Titel: | Ueber das Brennen von Ziegelsteinen im Ringofen; von Ferd. Fischer. |
Autor: | Ferd. Fischer |
Fundstelle: | Band 228, Jahrgang 1878, S. 242 |
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Ueber das Brennen von Ziegelsteinen im Ringofen;
von Ferd. Fischer.
Mit Abbildungen auf Tafel
14.
(Fortsetzung von S. 69 dieses Bandes.)
F. Fischer, über das Brennen von Ziegelsteinen im
Ringofen.
Ueber den Einfluſs der Zusammensetzung des Thones auf sein
Verhalten in höheren Temperaturen haben namentlich C.
BischofVgl. 1861 159 54. 1862 163 127. 164 116. 374. 1863 167 29. 198. 169
41. 353. 455. 170 43. 1864 174 49. 1865 175
447. 1867 183 29. 185 39. 186 454. 1869 194 420. 1870 196
438. 525. 198 396. 1871 199 307. 200 393. 1872 205 120. 206 295.
1873 208 51. 210
53. 1874 211 105. 1875 216 354. 1877 223 606. 224 434. Notizblatt
des Vereines für Fabrikation von Ziegeln, 1875 S. 120. 1877 S.
127. 262. Thonindustriezeitung, 1877 S.
360. Die feuerfesten Thone (Leipzig 1876),
S. 36 bis 73. und in neuester Zeit F. SegerThonindustriezeitung, 1877 S. 272 bis 314.
334 und 361. umfassende Versuche angestellt.Vgl. 1862 163 193. 1864 174 280. 292. 1872 204 419.
Schon Richters (1869 191 59)
150 und 229. 1870 197 268) hatte gezeigt, daſs
äquivalente Mengen der als Fluſsmittel auftretenden Basen auf die Schmelzbarkeit der
Thone einen gleichen Einfluſs ausüben, unter der Voraussetzung, daſs sämmtliche
Basen bereits als Silicate vorhanden sind. Bischof hebt
hervor, daſs das Schmelzen der Thone in der Bildung von Doppelsilicaten und
Thonerdesilicat einerseits und einer kieselsauren Base andererseits besteht, die
entweder Magnesia, Kalk oder Eisen, Kali oder Natron sein kann. Reines
Thonerdesilicat ist in unseren gewöhnlichen Feuerungen schon unschmelzbar; es ist um
so schwerer schmelzbar, je mehr Thonerde es enthält. Kommt dazu eine der genannten
Basen, so nimmt mit deren Menge die Schmelzbarkeit stetig zu und zwar um so stärker,
je mehr (bis zu einem gewissen Grade) gleichzeitig der Kieselsäuregehalt wächst.
Berechnet man aus der Gesammtanalyse eines Thones, wie viel Thonerde auf 1 Aeq.
Fluſsmittel (Fluſsmittelverhältniſs) und wie viel Kieselsäure auf 1 Aeq. Thonerde
kommt (Kieselsäureverhältniſs), so ist der durch Division des meist kleineren
Kieselsäurewerthes in den Fluſsmittelwerth erhaltene Quotient der Feuerfestigkeit
proportional.Für den erwähnten Zettlitzer Kaolin (1870 198 397)
ergibt sich z.B. für 1 Fluſsmittel 12,82 Thonerde, 17,30 Kieselsäure und auf
1 Thonerde 1,35 Kieselsäure, als pyrometrische Formel daher 12,82 (Al2O3, 1,35
SiO3) + RO und als
Feuerfestigkeitsquotienten (F. Q) = 12,82 : 1,35 = 9,49. Wird diese Zahl zum
echten Bruch, so rechnet Bischof die Thone
nicht mehr zu den feuerfesten; er bildet dann aus den Zahlen einen anderen
Quotienten, indem er das Thonerdeverhältniſs mit dem Kieselsäureverhältniſs
multiplicirt. Das so entstehende Product, mit dessen Gröſse die
Schmelzbarkeit wachsen, mit dessen Verminderung die Schmelzbarkeit abnehmen
soll, braucht er für die nicht feuerfesten Thone und nennt es den
Schmelzbarkeitsquotienten (S. Q). Die von Seger ausgeführte Bestimmung der näheren Bestandtheile eines Thones hält
Bischof für unwesentlich gegenüber der
Gesammtanalyse; als entscheidend zur pyrometrischen Beurtheilung verlangt er auch
für Ziegelthone eine möglichst gesteigerte Prüfungshitze.
