Welches Erz?

Damascener

Mitglied
Hallo Rennofenprofis!

Ich möchte dieses Thema eröffnen, weil ich auf der Suche nach neuem Erz bin. Mein eigenes Erz ist zu wenig eisenhaltig (30% Limonit) und ich erreiche keine gute Ausbeute im Rennofen.

Kann mir jemand das am besten geeignete Erz nennen, und eventuell wo ich er erwerben oder finden kann?

Gruß Dama
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Mut kann man nicht kaufen!
 

Xerxes

Mitglied
Hat dein Erz 30% Fe- oder FeO-Gehalt? Bei 30% Fe wäre das Erz schon recht gut...

Ansonsten, viel Spaß beim Suchen:steirer: Die Frage nach einer geeigneten Erzquelle kam hier im Forum schon öfters. Ich fürchte da wird dir nichts anderes übrig bleiben, als viel zu recherhieren und zu suchen.

Raseneisenerz findest du recht häufig in moorigen Regionen auf frisch gepflügten Äckern. Da hilft es einfach mal, mit den Bauern der entsprechenden Regionen ins Gespräch zu kommen. Wenn es dort Raseneisenerz gibt, sind sie meistens sogar froh, wenn man ihnen die großen Placken aus den Äckern sammelt...

Gruß Jannis

ps. Und nicht aufgeben, nach ca. einem Jahr Suche hab ich nun eine einmalige Quelle aufgetan, bei der ich morgen 1,5t hämatitisches Erz mit über 90% FeO und <0,03% Phosphor bekomme. Aber davon geb ich nichts ab, das muss die nächsten Jahre reichen!
 

Damascener

Mitglied
Hallo!

Mein Erz hat 30% FeO gehalt, das ist anscheinend zu wenig. Da es in Westösterreich so gut wie keinen Ackerbau gibt, ist das Finden von hochgepflügten Erzen fast unmöglich. Ich denke da eher an Hämatit oder sogar Magnetit. Ich habe bis jetz nur eine Quelle mit Mindestabnahme von 1 Tonne gefunden:confused:

Vielleicht kann mir jemand ja nen Tip geben...

Gruß Dama
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Mut kann man nicht kaufen! (Erz auch nicht so leicht^^)
 

Xerxes

Mitglied
Hi,

also, wenn du ne Quelle für 1t Hämatit bzw. Magnetit hast, dann würd ich direkt mal zuschlagen. Würde mich stark wundern, wenn dir jemand eine Quelle nennen kann, wo man "offiziell" noch kleinere Mengen kaufen kann. Es sei denn, jemand hat zufällig noch was rumstehen was du dir abholen kannst. Meist sind die Mindestabnahmemangen aber so bei 20t...

Sonst frag doch mal beim nächsten Hochofen in deiner Nähe nach. Vielleicht kannst du dir da nen bisschen abluchsen.

1t ist übrigend vom Platz her gar nicht so dramatisch. Das Erz, welches ich gleich abhole wiegt 3,5t pro Kubikmeter. So viel Platz nimmt 1t nicht ein...

Gruß Jannis
 

Damascener

Mitglied
Huhu!

Ich hab mal ein paar Kontakte aus meiner Werzeugmacherkarriere strapaziert, und bekomme voraussichtlich Zugang zu Hämatit- und Magnetiterzen in jeder Menge die ich will.:super: Nun meine Frage: Welches würdet ihr bevorzugen? Die Korngrößen gehen von konzentrierten Pellets bis hin zu Faustgroßen Stücken und der Eisengehalt ist von 60% bis 82%.

Ich glaube ich nehme Magnetit in 8mm Größe mit wenig P und S.

Was haltet ihr davon. Kann das in einem Rennofen klappen?

Gruß Dama

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Mut kann man nicht kaufen!
 

Xerxes

Mitglied
Hi Damas:

Zitat von mir:
Magnetitisches Erz bedeutet nicht gleich wenig Phosphor und Schwefel. Das Magnetit-Erz aus Kiruna (nordschweden) hat z.B. einen P-Gehalt bis zu 8%. Je nachdem, was für ein Eisen du herstellen willst, sollte dein Erz die entsprechende Zusammensetzung haben.

Stark P- und/oder S-haltiges Eisen, ist zwar in der Vergangenheit viel verwendet worden, hat aber ziemlich schlechte mechanische Eigenschaften. Für Klingen oder gar Blankwaffen wäre sowas nicht zu empfehlen. P-haltiges Renneisen kombiniert mit "reinem" Renneisen gibt allerdings einen super Kontrast im Damast.

