstän d ig innerhalb des stabilen B e
reiches, es lie g t kein G rund v o r, daß das stabile System in das labile z u rü c k v e rfä llt.
D ie Schm elzung k ann sich infolgedessen nicht bei t Bi sondern bei tb, also einem höheren T e m p e ra tu rin te rv a ll vollziehen.
D er V o rg an g des E rs ta rre n s und Sclunelzens is t „n icht u m k e h rb a r“ . D e r E rs ta r r u n g s p u n k t des stab ilen S ystem s kom m t bei diesem V e rla u f d er D inge p ra k tisc h g a r nicht z u r G eltung, wohl ab er der Schm elz
p u n k t. Um M ißverständnissen vorzubeugen, die a u f diesem G ebiet besonders fru c h t
b aren Boden zu finden scheinen, soll noch erw äh n t w erden, daß die T e m p e ra tu rin te r
v alle tb und ta zum T eil an der B e rü h ru n g sste lle ineinander übergreifen können.
Aus dem gleichen G runde w erde h inzu
g efü g t, daß die in den Schaubildern A bbil
dung 3 und 4 d a rg e ste llte n W e rte fü r den G ra p h itg e h a lt nicht notw endigerw eise den
«■«« endgültigen G leichgew ichtszustand zw i
schen G ra p h it und dem R e st der E isen
le g ieru n g bei den verschiedenen Tem pe
ra tu re n d a rz u stellen b ra u c h e n , sondern daß sie w ahrscheinlich nur eine gew isse S tre ck e auf dem W eg e bis zum endgültigen G leichgew icht andeuten. D afü r sp rich t j a bei der R eihe I, Schm elze 4 1 9 , die S teig e ru n g des G ra p h itg e h al
te s durch n ach träg lich e s G lühen. D ie Zahlen dürfen also nicht ohne w eiteres z u r K o n stru k tio n
E rstarrungsbild. "Weißes Roheisen. Schmelze 455.
A bbildung 6.
30. O ktober 1907. Eisenerzvorkom m en in den Gemeinden Julckasjürvi un d Gellivare. Stahl und Eisen. 1571 eines G leichgew ichtsdiagram m es fü r die E isen-
K ohlenstoff-L egierungen v erw en d e t w erden.
B ezüglich des Einflusses des S ilizium s au f die G ra p h itb ild u n g können folgende G esichtspunkte in B e tra c h t kom m en:
a) V erm in d eru n g des S ä ttig u n g sv erm ö g e n s des flüssigen E isens geg en ü b er Kohlenstoff, b) N eigung des S iliz iu m s, die U n terk ü h lu n g
des S ystem s aufzuheben, und so den A nstoß zu geben zum U eb e rg a n g in das sta b ile re , g ra p h ith a ltig e S ystem .
D as S ilizium v erm a g zw eifellos den e u te k tischen K ohlenstoffgehalt zu verm indern, so daß bei G eg e n w a rt gen ü g en d er M engen von Silizium L eg ieru n g en m it einem bestim m ten Kohlenstoff- g e h a lt c b ere its ü b ere u tek tisch sein können, die bei F eh le n des S ilizium s oder bei g e rin g e re n Sili
zium m engen noch u n te r eu tek tisch sind. D ies z e ig t zw eifellos d er V erg leich d er E r s ta rr u n g s k u rv e in Schaubild 4 und in Schaubild 3. D ie Schm elze 437 m it 1 ,5 8 °/o Silizium und 3 ,2 8 °/o G esam t- kohleustofi is t u n te re u te k tisc h , die Schm elze 4 2 8 m it 4 ,1 6 o/o Silizium und 3 ,1 2 °/o G esam tkohlen
stoff is t eu tek tisch , o der lie g t n ah e d er eu tek tisch en Z usam m ensetzung. E s is t nun b ek a n n t d urch die U n tersuchungen von C h a r p y * und W ü s t ,* * daß bei silizium freien R oheisensorten d er Kohlenstoff- g e h a lt eine bestim m te G ren ze ü b e rsc h re ite n muß (nach C harpy 2 °/o), w enn G ra p h it ausgeschieden w erden soll, und daß diese A usscheidung um so le ic h te r v o r sich g e h t, je n ä h e r d er K ohlenstoff- g e h a lt dem eutektischen B e tra g rü c k t, oder w enn dieser w om öglich ü b e rsc h ritte n w ird. M it anderen W o rte n h e iß t dies, daß die G raphitabscheidung bei den k o n z e n trie rte n K ohlenstofflösungen am le ich teste n vo r sich g eh t. D a nun d urch den S ilizium gehalt das S ä ttig u n g sv erm ö g e n e rn ie d rig t w ird , so sind b ere its kohlenstoffärm ere L ösungen d er S ä ttig u n g sg re n z e nahe, und die N eigung der siliziu m reich eren L e g ie ru n g e n , in g ra u e s R oheisen überzugehen, w äre e rk lä rlic h . (Schluß folgt.)
* C h a r p y : U eber das G leichgew ichtsdiagram m der Eiscn-K ohlenstofflegierungen. Compt. Rend. 141, 948, 1905.
** W ü s t : B eitrag zur K enntnis der Risen-Ivohlen- stofflegicruugon höheren K ohlenstoffgehaltes. — Adolf W üllner — F estschrift 1905, S. 240.
