Mein erster Rennofenversuch

Damascener

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Hallo Verhüttungsprofis!
Ich habe vor ein Katana in traditioneller Technik herzustellen. Dieses Schwert soll ausschließlich aus österreichischen Rostoffen hergestellt sein. (Ich bin mir bewusst dass dies ein sehr ehrgeiziges Unternehmen ist, aber nach etlichen Damastmessern suche ich wieder mal eine Herausforderung:hehe:)
Nun möchte ich mir natürlich meinen Rohstahl selbst herstellen und habe aus diesem Grund einen Rennofen gebaut.
Befüllt wurde er mit Buchenholzkohle und Limonit(Brauneisenstein mit 28-32%Fe). Gemauert habe ich ihn aus Lehm aus meiner Umgebung.
Der Versuch ist gut verlaufen, jedoch hatte ich das Problem, dass ich keine Schlacke bekam die flüssig genug wurde um abzurinnen. Fast das gesammte Eisen war in der extrem zähen Schlacke gebunden. Somit war die Ausbeute eine minimale Eisenluppe und jede Menge Eisenhaltige Schlacke.:staun:
Ich vermute, dass ich dem Erz Zuschläge beimengen muss um den Schlackefluss anzuregen. Ich denke dabei an Kalk und/oder Quarzsand. Kann mir jemand sagen, ob dies die richtige Richtung ist, die ich einschlage, und wenn ja welche Gewichtsanteile ich wovon benötige?

Sicher sind einige erfahrenen Rennofenprofis unter euch , die mir dankenswerter Weise einen Tip geben können.
Vielen Dank im Voraus!
Gerne würde ich ein paar Fotos anhängen, leider hab ich null Ahnung wie das geht...
 
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Ich vermute, dass ich dem Erz Zuschläge beimengen muss um den Schlackefluss anzuregen. Ich denke dabei an Kalk und/oder Quarzsand. Kann mir jemand sagen, ob dies die richtige Richtung ist, die ich einschlage, und wenn ja welche Gewichtsanteile ich wovon benötige?

Hallo Damascener,

Dein Ansatz ist schon ganz richtig. Es hängt davon ab was in dem Limonit noch drin ist. Ist es Quarz, dann musst Du Kalk zusetzen. Ist es Kalk ( eher unwarscheinlich), dann musst Du Quarzsand zusetzen.
Ich habe den Limonit,mit dem ich bisher Versuche gemacht habe, fein gemahlen und mit unteschiedlichen Mengen gemahlenem Kalk versetzt und auf einer kleinen Keramikrinne (Magnesiarinne, im Laborfachhandel erhältlich) in einen Brennofen gegeben. Man sieht dann am Verlaufen des Gemisches, was das beste Verhältnis ist.

Servus

Manfred
 
Huhu!

Vielen Dank für Deine Antwort.:D Ich denke ich werde mir einen Sack ungelöschten Kalk besorgen und ihn in einem fünftel Gewichtsanteil zu meinem Erz zugeben. Hoffe das bringt meine Schlacke zu fliessen, bzw sollte ein Kleinversuch dies bewirken.

Danke nochmal für die Antwort
 
Genau das Problem hatte ich auch mit Limonit.
Ich habe ca 1/10 des Erzgewichtes an Kalk zugegebenund trotzdem keine fließende Schlacke erhalten.
nimm am besten gleich größere Anteile Kalk. Der ist ja nicht so schwer zu beschaffen.

PS. das Ergebnis würde mich interressieren.
 
Hallo,
also dein Katana-Projekt kommentier ich nicht, aber zum Verhütten kann ich gerne meinen Senf geben ;)
Das Problem mit den Zuschlagstoffen ist, dass sie den Eisengehalt deines Rohmaterials heruntersetzen... Also wenn du ein 30%-Erz mit der gleichen Menge Kalk "streckst", hat deine Befüllung insgesamt gesehen nur noch halb so viel Eisenanteil. Du bekommst dann vielleicht eine schöne Schlacke, aber alles Eisen ist im Fayalit gelöst...
Meiner bescheidenen Meinung nach ist dein Erz sowieso an der Untergrenze des Verhüttbaren im Rennofen. Versuch besser dein Erz zu optimieren, vielleicht durch sortieren nach dem Rösten o.ä. Ich arbeite da selber noch dran die beste Methode des Sortierens zu finden.

