Frage zu Bohnerz-Verhüttung

@ Maik , nach einem weiteren Gespräch mit Ihm hoffe ich mit allen ...nicht in meinem Wortschatz ...vorhandenen Ausdrücken, soweit klar zu kommen, dass ich in den nächsten Tagen ,in dem passenden Tread (von U.Gerfin), einen fundierten Komentar abliefern kann.
Ich konnte den Mann heute nicht ereichen.
Kurzum ging es um die Migration von Elementarteilchen (anderer Metalloxide) während der Reduzierung im Molekularen Bereich bei sehr niederen Temperaturen von ein paar Hundert Grad, in das Eisen.
Wie gesagt zu diesem Satz gehören noch 10 min. Wissenschaftliche Erklärungen die ich mir nicht merken konnte.
Dem ganzen geht natürlich voraus dass diese Legierungselemente auch im Erz enthalten sind.
Gruss unsel

Hi Unsel, und alle anderen.

Hoch Interessant das ganze. Ich verfolge die Themen schon lange und
wenn ich es irgend wie schaffe besuche ich Euch mal wieder beim
Rennfeuertreffen in Neuhäusgen!

Gruß Pit03. Peter Broich.

Hallo Peter,

Wenn du möchtest, nimmst du die Stelle eines abgesprungenen Teilnehmers ein.
Ich bringe den geladenen Gästen dieses Jahr Erz mit, welches sich leicht Reduzieren lässt, und somit mehr als sicher zu einem Erfolg führt.

So und nun weiter zu dem angeschnittenen Thema, in dem richtigen Tread, der Ordnung halber http://www.messerforum.net/showthread.php?t=76093
Gruss unsel

Hallo Unsel.

Du hast da einen falschen Link gepostet! Du meinst sicher den hier:

http://www.messerforum.net/showthrea...040#post673040

Ich nehme die Einladung gerne an. Komme jedoch mit meiner Frau!
Die wird dann in der Herrberge schlafen und ich beim Rennofen in der Tüte.

Ich kann auch noch 2-3 Luefter mit bringen, da ich irgendwo gelesen habe dass diese noch fehlen!

Ist der "Kölsche Franzose" auch mit seinem Gehilfen auch dabei? ;

Nando Nava, mit dem Benjamin!! Der kennt noch meinen Vater!! Und einige Schmiede hier aus der Gegend aus seiner Uni-Zeit.

O.K Ich (wir) kommen!

Fein dass Ihr dabei seid.
Nando und seine Truppe kommen dieses Jahr nicht.
Der angehängten Link meinerseits war der Richtige.
Lüfter die etwas Druck erzeugen sind sehr willkommen

Bis dann unsel

Hallo,
wir haben am letzten WE mal wieder einen Versuch gestartet, unser lokales Bohnerz, bzw. eine seltsame Variante davon, zu verhütten. Leider gings wieder ziemlich schief, hier dennoch ein paar Daten und Eindrücke.
Das Erz wurde von Mythbuster analysiert, und lieferte folgende Werte, nebst anderer Spurenelemente:

FeO - 59,2%
SiO2 - 26,8%
Al2O3 - 9,62%
CaO - 0,34%
P2O5 - 0,458%
SO3 - 0,027%
MnO - 0,51%
V2O5 - 0,045%

