Page images
PDF
EPUB

cakes) abgehoben. Man nennt diese Arbeit das Scheibenreißen, Rosettiren oder Spleißen.

Das Garkupfer, Scheibenkupfer oder Rosettenkupfer (cuivre rosette, rose-copper) ist schon Handelswaare; es besißt aber sehr oft nicht vollkommen den Grad von Dehnbarkeit, welcher zur Bearbeitung unter dem Hammer oder unter Walzen erforderlich ist; und der Grund hiervon liegt theils in einem Gehalte von (1 bis 2 Prozent) fremden Metallen, theils darin, daß durch die Wirkung des orhdirenden Windstromes beim Garmachen das Kupfer mehr oder weniger eine Beimischung von Kupferoxydul (zuweilen bis 7 Prozent und darüber) erhal= ten hat. Von dieser muß es vor der wirklichen Verarbeitung (in den Fabriken selbst, welche die Verarbeitung vornehmen) durch Umschmelzen zwischen Kohlen in einem Herde (das Hammergarmachen) gereinigt, d. h. hammergar hergestellt werden. Wird das Kupfer zu lange oder bei zu starkem Winde geschmolzen, so erzeugt sich wieder Orhdul in demselben, und es erlangt den Fehler vom Neuen, von welchem es gerade befreit werden sollte (es wird übergar). Das hammergare Kupfer wird in eisernen, mit Thon bestrichenen Formen zu dicken Platten (Hartstücken) gegossen, welche man noch dunkelroth glühend unter einen vom Wasser getriebenen Hammer bringt, um sie durch denselben etwas zu ver= dichten und zur fernern Verarbeitung vorzubereiten (das Abpochen).

In den Handel gelangt das Kupfer: a) als Rosettenkupfer (s. oben). Die Rosetten haben 1 bis 2 Fuß Durchmesser, auf der untern Fläche eine (durch das Loßreißen von der noch flüssigen Kupfermasse entstandene) löcherige und jackige Beschaffenheit, und sind karmesinroth angelaufen. Man hält es für ein Zeichen von Reinheit (also Güte) des Kupfers, wenn sie sehr dünn (1 Linie und noch etwas weniger) ausfallen. b) Als Platten kupfer, d. h. in starken gegossenen Platten oder vielmehr Blöcken von z. B. 18 Zoll Länge, 12 Zoll Breite, 2 bis 21⁄2 Zoll Dicke. Zur Verwendung für die Messingfabrikation wird das (alsdann nicht hammergar gemachte) Kupfer durch Eingießen in Wasser gekörnt (granulirt); gießt man es in ruhiges heißes Wasser, so fallen die Körner (Kupfer-Granalien) rundlich aus (cuivre en grains, bean shot), gießt man es aber in fließendes kaltes Wasser, so find sie federähnlich (cuivre en plumes, feathered shot).

Für feinere Arbeiten wird das hammergare Kupfer in einem höhern Grade der Reinheit dargestellt (raffinirt), indem man es noch ein Mal in einem Flammofen so lange bei Luftzutritt in Fluß erhält, bis die beigemischten freinden Metalle orydirt und in Schlacke verwandelt sind. Nach dieser Behandlung befindet sich das Kupfer in einem sehr übergaren Zustande, d. h. es enthält viel Kupferorydul, von welchem man es durch eine lehte Schmelzung im Flammofen oder (mit Zusah von Kohlenpulver) in Tiegeln befreit. Das Raffiniren verursacht einen großen Abgang an Metall, daher das raffinirte Kupfer hoch im Preise steht.

in

Die bisher beschriebene Art, das Kupfer aus den Erzen darzustellen und zu reinigen, ist mit mehreren lokalen Modifikationen Deutschland allgemein gebräuchlich. In England bedient man sich dage= gen, sowohl zu den Röstungen, als zu allen den verschiedenen nach ein= ander folgenden Schmelzprozessen, der Flammöfen, und stellt auch das Kupfer schon auf den Kupferhütten im hammergaren Zustande her, statt, wie in Deutschland, das Hammergarmachen denjenigen Fabrikanstalten zu überlassen, welche sich mit der Verarbeitung des Kupfers beschäftigen.

