KO Nj N K UJij E B j B U OTH EEK^ ^
1527 0991



II
gieten. Van dien tijd af dateert de. ontwikkeling der ijzergieterij. Het gebruikte ijzer werd in de toenmalige lage hoogovens gesmolten uit mangaafaarme ijzerertsen en vereischte voor de smelting speciale toeslagen ; men verkreeg hieruit een zachte, taaie, op de breuk grijsgetinte ruwijzersoort. Dit ijzer werd omgesmolten in schachtovens en dan in vormen gegoten ; de verkregen gietstukken bestonden dus uit gietijzer, wat voor de tweede maal gesmolten was. Deze methode is tot op heden bewaard gebleven, aangezien het uit den hoogoven verkregen gieterijruwijzer meestentijds in de gieterijen in koepelof andere ovens omgesmolten en dan vergoten wordt. De bovengenoemde kachelplaten venden een groot afzetgebied, zoo zelfs, dat de ijzersmelters zich dikwijls kachelgieters lieten noemen, terwijl weldra vele huishoudelijke artikelen als bijv. ijzeren potten, door hen gegoten werden ; de vérkoop dezer voorwerpen geschiedde gewoonlijk op de jaarmarkten.
Langzamerhand kwam het gietijzer dan ook in aanmerking voor technische doeleinden : in 1672 werden de eerste 'gegoten ijzeren waterleidingbuizen te Versailles vervaardigd, terwijl in 1682 bij den aanleg der waterwerken te Marly voor het eerst gebruik werd gemaakt van gegoten ijzeren flensverbindingen. De tot heden gebezigde vormen waren steeds uit leem vervaardigd, totdat in 1709 de Engelschman Abraham Darby patent nam op het vormen in vormzand onder toepassing van vormkasten. Deze liet in het begin van den Spaanschen Successieoorlog Hollandsche ijzersmelters naar Bristol komen om in Engeland zelf een ijzergieterij met vaklui te encadreeren, wijl hij van meening was, dat de verhoudingen op de toenmalige wereldmarkt gunstig waren om deze industrie in Engeland in te voeren ; immers tot het begin der 18e eeuw werden de gegoten ijzeren huishoudelijke voorwerpen vanuit het vaste land in Engeland geïmporteerd. Toen het hem niet gelukte om zijn eigen gieterij te Bristol — hoewel de navraag naar zijn artikelen groot was — uit te breiden, daar zijn geldschieters weigerden meer geld in de onderneming te steken, trok hij naar Coalbrookdale en stichtte daar een ijzergieterij, die voor Engeland en de Engelsche ijzer-industrie van groot belang geworden is. Echter was het vormen en gieten in zand als zoodanig niets nieuws, Biringuccio had de methode reeds beschreven, maar tot in Darby's tijd was van een uitgebreide fabriekmatige toepassing geen sprake geweest ; de resultaten waren van dien aard, dat de methode zich snel over de toenmalige industrieele landen verspreidde. Zoo beschrijft Réaumur



12
in zijn boek „L'Art d'adoucir le fer fondu" (1722) de methoden, door rondtrekkende ijzersmelters toegepast ; zij vormden in vochtig zand in houten ramen of vormkasten. Als ovens dienden kleine, door handblaasbalgen aangedreven, cylindrische smeltapparaten, waarin in een vuurvasten kroes het ijzer met houtskool gesmolten werd (fig. 1); ook werden wel kleine draagbare schachtovens naar fig. 2
Fig. 1. Ijzergieterij uit het midden der 18e eeuw (naar Stahl und Eisen).
gebruikt, een plaatijzeren mantel 1 werd van binnen met een leemlaag 2 bekleed, 3 is de smeltruimte, terwijl door de opening 4 de tuit van een handblaasbalg kan worden gestoken, 5 is het afsteekgat, dat tijdens het smelten door een leemprop wordt afgesloten en dat, zoodra het ijzer gesmolten is, opengestooten wordt, waardoor het ijzer uitvloeit en in een gietlepel opgevangen kan worden. De oven werd met afwisselende lagen houtskool en schrott gevuld, daarna aangestoken en het vuur flink aangewakkerd tot het ijzer gesmolten was en voldoende koolstof opgenomen had, waardoor het in gietijzer overging. Deze primitieve kroes- en schachtovens waren de voorloopers van de moderne kroes- en koepelovens, zooals wij deze thans kennen. In- Engeland ging de ijzerg'e^erij een tijdperk van grooten bloei



HOOFDSTUK I
GIETERIJRUWIJZER
ET in de industrie gebruikte materiaal „ijzer" bevat naast het chemische element ijzer (Fe) steeds grootere of kleinere hoeveelheden van andere elementen, die gedeeltelijk uit de in het hoogovenproces gesmolten ertsen, voor het overige uit de tj>t de verwijdering van de schadelijke
verontreinigingen benoodigde toeslagen en uit de brandstof afkomstig zijn en die met het chemisch zuiver ijzer ten deele verbindingen, ten deele mengsels (legeeringen) vormen. Het in de techniek onder den verzamelnaam „ijzer" bekend staande metaal kan dus worden beschouwd als een legeering van verschillende chemische verbindingen en elementen en inderdaad voldoet het technische ijzer — voortaan kortweg „ijzer" genoemd — aan alle wetten, die het gedrag der legeeringen beheerschen.
Het ijzer bevat steeds zekere hoeveelheden koolstof (C), silicium (Si), mangaan (Mn), phoshor (P) en zwavel (S), gewoonlijk koper (Cu), nikkel (Ni), arseen (As), antimoon (Sb) en soms ook nog zeldzame elementen, die echter voor het gieterij bedrijf van minder belang zijn, zooals titaan (Ti), vanadium (Va), chroom (Cr), wolfram (Wo). Verder is bijna steeds aanwezig een gering percentage zuurstof (O), stikstof (N) en waterstof (H). Onder al deze elementen is de koolstof het belangrijkste : in vloeibaar ijzer is het geheel opgelost om, indien het ijzer afkoelt en langzamerhand overgaat in den vasten toestand öf opgelost te blijven, öf ten deele zich af te scheiden in den vorm van zeskante graphietplaatjes, die de ijzerkristallen van elkaar scheiden en waardoor de samenhang tusschen deze / kristallen verbroken wordt.
Deze beide stollingsgedaanten zijn op de breuk van dë daarvoor in aanmerking komende ijzersoorten direct te onderkennen : is n.1. het koolstofgehalte bij stolling opgelost gebleven, dan is het breukvlak wit of zeer lichtgrijs getint met spiegelende vlakjes, is het koolstofgehalte echter uitgekristalliseerd als graphiet, dan is het breukGieteiijtechniek "



vlak grijs tot zeer donkergrijs op zwart af met diepdonkere glinsterende plekjes d.i. het graphiet.
Men onderscheidt gemakkelijkheidshalve de in het ijzer aanwezige koolstof in een aantal vormen en wel in :
a. hardingskool, dat is koolstof, die in vloeibaren toestand geheel in het ijzer opgelost is en die hiermede bij stolling een legeering vormt, terwijl tijdens deze stolling een gedeelte zich kan afscheiden in den vorm van graphiet. In vloeibaar ijzer is alle koolstof als
"hardingskool in opgelosten toestand aanwezig.
b. carbidkool ; koolstof, die met chemisch zuiver ijzer een verbinding vormt, gekenmerkt door de formule Fe3C, bestaande uit 93-34 % Fe en 6.66 % C.
c. graphiet; koolstof, die bij afkoelipg van sommige soorten technisch ijzer vrijkomt en in kristalvorm als hexagonale plaatjes de ijzerkristallen min of meer gelijkmatig van elkaar scheidt en
d. temperkool, die ontstaat als daarvoor geschikte, veel carbidkool bevattende, ruwijzersoorten gedurende langeren tijd aan hoogere temperaturen worden blootgesteld, waardoor de carbidkool uiteenvalt volgens de chemische formule F^C = 3 Fe + C, waarbij de vrijgekomen koolstof zich in z.g. temperkoolnesten verzamelt; deze koolstof is niet kristallijn zooals graphiet, doch 'amorph.
Het gehalte, en de wijze waarop de koolstof zich in het ijzer gedraagt, beïnvloeden de eigenschappen ervan zoo sterk, dat men het technische ijzer in drie groepen kan indeelen, t.w. :
1. ijzer met een koolstofgehalte van 0.03 — 1.5 %. Dit ijzer is in het algemeen smeedbaar, d.w.z. dat het in rood- tot witgloeihitte min of meer deegachtig is en zich dus door druk of slag laat vervormen.
2. ijzer met een C-gehalte van 1.5 —2.3 %, dat in hooge temperaturen niet deegachtig, maar traag vloei baar is en dus noch geschikt is om gesmeed te worden, noch zich laat gieten. Deze soort wordt in de techniek slechts zeer zelden gebruikt..
3. ijzer met een hooger C gehalte dan 2.3%, dat op hooge temperatuur gebracht, vrijwel plotseling van den vasten in den vloeibaren toestand overgaat, dan dun vloei baar is en meestentijds gemakkelijk in v#rmen gegoten kan worden.
Deze laatste soort ijzer, die men ruwijzer noemt, zal het voornaamste deel van dit boek in beslag nemen. Een vormverandering van dit ijzer kan dus alleen door smelten, gevolgd door het gieten in vuurvaste vormen, verkregen worden, waardoor al naar den aard van den vorm,



19
machine- of scheepsdeelen, huishoudelijke artikelen, enz. kunnen ontstaan'.
De hiervoor geschikte ruwijzersoorten duidt men aan met den verzamelnaam „gieterijruwijzer" of ook wel met den naam „piekijzer" (anglicisme, verbastering van het Engelsche pig-iron), waarna men het, zoodra het gesmolten is om het in vormen te gieten, met den naam gietijzer bestempelt. In het algemeen worden hiervoor ruwijzers gekozen met een hoog graphietgehalte; soms worden ook speciale gieterijruwijzers met een tamelijk hoog gehalte aan carbid- en hardingskool toegepast, die door plotselinge afkoeling glashard worden en op de breuk zeer lichtgrijs tot wit getint zijn. Het verkregen product heet hardgegoten ijzer ; men noemt het ook wel hier te lande naar het Duitsch hartgi sz.
Smeedbaar ijzer heeft een hooger smeltpunt dan ruwijzer en kan, mits zoo hoog verhit, dat het goed vloeibaar is, onder bepaalde voorwaarden in vormen worden gegoten ; het op deze wijze verkregen materiaal heet — onverschillig of het in den convertor, den SiemensMartih- of electrostaaloven gesmolten is — in vormen gegoten staal of vormgietstaal, welke benaming strikt genomen oneigenlijk is, omdat men onder staal een smeedbaar en hardhaar ijzer pleegt te
verstaan met 0.6—1.5 % C, terwijl hier het C- gehalte als regel beneden 0.6% is gelegen en daarmede in het gebied van het vloeiijzer komt. Juister ware het dus dit materiaal vormgietvloei= ijzer te noemen, al is deze benaming niet mooi; het spraakgebruik heeft echter den naam vorm-
Fig. 3. Grijs ruwijzer met grove graphietplaatjes gietstaal aangenomen.
(z.g. donkergrijs ruwijzer). ° ......
Reeds in de inleiding is er op gewezen, dat het ruwijzer door smelting van ertsen in hoogovens onder gebruik van cokes, soms ook houtskool, anthraciet of steenkool, gesmolten werd. Al naar de breuk er uitziet, kent men grijs-, fig. 3, gehalveerd-, fig. 4, en witruwijzer, fig. 5, terwijl het — ten deele naar het gebruik, dat men er van maakt — onderscheiden



HOOFDSTUK III
A. GIETCOKES
N het algemeen wordt onder verbranding verstaan een chemisch proces, waarbij de zuurstof zich verbindt met een of andere brandbare substantie. Zoo is het verweeren van steenkool bij het langen tijd in de open lucht opgeslagen liggen, de oxydatfe van ijzer tijdens de be¬
werking bij gloeihitte of in vloeibaren toestand en het roesten van enkele metalen niets anders dan het vormen van een chemische verbinding van deze stoffen met de zuurstof van de atmosfeer. Bij iedere verbranding wordt warmte ontwikkeld ; geschiedt deze warmteontwikkeling zöö heftig, dat daarbij de stof gloeiend wordt en dus lichtverschijnselen bemerkbaar worden, dan duidt het spraakgebruik dit verschijnsel meer begrensd aan met den naam „verbranding". Stoffen, die bij verwarming brandbare gassen doen ontwijken, welke iri aanraking met de atmosferische lucht, vlammen doen ontstaan, zijn b. v. hout, steenkool, bruinkool, enz. Brandstoffen daarentegen, die reeds het meerendeel van hun gasgehalte verloren hebben, zooals houtskool en cokes, kunnen zich slechts aan de oppervlakte met zuurstof verbinden en gloeien dus alleen. In het algemeen noemt men die processen, waarbij door de verbranding warmte vrijkomt, exotherme processen, diegene daarentegen, waarbij warmte voor het verloop van het proces moet worden toegevoegd, noemt men endotherme processen. In het gieterij bedrijf komen deze beide processen dikwijls tegelijkertijd voor en zij zijn voor een goed begrip van het verloop \»an het bedrijf van groote waarde, immers de inwerking van de verbrancWngsgassen op het vloeibaar metaal kan gesplitst worden in een oxydeerende, dus zuurstof afgevende en een reduceerende of zuurstof onttrekkende. De mate van scheikundige aantrekking, de z. g. affiniteit, zal in het algemeen bepalen of de zuurstof aan een bepaalde verbinding zal worden onttrokken, Jan wel of deze verbinding intact zal blijven.
Aangezien in het gieterij bedrijf en wel v.n.1. waar het het smelten



39
heeft. Een prima gietcokes moet minsterts een drukvastheid hebben van 80 K.G. /cM2 en per M3 ca. 380—530 K.G. wegen ; in het algemeen is men met goede dichte cokessoorten goedkooper uit dan met poreuze, omdat de dichtere soort meer ijzer smelt in hetzelfde tijdsverloop dan een even groote hoeveelheid poreuze cokes ; toch kan, indien de distillatietemperatuur in den cokesoven niet goed gekozen is, ook een uit goede cokeskolen vervaardigde cokes poreus zijn. Het metaalachtige breukvlak is niet steeds een maatstaf voor de goede kwaliteit van de cokes, omdat een hoog S-gehalte dit verschijnsel in de hand werkt; er behoeft dan ook nauwelijks op gewezen, dat deze cokes niet voor gieterijdoeleinden bruikbaar is. Dikwijls kan men een zwavelhoudend stuk cokes daaraan onderscheiden, dat na eenigen tijd op het versche breukvlak bruine vlekken ontstaan. Die cokes daarentegen, die uit cokesovens is verkregen, waarin tevens de waardevolle bijproducten als teer, ammoniak, enz. gewonnen worden, bezit als regel geen licht, maar een diep donker breukvlak ; dit behoeft dus geen reden tot afkeuring te zijn.
Chemisch bevat een goede gietcokessoort ca. 86—88 % koolstof, 9—11 °o asch, ca. 0.15—0.75 % S en een zeer gering P-gehalte. Goede gietcokes is duurder dan eenige andere soort cokes en men kan bij de afname van grootere kwantums hooge eischen aan de kwaliteit stellen, o. a. dat ze afkomstig is van zwavel- en ascharme kolen, dat de einden der cokeskoeken, zooals deze uit de retorten der cokesovens verkregen worden, uit de cokes zijn verwijderd, omdat deze steeds ongedistilleerde stukken steenkool bevatten en eindelijk, dat ze goed is gebluscht, d. w. z. na het verlaten van de retorten met water bespoten om verbranding der gloeiende cokes bij aanraking met de atmosferische lucht te beletten. Een teveel aan bluschwater kan echter een verzuipen van de cokes tengevolge hebben, waardoor het vochtgehalte stijgen kan tot ca. 25 %. Goede gietcokes mag niet meer dan 1.5 % water bevatten, maar als regel wordt dit percentage wel aanzienlijk overschreden.
Voor en tijdens den wereldoorlog werd hier te lande voor het overgroote deel Duitsche gietcokes van cokesovens uit Rijnland en Westfalen in het gieterij bedrijf gebezigd ; bij de thans aldaar heerschende brandstof-schaarschte zal deze langzamerhand wel moeilijk te verkrijgen zijn en zullen de Hollandsche gieterijen dus hoe langer hoe meer aangewezen worden op inlandsche gietcokes, verkregen door droge distillatie van Limburgsche steenkool. Sinds kort zijn de cokes-



4o
ovens van de Staatsmijn „Emma" in bedrijf, die een gietcokes leveren van de navolgende samenstelling :
10 % asch (op de droge stof gerekend), i.i—1.2 % zwavel bij een vochtgehalte van 5 % ; de drukvastheid dezer cokes bedraagt ongeveer 180 K.G./cM2.
Voor het smelten van het gieterijruwijzer in den koepeloven en in het algemeen bij ieder ijzersmeltproces zijn stoffen noodig, die ten doel hebben :
a. een beschuttende werking op het gesmolten metaal uit te oefenen om te beletten, dat schadelijke bestanddeelen erin zouden worden opgenomen en
b. om de ongewenschte bestanddeelen in het metaal te binden en in, bij de gegeven temperatuur op het metaal drijvende, dunvloeibare verbindingen om te zetten, zoodat deze gemakkelijk kunnen worden verwijderd.
Deze stoffen noemt men toeslagen en bij het koepelovenproces komen hiervoor in aanmerking :
1. kalksteen,
2. vloeispaath.
De kalksteen wordt gebruikt in den vorm van gewone handelskalksteen, hardsteen- en marmerstukken en oester- of andere schelpen. De kalksteen wordt tot vuistgrootte verkleind en in 2.5—5 % van het te smelten ijzergewicht aan den koepeloven toegevoegd. Zij bindt de asch van de cokes en het zand van de zelden geheel zandvrije pieken ruwijzer en gaat verbindingen aan met de afsmeltende bekleeding van den koepeloven, zoodat een dunvloeibare massa ontstaat, waaruit het ijzer slechts in geringe mate schadelijke stoffen kan opnemen. Gezien deze werking spreekt het wel van zelf, dat de kalksteen zoo min mogelijk kiezelzuur bevatten mag, terwijl een hoog aluminiumoxydgehalte, hoewel op zichzelf onschadelijk, omdat het zich betrekkelijk inactief gedraagt, van geen nut is en dus als onnoodige ballast kan worden beschouwd. Dikwijls komt in handelskalksteen en in hardsteen een percentage gips voor, een zwavelzure verbinding, die schadelijk voor het ijzer is, omdat maar al te gemakkelijk zwavelijzer ontstaat volgens de formule
CaSO, + 4Fe = FeS • -f CaO + 3FeO
gips + ijzer = zwavelijzer + calciumoxyd J- ijzeroxyd.
B. TOESLAGEN



49
dooreengemengd. Tijdens dit kolleren wordt het zand bevochtigd, is het eenmaal voldoende gewreven, dan wordt het automatisch uit den trog verwijderd. Een te sterk wrijven in de kollergang mag niet plaats hebben, omdat dan het scherpkantige zand zou worden verbrijzeld, z.g. zou worden „doodgemalen". Beter is daarom de kollermolen volgens fig. n, die algemeen in Frankrijk en België gebruikt wordt en waarbij de zware loopers vervangen zijn door drie bolvormige geraamten, die om een centrale spil roteeren. In ieder geraamte ligt een hardgegoten ijzeren kogel, die zich hierin vrij kan bewegen; dikwijls echter worden deze kogels niet toegepast. Door de rotatie
Fig. ii. Belgische kollermolen.
wordt het zand innig vermengd, van pletten en dus van doodmalen is geen sprake. Nadat het zand den kollermolen heeft verlaten, passeert het gewoonlijk nog een kruisslagmolen om het voldoende los te maken, waarna het eindelijk nog gezeefd wordt. Hoe fijner gietwerk gegoten zal worden, des te zorgvuldiger moet de zandbereiding zijn en des te meer zorg aan het zeven worden besteed. Voor de leemvormerij moet het vette vormzand gesneden worden in den z.g. leemsnijder, fig. 12. Dit werktuig bestaat uit een cylindrisch gegoten lichaam, waarin een verticale met stalen messen bezette as roteert, waardoor de leem gekneed en gesneden wordt en een gelijkmatige consistentie verkrijgt; dan wordt ze in een leemkollergang met oude leem, mager vormzand, vlasschelven of turfmolm vermengden innig dooreengekneed. Met een Gieterijtechniek „■•-fïiC1



50
betrekkelijk gering aantal eenvoudige werktuigen is een goede zand- en leembereiding te verkrijgen. Half- of heelautomatische inrichtingen zijn alleen loonend voor zeer groote of speciaalgieterijen ; het is hier niet de plaats om daarop nader in te gaan. Fig. 13 geeft een opstellingsplan van een eenvoudige zandbereidingsinstallatie.
Fig. ia* Leemsnijder.
Het gebruikte vormzand wordt vanuit de gieterij met behulp van een elevator 1 over den zandbreker 2 op de zeef 3 gebracht, vanwaar het gezeefde vormzand den magnetischen scheider 4 passeert om vervolgens in het reservoir 5 opgezameld te worden. Het versche vormzand wordt door den elevator 6 in den kollermolen7 geleid en vandaar door den kleineren elevator 8 in de roteerende zeef 9 gebracht.



S1
Van hieruit komt het terecht in het reservoir 10. Het versche vormzand uit 10 en het oude vormzand uit 5 worden in de juiste verhouding in den mengbak 12, waarin zich een transportschroef bevindt, vermengd, terwijl het benoodigde houtskool- of steenkoolpoeder uit
Ij Li/
Fig. 13. Zandbereidingsinstallatie
het reservoir 11 aan het mengsel wordt toegevoegd. Tevens kan door een boven den trog 12 geplaatste geperforeerde buis het noodige water ter verkrijging van een zeker gewenscht vochtgehalte aangevoerd worden. De transportschroef beweegt het gereedzijnde mengsel langzaam naar den kruisslagmolen 13, waarin het „luchtig" wordt geslagen. Het zand is hiermede voor de\gieterij gereed; 14 is een leemsnijder.



HOOFDSTUK V
DE CHEMISCHE SAMENSTELLING VAN HET GIETERIJRUWIJZER
is het een onafwendbare eisch, dat men vooral de invloeden kent, die door een hooger of lager koolstof-, silicium-, mangaan-, phoshoren zwa velgehal te op den aard en de eigenschappen van het door smelten van een ruwijzermengsel — de z.g. charge — verkregen gietijzer worden uitgeoefend. Daarbij kan ook een kort overzicht over de uitwerking van het aanwezig zijn van andere elementen niet worden gemist.
Vermeld werd reeds, dat graphiet of z.g. vrije koolstof het ijzer zacht maakt, zijn octogonale plaatjes scheiden de ijzerkristallen van elkaar. Opgeloste en z.g. gebonden koolstof (hardingskool en carbidkool) maken daarentegen het ijzer hard, dicht en homogeen ; een gietstuk met te weinig graphiet en teveel opgeloste koolstof is daarom moeilijk te bewerken, maar aan den anderen kant kan teveel graphiet aanleiding geven tot poreuze gietstukken, die in vele gevallen niet bruikbaar zijn : een gegoten ijzeren cylinder voor een hydraulische pers moet uit den aard der zaak vrij van poriën zijn. In het kort moet dus de chemische samenstelling van een gietstuk beantwoorden aan de daaraan te stellen eischen en de charge behoort dus — al naar het doel, waarvoor het gietstuk dienen moet — zoodanig te worden samengesteld, dat een gietijzer met meer of minder opgeloste koolstof ontstaat. Graphiet ontstaat vooral in het inwendige der gietstukken, de buitenste laag, die bij gewoon gietwerk zelden dikker dan 0.25—1.5 m.M. is, bevat v.n.1. carbid- en hardingskool. In gieterijruwijzer dus komen zoowel vrije als opgeloste en gebonden
IMM!
IN hoofdstuk I wierd er op gewezen, dat behalve het chemische element ijzer, het ruwijzer 'verschillende andere elementen bevat, die alle in minder of meerdere mate zijn eigenschappen beïnvloeden. Voor een goed begrip der
in de ijzergieterij gebruikte mengsels en methoden
A. Koolstof



53
(Fe3C) koolstof naast elkaar voor ; de bepaling van het totaal koolstofgehalte, de som van de gehalten van de drie soorten koolstof is voor de praktijk der ijzergieterij van zeer veel belang. In chemisch volkomen zuiver ijzer kan dit totaal koolstofgehalte stijgen tot 4.2 % en bij aanwezig zijn van andere elementen nog toenemen. De graphietafscheiding wordt beïnvloed door de wijze van afkoeling van het gegoten ijzer ; wordt het n.1. langzaam afgekoeld, dan ontstaat meer graphiet dan wanneer de afkoeling snel geschiedt. Om deze reden heeft een onderzoek naar het graphietgehalte — van hoe groote theoretische waarde overigens ook —i voor het practische gieterij bedrijf weinig zin.
De hoeveelheid koolstof, die het technische ijzer kan opnemen, wordt vrijwel bepaald door de beide elementen silicium en mangaan. Terwijl het eerste de oplossing van koolstof tegenwerkt, wordt ze door mangaan bevorderd, maar bovendien wordt het 'totaal koolstofgehalte door toevoeging van koolstofarm ijzer, bijv. vloeibaar smeedijzer verlaagd, waardoor de graphietafscheiding wordt tegengewerkt en de breuk van het verkregen gietijzer meer naar den witten kant zal overhellen.
B. Silicium
Silicium vermindert in het algemeen de koolstofopname: bij toename van het Si-gehalte van 1.5—4 %, daalt voor ieder aanwezig % Si het totaal koolstofgehalte met 0.2—0.3 % ; daarentegen doet de toename van het Si-gehalte het graphietgehalte ten opzichte van het totaal koolstofgehalte toenemen. Deze beide invloeden werken dus tegengesteld en ze bereiken een evenwicht bij circa 2.7 % Si, waarbij procentuaal ten opzichte van het totaal koolstofgehalte een maximum hoeveelheid graphiet ontstaat. Hieruit volgt, dat meer dan 2.7 % Si in een gietijzer bestemd voor normale gietstukken, niet toelaatbaar moet worden geacht, omdat anders het totaal koolstofgehalte te laag zou worden en daarmede de vastheid te sterk dalen zou. Slechts voor electrotechnische en zuurbestendige gietstukken is een hooger Sigehalte gewenscht, eenerzijds in verband met de daardoor teweeggebrachte magnetische eigenschappen, anderzijds door de weinige aantasting.
Uit den aard der zaak wordt het meeste Si in grijs ruwijzer aangetroffen, dat van 1.25—2.7 % kan bevatten, terwijl wit ruwijzer als regel slechts 0.1—0.85 % Si bevat. Bij het smelten van het ruwijzer in den koepeloven gaat steeds een deel van het Si door verbranding



54
verloren, waarom bij het bepalen der charge voor een overmaat aan Si wordt gezorgd. De grootte van deze overmaat kan bij iederen koepeloven uit het verschil der scheikundige analysen van de charge voor het smelten en van het gietijzer na de gieting worden bepaald en dus worden uitgedrukt in een vast percentage, betrekking hebbende op dien specialen koepeloven. Dit verliespercentage bedraagt niet zelden ca. 25 %.
C. Mangaan
Hoe meer mangaan het ijzer bevat, des te meer koolstof kan het oplossen, maar daar staat tegenover, dat de graphietafscheiding vermindert en het gehalte aan opgeloste koolstof dus toeneemt. Een hoog mangaangehalte maakt het ijzer wit, hard, bros en moeilijk bewerkbaar ; is echter het Si-gehalte binnen normale grenzen gelegen, dan werkt Mn eerst boven 0.8 % schadelijk. Moet echter het gietstuk een hooger percentage Mn bevatten, wat uit vastheidsoogpunt wenschélijk kan zijn, dan moet terwille van de bewerkbaarheid ook het Si-gehalte toenemen ; opgemerkt moet echter worden, dat wanneer het phoshorgehalte van de gebruikte ruwijzersoort hoog is, men niet teveel Mn mag toelaten, omdat phoshor eveneens brosheid veroorzaakt en dus de nadeelige werking van het Mn versterkt zou worden. Proefondervindelijk is gebleken, dat meer dan 0.7 % Mn in dit geval niet toelaatbaar moet worden geacht; over het geheel echter wordt het gietijzer door mangaan eer beter dan slechter; omdat het het ijzer dunvloeibaar maakt en het den schadelijken invloed van den zwavel elimineert. Bij het smelten in den koepeloven verbrandt de Mn het eerst, omdat zijn affiniteit tot de zuurstof der ingeblazen verbrandingslucht grooter is dan van een der andere elementen, het beschut dus deze elementen voor ontijdige verbranding, m.n. wordt Si beschermd en het hardworden van het gietijzer tegengegaan, terwijl de oxydatie van het ijzer zooveel doenlijk wordt vermeden. Voor gewone grijze gietstukken wordt gewoonlijk 0.3—0.4 % Mn toegepast, niet zelden echter gaat men tot 0.7 %. Men doet goed de verhouding tusschen gieterijruwijzer en afvalijzer (zie Hoofdstuk II), zoo te kiezen, dat deze percentages bereikt worden.
D. Phosphor
Phosphor maakt het ijzer dunvloeibaar, het oppervlak der gietstukken glad en de contouren komen scherp uit.. Een teveel aan