H. Seger führt dagegen aus, daſs, wenn es überhaupt
gelänge, aus der chemischen Zusammensetzung eines Thones Schlüsse auf die
Schmelzbarkeit desselben zu ziehen, diese nur dann zutreffen können, wenn derselbe
sich in einem solchen Zustande befindet, daſs man ihn als eine chemisch homogene
Masse ansehen kann, wenn er also völlig geflossen ist. Die chemische Analyse wird
aber um so weniger einen sichern Maſsstab für die Beurtheilung abgeben können, je
weniger Substanz des Thones sich wirklich verflüssigt hat, je weiter die
Zusammensetzung dieses Theiles demnach von der Zusammensetzung des Thones als Ganzes
abweicht.
Es ist offenbar schwer, die Beziehungen zwischen der
Zusammensetzung und der Schmelzbarkeit der Thone wissenschaftlich festzustellen,
weil manche Momente, welche die Schmelzbarkeit beeinflussen, nach ihrem
Wirkungswerthe unbekannt sind (z.B. der Einfluſs der physikalischen Zustände, die
Art der Fluſsmittel, ob sie aus Kali, Natron, Kalk, Eisenoxydul und in welchem
gegenseitigen Verhältniſs zu einander bestehen) und deshalb unberücksichtigt bleiben
müssen. Es folgt daraus, daſs die Schmelzbarkeit theoretisch immer nur sehr
annäherungsweise wird festgestellt werden können, um so mehr als ein Schmelzpunkt
der Thone sich überhaupt nicht mit Sicherheit als solcher feststellen läſst.
Immerhin gewährt doch die Bischof'sche Methode einen
Anhalt für eine relative Vergleichung und erhält dadurch ihren Werth; ihr Werth wird
aber ganz entschieden noch vergröſsert – ihr völliges Zutreffen für alle
Silicatverbindungen vorausgesetzt – wenn man sie nicht auf das mechanische Gemenge, den Thon, sondern
auf die einzelnen Bestandtheile, die Thonsubstanz, die Quarz- und Mineraltrümmer und
sonstigen Gemengtheile einzeln verwendet, die, für sich betrachtet, homogene
chemische Verbindungen von bestimmtem Schmelzpunkt und bestimmten Eigenschaften
darstellen, während von einem Schmelzpunkt des Thones, als Ganzes, eigentlich nicht
die Rede sein kann. Das Bischof'sche
Schmelzbarkeitsgesetz auf die Einzelbestandtheile der Thone, wie sie durch die
rationelle Analyse, wenn auch nicht mit wissenschaftlicher Schärfe, doch mit einer
für die Praxis genügenden Genauigkeit sich ermitteln lassen, gestattet wenigstens
ein Urtheil darüber, in welchem Verhältnisse die leicht zu verflüssigenden Theile zu
den nicht schmelzenden, die äuſsere Form erhaltenden Theilen stehen, welchen
relativen Widerstand dieselben der Wirkung der Hitze entgegensetzen, und welche
inneren chemischen Vorgänge, die auf den Gang der Versinterung von Einfluſs sind,
sich vorhersehen lassen.
Wenn wir mit Seger den
Sinterungsproceſs so auffassen, daſs zunächst einer oder mehrere Gemengtheile des
Thones ins Schmelzen gerathen müssen, um dadurch zu weiteren gegenseitigen
Einwirkungen, welche als Resultat wieder flüssige Verbindungen haben, Veranlassung
zu geben, während die ungeschmolzenen Bestandtheile gleichsam ein festes Gerüst
bilden, das die Form der aus Thon geformten Gegenstände erhält, so müssen wir uns
die Poren des Thones in hoher Temperatur als mit Flüssigkeit mehr oder weniger
erfüllt denken. Ist die Menge der geschmolzenen Bestandtheile gegenüber den
ungeschmolzenen eine nur geringe, so wird diese nur stärkere Erhärtung des Thones
unter geringer Volumverminderung (Schwindung) hervorrufen, ohne daſs die Porosität
völlig vernichtet wird. Bei steigender Temperatur, wobei immer mehr der
Bestandtheile des vorher festen Gerüstes verflüssigt werden, füllen sich die Poren
unter zunehmender Schwindung mehr und mehr mit glasartiger geschmolzener Substanz,
bis bei dem Sinterungsgrade des Porzellans und der Klinker die Poren völlig erfüllt
und geschlossen sind. Bei darüber hinausgehender Verflüssigung bilden die
ungeschmolzenen Bestandtheile kein genügend festes Gerüst mehr, um die äuſsere
Formen unter dem Eigengewichte der Gegenstände zu erhalten. Bei diesem Punkte ist
man vom praktischen Gesichtspunkte aus, wenn man überhaupt von einem Schmelzpunkte
des Thones reden darf, an der äuſsersten Grenze der zulässigen Temperaturerhöhung
angekommen, eine Erhitzung darüber hinaus und eine Prüfung des Verhaltens bei noch
höherer Temperatur erscheint deshalb nur von geringem praktischem Werth, denn die
Erhitzung des Thones geschieht immer nur unter der Voraussetzung der möglichsten
Erhaltung der Form- was bei stärkerem Erhitzen eintritt, ist zwar wissenschaftlich
von Werth, für die Praxis der Thonwaaren-industrie aber gleich giltig.