Es war das bislang vielversprechendste Erz, alle anderen hatten Al2O3 Werte von über 20% und waren deshalb von Anfang an zum Scheitern verurteilt. Auch bei diesem Erz lagen wir hart an der Grenze Fayalith/Hercynit und damit bei einem recht hohen Schlacke-Schmelzpunkt.
Unser Ofen war innen 80cm hoch, mit einem Basisdurchmesser von ca. 25cm, und einer Gichtmündung von 15cm. Zwei Düsen aus Feuerzement, die Unsel mir netterweise in Luxemburg geschenkt hatte wurden eingesetzt, mit etwa 10° Neigung. Es war immer nur eine Düse in Betrieb, mit einem Blasebalg und etwa 600l/min an Luft. Erz zu Kohle wurde im Verhältnis 1:2 eingefüllt nachdem der Ofen trockengeheizt war, und „durchzündete“. Die Chargen waren jeweils 300g Erz und 600g Holzkohle. Letztere auf ca. 1-5cm runterkalibriert. Die ganz feinen Teile vermieden wir ohne zu sieben, indem wir die Kohle immer nur von Hand auf die Waage legten und nicht schaufelten.
Nachdem uns leider irgendwann die Düsen irreversibel mit Schlacke verstopften, auch die Ersatzdüse, mussten wir abbrechen und hatten da erst 8kg Erz im Ofen. War letztlich aber zu verschmerzen, da wir beim weiteren Betrieb nur zusätzlich Erz und Kohle verballert hätten... Raus kam eine grasgrüne Schlacke mit Eisenkügelchen, sowie einige Teile schwarzer Schlacke ohne Eisenkügelchen. Ich denke dementsprechend, dass das Erz mit seinen nahezu 10% Al2O3 noch immer einen zu hohen Schlackeschmelzpunkt hat, und sich Eisen deshalb nur in den höher erhitzten, grünen Schlacketeilen aggregieren konnte. Insofern geht unsere Suche nach dem richtigen Erz oder der richtigen Technik weiter...
Die Bilder:
1. Das Erz vor dem Rösten, ca.23kg
2. Das Erz beim Rösten...
3. Das Zerkleinern des Erzes auf einer Betonplatte mit einem "Holzstampfer" war sehr schnell und effektiv, das machen wir jetzt immer so...
4. Der Ofen beim Anheizen
5. Schlacke
6. Eisenkügelchen
Gruß
Hannes

Hallo Hannes,

Grasgrüne Schlacke das ist ja wirklich Trendy super.

Nein im Ernst, ich habe den Garten voll davon liegen, weil der Hügel auf dem ich wohne, einst Schlackenhalde eines von 1657-1847 betriebenen Hochofens war . Der Ofen stand keine 200m weg von meinem Haus...unten am Bach.
Schöne grüne Schlacke.
Die Farbe und die hochkohlenstoffhaltigen Kügelchen/Luppenteile sollten also ohneweiteres zusammen passen.
Dein Blasebalg hat ohne Zweifel genügend Leistung/Druck.
Ihr ward wahrscheinlich einfach zu hoch in der Temperatur, ich nehme an die Ofenwand ist euch in die Düsen gelaufen und hat diese vestopft, was natürlich schade ist.
Einen Ofen mit einem Bbalg zu fahren ist natürlich eine ganz andere Geige, mit welcher ich auch noch keine Erfahrung habe.
Ich glaube nicht dass euer Erz nichts taugt, du weisst selber wie relativ Analysen sind.
Benutze ein Y-Rohr mit Schauglas,falls ihr es nicht hattet. Wenn du keins hast sag bescheid dann mache ich ein Päckchen damit und 2 neuen Düsen
Ausserdem warum machst du so kurze Öfen?


Danke für die Bilder, die Infos, und den Einsatz

Gruss Rom.

Ich verfolge Eure Arbeiten am Rennofen zwar als Außenseiter, aber doch mit großem Interesse.
Heinz Denig beschäftigt sich mit dieser Technik schon lange Zeit. Bei einem seiner ersten Rennfeuer 1986 war ich dabei und das Ergebnis war alles andere als ermutigend.
Inzwischen hat er aber wohl eine für ihn funktionierende Technik entwickelt.
Er hat in Kolbermoor dieses Jahr einen Vortrag zu diesem Thema gehalten und mir ist aufgefallen, daß sich seine Vorgehensweise in einigen Punkten von der Euren unterscheidet.

Ich greife zwei Punkte heraus, die mir aufgefallen sind.

1. Denigs Ofen sind an der Gichtöffnung weiter als unten. Daß man bei Ofenresten, die man findet, eine gegenteilige Verteilung der Proportionen feststellen kann, erklärt er mit dem Abschmelzen der unten ursprünglich dicken Wandung.

2. Er versucht, weitgehend mit natürlichem Zug zu fahren. Nur wenn die Gichtflamme erlischt, wird Luft eingeblasen.

Ich kann die Vor- oder Nachteile der verschiedenen Verfahren nicht beurteilen, muß aber sagen, daß seine jüngsten Ergebnisse beeindruckend sind.

Eine Möglichkeit, Fragen mit ihm zu erörtern, ergäbe sich am kommenden Wochenende in Trippstadt beim "Kohlebrennerfescht", das ich am Samstag besuchen werde.