56
koolstof + calciumoxyde + ijzersulfide = ijzer-f-calciumsulfide + koolmonoxyd.
Het calciumsulfide drijft op het vloeibare ijzer als slak en kan bij het gieten in de gietpan worden teruggehouden, het CO ontwijkt.
F. Koper en Arsenicum
Koper komt dikwijls in geringe hoeveelheden in het ruwijzer voor ; hoewel minder schadelijk dan zwavel, versterken beide elkaar, indien dit laatste element tevens aanwezig is. Men heeft eenigermate een houvast betreffende den nadeeligen invloed van zwavel en koper tezamen, indien men van verschillende gietstukken het koper- en zwavelgehalte bijeen telt en van iedere gieting hiervan staten bijhoudt. In het algemeen neemt men aan, dat de invloed van het kopergehalte staat tot dien van het S-gehalte als de atoomgewichten, dus als 32:64 of als 1:2. In de praktijk worden kopergehalten van 0.15 % reeds als zeer schadelijk beschouwd.
Het ijzer bevat als regel slechts sporen arsenicum, meer dan 0.05 % wordt in het ruwijzer zelden aangetroffen ; de werking komt overeen met die van zwavel.
G. Aluminium
Evenals de volgende elementen komt het aluminium, tenzij in sporen, nooit van nature in het gieterijruwijzer of in het gietstuk voor. Wijst dus de analyse uit, dat een eenigermate aanzienlijk quantum aluminium aanwezig is, dan is het opzettelijk aan het gietijzer toegevoegd. Evenals het Si begunstigt het de graphietafscheiding, mits de toegevoegde dosis niet grpoter is dan 1 %. Men bezigt het Al in het gieterij bedrijf v.n.1. om de zjiurstof ver bindingen, die zich uit de zuurstof der ingeblazen lucht met de elementen van het gieterijruwijzer hebben gevormd, te splitsen, waarbij het Al zich verbindt met deze gebonden zuurstof en aluminiumoxyd (AljOj) vormt, dat als slak op het gietijzer drijft en verwijderd kan worden. Daartoe wordt het Al aan den inhoud van de gietpan toegevoegd ; het oefent dus een z.g. desoxydeerende werking uit en — daar bij de vorming van het A1203 warmte vrijkomt (1 K.G. Al geeft bij verbinding met zuurstof 7200 Cal.) — verhoogt het de temperatuur van het ijzer, waardoor het zeer dunvloeibaar wordt en de vormen beter vult. Gewoonlijk wordt niet meer dan 0.05 % toegevoegd en men past het vooral dan



57
toe, als door teveel of te weinig Si een te geringe graphietafscheiding te verwachten is. In de"~staalgieterijen wordt het als desoxydeerend middel zeer veel toegepast. Een voordeel is eindelijk nog, dat de reactie den inhoud van de gietpan in heftige beweging brengt, waardoor in het ijzer opgeloste gassen — waarover later meer — gemakkelijk kunnen ontwijken en het gietijzer in het algemeen reiner en zuiverder wordt.
G. Chroom en Titaan
Chroom wordt in den vorm van ferrochroom met 40—65 % Cr een enkele maal aan gietijzer toegevoegd voor die gietstukken, welker oppervlakken een groote hardheid moeten bezitten, zooals voor glijbanen, loopvlakken, enz. Hier te lande wordt het echter, voorzoover bekend, tot heden niet toegepast.
Titaan maakt het ijzer hard en dicht, taaier en daardoor meer rekbaar ; het wordt als ferrotitaan, een alliage met 40—50 % of met 10—15 % titaan, aan het vloeibare ijzer toegevoegd. Evenals aluminium desoxydeert het het ijzer en komt er bij de reactie warmte vrij; men heeft er goede resultaten mede bereikt bij die gietstukken, die zeer dunwandig moeten zijn en aan hooge drukkingen en temperaturen blootstaan, zooals automobielcylinders en papierwalsen.



59
Behalve volgens deze wijze van vormen is het ook mogelijk gietvormen te maken met mallen of schabionen. Fig. 15 geeft hiervan een voorbeeld. Om een verticale stang 1 kan een mal of schablone 2 roteeren en wel zoodanig, dat het overtollige vormmateriaal weggesneden en daarna verwijderd kan worden. Op'deze manier ontstaat een komvormige holte, die, nadat de verticale stang is verwijderd, de kern 3 aangebracht, met behulp van de kernprent gecentreerd en de vorm met metaal volgegoten is, den ketel 4*geeft. In de model-
Fig. 15.
makerij geeft men er zich rekenschap van of het verlangde gietstuk met behulp van een enkel model'zal worden vervaardigd, al of niet met gebruik van kernkasten of door middel van schabionen, dan wel of men
model,'kernkast en schablone zarcombineeren.
Hoewel hout verschillende onaangename eigenschappen bezit, die. het minder geschikt doen lijken voor de model vervaardiging, wordt het toch bij voorkeur gebruikt, omdat het zich gemakkelijk laat bewerken en men het met geringe moeite iederen gewenschten vorm kan geven. V.n.1. komen de volgende soorten in aanmerking : a. grenenhout, afkomstig van den pijn- of mastboom, groven den, (Pinus Sylvestris). Het heeft een hoog harsgehalte, is daarom bestand tegen vocht en bovendien zeer duurzaam ; het wordt vooral toegepast voor middelzware en zware modellen. Doordat het weinig van vocht te lijden heeft, is het een gezocht materiaal



6o
voor de vervaardiging van mallen en voor die modellen, die langen tijd in het vormzand moeten blijven liggen en dan niet mogen trekken of zwellen.
b. vurenhout, afkomstig van den fijnen den (Picea Excelsa), wat zeer veel gebruikt wordt, evenals
c. dennenhout, afkomstig van den zilverden (Abies Pectinata). Beide soorten bevatten minder hars dan het grenenhout, ook trekken ze sterker dan dit laatste, vooral als het hout warrig is, wat door ongelijken groei veroorzaakt wordt, omdat dan veel vezels bij het tot planken zagen vernield zijn, waardoor de krimp zich tijdens het drogen in verschillende richtingen kenbaar maakt.
Bij het inkoopen moet men er dus op letten, dat het hout niet warrig is, omdat daardoor de nauwkeurigheid van het model . spoedig te wenschen overlaat.
d. elzenhout van den els (Alnus), zeer zacht, niet veerkrachtig en gemakkelijk te splijten ; het is echter taai en trekt weinig.
e. peren- (Pirus Communis) en appel- (Pirus Malus) hout wordt voor fijnere modellen voor sierwerk veel gebruikt. In de gewone modelmakerij wordt het echter zelden toegepast.
f. eschdoorn of ahornhout (Acer Pseudoplatnus) wordt om zijn groote hardheid en geringe slijtage voor zeer dunne modellen gebezigd, bijv. voor kussenblokmetalen.
g. hagebeuk (Carpinus Betulus) trekt en krimpt heel weinig en is dus een geschikt materiaal voor modellen.
Wordt een model uit niet voldoende droog hout gemaakt, dan trekt en zwelt het sterk, waardoor de afmetingen veranderen. In verband
methet bovenstaande moet men dus vooral met dennen- en vurenhout zeer voorzichtig zijn. Het is daarom aan te bevelen zooveel mogelijk z. g. gewaterd, d.i. in stroomend water uitgeloogd hout te nemen. Eerst na het wateren wordt het hout tot deelen of planken gezaagd en daarna gedroogd, waardoor scheuren door
te sterk en ongelijk krimpen vermeden „. „ ,, /*js 6 1 r Fig. 16. Getrokken plank,
wordt. Tegenwoordig wordt door kunstmatig stoomen en drogen eveneens goed werkhout verkregen, wat het voordeel heeft, dat het proces sneller verloopt. Fig. 16 geeft een getrokken plank weer, waaruit te zien is, dat het



6i
oudere worteleinde minder krimpt dan het topeinde. Is geen gewaterd, gedroogd en gezaagd hout te betrekken, dan worden de stammen ter plaatse tot planken gezaagd en deze in de lucht onder een afdak gedroogd, zie fig. 17. Van tijd tot tijd wordt het hout gekeerd. De planken nemen, al naar de plaats, die ze in den oorspronkelijken stam innamen, een vorm aan naar fig. 18 A, B, of C, omdat deze naar het hart van den stam toe uit oudere lagen bestaan, dan de verder van het hart afgelegen lagen, en de eerste dus minder krimpen. Goed modelhout geeft bij het kloppen met een hamer een helderen
klank, terwijl de opeenvolgende jaarringen smal moeten zijn, wat wil zeggen, dat het hout langzaam gegroeid is.
Daar de metalen tijdens het stollen krimpen, moeten de modellen zooveel grooter worden vervaardigd als met het bedrag dier kiimp, de z.g. krimpmaat, overeenkomt. Zoo krimpt gietijzer ongeveer <-*-9°—1 %. gegoten staal en vloeiijzer 1.5—2 %. Als regel geldt, dat langzaam afkoelende gietstukken minder krimpen dan snel afkoelende, met als diiect gevolg, dat dikke gietstukken minder aan krimpen ondeihevig zijn dan dunwandige, terwijl de krimpmaat grooter is naarmate het metaal meer zwavel en mangaan, echter kleiner, wanneer het meer silicium bevat. Zwavel oefent een zeer nadeeligen invloed uit. De sterkste krimp treedt in het algemeen bij het begin van de stolling op; vooral bij staal en vloeiijzer is deze krimp dan zeer groot, waarom men om later te vermelden redenen, na de stolling de vormkasten wegneemt, de kernen losstoot en soms het geheele gietstuk blootlegt.
Om bij het modelmaken direct rekening te kunnen houden met de krimpmaat, wordt gewoonlijk voor het uitzetten der maten van de teekening op het hout gebruik gemaakt van speciale duimstokken, die voor gietijzer op een lengte van 101 c.M., voor de staalgieterij op een



62
lengte van 102 c.M. in honderd deelen verdeeld zijn. Daar langgerekte gietstukken' meer krimpen dan kortere; wordt hier gewoonlijk een ruimere krimp aangenomen of wel men zorgt, dat aan de te bewerken vlakken voldoende materiaal ontstaat. Op die plaatsen, waar het gietstuk moet worden bewerkt, wordt bij gietijzer 2—3 m.M. materiaal toegegeven, bij zware stukken kan dit tot 6 m.M. stijgen. Aan die gietstukken, welker te bewerken plaatsen aan sterke slijtage blootstaan wordt zoo weinig mogelijk materiaal toegegeven om daardoor na de bewerking zooveel mogelijk van de harde gietkorst te behouden. Kleinen gegoten stalen stukken geeft meii ca. 5 m.M., grooteren tot 15 m.M. toegift ; een en ander is echter van verschillende factoren afhankelijk, zoodat een beoordeeling der omstandigheden, waaronder het model zal worden gevormd, mede de juiste bewerkingstoegift bepaalt. Waar het vormmateriaal neiging vertoont zich aan het model te hechten en dit bij het uitlichten uit het vormmateriaal beschadiging van den vorm zou veroorzaken, worden de modellen steeds op de verticale vlakken van aanraking met het vormmateriaal llauw conisch z.g. „lossend" gemaakt. Het voordeel is, dat deze modellen niet met een hamer in het vormmateriaal behoeven te worden losgeklopt, waardoor de vorm niet grooter wordt dan noodig is. Onoordeelkundig en ruw loskloppen veroorzaakt vooral bij ingewikkelde en grootere modellen beschadigingen, die later moeten worden bijgestreken of „geflikt" en niet zelden een aanzienlijk zwaarder stukgewicht geven dan noodig is. Vooral die fabrieken, die niet zelf gieten, dragen hiervan de nadeelige gevolgen, wanneer tegen kiloprijs geleverd wordt. Hoe sterker het model losgeklopt wordt, hoe grooter het stukgewicht. Modellen, die door draaien en gelijktijdig" oplichten uit het vormmateriaal verwijderd worden, bijv. schroefraderen, behoeven niet of slechts weinig lossend te zijn. Naarmate het vormmateriaal sterker om het model aangestampt wordt, moet dit laatste meer lossend zijn vervaardigd. Modellen voor gegoten staal en vloeiijzer, waarvan de vormen vast worden gestampt en gewoonlijk uit leem worden vervaardigd, moeten meer lossend zijn, dan modellen ten gebruike in natte vormen. Gewoonlijk worden houtmodellen 2 m.M. per meter lossend gemaakt, voor binnen het model gelegen vlakken is de coniciteit echter meer en kan deze wel tot 3 m.M. per meter stijgen, fig. 19. Metalen modellen worden als regel minder sterk lossend gemaakt. Zelden wordt een houtmodel, een kernkast of een mal uit een massief stuk hout vervaardigd ; zelfs al zou het zod eenvoudig zijn, dat het



65
de;kern naar fig. 23b verkregen wordt.c[Door~deze nu in den vorm n te passen, is de gietvorm compleet. Men kan echter ook op gemakkelijker wijze de kern in den vorm verkrijgen door een gewone
Fig. 33a Kernbakje. Fig. 33b. Kern
cylindrische kern in den vorm te plaatsen en nu met een z.g.' flikplankje volgens fig. 24 de overtollige ruimte met vormmateriaal op te vullen. Men heeft dan het voordeel, dat de kernbak naar fig. 24 eenvoudiger is dan naar fig. 23a, terwijl het bijbehoorende plankje gauw vervaardigd is. Niet altijd is het noodzakelijk twee kernprenten voor een doorgaande kern aan een model aan te brengen. Gieterijtechniek



66
Wenscht men een riemschijf te gieten naar fig. 25, die terwille van een zooveel mogelijke poriënvrije gieting wordt gegoten met toepassing van een z.g. verloren kop, dan krijgt het model naar fig. 25a slechts één kernprent, die met het model een geheel uitmaakt. De verloren kop wordt echter slechts gecentreerd door een modelpen. In den vorm wordt dan een kern geplaatst, alsjin fig.j25 aange-
i
Fig. 24. Flikplankje i, kernbak 2 en vorm.
gevenjdie, vooral wanneer dergelijke onderdeden uit gegoten staal worden j vervaardigd, met leempap als bindmiddel in het door de kêmprent|gevormde gat wordt vastgezet om opdrijven onder den drukWan het vloeibare metaal te voorkomen.
Bestaan modellen uit twee deelen, dan wordt op het scheidvlak gewoonlijk in zwarte verf de vorm van de kern aangegeven. Het]is duidelijk, dat, als in cylindrische vormen, die met een mal worden gevormd, kernen moeten worden aangebracht, de benoodigde holte^voorjdeze kernen verkregen kan worden door een doelmatige verlenging van den mal, waarin de kernprent past, zie fig. 15. Zoodra dfe werkteekening van een gietstuk in de modelmakerij beland



67
Fig. 25. Riemschijf met verlc
kop.
is, wordt hiervan een uitslag op ware grootte gemaakt op het hout, dat gebezigd zal worden of, als de afmetingen dit niet toelaten, op een groot stuk papier, waarna het hout uitgezocht en in den vorm gezaagd wordt. Wenscht men bijv. een model van een tandrad, dan wordt de velg steeds uit stukken opgebouwd om trekken zooveel mogelijk te vermijden. Hiervoor wordt een plank aan rechthoeken gezaagd en deze aan elkaar gelijmd, waaruit dan de velgsegmenten worden gezaagd, fig. 26a. Fig. 26 b
Fig. 26. Tandwiel
geeft eindelijk ,'de constructie van het geheele tandradmodel weer, waarvan de deelen door lijm en draadnagels bijeen worden gehouden.



68
Veelal wordt voor de onderlinge verbinding ook gebruik gemaakt van schroeven of zwaluwstaarten. Modellen, die zonder bezwaar uit het vormzand gelicht kunnen worden, behoeven niet uit meerdere deelen te bestaan, doch kunnen massief blijven. Zoo kan bijv., een zware gegoten ring gevormd worden met een houtmodel volgens fig. 27, waarvan de inwendige ruimte tevens voor de vervaardiging van de kern dient.
Kan een model moeilijk of in het geheel niet uit het vormmateriaal
Fig. 27. Fig. 28. Model van een luchtketel voor een pomp.
worden gelicht zonder den vorm te beschadigen, dan wordt het uit verschillende deelen opgebouwd ; fig. 28 geeft een voorbeeld van een tweedeelig model, fig. 29 van een driedeelig.
Indien men er zich rekenschap van -geeft op welke wijze deze ruwgegoten tandwielen gevormd zouden moeten worden, dan blijkt, dat een andere manier om tot het beoogde doel te geraken, niet mogelijk is. Veel modellen worden echter in het wilde weg verdeeld, waarvoor de deeling strikt genomen, zooal niet geheel vermeden, toch beperkt had kunnen worden.



69
Waar op het deelvlak het gietstuk als regel een leelijken naadvertoont, den z.g. gietnaad, moet men er op bedacht zijn, het model zoo weinig mogelijk te deelen. Boven werd er reeds op gewezen, dat twee of meer onderdeden van een model door model pennen kunnnen worden verbonden. Modelpennen uit hout slijten spoedig en centreeren bij meerdere afgietsels de modelonderdeelen dus niet meer nauwkeurig; meer en meer worden daarom metalen modelpennen in de modelmakerij toegepast. In fig. 20a zijn beide deelen uit ijzer
Fig. 39. Driedeelig Tandwielmodel.
vervaardigd, in fig. 20b'is de'stift uit ijzer, de huls uitmessinggedraaid. Dikwijls komt het voor, dat aan gietstukken verhoogingen moeten worden aangebracht, voor het bevestigen van bussen of het indraaien van schroefbouten; in dat geval kan men öf het betreffende modelgedeelte vervaardigen volgens fig. 30a en naderhand met behulp van een modelplankje naar fig. 30b de ontstane te groote ruimte flikken, öf de borst aan het model is bevestigd aan een zwaluwstaartvormig stukje hout, zoodat het model kan worden uitgelicht zonder de zwaluwstaart en de erop bevestigde borst mede te nemen ; is het model verwijderd, dan kunnen zwaluwstaart en borst naar terzijde en vervolgens omhoog worden gebracht en weggenomen, fig. 31. De zwaluwstaarten zijn ook in wit metaa bij den handel verkrijgbaar.



77
een gietijzeren model genomen, dat zuiver wordt afgewerkt. Het oorspronkelijke houtmodel, dat voor het gieten van het metalen model dient, moet zooveel grooter zijn als overeenkomt met de gezamelijke krimp bij het gieten van het metalen model en van het gietstuk, terwijl de coniciteit ten behoeve van het lossen van een metalen model veel minder kan zijn dan voor een houten, omdat het eerste zich veel gladder laat afwerken.
Is het model vervaardigd, dan kan men met behulp van onderstaande tabel onmiddellijk het gewicht van het ruwe gietstuk bepalen. Is bijv. het model uit grenenhout, vuren of dennen gemaakt en weegt het 50 K.G., terwijl het gietstuk uit gietijzer moet worden gegoten, dan wordt het modelgewicht vermenigvuldigd met den factor 13.5 en weegt het ruwe gietstuk dus ongeveer 50 x 13.5 = 675 K.G. In de modelmakerij rekent men met een S.G. van het gietijzer van 7.3, van het gietstaal van 7.8.
Tabel XII.
materiaal materiaal van het model
van het gietstuk grenen, dennen, vuren esschen peren elzen
gietijzer 13.5 9.03 10.2 12.8
.gegotenstaai | 14.4 9.6 10.9 13.7
materiaal materiaal van het model i
van het gietstuk haagbeuk brons messing aluminium gietijzer
gietijzer 9.9 0.87 0.84 2.7 0.97
gégoten staal 10.07 °-93 °-9 3-o6 1.04



I
HOOFDSTUK VII
GIETKASTEN
h. giet- ot vormkasten dienen om het vormmateriaal den noodigen steun te verleenen, zoodat de vorm, eventueel (met het model erin, gemakkelijk te verplaatsen is. De vormkasten worden meestal uit gietijzer, soms ook uit hout, gegoten staal, plaat- of balk-
ijzer vervaardigd. Om het zand vast te houden worden ze van inspringende zandranden voorzien, zie fig. 38a.^Groote vormkasten worden
Fig. 38. Gietkasten.
binnen het raam van ribben 2 voorzien, die hetzij kruiselings, fig. 38b, of in een richting, fig. 38e, kunnen zijn aangebracht. Deze ribben, ook wel traversen of zandruggen genoemd, worden dikwijls voor het vormen met leempap bestreken om het zand beter te doen hechten ; meermalen worden hieroverheen haken uit ijzerdraad of gegoten haken volgens fig. 39 gehangen. Men stampt deze in het vormmateriaal in na ze eerst met leempap besmeerd te hebben, waardoor losaken en uitvallen van de vormgedeelten wordt vermeden. Aangezien



79
veelal meerdere kasten tezamen worden gebruikt, vooral bij het afvormen van gedeelde modellen, moeten deze, om het model uit den vorm te kunnen verwijderen, niet alleen van elkaar kunnen werden afgelicht, maar ook na het wegnemen van het model weer in juisten stand op elkaar kunnen worden geplaatst, opdat de deelen van den gietvorm weer precies overeenkomen. Daartoe zijn de gietkasten van aangegoten ooren voorzien, waarin pennen zijn gezet,
dan wel gaten zijn geboord, fig. 38c, zoodat hun onderlinge stand gewaarborgd is. Speciale gietkasten worden wel van conische aangegoten pennen en ooren naar fig. 38d voorzien. Vanzelf spreekt, datvoor nauwkeurig werk deze pennen nauwpassendinde ooren moeten sluiten. Kleine en middelsoort gietkasten worden tot een afmeting van 500 X 500 x 120 mM met handgrepen voorzien en kunnen met zand gevuld gemakkelijk
door 2 man worden gehanteerd ; grootere daarentegen voorziet men van ingeschroefde of aangegoten tappen, zoodat men met behulp van een kraan en den ^eraan hangenden kraanbalk 1 met beugels 2 de gietkast 3 kan bewegen en omkeeren, fig. 40. Zeer groote vormen worden in een z. g. damput vervaardigd, een meer of minder diepen put in den gieterij bodem, die van gemetselde of plaatijzeren wanden is voorzien en vaak een gemetseld fundament heeft voor een schabloneerspil fig. 41. De vorm van dezen damput wordt door de behoefte bepaald. Zoo zal men voor het vormen van scheepsschroeven een cirkelvormigen, voor een schaaf bankbed een rechthoekigen put kiezen.
De gietkasten, die na het vormen den put afsluiten, worden dan door



8o
aan den omtrek in den gieterij bodem ingeslagen houten pennen gecentreerd en bij heil aflichten hierdoor geleid. Duidelijk is, dat al naar de meest voorkomende grootte der gietstukken, die in een zekere gieterij worden vervaardigd, men speciale gietkasten bijv. naar fig. 38e kan toepassen, welker vorm zich zooveel mogelijk aan het te gieten stuk aanpast. Een voordeel is, dat hierdoor zoo min mogelijk vormmateriaal wordt gebruikt en onnoodige arbeid dus vermeden wordt. Gewoonlijk worden de gietkasten uit gietijzer van goede kwaliteit vervaardigd, houten kasten worden wel gebezigd voor een enkel gietstuk als bijv. een passende kast ontbreekt; ze worden veel toegepast bij het gieten van roosterstaven, fig. 42, waar ze slechts dienen
v 'r Fig. 43. Kastenlooze vorm voor roosterstaven.
om een zandblok, waarin zich de vorm bevindt, te vormen, waarna ze worden afgetild om voor een volgenden vorm op nieuw dienst te doen. Men noemt dit „vormen zonder gietkast", deze methode wordt vooral bij toepassing van speciale vormmachines aangewend. Gietstalen kasten worden in staalgieterijen gebruikt, omdat het losbreken van de gegoten stukken uit de zeer vaste vormmassa (leem) met geweld moet geschieden en een gietijzeren kast tegen de slagen en stooten van een breekijzer niet bestand zou zijn. Voor dit doel worden soms door j ijzers verstijfde plaatijzeren kasten genomen ; plaatijzer trekt echter en zet spoedig door de hitte door ; beter is daarom een geheel uit balkijzer geconstrueerde kast naar fig. 38f. Deze kunnen tamelijk lang mede, hoewel ze minder lang van duur zijn dan gietstalen kasten.
Niet genoeg kan er op gewezen worden, dat bij elkaar behoorende kasten ook bijeen gehouden worden. Het groote aantal kasten, waar-»



85
gas gevulde holten kunnen ontstaan. Ijzer en staal bevatten steeds zuurstof, waterstof en stikstof in oplossing, terwijl daarnaast ijzeroxyduul aanwezig kan zijn, dat bij dalende temperatuur van het vloeibare metaal met de koolstof een verbinding aangaat volgens FeO + C = CO + Fe.
Het koolmonoxyd ontwijkt en brengt het metaal zoo hevig in be¬
weging, dat ook de andere gassen kunnen vrijkomen.1) Hierop berust mede de reinigende werking door toevoeging van aluminium volgens 3 FeO + 2 Al = A1203 + 3 Fe.
Hoe meer Si het ijzer bevat, des te meer gassen kan het oplossen. Bovendien kan ook het ontstaan van droppels tijdens het gieten in den vorm tot gasbellen aanleiding geven. Ontstaat door spatten van het vloeibare metaal een droppel vorm, dan oxydeert
deze onmiddellijk op zijn oppervlak en koelt af. Deze droppel valt in het vloeibare metaal terug, wordt door den stroom medegenomen naar een bepaald deel van den vorm en koelt hier met het andere metaal af, zonder echter eerst weer geheel vloeibaar te zijn geworden. Een gedeelte van de zuurstof van het oxydhuidje vormt nu onder het stollen met de koolstof van het omringende ijzer koolmonoxyd (CO), dat — geheeljomsloten door vloeibaar ijzer — niet 4 Het verschijnsel vertoont sterke overeenkomst met spuitwater, waarin het werpen van een kleine hoeveelheid suiker onder heftig opbruisen een vrijkomen van het op geloste koolmonoxyd veroorzaakt.