Außerdem wäre es interessant, in welcher Form das Erz geliefert wird. Wenn es Stückerz ist, können es noch richtig große Brocken sein, die du noch mühevoll zerkleinern musst. Und das ist wirklich kein Spaß, ist als müsstest du Kieselsteine (oder noch größer) von Hand zu Granulat machen. Feinerz ist bereitz zerbröselt und für uns im Grunde ideal. Konzentrat hört sich erstmal gut an, ist allerdings von Silikaten und Störelementen befreit und hat in der Regel einen SiO-Gehalt von unter 1,5%. Damit bildet dieses Konzentrat nur sehr wenig Schlacke, die aber für die Rennofenverhüttung unerlässlich ist.

Dann gibt es noch gesintertes Erz, welches unter Hitze gepresste Flocken sind, die je nach Erzsorte, entweder aus Feinerz oder Konzentrat bestehen können.

Und eben die Pellets, die meist aus aufbereiteten Erz (Konzentrat) und einem Bindemittel hergestellt werden...

Also, im Grunde komm nur das Feinerz oder (wenn du den Aufwand betreiben möchtest) das Stückerz für die Rennofenverhüttung in Frage. Und dann muss noch die Zusammensetzung für das was du vor hast stimmen...

Da ist doch eigentlich schon das Wichtigste gesagt. Am besten Feinerz, kein Konzentrat, Sintererz oder Pellets und der P- und S-Gehalt möglichst gering (sofern du Klingen daraus machen willst). Ob Magnetit oder Hämatit ist relativ egal.

Gruß Jannis

Kleiner Nachtrag: Bei 82% Fe wirst du fast keine Silikate im Erz haben. Das dürfte dann fast reines Magnetit bzw. Hämatit sein. Das bedeutet aber, dass du fast keine Schlacke aus dem Erz hast. Ich könnte mir vorstellen, dass du ohne Schlacke probleme bekommen könntest, eine kompakte Luppe zu bekommen. Das müsste man aber ausprobieren.

Außerdem fände ich persönlich es reizvoller, mit "echtem" Erz zu arbeiten, als mit Material, welches bereits chemisch aufbereitet wurde...

Gruß Jannis
 
Zuletzt bearbeitet:

Damascener

Mitglied
Vielen Dank für deine Antwort!

Worauf ich eigentlich abziele, ist zu erfahren, ob jemand Erfahrung hat ob Magnetit besser oder schlechter im Rennofen funzt als Hämatit. Vor allem ist die wichtige Frage der Zuschläge und deren Verhältnis wahrscheinlich nicht unerheblich. Ich habe zwar noch nie so hochkonzentriertes Erz verhüttet, aber ich denke dass wie du schon angemerkt hast, ein Schlackebildner von Nöten sein könnte.

Gruß Dama
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Mut kann man nicht kaufen!
 

Xerxes

Mitglied
Naja, die Reduktion erfolgt ja vom Limonit, übers Hämatit, Magnetit, Wüstit zum Eisen. Raseneisenerz (Limonit) hat also den längsten Reduktionsprozess vor sich, während Magnetit schon näher am Eisen ist. Theoretisch müsste Magnetit also einfacher zu reduzieren sein. Da man aber auch ohne Probleme Limonit verhütten kann, solltest du sowohl mit Hämatit also auch mit Magnetit keine Probleme haben. Ich glaube kaum, dass man da einen wirklichen Unterschied merkt...

Gruß Jannis
 

Yvi

Mitglied
Weg von Limonit zu Eisen….
Direkte Reduktion durch C (Kohlenstoff) :
2 FeO(OH) + Hitze → Fe2O3 + H2O ? richtig ? aus Limonit entsteht Hämatit
3 Fe2O3 + C → 2 Fe3O4 + CO aus Hämatit entsteht Magnetit
Fe3O4 + C → 3 FeO + CO aus Magnetit entsteht Wüstit (Eisenoxidul)
FeO + C → Fe + CO aus Wüstit entsteht metallisches Eisen

Indirekte Reduktion durch CO (Kohlenmonoxid) :
2 FeO(OH) + Hitze → Fe2O3 + H2O
3 Fe2O3 + CO → 2 Fe3O4 + CO2
Fe3O4 + CO → 3 FeO + CO2
FeO + CO → Fe + CO2

Ciao, Yvi
 

Yvi

Mitglied
Hallo,
Hab' Euch wohl mit meinem Chemiegequasel gelangweilt. Nun ja, mich interessiert die Eisenherstellung eben mehr von der theoretischen Seite.
Denn, Ladies ab 50 schmieden nicht mehr :) ich hab’s jedenfalls nie gewagt.

Wünsch Euch viel Glück beim Schmieden und bei Euren Rennofenreisen, Ihr seid Klasse :super:
Yvi
 

Damascener

Mitglied
Huhu!