Freundliche Grüße

U. Gerfin

Hallo, und danke für die Antworten.
Zunächst einmal zur Ofenform: Dass der Ofen niedriger ist als es bei den Kelten, den "Öme'n" und Alamannen der Fall war, mag sein. Der Sinn eines höheren Ofens erschließt sich mir aber eigentlich nur, wenn man tatsächlich mit natürlichem Zug arbeitet, da für diesen der Kamineffekt notwendig ist. Wenn die Temperatur auch so zustande kommt, warum höher bauen?
Dennoch geb ich dir teilweise Recht Unsel, und werde den Ofen beim nächsten mal genau so bauen wie es von Kollege Gassmann rekonstruiert wird, Stichwort "Latènezeitlicher Kuppelofen". Diese Öfen sehen aus wie ein Iglu mit aufgesetztem Kamin. Außerdem haben sie eine nach vorne ausgezogene Schlackegrube, die wie der Eingang eines Iglus überdacht ist. Schlacke wird nicht abgestochen, um einen Temperaturabfall zu vermeiden, sie läuft von selbst nach vorne ab und erkaltet dort. Es wird schon seine Gründe gehabt haben, warum man die Öfen so gebaut hat, und das werden wir einmal testen. Diese Öfen liefen z.T. wohl ebenfalls mit natürlichem Zug und Düsen von 15cm Innendurchmesser! Andere Öfen wurden mit Blasebälgen und Düsen von 1,5-2cm Innendurchmesser betrieben. Insofern werde ich mal versuchen mir aus Lehm selbst solche Düsen herzustellen, aber danke für das Angebot Unsel. Auf dein Angebot mit dem Schauglas komm ich aber gern zurück, ich schreib dir mal eine email.
Das Prinzip von Heinz Denig ist wohl von den skandinavischen Stücköfen abgeleitet und in unserem Gebiet schlichtweg nicht archäologisch belegt. Das muss nicht heißen, dass es das nicht gegeben hat oder dass man so nicht verhütten kann, aber ich würde eben gerne herauskriegen, wie die das früher hinbekommen haben. Und falls wir es wirklich gar nicht hinkriegen, werde ich auch in diese Richtung mal einen Versuch unternehmen.

Zur Temperatur muss ich sagen, dass wir angesichts der Schlacke wohl tatsächlich zeitweise zu hoch waren. Dennoch denke ich nicht, dass wir mit einer niedrigeren Temperatur eine Ausbeute erzielt hätten. Schließlich ist nur in den grünen Schlacken tatsächlich Eisen vorhanden. Aber selbst diese grünen Schlacken waren ja offenbar nicht flüssig genug, um eine weitere Verbindung der Eisenkügelchen zuzulassen. Sonst hätten wir dann ja einen einzigen, großen Gussklumpen gehabt.

Ich hab noch ein paar Ideen, die ich mal umsetzen werde, aber darüber werd ich dann hinterher berichten...

Grüße
Hannes

Hallo Hannes,

ich denke mal, mit der grünen Schlacke verhält es sich so, dass sie so (grün) geworden ist, weil ihr Eisengehalt wesentlich niedriger ist als in der schwarzen. Genauso soll es eigentlich sein und das beweist, dass Euer Ofen ziemlich effektiv reduziert hat, zumindest teilweise, denn Ihr hattet ja auch schwarze Schlacke die noch wesentlich mehr FeO (Wüstit) enthält. Wenn man mit so einem mageren Erz eine vernünftige Ausbeute haben will, muss eigentlich die gesamte Schlacke hellgrün sein. Aber da bekommt man ein Problem: Der Schmelzpunkt und die Schlackeviskosität (und die müssen nicht unbedingt korrelieren) gehen bei niedrigeren Eisengehalt ziemlich schnell in die Höhe und man ist ziemlich schnell in einem Bereich, der in einem Rennofen nicht mehr beherrschbar ist. Achim z.B. hat mit seinem japanischen mega-Ofen da aufgehört (was den Eisengehalt angeht) wo Ihr angefangen habt.
Wenn die früher ein genauso mageres Erz hatten, ist es mir ein absolutes Rätzel, wie das ohne Zuschläge machbar war. Bei dem Thema Zuschläge darf man natürlich die Ofenwandung nicht vergessen. Für welches Material hast Du dich da entschieden?