Die Eisenerzvorkommen in den Gemeinden Jukkasjärvi und Gellivare im schwedischen Regierungsbezirk Norrbotten.*
I | i e im folgenden zu besprechenden E rz fe ld e r ' geh ö ren in d er H au p tsac h e dem K irchspiel J u k k a s jä r v i an und sind zw ischen dem T orne- und K a itu m -E lf g e le g e n ; n u r d e r E rz b e r g von G elliv a re sow ie die V orkom m en von L o p a sjä rv i und E k strö m sb e rg liegen in dem K irch sp iel G elli
v a re . (V e rg l. die K a rte n sk iz z e a u f S eite 1 5 7 4 .) U eber die L a g e d er E rz fe ld e r und die E n t
fern u n g en vo n ein an d er g ib t die nachstehende Z usam m enstellung w eiteren A u fs c h lu ß :
1. K iirunavaara.
2. L uossavaara.
3. H aukivaara, 1,5 km SO von L uossavaara.
4. N okutusvaara, 3 „ NNO n n
5. T uollujärvi, 5 „ o n n
6. R akkurijoki, 5 * s n K iirunavaara.
7. M ertainen, 30 . OSO n V
8. Painirova, 8 „ s n M ertainen.
9. G ellivare.
10. L opasjärvi, 44 „ NNW V G ellivare.
11. E kström sberg, 30 „ W SW n K iirunavaara.
12. L aukujärvi, 5 „ N n E kström sberg.
13. Toppi, 28 „ NNW n K iirunavaara.
K iiru n a v a a ra u n d L u o ssa v aa ra .
D iese E rz fe ld e r w urden e rs t durch die vom K önig von Schw eden im J a h r e 1875 au sg esa n d te U ntersuchungskom m ission n ä h e r b ek a n n t, indem d er S ta a tsg e o lo g e 0 . G u m a e l i u s eine geo
logische K a r te e n tw a rf, w elche im J a h r e 1876
* Auszug aus einer A bhandlung von W a l fr . P e t e r s s o n in „ Jern k o n to rets A nnaler“ 1907 S. 238 bis 308.
in den M itteilungen d er erw äh n ten Kommission verö ffen tlich t w orden ist. D ie g e n a n n te n E r z feld er w urden s p ä te r in den J a h re n 18 9 0 und 1891 von H j . L u n d b o h m und W. P e t e r s s o n u n te rsu c h t. E in k u rz e r B e ric h t h ie rü b e r e r schien im J a h r e 18 9 2 in S tockholm . 1897 v e r
f a ß te Lundbohm im A u fträ g e des H an d els
kollegium s ein G u tac h te n ü ber die E rz v o r rä te d er g en a n n te n F e ld e r, w elches im J a h r e 1898 im D ru c k erschien. S e it dieser Z eit sind noch za h lreic h e S p ezialu n tersu ch u n g en und A u fsch lu ß arb e ite n a u s g e fü h rt w orden, deren H a u p te rg e b nisse in dem v o rliegenden B e ric h t B e rü c k sic h ti
g u n g gefunden haben.
A . K i i r u n a v a a r a . D e r G rub en b etrieb in diesem E rz fe ld e d a tie r t e r s t aus dem J a h r e 1 9 0 0 , indem m an dam als m it einem unbedeuten
den V ersuchsabbau begann. D er E rz b e r g von K iiru n a v a a ra b e s te h t aus einem von E ise n erz gebildeten B e rg rü c k e n , d er sich in u n g efä h r nord sü d lich er R ich tu n g a u f eine L än g e von etw a 2 ,8 km e rs tre c k t. D er B e rg rü c k en z e r fä llt eig en t
lich in eine R eihe von K uppen, die von Süden nach N orden g e re c h n e t folgende (v erd eu tsch te ) N am en tr a g e n : J ä g e rm e is te r, P ro fe ss o r, L an d e s
h auptm ann, K ap itän , K nabe, D ire k to r, B e rg m eister, S ta a ts r a t, G eologe, B e rg in g en ie u r und W a c h tm e iste r. D iese H ügel erheben sich 82 bis 2 4 8 ,7 m über den S piegel des u n m ittelb ar n örd lich vom E rz b e rg g elegenen L u o ssa jä rv i-
1572 Stahl und EiBen. Eisenerzvorkom m en in den Gemeinden J u k k a s jä r v i und Gellivare. 27. J a h rg . N r. 41.
Tabelle 1.
F u n d o rt
! -s y.o
a S S
n ’S Eisen oxydul h s °° s
.2X«
fl
bfi£C äeö X Tonerde
Vb Irt3 fla H
xS3
Ld Phosphor- saure Schwefel Kupfer Glühverlust Summe dV
W Phosphor 3!0
A*Ü CO D irektor 4,58 76,01 _ 0,93 0,75 8,92 0,79 0,13 1,80 6,713 0,050 100,673 58,25 2,931 0,050
0,23 88,55 — 0,49 0,43 4,43 0,58 0,04 1,68 3,041 0,033 — — 99,504 64,28 1,327 0,033 5,62 78,49 — 0,25 0,61 7,27 0,35 0,06 1,56 5,317 0,058 — — 99,585 60,77 2 ,3 1 8 0 ,0 5 8 5* 1,51 80,28 — 0,10 1,47 7,43 0,51 0,10 2,49 5,094 0,027 — 0,36 99,371 59,21 2,224 0,027
^ w — 85,38 10,82 0,15 0,46 0,61 0,68 0,19 1,45 0,06 0,064 — — 99,864 70,31 0,026 0,064 2 o5. ** 9,53 86,53 — 0,19 0,77 0,67 1,07 0,45 0,91 0,22 0,026 — — 100,366 69,34 0,098)0,026 l ° ? 0,94 91,50 — 0,20 1,45 2,22 0,81 0,21 1,74 1,28 0,018 — — 100,368 66,92 0,56110,018 n 1,17 95,10 — 0,17 1,01 0,46 0,34 0,33 1,11 0,07 0,048 — — 99,808 69,69 0,031 0,048 4,67 80,01 — 0,13 1,04 6,92 0,64 0,06 1,58 5,07 0,050 — — 100,17 61,21 2,2 1 4 0 ,0 5 0 2,31 89,13 — 0,29 0,77 3,12 0,18 0,35 1,34 2,18 0,022 — — 99,69266,ie 0,953¡0,022 Geo- / 7,77 86,65 — 0,17 0,71 1,61 1,49 0,24 1,11 0,92 0,019 — — 100,689 68,19 0,400:0,019 lö g e \
B erg- )
5,83 65,31 — 0,15 1,15 14,04 1,26 0,05 1,04 10,97 0,036 — — 99,836 51,37 4,789 0,036 ingenieur | 3,50 84,10 — 0,31 0,76 5,50 0,06 0,25 1,10 4,14 0,019 0,002 — 99,741 63,35 1,80 0,019 und Geo- |
löge J
2,69 83,23! —
1 0,29 1,05 6,30 0,10 0,20 1,10 4,95 0,019 0,003 — 99,932 62,15 2,15 0,019 Professor 52,48 42,66 — 0,85 0,16 0,45 0,96 0,18 1,63 0,325 0,025 — — 99,720 67,63 0,142:0,025 ( 0,06 95,99 — 0,21 0,73 0,67 0,40 0,80 1,39 0,017 0,022 — — 100,289 69,55 0,007 0,022 W ach t- | 0,71 79,85 — 0,13 0,77 9,63 0,52 0,12 1,41 6,99 0,038 — — 100,168 58,29 3,053 0,038 m eister ) 0,09 85,74 — 0,15 1,08 6,14 0,62 0,19 1,77 4,42 0,043 — — 100,243 62,15 1,92810,043 1 0,76 96,10 — 0,13 0,62 0,60 0,20 0,50 1,02 0,016 0,026 — —■ 90,972 70,12 0,007(0,026
T ab elle 2.