Bilder würden uns tatsächlich interessieren. Melde dich als Fördermitglied an, dann kannst du Bilder direkt in die Threads laden. Das Geld isses wert, glaub mir.
Es wäre z.B. interessant ob du sichbare Eisenanteile (Kügelchen, Blättchen) in der Schlacke hast, oder nur fein verteilte Flitter... also schleif mal einen Brocken an und zeig uns ein Bild.
Die Schlacke muss im Übrigen nicht immer so flüssig sein, dass man sie Abstechen kann, es reicht wenn sie so lange flüssig ist, dass sie Zeit genug hat, sich vom Eisen zu trennen.
Grüße
Hannes
 
Dein Projekt ist ein gutes:super: drannbleiben !!!

Rennofenprofis gibt es nicht, nur "Suchende" in dieser vergangenen Technik, mit mehr oder weniger Erfolg.

Es wundert mich dass dein Brauneisenstein (Limonit) nur einen solch niedrigen Eisenoxidgehalt haben soll, woher weiss du das?

Fotos helfen in deinem Fall tatsächlich!

Werde auf alle Fälle Fördermitglied:super:

Alles andere wurde bereits beantwortet, ausser dass dein Gebläse es nicht gebracht hat.

Gruss unsel
 
Wenn sich "Kügelchen oder Blättchen" gebildet haben kannst du die gut mit einem starken Magneten aussortieren.
einfach die Schlacke zerschlagen (vorsicht spitze Splitter! Schutzbrille!) und mit dem Magneten drüber.
 
Huhu Rennofenfreunde!

Ich habe ein kleines Video von meinem ersten Rennofenversuch gemacht.
Viel Spass beim Gucken:
http://www.youtube.com/watch?v=IGzCTLTVPpw

Über Rückmeldungen würde ich mich sehr freuen.

Zum Aufmauern habe ich mir eine Lehre gebastelt, welche einen superpräziesen Innendurchmesser gewährleistet und nach jedem Bauabschnitt einfach ein Stück hochgezogen wird.:hehe:(die Unterkonstruktion ist aus Bambus und Bastschnur) Nachahmung wird stark empfohlen...

Die Zugaben waren Limonit, (zerstossen und mit überlieferten 28-32% Fe. Durch die 50 jährige Lagerung im Freien sollte das Erz sehr gut verhüttbar sein wurde mir gesagt) und Buchenholzkohle von einem Oberösterreichischen Köhler.
Betrieben habe ich den Ofen mit einem Industriegebläse. Leider war, wie schon erwähnt die Schlacke nicht flüssig genug, um abzufliessen.
Deshalb habe ich mir gelöschten Kalk besorgt, den ich zugeben werde.
Der neue Ofen ist schon so gut wie fertig und wird dieses Wochenende seinen Einsatz finden.:teuflisch
Hoffentlich kann ich eine bessere Ausbeute erziehlen.


Vielen Dank für Eure Antworten. Wenn Ihr es wüscht , halte ich Euch auf dem Laufenden über den 2ten Versuch.

Gruss Damascener
 

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da hast du dir aber richtig viel Arbeit gemacht, mit dieser Lehre:D
Dein Radialgebläse sollte den nötigen Wind ohne weiteres bringen, allerdings nimmst du dem Gebläse unglaublich viel an gutem Willen mit den unnötig langen Schläuchen!
Die würde ich soweit kürzen dass sie sich gerade noch soweit biegen lassen dass die Düsen noch zu erreichen sind.

Tja, was dein Erz angeht, versuchs einfach, ich gebe Hephaistos recht, das der Oxidgehalt möglicherweise nicht reicht und durch den Zuschlag weiterin ins negative geht.
Wie hoch ist dein Ofen?
Bleibe zwischen 1,3-1,5m du kannst die letzten 30 cm ohne weiteres mit einem Schamottrohr aus dem Kaminbau, oder ein paar Ziegeln erhöhen.