Gruß

MythBuster

Tja... das mit der Ofenwand und dem Zuschlag ist so ne Sache... Kunze schreibt ja, dass die Ofenwand nur einen geringen Teil der Schlacke ausmacht. Mir ist auch noch nicht klar, ob denn die seitlich abfließende Ofenwand wirklich einen Einfluss auf die Zusammensetzung der Schlacke vor der Düsenöffnung (wo die Luppe liegen sollte) haben kann. Wenn dem so ist, wär es natürlich naheliegend, den Ofen aus den Kalksteinen aufzubauen, die hier überall herumliegen. Die eigentlich Brennkammer hab ich aber aus Granitsteinen gesetzt, weil mir das hitzebeständiger schien und das Ganze dann dick mit Lehm ausgekleidet. Der Lehm kam aus der gleichen Grube wie das Erz und enthielt auch eine Sandkomponente (knirscht zwischen den Zähnen). Der Lehm war ganz hervorragend und bekam beim Trocknen kaum Risse. Allerdings schmolz er in der Brennkammer so weit ab, dass selbst einer der Granitsteine zur Hälfte fehlte. Unten ein Bild davon...
Gruß
Hannes

dann zeigt doch dein eigener Versuch, dass die Ofenwand zu einem nicht unerheblichen Teil an der Schlackebildung beteiligt ist. Im Buch "Genoeserbusch, Michael Overbeck, S.90" wird von 14% Beteiligung der Ofenwand an der Gesamtmassebilanz (Erz + 3,5% Asche+Ofenwand) gesprochen. Der Ofenlehm war sehr sandig (71% SiO2). Die verwendete Minette hatte übrigens auch 87% FeO! Bei einer entsprechend niedrigviskosen Schlacke vermischt sich das auf jeden Fall und sorgt dafür, dass sich eine zusammenhängende Luppe bilden kann. Ich denke inzwischen, dass man auf keinen Fall versuchen sollte das Ofenfutter möglichst feuerfest also mit hohem Al2O3 Gehalt zu bauen, sondern im Gegenteil mit soviel Sand wie möglich abmagern sollte.

Gruß

MythBuster

Hallo Hannes ,Hallo Oliver

Da sind aber einige Dinge die sich nicht zu vertragen scheinen....

Die grüne Schlacke mag zwar die perfekte Reduktion bedeuten, allerdings nur für Hochöfen interessant, nicht aber für Rennöfen!
Wir wollen uns ja nicht mit diversen Frischarbeiten anlegen?
Das Gusseisen welches bei Hannes Reise enstand spricht in diesem Falle ja für sich.
Was die Höhe der Rennöfen angeht, ist es eigendlich weniger eine Frage der Temperatur sondern eher eine Frage der Zeit, in welcher das Erz die Möglichkeit hat sich von genügend CO begatten zu lassen um Eisen auszuscheiden.
Die Selbstzugöfen sehen nicht so aus wie die Öfen die wir bauen.
AchimW. hatte mal so einen Ofen gezeigt, und so weit ich mich erinnere war das ein ordendlicher Durchmesser, im Vergleich zur Höhe mit allerhand Düsen untenrum um den Zug zu garantieren, wenn ich mich recht entsinne fiel der Begriff Merowingerofen....kann mich aber irren.
Was dein Erz angeht , Hannes könnte ich mir durchaus vorstellen dass man zur Zeit der Keltischen Hüttenleute schon durchaus in der Lage war Erze gezielt zu mischen! Diese Leute waren uns die Beobachtungsgabe /Erfahrung betreffend , sicher um einiges voraus.

Mythbuster, die Minette die analysiert wurde hatte tatsächlich ein Eisenoxidgehalt von über 80%, allerdings beruht dies auf einem Fehler von mir selbst, genauso wie auf einer Eigenart Minette/Doggererz welches lokal sehr viele dieser Stark FeOhaltigen Kügelchen auf einem Volumen haben kann. Ich hätte von mehreren Bruchstücken Teile abschlagen müssen diese mahlen sollen ,mischen und als Probe abgeben sollen. Immerhin wurde Ende der 70er Jahre in Luxemburg kein Minette mehr abgebaut weil der FeO gehalt unter 20% rutschte. Zu Glanzzeiten waren es durchnittlich 42%.
Egal wie, das wichtigste am Doggererz/Minette ist der CaO gehalt welcher hilft das starkeisenhaltige Bohnerz/Limonite zu einem ausscheiden von Eisen zu bewegen.
Und meiner Meinung nach haben die Leute in deiner Region das auch getan Hannes. Deine Region ist berühmt für ihre Eisenverhüttung zur Keltenzeit genau wie meine Region. (Titelberg)
Seinerzeits bedeutete dies bereits unheimlicher Reichtum wie die Archeologen meinen.
Also solltest du die gefundenen Schlackenanalysen beachten, und herausfinden welche Elemente die umliegenden Erze eingebracht haben könnten, und diese Mischung im Rennofen fahren....genauso haben wir es letzten Mai in Neuhäusgen getan...und hatten Erfolg.