86
ontwijken kan en dus het reeds deegachtige metaal terzijde drukt. Hierdoor ontstaat een holte of gietgal, waarin de droppel ligt, fig. 44a ; komt de droppel tegen een wand terecht en blijft hij hieraan hangen, dan ontstaat een plat stukje metaal, dat soms tendeele aan het gietstuk is vastgeweld, fig. 44b.
Hetzelfde verschijnsel doet zich voor, indien geroeste kernsteunen,
zie hoofdstuk Xen fig. 56, worden gebruikt, gewoonlijk ontstaat op de betreffende plaats een sterke poreusheid,'wat vooral bij gegoten pijpen of cylinders lastig kan zijn. ''
Gietspanningen ontstaan door het krimpen van het metaal tijdens de stollingsperiode en door de ongelijkmatige afkoeling van hef gietstuk. Metalen, die niet zouden krimpen en gietstukken, die overal even dik zijn en na het stollen zeer gelijkmatig afkoelen, zijn spanningsvrij. Gietspanningen zijn gevaarlijk, omdat ze niet te berekenen zijn en vormveranderingen ten gevolge hebben, die druk-, trek-, schuifof buigspanningen veroorzaken. Wordt het gietstuk dan nog in het bedrijf belast, dan kan een scheuren of breken het gevolg zijn. Zij gegeven een riemschijf, die in vloeibaren toestand een uitwendigen diameter van 1750 mM. en een naafdiameter van 300 mM. heeft, fig. 45a, dan zullen velg en spaken sneller stollen dan de naaf, daar deze veel dikker is. De krimp is ca.1/100, dus wordt de velgdiameter 1/100 x 1750= 17,5 mM. kleiner. De spaken verschuiven dus naar het midden toe over een afstand van 8,75 mM. Zijn de spaken vast geworden, dan begint de naaf te stollen en te krimpen, zoodat de diameter inplaats van 300 mM., 297 mM. wordt. De spaken zouden dus ieder 1,5 mM. naar het midden toe moeten rekken, maar worden door de gestolde velg daarin verhinderd. Daardoor ontstaat in de
Fig. 44a.
Fig. 44b.
wmm



87
spaken een trekspanning, die overeenkomt met de kracht die noodig is om een spaak 1,5 mM. te verlengen.
Natuurlijk geschiedt in de praktijk de stolling niet zoo langs voorgeschreven banen als hier wordt aangenomen : de naaf zal reeds stollen en krimpen, voordat velg en spaken geheel vast geworden zijn, waardoor deze dus iets meegeven en de trekspanning veel minder zal worden dan die, welke een verlenging van 1,5 mM. zou veroorzaken, maar toch kunnen de op deze wijze ontstane spanningen zoo groot zijn, dat het gebruik van zoo'n schijf gevaarlijk kan blijken. Door
nu de naaf direct na het gieten van zand te ontdoen, kan men hier de afkoeling bevorderen, waardoor velg, spaken en naaf terzelfder tijd tot in het hart vast worden. Soms — hoewel thans uit aesthetisch oogpunt veel minder dan vroeger — worden de spaken volgens fig. 46 aangebracht. De gebogen vorm s.taat dan eenige elasticiteit toe, waardoor aan de gietspanningen tegemoet wordt gekomen. Wordt echter een stalen vliegwiel gegoten, fig. 45b, en zijn velgen naaf beide zeer massief, de spaken daarentegen betrekkelijk licht, dan stollen en krimpen de laatste dus het eerst ; neemt men aan, dat naaf en krans na volledige stolling der spaken beginnen vast te worden, dan zal bij de gegeven maten de diameter van den krans 24 mM. kleiner worden, de naaf wordt echter 8 mM. dunner, m. a. w. iedere spaak zou 12 — 4 = 8 mM. naar het midden willen opschuiven. Aangezien dit bij de algeheele stolling niet meer mogelijk is, treedt in de spaken een drukkracht op, die met een verkorting van 8 mM.



90
verkorten kan. De verhitte stukken moeten echter volkomen gelijkmatig en langzaam afkoelen, omdat anders toch weer spanningen ontstaan. Waar tijdens het stollen de buitenwand van de gietstukken het eerst vast wordt en daarbij ongeveer de afmetingen aanneemt van den vorm, het vloeibare inwendige zich afzet tegen deze korst
en men zich denken kan, dat op deze wijze zich korst na korst vormt, blijft er eindelijk in het inwendige van het <. stuk een holte over, die men krimpholte noemt, zie fig. 50. De inhoud dezer
holte zal ten naastebij even groot zijn als het verschil van het volume van het vloeibare metaal in den vorm en dat van het gestolde metaal, nadat het gekrompen is, m. a. w. ieder gietstuk zou een krimpholte moeten vertoonen. Dikwijls is echter deze holte niet als zoodanig aanwezig; meermalen uit de invloed van de krimp zich door het ontstaan van poriën-
rijke plekken, die voorzoover Fig gI Gietstalen afsU,iter.
ze in niet direct belaste
gedeelten van het gietstuk voorkomen, niet hinderlijk zijn en geen reden tot afkeuring geven.
Waar het ontstaan dezer „gietgallen" eveneens een gevolg is van de krimp, helpen hiertegen slechts twee middelen: öf wel te zorgen, dat dikwandige gedeelten even snel afkoelen als dunwandige, óf wel opzettelijk op een zeker deel van het gietstuk een zoodanige hoeveelheid metaal op te hoopen, hetwelk langer vloeibaar blijft dan de overige deelen van het gietstuk, dat hierin noodzakelijkerwijs de krimpholte moet ontstaan, welk deel later na stolling van hetTeigen-



94
Daar bij groote kernen een goede gasafvoer noodzakelijk is, moet men zorgen, dat op de plaats, waar de gassen de kern verlaten,lvol-
Fig. 56. Kernsteunen.
doende doortocht wordt gehouden. Een constructie naar lig.) 58 is dus verkeerd, omdat de doortocht bij a te klein is, de constructie
naar fig. 58, b is goed. Door het inwendige der kernen uit cokesstukjes en een geperforeerde buis op te bouwen, kunnen de gassen voldoende ontwijken.
Kernijzers worden tijdens het af vormen der kernen in kast of doos gelegd. In fig. 59 is tevens een methode aangegeven om in de kerndoos, waarvan de onderste helft geteekend is, onderdeelen vast te houden, totdat de kern gevormd is. De holten 3—3 vormen n.1. bij den gegoten afsluiter de verhOogin-
gen in den scheidings- Fig- s8"
wand, zoodat de bronzen klepzitting voldoende lengte vindt om vast
I



Fig. 60, Kernvormmachine



101
komen. Het op het model liggende overtollige zand wordt met een blaasbalgje weggeblazen. Hiérmede is de onderkast gereed.
Nu wordt de bovenkast op de onderkast geplaatst en twee houten pennen met afmetingen als met gietloop en opkomer overeenkomen in het zand van de onderkast verticaal ingedrukt. Deze



102
kast wordt dan geheel gevuld en laagsgewijs met den stamper aangestampt, het overtollige zand wordt afgestreken ; met de hand worden dan gietloop en opkomer gefatsoeneerd, waarna de gaskanaaltjes ingestoken worden. Vervolgens worden de houten pennen uitgetrokken en de bovenkast van de onderste gelicht. In het model worden dan twee lichtschroeven gedraaid, en dit door kloppen met een houten hamer losgetikt, waarna het uit den vorm wordt gelicht. Is de vorm beschadigd, dan wordt hij geflikt, waarna in de onderkast de gietloop en de opkomer met den Vorm verbonden worden door wat zand met een spatel weg* te nemen. De vorm wordt daarna met koolpoeder bestoven en glad bijgewerkt. De bovenkast wordt weer op de onderkast geplaatst en bezwaard om opdrijven onder den druk van het vloeibare metaal te voorkomen, waarna de vorm gereed is Voor de gieting.
2. Vormen van een excenter fig. 67. Met uitzondering van het plaatsen van de kern geschiedt de bewerking op overeenkomstige wijze als bij het eerste voorbeeld. De kern wordt geplaatst als de vorm geheel gereed is.
3. Vormen van een wormstoeltje, fig. 68. Het eenige bezwaar tegen het afvormen en dus voor de modelvervaardiging is gelegen in de holten 1 lig. 68a. Om desondanks een eenvoudig model te verkrijgen voert men dit laatste uit naar fig. 68c, waarin de holten zijn opgevuld door blokjes hout 2. Wordt het houtmodel nu volgens fig. 68b met behulp van onder- en bovenkast afgevormd, dan zal het model zich zonder eenig bezwaar uit de onderkast laten verwijderen. De overtollige holten ontstaan door het aanwezig zijn van de blokjes 2, fig. 68c, aan het houtmodel, kunnen door kernen worden weggewerkt; hiertoe dient het kernbakje 3. Eindelijk valt nog op te merken, dat het wormstoeltje door zijn eigenaardigen vorm het toepassen van een verdiept zandgedeelte, gesteund door kernhaken 4, fig. 68b, noodzakelijk maakt.
4. Voor het vormen van een driewegverbindingsstuk is men genoodzaakt om drie kasten te gebruiken. Eerst wordt het deel 2, fig. 69a in de middelste kast afgevormd, dan de flens 3 in de onderste en eindelijk deel 1 in de bovenste kast. Dit onderdeel geeft tevens aanleiding erop te wijzen, dat men door een eenvoudig hulpmiddel ook zou kunnen volstaan met twee kasten. Dan moet echter, zie fig. 69b de flens 3 op een leemen schijf worden geplaatst, zoodat na het wegnemen van deze schijf de flens uitgenomen kan



Fig. 68. Wormstoeltje A met vorm B en model C.



104
worden. Voor het gietklaar maken van den vorm wordt dan de schijf weer op zijn plaats gebracht.
Vormen van een eenvoudigen stoomcylinder, zie fig. 70. Het houtmodel van den cylinder wordt gedeeld volgens A—A, terwijl voor de deelen 1 t/m 7 kernkasten worden vervaardigd. Het houtmodel bezit, voorzoover de deelen, 1, 4, 5, 6 en 7 aangaat, dienovereenkomstige kernprenten. Waar de cylinder zelf uit zoo homogeen en
zuiver mogelijk gietijzer moet bestaan, is het bij liggende gieting noodzakelijk om hem met den voet naar boven te gieten ; fig. 70 geeft eenerzijds in onderaanzicht de bovenkast na wegname van het model, anderzijds dep gieterijbodem met de andere helft van den vorm en de hierin op hunjplaats gebrachte kernen. Wordt de cylinder verticaal gegoten^dan kan men doelmatig een der flenzen van een verloren kop voorzien.
Het vormen van een vasten kop voor] een draaibank, fig. 71. In de afb.'zijn weergegeven de voornaamste onderdeelert van den vorm, die' op geen andere wijze het verlangde gietstuk geven kunnen dan onder toepassing van de noodige kernen A, B en C.



i°5
De kern A moet de onderzijde van den vasten kop modelleeren en draagt een prent om hem in de vormkast behoorlijk te kunnen
vastzetten.' In fig. 72 is de kernbak voor de kern A weergegeven en met behoud van alle omtrekken met zand gevuld gedacht (alle lijnen, die dus gestipt hadden moeten worden, als liggende
I



Fig. 74b.



Deoranede A.B. I



112
Fig. 75. Gegoten ijzeren scheepsschroef.



"3



uitsparing verkregen wordt. Men vervaardigt nu drie plankjes, welker doorsneden overeenkomen met drie opeenvolgende doorsneden x, y en z van den schoen en plaatst deze in de trapvormige uitsparing volgens doorsnede OP 2. De tusschenruimten tusschen deze plankjes worden met vormzand aangevuld en het overtollige weggenomen. Daarna kan een kern worden vervaardigd overeenkomstig doorsnede OP 3, waarna met behulp van het strijkplankje A de ruimte aan de bovenzijde ter voltooiing van het model van den schoen ontstaat. Deze ruimte wordt dan met vormzand aangevuld. Is op deze wijze het geheele model van den achtersteven, ten deele in zand, ten deele in hout uitgevoerd, dan worden over het geheel meerdere vormkasten gestulpt en deze volgestampt, — doorsneden OP 4 en CD. Dan worden deze bovenkasten afgelicht, het zandmodel verwijderd en de houtmodellen uitgelicht, waarna de vorm bijgewerkt, met zwartsel bestreken en gedroogd wordt, nadat de gietloopen en opkomers zijn aangebracht; na het plaatsen van de bovenkasten is dan de vorm gereed om met staal volgegoten te worden. Het vormen van een scheepsschroef.
De in fig. 75 voorgestelde scheepsschroef bestaat uit vier bladen, waarvan de beschrijvende lijn een hoek x = 8°3' met den verticaal maakt. Bekend kan worden verondersteld, dat het uiteinde van die beschrijvende een schroeflijn op een cylinder doorloopt, waarvan de straal 1525 mM. bedraagt. De spoed van de schroef bedraagt 2750 mM., zie fig. 76. Uit den ontwikkelden omtrek van den cylinder en den spoed volgt, dat de hoek (3 van den ontwikkelden spoeddriehoek is°iö' bedraagt.
In den bodem van de gieterij wordt nu een cylindrisch gat uitgegraven met een grooteren diameter dan de verlangde schroef verkrijgen zal; in ons geval wordt deze diameter + 3.20 meter gekozen en is dus de straal, die door een eventueelen mal bestreken zal moeten worden + 1600 mM. Men vervaardigt nu een ijzeren ring van 80 x 15 mM, en wel zóó, dat de birmendiameter juist 3206 mM meet. Deze ring stelt dus in principe den omtrek van een cylinder voor, waarop men zich het uiteinde van de beschrijvende van het schroefblad denkt bewogen, terwijl dit uiteinde een schroeflijn zal moeten doorloopen, waarvan de ontwikkelde basishoek /? = i5°io'. Voor ieder schroef blad wordt echter slechts een gedeelte van die schroeflijn gebezigd en wel



Il6
een zoodanig stuk als overeenkomt met een ontwikkelde lengte van 1677 mM. Wordt nu de bij deze ontwikkelde lengte behoorende spoed bepaald, dan blijkt, dat deze spoed te vinden is uit S =
1677 X tg. /? = 458 mM., fig. 76. Men vervaardigt nu een viertal driehoeken ABC uit 3 mM. plaatijzer, die binnenin den bovengenoemden ring worden vastgeklonken of vastgebout, zie fig. 75In het midden van het door dien ring begrensde bodemgedeelte,



ii7
fig. 77» wordt nu de schabloneerspil opgesteld en aan den daaromheen draaibaren geleider een houten mal bevestigd, waarvan de onderzijde met de hartlijn van de schabloneerspil een hoek
van 8i°S7' vormt, d. i. het complement van x -- 8°3'. ^ISS Wordt de mal om de schabloneerspil gedraaid, dan is zijn uiteinde genoodzaakt om langs het plaatijzeren segment ABC



omhoog te loopen, maar dit brengt tevens met zich mede, dat de draaibare geleider langs de schabloneerspil omhoog zal schuiven m. a. w. de onderzijde xy van den mal beschrijft een zoodanig schroefvlak, dat hierin tevens de beschrijven den van het schroefblad gelegen zijn. Hiermede is dus de stand van het schroefblad in de ruimte volkomen bepaald. In fig. 75 vindt men op verschillende afstanden van het hart de daarmede overeenkomstige grootste dikten van het schroefblad en tevens de daarmede overeenkomende doorsneden aangegeven. De houten mal is op de dienovereenkomstige afstanden van het hart van de schabloneerspil voorzien van ingeslagen spijkers zonder kop, zoodat door het wentelen van den mal om de schabloneerspil automatisch cirkels met stralen R = 300, 545, 790 enz. in het zand beschreven worden. Uit fig. 75 ziet men, dat de symmetrielijn van het schroefblad aangegeven is door een keepje in het plaatijzeren segment ABC; het is dus in het vormzand mogelijk door het hart der spil met het keepje te verbinden, om op het schroefvlak uit vormzand, fig. 77, de plaats van de middens der opeenvolgende schroefbladdoorsneden vast te leggen. Inmiddels zijn naar fig. 75, het zij houten, hetzij plaatijzeren malletjes van deze opeenvolgende doorsneden vervaardigd en deze malletjes kunnen nu op de bijbehoorende middens in de overeenkomende getraceerde cirkels verticaal in het schroefvlak worden opgesteld, zooals in fig. 77 is geschied. Is het vormzandoppervlak zoover gereed, dan wordt het, hetzij met fijn zand, hetzij met fijne asch bestoven; dan wordt de ruimte tusschen de opeenvolgende schroefbladdoorsneden geheel met vormzand aangevuld en met een strijkplankje het beloop van het schroefblad aan de bovenzijde volgens de verschillende doorsneden gemodelleerd : hiermede is dus een schroefblad uit vormzand verkregen.
Dezelfde bewerking wordt nu voor de drie overige schroefbladen herhaald, waarna de schabloneerspil en de bijbehoorende mal hun dienst verricht hebben en dus verwijderd kunnen worden. In het nu vrijkomende midden wordt het houtmodel met bijbehoorende kernprenten voor de naaf opgesteld en over het geheele gedeelte van den gietvloer een gietkast geplaatst. Om aanhechting van het hierin te stampen zand aan het schroefmodel uit vormzand te voorkomen, wordt het geheel weer bestoven met fijn zand of asch. In de gietkast worden nu, ter plaatse waar dit noodig is,



120
weggenomen en op den bodem een gietijzeren plaat 8 geplaatst, die met behulp van twee stangen met oogen 7 uit den vorm kan worden gelicht.' Dan wordt tegen 6 aan een leemlaag aangebracht, waarna een opmetseling met steen, als in de fig. is aangegeven, volgt. Is de vorm zoover gereed, dan wordt door middel van een kraan met behulp van de oogen 7, de geheele
kern uit den vorm gelicht, waarna het hemd 6 weggebroken wordt; het buitenbeloop van het aansluitstuk wordt dan vtoorzooveel noodig bijgewerkt, de holte in de kern met vormzand en grove cokes opgevuld, terwijl een hierin geplaatste gaspijp 10 voor den gasafvoer zorgen zal. Vervolgens worden de houtmodellen 4 en 5 verwijderd en de voor de zijspruit benoodigde kern geplaatst. Dan wordt de geheele vorm in elkaar gezet en gedroogd, waarna door het aanbrengen van den gietloop 11, den opkomer 12 en de bezwaring met gewichten 13 de vorm geheel gereed is om gegoten te worden.



HOOFDSTUK XII
HET VORMEN MET BEHULP VAN VORMMACHINES
ANGEZIEN het uitlichten van een model uit-een vorm, vooral bij meer ingewikkelde modellen een vrij groote behendigheid van den vormer vereischt en dan meestentijds de vorm toch nog beschadigd wordt, is men er reeds voor jaren toe overgegaan om voor het uit¬
lichten van het model machines te construeeren. Daarbij kwam men er vanzelf toe om het tijdroovende stampen van het vormzand om en op het model in de gietkast eveneens te ondervangen en ook
dit machinaal te verrichten. Het
spreekt wel van zelf, dat deze methode uit den aard der zaak alleen rendabel is bij een eenigermate groot aantal van eenzelfde gietstuk, terwijl door de grootere nauwkeurigheid, waarmede de vormen worden afgeleverd, de wanddikte dunner kan worden genomen dan bij de hand vormer ij het geval is. Om deze redenen is de vormmachine het werk¬
tuig geworden, dat zich in de gieterij bij uitstek leent voor massaproductie en dan zeer economisch is.
Het model I wordt bij al deze machines op een z. g. modelplaat*2 bevestigd, fig. 79. De gietkast wordt op de aangegeven wijze over het model heen gestulpt, het vormzand in die gietkast gestort en door hydraulischen, pneumatischen of met hefboomdruk vast aangeperst. Hierna wordt — afhankelijk van de constructie der machine — de kast öf omhoog getild, terwijl het model op zijn plaats blijft, öf de modelplaat met het model zakt, de gietkast blijft op dezelfde hoogte en kan daarna worden weggenomen. De volgens dit principe werkende vormmachines noemt men afhefvormmachines.



Fig. 80.



123
Vormmachines met keerplaat kunnen behalve aan een zijde der modelplaat ook aan beide zijden dier plaat modelgedeelten i en 2 dragen, fig. 80. Eerst wordt de onderkast 3 gevuld en onder druk gezet, daarna de keerplaat omgedraaid, waarna de zelfde bewerking met de bovenkast 4 geschiedt en middelerwijl laat men de onderkast 3 dalen of heft de keerplaat, zoodat de onderkast kan worden weggenomen.
Vervolgens wordt de keerplaat weer gewenteld, een nieuwe onderkast 5 genomen en deze gevuld en onder druk gezet, terwijl men de bovenkast 4 laat zakken en deze wegneemt. Deze machines zijn dus meer geschikt voor een continu bedrijf dan de afhefvormmachines. Doortrekvormmachines fig. 81, zijn werktuigen, waarbij het model 1 na het vormen door een plaat 2, die het zand tegenhoudt, wordt heengetrokken. Hierbij kan wederom öf het model zakken, öf de gietkast omhoog worden bewogen en daarna worden weggenomen. De vormmachines zonder keerplaat zijn het goedkoopste in aanschaf en gebruik: laten echter tijdens de bewerking deeltjes van den vorm los, dan vallen deze op model of modelplaat en kunnen dus niet meer
in den vorm op hun plaats gebracht worden. Om deze reden worden dit soort machines als regel alleen gebruikt voor die modellen, die sterk lossend en slechts in geringe mate geprofileerd zijn. Moet bovendien een gedeeld onsymmetrisch model gevormd worden, dan moet men eerst een partij onderkasten en daarna een aantal bovenkasten vervaardigen, of wel men heeft twee werktuigen noodig, waarvan het een alleen de bovenkasten, het andere alleen de onderkasten vervaardigt.



124
Bij machines met keerplaat blijven de losgeraakte vormdeelen op den vorm liggen en kunnen dus gemakkelijk weer worden aangebracht ; ook hier echter moeten de modellen tamelijk sterk lossend zijn, willen ze onbeschadigd uit den vorm komen. Deze werktuigen leveren weliswaar snel en deugdelijk werk, maar zijn echter door hun gecompliceerden bouw niet goedkoop.
Fig. 82a. Afhefvormmachine.
Gietkast op de modeïplaat gereed om met de drukplaat onder druk gezet te worden.
Doortrekvormmachines leveren vormen, die af zijn: flikken is slechts hoogst zelden noodig, indien doortrekplaat en model nauwkeurig zijn vervaardigd.
Uit den aard der constructie is zelfs een lossend model niet toelaatbaar en worden dus steeds scherpe profileeringen verkregen. Evenwel moet men, evenals bij de afhefvormmachine, indien men



127
wel zoover, totdat de modelplaat in haar oorspronkelijken stand terug is gekomen. Door kloppen tegen de modelplaat lossen de modellen, waarna door het verder zakken van den plunjer de vormplaat met de daarop bevestigde modellen geheel vrijkomt en uit de machine kan worden gedraaid. Dan laat men wederom drukwater toe, waardoor de beide kasten op elkaar komen te rusten en bij verder toelaten van drukwater het geheele vormzandblok uit de beide gietkasten wordt gedrukt. Men kan dan met behulp van de plank 7 het zandblok
Fig. 84. Doortrekvormmachine voor tandraderen. Op den voorgrond een gietstnk benevens onder- en bovenkasten. (Badische Maschinenfabrik, Durlach).
van de drukplaat 5 aflichten, waarna deze direct als vorm gebezigd kan worden.
Bij alle tot heden behandelde vormmachines werd de druk, die noodig is om het vormzand te verdichten, steeds aangewend aan die deelen van den vorm, die het verste van het model afgelegen zijn, zie fig. 86. Het vormzand wordt dus het sterkst vlak onder het drukkend medium verdicht ; het zand wordt dus niet het dichtste om en boven het model, om daarna naar boven toe minder dicht te worden en de tijdens het gieten ontstane gassen hoe langer hoe minder



128
Fig. 8ga. Kastenlooze vormmachine. (Badische Maschinenfabrik, Durlach.



129
weerstand te bieden, zooals wenschelijk was. Dit is een nadeel, wat al den voren besproken machines aankleeft en wat slechts vermeden wordt bij
Fig. 86.
één type: de schokvormmachine, fig; 87. Bij dit werktuig wordt de modelplaat met daarop geplaatste gietkast in sterk schokkende bewe-
Gieterijtechniek g



i4i
eenigermate te neutraliseeren, een geringe hoeveelheid kalksteen aan het bad toegevoegd. Uit den aard der zaak is het bedrijf dezer ovens door het groote brandstofverbruik kostbaar, waardoor ze alleen in aanmerking komen* voor gietstukken van uitmuntende hoedanigheid. Hun gebruik is daarom beperkt tot Duitschland, Engeland en Amerika. Voor kleine hoeveelheden gietijzer is de laatste jaren vooral de met olie gestookte vlamoven op den voorgrond getreden, die op hetzelfde principe berust als de met steenkool gestookte grootere vlamoven, maar het voordeel heeft, dat het zwavelgehalte niet toeneemt door opname uit de verbrandingsproducten ; een nadeel is echter, dat vrijveel ijzer oxydeert, waardoo het nuttig effect gewoon lijk laag is.
B. KOEPELOVENS
a. Algemeene gezichtspunten.
De belangrijkste functie van den koepeloven is het



142
omzetten van*het ijzer van den vasten in een zoodanig vloeibaren toestand, dat het in vormen kan worden gegoten. Wil hieraan echter worden voldaan, dan moet het te smelten ijzer op zoo'n hooge temperatuur worden gebracht, dat het bij 1250—1450°, afhankelijk van de scheikundige samenstelling, kan worden gegoten, waartoe de oventemperatuur ongeveer 200° hooger moet zijn en de verbrandingstemperatuur van de cokes ca. 18000 zal moeten bedragen. De voor het smelten benoodigde warmte en de hooge temperatuur worden door een zeer intensieve verbranding der cokes met behulp van zwak gecomprimeerde, in den oven geperste lucht, verkregen. De koepeloven is in het algemeen een uit vuurvaste steen opgemetselde, met plaatijzer bekleede schachtoven, fig. 96, die afwisselend met lagen cokes, ruwijzer en afvalijzer wordt gevuld. Uit de asch der cokes, het aan de pieken hechtende zand en de afsmeltende vuurvaste ovenbemetseling ontstaat een slak, die de zich vormende metaaloxyden absorbeert en die — mits voldoende toeslag, v.n.1. kalk, aan den oveninhoud wordt toegevoegd — gemakkelijk vloeibaar te houden is. Cokes, ijzer en toeslag worden van den vulvloer — een op ca. 3—4.50 meter boven den beganen grond aangebracht platform — door de vulopening in den oven gestort. De voor de verbranding benoodigde lucht wordt door een pijpleiding in een ringvormige windkast geleid en treedt door de windvormen den oven binnen. Het gesmolten ijzer vloeit in den z.g. vóórhaard (als deze aanwezig is ; bij veel ovens ontbreekt deze en verzamelt het gesmolten ijzer zich onder in de cylindrische schacht) en kan door de aftap- of afsteekgoot van tijd tot tijd in een gietpan worden afgestoken. De gevormde slak, die soortelijk lichter is dan het ijzer, (s.g. = 2.5 a 3) kan, als dit laatste hoog genoeg stijgt, door het slakkengat afvloeien. Hier te lande werken de ovens intermitteerend, d. w. z. dat men na het smelten van een zekere ijzerhoeveelheid den oven leegbrandt en de resten door het losslaan van den draaibaren bodem naar beneden laat vallen. Den oven laat men dan afkoelen, waarna hij kan worden nagezien en zoo noodig gerepareerd.
De deur dient om den bodem met kleefzand te kunnen bedekken en het aanmaken van den oven te vergemakkelijken, waartoe men op de zandlaag houtspaanders en krullen opstapelt en daarop cokes brengt. De opening zelve wordt met stukken cokes dichtgestopt. Het hout wordt aangestoken en door den natuurlijken trek van den oven, die in het begin als schoorsteën dienst doet, raakt weldra de geheele



153
werk varieert tusschen 150 mM. bij kleinere ovens van ca. 600 mM. 0, tot 250 mM. bij ovens met ca. 1000 mM. 0. De dikte grooter te nemen is niet aanbevelenswaard, omdat weliswaar stralingsverliezen een weinig worden tegengegaan, maar daarentegen de bemetseling sneller afsmelt door de hooge temperatuur, waaraan deze blootstaat. Is de slijtage-zoo erg, dat de ovendiameter ca. 100 mM. is toegenomen, of vertoont de bekleeding ernstige gebreken, dan is het noodzakelijk de bemetseling te vernieuwen. In het eerste geval zou de oven door toename in diameter te weinig wind krijgen en zou dus meer cokes moeten worden verbrand om de oorspronkelijke smeltcapiciteit te behouden. *) De steenen zelve worden het beste als z.g. radiaalsteenen naar teekening besteld, waardoor men het in de hand heeft de voegen tusschen de steenen zoo klein mogelijk te houden, zie blz. 44. Het metselwerk in de verbrandingszone van een 3 tons oven houdt het bij 3 x per week smelten van ca. 15 ton ijzer ongeveer 4—6 maanden uit; het haardmetselwerk kan bij goede behandeling na afloop van de gieting echter wel 9—12 mnd. mee. De koepelovenmantel wordt bij ovens van ca. 600—800 mM. 0 tot op ongeveer de helft der hoogte uit vloeiijzerplaat van ca. 8—10 mM. opgebouwd, erboven wordt plaat van 6—8 mM. genomen. Grootere ovens worden uit plaat van ongeveer 10—14 en 8—12 mM. opgebouwd. De manteiringen worden enkelrijig overlapt, met passenden nagel en steek overlangs geklonken en daarna, indien ze conisch zijn vervaardigd, in elkaar geschoven en aan elkaar geklonken. Zijn ze cylindrisch, dan worden ze door een strip met enkelrijigen klinknaad verbonden. De laatste methode voldoet het beste. Tusschen mantel en bemetseling wordt 2 cM. ruimte gelaten voor de uitzetting van de laatste, welke ruimte bij het opmetselen met fijne asch of zand wordt aangevuld. Naast het opzamelen van het gesmolten ijzer in het onderste gedeelte van den koepeloven zelf wordt tegenwoordig veelal een z.g. voorhaard, fig. 96, toegepast; zooals de haam aangeeft, een haard, die vóór den eigenlijken oven is geplaatst en die bij den aanvang van het smeltproces door de erdoorheen strijkende vlammen tot op roodgloeihitte verhit wordt.
') In de staalindustrie worden de luchtleverende werktuigen daarom wel eens van trapschijven voorzien, waardoor de luchtte vering kan worden opgevoerd en de cokeshoe veelheid tot op zekere hoogte constant kan worden gehouden, zooiat de bemetseling dan langer mee kan. Ook electromotoren met regelbaar .aantal toeren worden wel voor aandrijving van het luchtleverende werktuig gebruikt.