Buchenkohle ist tiptop, halte sie auf einem querschnitt von ca 3mal3mal3cm.

Los unsel:super:
 
Meine Meinung:

#Erz ist zu wenig eisenhaltig
#keine richtigen Düsen benutzt (?)

habt ihr Kohle und Erz vorher abgewogen?
 
Hallo Damascener,

gleich vorweg, das ist ein gewagtes aber sehr schönes Projekt!

Wo wohnst du denn?
Denn falls es mit deinem Erz nichts wird kann ich dir Erz aus Neusiedl hinter Spitz an der Donau empfehlen. Mit dem habe ich schon Luppen erzeugt.
Auch in Amstall gibt es Eisenerz, das sich gut verhütten lässt.
ich würde das Erz übrigens nicht ganz so fein zerstoßen. Sonst neigt so ein schlanker Rennofen schon mal zum verstopfen.

Viel Glück,
mfg
Ulrik
 
Huhu!

Danke für Eure Meinung.
Das Gebläse ist im Einsatz nur auf minimum Leistung gefahren worden, weil sonst der Rennofen wie ein Vulkan alles nach oben ausgeworfen hätte.:haemisch:( ich hab das Gerät auf 380 Volt angeschlossen):hmpf:
Wenn ich das Gewicht meiner eisenhaltigen Schlacke mit einrechne, wären bei entsprechender Trennung auf 20kg Eisenerz ca. 5 kg Eisenluppe entstanden. Ich hab zwar null Vergleich aber ich denke das wäre keine schlechte Ausbeute. Das Erz Kohle-Verhältnis war 1:1! (sehr gewagt denke ich, aber wirtschaftlich vorallem weil Limonit meines Wissens nur FeO ist und deshalb gut zu verhütten sein sollte). Danke für das Angebot,aber ich möchte gerne meinem Grundsatz treu bleiben und ortsansässige Rohstoffe verwenden um mein Projekt zu verwirklichen. Die Authentizität ist mir echt wichtig. Da ich keine wirtschaftlichen Interessen im Moment hege, geht es mir eigentlich nur darum, mit lokalen Ressourcen und Hilfsmitteln ein vergleichsweise brauchbares japnisches Langschwert herzustellen.:hehe: Die Faszination eines Katanas in traditioneller Bauweise hat mich dazu gebracht auch meinen Stahl selbst zu verhütten. Mein Zeitplan umfasst die nächsten 3 Jahre um brauchbare Ergebnisse abzuwerfen. Sollte die Zugabe von Kalk nicht die gewünschte Ausbeute ergeben, werde ich auf Plan B umschwenken, und ein Flussmittel wie Borax (welches ich schon zum Damastschweissen verwende) zugeben.

Drückt mir die Daumen für eine grosse Luppe^^
------------------------------------------------
Ist der Schmied weicher als das Metall, wirds nix!

Gruss Damascener
 
Hallo damascener,
schön dass du dich angemeldet hast, herzlich willkommen!
Sehr nettes Video, mit DRAMATISCHEM Soundtrack! Da musste ich schon grinsen... der Ofen ist echt hübsch, die Abmessungen scheinen zu passen, aber Rafail hat schon recht, dass ordentliche Düsen sicher besser wären. Am Schluss sieht man aber ganz gut, dass ihr ja tatsächlich elementares Eisen produziert habt, kleine Mini-Luppen sozusagen. Das Erz scheint also ersteinmal nicht so schlecht zu sein und ich würde, nachdem ich das gesehen habe, andere Dinge variieren um zu einer großen Luppe zu kommen.
Ganz konkret: Ich würde den Kalk weglassen, mehr Kohle im Verhältnis zum Erz nehmen, also eher 2:1, und das Gebläse noch etwas aufdrehen. So kriegt ihr etwas mehr Temperatur und die Schlacke hat mehr Zeit, sich vom Eisen zu trennen. Aber das ist nur meine bescheidene Meinung nach drei gefahrenen Rennöfen... andere hier im Forum haben mehr Erfahrung.