Ist die Erweichung des Thones durch hohe Temperatur so weit
gediehen, daſs wirklich die Form der gebrannten Gegenstände eine erhebliche und
praktisch nicht mehr zulässige Veränderung erfahren hat, so ist damit aber noch
nicht sämmtliche Substanz in den geschmolzenen Zustand übergeführt, sondern der Thon
ist zunächst erst in ein breiartiges Gemisch von geschmolzenen und ungeschmolzenen
Massentheilen übergeführt, in welchem die ersteren überwiegen; auch bei einem
Ueberhandnehmen des Flüssigen bis zur beginnenden Tropfenbildung entspricht dann
noch nicht der flüssig gewordene Theil, wie es das Bischof'sche Gesetz zur Voraussetzung hat, der chemischen Zusammensetzung
des Thones, und dies um so weniger, je mehr einzelne Gemengtheile durch den
gröſseren oder den geringeren Grad ihrer Körnigkeit sich den lösendem Angriff des
bereits Verflüssigten entziehen.
Bezeichnet man nach der Voraussetzung Bischof's die Verhältnisse der Bestandtheile eines Thones allgemein mit
\mbox{RO}:a\,\mbox{Al}_2\mbox{O}_3:b\,\mbox{SiO}_3, so wäre
das Kieselsäureverhältniſs =b:a und die pyrometrische Formel
=a\left(\mbox{Al}_2\mbox{O}_3,\frac{b}{a}\,\mbox{SiO}_3\right)+\mbox{RO},
somit \mbox{F.Q}=\frac{a^2}{b} und
\mbox{S.Q}=b. Hieraus ergibt sich, daſs der Bischof'sche Feuerfestigkeitsquotient im Quadrate des
Thonerdeverhältnisses wächst und abnimmt im einfachen Verhältniſs der Zunahme der
Kieselsäure, daſs der Schmelzbarkeitsquotient aber einfach nur das Verhältniſs der Fluſsmittel zur
Kieselsäure ausdrückt, ohne daſs der Thonerdegehalt Berücksichtigung findet. Es ist
nun zwar durch die Versuche nachgewiesen, daſs eine Erhöhung des Thonerdegehaltes in
hohem Maſse zur Erhöhung der Feuerfestigkeit beiträgt; es ist aber, wie Seger betont, der Nachweis bisher nicht geführt worden,
daſs dies im quadratischen Verhältnisse desselben geschieht. Die Gröſse des
Feuerfestigkeitsquotienten ist einzig abhängig von dem Verhältniſs
(a^2:b), also einer Beziehung zwischen Thonerde und
Kieselsäure; die absolute Fluſsmittelmenge gegenüber den nicht schmelzbaren
Bestandtheilen kommt aber nicht zum Ausdruck. Bei der Gruppirung der Zahlen, welche
bei leichter schmelzenden Thonen den Schmelzbarkeitsquotienten ergibt, wird aber die
Beziehung, in welcher die Thonerde zu den anderen Bestandtheilen steht, gänzlich aus
dem Ausdrucke ausgeschieden. Die Bischof'schen Zahlen
können somit nur zur Vergleichung ähnlich zusammengesetzter Thone dienen und dann
erst bei Temperaturen, bei denen die Praxis meist kein Interesse mehr hat, das
Verhalten des Thones kennen zu lernen.