154
De voordeelen van den vóórhaard zijn :
1. dat het smelten zeer regelmatig geschiedt, omdat het vloeibare ijzer niet — zooals bij den oven zonder vóórhaard bij het omhoogstijgen van het ijzer steeds het geval is — de dalende smeltende massa kan tegenhouden, om deze na het afsteken van het ijzer gedurende zekere periode met groote snelheid te doen dalen.
2. dat het ijzer in den vóórhaard de gelegenheid heeft meer gelijkmatig van samenstelling te worden, omdat het er zich rustig in verzamelt en alle slakdeelen en andere verontreinigingen boven komen drijven.
3. dat het ijzer langer oververhit blijft dan in een gietpan en men grootere hoeveelheden kan opzamelen.
Daartegenover staat slechts een nadeel, n.1. dat het eerste af getapte ijzer door afgifte van warmte aan den vóórhaard een enkele maal te weinig oververhit kan zijn, maar bij gebruik van dit z.g. „matte" ijzer voor minder gecompliceerde gietstukken is tegen de toepassing van voorhaarden bij alle koepelovens, gezien de overigens groote voordeelen, geen enkel afdoend bezwaar aan te voeren. Den vóórhaard construeert men het beste cylindrisch en hij wordt gewoonlijk, hetzij terzijde, hetzij van voren van een deur voorzien om de bemetseling te kunnen repareeren. Is de deur van voren aangebracht, dan bevindt zich hierin ook het afsteekgat. Aan de achterzijde wordt meestal een slakkengat gemaakt, waardoor de slak kan afvloeien, zoodra de voorhaard voldoend vloeibaar metaal bevat.
De mantel en de schacht rusten op een gegoten, beter op een plaatijzeren bodemring, waaraan de mantel met een gelaschten ring uit I ijzer geklonken wordt. De opening in dezen ring kan door een bodem worden afgesloten, zie fig. 96, die om twee scharnieren draaien "kan en gesloten kan gehouden worden door meerdere wervels, beter echter door eer^of twee spieën. Deze spieën worden na afloop van de smeltperiode losgeslagen, waardoor de bodem onder het gewicht van de erop rustende massa halfverbrande cokes, slak en ijzer openklapt en de inhoud naar beneden stort. De bodemring zelf wordt gedragen door twee of meer korte gegoten ijzeren kolommen en een gegoten segmentstuk, fig. 96, waaraan de mantel van den vóórhaard bevestigd wordt. Bij ovens zonder vóórhaard worden als regel vier kolommen toegepast. De luchttoevoerleiding worde ruim bemeten, beter te wijd dan te nauw. Teveel lucht kan steeds door een smoorklep of een



155
uitlaatkraan worden verminderd, te weinig lucht brengt een hooger cokesverbruik dan noodzakelijk is, met zich mede. De luchtleiding wordt het beste uit autogeen gelaschte pijp samengesteld en flauw -oploopend naar de ovens toe gelegd, opdat eventueel condenswater niet naar de ovens toe kan stroomen. Deze windleiding, vertakt zich dan óf naar plaatijzeren windkasten volgens fig. 98, óf naar om de ovens heen aangebrachte cylindrische ringleidingen van waaruit korte bochtstukkïn, al of niet van schuiven voorzien, de verbinding met de windvormen teweeg brengen. De afsteekgoot fig. 96, wordt uit plaatijzer vervaardigd, met leem besmeerd, gedroogd en daarna met twee eraan bevestigde ooren met behulp van haken aan vóórhaard of oven opgehangen. De geheele oven wordt het beste gefundeerd op een betonblok, welk blok een diameter heeft van ca. ij x den uitwendigen diameter van den oven bij een hoogte van ongeveer 0.7—1 meter. Ovens met vóórhaard hebben gewoonlijk een gescheiden fundament, zie fig. 96.
Om het uitwerpen van vonken tegen te gaan, kunnen de ovenmondingen nog worden voorzien van vonkenkamers, fig. 101.
e. Ventilatoren en kapselblaaswerktuigen (Roots-Blowers).
Deze machines moeten lucht kunnen leveren met een maximum druk van.ca. 600 mM. W.Z. of ongeveer 0.06 atm. overdruk1) Bij ventilatoren wordt de atmospherische lucht bij de as aangezogen en door het snel roteerende schoepenrad door de centrifugaalkracht naar den omtrek van het huis geslingerd, waarbij de snelheid ten deele in druk wordt omgezet. Bij een ventilator staat de zuigzijde steeds met de perszijde in verbinding, wat voor het koepéïovenbedrijf een nadeel is, omdat, zoodra een of meer der windvormen door erlangsdruipende en daardoor afkoelende slak verstopt raakt, de weerstand toeneemt, maar de ventilator dezen weerstand niet kan overwinnen en de oorzaak niet kan verwijderen, omdat hij eenvoudig met zuigen ophoudt en zoogenaamd „in den wind baadt".
Heel anders is dit bij den Roots-Blower, waar de perszijde te allen tijde van de zuigzijde gescheiden is, doordat de roteerende'8-''
*) De winddruk wordt gemeten door een eenvoudige inrichting naar fig. 102 die aangesloten wordt op de windkast. De luchthoeveelheid kan door speciale instrumenten gemeten worden.



156
vormige lichamen, fig. 103a en b, elkaar steeds blijven raken. Bij het draaien wordt een zeker volume lucht tot een kleiner volume gecomprimeerd, waardoor de noodige overdruk verkregen wordt. Aangezien deze laatste werktuigen bij zekeren weerstand wel
Fig. 101. Vonkenkamer voor twee koepelovens met gemeenschappelijken schoorsteen.
De uit beide koepelovens ontwijkende verbrandingsproducten*zijn hierin genoodzaakt onder een veriticalen scheidingswand door te buigen om eerst daarna in den schoorsteen te kunnen ontwijken; hierdoor verzamelen zich alle meegesleurde vaste deeltjes ih den naar onderen uitstekenden, rechthoek'gen, plaatijzeren trechter en kunnen hieruit van tijd tot tijd worden verwijderd, (Badische Maschinenfabrik, Durlach).
Fig. 103. Winddrukmeter. (Badische Maschinenfabrik Durlach).



T57
blijven doorpersen, bij grooteren weerstand langzamer gaan loopen, waarschuwen ze bijtijds, indien een der windvormen onklaar mocht raken. Voor kleinere gieterijen vinden ventilatoren wel eens toepassing, voor grootere daarentegen wordt steeds de blower
gebruikt.*)
Ook wat nuttig effect aangaat, wint de blower het van den ventilator; tegenover maximum 80 % bij den eerste, heeft de laatste slechts 50 % nuttig effect.
f. Het smelten. Is de oven volgens de
Fig. 103a. Rootsblower. <Aer2ener Maschinenfabrik). 0p blz. 142 aangegeven
wijze aangestoken, dan blijft het afsteekgat zoolang open, totdat de eerste ijzerdruppels verschijnen. Door de doorstrijkende vlammen wordt de vóórhaard — resp. haardzool — sterk verhit en tevens de afsteekgoot voorgewarmd. Dan eerst wordt het afsteekgat met een leemprop op houten of ijzeren staak afgesloten en be-
Fig. 103b net, opzamelen van
Rootsblower. (Aerzener Maschinenfabrik). ijzer in haard of voor-
haard.
Middelerwijl wordt vanaf den vulvloer, nadat de eerste hoeveelheid brandcokes, die vóór het aanmaken reeds in den oven gebracht was, in gloed geraakt is, de beschikbare resteerende hoeveelheid door de vulopening nagestort, waarna regelmatig met het navullen ') Soms ook de naar systeem Ratean gebouwde blaaswerktuigen, die de nadeelen, aan de ventilatoren eigen, missen.



m
met afwisselende charges smeltcokes, ijzer en toeslag begonnea kan worden. Gewoonlijk worden des morgens de pieken gebroken, hetzij met de hand, hetzij met den breker naar fig. 104 en de charges ijzer en toeslag op den vulvloer gereed gelegd als des middags gesmolten zal moeten worden. Het materiaal wordt daartoe met een lift op den vulvoer gebracht.
Meestal wordt per charge zooveel smeltcokes gegeven, dat deze een laag ter hoogte van ca. 150 mM. in den koepeloven inneemt. Voor een
Fig. 104. Breker voor piekijzer. koepeloven van 800 mM. 0 bedraagt dit ongeveer 38 K.G. per charge als 1 M3 gestorte cokes 500 K.G. weegt.
Op de brandcokes wordt eerst het te smelten ijzer gestort, wat in dit geval bij een verbruik van 10 % smeltcokes 380 K.G. zal moeten bedragen. Hierop wordt de 38 K.G. smeltcokes gelijkmatig ^verdeeld, om daarna de benoodigde hoeveelheid kalksteen, die 30—35 % van het cokesgewicht vertegenwoordigt, toe te voegen. Voor teveel^toeslag moet gewaarschuwd worden, omdat deze schadelijk werkt op het metselwerk, wat erdoor aangetast wordt.



Koepeloven.



ióo
Hiermede gaat men voort, totdat de geheele oven tot aan de vulopening gevuld is. Nu is het tijdstip aangebroken, waarop alle openingen, met uitzondering van het afsteekgat, gesloten worden ; tevens wordt de windtoevoer aangezet. Naarmate de oveninhoud zakt, vult men van boven af bij, daarbij zorgdragende, dat de oven steeds gevuld blijft. Is alle te versmelten ijzer in den oven gestort, dan vult men met kleinere cokesstukjes na om den oven zoo goed mogelijk leeg te kunnen smelten.
De windvormen worden tijdens het smelten voortdurend nagezien om verslakken te vermijden, waartoe in iederen windvorm een micaplaafje in een klepje bevestigd, is aangebracht. Door opendraaien van dit klepje kan met een ijzeren stang de windvorm worden opengestooten.
g. Het afsteken en het leegen van den oven
Is voldoende ijzer in den haard of den vóórhaard verzameld, dan wordt het ijzer van tijd tot tijd in gereedstaande gietpannen, die met leem zijn bekleed, afgestoken, door met een puntijzer van ca. 3 meter lengte en 25 mM dikte de leemprop in het afsteekgat door te steken. Tijdens het afsteken wordt de windtoevoer stopgezet. Is de pan gevuld, fig. 105, dan wordt het afsteekgat door een nieuwe leemprop weer afgedicht. Zoolang nog na het storten van de laatste charge vloeibaar ijzer langs de windvormen naar beneden druipt, gaat men met blazen door ; daarna wordt de windtoevoer stopgezet, de laatste rest ijzer en slak afgestoken en de bodem losgeslagen, waarna de gloeiende inhoud naar beneden stort, waar — om de nog bruikbare cokes te sparen — het vuur met een waterstraal gebluscht wordt.
h. De invloed van het omsmelten op het ijzer Hoewel reeds een en ander is medegedeeld over de verschillende oorzaken, die een vermindering of toename van de bestanddeelen van het gietijzer teweeg brengen, is het voor de praktijk van de gieterij van belang, dat eenige waarden genoemd worden : zoo daalt het Si-gehalte met ongeveer 10 %, het Mn-gehalte met 15 %, terwijl de zwavel met 40—45 % toeneemt. Koolstof- en phosphorgehalte blijven ten naastebij constant. Het verlies door afvalijzer als bijv. trechters, gietloopen,uitschot, enz., kan gesteld worden op ca. 25—35 %, indien machinegietwerk gegoten wordt.



HOOFDSTUK XV
VORMGIETSTAAL
OKMGIETSTAAL, dat m hoofdstuk I even is genoemd, heeft geheel andere eigenschappen dan het gietijzer. In de eerste plaats' is het koolstofgehalte lager, n.1. 0.2—0.8 %, terwijl het bij de veel hoogere temperatuur van ca. 1450° smelt. Bovendien zijn volstrekte vast¬
heid, elasticiteit en weerstand tegen slijtage veel grooter. In dit gietstaal — bij een koolstofgehalte van 0.2—0.5% beter gegoten vloeiijzer te noemen — komt nooit graphiet voor, maar daarentegen steeds carbiden hardingskool. Het Si speelt daarom in dit ijzer slechts een zeer ondergeschikten rol, Mn daarentegen is belangrijker, hoewel het percentage zelden boven 1 % stijgt, aangezien de krimp dan te sterk zou toenemen. Het P- en S-gehalte moet vanzelfsprekend laag zijn. De eerste gietstukken uit vormgietstaal werden door Mayer en Kühne, toen ter tijde directéuren van de Bochumer Vferein te Bochum, in 1851 uit kroezen gegoten. Na 1887 werd de Siemens-Martinoven toegepast voor het smelten en eerst van de laatste 15 jaren dateert het smelten in z.g. kleinconvértoren: apparaten, waarin het in den koepeloven 'gesmolten ijzer door een behandeling met ingeblazen lucht van het overtollige koolstofgehalte wordt bevrijd. In den laatsten tijd begint ook de electrostaaloven voor de vervaardiging van vormgietstaal meer en meer op den voorgrond te treden.
A. HET SMELTEN IN DEN SIEMENS-MARTIN OVEN1)
Voor het bedrijf van den S.M.-oven voor het smelten van vormgietstaal, iig. 106, wordt óf gasvormige öf vloeibare brandstof gebruikt. Indien gasvormige brandstof gebezigd wordt, wordt het benoodigde gas uit gasgeneratoren verkregen en door leidingen naar den oven gebracht, waarna het gas, evenals de voor de verbranding benoodigde lucht, vóór intrede in de eigenlijke smeltruimte of haard in met vuur-
Zie ook Landberg: U-er en Staal, blz. 175 e.v. Gieterij techniek n



IÓ2
Fig. zo6. Siemens-Martinoven van 25 ton.



164
gieterijen, die weinig ervaring te dien opzichte hebben — veel minder kansen voor het mislukken der charge biedt dan toepassing van het basische proces. Daar dan echter het verwijderen van de P uitgesloten is en dit geheel in de gietstukken overgaat, moeten de grondstoffen zooveel mogelijk phosphorvrij zijn.
Aangezien het afvalmateriaal koolstofarm is en dus een zeer hooge smelttemperatuur bezit, voegt men hieraan koolstofrijk ijzer, i. c. ruwijzer, toe om de smelttemperatuur te verlagen. Omtrent de gewichtsverhouding van ruwijzer tot afval kunnen geen juiste cijfers gegeven worden, de verhoudingen loopen daartoe teveel uiteen, bewegen zich tusschen 15—35 % van het chargegewicht en worden door den aanwezigen voorraad afvalijzer bepaald. De staalgieterij v/h Bakker en Co te Ridderkerk gebruikt een S.M.oven van 3 ton, fig. 107, die met olie Wordt gestookt en waarbij alleen de verbrandingslucht wordt verhit.1) Dergelijke kleinere ovens werken echter meestal oneconomisch, hun rendement daalt beneden een inhoud van S ton onevenredig snel, zoodat voor deze kleine hoeveelheden als regel de z.g. kleinconvertor beter voldoet. Voor het basische S.M.-proces wordt een ruwijzer met een hoog Mn-gehalte gebruikt: de samenstelling, kan ongeveer zijn 3.5—4.5 % C,3—6 % Mn, 0.5—1 % Si en maximaal 0.06 % P. Voor het zure S.M.proces gebruikt men een ruwijzer met een hoog Si-gehalte van ongeveer de volgende analyse : 3.5—4 % C, 0.8—1.5 % Mn, 1.5—3 % Si en minder dan 0.06 % P. Bij het basische proces wordt steeds ca. S—10 % kalksteen toegevoegd om de P en het Si te binden. Tijdens het proces blijven de deuren gesloten, het smelten der vulling wordt gadegeslagen door een kijkgat in een der deuren. De haardtemperatuur wordt meestal geregeld door het instellen van het luchtventiel en door regeling van het omschakelmechanisme : in het begin geschiedt het omschakelen met langere tusschenruimten .om den oven op temperatuur te brengen, dan nadat de vulling gesmolten is. Nadat het bad gesmolten en door het verbranden van de koolstof tot koolmonoxyd aan het opkoken geraakt is, wordt een proef genomen ter beoordeeling der kwaliteit. Blijkt het metaal door een te hoog C-gehalte te hard te zijn, dan voegt men zuurstofhoudende ertsen toe. Bij het zure proces wordt het vloeibare metaal in de gietpan afgestoken, zoodra de juiste hardheidsgraad bereikt is, bij
a) Het bleek niet mogelijk juiste gegevens omtrent de samenstelling der charges te verkrijgen.



i65
het basische proces gaat men voort, totdat vrijwel geheele ontkoling bereikt is, omdat de P na de C wordt geoxydeerd en dan eerst in den
Fig. 107. Het afsteken van een 3 tons SM. oven in de staalgieterü vla BAKKER & Co. te Ridderkerk.
middelerwijl gevormde basische slak overgaat. Door na het verwijderen van de slak een zeker percentage ferromangaan of ruwijzer



i66
toe te voegen, wordt het C-gehalte weer op het verlangde peil gebracht. Duidelijk is het, dat dit proces veel meer kennis en geschooldheid van het personeel vereischt dan het zure proces. Aangezien door verbranding van het ijzer een niet onbelangrijk percentage ijzeroxyduul in het bad oplost, wordt dit gewoonlijk in een gietpan door toevoeging Van aluminium gedesoxydeerd, waardoor bij gieting de vorming van gietgallen wordt vermeden.
In het buitenland zijn veelal de S.M.-ovens voor vormgietstaal onaf¬
gebroken in bedrijf, hier te lande echter wordt bij de staalgieterij der firma Bakker het te smelten metaal in kouden toestand op den haardzool gebracht en daarna verhit, totdat het gesmolten is, een methode, die uit den aard der zaak onvoordeelig is, maar door de betrekkelijk kleine productie van ca. iooo ton per jaar zonder te groot verlies kan worden gevolgd.
B. HET VERVAARDIGEN VAN VORMGIETSTAAL IN KLEINCONVERTOREN
In tegenstelling met den normalen grooten convertor1), zooals deze voor het gieten van blokken in staalwerken toepassing vindt, wordt de kleinconvertor vooral gebezigd voor de vervaardiging van kleine en dunwandige gietstukken. De constructie wijkt van die van de grootere converteren in zooverre af, dat de voor de verbranding der koolstof benoodigde
lucht niet door het ijzer heen, doch Fig; I0g Tropenas-conventor. v.n.1. op het ijzer, wordt geblazen, doordat
in den convertorwand op zekere hoogte boven den bodem blaasgaten 6 en 7 zijn aangebracht, fig. 108. De ijzerinhoud kan varieeren van Soo—5000 K.G. Ovens van ca. 2 ton inhoud worden het meeste toegepast. De in fig. 108 afgebeelde „Tropenas" convertor bestaat uit een in twee draagtappen opgehangen en daardoor kipbaren plaatijzeren mantel 3, die aan de vuurvaste bekleeding 2 den noodigen *) Zie Landberg — Ijzer en Staal, blz. 163 e.v.



167
steun verleent en deze bijeenhoudt. Terzijde zijn. aan den mantel een tweétal windkasten 4 en 5 bevestigd, die eenerzijds door een in de teekening weggelaten buisleiding verbonden zijn met de windtoe voer lei ding van een kapselblaaswerktuig, anderzijds door een aantal blaasopeningen met het inwendige van den convertor correspondeeren. De bovenste rij blaasopeningen 6 wordt bij nieuwere constructies niet meer toegepast, omdat het doel, wat men ermede beoogde n.1. het uit het bad ontwijkende koolmonoxyd tot kooldioxyd te verbranden, ook met een enkele rij blaasgaten te bereiken is. De vuurvaste bekleeding is ongeveer 275—350 mM. dik en bestaat uit zure steen van hooge vuurvastheid. Soms ook wordt de bekleeding met behulp van een houten model uit een mengsel van kwartszand en een geringe hoeveelheid leem gestampt. Het vuurvaste materiaal moet van prima hoedanigheid zijn en ca. 95 % kiezelzuur bevatten. Nadat de bekleeding gereed is, wordt deze langzaam door een erin opgehangen cokesmand gedroogd. Alvorens de eerste charge in den convertor te gieten, moet de bekleeding tot lichtroodhitte worden verhit, wat door een cokesvuur of een oliebrander kan geschieden. Bij beide methoden wordt gecomprimeerde lucht gebruikt om de temperatuur van de vlam op het verlangde peil te brengen. Bij het verhitten met cokes duurt de verwarmingsperiode ongeveer 5—6 uur, met olie slechts 1ji tot 3/4 uur.
Het in den convertor te ontkolen piek- en oud ijzer wordt eerst in koepelovens, ,die hooger dan de convertoren opgesteld zijn, gesmolten. De koepelovencharge, die ca. 30 % afvalijzer bevatten kan, wordt zoo samengesteld, dat het verkregen gietijzer ongeveer 1.5 % Si, 0.6—0.8 % Mn en hoogstens een P- en S-gehalte van 0.07 % bezit. Het gesmolten ijzer wordt uit den koepeloven in een gietpan afgestoken, met een kraan naar den convertor gebracht en daarin overgegoten. Is de afstand tusschen het afsteekgat van den koepeloven en den convertor niet te groot, dan laat men ook wel het gesmolten ijzer door een met vuurvaste specie bekleede goot in den convertor overloopen. Men vult den convertor, tërwijl hij vrijwel horizontaal ligt. Dan wordt hij langzaam in den verticalen stand gebracht, doch zoodanig, dat de blaasopeningen niet door het vloeibare metaal worden bedekt. De gecomprimeerde lucht wordt in de windkast toegelaten en de badoppervlakte wordt door den erop gerichten windstroom in heftige beweging gebracht. De druklücht heeft een spanning van ca. 0.3 atm., zoodat men — ondichtheden en wrijvingsverliezen in



i óo-
aanmerking nemend — den druk-van de uitstroomende lucht op het metaal op ongeveer 0.2 atm. kan stellen. Na 1—2 min. slaat een sterk rookende vlam uit den convertormond. De koolstof begint tot CO te verbranden, terwijl het Si in de slak overgaat door vorming van SiO». Plotseling ontstaat na ongeveer 5 min. een helwitte vlam met weinig rook, doordat de CO verbrandt tot C02 en uit den convertormond ontwijkt.' Na ca. 10—12 min. begint de inhoud sterk op te koken, waarbij slakdeeltjes met groote kracht uit den convertor worden geslingerd, terwijl het koolstofgehalte steeds meer daalt, totdat vrijwel plotseling de vlam tenaastenbij verdwijnt, een teeken dat het C-gehalte sterk verminderd is.
Het verkregen vloeiijzer bevat ongeveer 0.09 % C en een nog geringer Si- en Mn-gehalte. Men brengt het C-gehalte dan op de verlangde hoogte door toevoeging van ferromangaan, waardoor het vloeiijzer een samenstelling krijgt van 0.25—0.5 % C en 0.3—0.5 % Mn. Het moet temeer C en Mn bevatten, naarmate het eruit te gieten constructiedeel harder moet zijn. Men kipt dan den convertor en schenkt den inhoud onder verwijdering van de erop drijvende slak in een gereedstaande gietpan uit. In een convertor van ca. 1 ton inhoud duurt het proces 12—16 min.
Fig. 109 geeft een opstelling van een kleinconvertor met windleidingen, motor voor de kipbeweging, enz.; fig. 110 een afbeelding van een rij kleinconvertoren in bedrijf.
Hier te lande wordt vormgietstaal met behulp van kleinconvertoren vervaardigd door de N. V. Ned. Staalgieterij v/h de Muinck Keizer te Utrecht. Ook zal binnen niet al te langen tijd het S.M.-proces in haar fabrieken op tamelijk uitgebreide schaal toegepast worden. Het 'door deze fabriek vervaardigde staal bezit in doorsnede 0.3 % C, 0.5 % Mn, 0.2 % Si, 0.07 % P en 0.03 % S en voldoet hiermede aan de eischen, die voor goed bewerkbaar gietstaal voor machine- en scheepsbouw gelden.
Hoewel — waar dit noodig'was en bij de bespreking van het vormmateriaal en het vormen te pas kwam — reeds een en ander werd medegedeeld over de eischen, waaraan de vormtechniek voor het gieten van dit materiaal moest voldoen, moet er op gewezen worden, dat de krimpmaat veel grooter is dan bij gietijzer, zie hoofdstuk VI. Daardoor ontstaat een sterke neiging tot scheuren en tot het ontstaan van krimpspanningen. Aangezien de vormen steeds gedroogd worden,



HOOFDSTUK XVI
HET GIETEN
OOR het vervoer van het vloeibare metaal van de ovens naar den gietvorm worden gietpannen gebruikt. Deze worden gewoonlijk uit plaatijzer geklonken of gelascht, de kleinere soorten, o.a. gietlepels, ook wel uit een stuk gestampt. Inwendig worden ze bekleed met leem, de
grootere maten ook wel met platen uit vuurvaste steen bemetseld.
De gietlepels, fig. in kunnen gewoonlijk 10—25 K.G. metaal bevatten en wegen 8—12 K.G.
Draagbare gietpannen hebben een inhoud van 50—150 K.G. en worden meestal uitgevoerd volgens fig. 112, zoodat ze door twee of drie man gedragen kunnen worden. Grootere hoeveelheden dan 150 K.G. moeten met behulp van kraangietpannen worden vervoerd, fig. 113. Uit de fig. blijkt, dat deze pannen worden opgehangen in gesmede ringen, terwijl
bij de kraanpan deze ring zelf met twee tappen en een draagbeugel opgehangen is aan den kraanhaak. De kraanpannen worden bij
eenigszins groote afmetingen met behulp van worm en wormwiel gekipt, wanneer de pan van een tuit' voorzien is; wordt daarentegen de pan door een opening in den bodem
geleegd, fig. 114 — Fig. .na. Draagbare gietpan.
een werkwijze, die voor
het gieten van staal veel wordt toegepast, omdat staal betrekkelijk
Gietlepel.



Fig. 113. Gieten met behulp van een kraanpan, hangende aan een electrischen takel, patent Demag, Duisburg.