Nimm aber auf keinen Fall Borax! Meinem Verständnis nach wäre das absolut kontraproduktiv. Das Borax schmilzt zu früh, und verhindert dann den Sauerstoffzutritt zum Erz, und damit die Reduktion.

Viel Erfolg!
Gruß
Hannes
 
Hallo,

Hab mir den Film eben erst angesehen, den hatte ich doch glatt vergessen.
Ich denke auch dass Hannes recht hat euer Erz/Kohleverhältniss betreffend.
Ihr solltet tatsächlich zwischen 1,5 und 2 mal mehr Kohle aufgeben, in Gewicht natürlich;) um die nötige Temperatur und damit eine flüssigere Schlacke zu haben.
Vieleicht enthält dieser feine Lehm den Ihr da verwendet ja schon Kalk, probieren lässt es sich in dem man etwas Salzsäure darauf gibt, wenns schäumt ist er Kalkhaltig.
Dann habe ich gesehen dass es irgendwann ziemlich gestaubt hat beim aufgeben der Kohlecharge, siebt die Kohle auf alle Fälle, damit es einen gleichmässigen Luftdurchsatz gibt,was wiederum eine gleichmässige Temperaturführung über all die Stunden zum Vorteil hat.

Eure Düsen scheinen einen kleinen Innendurchmesser zu haben??
Es hat sich so eine kleine Regel installiert nach welcher man ca 10% des Ofeninnendurchmessers für die Düsenweite benutzt. Unter30mm würde ich persönlich nicht gehen.
Also die kleinen Luppen haben gezeigt dass es auf alle Fälle klappt, Ihr findet den Weg sicher noch um mit eurem Erz klarzukommen.
Was Ihr dort vorhabt, ist sicher sehr Ehrgeizig aber nicht unmöglich.
Ich weiss von der Schmiede M.Balbach dass die schon Japanische Schwerter mit ihrem lokalen Erz auf die Traditionelle Art gemacht haben.
Diese Menge an Erfahrung und Können ist sicher nicht mal schnell aufgeholt, aber wert sich mit genügend Zeit systematisch ranzutasten.

Gruss unsel
 
Huhu!

Danke für Eure Anregungen!:rolleyes:
Ich bin gerade anm Rennofen Type 2 dran. Die Düsen sind nun größer und ich werde mehr Kohle zum Erz zugeben. Der Ofen wird nun noch dickwandiger und ist mit Eisengitter armiert, die letzten 30 cm wird ein Schamottrohr übernehmen. Wenn alles gut läuft, werde ich den Ofen einfach umkippen und nach dem Ausräumen ein 2tes mal verwenden... Um einen Wärmerückstau zu erziehlen, wird ein Gusseisernens Abschlussblech auf der Ofenmündung angebracht.

Ich frage mich ob man so einen Ofen auch nur mit Schamottröhren bauen kann...:hehe: Wenn der Schamott keine negativen Einflüsse auf das Roheisen hat, sollte das doch machbar sein. Was meint Ihr dazu?

Ich werde wieder ein Video vom Versuch machen um meine Erfahrungen zu teilen.



Gruss Dama
 
Ofen komplett aus Schamottröhren - abgesehen vom alleruntersten Teil, in den man irgendwie ja die Düsen einbauen muss und der aus Schamottziegeln bestand - haben wir schon gemacht. Funktioniert hervorragend. Allerdings muss man die Röhren zusammenhalten, am besten mit Stahl-Packband, denn die tendieren zum Aufplatzen in Längsrichtung.

Vergiss das mit dem Prallblech. Einen Wärmerückstau erzielst Du damit nicht. Die Reduktion findet sukzessive auf dem obersten Meter im Ofen statt und dazu muss das Gas strömen.

Ansonsten gilt für mich persönlich

- bloss keine zu dicke Düse! Konische Form und maximal 20 mm, besser 15 mm, am Ofenende sind vollkommen ausreichend. Die Düsenenden in unserem Tatara waren beispielsweise knapp 10 mm im Durchmesser.