Ich find die chemischen Abläufe sehr interessant! Leider sind sie wenn man vor einem heissen Ofen steht nicht wirklich nachvollziehbar, aber sie bestätigen auf jeden Fall die benötigte Dauer einer Ofenreise.

Gibt es Möglichkeiten festzustellen in welcher chemischen Phase sich das Material gerade befindet? Ich denke da an die Farbe der Schlacke oder der Gichtgasfarben?

Gruß Dama

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Mut kann man nicht kaufen!
 

MythBuster

Mitglied
Nein Yvi,

keine Langeweile!
Ist soweit alles richtig, wäre nur anzumerken, dass die erst Stufe vom Limonit zum Hämatit keine Reduktion ist, sondern nur eine Dehydratisierung. Die große Preisfrage ist auch, wieviel im Rennofen direkt reduziert wird. Im Hochofen versucht man man möglichst viel direkt zu reduzieren, denn das spart richtig Kohle.
@Dasmascener: Nein Du hast keine Möglichkeit das von außen zu sehen. Man kann natürlich Proben ziehen und diese analysieren. Im Idealfall laufen diese Vorgänge hintereinander ab, im Rennofen wird es aber auf Grund der Kürze des Schaftes wohl mehr oder weniger große Überschneidungen geben. Die Farbe und der Magnetismus der Schlacke gibt Dir nur einen ganz groben Anhaltspunkt über den FeO-Gehalt.

Gruß

MythBuster
 

Yvi

Mitglied
Hallo,
Auch wenn Lehm und Schamotte durchsichtig wie Glas wären, würde man beim Durchsehen nicht viel klüger werden, und viele Analysen wären nötig um zu wissen wo und wann sich was in welchem Zustand befindet.

Um das Rennverfahren besser zu verstehen hatte ich u.a. ein Buch von B.Osann, aus unserer Museumsbibliothek, gelesen. Dazu habe ich auf meine Art und Weise ein Resumee geschrieben. Wer sich dafür interessiert, dem schicke ich gerne mein bescheidenes Werk per mail. In dem Buch sind etliche Wiedersprüche, so wird an einer Stelle behauptet, daß im Rennofen Roheisen entsteht, und dann wiederum nicht. :confused:
Aus dem Buch geht hervor, daß die indirekte Reduktion durch Kohlenmonoxyd bei Temperaturen unter 1000° stattfinden kann, also im Ofenschacht. Die direkte Reduktion erfordert aber höhere Temperaturen und kann nur im Ofenherd ablaufen.

Gruß,
Yvi
 

U. Gerfin

MF Ehrenmitglied
Zum Beitrag 13:

In einem anderen thread wurde die Zusammensetzung der Erze für den Rennofen behandelt. Dabei findet sich auch ein link auf die Beschreibung der Vorgänge in der tatara, die ja im Prinzip nichts anderes ist als ein großer Rennofen. Danach bildet sich neben dem erwünschten tamahagane und weichem Eisen auch etwa 1/4 Roheisen.
Bei ausreichend hoher Temperatur ist das auch zu erwarten.
Bei einem Rennfeuer, das Achim vor Jahren in Solingen bei der Messermachermesse betrieb, bildete sich auch einiges an Roheisen.
Ich habe mir damals ein paar Stücke des geschmolzenen Materials geben lassen und es mit Puddeleisen verschweißt. Logischerweise ging das nur mit Tricks, da das Roheisen normalerweise vor Erreichen der Schweißtemperatur geschmolzen wäre.

Freundliche Grüße

U. Gerfin
 

MythBuster

Mitglied
@Yvi: Thermodynamisch gesehen können beide Reaktionen (indirekt und direkt) ab ca. 700°C ablaufen. Durch die niedrige Temperatur ist aber die Reaktionsgeschwindigkeit hier viel zu klein. Die direkte Reduktion ist sogar besonders langsam, da hier die Reaktanten nur durch Diffusion zueinander finden können und kommt daher erst bei Temperaturen um die 1000°C erst richtig in Schwung.
@U.Gerfin: Bei meinem letzten Rennofen-Versuch hab ich 1500°C 10cm oberhalb der Düse gemessen, kein Wunder also dass das Eisen schmilzt, anders sind auch so kompakte Luppen wie von Unsel und Achim nicht zu erklären. Interessant übrigens, dass kein Gußeisen rausgekommen ist, sondern nur Stahl mit ca. 0,5% Kohlenstoff.
 

Damascener

Mitglied
Hallo Yvi! Vielen Dank für die nette Zusammenfassung! Hab sie mit großem Interesse gelesen.


Gruß Dama

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Mut kann man nicht kaufen!
 