J a h r
"Wachtmeister B erg in g en ieu r Geologe Pro-
f e s B o r
L andes
hauptm ann Summe t
A. B. C. D. D. F. D. G. C. C. j D. ■
1902 1903 1904 1905 1906
— — — i 5 192.3 46968.3 133 470.6 — - - 151 042.8: 487380.5 169 144.5; — — 71 345.2 732809.2 280 211.1 — 47 233.2 2 274.4 722146.0 276 802.5j5184.2j 1 629.4 107 963.1 652142.S
1 1
1 952.3 89 201.2 57 596.7 52 228.8
54 817.5 80 287.6 156 015.8 258 573.2
50 091.9 101 623.6 75 763.6 131 843.1
13528.9 84909.3 54 529.0
9 830.0 10 831.9 7666.0
54112.9 966 004.5 1220438.8 1436509.1 1507105.2 859 628.7 51S4.2148 862.6Í337 817.8Í2641446.8)200 979.0^549 694.l|359 322.2il52967.2l20 661.9! 1 7666.0 5 184 230.5
Sees. D ie höchste S p itze , d er S ta a ts r a t, e r re ic h t eine H öhe von 7-48,9 m ü b er dem M eere.
D as E rz des E rz b e rg e s von K iiru n a v a a ra be
s te h t in d er H au p tsach e aus S c h w a rz e rz ; B lu t
stein kom m t n u r in v e rh ä ltn ism ä ß ig u n te r
g eo rd n e ten M engen und z w a r besonders im süd
lichen T e ile des G rubenfeldes v o r. D as E rz b e s te h t aus einem ä u ß e rs t feinen G em enge von M a g n etit bezw. E ise n g lan z und A p a tit in se h r w echselnden V erh ältn isse n ; von än d e rn M ineralien finden sich Q uarz, G lim m er, H ornblende, T a lk und K alk sp a t in w echselnden a b e r s te ts so g e
rin g en M engen, daß d er G eh alt an anderen B e
sta n d te ilen als M ag n etit bezw . E ise n g lan z und A p a tit selten m ehr als 2 bis 4 °/o b e trü g t. W a s seine chem ische B eschaffenheit betrifft, so zeich n et sich das E rz d urch einen se h r hohen E ise n g e h a lt, ä u ß e rs t w echselnden P h o sp h o rg e h alt, w enig Schw efel (im allgem einen nich t über 0 ,0 5 °/o) und einen T ita n sä u re g e h a lt, w elcher zw ischen 0 ,0 4 und 0 ,8 0 °/o sch w an k t, aus. A ls B eispiel fü r die B eschaffenheit des E rz e s sind in T ab elle 1 eine R eihe von A nalysen zusam m engestellt.
Die E rz e w u rd e n b ish er iu folgenden Q u a li
tä te n g e l ie f e r t:
A -Erz m i t ... w eniger als 0,05 °/o P 15-Erz , ... max. 0,10 „ C-Erz „ ... „ 0,60 „ D -Erz „ min. 0,75 °/o gew. nicht über 2,5 „ F -E rz „ ... 2 — 3 „ G-Erz „ ... m ehr alB 2,5 „
D ie M enge d er se it dem J a h r e 19 0 2 g e w onnenen und nach N a rv ik geschafften E ise n erz e g e h t aus T ab e lle 2 h e rv o r.
D e r P h o sp h o rg e h a lt und d am it auch der E ise n g e h a lt des E rz e s w echseln im h öchsten G rade schon in n erh alb g e rin g e r G ebiete. Als B eispiel m ag e rw ä h n t w erd en , daß folgende G re n zw e rte innerhalb v ersc h ied e n er T eile d er E rz fe ld e r g e
funden w u rd e n :
"Wachtmeister . . 11 A nalysen 62,02 bis 70,02 °/° Fe 2,08 r> 0,018 n p B ergingenieur . . 16 w 50,15 n 69,80 Fe
5,03 n 0,025 n P Geologe . . . . 9 n 52,32 n 68,35 7) Fe
4,55 n 0,40 n P S ta a tsra t . . . . 0 f) 57,67 T» 65,53 V F e
3,14 1,18 P
u n d O .
X 350
H . H e y n
(4932)
Qc fu g e b ild 1.
S ch m e lze 439. A b g e s c h re c k t b ei 125(1°.
X 350 (r.oo,)
O efü g eb ild 4.
S chm el/.e 449. A b g e s e h re c k t b ei 1087°.