174
snel afkoelt en dus bij het gieten door kippen van de gietpan snel een korst gestold staal langs de tuit zou ontstaan — dan vervalt dit mechanisme. In dit geval wordt door een hefboom 4 de stang 3 bewogen, waardoor de uit vuurvast materiaal bestaande stop 2 het gat in den bodem vrijmaakt.* Het voordeel dezer inrichting is, dat de op het metaal drijvende slak geheel in de pan achterblijft, terwijl bij pannen, die gekipt worden, steeds slakdeelen medekomen, ondanks het feit, dat men poogt deze met een stang tegen te houden.
bruikt worden, goed droog zijn. Hiertoe verwarmt men de kleine soorten omgekeerd boven een cokesvuur, de grootere echter worden door het aanleggen van een dergelijk vuur op den bodem der pan van alle vocht ontdaan. Het is duidelijk, dat deze wijze van drogen niet zeer gelijkmatig is, beter is daarom de pannen in dè droogstoof te drogen. Ook de draagbare oven naar fig. 94 kan voor het drogen van groote
___H_B1



i7S
pannen heel goed gebezigd worden. De bovenzijde van de pan wordt dan afgedekt met een ijzeren plaat, waarin een opening is uitgespaard voor de tuit 3, terwijl er nog een opening vrijgehouden is voor het ontwijken van de heete, vochtige lucht. De pannen worden bij veelvuldig gebruik dagelijks nagezien, de geschonden plekken opnieuw bestreken en zoo noodig gedroogd.
Men vult de gietpannen door ze onder de afsteekgoot te plaatsen en het afsteekgat van den oven open te steken. Moeten kleine pannen gevuld worden, dan wordt de afsteekopening kleiner gehouden dan bij het vullen van grootere. Bij zeer grooten inhoud van de gietpan moet men dikwijls meerdere malen achter elkaar afsteken om haar voldoende gevuld te krijgen; dit tevens om te beletten, dat grootere hoeveelheden slak in de pan terecht zouden komen, waardoor de vuurvaste bekleeding aangetast zou worden. Na iedere afsteekperiode wordt het metaaloppervlak met wat zand, beter nog cokespoeder bedekt, om warmteverliezen en oxydatie te vermijden. Aanbevelenswaard is het ijzer vóór het gieten met een ijzeren staaf om te roeren om opgeloste gassen te doen ontwijken. Door toevoeging van wat Al, zie blz. 56 kunnen ook chemisch gebonden gassen verwijderd worden, indien gietwerk van prima kwaliteit wordt vereischt. De juiste bepaling van de temperatuur van het ijzer, waarbij het in den vorm gegoten wordt, is van teveel factoren afhankelijk, dan dat hierop nader kan worden ingegaan: het is bij uitstek een kwestie van ervaring. Het vloeibare metaal oefent in een van boven gesloten vórm een druk naar alle zijden uit. In het algemeen zijn bodem en zijwanden sterk genoeg om aan dien druk weerstand te bieden, daarentegen moet door het bezwaren van den vorm aan den bovenkant belet worden, dat de bovenkast van de onderkast zou worden afgelicht en door den ontstanen naad het ijzer zou kunnen wegvloeien. Deze z.g. opwaartsche druk is afhankelijk van de grootte van het vormoppervlak O in dM2 ter hoogte van de instroomopening van het metaal in den vorm, van de hoogte H in dM. gemeten, vanaf bovenkant gietloop tot het punt, waarop het metaal den vorm instroomt en van het soortelijk gewicht van het gegoten metaal (gietijzer s.g. = 7.3, gietstaal s.g. = 7.8). In fig. 115 is dus steeds
D = O x H x g Denkt men zich voorloopig het vormgedeelte in de bovenkast weg, dan is D = (4 x 2) x 4 x 7.3 = 235 K.G. 1)



176
Nu oefent echter het boven de instroomopening in de bovenkast gelegen met ijzer gevulde vormgedeelte een druk uit op het onderste gedeelte, die overeenkomt met het gewicht van een kolom ijzer met een grondvlak van 2x2 dM. en een hoogte van (4 — 1.5) dM. zoodat
dus hiermede de waarde sub 1 moet worden verminderd, m. a. w.
D = 235 — (2 X 2) (4 — 1.5) 7.3 = 162 K.G. De vorm moet dus minstens met 162 K.G. worden bezwaard, gewoonlijk wordt echter veiligheidshalve 30—50 % meer genomen ; in dit



17.7
geval dus ongeveer 240 K.G. Moet de stalen kolom uit fig. 115 B worden gegoten, dan is de opwaartsche druk van een massieve kolom met lengte = 50 dM. en diameter = 2.5 dM.
D = (2.5 x 50) x 3 x 7.8 = 2940 K.G. welk bedrag verminderd moet worden met het gewicht van den halven massieven cylinder in de bovenkast, dus wordt
D = 2940 — - x 2.52 x 50 x 7.8 x 0.5 = 2940 — 960 = 1980 KG. 4
De in den vorm aanwezige kern wordt echter door het vloeibare metaal omhoog gedrukt, welke druk gelijk isjaan het door de kern verplaatste vloeibare staal; deze druk is
- x 1.52 x 50 x 7.8 = 680 K.G. 4
zoo dat dus in totaal de vorm minstens moet worden belast met 1980 + 680 K.G. = 2660 K.G. en bezwaard wordt met 1.4 x 2660 = 3750 K.G.
Niet altijd wordt de bovenkast door gewichten of door pieken bezwaard; men kan deze ook, indien de vorm uit twee of drie kasten bestaat, door sterke ijzeren beugels bijeenhouden of de kasten door pennen met spieën aan elkaar verbinden.
Het gewicht van het voor het bezwaren van den vorm dienende ijzer kan — afhankelijk van de grootte van den vorm — zeer aanzienlijk worden en soms meer dan 100000 K.G. bedragen. Bij het gieten moet steeds gezorgd worden, dat de gietloop vol metaal is, omdat, indien deze leeg mocht geraken, de bovenop drijvende slakdeeltjes in den vorm terecht zouden komen en aanleiding geven tot gebreken in het gietstuk.
Zoodra de vrijkomende gassen uit de vormen beginnen te ontwijken, worden ze met een brandende stroowisch of stuk hout aangestoken; wordt deze voorzorgsmaatregel niet genomen, dan kunnen ze een ontploffing veroorzaken, die tot vernieling van den vorm leidt, en bovendien door hun gehalte aan giftige bestanddeelen de lucht in de gieterij bederven.
Gieterijtechniek 13



HOOFDSTUK XVII
HET REINIGEN DER GIETSTUKKEN
IJ het reinigen, ook wel poetsen of afbramen genaamd, worden de gietstukken ontdaan van het eraan hechtende zand, kernijzers, gietnaden en -trechters, opkomers en verloren koppen, terwijl de kernen worden verwijderd. Eerst in de laatste jaren kan men zeggen
dat aan het schoonmaken der gietstukken de noodige aandacht wordt besteed, al laat dit in ons land — vooral bij die gieterijen, die voor derden werken, nog veel te wenschen over. Ook van hygiënische voorzorgsmaatregelen in de afbramerijen wordt gelukkig meer en meer notitie genomen als stofafzuiging, luchtverversching, enz. De eenvoudigste methode om de gietstukken te poetsen, bestaat in het met hamer, beitel en stangen losslaan en -hakken van het aanhechtende zand, kernijzers en gietnaden, het afzagen van de dikkere trechters, opkomers en gietloopen op zaagmachines en het borstelen met staaldraadborstels of het slijpen van het oppervlak op slijpmachines. Zooals op bijna elk technisch gebied heeft hier eveneens de toepassing van druklucht een ruime toepassing gevonden. Een moderne afbramerij zonder pneumatische afhakhamers is welhaast ondenkbaar, fig. 116.
Kleinere massieve stukken worden door rommelen in een rommelmolen, fig. 117 gereinigd. Deze molen bestaat uit een betrekkelijk langzaam, met ca. 50 toeren per min., roteerenden trommel 1, die met de te behandelen gietstukken en fijn kiezelzand zoover wordt gevuld, dat er nog voldoende ruimte is om de gietstukken op en over elkaar te doen vallen. Het gietzand en de ruwe gietkorst raken daardoor los en worden afgeschuurd.
Ook zandstraalblaaswerktuigen worden veel voor het schoonblazen van gietstukken gebruikt, fig. 118, en ze vervangen hoe langer hoe meer de oude methode om het zand door loskloppen, hakken en rommelen te verwijderen. Van welke constructie ook, berusten deze machines alle daarop, dat scherpkantig, droog zand met behulp van
__________1



Fig. 116. Afbramen van een gietstalen frame met pneumatische hamers. (Demag, Duisburg).



i8o
een krachtigen luchtstraal tegen het te reinigen oppervlak wordt geslingerd, waardoor de ongelijkheden afgeslepen en de ruwe gietkorst verwijderd wordt. De luchtdruk bedraagt vobr kleine gietstukken
Fig. 117. Rommelmolen.
De trommel 1 rust met behulp van de draagringen 2 op rollen 3, die door de loste en vaste riemschijven 5 worden aangedreven.
Fig. 118. Zandstraal blaasmachine in bedrijf. (Badische Maschinenfabrik, Durlach).
uit gietijzer 0.4—0.75 atm., voor middelmatige gietstukken uit gietijzer en kleinere uit vormgietstaal 0.75—1.25 atm. en voor grootere stukken uit vormgietstaal 1.25—2 atm.



I» Ingenieursbureau J. L. Th. Groneman w.i!^ HENGELO (O) I Afdeeling: Gieterij-Techniek |
levert
Alles voor de Gieterij
zooals:
Smeltoveninstallaties Ruwijzer
Zandbereidingsmachines Vorm- en Kernzand
Vormmachines Benoodigdheden voor
Zandstraalpoetsinstallaties Gieterij en Modelmakerij
g Vormkasten enZa
■ Gietpannen enz. enz.
^« — m mJ
TECHN. HANDELS-BUREAU
F. SPANGLER & CO.
Korte Houtstraat 5a - Den Haag Alleenvertegenwoordiger voor Holland en Indië der firma
E. BRABANDT - BERLIN
FABRIKANTEN VAN SMELT-OVENS AFHAKMACHINES COMPLETE ZANDSTRAALINR. VORMMACHINES VORMKASTEN SLIJPMACHINES DIV. VERBRU1KSARTIKELEN ▼oor
Gieterijen en Slijperijen
DEZE OVENS SMELTEN 100 KG. KOPER OF BRONS MET 15 KG. COKES IN 25 MINUTEN



N.V. TYMOOR HAARLEM
MACHINEFABRIEK EN CONSTRUCTIEWERKPLAATS
CONTROLETOESTELLEN VOOR GIETER IJ EN
DRUK- EN VACUÜMMETERS VOOR GASSEN EN TOEGEVOERDE WIND
ELECTRISCHE TEMPERATUURMETING
ELECTRISCHE MODELMAKERIJ H. DE WIT
TELEFOON Z. 1601 PARTICULIER C. 22S8



20. j. Kleepstea, Leerboek der Gonio- en Trigonometrie •«•• t 2.— C. 2.50 L. 3.—
Verder zijn voor onze Bibliotheek in bewerking: P. Barendsen, Electromotoren en hun aansluiting op het net'.
E. P. van den Berghe, Aanleg van Spoorwegen. Idem, Bovenbouw van Spoorwegen (sporen en ballast). Idem, Bovenbouw van Spoorwegen (kruisingen en wissels). B. van Bilderbeek, De moderne Arbeiderswoningbouw in Nederland.
W. H. de BuiSONJé, Leer der Bedrijfsreclame.
G. de Clercq, Leer der economie der brandstoffen.
Ir. D. j. W. van dongen, Inleiding tot de studie der
Metallurgie (1921). |®| Idem, Gieterij Techniek.
Th. Erldt, Storing gids voor huistelegrafie en huistelefonie (1921).
Dr. B. G. E. esscher, Grafische Voorstellingen.
Herman Hana, Leerboek der Perspectief.
G. j. Harterink, Stoomketels (Landketels) (1921).
Idem, Stoomketels (Scheepskètels) (1921).
prop. K. o. Hartmann, Geschiedenis der Bouwkunst (3 a 4 deelen) (1921).
Ir. S. van Hoogstraten, Het Octrooiwezen.
Ir. Ernst Hijmans, Bedrijfsleiding.
Dr. C. de jong, Draadlooze Telegrafie.
Gerlop Kalma, Onderhoud en behandeling van Motorrijwielen.
Idem, Onderhoud en Behandeling van Automobielen (1921)
Ir. P. Landberg, Machinale Metaalbewerking
j. H. G. P. de Rouw, lector T. H. Delft, Deuren en Ramen.
Idem, Afdekking van deuren- en raamopeningen (1921).
G. j. Schepers, Handleiding voor 'den Zetter.
Idem, Handleiding voor den Drukker.
Mej. a. Simonsz, Modern Kook- en Huishoudboek (1921).
Dr. j. f. SlRKS, Kompassen en Kijkers (1921).
IR. B. Stephan, Vliegtuigen.
Idem, Vliegtuigmotoren. ^ ïv >
a. j. M. Stoppels, De Sanitaire Inrichting der Woning. Dr. G. j. Stracke, Microscopisch onderzoek van Voedingsen Genotmiddelen.
10



W. H. Tasseron, Electrische Meetinstrumenten (1921). A. C. P.E. Vermeulen, Theoretische Zeevaartkunde (1921).
abonnementsvoorw aarden
Omdat de prijzen der verschillende deelen uit den aard der zaak zeer uiteen loopen, is het niet mogelijk een bepaald bedrag voor het Abonnement vast te stellen. Wij leveren echter abonnementen op de verschillende hoofdgroepen of op reeksen van 20 achtereenvolgens verschijnende werken tegen 85 % van den gewonen verkoopprijs dezer werken. Deze abonnementsprijs te betalen telkens bij verschijning van elk werk.
Men kan zich abonneeren op de volgende reeksen:
A. Algemeen abonnement: eerste 20 deelen.
B. Burgerlijke Bouwkunst: 30 deelen.
C. Geschiedenis der Bouwkunst, Kennis van Gebouwen: 20 deelen.
D. Electrotechniek: 30 deelen.
E. Werktuigkunde: 30 deelen.
E. Waterbouwkunde, Spoorwegbouwkunde, Hulpwetenschappen: 30 deelen.
G. Kunstnijverheid: 15 deelen.
H. Algemeene Wetenschappen: 20 deelen.
ANDERE WERKEN VAIN~TECHNISCHEN AARD
P. Beishuizen Gzn., Reklame. Met voorwoord van W. H. de Buisonjé..(Geïll.) I. 0.95 C. 1.45
„Reclame maken is een vak als een ander, men moet — om 't goed te doen — dat leeren en daarvoor is dit aardige practisch e boekje met sprekende voorbeelden een heel goede leiddraad."
Delttsche Courant.
Prop. R. C. Duncan, Techniek en Wetenschap, naar het Engelsche „The Chemistry of Commerce", bewerkt door W. C. de Leeuw. L. 3.50
„Een buitengewoon interessant boek voor leek en ingewijde."
Vragen van den Dag.
Herman Hana, Ornament-ontwerpen voor iedereen. Het Stempelboekje. Met 64 afb. I. 1.20 C. 1.70
De heer Hana laat in dit aardige werkje met een aantal voorbeelden (niet minder dan 64 afbeeldingen buiten den tekst) zien hoe' men ook zonder teekenvaardigheid met zijn „stempelmethode", alleen .geholpen door wat goeden smaak, heel goede, krachtig-decoratieve ornamenten kan ontwerpen." Dagblad Stad en Land.
11



W. H. Idzerda, Handboekje der Praktische Fotografie. Ten dienste van allé amateurs- en beroeps-fotografen, alsmede van ieder belnagstellende in de fotografie. Met 352 fig. Herdruk ter perse.
„Een zóo goed en zóo uitvoerig en zóo rijk geïllustreerd handboekje als dit van Idzerda, praktizeerend kunstfotograaf, docent in de fotografie aan de Technische Hoogeschool, voor een zoo lagen prijs beschikbaar gesteld is mij niet bekend. De illustratie is keurig, praktisch en overvloedig. Een ideaal handboekje, dat ieder amateur zich zal aanschaffen." De Nieuwe Courant.
De Broomverfdruk (Broomoliedruk) in de Praktijk.
voor Amateur- en Beroepsfotografen. (Geïl.) C 1.45 „Met niet minder genoegen vestigen wij thans de aandacht op zijn Broomverfdruk; dat een onderdeel der techniek behandelt waarvan reeds heel wat liefhebbers en zelfs beroeps-fotografen tevergeefs getracht hebben volkomen op de hoogte te komen. Nu komt de heer Idzerda ons uit den nood helpen. Mooie plaatjes, naar werk van onze beste vaklieden en amateurs, zullen bovendien den lezer pleizier doen krijgen in een ernstige proefneming." Nieuwe Courant.
Mej. S. G. Meijboom, Ex-directrice Nieuwe Huishoudschool te Amsterdam: Goed en goedkoop koken. I. 0.10
A. E. d'Oliveira, Het Kortschrift. In twee deeltjes samen
I. 1.10 C. 2.10
Eerste Deel: Geschiedenis en Theorie van de Stenografie.
Tweede Deel : Critiek van de voornaamste in ons land gebruikelijke stelsels.
L. Ronner, De hedendaagsche Grafische Technieken. Geïll.
I. 1.20 C. 1.70
„Hij heeft de wereld rijker gemaakt met een aantrekkelijk handboekje, dat van belang is voor een ieder die in meer of mindere mate met drukwerk iets uitstaande heeft." Utrechtsen Dagblad.
Van Rossum du Chattel, Directeur der Gemeente Gasfabrieken te Amsterdam: Hoe moet ik met gas omgaan? (Geïllustreerd) (3e dr. 67/76e duizend) I. 0.10
abonneert u op ons boekennieuws a ƒ0.35 per jaar. u blijft dan voortdurend op de hoogte van al onze publicaties.
12



HET INSTITUUT VOOR SCHRIFTELIJK ONDERWIJS „JACOB VAN CAMPEN" TE AMSTERDAM IN SAMENWERKING MET DE WERELDBIBLIOTHEEK
Gebruikers van de uitgaven der WERELDBIBLIOTHEEK genieten een korting op de lesgelden, die ten minste gelijk is aan den prijs dezer boeken en die in vele gevallen 10 pCt. van het bedrag van den geheelen cursus kan bereiken.
De Bibliotheken, heeft men gezegd, zijn de universiteiten van onzen tijd. Niet, dat de eigenlijke Universiteiten overbodig geworden zijn! Veeleer hebben zij de verspreiding der kennis door middel der Bibliotheken mogelijk gemaakt, en ze zullen dit ook in de toekomst blijven doen. Doch Bibliotheken en Universiteiten hebben ieder haar roeping te vervullen; en wie de laatste niet bezoeken kan, bereikt zijn doel door middel der eerste, mits hij den weg kenne.
De Wereldbibliotheek tracht daarom niet alleen de vruchten van den geestelijken arbeid op het gebied van kunst en wetenschap onder het bereik van allen te brengen, maar wil ook tot een diepere studie opwekken en zooveel mogelijk den weg daartoe helpen banen. Dit streven heeft haar thans, in het bijzonder in verband met de stichting harer Vakbibliotheek, geleid tot een samenwerking met het gunstig bekende Instituut „Jacob van Campen", dat reeds sedert 1908, door middel van schriftelijk onderwijs onder deskundige leiding en volgens uiterst doeltreffend gebleken methoden, opleidt in een groot aantal vakken.
Het Instituut „Jacob van Campen" was de eerste inrichting voor volledig vakonderwijs' per brief in Nederland en had dus tevens tot -taak,,/het correspondentie-onderwijs, dat in sommige andere landen, voornamelijk in Amerika, zeer verspreid is en goede vruchten oplevert, hier te lande algemeen bekend en populair te maken. Degenen, die zich eerst van deze onderwijsmethode afkeerig toonden, hebben moeten erkennen, dat de bereikte resultaten de levensvatbaarheid er van hebben bewezen, en dat voor velen, hetzij door hun wonen op afgelegen plaatsen, hetzij tengevolge van hun drukken dagelijkschen werkkring, schriftelijk onderwijs óf het doelmatigste, óf het eeriig mogelijke was.
Schriftelijk onderwijs heeft dus naast schoolonderwijs zijn recht van bestaan, want:
1° Briefonderwijs kan zich, veel beter dan klasse-onderwijs, aanpassen aan persoonlijke behoeften, het speciale doel, de reeds aanwezige kennis, kortom aan alle levensomstandigheden van den leerling, en staat, in dit opzicht, gelijk met privaatonderwijs.
2° Briefonderwijs is daarentegen veel goedkooper dan privaatonderwijs,
3° Briefonderwijs kan men ontvangen in zijn woonplaats; thuis zittend, kan men zich rustig bekwamen voor zijn ambt, beroep of examen.
4° Briefonderwijs noodzaakt den leerling niet tot het onderbreken of verwaarloozen van zijn beroepsbezigheden, daar hij geheel vrij is in de keuze van het gedeelte van den dag of den avond, dat hij er aan Wil besteden. Meestal vinden de studie en de beroepsbezigheden over
13















GIETERIJTECHNIEK






1097
VAKBIBLIOTHEEK
DE TECHNIEK DER IJZER- EN STAALGIETERIJ
DOOR
IR D. J. W. VAN DONGEN. W.I.
BEDRIJFS-INGENIEUR






INHOUD
Bladz.
INLEIDING 9
HOOFDSTUK I. Gieterijruwijzer 17
HOOFDSTUK II. Oud Ijzer. 33
HOOFDSTUK III. Gietcokes 37
Toeslagen 40
HOOFDSTUK IV. Vuurvaste stoffen en vormmateriaal 42
Bereiding van het vormmateriaal ; 47
HOOFDSTUK V. De chemische samenstelling van het gieterijruwijzer C2
HOOFDSTUK VI. De vervaardiging van modellen, kernkasten
en mallen 58
HOOFDSTUK VII. Gietkasten 78
HOOFDSTUK VIII. Over het smeltpunt en de daarmede samenhangende gebreken in gietijzer en gegoten staal 82'
HOOFDSTUK IX. De vervaardiging van kernen 93
HOOFDSTUK X. Het handvormen...: 97
HOOFDSTUK XI. Malvormerij.'. . .-: 108
HOOFDSTUK XII. Het vormen met behulp van vormmachines 121
Het vormen van tandraderen 131
HOOFDSTUK XIII. Het drogen van vormen en kernen 133
HOOFDSTUK XIV. Smeltovens voor gietijzer 139
Vlamovens i 140
Koepelovens 141
HOOFDSTUK XV. Vormgietstaal 161
Het smelten in den Siemens-Martinoven : 161
Het vervaardigen van vormgietstaal in klein-convertoren. 166
HOOFDSTUK XVI. Het gieten 172
HOOFDSTUK XVII. Het reinigen der gietstukken 178
HOOFDSTUK XVIII. Een en ander over den bouw van
gieterijen 1183
LITERATUUR 1 f... ^7






VOORWOORD
E kennis der gieterijtechniek staat hier te lande nog in de kinderschoenen, de voor het bedrijf vereischte wetenschap bestaat bijna uitsluitend uit gegevens door ervaring verkregen, die, hoezeer ook te waardeeren, gewoonlijk langzamer tot het beoogde doel voeren
dan een wetenschappelijke basis door ervaring gesteund. Dit gebrek aan vakkennis, maar dikwijls meer nog aan bedrijfskapitaal, oefent veelal een nadeeligen invloed uit op prijs en kwaliteit van het product en maakt het concurreeren van werkelijk eerste klasse handelsgieterijen tegenover kleinere middelmatige gieterijen zeer moeilijk, ja meermalen onmogelijk, omdat de afnemers maar al te veel den kiloprijs in het oog houden ; kwaliteit, soliditeit, goede 'bewerkbaarheid, in het kort het „afzijn" der gietstukken komt eerst in de tweede plaats.
Wanneer daarom dit werk ertoe moge bijdragen de kennis der gieterijtechniek in ons land te doen toenemen, dan zullen mijn [moeite en arbeid niet tevergeefsch zijn geweest.
Toen de Maatschappij voor Goede en Goedkoope Lectuur mij verzocht dit boek te schrijven, besefte ik slechts ten deele, dat er bij het samenstellen een moeilijk vraagstuk viel op te lossen : wat moet uit het veelomvattende gebied een plaats vinden zonder aan de groote lijnen te kort te doen ?
Ik heb gepoogd om slechts datgene te geven, wat voor de Nederlandsche ijzer- en staalgieters van belang kan zijn en dan nog slechts in zooverre, als door hen gewoon normaal machinegietwerk gegoten wordt; siergietwerk, kachelgietwerk, zooals vooral in Bergen-opZoom en Tegelen wordt gegoten, potten, en pannen-gieterijen, zooals v.n.1. in den Achterhoek gevonden worden en vele andere speciaalgieterijbedrijven moesten buiten beschouwing blijven. Daarentegen konden de in opkomst verkeerende Hollandsche staalgieterijen niet voorbijgegaan worden, in groote trekken vond de theorie der hiervoor



8
in aanmerking komende smeltprocessen en de constructie der daartoe gebruikte ovens opname.
Van de scheikunde, natuurkunde en warmtetheorie is, voorzoover van belang, slechts zooveel medegedeeld als voor een goed begrip der gieterijtechniek niet gemist kan worden; dikwijls wordt daarom — mede ter beperking der stof — verwezen naar het boek der vakbibliotheek „Ijzer en Staal" van Ir. P. Landberg, terwijl ook de berekening van het te smelten ijzergemeng — de z.g. charge — geen plaats kon vinden. Om dezelfde reden zijn sterktecijfers, keuringseischen 'en metallografische gegevens niet opgenomen, omdat deze voortreffelijk — passende in het kader der Vakbibliotheek — in het zooeven genoemde boekwerk te "vinden zijn.
Uit de groote overmaat van typische en karakteristieke vormmethoden kon enkel hier en daar een greep worden gedaan, ten deele koos ik die uit mijn ingenieurspraktijk, ten deele uit die van anderen. Waar wij verder in het teeken van brandstof bezuiniging leven, meende ik op de koepeloventheorie iets dieper te moeten ingaan, omdat hierin wellicht vingerwijzingen gelegen kunnen zijn, die voor veel gieterijen tot besparing zouden kunnen'leiden.
Den firma's, die zoo welwillend waren mij gegevens te verstrekken,
betuig ik mijn oprechten dank, terwijl ik mij ten zeerste aanbevolen
houd voor opmerkingen van lezers, die bij een eventueelen herdruk
ertoe zouden kunnen bijdragen het boek meer aan het doel te doen
beantwoorden. -,
Ir. D. J. W. VAN DONGEN
Den Haag, Dec. 1920.