III. Zink (Spiauter, zinc, spelter, zinc).

Dieses Metall ist von grauweißer, ins Bläuliche ziehender Farbe, von grobblätterigem, stark glänzendem Bruche, nicht bedeutend hart, aber schwer zu feilen, weil die Feilspäne sich schnell zwischen die Zähne der Feile hineinstopfen und dieselben unwirksam machen, daher leichter mit einer Raspel zu bearbeiten. Geschmolzen und wieder erkaltet, ist es spröde, und wird nicht nur durch starke Hammerschläge zertrümmert, sondern läßt sich, in dünnen Stücken, auch mit der Hand brechen. Ein langsamer Druck (durch Walzen oder Drahtzieheisen) dagegen dehnt das Metall und zerstört sein blättriges Gefüge gänzlich, wodurch es zuletzt in einem bedeutenden Grade dehnbar wird, hauptsächlich wenn die Bearbeitung vorgenommen wird, während das Zink bis auf ungefähr 100 bis 1200 Reaumur erhigt ist. Bei höherer Temperatur (1600 R.) ist es wieder so spröde, daß es im Mörser zu Pulver gestoßen werden kann. Eine Hiße von 3290 R. (welche etwas geringer ist, als der Anfang des Glühens) bringt das Zink zum Schmelzen; starke Nothglühhite verwandelt es in Dampf, so daß es destillirt werden kann; beim Weißglühen an der Luft verbrennt es mit grünlichweißer Flamme, unter Ausstoßung eines weißen flockigen Rauches von Zinkoryd (3inkblumen, fleurs de zinc, flowers of zinc). Das spezifische Gewicht des käuflichen (mehr oder weniger mit anderen Metallen verunreinigten) Zinks schwankt zwi schen 6.85 und 7.10, steigt aber durch die Verarbeitung zu Blech und Draht bis auf 7.2 und selbst 7.3, so daß ein Kubikfuß des Metalls 365 bis 388 Pfund (hannov.) wiegt. Seine absolute Festigkeit ist gering, und beträgt (für den Quadratzoll) im gegossenen Zustande nur ungefähr 2500, bei Draht und Blech dagegen 16700 bis 19800 Pfund. Man sicht, wie ungünstig das krystallinische Gefüge des gegossenen Zinks für dessen Festigkeit ist; denn der Bruch erfolgt jedes Mal nach dem Laufe der Blätter. Die Einwirkung von Luft und Wasser, vorzüglich aber jene der Säuren, verträgt das Zink nicht, ohne sich mehr oder minder schnell zu orydiren oder aufzulösen; daher wird es bei der Anwendung zu Dachdeckungen, Wasserbehältern u. f. w. allmälig zerstört, und ist zu Kochgefäßen oder Eßgeräthen, als der Gesundheit nachtheilig, ganz unanwendbar. Doch verschafft ihm seine Wohlfeilheit einige Anwendung zu Zwecken der ersten Art, auch zu verschiedenen Gußwaaren; am_wichtigsten ist es jedoch zur Bereitung einiger Metallmischungen, besonders des Messings.

Kohlenstoff und Schwefel scheinen in dem Zink des Handels niemals vorzukommen; dagegen findet sich eine Beimischung von Blei (1⁄2 bi8 21⁄2 Prozent) jederzeit, und etwas Eisen (bis höchstens 1/4 Proz.) sehr gewöhnlich. Der Bleigehalt allein macht das Zink geschmeidiger, vermindert aber seine Festigkeit; Eisengehalt allein erhöht die Härte und verringert ebenfalls die Festigkeit; am schädlichsten wirken Blei und Eisen, wenn sie beide zugleich vorhanden sind, in welchem Falle das Zink leicht zur Darstellung eines guten (das Biegen und Falzen aushaltenden) Bleches untauglich wird.

