Читать книгу Die Geschichte des Eisens, Band 3: Das 16. Jahrhundert - Dr. Ludwig Beck - Страница 8

Rösten der Erze.

Die wichtigste Vorbereitung der Erze zum Schmelzprozess ist das Rösten. Auch dieser Prozess war in früheren Zeiten von größerer Bedeutung und allgemeiner gebräuchlich als heutzutage, denn in unsern jetzigen gewaltigen Hochöfen vollzieht sich die Röstung im Schacht des Hochofens von selbst. Ganz anders war dies bei den alten Rennfeuern und Stucköfen. Da musste die Röstung als eine selbständige Operation der Schmelzung vorausgehen, und man röstete auch solche Erze, die heutzutage infolge der starken Gebläse einer solchen Vorbereitung gar nicht mehr bedürfen. Denn die Röstung ist nicht nur eine chemische, sondern auch eine mechanische Vorbereitung der Erze. — Agricola drückt dies bereits klar und bestimmt folgendermaßen aus: Die Erze werden aus zweierlei Ursachen geröstet, entweder damit man die harten weich und zerbrechlich mache, um sie leichter mit Fäusteln oder Pochwerken zerkleinern zu können, oder damit die fettigen Beimengungen, wie Schwefel, Bitumen, Arsenik (Auripigment und Sandarach) verbrannt werden: der Schwefel ist aber am häufigsten in den Erzen und schadet allen Metallen — außer dem Gold — mehr denn die andern: am meisten aber schadet er dem Eisen.

Das Rösten der Eisenerze ist ein Brennen auf einem Glühfeuer. Es wurde angewendet:

1. Wenn die Erze zu fest waren, um sich leicht zerkleinern zu lassen, wobei die Röstung nur ein Auflockern der Masse bewirkte. Es geschah dies bei Magneterz, besonders aber bei dichtem Roteisenstein und Eisenglanz.

2. Wenn eine höhere Oxidation zweckmäßig schien, namentlich bei Erzen, welche das Eisen im Zustande des Oxiduls enthielten, weil dieses sich verschlackte und großen Schmelzverlust erzeugte und dadurch zugleich eine Rohschlacke bildete, welche entkohlend wirkte und Frischeisenbildung zur Folge hatte. Dieses war der Fall bei Magneteisensteinen und bei Frisch- und Schweißschlacken, welche auf Eisen verschmolzen werden sollten.

3. Wenn fremde Verbindungen, welche dem Eisen schädlich sind, entfernt werden sollen. Es kommen hier besonders Schwefel, Arsenik und Zink in der Form von Schwefelkies, Arsenikkies, und Blende in Betracht.

4. Wenn Wasser und Kohlensäure ausgetrieben werden sollen. Während dies jetzt meistens im Schacht des Hochofens geschieht, wurde dies früher durch Rösten bewirkt, weil die Abkühlung durch die zur Verflüchtigung der genannten Beimengungen gebundene Wärme, bei den niedrigen Öfen nachteilig wirkte. Es war dies besonders bei Spateisenstein und Sphärosideriten notwendig.

Das Rösten geschah in freien Haufen, in Stadeln oder in Öfen. Das Rösten in Haufen erforderte keine baulichen Vorrichtungen, es geschah auf ebenem Boden über einer rostartigen Holzlage. Diese Art der Röstung haben wir bereits bei der alten Eisengewinnung in Schweden und in Steiermark kennen gelernt. Agricola sagt: Diese Art des Röstens ist bei allen Arten von Erzen in Anwendung. Zunächst wird die Erde ausgegraben, so dass eine viereckige Fläche, welche nach der Stirnseite frei ist, entsteht. Auf diese wird eine Lage von Holzscheiten gelegt, darüber eine zweite im rechten Winkel, welches man den Rost nennt: dies wiederholt man, bis die Schicht eine bis zwei Ellen hoch ist: hierauf wird dann das Erz, welcher Art es sei, nachdem es zuvor mit Hämmern zerkleinert worden ist, ausgebreitet: erst das gröbste, dann das mittlere, zuoberst das feinste, so dass der Haufen die Form einer Pyramide erhält. Derselbe wird wie ein Kohlenmeiler gedeckt und dann entzündet.

Zu dem Rösten in Stadeln gehört ein meist längliches, viereckiges Mauerwerk, das auf einer der Schmalseiten offen ist. Es ist dies die Röststadel oder Röststätte. Ringsum sind Zuglöcher angebracht. Das Aufschichten des Erzes und des Brennmaterials geschieht in ähnlicher Weise wie bei den freien Haufen, doch ist hierbei weniger Brennmaterial nötig, auch hat man das Feuer mehr in der Gewalt.

Im Agricola finden sich verschiedene Abbildungen von Röststadeln und dem Rösten der Erze in denselben. Fig. 8 stellt die Zurichtung des Holzrostes in einem Röststadel dar, Fig. 9 zeigt links einen besetzten Stadel im Brand, rechts einen nach vollendeter Röstung, der abgewässert wird. Agricola gibt die Masse der Röststadeln für Kupferstein zu 12 Werkschuh Länge, 8 Breite und 3 Tiefe an. Auch Biringuccio spricht nur vom Rösten der Eisenerze in Stadeln. Er sagt, der Schmelzer müsse die Erze „in einem offenen Ofen rösten“ (à forno aperto la ricuoca) und zwar wiederholt. „Wenn er sie dann röstet und wieder röstet und sie gut ausdampfen lässt, ehe er sie verschmilzt, erhält er ein gutes Eisen, das sich leicht bearbeiten lässt.“ Was hier unter forno aperto gemeint ist, lässt sich allerdings nicht bestimmt behaupten. Dem Wortlaut nach müsste man zumeist an die eigentümlichen, hohen Röststadeln oder Röstöfen denken, welche Agricola am Ende seines achten Buches erwähnt: Hae fornaces structuram habent similem structuram fornacum, in quibus venae excoquuntur, nisi quod ex priore parte pateant: altae vero sunt pedes sex: latae quatuor.