Gold is for the mistress, silver for the maid, Copper for the tradesman, cunning at his trade, But. said the baron, sitting in his hall, Iron, cold iron, is niaster of them all.
R, KIPLING.
ZER is het belangrijkste metaal, dat de hedendaagsche cultuur kent, niet alleen, omdat het in groote hoeveelheden op aarde voorkomt, maar meer nog, omdat het zeer bijzondere eigenschappen bezit, eigenschappen, die het voor vele en velerlei doeleinden onmis¬
baar doet zijn. De voornaamste eigenschap van het ijzer is, dat het bij voldoend hooge temperatuur betrekkelijk gemakkelijk vloeibaar wórdt en het is dit kenmerk, dat in het boek zal worden behandeld. Wanneer en door wien het eerst werd ontdekt, dat het ijzer vloeibaar gemaakt kon worden, weet men niet ; vermoedelijk moet men daarvoor naar de vroegste tijden teruggaan en zal dit tijdstip wel samenvallen met dat, waarop de menschheid bewust werd van het haar gegeven vernuft, hetwelk haar thans in staat stelt, om de techniek tot steeds grootere ontwikkeling te brengen. Het gieten van het vloeibare ijzer in vormen, is daarentegen niet zoo oud en valt waarschijnlijk samen met het begin der ruwijzerfabricage in de 14de eeuw. Toen men begon met in de primitieve ovens, waarin gemakkelijk smeltbaar ijzererts met behulp van houtskool tot aan elkaar gewelde klompen metaal werd gesmolten, lucht van tamelijk hoogen druk in te blazen door de toenmaals eenvoudige blaasbalgen met behulp van waterkracht aan te drijven, steeg de temperatuur van het vuur, het gesmolten ijzer werd dunvloeibaar en vloeide den oven uit. Dit ijzer echter bevatte een tamelijk hoog mangaangehalte en was daardoor, na afkoeling, hard en bros, terwijl de breukvlakte er wit uitzag. Zoolang men nog niet geleerd had, dit ijzer in vormen tot gietstukken te„ verwerken, beschouwde men het als een minderwaardig product en



noemde het bijv. in Engeland „Pig Iron" (varkensijzer, piekijzer). Eerst later, toen men de kunst van het ijzergieten in vormen geleerd had, is men begonnen het naar waarde te schatten en werden er als eerste toepassing kanonskogels van gegoten.
In oude Fransche oorkonden vindt men, dat in de 14de eeuw de ronde steenen kogels door gegoten ijzeren werden vervangen en volkomen vanzelf sprekend is het, dat men niet lang daarna er toe overging ook geschutloopen uit gegoten ijzer te vervaardigen. De weg, dien men hiertoe insloeg, was al zeer eenvoudig : het vormmateriaal — leem — werd met wol vermengd en, goed dooreen gekneed, over een met stroo omwonden kernspil uitgestreken. Was op deze wijze de uitwendige vorm van den gewenschten geschutloop verkregen, dan werd dit leemmodel gedroogd, waarna het bestreken werd met een laag vochtige leem, waardoor een soort „mantel" ontstond. Om aanhechting van den mantel aan het leemmodel te voorkomen, zal men het model wel met een of ander poeder, bijv. houtskoolpoeder, bestrooid hebben. Deze mantel werd door ijzeren banden en staven verstijfd en gedroogd, waarna de kernspil uitgedreven en het leemmodel uitgebroken werd, zoodat de inwendige vorm van den mantel thans overeenkomt met het buitenbeloop van het later te verkrijgen kanon. Nu werd een cylinder of „kern" uit vormmateriaal in het hart- van den mantel gesteld en wel met zoodanigen diameter als overeenkwam met dien van de ziel, die het stuk geschut later moest verkrijgen ; vervolgens plaatste men den gereed zijnden vorm vertikaal, zoodat het vloeibare ijzer — verkregen uit een primitieven hoogoven — door een goot. direct in den vorm vloeien kon.
Hieruit-blijkt, dat toenmaals de gietvormen direct uit den met houtskool gestookten hoogoven werden gevuld, zoodat men dit onmiddellijk in vormen gegoten gieterijruwijzer „voor de eerste maal gesmolten ijzer" zou kunnen noemen.
In de 15de eeuw moet het omsmelten van afvalijzer of schrott bekend zijn geweest, althans het handschrift „De Pirotechnia" van Vanuccio Biringuccio van het jaar 1454 geeft aan, dat in een lagen schachtoven onder gebruik van zeer veel houtskool en inblazing van veel lucht, afvalijzer als oude hoefijzers, enz. gesmolten konden worden ; het in den oven tot smelting gebrachte smeedbare ijzer nam veel koolstof op en ging daardoor in gietijzer over. Niet lang daarna geven de handschriften aan, dat het smelten van gieterijruwijzer in eenvoudige schachtovens toegepast werd om vuur-, haard- efi kachelplaten-te



13
tegemoet : zoo werd in Coalbrookdale in 1713 reeds 5—10 ton gietijzer per week versmolten, voor de toenmalige verhoudingen een reusachtige productie ! Evenwel werd het verkrijgen van houtskool hoe ■ | langer hoe moeilijkeren als gevolg daarvan
steeg de prijs van deze brandstof zoodanig, dat Darby's zoon in 1735 een proef nam om ijzerertsen met uit droge destillatie, van steenkolen verkregen cokes te smelten : hiermede breekt een keerpunt in de ontwikkeling dezer industrie aan. De ijzergieterij maakte nu moeilijke tijden door, immers'de constructie van den toenmaligen oven liet niet toe, om op dezelfde wijze te werken, als bij het gebruik van houtskool, terwijl bovendien de gesmolten verontreinigingen uit het ijzer en de cokes meer slak gaven, het ijzer onzuiverder werd en de vormen niet meer zoo goed opvulde. Het met cokes geblazen gieterijruwijzer moest daarom nog eens omgesmolten worden, wat in z.g. vlamovens geschiedde — ovens met steenkool gestookt — en waarin het ijzer gesmolten
werd op een vlakken haardzool. Iri verband met het koepelvormig gewelf, waarvan deze oven voorzien was, noemde men hem Engelschen koepeloven.
Het laatste decennium der 18e eeuw begint met den bouw van de eerste stoommachines en daarmede breekt weer een tijdperk van snellen groei der ijzergieterij aan, omdat men daardoor onafhankelijk werd van door waterkracht gedreven .blaaswerktuigen en hiervoor de stoomkracht in de plaats trad. Hierdoor alleen zou Engeland niet aan de spits der gietijzer produceerende landen zijn gekomen, indien niet tevens een zekere John Wilkinson een goeden schachtoven had geconstrueerd voor het smelten van ruwijzer en schrott met behulp van cokes en daarbij tevens de moeilijkheden, die zich met de toepassing van cokes voordeden, had weten te vermijden. Merkwaardig genoeg raakte deze oven onder den naam koepeloven op het vaste land van Europa bekend en deze naam is sindsdien voor alle ovens van dit type behouden gebleven. Wilkinson bouwde in Engeland en ook in Duitschland ijzergieterijen naar Engelsch voorbeeld, o.a. te Malapane
Fig.



en Gleiwicz in Silezië en .te le Creusot in Frankrijk en legde daardoor den grondslag voor de grootijzerindustrie in deze plaatsen. Al deze gieterijen verkregen echter het benoodigde gieterijruwijzer van dicht erbij gelegen hoogovens ; eerst in 1804 werd de eerste ijzergieterij in Berlijn opgericht, die niet direct aan een hoogoven verbonden was, doch het gieterijruwijzer van buiten betrok. De hier gebruikte koepelovens bezaten slechts een hoogte van 1.53 M., hadden een binnenwerkschen diameter van 0.33 M. en een buitenwerkschen van 1.10 M.; de benoodigde cokes werd uit Silezië betrokken. Langzamerhand worden dan de koepelovens hooger gebouwd en eenige jaren later bezit de ijzergieterij te Petrograd reeds koepelovens met een hoogte van 4.08 Meter.
De uitvinding van de verhitting der in te blazen lucht door Neilson in 1829, die met zooveel succes bij hoogovens werd toegepast, -gaf aanleiding, dat men dit ook beproefde bij koepelovens, maar de voordeelen wogen niet tegen de nadeelen en hooge kosten op, zoodat men na eenige decennia weer tot het inblazen van kouden wind zijn toevlucht neemt. l5let de uitvinding van den locomotief krijgt de ontwikkeling der ijzergieterij een nieuwen stoot, meer zorg wordt besteed aan het vormmateriaal, de kernen en de kasten, voor het malen van zand en koolpoeder voert men koller- en kogelmolens in, en, om het schrott te kunnen breken, valhamers of beulen. Tevens worden de liggende, door stoom aangedreven cylinderblaaswerktuigen vervangen door ventilatoren, de koepelovens zelf worden over het algemeen hooger gebouwd en de windvormen, die de lucht in de verbrandings- en smeltzone van den oven invoeren, zoo hoog aangebracht, dat er onder in den oven voldoende ruimte overblijft om groote hoeveelheden ijzer te kunnen opzamelen.
Omstreeks 1850 ontstaan vormmachines om snel en nauwkeurig de vormen voor massa-artikelen als buizen, tandraderen, enz. te kunnen vormen : dan komt ook langzamerhand het gieten van hardgegoten ijzer in zwang, waaronder verstaan wordt het smelten van een zoodanig mengsel van het ruwijzer, dat een plotselinge afkoeling in een gegoten ijzeren vorm het ermede in contact komende vloeibare ijzer wit op de breuk, dus hard en tegen slijtage bestand maakt, terwijl het binnenste grijs en zacht blijft (Gruson, Magdeburg : hartstukken voor wissels, kransen voor loopwielen, enz.). De bouw van den koepeloverj zelf wordt meer en meer vereenvoudigd, de gietijzeren bekleeding wordt door een lichtere uit plaatijzer vervangen, de bodem van den oven



IS
hier en daar reeds door een losse ijzeren plaat gevormd om den oven na het smelten gemakkelijk te kunnen schoonmaken en herstellen. Terzelfder tijd begint men voorwerpen uit gegoten staal, beter „gegoten vloeiijzer" of z.g. vormgietstaal te gieten : Mayer en Kühne te Bochum goten in 1851 de eerste gietstalen klok, terwijl zij op de Parijsche tentoonstelling van 1855 drie grootere demonstreerden, die algemeen belangstelling en bewondering wekten. Na 1870 begint men zich meer rekenschap te geven van de metallurgische wetten, die aan de smeltprocessen ten grondslag liggen : men leerde de rol van silicum en phoshor kennen en vorschte de eigenschappen der verschillende ijzer-koolstofalliages na. Tot 1870 n.1. werd het silicum (Si) als een schadelijke factor in de gietijzersamenstelling beschouwd en schreef men alle fouten van het met cokes geblazen gieterijruwijzer aan het Si-gehalte toe. Ledebur en Turner onderzochten den invloed van het Si ; de uitkomst hunner proefnemingen leerde, dat een bepaald Si-gehalte van groot voordeel was en deze uit komsten werden ten overvloede nog bevestigd door de proeven van Gautier en Jüngst. De laatste o.a. vond, dat Si-houdend gietijzer hooge vastheid en geringe krimp bezit. Aan de hand der gegevens uit het Thomasproces ter bereiding van vloeistaal en- ijzer verkregen, kwam men ertoe, om ook de rol van den phoshor (P) in het gietijzer na te gaan. Als gevolg van een en ander onderzocht men ook verschillende mengsels van andere metalen en alliages met het gietijzer bijv. van een aluminium (Al) toevoeging : een zeker percentage Altoegevoegd aan vloeibaar gietijzer, reduceert alle voor het gietijzer schadelijke en daarin opgeloste zuurstofverbindingen, terwijl tevens door de vorming van aluminiumoxyd warmte vrijkomt en het ijzer heeter en dus dun vloei baar der wordt. Sinds 1890 begon men, geleerd door de resultaten ermede verkregen in de vloeistaal en -ijzerfabricage, het metallografisch onderzoek groote waarde toe te kennen, en hiermede gepaard gaat tevens het naspeuren van de natuurkundige eigenschappen van het gietijzer, zoodat men wel kan zeggen, dat, al is de wetenschap op dit gebied nog niet volkomen tot ontwikkeling gebracht, de laatste eeuw aanleiding heeft gegeven, dat in groote lijnen de techniek der gieterij op wetenschappelijke basis gegrondvest is.
Tengevolge van de reusachtige ontwikkeling, die het walsen van vloeiijzer en -staal sinds de uitvindingen van het Bessemer-, Thomas-,



16
Siemens-Martin- en electrostaalproces heeft ondergaan, heeft echter het gietijzer op velerlei gebied, dat het vroeger alleen beheerschte, het veld moeten ruimen ; voor ijzerconstructies bijv. als bruggen, kapconstructies enz. komt thans bijna alleen gewalst ijzer, i.c. profielijzer in aanmerking, terwijl ook het gegoten staal het gietijzer veelal verdrong. Toch is, ondanks dit alles, het verbruik van gegoten ijzer toegenomen.
Hier te lande wordt steeds gieterijruwijzer tot gietijzer omgesmolten ; gietwerk, uit voor de eerste maal gesmolten ijzer, kennen wij als zoodanig in Holland niet, in tegenstelling met landen als Frankrijk, Engeland, Duitschland, Zweden en Amerika, waar, zij het ook in geringe mate, ook wel direct uit den hoogoven wordt gegoten. Men giet dus hier te lande steeds ijzer, dat voor de tweede maal in koepelovens gesmolten wordt.



20
wordt in haematiet-, gieterij-, Bessemer-, puddel-, SiemensMartin-, Thomasruwijzer, spiegelijzer, ferromangaan en ferrosilicium. Voor de gieterij zijn slechts het haematiet en het gieterijruwijzer, het spiegelijzer en de ferro's van belang ; dikwijls komen in deze branche der techniek nog speciale alliages .in aan¬
merking. Aan de hand van het bovenstaande kan men de volgende tabel opstellen :
Tabel I. — Gieter ij ruw ij ze r.
C-gehalte 2.3—5 % makkelijk smeltbaar, niet smeedbaar.
grijs gieterijruwijzer, graphiet bevattend.
gehalveerd gieterij ruwijzer
wit gieterijruwijzer zonder graphiet, hardings- en carbidkool bevattend.
zwak gehalveerd, meer naar het grijze overhellend.
sterk gehalveerd, meer naar het witte overhellend.
Het gieterijruwijzer is dus een ijzer-koolstoflegeering met een minimum koolstofgehalte van ca. 2.3 %, terwijl voor de praktijk van de ijzergieterij het maximum ongeveer bij 4.5 %— 5% gelegen kan zijn; als verdere bijmengselen zijn van belang
Fig. 5. Wit ruwijzer



£1
Si, Mn, P en S, waarvan v.n.1. de zwavel uit de hoogovenbrandstof, de overige elementen uit de ertsen afkomstig zijn. Reeds.werd opgemerkt, dat het overgroote deel van het gieterijruwijzer door smelten met cokes als brandstof in den hoogoven verkregen werd, daarnaast evenwel komt, zij het ook in geringe mate, het gebruik van houtskool (Zweden, EngelandenDuitschland) en anthraciet of steenkool (Engeland en Amerika) als brandstof voor. Daar cokes, anthraciet en steenkool niet onbelangrijke hoeveelheden zwavel bevatten, zal het met behulp van deze brandstoffen uit denhoogoven verkregen ruwijzer, een gedeelte van de zwavel opnemen, omdat ijzer groote affiniteit tot zwavel — d.i. neiging om zich met zwavel te ver binden—bezit. Om het schadelijke zwavelgehalte zoo laag mogelijk te houden, moet het smeltproces in den hoogoven geschieden met gebruik van een groote hoeveelheid basischen toeslag om de zwavel zooveel mogelijk te verwijderen en, waar een sterk basische slak een hoog smeltpunt heeft, moet de hoogoventemperatuur hoog worden gehouden om deze slak dunvloeibaar te houden en haar te kunnen aftappen. Bij deze hooge temperatuur neemt het ijzer dan meer Si, C, Mn en P op, dan met een lagere temperatuur het geval zou zijn; wordt echter met houtskool gesmolten, dan is een opname van zwavel niet te vreezen. De smelttemperatuur kan in dat geval dus lager worden gehouden, waardoor vreemde bestanddeelen niet in zoo hooge mate worden opgenomen, met het gevolg, dat het met houtskool geblazen ruwijzer zuiverder maar duurder is dan het met steenkool, cokes of anthraciet verkregene. Vele van de thans onmisbare gieterijruwijzers konden eerst geblazen worden, toen men de voor de verbranding benoodigde lucht tot op 700—9000 voorwarmde en daarmede in den hoogoven een zeer hooge temperatuur verkreeg, die het ontstaan van sterk siliciumhoudende gieterijruwijzers in de hand werkte. De met kouden wind geblazen gieterijruwijzers hebben als regel een hooger koolstofgehalte maar een lager siliciumgehalte dan de met verhitten wind geblazene, immers het ijzer is in het eerste geval in den hoogoven langer met de koolstof in contact, terwijl de smelttemperatuur lager is, waardoor minder silicium opgenomen wordt. Tengevolge van een en ander hebben de gietstukken, vervaardigd uit met kouden wind geblazen gieterijruwijzers, gewoonlijk een hooger vastheidscijfer, omdat de graphietafscheiding geringer is.
Het grijze gieterijruwijzer bevat meer koolstof in grapbietvorm naarmate het siliciumgehalte hooger is. Neemt echter het in het ijzer



22
aanwezige mangaangehalte toe, dan moet ook het siliciumgehalte toenemen om eenzelfde grijze breuk te verkrijgen, immers al naar de verhouding van het silicium tot het mangaan, wordt de breuk anders ; is er bijv. weinig silicium en veel mangaan, dan is^de breuk wit, in het tegenovergestelde geval valt de breuk grijs uit. Met de toename van het mangaangehalte neemt ook het C-gehalte toe : mangaanrijke, witte ruwijzersoorten bezitten een hooger C-gehalte dan grijze siliciumrijke ruwijzers. Een ruwijzer, dat ongeveer 2 % silicium bij 3.5—4:1 % koolstof bevat, bezit slechts zeer weinig koolstof in opgelosten toestand, maar daarentegen een maximum aan graphiet.
u * »oo%' .j
Fig. 6. Gieteling, piek of massel.
Het gieterijruwijzer wordt door de hoogovenbedrijven in den vorm van gietelingen of pieken van ca. 50 K.G. gewicht, fig. 6, in den handel gebracht.
Al naar het land van herkomst deelt men de ruwijzers op verschillende wijze in. Zoo onderscheidt men in Amerika en Engeland de ruwijzers in:
a. ,,all mine"ruwijzer, dat, zooals de naam reeds aanduidt, alleen uit ertsen gesmolten wordt.
b. „part mine" ruwijzer, dat ten deele uit ertsen, ten deele uit hamerslag enz. gesmolten wordt.
c. ,,cinder"ruwijzer, dat uit ijzerslakken, restanten van het puddelproces enz. wordt gesmolten.
Dit laatste ruwijzer heeft een hoog phoshor- en zwavelgehalte en tengevolge hiervan is het wit, hard en zeer bros. In Engeland is vooral het Cinder Pig van Staffordshire bekend, omdat het in tegenstelling met den regel arm aan zwavel is. Voor het gieterij bedrijf is het echter niet van belang. In dit graafschap onderscheidt men de ruwijzers in de nrs. 1 tot en met 8. Nr. 1 is zeer donkergrijs, dus sterk siliciumhoudend en wordt soms gebruikt voor dunne lichte gietstukken, waaraan geen hooge eischen gesteld worden : als regel bezigt men het



23
ter vermenging van andere soorten. Pig iron nr. 2 is harder en vaster dan nr. 1 en bezit een dichtere structuur, nr. 3 is het normale gieterijruwijzer, terwijl 4 en 5 de z.g. gehalveerde ruwijzers zijn ; nr. 6 is het witte ruwijzer, 7 en 8 zijn speciale witte ruwijzers, die in het puddelproces toepassing vinden.
In het noorden van Engeland en Schotland benoemt men de ruwijzers aldus : nrs. z, 2 en 3, 4 foundry en 4 forge, mottled en white pig iron. In het algemeen omvatten de nrs. I, 2, 3 en 4 foundry de in de gieterij gebruikte ruwijzers, 4 forge is bijna steeds wit en te hard voor het gieterij bedrijf, mottled en white zijn resp. de gehalveerde en de witte ruwijzersoorten.
Tabel II geeft eenige gemiddelde analysen van deze Engelsche gieterijruwijzers :
Tabel II.
»T % opgeloste totaal . „. , . c , D
Nr. '?. . 0/ r 0/ r % Sl %Mn % S, °0 P
graphiet % O % L
1 3.50 0.15 3.65 2.85 1.30 0.03 0.60
2 3.35 0.20 3.55 2.60 1.25 0.04 0.65
3 3.20 0.25 3.45 2.40 1.20 0.04 0.70
4 Foundry 3.00 0.30 3.30 2.10 1.10 0.04 0.80
Dat echter de analysen dezer ijzersoorten veel uit elkaar kunnen loopen moge blijken uit tabel III, waarin foundry pig irons nr. 3 van verschillende herkomst zijn opgenomen.
Tabel III.
% , H^^fëH % Si 1% Mnl % S 0/o p graphiet % L % L ' '
Staffordshire 3.60 0.07 3.67 2.60 0.40 0.05 0.90
Derbyshire 2.50 0.60 3.10 3.30 0.25 0.08 0.60
Northants 3.20 0.40 3.60 3.40 0.40 0.04 1.20
Waar al deze genoemde soorten naar de breuk worden gerangschikt als foundry pig iron nr. 3, moge hieruit blijken, dat een beoordeeling naar de breuk allèèn niet genoeg is om een gieterijruwijzer te onderkennen, maar dat slechts de chemische analyse voldoende houvast geeft om de waarde van de ruwijzers voor het gieterij bedrijf te kunnen bepalen.



24
Door de London Metal Exchange zijn de volgende standaardanalysen voor de gieterijruwijzers vastgesteld :
Tabel IV.
nr. ',' % Si % P % S
1 2.5 — 3.5 minder dan 1 minder dan 0.04
2 2.5 — 3.5 minder dan 1,25 minder dan 0.05
3 1 — 3.5 minder dan 1.65 minder dan 0.08
4 1 — 3 minder dan 1.75 minder dan 0.1
Al naar het Engelsche gieterijruwijzer verhandeld wordt aan de westkust of aan de oostkust, bevat het resp. minder dan 0.5 en meer dan 0.75 % mangaan ; als regel bevatten de Engelsche gieterijruwijzers zelden meer dan 1.3 % mangaan. Het zeer zuivere Engelsche haematietruwijzer bevat gemiddeld 3.60% graphiet, totaal 3.70% C, terwijl het 0.9 % mangaan, 2.7 % silicium, 0.05 % zwavel en 0.04 % phoshor bezit. Behalve het onderscheid in all-mine, part-mine en einder pig iron verdeelt men in N.Amerika'en Engeland het ruwijzer nog naar het phoshorgehalte in :
nr. 1 low phoshorous pig, nr. 2 Bessemer pig, nr. 3 malieable pig, nr. 4 foundry pig en basic pig en nr. 5 Thomas-Gilchrist pig; voor de gieterij is alleen nr. 4 van belang met een silicumgehalte beneden 1%, een phosphorgehalte beneden 1% en een zwa velgehal te beneden 0.05%. In de noordelijke, midden en westelijke staten van N.Amerika wordt het foundry pig naar de breuk ingedeeld in de volgende nrs. : nr. 1. gieterijruwijzer met zeer groote ijzerkristallen, op de breuk
sterk donkergrijs, nr. 2. „Standard" gieterijruwijzer, ijzerkristallen bevattend van
minstens T/8" in het vierkant, de breuk is grijs en mag geen
plekken, grooter dan 1" vertoonen, waarop geen kristallen
zichtbaar zijn.
nr. 3. gieterijruwijzer, dat slechts kleine kristallen heeft, de breuk
is reeds min of meer lichtgrijs. In de zuidelijke staten van N.Amerika heeft het gieterijruwijzer een zilvergrijze breuk en onderscheidt men het in dezelfde nrs. als in de noordelijke, midden en westelijke staten het geval is, slechts met dit verschil, dat ook nog een gieterijruwijzer nr. 4 wordt aangetroffen, dat dan overeenkomt met nr. 3 uit de even genoemde staten, nr. 3



25
is dan tusschen nr. 2 en 3 uit deze staten ihgelegen. In de analyses van deze soorten worden gewoonlijk alleen het silicium en zwavelgehalte aangegeven, omdat strikt genomen deze elementen de eenige zijn, die tijdens het smelten van ruwijzersoorten uit een bepaald ertsgemeng bij het hoogovenproduct volkomen kunnen worden beheerscht: men kan n.1. met even groot gemak een gehalte van 21ji % Si, als een van 1 % in het vervaardigde gieterijruwijzer verkrijgen. De phoshor- en mangaangehalten worden echter bepaald door den aard van het ertsgemeng en laten zich dus niet zoo gemakkelijk begrenzen, waardoor de hoogovenbedrijven, afhankelijk als zij van de samenstelling var, de gebruikte ertsen zijn, het gehalte van deze beide laatste elementen in het gieterijruwijzer niet volkomen in de hand hebben. Bovendien bevat de Amerikaansche gietcokes als regel minder zwavel dan de Europeesche en — waar het mangaangehalte een tegenwicht voor de zwavel vormt — kan men dus in Amerika met minder mangaan volstaan om de zwavel uit de gietcokes, die in' den koepeloven wordt gebruikt, onschadelijk te maken ; het gevolg van een en ander is, dat het in Amerika geblazen gieterijruwijzer als regel minder mangaan bevat dan het Europeesche. Bij gebruik van Amerikaansch gieterijruwijzer moet hier dus rekening mede gehouden worden. Waar in de toekomst, zooals in de oorlogsjaren reeds het geval was, de Nederlandsche gieterijen — in verband met de prijzen op de ruwijzermarkt — wel meermalen genoodzaakt zullen worden Amerikaansche ijzersoorten te verwerken, worden hieronder eenige typische analysen gegeven van verschillende Amerikaansche gieterijruwijzers, v.n.1. voorzoover het Si- en S-gehalte aangaat; betreffende het Pea Mn-gehalte is men in verband met het vorenstaande afhankelijk van de hoogovenwerken en kan men hieromtrent dus geen strenge eischen stellen.
Tabel V.
a. ruwijzer uit de noordelijke-, midden- en westelijke staten
% Si % S
gieterijruwijzer nr. 1 2.25 — 2.75 0.05 en lager
,, nr. 2 1.75 — 2.25 0.05 en lager
„ nr. 3 1.75 en lager 0.05 en lager



26
b. ruwijzer uit de zuidelijke staten.
% Si % S
gieterijruwijzer nr. i 2.75 — 3.25 0.05 en lager
,, nr. 2 2.25 — 2.75 0.05 en lager
ri nr. 3 1.75 — 2.25 0.06 en lager
,, nr. 4 1.25 — 2.00 0.065 en lager
c. ruwijzer uit de oostelijke staten.
% Si % S
gieterijruwijzer nr. lx 2.75 en meer 0.04 en lager
,, nr: 2x 2.25 — 2.75 0.045 en lager
,, nr. 2 plain 1.75 — 2.25 0.05 en lager
,, nr. 3 1.25 — 1.75 0.065 en lager
Betreffende deze tabel moet opgemerkt worden, dat het S-gehalte de indeeling bepaalt. Laat bijv. zeker ruwijzer bevatten 2.25 % Si en 0.06 % S en afkomstig zijn uit de oostelijke staten, dan wordt het verhandeld als gieterijruwijzer nr. 3.
Het Amerikaansche houtskoolruwijzer wordt onderscheiden in koudgeblazen (cold-air) gieterijruwijzer, in kleine hoogovens geblazen, en warmgeblazen (frodair) gieterijruwijzer, geblazen met verhitten wind van 250—5000 C. Het koudgeblazen houtskoolruwijzer wordt naar de breuk beoordeeld en gewoonlijk gebruikt voor gietstukken uit hardgegoten ijzer. Het wordt ingedeeld in : nr. 1 met een breuk als bij gieterijruwijzer nr. 3 (zie tabel Va). Het bezit een hoog Si-gehalte bij een zeer laag S-gehalte. De nrs. 2 tot en met 4 worden onderscheiden naar de dikte van de uit wit ijzer bestaande laag, die ontstaat als het in ijzeren vormen wordt gegoten en dus plotseling wordt afgekoeld. Zoo bezit nr. 2, na op deze wijze gegoten te zijn, een witte laag van dikte, nr. 3 een van V/'', nr. 4 een met een dikte van 3/8"— 3/4"; de nrs. 5 en 6 zijn niet voor de gieterij van belang.
Het warmgeblazen houtskoolruwijzer wordt v.n.1. gebruikt om de vastheid van het gietijzer te verhoogen ; men deelt het in als volgt: nr. 1 met een breuk als bij gieterijruwijzer nr. 2 (zie tabel Va), bevattend een hoog Si-gehalte en een laag S-gehalte, nr. 2 met een breuk als



27
gieterijruwijzer nr. 3 (zie tabel Va) ; de nrs. 3 tot en met 7 zijn voor de gieterij van minder belang.
Deze vorengenoemde indeeling geldt echter niet voor het houtskoolruwijzer uit de noordelijke staten — de staten om de Groote Meren — ze worden niet op de breuk maar volgens analyse verhandeld. Deze ruwijzers bezitten een Mn-gehalte van 0.3%—0.7%, een P-gehalte van 0.15—0.22 % en een S-gehalte hoogstens tot 0.018 %. Men verhandelt de Engelsche en Amerikaansche gieterijruwijzers in long tons = 2240 lbs = 1016 K.G. Voorzoover het gieterijruwijzer door de hoogovenwerken in vormzand tot pieken (brooden) wordt vergoten, leveren zij de ton tegen 2268 lbs. en wordt dus voor het aanhechtende zand 28 lbs. gerekend ; wordt echter het gieterijruwijzer in ijzeren vormen gegoten, waardoor dus de verkregen pieken zandvrij zijn — en welke methode meer en meer in zwang komt —, dan wordt de long ton tegen 1016 K.G. berekend en dit ijzer als regel tegen analyse verkocht.
In Frankrijk worden in het algemeen de ruwijzers onderscheiden in: 1. zeer graphiethoudend, zeer donkergrijs gieterijruwijzer,
3. donkergrijs gieterijruwijzer met grove korrel,
4. grijs gieterijruwijzer met middelgrove korrel,
5. lichtgrijs gieterijruwijzer met kleine korrel,
terwijl de nrs. 6 en 7 de gehalveerde sterke en zwakke ruwijzers zijn en eindelijk nog volgen de witte en witstralige ruwijzers en de spiegelijzers.
In het oosten van Frankrijk onderscheidt men de grijze gieterijruwijzers naar de breuk en naar de meer of minder ruwe oppervlakte van de pieken naar :
Tabel VI.
! nr. 1R1) zeer graphiethoudend )
A. Grijs met ruwe 1 ,, 3R met grove korrel f bevattend: oppervlakte j ,, 4R middelgrove korrel 1 1.2—2.5% Si
' ,, 5R kleinekorrel
/ nr. 1L2) grove korrel \
B. Grijs met gladde 1 ,, 3L middelgr.ove korrel [ 2.5—3 % Si oppervlakte j ,, 4L kleine korrel j
( ,, 5L zeer kleine korrel, meer dan 3 % Si
J) R = rugueux = rimpelig, ruw of gallig. -) L = lisse = glad.