X 350 (4<)30)
O efü g eb ild 7.
S ch m e lze 442. A b g e sc h re c k t b ei 1067°.
B a u e r : V e r s u c h e ü b e r d e n V e r l a u f d e r G r a p i t b i l d u n g . S i l i z i u m a r m e R e i h e fl .
O efü g eb ild 6.
Schm elze 442. A b g esch reck t b ei 1057°.
X 350 (4918)
G efü g eb ild 0.
S ch m elze 442. A b g esch reck t b ei 1057°.
X 350 X 350
O efügebild 3.
S chm elze 449. A b g esc h reck t bei 10S7°.
X 350 (493S)
O e fü g eb ild 8.
S ch m elze 437. L a n g sa m a b g e k ü h lt.
O efü g eb ild 9.
S chm elze 437. L a n g sa m ab g e k ü h lt.
(5002)
O efü g eb ild 2.
S ch m elze 440. A b g eseh rec k t bei 1159".
(4932 a)
30. O ktober 1907. E isenerzvorkom m en in den Gemeinden J u k k a s jä r v i und Gellivare. Stahl und Eisen. 1573 Landeshauptm ann IG „ GO,92 „ 69,45 „ Fe
2,30 „ 0,047 „ P P rofessor . . . IG „ 66,13 „ 69,90 „ Fe
1,03 „ 0,022 „ P D a (1er P h o sp h o rg e h a lt, w ie g e s a g t, ein ä u ß e r s t w echselnder is t und die verschiedenen E rz q u a n titä te n se h r häufig ein g le ic h a rtig e s A us
sehen zeigen, so k an n man sie nicht, durch S cheidung oder S o rtie re n von ein an d er tren n en . Um die gew ü n sch te E rz q u a litä t zu e rh a lte n , g e h t man d ah e r so zu W e rk e , daß mau in dem .Maße, wie d er A bbau f o rts c h re ite t, P hosphorbestim - inungeu in g r o ß e r Z ahl a u s fü h rt und die E r gebnisse dieser A nalysen in eine K a r te e in tr ä g t, w elche den frag lich en A rb e itsp la tz um faßt.
D u rch V erbinden d er P u n k te von gleichem P h o sp h o rg e h a lt e r h ä lt man K urven, w elche die G rö ß e des P h o sp h o rg e h a lte s in n erh alb des be
treifenden G ebietes anzeigen. M it R ü ck sich t h ie ra u f le ite t man den A bbau so, daß durch L osbrechen v ersch ied en er M engen E rz e s m it eiuein gew issen P h o sp h o rg e h a lt und d urch M engen derselben in bestim m tem V e rh ä ltn is d er g e
w ünschte D u rc h sc h n ittsg e h a lt an P h o sp h o r e r z ie lt w ird.
W a s die E rs tre c k u n g d er E rzvorkom m en von K iiru n a v a a ra betrifft, so is t dieselbe zum g rö ß te n T e il genau bekan n t, da das E rz fa st a u f dem ganzen B e rg rü c k en z u ta g e t r i t t . E s b ildet eine la n g g e stre c k te , in ih re r M ä ch tig k eit w echselnde stockförm ige M asse m it dem gen e
rellen S tre ic h en in N N O -S S W -R ichtung und v e r
schiedenem E in fallen g egen O sten.
D a die F ra g e nach den E rz v o rrä te n in K iiru n a v a a ra nam entlich in den le tz te n J a h re n G egenstand le b h a fte r M einungsäußerungen g e
w esen ist, w obei sich v erschiedene A nsichten g elten d gem acht h ab e n , h a t P e te rss o n die E rg e b n isse der b ish er au sg efü h rten U n tersu c h u n g sarb eiten zu sam m engestellt. A us dieser Z usam m enstellung, die zum g ro ß en T eile a u f A ngaben b eru h t, welche H j . L u n d b o h m z u r V erfü g u n g g e s te llt h a t te , g e h t h e rv o r, daß das B eobachtungs
m a te ria l in n erh alb g ew isser T eile u n g e a c h te t d er zah lreich en und um fassenden S ch ü rfa rb e ite n noch g an z u n v o llstän d ig ist. E s is t k la r, daß ein so w eit au sg ed eh n tes V orkom m en wie das vorlieg en d e au ß e ro rd e n tlic h w eitläufige und z e it
raubende U n tersu c h u n g sarb eiten e rfo rd e rn w ürde, um g rü n d lic h e rfo rsc h t zu w erden, nam entlich deshalb, w eil die A nsich ten d er G eologen über die B ildungsw eise d er E r z la g e r se h r w e it au s
ein an d er g eh e n .* Im m erhin k ann man aus dem v o rliegenden M a teria l schon m eh rere w ichtige S chlüsse ziehen.
* Im H inblick auf den kürzlich in dieser Zeit
schrift erschienenen A rtikel von Dr. 0 . S t u t z e r über die E ntstehung der lappländischen E isenerzlagerstätten („Stahl und Eisen" 1907 N r. 37 S. 1322) -wollen wir von einer W iedergabe des geologischen Teiles der A bhandlung von Petersson hier A bstand nehmen.
W a s die E rs tre c k u n g der E rz e nach der T ie fe zu b etrifft, so haben die um fassenden m agnetischen U ntersu ch u n g en und die d a ra u f b eg rü n d e ten B erechnungen, w elche in den J a h re n 1900 bis 1906 an O rt und S telle von D r . V. C a r l - h e i m - G y l l e n s k ö l d a u s g e fü h rt w orden sind, g e z e ig t, daß man m it S ich e rh e it eine E rs tre c k u n g d er E rzm ässen bis tie f u n te r das N iv eau des L u o ssa järv i-S e es annehm en kan n . D u rch T ie f
bohrungen w urden folgende Z ahlen e r m itte lt:
Bohrloch
Professor . . K unigunde . Y olter . . . H jalm ar . . S ta a tsra t II . Stoll 160 III Stoll 160 II Bism arck . . Stoll 160 I . B rynolf
W achtm eister 180 V 190
M a x ...
