Titel: | Ueber die Fabrication von Gegenständen aus feuerfestem Thon in Nord-England; von Joseph Cowen. |
Fundstelle: | Band 174, Jahrgang 1864, Nr. LXIX., S. 281 |
Download: | XML |
LXIX.
Ueber die Fabrication von Gegenständen aus
feuerfestem Thon in Nord-England; von Joseph Cowen.
Vorgetragen in der British
Association, 1863. – Aus dem Civil Engineer and Architect's Journal, October
1863, S. 291.
Cowen, über die Fabrication feuerfester Thonwaaren in
Nord-England.
Feuerfeste Thone kommen in großen Mengen in den Grafschaften Durham und
Northumberland vor. Sie bilden gewöhnlich im Liegenden der Steinkohlenflöße Lager,
deren Mächtigkeit zwischen 12 Zoll und 5 bis 6 Fuß schwankt. Am reichlichsten und von der besten
Qualität kommen sie unter der Kohle vor, welche vorzugsweise zur Darstellung von
Kohks und zu technischen Zwecken angewendet wird. – Feuerfester Thon besteht
bekanntlich im Wesentlichen aus Kieselsäure und Thonerde. Die Feuerfestigkeit eines
Thons wird durch die Mengenverhältnisse dieser beiden Bestandtheile, sowie durch die
Anwesenheit von Kalk, Eisenoxyd und anderer leicht schmelzbarer oder verschlackbarer
Substanzen bedingt. Die besten Sorten feuerfester Thone – diejenigen, welche
in verarbeitetem Zustande der größten Hitze am besten widerstehen – enthalten
stets eine relativ große Menge Kieselsäure. Die folgende Tabelle gibt eine
Uebersicht über die chemische Zusammensetzung der Thonsorten von sieben
verschiedenen Lagerstätten, welche in den Gruben ausgebeutet werden, die zu einer
mehrere engl. Meilen westlich von Newcastle gelegenen Fabrik feuerfester Backsteine
gehören:
Nr. 1.
Nr. 2.
Nr. 3.
Nr. 4.
Nr. 5.
Nr. 6.
Nr. 7.
Kieselerde
51,10
47,55
48,55
51,11
71,28
83,29
69,25
Thonerde
31,35
29,50
30,25
30,40
17,75
8,10
17,90;
EisenoxydKalkerde
4,63 1,46
9,13 1,34
4,06 1,66
4,91 1,76
2,43
1,88
2,97
Magnesia
1,54
0,71
1,91
Spur
2,30
2,99
1,30
Wasser und
organische Substanz
10,47
12,01
10,67
12,29
6,94
3,64
7,58
Aus diesen Analysen folgt, daß Thonsorten von mehr oder weniger abweichender
chemischer Zusammensetzung und somit von verschiedenen Eigenschaften ganz nahe bei
einander liegen und aus derselben Grube gewonnen werden können. Der Besitz einer
solchen Reihe verschiedener, in dieser Weise zusammen auftretender Lagerstätten von
feuerfesten Thonen ist von sehr bedeutendem Vortheile für die Fabrikanten dieses
Districts, da sie dadurch in den Stand gesetzt sind, die verschiedenen Thonsorten in
verschiedenen Verhältnissen mit einander zu versetzen und Artikel für sehr
verschiedenartige Zwecke zu liefern. Diesen Vorzug genießen die Fabrikanten
feuerfester Artikel in Nord-England in weit ausgedehnterem Maaße, als die des
ganzen übrigen vereinigten Königreichs. Ueberhaupt kommt in dem großen
nordenglischen Steinkohlenbecken feuerfester Thon in größerer Menge vor und läßt sich gleichzeitig auch
billiger gewinnen, als in irgend einem anderen Theile Europa's, und daher erklärt
sich auch die ungemeine Ausdehnung und die großartige Entwickelung der Fabrication
feuerfester Thonwaaren in jenem Districte.
Der Handel in diesem Artikel ist von verhältnißmäßig neuem Ursprunge. Anfangs gieng
es nur langsam damit vorwärts, in den letzten vierzig Jahren nahm er aber sehr rasch
zu und das Geschäft ist noch immer im Steigen begriffen. Die Ausdehnung desselben in
den letzten fünfundzwanzig Jahren war besonders bemerkenswerth und wichtig.
Die ersten feuerfesten Ziegelsteine am Tyne wurden vor etwa hundert Jahren fabricirt.
Lange Jahre hindurch wurden die sämmtlichen hier angefertigten Steine in den
benachbarten Fabriken verbraucht. Der Handel mit denselben wuchs langsam aber
stetig, und das Fabricat gieng in größeren und kleineren Quantitäten nach
verschiedenen Theilen des vereinigten Königreichs, sowie nach einigen der
bedeutendsten Häfen des Kontinents und der brittischen Colonieen.