Beste Grüsse Romain

Romain,

du hast recht, dass man mit so einem mageren Erz wie Hannes es hat in einen Grenzbereich gerät, der mit einem Rennofen vielleicht nicht mehr beherrschbar ist. Aber wenn man es dennoch versucht, ist man absolut darauf angewiesen soweit zu reduzieren bis eine hellgrüne Schlacke entsteht. So ganz ausschließen, dass das früher gemacht wurde, will ich das noch nicht. Wie Hannes schon etwas angedeutet hat und sein Versuch zeigt, ist Schlacke im Rennofen evtl. nicht immer einheitlich. Da gibt es die Schlacke die dünnflüssig ist und rausrinnt, die ist fayalitisch. Aber es gibt auch eine Schlacke die zähflüssiger, eisenärmer ist, die im Ofen verbleibt. Diese Schlacke hat auch die Eigenart ziemlich schaumig und porös zu sein, weswegen man sie evtl. bei archeolgischen Ausgrabungen nicht mehr findet, weil sie sich im Laufe der Zeit aufgelöst hat, im Gegensatz zur schweren dichten fayalitischen Schlacke, der die Erosion wenig anhaben kann.
Ich hab zur Zeit ein ähnliches Problem wie Hannes: Ich finde nur recht magere Erze. Ich muss allerdings zugeben, dass ich noch nicht sehr systematisch gesucht habe (werde das aber ändern). Es gibt halt 3 (Möglichkeiten, entweder haben die Kelten bei uns wesentlich besseres Erz (gefunden) oder sie haben schon alles gute abgegrast oder sie waren im Stande so mageres Erz zu verhütten.
Das mit der Probenahme von einem so inhomogenen Material ist immer problematisch, am besten nimmt man, wie Du schon sagst eine größere Menge verschiedener Brocken, zerstöst und mischt sie.

Gruß

MythBuster

Hallo,
Unsel, das mit dem Mischen von Erz hat in Neuhäusgen funktioniert, das war schon ziemlich überzeugend. Seitdem bin ich ja auch hier am Suchen nach einem Ca-haltigen Erz, aber da gibts bislang leider nichts... Doggererze gibt es erst 100km weiter nordöstlich in Wasseralfingen. Die müssen das früher anders gemacht haben.

Mythbuster, mir ging da gerade ein Licht auf. Die Schlacken aus unserem Versuch brauchst du eigentlich nicht analysieren, ich kann mir schon grob vorstellen was da rauskommt... Was aber sehr aufschlussreich wäre, ist, wenn ich dir einfach eine schöne Fayalith-Schlacke von genanntem alamannischen Schlackeplatz schicke. Irgendwie bin ich da bislang nicht draufgekommen. Wenn du mir aber sagst, ob da Ca drin ist, wär ich sehr viel schlauer! Falls ja, muss ich den Zuschlag finden, falls nein, ist es eine Temperaturfrage, oder eine Sache der Ofengeometrie! So einfach ist das

Im Übrigen glaub ich inzwischen auch, was Achim mal meinte, als es um die Legierungselemente im Rennfeuerstahl ging: Er sagte, dass kleinräumig im Rennofen so hohe Temperaturen auftreten, dass durchaus auch Mn im Stahl landen kann. Ich hab hier nun auch ein Mangan-Eisenerz, mit dem ich das testen werde.
Grüße
Hannes

Hallo Hannes,

ja schick mir die alamannische Schlacke und pack trotzdem 2 Stücke Deiner Schlacke drauf.
War heut selber auch auf Erzsuche, bin mal gespannt was dabei rausgekommen ist.

Gruß

MythBuster