K iirunavaara 70
H a u s e n d e s (H) L ie g e n d e s (L) d e s E rz es
r
h l LH II H
r
hTief**, b e i w e lc h e r
| d a s E rz u n te r ( —)
| o d e r ü b e r (-J-) d em L u o s s a jä rv i-S e e
‘ an g e tro ffe n w u rd e
L L L II L
' i
h L H L H L H L II H
1 165 j 228 1307 220 1207 105 190 178 207 300 200 237 350 205 345 184
| 255 195 252 230 320 385 440
t 7
2— 70 15 28 132 47 59 30 63 + 37
± 0
— 113 + 32
— 108 + 53
— 18 + 42
— 15 + 7
— 83
— 148
— 203
W ie man aus v o rste h e n d e r Z usam m enstellung sie h t, h a t m an sow ohl im nördlichen als auch im südlichen T e il des F eld es E rz e in H o rizo n te n , die u n te r dem S piegel des L u o ssa järv i-S e es liegen, gefunden. D ie g rö ß te T ie fe u n te r d er O berfläche je n e s Sees, w elche b ish er in den be
b au ten F eld e ste ilen u n te rsu c h t w orden ist, w a r 2 2 2 m. A us den b ish er gem achten A ngaben g e h t h e rv o r, daß , m it A u ß e ra c h tla ssu n g d er von E rd e bedeckten T eile des V orkom m ens nördlich und südlich vom E rz b e rg e , die z u ta g e a u s
gehende z u v e rlä ss ig e rm itte lte E rzfläche ru n d 286 0 0 0 qm b e trä g t. H ierzu kom m t noch ein g ro ß e s A real, in welchem E ise n e rz e zum T eil d urch m agnetische M essungen nachgew iesen und durch D iam antbolirungen fe s tg e s te llt sind. Z ur B e u rte ilu n g der E rz v o r r ä te is t es notw endig, das spezifische G ew icht des E rz e s zu k en n e n ; dasselbe w urde von L u n d b o h m im J a h re 1897 im D u rc h sc h n itt zu 4 ,5 angegeben. D em gem äß e n tsp ric h t jedem M eter A bsenkung bei d er oben g e n a n n te n F läc h e eine M enge von 1 287 00 0 t, w elche M enge n atü rlich e rw e ise etw as g e rin g e r w ird in dem M aße, w ie die E rzfläche infolge ih r e r V erschm älerung nach d e r T iefe zu
1574 Stahl und Eisen. E isenerzvorkom m en in den Gemeinden J u k k a sjiirv i und Gellivare. 27. Ja h rg . N r. 44.
bei gew issen T e i
len des V orkom m ens abnim m t. In
g le ich e r H öhe m it d er Seeoberfläche d ü rfte sie d a h e r 1 170 0 0 0 t b e tra gen. U n ter der V or
au ssetz u n g , daß das Vorkom m en sich nach d e r T iefe zu m it dem selben E in fallen des H an g e n den und L ie g en den, w elches m an in den o b eren T eilen beobachten kann, f o rts e tz t, k an n man den m utm aßlichen E r z v o r r a t in dem G ebiete d er Luos- s a v a a ra - K iiru n a- v a a ra - A k t. - Ges.
zu ru n d 4 8 0 M il
lionen T onnen an nehm en, w ovon e tw a 2 0 0 M illionen T onnen oberhalb des L o u ssa järv i- Sees liegen.
R. L u o s s a v a a - r a . B ei diesem E r z fe ld , w elches hin
sich tlich des geo
logischen V orkom m ens und der mine
ralogischen und chem ischen Zusam
m ensetzung d er E rz e g ro ß e Aehn- lic h k eit m it K iiru- n a v a a r a ze ig t, h a t b ish e r noch kein g e o rd n e te r A bbau sta ttg e fu n d e n , die A rb e ite n in dem
selben haben sich vielm ehr a u f die g e w öhnlichen S churf
und U ntersuchungs
arbeiten beschränkt.
D as E rz v o rk o m men, w elches voll
stä n d ig von dem g ro ß e n E rz sto c k K iiru n a v a a ra g e
tre n n tis t, e rs tre c k t sich in nordnord- >
ö stlich e r R ich tu n g von einem P u n k t,
WWI/JF '
Eisenerzvorkom m en im R egierungsbezirk
lio rrh o tten . ---Eisenbahn --- P ro jek tierte E isenbahn
• Eisenerzvorkom m en.
00. O ktober 1907. E isenerzvorkom m en in den Gemeinden J u k k a s jä r v i u nd Gellivare. Stahl und Eisen. 1575
Tabelle 8.
Grubenfeld 8
! It
g
P. 6D
1
ä 2
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Tonerde
Xc es
o £
|1 i e
P
Schwefel!
1
0bi l 1
"
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Schwefel
P r o z e n t
R a g n a r . . 4,91 90,19 0,21 0,72 0,60 1.39 0,26 1,88 0,046 0,016 0,005 100,227 68,75 0,020 0,016 I v a r . . . . 7,66 88,16 0,19 0,54 0,50 1,37 0,32 1,34 0,046 0,025 0,006 100,157 69,20 0,020 0,025 Heimdal 18,83 74,53 0,20 0,83 0,90 1,32 0,32 2,58 0,41 0,014 0,004 99,938 67,15 0,18 0,014 Balder . . 26,33 68,73 0,22 0,54 0,60 1,38 0,30 1,94 0,122 0,014 0,003 100,179 68,20 0,053 0,014 Gylfe . . . 2,33 86,13 0,23 0,47 3,80 1,50 1,36 4,84 0,007 0,005 sp. 100,672 64,00 0,003 0,005 24,79 71,05 0,17 0,25 1,74 1,09 0,28 1,50 0,099 0,011 sp. 100,98 68,80 0,043 0,011 19,32 74,50 0,60 0,35 0,56 0,43 0,63 3,11 0,10 0,033 99,633 67,47 0,044 0,033 Oden . . . 26,87 69,31 0,19 0,29 0,50 1.48 0,50 0,84 0,092 0,005 0,002 100,079 69,00 0,040 0,005 T hor . . . 45,09 50,46 0 19 0,46 0,60 1,54 0,42 1,34 0,051 0,008 0,006 100,105 68,10 0,022 0,008 Aron . . . 3,09 91,06 0,19 0,36 0,40 2,06 0,54 2,38 0,032 0,014 0,004 100,13 68,10 0,014 0,014 G abriella . 1,64 85,55 0,22 0,45 3,00 1,90 0,32 5,74 1,73 0,024 0,005 100,579 63,10 0,75 0,024
Tabelle 4.