Sofern man nach den von Bischof und
Richters angestellten Versuchen Schlüsse auf die Feuerfestigkeit von
Thonerdesilicaten, und zwar in erster Linie auf feste chemische Verbindungen
(Thonsubstanz der Kaoline, Feldspath u.a.), dann mit weniger zuverlässigem Resultat
für sehr innige Gemenge, bei welchen der physikalische Zustand der chemischen Action
keine gröſsere Schwierigkeiten entgegensetzt (Thonsubstanz der unreineren Thone),
ziehen darf, kann dies nur so geschehen, daſs man die Fluſsmittel der Summe der
nicht schmelzbaren Bestandtheile (Thonerde und Kieselsäure) gegenüberstellt und
diese Summe der nicht schmelzbaren Bestandtheile mit dem Verhältniſs der Thonerde
durch die Kieselsäure multiplicirt, wodurch zum Ausdruck kommt, daſs die
Feuerfestigkeit sich vergröſsert in dem Maſse, als der Thonerdegehalt, und sich
verringert in dem Maſse, als der Kieselsäuregehalt zunimmt. Es wird dies indessen
nicht im einfachen Verhältnisse von deren Mengen geschehen können, da ja diese
beiden Stoffe in verschiedenem Maſse die Schmelzbarkeit beeinflussen, sondern das
Verhältniſs \frac{\mbox{Thonerde}}{\mbox{Kieselsäure}} wird mit
einem Coëfficienten (y) zu versehen sein, welcher
ausdrückt, um wieviel gröſser der Wirkungswerth der Thonerde ist als der der
Kieselsäure. Der ganze Ausdruck wird endlich mit einem weiteren Coëfficienten (x) zu multipliciren sein, welcher den Einfluſs
ausdrückt, der durch Zahl und Natur der verschiedenen Fluſsmittel hervorgebracht
wird, da dieselben in verschiedener Combination mehr oder weniger auf Verflüssigung
hinwirken.
Man kann hiernach einen zahlenmäſsigen Ausdruck für die
Schmelzbarkeit nur in der Weise gewinnen, daſs man die durch die Analyse gefundenen
Werthe in folgender Weise zusammenstellt:
\mbox{F.Q}=x\left[(a+b)\,y\,\frac{a}{b}\right],
wobei a wieder das
Verhältniſs der Thonerde, b das der Kieselsäure zu den
Fluſsmitteln als Einheit ausdrückt. Ueber die Gröſse der Zahlen x und y geben die
bisherigen Untersuchungen keinen Aufschluſs. Man wird deswegen unter Fortlassung
dieser variablen Unbekannten auch gleichfalls nur einen zu relativen Vergleichen
brauchbaren Ausdruck gewinnen können, der jedoch wenigstens das, was als
unumstöſslich durch das Experiment festgestellt ist, ausdrückt und für alle
Thonerdesilicate, gleichgiltig, ob sie schwer- oder leichtflüssig sind, brauchbar
ist. Der Ausdruck für die Feuerfestigkeit des Zettlitzer Kaolins würde hiernach
sein: \mbox{F.Q}=(12,82+17,30)\,\frac{12,82}{17,30}=22,29.
Von Seger ausgeführte Brennversuche
zeigen, daſs bei Kaolinen der Grad der Versinterung und schlieſslich die Erweichung
in erster Linie von der Thonsubstanz abhängig ist, daſs deren Widerstand aber
wesentlich von der Menge der Feldspathtrümmer und des Quarzes beeinfluſst wird. Dem
entsprechend haben bei den höchsten Temperaturgraden diejenigen Kaoline ihre Form
erhalten, welche bei hoher Feuerbeständigkeit der Thonsubstanz frei oder fast
frei
Textabbildung Bd. 228, S. 246
Thon von; Unter 900 bis 1000°
(Messing geschmolzen); 1000 bis 1100° (Silber geschmolzen); 1100 bis 1200°
(Kupfer geschmolzen); 1200 bis 1400° (Guſseisen geschmolzen); 1400 bis 1600°
(Stahlgeschmolzen); Ueber 1600° (Schmiedeisen geschmolzen); I Greppin; II
Leignitz; III Kottiken; IV. Ledetz; V Rathenow; VI (Klinker) Bockhorn; VII
(Klinker) Schwarzhütte; VIII Christiana; F. unverändert.; O. matt, porös.; B.
erdig, ziemlich hart, weiſsgelb.; O. matt, sehr porös.; B. erdig, weniger hart
als voriger; B erdig, ziemlich fest, weiſsgelb.; F. unveränd., stark; O. matt.