Geonohl

Mitglied
Ich glaube immer mehr an die Erklährung, die ich schonmal hier beschrieben hatte.
Aus dem Buch von Peter von Tunner
Die Stabeisen- und Stahlbereitung in Frischherden oder der wohlunterrichtete Hammermeister

Das das Eisen zu kleinen Tröpchen schmilzt, weil es viel C aufnimmt, sich dann weiter unten zu größeren zusammenfindet und durch die Luftzufuhr bei den Düsen soweit entkohlt wird dass es fester wird und nicht weiter Absinkt und so sich immer weitere Tröpfchen anlagern die auch wieder entkohlt werden. (Vereinfacht)
 
G

gast

Gast
Andreas diese Theorie wurde schon von einigen vertreten, Straube etc. Ich müsste die Werke heraussuchen.
Weder Osann B, Lychatz B, noch Schürmann E. teilen diese Ansicht.
Die Meinung Straubes besagt "dass im Rennofen vor den Düsen über den Zwischenschritt Roheisen Stahl ensteht, der anschliessend durch den Sauerstoff des Windes entkohlt wird".

Die anderen sind der Auffassung, dass eine Erhöhung der Unterofentemperatur zu einer Aufkohlung des Eisens führt. Ab da würde dann Roheisen enstehen (bei weiterer Erhöhung der Unterofentemp.)

Ich weiss noch nicht was ich von diesen Theorienhalten soll.
Wie D.Kraft in dem anderen Tread von Xerxes schreibt bringen Vermutungen gar nichts.
Wie wir immer wieder durch die Schaugläser unserer Y-Rohre (durch die Düse unserer Rennöfen) beobachten können drehen/perlen die weissglühenden Eisentropfen auf den Holzkohlen um anschliessend hinab zu tropfen.
Soviel zu meinen eigenen Beobachtungen. Sind die nun flüssig oder nicht?
Wenn ja......:cool:.....
Jedenfalls massen wir in Neuhäusgen an MythBusters Ofen ca. 1350° 10 cm über der Düse.
Unwissenschaftlicherweise könnte man durchaus vermuten dass ein wenig weiter unten, stark lokal begrenzt durch eine noch höhere Temp. eine kurze flüssige Phase entsteht.....in welcher zb. Mangan mitreduziert würde.
Jedenfalls gibt es in Luxemburg 2 Stellen, eines ist ein Feld in welchem man diese seltsamen flachen Luppen findet nachdem sie im Herbst gepflügt und geeggt sind.
Ich habe dieses Jahr eine ca. 4 mal grössere ähnlichgeformte Luppe aus dem Umland von Aachen von Blumammu ,in Neuhäusgen geschenkt bekommen. Dies scheint also keine Lokale Erscheinung zu sein.
Jedenfalls zeigt das Funkenbild eindeutig Grauguss. Die Analyse steht noch aus.
Ich halte diese Luppen für Ausschuss, die man in der Antique anhand ihres Äusseren liegen liess, da das Frischen noch nicht erfunden war.
Allerdings ist auch möglich dass man hart an der Grenze fuhr um ein max. aufkohlen zu ereichen , und dies gelegendlich schief ging.
Gruss Romain
 

Xerxes

Mitglied
Hi Leute,

ich greife mal die Frage von Damas weiter oben auf:

Gibt es Möglichkeiten festzustellen in welcher chemischen Phase sich das Material gerade befindet? Ich denke da an die Farbe der Schlacke oder der Gichtgasfarben?

Wäre es nicht möglich, einen Ofen auf die folgende Weise zu präparieren? Wenn der Ofen im vollen Betrieb ist und anzunehmen ist, dass sich bereits Luppe gebildet hat, wird der Ofen von oben mit Schutzgas geflütet und abkühlen lassen. Anschließend gießt man den Ofen mit flüssigen Plexiglas (wie es auch zum Stabilisieren von Holz verwendet wird) aus. Nach dem Aushärten wird der Ofen längs aufgeschnitten und Proben entnommen etc.

Gruß Jannis
 
G

gast

Gast
Hallo Xerxes,

Alles geht ob s was bringt ist was anderes, alleine schon der Kosten wegen. Mit inertem Gas zu befüllen, ginge höchstens von unten da eine aufsteigende Thermik wohl kaum zulassen würde das dies sinken könnte, mal abgesehen von möglichem einfluss auf die Chemie der Chargen.
Ab würde es dann richtig teuer, denn das flüssige Harz würde sich wohl durch sämtliche Ritzen und Risse davon machen, in den Boden, Steine und Lehm einsaugen.

Es geht auch anders.
Wir hatte in Neuhäusgen in der Rückwand des Ofens Löcher gelassen um dort während des Betriebes Proben nehmen zu können.....was wir dann doch schlussendlich nicht gemacht haben.

Gruss Rom.