Gr u b e n
Qualität;
Probe aus einer Erz
post von
<= 3 'S
* vi
~ x o
—. o 1 'S4» >■»
05 X 2 °
8 = ü r?
S g
“sä* £■8
Tonerde
'S °
* ^ s SW “
2 2 5 = H «
* i S C o 3
£ C. OB
Schwefel Summe ÖV
Phos phor __1
Tonnen T r o z c n t
F red rik ag ru b e . A. 8 574,0 94,79 0,32 0,15 0,75 0,79 0,79 2,06 0,47 0,03 0,03 100,18 68,87 0,013 K ungsgrube . . A. 6 943,9 94,63 0,37 0,12 1 0,58 0,94 0,74 1,74 0,82 0,03 0,06 100,03 68,79 0,013 C. 33 020,7 91,38 0,76 0,20 1,55 1,14 0,76 2,85 0,33 0,61 0,07 99,65 66,70 0,266 K aptensgrubo . C. 37 531,3 89,61 1,51 0,14 2,14 1,14 0,58 3,46 0,71 0,76 0,04 100,09 65,95 0,333 Seletgrubo . . 0. 34 089,1 92,29 1,34 0,23 1,23 0,32 1,07 2,64 0,30 0,34 0,04 99,80 67,77 0,150 K önig-O skars- f OD. 56 929,5 78,84 14,33 0,15 1,71 0,50 0,44 2,51 0,16 1,08 0,03 99,75 67,12 0,466 grübe . . . \ D. 67 220,9 84,22 2,43 0,20 4,12 0,24 2,22 3,50 0,26 2,70 0,03 99,92 62,69 1,180 Soliagrube . . OD. 74 214,6 91,71 0,41 0,11 2,15 0,37 1,25 2,45 0,10 1,42 0,16 100,13 66,71 0,622 Josefinagrubo . CD. 33 879,2 56,18 37,36 0,15 1,42 0,36 1,20 2,51 0,05 0,92 0,04 100,19 66,83 0,403 Skanegrube . . D. 68 495,5 68,39 20,55 0,07 4,11 0,27 0,96 2,58 0,13 2,94 0,04 100,04 63,91 1,282 H erm elinsgrube CD. 43 875,0 88,50 2,98 0,11 2,29 0,90 0,57 3,32 0,16 1,37 0,03 100,23 66,17 0,598 V älkom m agrubö D. 48 053,3 75,29 13,20 0,13 3,66 0,80 0,66 3,07 0,21 2,63 0,03 99,67 63,76 1,148 e tw a 8 0 0 m nördlich vom L u o s s a jä r v i- S tra n d
am südlichen A bhang des L u o ssa v a a ra an ü ber die höchste S p itze dieses B e rg e s, die sich bis zu 2 2 9 m H öhe über den See e rh e b t und n u r 8 ,3 2 m n ie d rig e r als d er N u llp u n k t des K iiru n a v a a ra - N ivellem ents lie g t. E s s e tz t sich d a ra u f w eiter g egen N orden ü b er den A bhang des B e rg e s fo rt, w obei sich seine A nw esenheit d urch m agnetische M essungen a u f eine L a n g e von fa s t 4 0 0 m nach- w eisen la ß t. D ie L än g e des g anzen E r z v o r kommens h a t Lundbohm in se in er B e schreibung im J a h r e 1897 zu etwra 12 7 0 in angegeben.
A ußerdem findet sich w e ite r g egen N orden zu in einem se h r schm alen G ebiete von e tw a 30 0 m L än g e ein k le in eres E rzv o rk o m m en , dessen B e
deutu n g b ish er noch n ic h t u n te rsu c h t w orden ist.
A uch a u f dem östlichen A bhange des E rz b e rg e s kommen k le in ere E rzm en g en vor, die sogenannten R e k to rse rz e , w elche indessen h insichtlich ih r e r E rs tre c k u n g nich t n ä h e r b e k a n n t sind und be
züglich ih r e r chem ischen B eschaffenheit den e ig e n t
lichen L uossavaara-V orkom m en nachstehen, w es
halb sie h ie r a u ß e r B e tra c h t bleiben sollen.
D ie L u o ssa v a a ra -E rz e sind S c h w a rz e rz e von dem selben T y p u s w ie in K iiru n a v a a ra , bisw eilen ebenso w ie d o rt m it B lu tste in g e m e n g t; obgleich
sie aus einem se h r fe in k ristallin isc h en Gem enge von fa st ausschließlich M a g n etit und A p a tit be
stehen, so is t das le tz tg e n a n n te M ineral im a ll
gem einen in se h r g erin g e n , ausnahm sw eise ab e r auch in reichlichen M engen vorhanden. Von anderen M ineralien t r i t t K a lk s p a t in gew issen P a r tie n in n ic h t g e rin g e r M enge a u f; m öglicher
w eise d ü rfte die P o ro s itä t des E rz e s in gew issen G e
b ieten a u f der A uflösung dieses M inerals beruhen.