Das Zink findet sich im Mineralreiche mit Schwefel verbunden als Blende (Zinfblende, blende, zinc sulfuré, blende, black-jack), und mit Sauerstoff (als Zinkoryd) im Galmei (calamine, pierre calaminaire, calamine) und 3inkglaserz. Die Blende enthält ge=

wöhnlich auch andere Metalle in Verbindung mit Schwefel, hauptsächlich Eisen. Der Galmei besteht aus Zinkoryd und Kohlensäure; wenn er rein ist, wird er Zinkspath (sparry calamine) genannt, meistentheils aber ist er mit Thon, Eisenocher u. f. w. gemengt. Das Zinkglaserz (Kieselgalmei, Kieselzinkerz) kommt immer mit dem Galmei ge= meinschaftlich vor, und wird oft mit demselben verwechselt. Es enthält Zinkoryd, Kieselerde und Wasser, oft aber auch Beimengungen von Thon und Eisenoxyd. Bei dem Ausschmelzen zinkhaltiger Eisen-, Kupferund Bleierze seßen sich in den weniger heißen Theilen der Öfen bedeutende feste Massen an, welche zum größten Theile aus Zinkoryd, und außerdem aus Beimengungen von Eisenorhd, Bleiorhd, Sand und Kohlenstaub bestehen, losgebrochen und wie Galmei zur Gewinnung des Zinks und zur Messingfabrikation angewendet werden (Schwamm, Ofenbruch, Tutia, cadmie, tutie, tuty).

[ocr errors]

Die Blende wird wenig zur Darstellung des Zinks benut, weil die völlige Entfernung des Schwefels Schwierigkeiten unterworfen ist, und ein Rückhalt von Schwefel das Zink, so wie das aus selbem berei= tete Messing sehr spröde macht. Sie muß, gepulvert, sehr sorgfältig ge= röstet werden (am besten in Vermengung mit 14 gelöschten Kalks und in Flammöfen), um den Schwefel gänzlich zu verbrennen oder zu verflüchtigen, das Zink aber zu orydiren, worauf das Erz gleich Galmei behandelt wird. Rohe, fein gemahlene Blende verwendet man als bräunlichgelbe Farbe zum Anstreichen der Häuser u. s. w. unter dem Namen Steingelb. Der Galmei und das Zinkglaserz, in welchen das Zink schon als Oryd enthalten ist, werden durch längeres Liegen an der Luft (Verwittern) vorbereitet, worauf das taube (nicht erzhaltige) Gestein gewöhnlich von selbst abfällt. Man röstet oder brennt sie dann in offenen Haufen oder besser in Flammöfen, um Kohlensäure und Wasser zu entfernen; vermengt sie mit leichtzerdrückter Holzkohle oder kleinem Abfall von Kokes (cinders), unterwirst das Gemenge einer Destillation, wobei das Zink durch die Kohle vom Sauerstoffe getrennt wird und sich in Dämpfen verflüchtigt, welche durch Abkühlung in einer Vorlage zu flüssigem Zink verdichtet werden*). Die Hiße bei dieser Destillation muß heftige Weißglühhiße sein.

Die Destillirgefäße sind von feuerfestem Thon verfertigt, und werden durch Flammenfeuer erhißt. In Schlesien und Polen haben sie die Gestalt großer •halbzylindrischer Muffeln, welche mit ihrem flachen Boden auf dem Herde des Zinkofens stehen, und oben so wie an den Seiten von der Flamme umspielt werden. Sechs bis zwölf Muffeln befinden sich in einem Ofen, und jede faßt 50 bis 100 Pfund Gemenge, welches aus Erz mit / Kohle besteht. Von einem Ende jeder Muffel führt ein thönernes Rohr in ein ebenfalls thönernes Gefäß, welches als Vorlage dient. In England find die Destillirgefäße große runde, 4 Fuß hohe Tiegel, deren 6 bis 8 in einem runden oder viereckigen Ofen stehen, und welche mit einem Deckel dicht verschloffen werden. Aus dem Innern eines jeden Tiegels geht durch dessen Boden senkrecht ein Rohr hinab, aus welchem das Zink in ein untergeschtes Gefäß tropft. In Lüttich wendet man horizontal liegende, in Kärnten aufrecht stehende thö, nerne Röhren als Destillirgefäße an.