Im Jahre 1838 hatte der Handel mit Fabricaten aus feuerfestem Thon folgenden Stand.
Die Anzahl der zu jener Zeit jährlich producirten feuerfesten Steine betrug etwa 7
Millionen Stück. Davon kamen auf den Localverbrauch etwa 2 1/2 Millionen; in den
übrigen Theilen des vereinigten Königreichs wurden circa
3 Millionen abgesetzt und zum Export kamen ungefähr 1 1/2 Millionen. Jetzt hat der
Handel die folgende Ausdehnung:
Anzahl der jährlich producirten feuerfesten Mauersteine
etwa
80000000
Stück
der Localconsum wird geschätzt auf
43000000
„
nach anderen Theilen des vereinigten Königreichs werden
abgesetzt
27500000
„
exportirt werden
9500000
„
Aus diesen Zahlen ergibt sich, daß der örtliche Verbrauch von feuerfesten Steinen
seit dem letzten Vierteljahrhundert um siebzehnhundert
Procent, der Umsatz im Inlande um neunhundert
und der Exporthandel um mehr als sechshundert Procent
zugenommen hat. Im Durchschnitt gerechnet hat jener Handel um etwa elfhundert Procent zugenommen.
In dem Technischen der Fabrication hat sich nicht viel
geändert, mit Ausnahme der Formen, welche früher aus Holz bestanden, jetzt aber aus
Messing oder anderen Metallen, für manche Zwecke auch aus Glas angefertigt werden.
Die Art in welcher die feuerfesten Steine jetzt dargestellt werden, weicht von der
vor etwa hundert Jahren üblichen Fabricationsmethode nicht wesentlich ab.
Wiederholte Versuche, zu ihrer Production Maschinen anzuwenden, blieben bisher ohne
Erfolg. Die Plasticität des feuerfesten Thons, sowie die verschiedenartige Form und Beschaffenheit der aus
demselben angefertigten Gegenstände machen die Anwendung von Maschinenkraft
schwierig und die damit zu erzielenden Vortheile bedeutungslos. Allerdings werden in
Wales bei der Fabrication feuerfester Steine Maschinen angewendet, allein der
dortige feuerfeste Thon hat auch eine andere Beschaffenheit als der in
Nord-England vorkommende. Bei der Aufbereitung des Rohmaterials hingegen
werden Maschinen und mechanische Vorrichtungen in ausgedehntem Maaßstabe und mit dem
besten Erfolge angewendet; es ist in der That zu bezweifeln, ob sich dieser eben so
interessante als wichtige Industriezweig in dem Grade, als es geschehen, hätte
entwickeln können, wenn nicht die Benutzung von Maschinen zur mechanischen
Aufbereitung und Vorbereitung des Thones sehr bedeutende Vervollkommnungen dieser
Operationen ermöglicht hätte.
Auch in der Art, für technische Zwecke verschiedene Thonsorten mit einander zu
versetzen und vorzubereiten, sind große Fortschritte gemacht worden. Von ganz
bedeutendem und sehr günstigem Einflusse auf die Qualität des feuerfesten Thones ist
das Ablagern desselben an freier Luft, so daß er den
Einwirkungen der Atmosphärilien ausgesetzt ist und gehörig auswittern kann; dadurch werden die unreinen Theile, die fremdartigen
Beimengungen von der guten Thonmasse ausgeschieden, so daß sie sich leichter
auslesen lassen, daß also das Sortiren sehr erleichtert
wird. Fabrikanten, denen es nicht an Betriebscapital und an hinlänglichem Raume
fehlt, um ihren Thon gehörig auswittern zu lassen, und welche so günstig situirt
sind, daß ihnen eine Reihe verschiedenartiger, die wesentlichen Bestandtheile in
verschiedenen Verhältnissen enthaltender Thonsorten zur Verfügung steht, haben damit
große Vortheile bezüglich der Vorbereitung des Rohmaterials und einer passenden
Zurichtung desselben für sämmtliche Zwecke, zu denen feuerfeste Producte
erforderlich sind.
Vor vierzig Jahren beschränkte sich die Fabrication feuerfester Thonwaaren auf die
Production von Ziegelsteinen von den gewöhnlichen Formen und Größen. Seitdem aber
kamen Gegenstände dieser Art viel allgemeiner in Gebrauch und die jetzt
angefertigten Artikel sind ebenso zahlreich, als verschiedenartig. Es werden aus
feuerfestem Thone sowohl Gegenstände für ornamentale Zwecke, als für die stärksten
Bauten angefertigt und deßhalb ist auch der Verbrauch an diesem Minerale und der
Handel mit demselben täglich im Zunehmen begriffen. In den letzten zwanzig Jahren
kamen thönerne Gasretorten allmählich in Aufnahme, und sind jetzt auf den
Gasanstalten in England allgemein in Gebrauch. Die Verbesserungen in diesem Zweige der
Thonwaarenindustrie sind als sehr bedeutende zu bezeichnen. Anfänglich verursachte
die Anfertigung solcher Retorten von den erforderlichen Dimensionen, welche frei von
allen Rissen waren, große Schwierigkeiten; doch minderten sich dieselben mit der
Ausdehnung des Handels, und die Nachfrage nach dem Artikel stieg. Die Menge der in
diesem Districte fabricirten Thonretorten beläuft sich jetzt auf circa 12000 Stück jährlich.