[saugend.; B. erdig. zieml. fest, ziegelroth.; O. unveränd., stark; O. unver.,
schrporös.; B erdig, wenig zusammenhängend, ziegelroth.; O unveränd., porös.; B.
erdig, zieml. fest, fleischroth.; Kaum verändert; Kaum verändert, etwas dunkler
roth.; F. unverändert, O. matt.; B. fast dicht, rothbraun; O. mattes Lüster,
gelbbraun.; B. fast völlig dicht.; K etwas durchsch.; O. matt.; B. erdig, stark
saug. gelblich weiſs.; O. matt, weiſsgelb.; B. erdig. saugend.; K. nicht
durchsch.; F. erhalten.; O. leichtes Lüster.; B. völlig dicht.; K. etwas
durchsch.; F. aufgebläht.; O. leise glasirt.; B. braunr. schaumig.; K. völlig
gerundet.; F. erhalten.; O. leise glasirt.; B. völlig dicht, rothbraun,
glänzend.; F. völlig ergalten.; O. matt.; B. fast dicht, rothbraun, wen. glänz.;
Geschmolz. zur groſsblasig schaumenden Kugel; Wie vorher nur dunkler braun; F.
erhalten.; O. matt, grau.; B. porös. körnig.; K. nicht durchsch.; O. matt,
weiſsgelb.; B. verdicht kaum sgd.; K. wenig durchsch.; F. etwas aufgebläht.; O.
glasirt, warzig.; B. feinlöcherig.; K. stark abgerundet.; Zumbraunen Email
ausgebreitet.; F. stark gestaucht.; O. glasirt.; B. schaumig.; K. völlig
gerundet.; F. fast erhalten.; O. grau, braunglänzend, warzig.; B. feinporig.; K
nicht durchsch.; F. etwas aufgebläht und gestaucht.; O. leise glasirt.; B. etwas
gerundet.; F. ergalten.; O. kaum glänzend.; B. völlig dicht.; K. wenig
durchsch.; Zur groſslöcherig schaum. Schlacke aufgebläht.; F. noch erkennbar,
doch stark aufgebläht.; K. gerundet.; Vollig schaumig aufgetrieben.; K. völlig
verschwunden.; F. völlig erhalten.; O. leise glasirt.; Bruch etwas porig.; Als
graue Email ausgebreitet.; Abkürzungen; F. = Form; O. = Oberfläche; B. = Bruch;
K. = Kanten
von Feldspath sind, die Kaoline von Kaschkau und
Zettlitz; dann kommen diejenigen, welche bei gleicher oder höherer Feuerfestigkeit
der Thonsubstanz einen erheblichen Gehalt an leicht zu verflüssigender Substanz,
Feldspath und Quarz etc., enthalten, die Kaoline von Ledetz, Kottiken und Tremosna,
endlich die in ihrer Feuerfestigkeit der Thonsubstanz niedriger stehenden von Lettin
und Sennewitz, welcher letztere auch einen Bestandtheil der Porzellanmasse von
Charlottenburg ausmacht. Aber nicht nur für die höchste, im Groſsen nicht leicht
erreichbare Temperatur, sondern besonders für die niedrigeren, wirklich angewendeten
Temperaturen gibt der Gehalt an Feldspath einen Anhalt für den Gang der Verdichtung,
besonders wenn man zugleich den Quarzgehalt ins Auge faſst. Die Versuche zeigen,
daſs der Quarz nicht allgemein als Fluſsmittel aufgefaſst werden darf, sondern daſs
dessen Wirkung erst frühestens mit der Schmelzung des Feldspathes beginnt, welcher
bekanntlich im feurigen Fluſs Kieselsäure zu lösen vermag und dadurch das
Fluſsmittelquantum vermehrt, daſs derselbe aber bei Mangel an Feldspath oder
sonstiger leichtschmelzender Substanz den Kaolinen einen hohen Grad von
Feuerfestigkeit ertheilt und dann erst mit der Erweichung der Thonsubstanz selbst
schmelzend wirken kann.