*) Karsten's Metallurgie, Bd. IV.

[blocks in formation]

In England ist versucht worden, die Zink - Destillation ohne Tiegel, Muffeln oder Röhren, in einem Schachtofen durch direkte Einwirkung des Feuers auf die Erzbeschickung, zu bewerkstelligen *).

Das durch die Destillation erhaltene rohe Zink (Werkzink, Tropf= zink) ist mechanisch mit Zinkoryd, Kohle und Thontheilen verunreinigt. Man schmelzt es in thönernen Tiegeln oder in gußeisernen Kesseln (wodurch aber das Zink etwas eisenhaltig wird), und schöpft es mit geschmiedeten eisernen Kellen in gußeiserne Formen, worin es die Gestalt von Platten oder breiten Stäben annimmt (Nohzink, Kaufzink). Durch ein nochmaliges Umschmelzen bei möglichst gelinder Hize, auf dem von feuerfestem Thon gebildeten Herde eines Flaminofens entsteht aus dem Robzink das raffinirte Zink.

Für die Anwendung des Zinks zu Gußarbeiten sind verschiedene Mischungen desselben mit anderen Metallen (3inklegirungen) empfohlen worden, welche nicht den grob krystallinischen Bruch haben und daher weniger spröde sind, sich weniger leicht orydiren als reines Zink, und besser gefeilt werden können, da die Feilspäne nicht den Hieb der Feile zustopfen. Hierher gehören die Zusammensegungen: a) mit Kupfer (1 bis 12 Theile in 100 Th.); b) mit Gußeisen (1⁄4 bis 2 in 100); c) 91, 3ink, 8 Kupfer, 1⁄2 Gußeisen; oder 97 3. 2, K. 11⁄2 G.; d) 91 Zink, 8 Kupfer, 1 Blei; e) 90 Zink, 8 Kupfer, 1 Gußeisen, 1 Blei. 80 3ink, 10 Kupfer, 10 Gußeisen geben ein Gemisch fast so hart wie Schmiedeisen, leicht zu feilen und zu drehen, gut zur Gießerei geeignet, nicht rostend, durch diese Eigenschaften und seine Wohlfeilheit statt der Bronze zum Statuenguß empfehlenswerth. Weiße Legirungen, welche kalt zu Blech ausgewalzt werden können, sind folgende: a) 50 3ink, 48 3inn, 3 Kupfer, 1 Eisen; oder 33% Zink, 64 Zinn, 21⁄4 K. 11⁄4 E. (K. und E. zuerst geschmolzen, dann Zinn, zulegt Zink hinzugefeßt); b) 66 Zink, 32 Zinn, 3 Antimon; oder 80 3ink, 191, 3inn, 21⁄4, Antimon. Das so genannte antifriction metal der Engländer (zu Zapfenlagern bei Maschinen) wird aus 17 3ink, 2 Antimon, 1 Kupfer, oder aus 80 3ink, 141⁄2 3inn, 51⁄2 Kupfer zusammengesett; mit der leztgenannten dieser beiden Mischungen stimmt fast genau diejenige überein, welche man erhält, wenn 32 Kupfer, 15 Zinn, 1 Messing zusammengeschmolzen, dann von diesem Gemisch 2 Theile mit 19 Th. Zink und 3 Th. Zinn verbunden werden.

2

IV. Zinn (étain, tin).

Die schöne, fast der des Silbers gleich kommende, weiße Farbe, die Unveränderlichkeit bei der Einwirkung von Luft, Wasser und verdünnten Säuren, die große Dehnbarkeit und die große Tauglichkeit zu Gußwaaren empfehlen das Zinn zu vielen Anwendungen sehr; leider ist es aber ziemlich selten, und daher für eine ganz allgemeine Anwendung zu hoch im Preise. Das Zinn nimmt einen hohen Glanz an, verliert ihn aber durch den Gebrauch bald, weil es sich wegen seiner Weichheit abnugt; es besißt ein faseriges Gefüge und wenn es rein ist, einen unebenen, wie geflossen aussehenden Bruch, der bei unreinem Zinn mehr körnig oder hakig erscheint. Es ist, aus demselben Grunde wie das Zink, besser mit der Raspel als mit der Feile zu bearbeiten, läßt sich aber leicht schaben. Beim Biegen knirscht es desto stärker, je reiner es ist, und bricht nicht leicht ab. Lange vor dem Glühen (schon bei 1820 Reaumur) schmilzt das Zinn, und bedeckt sich dabei, wenn die Luft einwirken kann, mit