28
Als regel is de prijs van deze gieterijruwijzers hoog, omdat de daarvoor benoodigde ertsen door hun betrekkelijk hoog Si-gehalte grootere hitte en dus meer hoogovencokes voor het smelten behoeven. Naarmate het Si-gehalte toeneemt is de oppervlakte der pieken gladder, aangezien het ijzer dan minder neiging heeft om gietgallen te vormen. Ook wordt wel de volgende indeeling gebruikt :
Tabel VII.
1. .„ferrosiliciurh" met 5—20 % Si als het uit den hoogoven en
met hoogstens 75 % Si — haut-silicium genoemd — als het uit een electrischen oven verkregen is. Dit gieterijruwijzer bevat bijna geen koolstof en is geelachtig wit op de breuk.
2. „fontes grises trés silicieuses" met 3.5—5 % Si en 2.5—3.5 % koolstof. Dit gieterijruwijzer bevat bijna alle koolstof in den vorm van graphiet en slechts zeer weinig in opgelosten vorm.
3. „fontes noires" met 2—3.5 % Si, totaal C-gehalte 3.5—4 %, graphiet-gehalte 3—3.5 %.
4. „fontes grises ordinaires" met 1.5—2 % Si, totaal C gehalte 3—3.5 %, graphiet-gehalte 2.5—3 %.
5. „fontes grises claires" met 1—1.5 % Si, totaal C-gehalte 3—3.5 % graphiet-gehalte 2—2.5 %.
6. „fontes truitées" *) met 0.7—1% Si, totaal koolstofgehalte 2.5—3 %. graphietgehalte 1—2%.
Daar het Fransche gieterijruwijzer voor een zeer groot gedeelte geblazen wordt uit Minette-ertsen afkomstig uit Luxemburg en Lotharingen, bezit het gewoonlijk een hoog phoshorgehalte : het P-gehalte van de uit het Longwybekken afkomstige ertsen, is zelden lager dan 1.9 %. Het Belgische gieterijruwijzer, dat om dezelfde reden phoshorrijk is, wordt evenals het Fransche ingedeeld ; tabel VIII geeft analyses van eenige Fransche en Belgische merken.
Tabel VIII.
totaal% C % Si % Mn % S % P
Longwy I | 3.34 | 2.47 | 0.28 | 0.04 1.96
Longwy III 1 3.61 1 1.76 | 0.28 1 0.04 2.02
Athus III | 3.25 | 2.90 [ 0.35 I 0.05 1.85
') truité = gespikkeld, mottig.



29
Düitsche gieterijruwijzers werden vroeger alleen ingedeeld in grofen fijnkorrelige, al naar de invloed van de graphietafscheiding zich deed gelden : hoe donkerder de breuk, des te beter men het ijzer vond. Naar de korrel worden de gieterijruwijzers onderscheiden in nrs. I tot en met V, waarbij nr. I de grofste korrel heeft. Tusschen de nrs. I en III bestaat geen scherp afgebakend verschil, terwijl nr. II phosphorarm gieterijruwijzer (haematiet) genoemd word^ Ook tusschen de nrs. III, IV en V onderling bestaat geen] scherp onderscheid. Het Luxemburgsche ijzer, dat na den oorlog niet meer onder de Duitsche, doch onder de Fransche gieterijruwijzers ressorteert, is als regel zeer P-rijk en heeft een geringere vastheid dan Duitsch nr. I en no. II, daarom wordt het ingedeeld in nrs. III tot en met VII. • Het spreekt wel van zelf, dat deze indeeling zeer willekeurig moet worden genoemd, temeer, waar bijv. een ijzer met 3.5 % Si, dat in den hoogoven bij zeer hooge temperatuur is gesmolten, een fijne korrel kan hebben, hoewel het naar het Si-gehalte met nr. I benoemd zou moeten worden; ook'wordt van deze wijze van klassificeeren dikwijls misbruik gemaakt om bijv. een gieterijruwijzer nr. IV voor een van nr. III te laten doorgaan, door het ijzer na het gieten langzaam te laten afkoelen. Hiertoe worden de pieken, nadat ze gegoten zijn, direct met zand bedekt, waardoor ze slechts langzaam afkoelen en dus een grove korrel krijgen ; toch is dit bedrog betrekkelijk spoedig te ontdekken, omdat zulke pieken ook aan de platte zijde ingebakken zandkorrels vertoonen. Dit is mede een der redenen, waarom er stemmen zijn opgegaan om het gieterijruwijzer niet te koopen op breuk, doch op analyse. De beste soort Duitsch gieterijruwijzer is het haematiet, bevattend 3—4 % C, 2.5—3 % Si, 0.65—1.3 % Mn, minder dan 0.1 % P en minder dan 0.03 % S. Dan volgt het gieterijruwijzer nr. I met ongeveer 3.5 % C, 2.5—3 % Si, 0.4—1.4 % Mn, hoogstens 0.8 % P en hoogstens 0.05 % S. Gieterijruwijzer nr. III bevat ca. 3.5 % C 1.2—2.5 % Si, 0.4—1.3 % Mn, 0.36—1.8 % P en beneden 0.08 % S. In verband met het aankoopen van Duitsch gieterijruwijzer naar analyse, wordt door Prof. Osann een klassificatie voorgesteld, die berust op het Si- en S-gehalte ; hij deelt het gietijzer als volgt in :



30
Tabel IX.
% Si % S
nr. Ia 2.75 — 3.00 niet meer dan 0.04
nr. I 2.50 — 2.75 „ ,, „ 0.04
nr. II 2.25 — 2.50 „ ,, ,, 0.05
nr. III 2.00 — 2.25 ,, ,, , 0.05
nr. V 1.75 — 2.00 ,, ,, ,, 0.06
Tot heden evenwel heeft deze tabel nog geen burgerrecht verkregen en wordt ten deele het Duitsche gieterijruwijzer naar analyse — vooral voor die merken, die in ijzeren vormen worden gegoten — ten deele naar de breuk verhandeld. Het Duitsche houtskoolruwijzer afkomstig uit den Harz, Smalkalden en het Siegerland bevat gemiddeld 3.3— 4.4 % C, 0.9—2 % Si, 0.2—0.6 % Mn, 0.02—0.78 % P en 0.001— 0.06 % S. Eindelijk mogen nog enkele analyses van Duitsche ruwijzersoorten volgen :
Tabel X.
"I i-? 1-s 0//°Si 0/°Mn °'° S °°
Haematiet
AplerbeckerHütte 3.50 0.52 4.02 2.75 1.15 0.03 0.09
Hoerder Verein 3.45 0.49 3.94 3.00 1.00 0.02 0.08
Phoenix Hütte 3.50 0.50 4.00 2.75 1.10 0.03 0.07 Gieter ij ruwij z e r I
Buderus 3.40 0.40 3.80 2.50 0.65 0.04 0.55
Phoenix Hütte 3.57 0.32 3.89 2.40 0.50 0.03 0.85 Gieter ij ruwij z e r III
Aplerbecker Hütte 3.50 0.52 4.02 2.00 0.75 0.03 0.36
Luxemburg III 3.55 0.35 3.90 2.20 0.52 0.02 0.70
Phoenix Hütte 3.98 2.40 0.60 0.04 0.90
De Zweedsche gieterijruwijzers zijn voor onze gieterijen v.n.1. van belang voorzoover het de duurdere soorten betreft ; als regel worden hier Zweedsche houtskoolruwijzers gebruikt, die phoshor-, zwavelen mangaanarm zijn. Tabel XI geeft eenige soorten.



31
Tabel XI.
% C % Si % Mn % S ' % P
grijs 4.00 1—1.2 o.10—0.125 °-01—0-015 0.035—0.045
wite 4.00 0.2 o.10 0.012 0.050
wit 3.61 0.10 0.09 0.021 0.070
De hooge prijs is voor hun toepassing zonder vermenging met goedkoopere soorten hier te lande een beletsel, men gebruikt ze daarom om de kwaliteit van het gietijzer te verbeteren. Bij smelten in een koepeloven gaat het voordeel van het geringe S-gehalte voor een deel verloren, omdat deze ruwijzers uit de gietcokes zwavel opnemen.
Speciale ruwijzers.
Sommige gietstukken, waaraan hooge eischen worden gesteld, moeten bij een betrekkelijk laag mangaangehalte, een laag silicium- en zwavelgehalte bezitten, bijv. cylinders voor stoommachines en verbrandingsmotoren. Het Si-gehalte is hiervoor lager dan 1.6%, terwijl het Pgehalte hoogstens 0.35 % mag bedragen en lager moet zijn naarmate de cylinders aan hoogere temperaturen blootstaan ; het S-gehalte moet beneden 0.07 % liggen, terwijl het Mn-gehalte als regel niet meer is dan 1 %, omdat anders de vastheid te zeer zou lijden. Aan den anderen kant wordt soms groote hardheid vereischt, wat bijv. het geval is bij de getande bekken voor breekmachines, bij molensteenen, stempels voor briketpersen, enz., die bij het geringe Si-gehalte van ca. 0,6 — 0.8%, een vrij hoog Mn-gehalte, 1 — 1.2%, moeten bezitten ; het S-gehalte dezer gietstukken moet echter laag zijn en bedraagt als regel niet meer dan 0.05 %. Voor dergelijke gevallen komen speciale gieterijruwijzers in aanmerking, die als toevoeging bij de goedkoopere ruwijzers worden gebruikt. Deze zijn :
1. ferromangaan, dat gewoonlijk verhandeldwordt met meer dan 80%. Het met Engelsche cokes geblazen ferromangaan bezit gewoonlijk minder P dan het Duitsche. Een normaal analyse van Engelsch ferromangaan geeft bijv. Mn 80.4-%, Fe 11.5%, Si 1.66%, P 0.23 %, C 6.21 %, S sporen. Een Duitsch ferromangaan bevat Mn 60—65 %, Fe 26.5—33.3 %, Si 0.2—2 %, P 0.15—0.25 %, C 6.35 %, S 0.005—0-02 %.
2. spiegelijzer bevat 10—40 % Mn ; gewoonlijk wordt gegarandeerd 18—22 % Mn en 0.1 % P. Een normale analyse geeft bijv. 20.5 %



32
Mn, 73.6 % Ee, 0.6 % Si, 5.13 % C, 0.055 % P en sporen S.
3. silico-spiegel of ferrosilicium bevat 6—12 % Si en 17—22 % Mn, gewoonlijk wordt gegarandeerd 9—11 % Si en 18—20 % Mn. Speciale hoogsiliciumhoudende ijzersoorten bevatten 40 % Si, maar kunnen tot 75 % bevatten, wanneer zij afkomstig zijn uit den electrischen oven. In Engeland en Amerika worden z.g. high-silicon irons vervaardigd, zachte ruwijzers, die naar het gehalte aan Si verhandeld worden en 6—10 % van dit element bevatten ; zij worden ingedeeld in silvery-iron nr. r en 2, waarvan nr. 2 het minste Si bevat. Als regel bezitten zij een Si-gehalte van 3-5—5-5 %•
4. ferro-aluminium bevat 10—20% Al en wordt in hoeveelheden van 0.3—0.5 % gebezigd om het gietijzer in de gietpan te desoxydeeren, d.w.z. van opgenomen zuurstof te ontdoen, om op deze wijze gietgalvrije gietstukken te verkrijgen, terwijl bovendien de temperatuur van het vloeibare ijzer door de chemische reactie aanzienlijk wordt verhoogd. Wij komen hier bij het gieten nog nader op terug.
Overigens bestaan nog zeer vele speciaallegeeringen, die echter hoogst zelden in de ijzergieterij hier te lande toepassing vinden, bijv. ferrochroom, bevattend 40—65 % Cr, ferronikkel met 30—75 % Ni, ferrophoshor met 15—25 % P, ferrotitaan, bevattend 10—65 % Ti. Men kan aannemen, dat, behoudens voor speciale gietijzersoorten, een gieterijruwijzer voor het gebruik in de ijzergieterij minder geschikt is, indien het minder dan 2.5 % C, minder dan 1 % Si, meer dan 1.5 % Mn, meer dan 2 % S en meer dan 1.5 % P bevat.



HOOFDSTUK II
OUD IJZER
NDER oud ijzer, ook wel naar het Duitsch „schrott" genoemd, verstaat men allerhande, onbruikbare gietof smeedstukken uit gietijzer, staal of smeedijzer, die weer tot bruikbaar materiaal kunnen worden omgesmolten. Het oude gietijzer wordt daartoe te zamen met
gieterijruwijzer in de ijzergieterijen, het staal en smeedijzer v.n.1. in de staalgieterijen verwerkt. Al naar de herkomst kan het oude gietijzer . worden onderverdeeld in verschillende soorten : JlSljli
1. gietstukken, afkomstig van oude machines en constructiedeelen als zuigers, cylinders, frames, fundatieplaten, drijfwielen, tandraderen, enz. bevattend 1.15—2.1 % Si, 0.25—1.2 % Mn, 0.04—0.17 % S en 0.28—0.9 % P.
2. gietstukken, afkomstig van pijpleidingen, ijzerwerk voor gebouwen als kolommen, deksels, consoles, oplegplaten, enz. bevattend *■$—2.3 % Si, 0.6—1.2 % Mn, 0.1—0.3 % S en 0.55—1.4 % P.
3. gietstukken, afkomstig van kachel- en ornamentgietwerk, benevens huishoudelijke artikelen als ijzeren potten, enz., voorzoover tenminste dit materiaal niet verbrand is. Het heeft ongeveer de samenstelling 2.3—3.5 % Si, 0.4—0.9 % Mn, 0.05—0.1 % S en 1.4—1.8 % P.
4. gietstukken, afkomstig van zeer ordinair en verbrand gietwerk van de samenstelling 0.8—2.3 % Si, 0.4—3 % Mn, 0.2—0.4 % S en 0.5—2 % P.
Natuurlijk is deze indeeling tamelijk willekeurig en dit temeer, waar een doorsnede-analyse van zoogenaamd gesorteerd schrott moeilijk te bepalen is ; het uitzoeken van grootere partijen oud ijzer moet daarom aan tamelijk geoefende personen worden overgelaten, die naar de afkomst soort bij soort kunnen splitsen. Vooral van de 4de soort is een analyse moeilijk te verkrijgen, omdat zich hierbij alles bevinden kan, wat niet bij de andere soorten kan worden ondergebracht. Een zeer lastig -verwerkbaar materiaal zijn de ijzer- en staalkrullen ;
Gieterijtechniek



34
hoewel veel van dit schrott verbruikt wordt in de chemische industrie, loont het voor verschillende fabrieken niet de moeite hun voorraden te verkoopen. Pogingen zijn daarom aangewend om ook deze in den koepeloven der ijzergieterij om te smelten, wat echter met aanzienlijke bezwaren gepaard gaat, omdat ongeveer 50 % van de krullen niet smelt, maar verbrandt vóór ze gesmolten zijn ; bovendien zijn de krullen gewoonlijk vrij sterk mangaanhoudend, wat tengevolge heeft, dat het Mn-gehalte van het uit krullen en ruwijzer gesmolten gietijzer meer wordt, dan voor een grijs gietijzer toelaatbaar kan worden geacht. Gewoonlijk valt dan ook de breuk van de uit dit materiaal gegoten gietstukken wit of gehalveerd uit. In den laatsten tijd perst men de krullen tot briketten, hierdoor verbranden ze niet zoo snel in den koepeloven en is het mogelijk door sterk Si-houdende ruwijzers te gebruiken, een gietijzer van groote vastheid en taaiheid te verkrij-, gen. Hier te lande wordt echter de methode .van het briketteeren niet toegepast, aangezien de installaties te groote kosten met zich méde brengen*om voor een enkele gieterij loonend te zijn. In Duitschland daarentegen hebben meerdere groote gieterijen zich aaneengesloten en bedienen de op deze wijze tot stand gekomen briketfabrieken hun leden met de briketten uit het afvalmateriaal van machinefabrieken vervaardigd.1)
Om den kostprijs der gietstukken zoo laag mogelijk te houden, wordt naast het oudijzer, verkregen uit het eigen bedrijf, als opkomers, gietloopen, verongelukte gietstukken, enz., ook opgekocht oudijzer gebruikt om een goedkooper gemeng te verkrijgen dan wanneer men alleen gieterijruwijzer bezigen zou. We zagen reeds, dat het uit den hopgoven verkregen gieterijruwijzer een vrij hoog Si-gehalte bevatte, te hoog echter, dan dat het zonder toevoeging van ijzer met een laag Si-gehalte mogelijk zou zijn om dichte, fijnkorrelige gietstukken te verkrijgen, gietstukken dus, die groote taaiheid, gepaard aan hooge vastheid moeten bezitten, zooals cylinders, turbinestators, enz. 1 Natuurlijk zou men een dergelijk gietijzer als hiervoor vereischt wordt, ook door toevoeging van wit- of gehalveerd ruwijzer kunnen verkrijgen, maar, waar deze soorten als regel een tamelijk hoog Mngehalte bezitten, is de vrees gewettigd, dat de gietstukken dan niet taai, doch bros zouden uitvallen. Waar nu het oud ijzer een laag
*) De patenten, volgens welke de briketten uit spanen worden vervaardigd zijn die van Ronay, Weisz, Leberen Escher.



35
Mn-gehalte heeft, is zijn gebruik hier wenschelijk ; bovendien bevat het in de goede soorten een laag Si-gehalte, waardoor het Si-gehalte van het gietijzer binnen de gewenschte grenzen wordt gebracht en eindelijk is het schrott aanzienlijk goedkooper dan gehalveerd- of wit ruwijzer. Dit belet echter niet, dat het aanbevelenswaard is,
Fig. 7. Beul.
vooral bij het gieten van gietstukken, waaraan bijzondere eischen worden gesteld, met het gebruik van schrott voorzichtig te zijn en vooral geldt dit voor dat afval, wat men van buiten betrekt, omdat men hiervan de samenstelling niet kent en een analyse moeilijk te nemen is. Waar verder de herkomst lastig is na te gaan, is men er wel toe overgegaan om het oudijzer naar de wanddikte te sorteeren, wat in zooverre van belang is, omdat men dan eenigszins een maatstaf heeft voor het Si-gehalte ; ideaal is echter deze methode net zoo min als de chemische analyse, die men van een paar stukken uit den oudijzerhoop verkrijgt.



36
Voor het gieten van cylinders wordt dikwijls staal- of smeedijzerafval in stukken toegevoegd, waardoor grootere taaiheid en vastheid verkregen worden ; als regel wordt hiervoor P-arm materiaal, bijv. oude klinknagels, vloeiijzerplaat en dergelijke gebruikt, dat direct bij het aansteken van den koepeloven op de cokes wordt geworpen, om zeker te zijn, dat het volkomen smelt en in het ruwijzer oplost. Het oudijzer, dat uit den aard der zaak in de meest onregelmatige stukken en soms als massieve gietstukken op de opslagplaats aankomt, moet tot stukken van vuist- tot kinderhoofdgrootte worden gebroken. Hiertoe wordt veelal gebruik gemaakt van den z.g. beul, fig. 7. Dit toestel bestaat uit een houten of ijzeren driepoot van 6—10 meter hoogte, waaraan met behulp van een kabel 3 met haak het gewicht 1 hangt; dit gewicht weegt 200—400 K. G. en kan van den haak worden vrijgemaakt door aan het snoer 2 te trekken, waardoor het naar beneden valt en de eronder geplaatste gietstukken verbrijzelt. Met behulp van den kabel 3 en een lier wordt het gewicht dan weer omhoog gehaald.
Het is aanbevelenswaard om ter vermijding van verwondingen van het bedienend personeel het geheele toestel tot ca. 3 meter hoogte te omgeven met een zware houten schutting.
In groote gieterijen, die over electrischen stroom beschikken, wordt het gewicht dikwijls door een aan een kraan hangenden electromagneet omhoog gehaald ; door den stroom te verbreken, valt het gewicht dan naar beneden.



38
van ruwijzersoorten in den koepeloven geldt, een hooge temperatuur onder gebruikmaking van zoo zuiver mogelijke brandstof noodzakelijk is, wordt hiervoor steeds cokes genomen. In tegenstelling met cokes, verkregen door droge distillatie van gasrijke steenkolen met 33—38 % vluchtige bestanddeelen in de lichtgasfabrieken, is de gietcokes — verkregen uit cokeskolen met 18—29 % vluchtige bestanddeelen in de z. g. cokesovens — uitmuntend bruikbaar voor metallurgische doeleinden, omdat ze zeer hard en dicht is en door aanblazing met lucht onder druk een zeer hooge verbrandingstemperatuur doet ontstaan. De gascokes, afkomstig uit de lichtgasfabrieken, heeft een geringer soortelijk gewicht dan de gietcokes, is weinig vast en zeer poreus, waardoor in den koepeloven de verbranding van de in cokes aanwezige koolstof tot de koolstofrijke verbinding koolmonoxyd (CO) in de hand gewerkt wordt en er dus een warmteverlies optreedt; immers waar koolmonoxyd een deel koolstof tegenover een deel zuurstof bevat, terwijl kooldioxyd (C02) een deel koolstof tegenover twee deelen zuurstof bevat, beteekent het ontstaan dezer laatste koolstofarmere verbinding een besparing aan brandstof ten opzichte van de vorming der eerstgenoemde verbinding. Poreuze cokes nu werkt de vorming van CO sterk in de hand, omdat ze
\. in innige aanraking komt met de in den koepeloven geblazen lucht, waardoor de koolstofrijkere verbinding CO zal ontstaan en
2. het daarnaast ontstane C02 in aanraking met een groote oppervlakte van poreuze gloeiende cokes ten deele in CO zal worden omgezet volgens de formule C02 + C = 2 CO ; hoe dichter de cokes is, des te beperkter aanrakingsoppervlak de opstijgende gasstroom zal vinden en hoe minder dus deze ongewenschte omzetting zal plaats hebben. Uit een en ander blijkt dus wel, dat, hoe dichter de in de metallurgische processen gebruikte gietcokes is, des te economischer een eventueel smeltproces zal verloopen.
Aan een goede gietcokes kan men, behalve groote hardheicren dichtheid, nog de volgende eischen stellen : de breuk moet zilverwit tot heldergrijs zijn en metaalachtig glanzen, terwijl, wanneer twee stukken cokes tegen elkaar geslagen worden, een heldere klank waarneembaar moet zijn. Hoe helderder klank de cokes geeft, des te harder is zij, zoodat zij bij het vervoer en bij het verladen minder gruis doet ontstaan en ze bij het storten in den koepeloven minder te lijden



41
Een goede kalksteen moet minstens 93 % calciumcarbonaat (CaC03) bevatten : hoe meer siliciumoxyd(Si02) en aluminiumoxyd (A1203) de kalksteen bezit, des te meer kalksteen moet als toeslag worden toegevoegd, om een zelfde werking te verkrijgen : voor ieder % (Si02 + A1203) moet 3 % van het boven vermelde kalksteenpercentage worden toegevoegd. Is dus voor het smelten van 100 K.G. gieterijruwijzer 5 K.G. kalksteen met een gehalte aan schadelijke stoffen van minder dan 1 % noodig om een makkelijk smeltbare, dun vloei bare slak te verkrijgen, dan is voor een percentage van 4 % (Si02 + A1203) een hoeveelheid kalksteen noodig van 5 + 4 X 0.03X5 = 5.6 K.G. Hieruit blijkt dus wel, dat, hoe beter de kalksteen, hoe minder toeslag voor het smelten in den koepeloven noodig is. Vloeispaath komt in de natuur als gekristalliseerd fluorcalcium (CaFl2) voor en geeft met kiezelzuurhoudende stoffen een zeer dunvloeibare slak. Gewoonlijk kan men op het einde van het smeltproces in den koepeloven door het toevoegen van een geringe hoeveelheid vloeispaath de vuurvaste bekleeding van den koepeloven in goeden toestand houden, omdat het vloeispaath de eraan hechtende moeilijk smeltende slakken oplost en de bekleeding zelf als het ware met een laag glazuur wordt bedekt. Het is dan na het smelten voldoende om, waar dit noodig is, de smeltzóne van den koepeloven opnieuw met kleefzand te besmeren, om den oven weer voor een volgende smelting gereed te hebben. Hiermede vervait dan het dikwijls moeilijk uitbikken van de stevig hechtende slaklaag, waardoor men aan arbeidsloon sparen kan en de koepeloven voor een volgende smelting spoediger gereed is. Hetzelfde wordt, hoewel in geringer mate, door toevoeging van oester- of andere schelpen bereikt, waarvan het geringe phosphorzuurgehalte eenzelfde werking uitoefent.



HOOFDSTUK IV
A. VUURVASTE STOFFEN EN VORMMATERIAAL
UURVASTE stoffen 1) worden in de ijzergieterij v.n.1. als bouwmateriaal voor de gebezigde ovens gebrtiikt. Deze stoffen moeten niet alleen bestand zijn tegen mechanische invloeden als sterke afkoeling, groote hitte en de inwerking van smeltende stoffen, maar bovendien
moeten zij ook aan de scheikundige inwerking van de in den oven op elkaar reageerende materialen en gassen kunnen weerstand bieden. De eischen, die in het kort aan vuurvaste stoffen gesteld kunnen worden, zijn :
1. bij de in aanmerking komende temperatuur mogen ze niet week worden,
2. zij moeten hun vorm behouden,
3. zij mogen slechts zeer weinig uitzetten, wat v.n.1. veroorzaakt wordt door het aanwezig zijn van kwartskorrels, die bij het verhitten hun volume vergrooten,
4. zij moeten zooveel mogelijk krimpvrij zijn,
5. zij moeten een groote dichtheid bezitten, opdat zij door chemische inwerking zoo min mogelijk worden aangetast.
Van de in gebruik zijnde basische steenen, die hoofdzakelijk uit basisch reageerende verbindingen bestaan, maakt pijpaarde (aluminiumoxyd, AlgOg) het voornaamste bestanddeel uit. Dit is een verweeringsproduct van veldspaathgesteenten als porphyr en graniet, die hoofdzakelijk kwarts (siliciumoxyd, Si02) en aluminiumverbindingen bevatten. Hoe meer aluminiumoxyd pijpaarde bevat, des te zuiverder is het. Wordt pijpaarde met zand vermengd of als zoodanig in de natuur aangetroffen, dan noemt men dit mengsel klei, terwijl, wanneer klei ge brand wordt, het
') Naar den naam is strikt genomen geen der in de techniek gebruikte stoffen absoluut vuurvast; alle hebben ze vroeger of later onder den invloed van hooge temperaturen te lijden en worden ze op den duur vernield. In tegenstelling met het spraakgebruik zou het daarom' beter zijn van vuurbestendige stoffen te spreken.