Bei den Kaolinen ist somit die Thonsubstanz sowohl ihrer Menge,
als ihrer hohen Feuerbeständigkeit nach derjenige Stoff, welcher stets bestimmt ist,
die Form der daraus gefertigten Gegenstände zu erhalten, das feste Gerüst zu bilden,
während die feldspathähnlichen Mineraltrümmer durch ihren relativ niedrigen
Schmelzpunkt in erster Linie die Verdichtung der Masse, die Schlieſsung der
Porenräume herbeiführen. Das stets vorhandene feine Quarzpulver bewirkt, je nach
Anwesenheit oder Abwesenheit des Feldspathes, bald eine Vermehrung der
Fluſsmittelmenge, bald eine Erhöhung der Feuerbeständigkeit. Bei den weniger
feuerfesten plastischen Thonen dagegen ist der Unterschied der Schmelzbarkeit
zwischen Thonsubstanz und feldspathähnligen Mineraltrümmern viel geringer. Bei den
untersuchten Kaolinen schwankt der Feuerfestigkeitsquotient der Thonsubstanz
zwischen 36,29 und 10,29, bei den plastischen Thonen zwischen 8,70 und 3,29, während
der des Feldspathes auf 1,25 zu setzen wäre. Der Einflufs des Feldspathes wird hier
deshalb weniger augenfällig sein als bei den Kaolinen., und es wird auch in den
niederen Temperaturen die schon früher erweichende Thonsubstanz in ihrem Einfluſs
auf die Verdichtung mehr hervortreten. Der Quarz dagegen wird hier noch viel weniger
fluſsbildend auftreten als bei den Kaolinen, da bei der Mehrzahl derartiger Thone
eine völlige, zur Formveränderung führende Erweichung der Thone schon unterhalb
derjenigen Temperatur eintritt, bei welcher eine chemische Einwirkung des
Feldspathes auf den Quarz beginnt. Der Quarz wird hier also um so mehr zur Erhöhung
der Feuerbeständigkeit beitragen, um so niedriger im Ganzen genommen ein Thon in der
Feuerfestigkeitsscale steht. Bei den leicht-schmelzbaren Ziegelthonen ist sogar kaum
ein Unterschied zwischen der Schmelzbarkeit der Thonsubstanz und den
feldspathartigen Mineraltrümmern zu bemerken; unter Umständen werden diese sogar
feuerfester sein als die Thonsubstanz. Hier ist namentlich die Quarz der die Form
erhaltene Bestandtheil, wie aus den Brennversuchen auf S. 246 und der nachfolgenden
kleinen Tabelle hervorgeht. Für die höchsten Temperaturen ergibt sich demnach für
die vier ersten Thone die Reihenfolge: Ledetz, Liegnitz, Greppin und Kottiken, nach
den ersten Sinterungserscheinungen aber: Ledetz, Greppin, Kottiken und Liegnitz.
S = Seger. B = Bischof
I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
Thonsubstanz
79,42
46,52
72,21
62,03
64,13
44,06
29,99
49,03
Feldspath
6,28
6,00
4,73
2,89
12,70
14,06
19,37
32,64
Quarz
14,30
47,48
23,06
37,97
27,12
44,88
50,64
18,33
F. Q. der Thonsubstanz
S
B
4,63 1,86
3,31 1,07
8,70 3,72
3,29 1,91
1,21 0,63
1,44 0,52
0,71 0,19
0,96 0,31
F. Q. des Ganzen
B
1,30
0,40
2,03
0,59
(4,17)
(5,12)
(6,05)
(2,79)
Bei den leichtest schmelzbaren Ziegelthonen geben die für die
Thorsubstanz berechneten Zahlen jedoch keinen Anhalt mehr für die gegenseitige
Stellung der Thone bezüglich ihrer Feuerfestigkeit, da hier die unbekannten Factoren
x und y eine gröſsere
Rolle spielen als bei den reinen Thonen. Bemerkenswerth ist jedoch, daſs die
Thonsubstanz derselben in ihrer Schmelzbarkeit mit der der feldspathartigen
Gesteinstrümmer nahezu übereinstimmt, Thonsubstanz und Feldspathtrümmer somit nahezu
gleichzeitig erweichen, das formerhaltende Gerüst daher von dem Quarz gebildet wird.