Die Einführung der Thonretorten bei der Gasfabrication verdrängte die eisernen;
dadurch aber erwuchs den Compagnieen eine bedeutende Ersparniß, und bei mehreren
größeren Anstalten mehrte sich der Gewinn derartig, daß sie ihren Actionären die
doppelte Dividende zu zahlen im Stande waren, nur allein in Folge des Ersatzes der
eisernen durch Thonretorten. Dagegen hat sich in Folge der Einführung der letzteren
der Verbrauch an feuerfesten Mauersteinen, Ziegeln und anderen kleinen Artikeln aus
feuerfestem Thone, welche die Gasfabriken früher beim Setzen der eisernen Retorten
consumirten, vermindert.
Röhren von feuerfestem Thone finden jetzt sehr häufig Anwendung zum Ausfuttern von
Schornsteinen in Wohnhäusern, Hospitälern etc. Der Gebrauch solcher Röhren als
Schutz gegen Feuersgefahr kann nicht genug empfohlen werden. Feuerfester Thon wird
ferner zur Anfertigung von Kaminsimsen, Badewannen, Blumengefäßen und zahlreichen
anderen, namentlich zur Ausschmückung dienenden Artikeln in sehr beträchtlicher
Ausdehnung verwendet. Große Mengen der ordinärsten und billigsten feuerfesten
Mauersteine werden jetzt zu gewöhnlichen Bauzwecken, bei der Aufführung von
Wohnhäusern, Waarenspeichern u. dgl. gebraucht.
Die immer stärker werdende Nachfrage nach feuerfesten Thonwaaren ist hauptsächlich
Folge der unablässig sich vermehrenden Eisenwerke, Gasbeleuchtungsanstalten und
Sodafabriken, sowie der raschen und so außerordentlich bedeutenden Ausdehnung der
Fabrication von Kohks für die Locomotiven.
Die Preise und Qualitäten der feuerfesten Thonwaaren sind sehr verschieden. Aus
geringeren Thonsorten bestehende und auf die billigste Weise angefertigte
Ziegelsteine kosten 30 Shilling per tausend Stück; der
Preis der besten, aus den besten Thonsorten und mit der größten Sorgfalt fabricirten
hingegen beträgt 55 Shill. per tausend Stück.
Seit einigen Jahren wird feuerfester Thon auch in sehr großem Maaßstabe zur
Anfertigung von Abzugsrohren verwendet, zu welchem Zwecke er ein sehr geeignetes
Material ist. Die kleineren Haupt – und die Nebenleitungen werden jetzt bei
allen neuen Anlagen mit Röhren von glasirtem feuerfestem oder gewöhnlichem Thone
hergestellt.
Zur Anfertigung von Abzugsröhren ist feuerfester Thon, vielfacher Erfahrung zufolge,
ein passenderes Material, als jede andere Töpferwaare oder Steinzeug. In Folge der
zur Verglasung ihrer Oberfläche erforderlichen stärkeren Hitze sind sie besser
gebrannt und erscheinen weiß. Da sie gewöhnlich in den Wandungen etwas stark gemacht
werden, so sind sie auch fester und dauerhafter, und vermögen gleichzeitig der
Wirkung der in ihrem Inhalte suspendirten chemischen Agentien besser zu widerstehen.