*) Polytechn. Centralbl., 1842, I. 165; Polytechn. Journal, Bd. 74, S. 297.

einer grauen, zum Theil Regenbogenfarben spielenden Haut, welche aus Zinnoxyd und metallischem Zinn gemengt ist (3 innkräße, crasse d'étain); fortgesettes Glühen unter Luftzutritt verwandelt das Zinn vollständig in gelblichweißes Zinnoryd (3innasche, potée d'étain, putty, tin-pulty). Wenn man geschmolzenes Zinn auf eine Fläche ausgießt, so zeigt es im reinen Zustande nach dem Erstarren einen hellen, spiegelartigen Glanz; nur wenn es unrein ist, eine matte, mehr graue Oberfläche. Bis nahe zum Schmelzen erhißt, wird das Zinn spröd; erhißt man daher ein größeres Stück, bis es an den Kanten abzutropfen anfängt, und schlägt dann schnell und kräftig mit dem Hammer darauf, so zerfällt es in Theile, deren Bruchflächen ausgezeichnet faserig oder mit einem Anschein von Krystalli= sation aus vieleckigen groben Körnern zusammengesezt sind. Man kann diese Methode anwenden, um dicke Zinnstücke zu zertheilen. Reines Zinn hat ein spezif. Gewicht von 7.29, welches durch Hämmern und Walzen auf 7.30 bis 7.47 vergrößert wird. Das käufliche Zinn enthält öfters etwas Antimon und sehr wenig Arsenik, wodurch sein spezif. Gewicht bis auf 7.05 sinken kann; oder Eisen, Kupfer, Wismuth, Blei, wodurch es bis auf 7.58 steigt. Danach kann ein Kubikfuß Zinn 375 bis 400 Pfund wiegen. Sehr gering ist die absolute Festigkeit des Zinns, welche bei gegossenem Metalle 2900 bis 5300, bei Draht 4600 bis 6000 Pfund für den Quadratzoll beträgt.

Das Zinn wird, seiner Kostspieligkeit wegen, sehr gewöhnlich mit Blei vermischt verarbeitet. Es wird durch diesen Zusag spezifisch schwerer und (wenn das Blei weniger als das Doppelte von der Menge des Zinns beträgt) zugleich schmelzbarer, wie man aus folgender Uebersicht abneh= men kann:

[merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][ocr errors][ocr errors][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][ocr errors][merged small][merged small][merged small][merged small]

Das mit Blei legirte Zinn eignet sich besser zum Gießen als reines Zinn, weil jenes die Formen genauer ausfüllt; aber es verliert durch die Vermischung seine schöne weiße Farbe, läuft an der Luft an, wird weicher, und, wenn es viel Blei enthält, bei der Anwendung zu Speisegeräthen, der Gesundheit nachtheilig. Daher ist durch gefeßliche Vorschriften wohl nirgend ein größerer Bleizusaß bei der Verarbeitung zu solchen Gegenständen gestattet, als ein Drittheil des Zinngewichtes. Man unterscheidet: - Vierstämpliges Zinn, aus 32 Theilen Zinn und 1 Theil Blei.

[merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][ocr errors][ocr errors][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][ocr errors][merged small][merged small][merged small][ocr errors][merged small][ocr errors][merged small][merged small][merged small][merged small][merged small][ocr errors][merged small][merged small][merged small][ocr errors][subsumed][merged small][merged small][ocr errors][merged small][subsumed][ocr errors][merged small][merged small]
« PreviousContinue »