D as E rz zeich n et sich durch einen se h r hohen E ise n g e h a lt, n ie d rig en P h o sp h o r- und Sclrwefel- g e h a lt aus, sow ie durch einen G eh a lt an T ita n sä u re , w elche in den w enigen P ro b e n , die nach d ie ser R ic h tu n g hin u n te rsu c h t w orden sind, sich bis a u f e tw a 1 °/o belief. S ehr eingehende U n te r
suchungen ü b er die H öhe des P h o sp h o rg e h a lte s und die S chw ankungen desselben sind von seiten d er G ru b e n b esitze r a u s g e fü h rt w orden. So w urden beispielsw eise in nerhalb des a u f d e r S p itze von L u o ssa v a a ra gelegenen G rubenfeldes G ylfe 29 8 k le in ere P ro b e n genom m en, die bei d er A nalyse v on 1 ,3 8 4 bis h era b zu 0 ,0 0 4 °/o P h o sp h o r e r
g aben. D e r M itte lw e rt a lle r dieser P h o sp h o r
g e h a lte b elief sich a u f 0 ,0 5 6 oder, w enn man die zw ei höchsten G ehalte (l,3 8 4 ° /o und 1 ,1 1 6°/o), w elche in zw ei u n m itte lb a r am H angenden be-
1576 Stahl und Eisen. Ueber A u fb ereitu n g und B eförderung des Form sandes. 27. J a h rg . H r. 44.
findliclien P ro b e n gefunden w urden, au ssch ließ t, a u f 0 ,0 4 9 °/o P h o sp h o r im M ittel von 296 A nalysen. Von dem n ö rd lich sten S ch ü rf in dem G rubenfeld B a ld e r w urden 7 P ro b e n genom m en, w elche bei d er A nalyse 0 ,0 1 4 bis 0 ,7 5 3 °/o P h o s
p h o r oder im M ittel 0 ,1 8 2 °/o erg ab en . T ab . 3 e n t
h ä lt eine E eih e v o lls tä n d ig e r E rz a n a ly se n . D ie v o r
handene E rz m e n g e w ird zu 2 2 5 0 0 0 0 0 1 angegeben.
C. D ie S eite 1571 u n te r 3 bis 8 a u fg e fü h rten E rz fe ld e r haben z u rz e it n u r u n te rg e o rd n e te B e
deutung. B ezüglich des E rz b e rg e s von G e l l i - v a r e verw eisen w ir a u f den A uszu g aus einer A rb e it des gleichen V e rfa sse rs,* w oselbst auch die w ich tig ste n A ngaben ü b er die h ie r ü b e r
g angenen E rz fe ld e r w iedergegeben sind. Als E rg ä n z u n g fügen w ir n u r noch eine Zusam m en
ste llu n g (T ab elle 4) von E rz a n a ly se n aus G elliv are an, die aus dem J a h r e 19 0 4 stam m en. 0. V.
* „S tahl und E isen“ 1907 lir . 26 S. 91.
Ueber Aufbereitung und Beförderung des Formsandes in den Gießereien.
V on O beringenieur J . K r a u s in K alk bei K öln a. Rh.
(Schluß von Seite 1541.)
I
n einer w eite re n v o r k urzem in B e trieb ge- -*■ s e tz te n A nlage eines W e rk e s, w elches viel kleinen F orm m aschinenguß zu m achen h a t, findet das E n tle e re n d e r F o rm k a ste n in ein er A nzahl von K am m ern s ta tt, in w elchen d e r A ltsan d von den G ußteilen g e tre n n t w ird und durch einen R o st im Boden a u f ein T ra n sp o rtb a n d g e la n g t, das u n te r d er g an z en G ruppe von K am m ern hindurch aus d er G ießerei h e ra u sfü h rt. Diese K am m ern w erden d urch s ta rk e V e n tila to re n abg e sa u g t, so daß der ü b rig e G ießereiraum von d ieser S taubquelle aus keine B e lä stig u n g e rh ä lt.
W enn in der z u e rs t besprochenen E in ric h tu n g m it ein er ziem lich g leichm äßigen S a n d q u a litä t g e re c h n e t w'erden ko n n te, so g ib t die w e ite r in A bbildung 15 d a rg e s te llte A nlage eine neu
geschaffene, fü r eine m oderne A u fb e re itu n g ty pische A nordnung, w clche die v e rsc h ie d e n a rtig ste n Sande zu berü ck sich tig en h a t und eine a u ß e ro rd e n tlic h g u te F o rm s a n d q u a litä t zu e r
zeugen berufen ist.
D e r F risc h sa n d g e la n g t au f eine T r o c k e n t r o m m e l (A bbildung 1(3 und 17), w elche r a tio n e lle r h insichtlich d er B edienung und des B ren n m a te ria lv e rb ra u c h e s a rb e ite t, als die a lte n D a rre n . Sie b e ste h t aus einer langsam ro tie re n d en , m it in n e re n H ebeschaufeln a u s g e s ta tte te n , langen T rom m el von v e rh ä ltn ism ä ß ig geringem Q uer
sc h n itte , in w elch er die F e u e rg a se dem in der g en e ig te n T rom m el v o rw ä rts w andernden Sande en tg eg e n strö m en , ihn tro ck n e n und bei g e rin g e r A ufgabe auch to n ig e B e sta n d teile brennen. Die L u ft w ird d urch einen V e n tila to r z u g e fü h rt in d e r A rt, daß zw ei K anäle dieselbe z u r F e u eru n g u n te r den R o s t le ite n und ein d r itte r K anal o berhalb des R o stes e in tr itt, um die V erb re n n u n g ra u c h fre i zu m achen und zugleich die W a s s e r däm pfe w egzuführen. E s w ird h ie rd u rch eine sechs- bis ach tfach e V erdam pfung e rz ie lt, w ährend bei ein er gew öhnlichen D a rre schon eine zw ei- bis dreifache als hoch angesehen w erden m uß.