Die anfängliche Methode, diese Röhren in Gypsformen anzufertigen, wurde bald
aufgegeben und durch ein rascher zum Ziele führendes Verfahren mit Anwendung
geeigneter maschineller Vorrichtungen ersetzt, welche in manchen Fällen durch
Wasserkraft, meist aber durch Dampf getrieben werden. Die gewöhnlichste Form einer
Dampf-Thonröhrenpresse ist ein einfaches cylindrisches Gefäß, welches mit dem
gehörig vorbereiteten Thone gefüllt wird; in demselben bewegt sich ein durch directe
Wirkung des in den Dampfkasten zugelassenen Dampfes getriebener Kolben oder Stempel
und preßt den Thon gegen den Boden des Cylinders durch kreisrunde Oeffnungen von
verschiedenem Durchmesser, in denen concentrische Dorne angebracht sind, so daß nur
ein ringförmiger Raum frei bleibt, durch den der Thon die Röhrenform erhält. Nachdem
Muff und Röhre gleichzeitig mit einem Drucke fertig gemacht, und letztere mittelst
eines Drahtes abgeschnitten worden, werden sie auf Breter gelegt, um etwas
auszutrocknen und dann erforderlichenfalls mit den Händen etwas gerichtet, worauf
sie zum Einsetzen in den Ofen fertig sind. Die Geschwindigkeit, mit welcher die
Anfertigung dieser Röhren von statten geht, ist sehr groß; fünf Arbeiter oder Jungen
sind im Stande, täglich etwa eine (englische) Meile von solchen Röhren, von 2 bis 6
Zoll Durchmesser bei 2 bis 3 Fuß Länge, oder eine entsprechende Anzahl von größeren
Dimensionen, zu pressen. Das stärkste Kaliber, von welchem solche Röhren angefertigt
worden sind, ist 3 Fuß im Durchmesser; doch kommen dieselben nur selten zur
Anwendung, da sie kostspieliger sind, als ein aus Ziegelsteinen aufgeführter Canal
von denselben Dimensionen; dagegen sind die Röhren von 18 Zoll Durchmesser und
darunter die gebräuchlichsten Größen, und werden zu Haupt – und
Nebenleitungen sehr viel benutzt. Zu der allgemeinen Anwendung dieser Röhren hat
nicht allein ihr billiger Preis, sondern auch die glatte Innenfläche und ihre
vollkommen cylindrische Form beigetragen. Werden sie richtig gelegt und gehörig
miteinander verbunden, so genügt ein Gefäll von nur 1 Zoll auf 1000 Yards, damit der
Unrath ohne Stockung oder Unterbrechung abfließt. Sämmtliche Röhren erhalten außen
und innen eine starke Salzglasur (von kieselsaurem Natron).
Durch die Anwendung von Abzugsröhren aus glasirtem feuerfesten und aus glasirtem
gewöhnlichen Thon ist die Drainirung in vielen Städten des vereinigten Königreichs
bedeutend vervollkommnet worden. In den Grafschaften Durham und Northumberland sind
Darlington, Durham, Sunderland, North-Shields, South-Shields, Morpeth,
Alnwick und noch andere kleinere Städte sämmtlich mittelst Röhren aus feuerfestem
Thon, welche hauptsächlich am Tyne fabricirt wurden, drainirt worden.
Wenn gleich diese Röhren zum größeren Theile zu Abzüchten unter der Erde Verwendung
finden, so wird doch auch eine bedeutende Menge von ihnen zu Wasserleitungen
benutzt. Viele Wasserbauingenieure haben sie als ein für diesen Zweck überall da, wo
der Druck nicht sehr groß ist, sehr geeignetes Material anerkannt, indem bei ihrer
Anwendung die Gefahren der Verschlechterung des Wassers durch Leitung in bleiernen
oder anderen Metallröhren gänzlich vermieden werden.
Uebrigens vermögen diese Röhren einen bedeutenden Druck zu ertragen; verschiedene am
Tyne angefertigte Exemplare hielten bei der mit ihnen angestellten Probe einen Druck
von 80 bis 100 Pfd. per Quadratzoll aus. Das ist für
eine Thonröhre gewiß eine sehr gute Leistung; da die Fabrication aber immer größere
Fortschritte macht, so werden auch die Röhren sicherlich noch vollkommener werden.
Glasirte Röhren aus feuerfestem Thon bilden für die Leitung von Wasser einen Canal,
welcher niemals zerfressen wird und in seinen wichtigsten Eigenschaften
unverwüstlich ist.
Uebersicht der Production in den
nördlichen Thondistricten.
Jährlich werden producirt aus feuerfestem Thone:
Ziegelsteine, der Schätzung nach
80000000 Stück
Gasretorten, ungefähr
12000 Stück
glasirte Röhren von 3 bis 15 Zoll Durchmesser
175
(engl.) Meilen
An feuerfestem Thon werden jährlich
verkauft, der Schätzung nach
50000 Tonnen
an feuerfestem Thon zur Fabrication der
erwähnten Retorten, Ziegelsteine und
Röhren, werden verbraucht circa
295000 Tonnen
Steinkohlenverbrauch bei der Fabrication
der genannten Gegenstände,
ungefähr
150000 Tonnen
Zahl der beschäftigten Arbeiter und Jungen
3500
Mann
Jährlicher Arbeitslohn
110000 Pfd. Sterl.
Verbrauch von feuerfest. Steinen an Ortu. Stelle
43000000
Versandt von feuerfesten Steinen an
andere Plätze des vereinigten
Königreichs
27500000
Versandt von feuerfesten Steinen in das Ausland
9500000
80000000 Stück
––––––––––––
Von feuerfestem Thon in
unverarbeitetem Zustande wurden
exportirt
3000
Tonnen.