Dem entsprechend zeigen auch die Thone von Schwarzehütte und Bockhorn, als
vorzügliche – sich wenig im Feuer verziehende und zerdrückbare Klinkerthone bekannt
– zugleich den höchsten Gehalt an freier ungebundener Kieseläure (nicht als Sand in
der gewöhnlichen Bedeutung, sondern in zum Theil der Thonsubstanz an feiner
Zertheilung gleichkommendem Quarz), welcher als die am wenigsten durch das Feuer
beeinfluſste Substanz die Erhaltung der Form ermöglicht; in dem Maſse, als dieser
Quarzgehalt geringer wird, verlieren die Thone auch mehr' ihre Eigenschaft der
„Standbarkeit“ und Klinkerungsfähigkeit im Feuer. –
Im vorigen Sommer hatte ich Gelegenheit, an zwei sogen. Ringöfen
entsprechende Versuche anstellen zu können. Die Temperaturen unter 300° wurden
mittels drei Quecksilberthermometer bestimmt. Dieselben sind 75cm lang, der Nullpunkt befindet sich 40cm über dem Quecksilbergefäſs. Diese wurden an
Drahtschlingen in die Schürlöcher hinabgelassen, dann wurden die Schürdeckel
aufgesetzt, um das Eindringen kalter Luft zu verhüten, bis die angegebenen
Temperaturen bei zwei auf einander folgenden Beobachtungen übereinstimmten. Höhere
Temperaturen wurden mit dem von Siemens Brothers in
London bezogenen elektrischen Pyrometer (* 1877 225 464) bestimmt. Um den Conus und
den obern Theil desselben vor Ueberhitzung zu schützen und um das Eindringen kalter
Luft zu verhüten, wurde eine aus starkem Eisenblech hergestellte Hülse, wie Fig. 1 Taf. 14
zeigt so über das Pyrometer geschoben, daſs nur der untere Theil E, der die Platinspirale enthält, frei blieb; der
Zwischenraum zwischen Hülse und Pyrometerstange wurde mit langfaserigem Asbest
gefüllt. Der so hergestellte Apparat wurde nun in die Schürlöcher hinunter gelassen,
so daſs der Theil E etwa 0m,3 in den Ofenkanal hineinragte. Die abgelesene Temperatur wurde erst
dann als richtig angenommen, wenn zwei auf einander folgende Bestimmungen keinen
gröſseren Unterschied als 5 bis höchstens 15° ergaben.
Das Schema Fig.
2 Taf. 14 zeigt die Resultate der am 25. Juli 1877 an einem Ziegelofen
hinter Stöcken ausgeführten Versuche. Die Dauer eines Brandes beträgt für die 14
Kammern nur 7 bis 8 Tage, das Feuer schreitet demnach rasch vor. Während des
Versuches waren die Schürlöcher der 14. Kammer zur rascheren Abkühlung geöffnet.,
Kammer 3 war im Vollfeuer und aus 7 und 8 wurden die Gase abgesaugt. Die höchste
Temperatur betrug hier also 1057°, während die Gase mit 108 und 172° entwichen. J. Bührer (Der
Thonwaarenfabrikant, 1877 Nr. 14) gibt für einen verkürzten continuirlichen
Ziegelofen 1200° an; diese Temperatur scheint jedoch nicht wirklich beobachtet,
sondern nur angenommen zu sein.
Die Skizze Fig.
3 Taf. 14 zeigt die Resultate der am 29. September 1877 an einem andern
Ziegelofen am Lindener Berge ausgeführten Versuche. Die Kammern sind hier wie bei
Bührer und Hamel
sämmtlich viereckig, die Verbindungen zwischen der 7. und 8., 14. und 1. Kammer nur
0m,5 breit. Das Feuer schreitet hier langsamer
vor, da die Dauer eines Brandes 14 Tage beträgt. Während der Versuche waren die
Schürlöcher der 1. Kammer offen, gefeuert wurde von der letzten Hälfte der 4. Kammer
(g bis i) bis zur
ersten Hälfte der 7. Kammer (d bis f), während die Gase aus Kammer 9 und 10 in den
Schornstein abgesaugt wurden. Die höchste Temperatur betrug hier nur 968°, also fast
100° weniger wie bei dem vorigen Ofen; die Wärme der abziehenden Gase wurde sehr gut
ausgenutzt, da die Temperatur derselben selbst bis 80° heruntergeht. Bemerkenswerth
ist auch die Vertheilung der Temperatur in der 8. Kammer; die Gase werden durch den
engen Schlitz zwischen 7 und 8 zusammengeschnürt und beschreiben in Folge dessen
einen groſsen Bogen bis zu der Oeffnung, aus der sie entweichen. Das Diagramm Fig. 4 Taf. 14
zeigt schlieſslich den Gang des Brennprocesses im ersten, Fig. 5 den im zweiten
Ofen.
(Schluſs folgt.)