M uldenförm ig a u s g e s ta lte te D a rre n m it R ü h rw e rk haben bei d er T ro ck en tro m m el den V o rte il se lb st
tä tig e n B etrieb es gem ein, erreic h en a b e r bei etw a drei- bis v ie rfa c h e r V erdam pfung nicht je n e S p arsam k e it an B re n n m a te ria l verb rau ch .
M it B e ch e rw e rk und T ra n sp o rtsc h n e c k e g e
la n g t das g e tro c k n e te G ut in den V o rra tssilo N r. 1 (A bbildung 15). E in e an d ere A r t des R ohsandes, d er aus weichem S an d stein b esteh t, w ird von d er V o rra ts g ru b e aus einem B re c h w alz w erk aufgegeben, dann g e tro c k n e t und in Silo N r. 2 geschafft. Silo N r. 3 is t fü r Kohle- bestim m t, w elche in einem N ebenraum e a u f der K ugelm ühle zu M ehlfeinheit z e rk le in e rt ist, Silo N r. 4 endlich fü r g e re in ig te n A ltsa n d . D ie V o r
b e re itu n g des A ltsandes e rfo lg t ähnlich, w ie in der frü h e r beschriebenen A nlage a u f S c h ü tte l
sieb und E ise n se p a ra to r.
D ie v ie r G rundstoffe fü r den M odellsand be
dingen nunm ehr, da K u n stg u ß h e rg e s te llt w erden soll, eine se h r in nige M ischung und v e rh ä ltn is m äßig hohe F ein h e it. D urch F ä c h e rw a lz e n e rg ib t sich gem äß e in ste llb a re r U m drehungszahl das P ro z e n tv e rh ä ltn is , in welchem die Grundstoffe in die u n te r den Silos befindliche, m it M isch
m essern a u s g e s ta tte te S chnecke fallen und einem K o lle rg a n g e zu w anderu. D a neben d er Z e r
k le in e ru n g auch innige M ischung e rz ie lt w erden soll, k re is t d er B o d e n te ller, w äh ren d die L ä u fe r fe st a u fg e h ä n g t sind. D u rch den S iebrand d u rch fallend, kom m t der F o rm san d z u r N achsiebung a u f einen S ich tz y lin d e r, w elcher das zu g robe G ut a u f den K o lle rg a n g z u rü c k le ite t und den genügend gefein ten S and z u r S chleuderm ühle g ib t. Im Z u fü h ru n g stric h te r derselben e rfo lg t W a s s e r z u s a tz , in d er Schleuderm ühle selbst ein inniges N ach m isch en , A u flo ck e rn und D u rc h lü ften . D er fe rtig e F o rm san d w a n d e rt d urch eine T ra n sp o rtsc h n e c k e in die V o rra ts silos, aus w elchen m it W a g e n d er je w e ilig e B e d a rf entnom m en w ird. D ie A n lag e is t nach
30. O ktober 1907. Ueber A u fb ereitu n g un d B eförderung des Form sandes. Stahl und Eison. 1577
A bbildung 15. Eorm sandaufberoitung für K unstguß.
1578 Stahl und Eisen. Ueber A u fb ereitu n g und B eförderung des Form sandes. 27. J a h rg . N r. 44.
s te ts fo rts c h re i
tenden V erv o ll
kom m nung un
se re r G ießerei- erzeu g n isse.
(Lebli. B eifall.)
S t u .E . <*3^
A bbildung 16. Trockentrom m ol.
einem V o rp ro je k t der F irm a d e D i e t r i c h
& C i e . in N iederbronn z u r A u sführung g e la n g t u n d z w a r durch die M a s c h i n e n b a u - A n s t a l t H u m b o l d t in K a lk , w elche auch die ü b rig e n besprochenen A nlagen g eb a u t h a t.
Mau w ird nun im allgem einen nich t allen A ltsa n d z u r A u fb e re itu n g schaffen, sondern einen g ro ß e n T eil zu F iillsan d an O rt und S telle d urch N achsieben v erw end
b a r m achen. H ie rz u haben m it dem w ach senden L u ftd ru c k b e trie b e die L u f t d r u c k s i e b e eine g ro ß e B ed eu tu n g gew onnen, w elche an d er V erw en d u n g sstelle des F iill- sandes eine A bsiebung, und z w a r in r a tio n e lle re r W e ise als m it den alten H an d sieben g e s ta tte n ; ab e r fü r M odellsand se lb st w ird in im m er w e ite r fo rts c h re ite n d e r W eise, auch in k le in eren G ießereien, schon d e r w irksam en B e au fsic h tig u n g d er Mi
schung w e g e n , die Z u b ereitu n g des S an des z e n tr a lis ie rt w erden im In teresse der
In dom an den Y o rtrag an
schließenden Mei
nungsaustausch e rk lärte zunächst ZivilingenieurTh.
E h r h a r d t inB er- lin-H alensee, daß er bei dem ge
schilderten F orm sand - Aufbcrci- tungssystem ein Bedenken bezüg
lich der V e r t e i l u n g b m e t h o d e dos Sandes habe.
In keinem Gieße
reibetriebe von auch nur einiger B edeutung käme man ohnedie V er
wendung von zwei bis vier verschie
denartigen Sand
sorten a u s; be
kanntlich erfor
dern kom plizierte Stücke starken Sand, während M aschinen- und prim itive Iland- form erei sehr m a
geren Sand ver
tragen, der, nur ganz geringfügig
angoreichert, m eist sogar nur geschleudert zu w erden pflegt, um ihn w eiter zu verwenden. Zwischen den G renzen von fettem und m agerem Sande liegen in stark verzw eigten B etrieben häufig noch zwoi bis drei A bstufungen in der Güte und B esonderheit der F orm sandarten. Da
Abbildung 17. Trockentrom m el.