Die Röstöfen, wenn solche überhaupt damals schon angewendet wurden, waren Schachtöfen. In ihrer einfachsten Gestalt waren es schachtförmige Gruben in trockenem Boden in steil abfallenden Hügeln, ähnlich den primitiven Kalköfen oder Kalkgruben. Besser sind die gemauerten Schachtöfen, die einen runden oder viereckigen Querschnitt und meistens die Gestalt eines umgekehrten Kegels oder einer Pyramide hatten.

Es ist möglich, dass die Röstung in Schachtöfen in den Gegenden, wo Spateisensteine verschmolzen wurden, wie besonders im Siegerlande und am Erzberg in Steiermark, ferner in der Dauphiné, Grafschaft Foix, Roussillon und Navarra, schon sehr früh im Gebrauche war, doch fehlen darüber bestimmte Angaben.

Möglich, dass Biringuccios Forno aperto, den wir oben als Röststadel erklärt haben, ein unten offener Schachtofen bedeuten soll.

Auch das Rösten von wertvolleren Erzen in einem backofenartigen Flammofen beschreibt Agricola bereits.

Eigentümlich war das Rösten der Erze in den Rennherden zu Korsika. Es geschah in denselben Herdöfen, in denen auch die Erze reduziert und eingeschmolzen wurden, und bildete den ersten Teil dieser Arbeit. Hierbei wurde die Röstung viel weiter getrieben, als dies sonst gebräuchlich war, so dass die Erzmasse bereits zusammen sinterte und schon eine teilweise Reduktion eintrat. Das Nähere hierüber findet sich im ersten Teil.

Hatte das Rösten nur den Zweck, allzu feste Erze mürbe zu machen, aufzulockern, so war jetzt vor dem Einschmelzen nur noch ein Zerklopfen nötig; handelte es sich aber um die Oxidation beigemengter schwefel- oder arsenikhaltiger Kiese oder Glanze, oder auch von Phosphorverbindungen, so folgte der Röstung ein Abwässern und Auslaugen. Dies konnte durch Einleiten von Wasser in die Röststadel, wie dies in der Zeichnung von Agricola, Fig. 9, dargestellt ist, geschehen, oder durch Ausbreiten im Freien, wonach dann der Regen die Auflösung und Wegführung der schädlichen Salze bewirkte, oder durch Behandlung in besonderen Wässerungskasten, die etwa 3 m breit und 6 m lang waren und 5 bis 10 t fassten. Die Erzhaufen blieben ein bis drei Jahre an der Luft liegen, wobei immer wieder von Zeit zu Zeit Wasser darauf geleitet wurde, ehe sie zur Verwendung in den Schmelzofen kamen.

Man kann das künstliche Rösten und Abwässern durch die langsame, aber lange fortgesetzte Einwirkung der Atmosphärilien, also durch das Verwittern an der Luft ersetzen. Dieses geschah vielfach bei Spateisensteinen, die man auf diese Weise „reif“ werden ließ. Freilich müssten die Erze dann viele Jahre auf der Halde liegen, ehe sie verschmolzen werden konnten, und da dies großes Betriebskapital erfordert, so kommt dieses Verfahren heutzutage, wo man bestrebt ist, alle Prozesse möglichst abzukürzen, um die Produktion zu erhöhen, nur noch ausnahmsweise in Anwendung.

Wiederholtes Rösten und Auslaugenlassen durch den Regen empfiehlt Biringuccio als die beste Vorbereitung. Er beschreibt dies (Pyrotechnia, Lib. I, Cap. VI) also: „Nachdem die Erze am offenen Feuer halb geröstet sind, und Regengüsse sie benetzt, und die Sonne sie wieder getrocknet haben, lässt sie der „„Sortierer““ eine Zeitlang liegen. Ehe er sie dann zum zweiten Mal ganz klein zum Röstofen bringt, sieht er sie Stück für Stück durch, indem er nun das aussondert, was äußerlich die Spur eines andern Metalls zeigt. Wenn er sie dann röstet und wieder röstet, und sie gut ausdampfen lässt, ehe er sie einschmilzt, so erhält er ein gutes Eisen u. s. w.“

Nun war das Erz so weit vorbereitet, dass es verschmolzen werden konnte. Selten aber waren die Erze so zusammengesetzt, dass dies ohne weiteres ohne Zusätze, welche die Schmelzung beförderten, also ohne sogenannte Zuschläge geschehen konnte. Da die Gangart in den meisten Fällen eine kieselige oder tonige, d. h. eine saure war, so war ein basischer Zuschlag erforderlich, und hierfür diente von alters her der Kalk. Dieser wurde im Altertume meist in gebranntem Zustande, als gelöschter Kalk, mit dem die zerklopften oder gepochten, feinen Erze eingebunden wurden, angewendet. So beschreibt es Agricola bei den Rennfeuern. Die niedrige Temperatur im Schmelzherde war die Veranlassung zu diesem Verfahren, indem die Anwendung von ungebranntem Kalke den Prozess sehr verzögert und den Kohlenverbrauch unverhältnismäßig gesteigert haben würde.