- bloss keine zu dichte und zu schwere Kohle, die zudem auch noch kleingehauen wurde. Damit hat man eine starke Tendenz sich den Ofen zu verstopfen.

Und wenn Du den Ofen wiederverwenden willst, mach einfach vorne aus Ziegeln eine Art Türe rein, die man wegschlagen und wieder aufmauern kann. So ein Ofen stand etwa 4 Jahre in meinem Garten und hat etliche Male geraucht.
 
....Ich bin gerade anm Rennofen-Typ 2 dran. Die Düsen sind nun größer und ich werde mehr Kohle zum Erz zugeben. Der Ofen wird nun noch dickwandiger und ist mit Eisengitter armiert, die letzten 30 cm wird ein Schamottrohr übernehmen. Wenn alles gut läuft, werde ich den Ofen einfach umkippen und nach dem Ausräumen ein 2. Mal verwenden.... Um einen Wärmerückstau zu erzielen, wird ein gusseisernes Abschlussblech auf der Ofenmündung angebracht.....
Wenn Du Dir überlegst, wieviele Jahrhunderte seit der Erfindung des Rennofens vergangen sind, dann kannst Du Dir bestimmt vorstellen, dass da schon einiges ausprobiert und wieder verworfen wurde. Es ist vermutlich für einen Anfänger schwer, hier mit ein paar "Tricks" spektakuläre Verbesserungen zu erzielen. Sinnvoller scheint mir, die bewährten Konstruktionen zu studieren, Erfahrungen zu sammeln und von den heutigen Fachleuten zu lernen.

Manche Sachen muss man nicht ausprobieren, weil man z.B. weiß, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient von Metallen viel größer ist als der von Gestein/Ton/Lehm/Schamotte. Wenn Du also eine Armierung IN den Wandaufbau integrierst, so dass das Eisengitter sich erwärmen kann, dann drückt es die Konstruktion auseinander.

Jeder Ofen arbeitet in der Wärme und wird größer/weiter, zieht sich aber nicht von allein wieder zusammen, sondern bekommt Risse und zerfällt schließlich (Ausnahme: bestimmte Gewölbeformen). Bei aus Steinen gebauten Keramikbrennöfen, die viele Male wieder verwendet werden sollen, macht man daher die Armierung ganz außen um den Ofen herum. Dann gibt es eine Chance, dass er etliche Brände gut übersteht.

Bei Öfen aus plastischem Lehm versucht man, die Trockenschwindung zu verringern, indem man dem Baumaterial einen hohen Anteil an Magerungsmitteln (Sand, Scherbenmehl, Schamotte u.ä.) hinzufügt. Das vermindert bereits die Rissbildung.

Gruß

sanjuro
 
Stimmt lass das Eisengewebe raus, und mische dein Lehm mit einfachem Heu.

Gruss unsel
 
Hallo Rennofenfreunde!

Wie angekündigt habe ich von meinem zweiten Ofen ein Video gemacht:
http://www.youtube.com/watch?v=hszeTyS7DDw

Viel Spass beim Gucken!:super:

Der neue Ofen hatte grössere Düsen und war auch höher. Den Lehm habe ich mir feinem Stroh gestreckt und den oberen Abschluss haben zwei Schamottrohre gemacht.
Zu je 1kg Erz habe ich 150g gelöschten Kalk und 1,5 kg Kohle zugegeben. Auch konnte ich diesmal Schlacke abstechen.:D Die Ausbeute war viel besser als bei meinem ersten Versuch.

Die erstarrte Schlacke hatte eine Smaragdgrüne Farbe und war transluszent, wie etwa grünes Glas. Kann man daraus auf etwas schliessen? Sieht die Schlacke bei Euch auch so aus?

Die Flamme war deutlich höher als beim letzten mal und hatte einen bläulichen Kern.

Über Euer Feedback würde ich mich sehr freuen!
Grüsse Euer Dama
 

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Bei mir endet das Video nach 1:47 min abrupt? Normal?

Zur Schlacke: Hatte ich noch nie, aber ist m.E. nach ein Zeichen für sehr hohe bis zu hohe Temperatur im Ofen.
 
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