43
verkregen product chamotte wordt geheeten. Veel pijpaarde bevattende klei noemt men vet; en wordt deze vette klei met doodgebrande vermengd, hiervan steenen gevormd en deze gebakken, dan ontstaan de z. g. basische steenen. Hoe minder verontreinigingen, t. w. ijzeroxyd en kalk, de gebruikte grondstoffen bevatten, des te beter wordt de verkregen steen en des te vuurbestendiger is deze in hooge temperatuur. Zoowel het Si02-gehalte als het ijzeroxyd en kalkgehalte doen de vuurvastheid dalen, waaruit volgt, dat een kwartsof zandgehalte strikt genomen nadeelig zou zijn ; toch is een zeker percentage niet te vermijden, omdat te sterke krimp erdoor wordt tegengegaan.
Daarnaast worden in de ijzergieterij ook gebruikt z. g. zure steenen, waarbij kwartskorrels als mageringsmiddel dienen. Deze steenen bevatten ca. 15—20 % A1203 ; de hoogvuurvaste dinas-, kwartsietof siliciumsteenen worden vervaardigd uit kwartsgesteenten, die gebrand, gemalen en daarna met kalkmelk worden vermengd, waarna ze, na gevormd te zijn, gebakken worden. Zij worden zelden in het ijzergieterij bedrijf gebruikt, maar vinden daarentegen uitgebreide toepassing in de staalgieterij.
Tusschen beide soorten in staan vuurvaste steenen, die uit pijpaarde of klei met zand, kiezel en kwarts worden vervaardigd. Men betitelt deze wel als half-chamotte steenen, zure chamotte steenen of kleidinassteenen, al naar het Al203-gehalte of het Si02-gehalte overweegt. Het is steeds aanbevelenswaard de steenen, die in het onderste deel van den koepeloven worden aangebracht, waar ze een temperatuur van ca. 18000 hebben te weerstaat!, van een gerenommeerde fabriek te betrekken, omdat vooral de kwaliteit der steenen een questie van vertrouwen is.
Het behoud van de vuurvaste bekleeding van iederen oven, indien deze tenminste intermedieerend werkt, wordt verkregen door na iedere smelting den oven na te zien en de verbrande, aangetaste plekken te herstellen.
Dit geschiedt, voorzoover het geen al te diepe aantastingen aangaat, in welk geval het aanbrengen van een enkelen nieuwen steen geboden zou zijn, met z.g. kleefzand, een kleiarm zand met minder dan 12 % A1203. Men mengt het met water tot een dikke brei en strijkt het met spatels en een troffel op de wonde plekken uit. Gewoonlijk wordt dit zand ook als mortel voor het opmetselen van zure vuurvaste bekleedingen gebruikt ; voor het opmetselen van een basische be-



44
kleeding worden öf door den fabrikant geleverde speciaalmortels gebruikt, öf men vervaardigt een mengsel van scherp zuiver zand met meer of minder klei als bindmiddel, al naar de hoedanigheid van den steen verlangt. Het is beslist noodzakelijk de mortel voegen zoo dun mogelijk te houden, omdat deze als regel het eerste worden aangetast en van hieruit de steen onder den invloed der chemische reacties snel wordt aangevreten.
Stoffen, die als vormmateriaal dienen, moeten voldoen aan de volgende eischen :
1. ze moeten gemakkelijk vervormbaar zijn en voldoende stevigheid bezitten : ze moeten, wat men gieterij technisch noemt „staan", opdat eruit vervaardigde vormen door het vloeibare den vorm doorstroomende metaal niet worden beschadigd,
2. ze moeten gladde afgietsels geven,
3. ze mogen door de hooge temperatuur van het metaal niet beschadigd worden en tijdens het stollen er niet aan vast bakken,
4. ze moeten poreus genoeg zijn om den zich tijdens het gieten en stollen ontwikkelenden gassen gelegenheid te geven te ontwijken, omdat de weg door het vloeibare metaal een poreus gietstuk zou veroorzaken,
6. ze moeten zeer goedkoop zijn.
Voor practisch gebruik komen de volgende stoffen in aanmerking : mager vormzand, vet vormzand en massa; daarnaast komen als bijvoegingen nog andere stoffen in aanmerking, n.1. steenkool- en houtskoolpoeder, graphiet, plumbago, vlasafval, pijpaarde, asch, licopodium en diverse bindmiddelen als lijnolie, melasse en dextrine. Zuiver zand is als zoodanig in de ijzergieterij onbruikbaar, omdat het bij kneden niet compact aan elkaar hecht en bij droging uit elkaar zou vallen. Wordt echter zand met ca. 8—10 % klei vermengd, dan is het bij een voldoend vochtgehalte reeds aanzienlijk beter te vervormen, het Zand „staat". Men noemt dit mengsel, omdat het kleigehalte laag is, z. g. mager vormzand; hoe scherpkantiger het zand is en hoe minder klei het bevat, des te beter laat het de gassen door ; practisch komt het hierop neer, dat de scherpkantige korrels door de ertusschen liggende microscopisch dunne kleilagen als metselspecie verbonden zijn. Voor de normale ijzergieterij wordt echter als regel een groote fijnheid van korrel vereischt en hiermede is de scherpkantigheid in tegenspraak. In ons land wordt zeer goed vormzand, dat van nature



45
het juiste kleigehalte bevat, aangetroffen bij Wapenvelde en Hattum op de Veluwe, bij Hilversum en Naarden en in Zuid-Limburg bij Heerlen. Vóór het gebruik moet elk vormzand nog vermengd worden met steenkool- of houtskool poe der — waarvan het laatste zwavelvrij is en dus aanbevolen kan worden — om te vermijden, dat het na gieting aan het metaal hechten zou. Naarmate de gietstukken dunner zijn, moet het gebruikte vormzand fijnkorreliger wezen: voor machinegietwerk is een zand, wat gezeefd is door een zeef met 400 mazen per cM2 en dus een korrelgrootte heeft van 0,5 mM2 of minder zeer geschikt. Na verloop van tijd wordt in het gebruik dit zand steeds magerder, omdat de klei door aanraking met het gloeiende metaal doodbrandt en dus de plasticiteit teloor gaat. Men vermengt dan het zand met versch, soms kleirijker vormzand, met 15—20 % klei, (halfvet vormzand), of met vet vormzand met meer dan 20 % klei, waardoor het vormmateriaal voldoende plasticiteit verkrijgt om het weer opnieuw te kunnen gebruiken.
De weerstand van dit magere vormzand tegen mechanische invloeden en het vloeibare metaal is echter gering, een volledig drogen door verhitting van den vorm is dus niet toelaatbaar. Het gieten gebeurt daarom in vochtige vormen, immers het vochtgehalte bindt het vormzand voldoende om den vorm te doen staan ; men noemt deze wijze van gieten, de gieting in den „natten" vorm. Als regel heeft het gebruikte vormzand een kleigehalte van ongeveer 15 % bij een vochtgehalte van 7—10 %. Evenals bij de vuurvaste steenen geldt de regel, dat hoe zuiverder het vormzand is, des te hooger vuurvast het is en des te minder het aan het vloeibare metaal hecht. Voor natte vormen mag daarom het zand niet meer bevatten dan 5—6 % ijzeroxyd, 2 %. kalk en magnesia en minder dan 0.5 % alkali. Een goed mengsel geven de navolgende verhoudingen : 60—70 % oud vormzand, 10—15 % vet zand, 10—15 % nieuw zand en 5 % steenkool- of houtskoolpoeder.
Massa of vet vormzand is een zeer scherpkantig zand, dat, zooals we boven zagen, ongeveer 20 % ongebrande klei bevat en uit bepaalde groeven wordt verkregen. Het vormt o.m. de grondstof tot de z.g. leemvormerij en wordt daartoe met meer of minder mager zand vermengd. Aangezien als zoodanig het vette vormzand de gassen te weinig doorlaat, moet men het meer poreus maken door het te vermengen met vlasafval, turfmolm en haksel en soms, hoewel dit de laatste jaren minder geschiedt, met paardemest. Het aldus bereide,



46
in de gieterij „leem" genoemde vormmateriaal, rflag noch afschilferen, noch scheuren, moet elastisch zijn, maar bovendien zoo vast, dat de vorm niet door het stroomende ijzer wordt vergroot, z.g. zich „zet", omdat daardoor de juiste afmetingen verloren zouden gaan. Een en ander wordt door zeer zorgvuldige menging en het kunstmatig drogen van den vorm verkregen. Het drogen geschiedt door het verhitten der vormen op ca. 4000, waardoor de organische bestanddeelen verkolen, de wanden daardoor voldoende poreus worden om de gassen door te laten en tevens de krimp wordt tegen gegaan. Gewoonlijk wordt het volgende mengsel genomen: ca. 20 % vet zand, ca. 15 % mager zand, 45 % gebruikte leem, 15 % vlasafval, turfmolm enz. en 5 % cokes of steenkoölpoeder.
Het zand, dat voor de vervaardiging van kernen dient, moet bijzonder vast zijn, maar zich na het gieten gemakkelijk laten verwijderen : men gebruikt hiervoor vet zand, leem of mager zand, dat met colophonium, meel en melasse of lijnolie wordt vermengd. Kernen worden steeds gedroogd. Voor kernen, die niet door bijzondere hulpmiddelen als kernijzers of kernsteunen worden gestut en zeer gemakkelijk ■Alit het gietijzer moeten verwijderd kunnen worden, wordt zuiver kwartszand of duinzand genomen, dat met melasse, dextrine of lijnolie vermengd wordt. De hieruit gevormde kernen worden in kleine droogstoven bij een temperatuur van 150—1800 gedroogd, ze zijn zeer hard en vast, maar vallen bij het reinigen van het gietstuk reeds bij enkele stooten met een ijzeren staaf tot een fijn poeder uiteen. Een goed recept is een verhouding van 95 deelen duinzand op 5 deelen lijnolie of 72 deelen zand, 12 deelen meel en 1 deel lijnolie. Gietijzer gebruikt men in de gieterij voor die vormen, welke dienen voor het vervaardigen van hartgusz gietstukken. Hardgegoten ijzer n.1. moet zeer snel na het gieten worden „afgeschrikt", wat door het snel afvoeren der warmte in den ijzeren vorm verkregen wordt. Steenkool-, houtskoolpoeder en graphiet dienen om de vormen met een dunne hoogvuurvaste laag te bekleeden, opdat het vormmateriaal niet aan het gloeiende metaal zal vastbakken en een gladde oppervlakte verkregen wordt. Slechts graphiet met ca. 95 % koolstof is bruikbaar ; goedkoopere soorten zijn als regel sterk verontreinigd.
De lichtere natte vormen worden met steenkool- of houtskoolpoeder bestoven, de meer zware vormen met graphiet. Daartoe wordt het poeder in een neteldoeksch zakje gedaan en de vorm hiermede



47
bepoederd. Gedroogde vormen en leemvormen worden bestreken met een mengsel van graphiet, pijpaarde, houtskool en water, zwartsel genaamd, bijv. in de verhouding van Y2 deel gemalen pijpaarde, 4 deelen gemalen graphietpoeder en Y2 deel gemalen houtskoolpoeder, met water aangeroerd tot een dunne brei. Kwartszand wordt gebruikt als 2 deelen van denzelfden vorm niet aan elkaar mogen hechten, zooals vooral bij de hand- en schabionen- of malvormerij voorkomt. Het onderste gedeelte van den gedeelden vorm wordt dan met een laagje fijn zand bestrooid. Dikwijls wordt hiervoor ook fijne aschof steenkoolpoeder gebezigd. In kopergieterijen neemt men voor dit doel ook wel licopodium (stuifmeel van de berenklauw).
B. BEREIDING VAN HET VORMMATERIAAL
Hoewel voor den oorlog hier te lande meestal Duitsch en Belgisch zand werd gebruikt, is men de laatste jaren door de omstandigheden genoodzaakt geweest meer en meer het inlandsche magere of halfvette vormzand te bezigen. In tegenstelling met het vette Duitsche zand, dat sterk klontert en dus fijngewreven moet worden, is ons gieterijzand vrijwel zonder kluiten en bestaat uit afzonderlijke korrels, zoodat het niet gemalen of gekollerd hoeft te worden ; men kan het dus — mits het het verlangde kleigehalte van nature bezit of er zooveel klei aan toe¬
gevoegd is, dat het voldoende staat — direct gebruiken, waardoor zanddroogapparaten gemist kunnen worden en de bereiding eenvoudiger wordt dan van het Duitsche zand. Men behoeft dus slechts het
Fig. S. Kruisslagmolen of desintegrator.



nieuwe zand te vermengen met het oude en er koolpoeder aan toe te voegen om een goed vormzand te verkrijgen. Daartoe wordt het oude zand gebroken, van verontreinigingen als vormnaalden, ijzervlooien (d.z, ijzerspatten, bij het gieten verspreid), stukjes cokes, hout enz. ontdaan en vervolgens gezeefd, waardoor de kluiten teruggehouden
worden. Het zand passeert daartoe een kruisslagmolen of desintegrator, fig. 8 en vervolgéns een-electromagnetischen schieder, die de ijzerdeelen van het zand scheidt, zie fig. 9. De kruisslagmolen bestaat uiteen schijf 1, waarop in concentrische ringen mangaanstalen pennen
Fig. 9. Magnetische scheider. Dit toestel bestaat uit een roteerende trommel 1, waar* onder zich vaststaande electromagneten bevinden. Het vormzand wordt in den trechter 2 gestort en valt over den trommel I, waardoor de in het zand aanwezige ijzerdeeltjes vastgehouden worden' terwijl het zand op den grond voor de machine valt. Komen de ijzerdeeltjes buiten de werkingssfeer der electromagneten, dan vallen zij vrij naar beneden in een reservoir.
zijn aangebracht. De schijf met de daarop bevestigde stiften kan door een riemschijf 2 in snelle rotatie worden gebracht. Op de deur 3 bevinden zich eveneens stalen stiften, zoodat, als men deze sluit, de eerst genoemde pennen tusschen de laatste doordraaien. Wordt nu het vormzand in den trechter 4 gestort en de machine in beweging gebracht, dan wordt het zigzagsgewijze tusschen de pennen doorgeslingerd, waardoor het zand lost en een teveel aan vocht verdampen kan. Daarna worden het oude zand en het houtskoolpoeder toegevoegd en het mengsel in een kollermolen, fig. 10, grondig
Fig 10. Kollermolen,



55
phosphor maakt echter het gietijzer bros en veroorzaakt inwendige spanningen, z.g. gietspanningen ; daarom mogen phosphorhoudende gietstukken niet blootgesteld worden aan sterk wisselende temperaturen en moet men dus voor het brandwerk van stoomketels, voor radiatoren en in het algemeen voor gietstukken, die verhit worden, een gietijzer met een laag phoshor-gehalte verlangen. P verlaagt het oplossend vermogen van het ijzer om koolstof op te nemen, maar het> begunstigt de graphietafscheiding. Bezit het gietijzer meer dan 0.75 % P, dan daalt de vastheid; een hooger P-gehalte dan 1.5 % wordt alleen toegepast bij die gietstukken, die niet bewerkt behoeven te worden, bijv. ornamentgietwerk. Meer dan 0.6 % P is voor machinegietwerk niet toelaatbaar en een goede regel is, dat, hoe minder P het gietijzer voor machine-onderdeelen bestemd, bevat, hoe beter het is.
E. Zwavel
Het gevaarlijkste element, dat in gietwerk kan voorkomen, is de zwavel ; de koolstofopname daalt, het ijzer wordt wit, hard, bros en poreus, terwijl de vastheid zeer sterk lijdt ; daarentegen daalt de smelttemperatuur van zwavelhoudend ijzer, wat een voordeel zou zijn, indien het ijzer niet tevens dikvloeibaar werd en dus den gietvorm niet goed vullen zou ; bovendien krimpt zwavelhoudend ijzer zeer sterk en zou een gietstuk, hieruit gegoten, dicht met gietgallen bezet zijn. Neemt het S-gehalte met 0.1 % toe, dan gaat hiermede de gunstige werking van ongeveer 1 % Si teloor, m.a.w. zelfs bij een hoog Si-gehalte is een tienmaal zoo klein S-gehalte voldoende om een witte breuk te veroorzaken. Een S-gehalte van meer dan 0.1%, is daarom zelden toelaatbaar; toch wordt bij zeer eenvoudige gietstukken, bijv. rem blokken, soms een S-gehalte van 1.6 % toegelaten om daardoor de hardheid te verhoogen. Overigens moet in het oog gehouden worden, dat de gietcokes voor het smelten van het ijzer in den koepeloven gebezigd, nooit zwavelvrij is en dat het aanwezige S-gehalte gretig in het ijzer wordt opgenomen. Weliswaar wordt een gedeelte van het S-gehalte door het toevoegen van kalk, hetzij als, kalksteen, schelpen of marmerbrokken, verwijderd, maar het is aanbevelenswaard om bij het bepalen van de charge reeds rekening te houden met het S-gehalte der cokes. De zwavel wordt n.1. door de kalk gebonden volgens de formule
C + CaO + FeS = Fe + CaS + CO



HOOFDSTUK VI
DE VERVAARDIGING VAN MODELLEN, KERNKASTEN EN MALLEN
ND ER gietvormen worden in het algemeen holle ruimten verstaan, die in vuurvast materiaal, bijv. vormzand of leem, zijn uitgespaard. Het hierin gegoten vloeibaar metaal neemt de gedaante dier ruimten aan, zoodat na het stollen het gietstuk een getrouwe copie hiervan
weergeeft, met dien verstande echter, dat het gietstuk zooveel kleiner in afmetingen is, als overeenkomt met de krimp van het gegoten metaal. Door het aanbrengen van bepaalde vormgedeelten, kernen geheeten, is men in staat ook het gietstuk zelf van holten te voorzien ; fig. 14
'4
Fig. 14.
geeft hiervan een eenvoudig voorbeeld. Hierin stelt 1 de gietvorm voor, 2 is een z.g. kern. Wordt nu de ruimte 3 volgegoten met vloeibaar metaal, dan zal na stolling het gietstuk 4 ontstaan zijn. Om den gietvorm te kunnen vervaardigen moet eerst naar het te maken gietstuk een model worden vervaardigd en met behulp van deze modellen worden dan de gewenschte holle ruimten gevormd. De modellen worden voor gietstukken voor de industrie bestemd gewoonlijk uit hout vervaardigd, soms — vooral voor modellen, waarvan veel afgietsels moeten worden gemaakt en die zeer zuiver op maat moeten zijn, uit gegoten ijzer, brons of aluminium. Het model is dus in het algemeen het prototype van het gietstuk en moet zooveel grooter worden genoifien als overeenkomt met de krimp van het metaal, waaruit het gietstuk gegoten wordt; kernen worden met behulp van kernkasten vervaardigd en vullen steeds den gietvorm aan.



63
massief zou kunnen zijn, dan nog wordt het meestal uit verschillende stukken opgebouwd, omdat men het door een juist kiezen der vezelof draadrichting van het hout in de hand heeft het model zooveel
mogelijk krimp- en trekvrij te rriaken. Deze werkwijze brengt met zich mede, dat de verschillende onderdeelen van zoo'n model stevig aan elkaar moeten worden verbonden, wat èn door schroeven en draadnagels èn door lijmen geschiedt. Men gebruikt hiervoor gewoonlijk beender- of vischlijm van goede kwaliteit, kenbaar aan het vrijwel doorzichtig zijn. De lijm laat men in koud water opzwellen en daarna wordt ze gekookt. De te lijmen oppervlakken worden met een rasp bewerkt, even verwarmd op een verhitte ijzeren plaat, de lijm opgestreken en de deelen met den lijmknecht op elkaar gedrukt. Moet een uit twee helften bestaand model bijv. op de houtdraaibank bewerkt <-^^-g_-^=5---=g worden, dan wordt eerst op
voorzien, en daarna gelijmd, waardoor na het bewerken en het lossplijten der deelen deze steeds precies op elkaar passen. Is eindelijk het model zoover gereed, dan wordt het met schuurpapier gladgeschuurd om het aanhechten van vormmateriaal zooveel mogelijk te
3
Fig. 19.
een der deelen een stuk papier geplakt en daarna het tweede deel erop gelijmd; hierna kunnen beide deelen in den vorm bewerkt worden. Is de juiste vorm verkregen, dan wordt op het scheidsvlak een beitel ingedreven, waardoor de twee deelen gemakkelijk van elkaar vallen. Zeer nauwkeurig werk wordt verkregen, indien de beide deelen eerst van modelpennen naar fig. 20 worden
Modelpennen.



64
voorkomen, eventueele beschadigingen van draadnagels met stopverf gestopt en afrondingen bijgewerkt; hierna wordt het gelakt om te beletten, dat het hout vocht uit het vormmateriaal opneemt, wat trekken en zwellen ten gevolge zou hebben.
Modellak wordt vervaardigd, door daartoe geschikte harssoorten in spiritus op te lossen, waarna diverse kleurstoffen worden toegevoegd, om het model de gewenschte kleur te geven. De lak is in verschillende kleuren in den handel verkrijgbaar. Nadat het model voor de eerste keer gelakt is, wordt het nog eens met fijn schuurpapier bewerkt; daarna voor de tweede en laatste maal gelakt. Dit lakken moet zooveel mogelijk in een stofvrij lokaal geschieden, om een zoo glad mogelijk oppervlak van het model te verkrijgen. Gewoonlijk wérden de modellen voor gietijzer rood, voor gegotenstaai blauw, voor brons en messing donkergeel gelakt; kernkasten en kernaanduidingen en de oppervlakken van kern prenten worden zwart, vlakken die bewerkt moeten worden en z.g. verloren koppen, d.z. gedeelten van het gietstuk. die dienen om onreinheden op te nemen en na stolling afgezaagd worden, worden als regel hel groen gelakt. Eenheid in deze bestaat er bij de verschillende gieterijen echter niet, sommige bijv. lakken alle modellen zwart, de kernprenten rood.
Kernprenten zijn in het algemeen verlengstukken van het houtmodel, die teri doel hebben de kernen zoo op de juiste plaats te bevestigen, dat ze bij het gieten niet door het vloeibare metaal medegenomen worden. Zoo is in fig. 19, 1 het houten model, 2 zijn de kernprenten, waarin na het gereedmaken van den gietvorm de kern 3 wordt geplaatst, zoodat na gieting een frictieschijf met asgat ontstaat. Gewoonlijk komen de doorsneden der kernprenten overeen met de doorsneden der kernen, dikwijls _________
dat, om het gat 1 te vervaardigen, het aanbrengen van een kern noodig is ; fig. 22 stelt het houtmodel voor met de kernprenten 1, die, hoewel de kern cylindrisch moet wezen, voorzien zijn van z.g. scheenen 2, welke het uitlichten van het model volgens den pijl niets in den weg leggen. Nu wordt een kernbakje gemaakt volgens fig. 23a, waarmede dus
echter wijken ze opzettelijk hiervan af. Laat bijv. gevraagd zijn een gietstuk te maken volgens fig. 21, dan is het zonder meer duidelijk,
Fig. 21. Asstoeltje.



73
Bij cylindrische verhoogingen wordt veelal een modelconstructie naar fig. 32 toegepast omonnoodig deelen te voorkomen. Na het uitlichten van den cylinder 1 uit den vorm kan het ringgedeelte 2 in de ontstane ruimte worden getrokken en uitgenomen. Het wegnemen van deringgedeelten3t/m 6 baart dan geen moeilijkheden meer. In het kort werd tot goed begrip van een en ander ingegaan op het gebruik van kernkasten ter vervaardiging van kernen. Gewoonlijk worden deze
Fig. 31-
uit hout vervaardigd, soms uit metaal, een enkele maal vooral voor siergietwerk, uit gips. Fig. 33 geeft een afbeelding van model en kernkast voor een verstelbaar V blok met ermede
verkregen gietstukken. Het is vanzelf
sprekend, dat meerdere kernenj;gemakkelijker en nauwkeuriger uit



7i
metalen kernkasten kunnen worden verkregen dan uit houten. Een kernkast uit gips kan op de volgende wijze worden verkregen. Laat in fig. 34, i het massieve model van het constructiedeel voorstellen, dan kan dit in een onderkast worden gevormd.
Nu wordt een leemlaag 2, het z.g. hemd aangebracht, die zoo dik is als overeenkomt metde wanddikte van het gietstuk vermeerderd met de krimp. Dan wordt na het stellen van een bovenkast de overblijvende holte volgestampt met vormzand, waarna deze bovenkast afgelicht en de kern eveneens verwijderd wordt. De leemlaag wordt dan uitgebroken, de bovenkast weer op haar plaats gebracht en de nu ontstane holte volgegoten met gips. Na verharding wordt de kast weer afgelicht, de gipsmantel gereinigd, bijgewerkt en gevernist, waarna deze voor een groot aantal kernen als kerndoos kan dienen. Als voorbeeld op welke wijze anderzijds het gebruik van kernkasten de vervaardiging van een in wezen eenvoudig, maar op gewone wijze lastig te vormen
Fig. 33. Modellen 1 en a, kerabakken 3, 4 en 5 en daarmede vervaardigde gietstukken 6 en 7 voor een verstelbaar V blok.
gietstuk kan vergemakkelijken, moge een speciale verdeelkast naar fig- 35 dienen.
Mallen worden gewoonlijk uit grenenhout vervaardigd, fig. 36 omdat het gebruik van dit hout door zijn weinige zwellen, zoo nauwkeurig



72






74



75
mogelijke afmetingen waarborgt. Indien hij voor een groot aantal gietstukken dient, wordt de mal gewoonlijk aan de geprofileerde zijde versterkt met een stukje plaat om sterke slijtage te voorkomen. Bij het gebruik in vormzand wordt de mal bewogen volgens richting I,
indien hij moet dienen om leem te bewerken wordt hij gedraaid volgens II, omdat dan de leem zich, plastisch als ze is, gemakkelijker in den vorm laat vlijen. Een mal kan ook uit losse deelen bestaan, welke door schroeven worden verbonden, opdat bij meer ingewikkelde vormen, de mal uit den vorm kan worden verwijderd, zie fig. 36b. Dikwijls kan men aan modelkosten besparen, indien een combinatie van model en mal wordt toegepast ; fig. 37 geeft hiervan een voor-



76
beeld. De mal 2 dient voor het vormen van den buitenomtrek van den verlangden walscylinder i. De kernkast 3 bestaat uit twee plaatijzeren zijschotten, die door een boogvormig stuk plaat 4 met behulp van spieën kunnen worden verbonden. Het segment 5 heeft de afmeting van het betreffende naafgedeelte, waarin de arm 6 is vastgezet. De kernkast wordt nu op een plank gezet en met zand volgestampt. Dan worden de spieën losgeslagen, de beide zijschotten volgens de pijlen gedraaid en naar achteren getrokken, waardoor tevens de arm 6 uit
Fig. 37b.
Mal met kernkast en spaakmodel voor een walscylinder.
de kern gelicht wordt. Na het bijwerken der openingen 7 kan het kerngedeelte in den vorm worden geplaatst. Voor de drie overige kerngedeelten wordt op dezelfde wijze gehandeld ; het is vanzelf sprekend, dat deze wijze van vormen vooral bij massaproductie veel goedkooper uitkomt dan het vervaardigen van een massief houtmodel. Metalen modellen kunnen bij minder dan ca. 400 afgietsels uit aluminium, brons of messing worden gegoten, soms ook worden ze, indien het constructiedeel er zich toe leent, uit plaatijzer gemaakt. Verlangt men echter meerdere gietstukken, dan wordt bij voorkeur



8r
over een betrekkelijk kleine gieterij moet beschikken, wil ze aan zelfs beperkte eischen voldoen, vertegenwoordigt een vrij aanzienlijk kapitaal; wordt met de kasten, wat helaas in Holland maar al te veel geschiedt, ruw en onoordeelkundig omgesprongen, dan breken tappen, ooren en zandruggen, waar nog bij komt, dat de vormer bij voorkeur die kast neemt, die het dichtst in zijn bereik of het gemakkelijkst op de kastenstapelplaats te vinden is, met het gevolg, dat meermalen één enkele van twee of drie bijeen behoorende kasten wordt gebruikt en daardoor een stel incompleet wordt. Wordt dan deze kast na gebruik weder weg gezet, dan komt ze meestal niet weer op haar oude plaats terecht, waardoor de stapelplaats een warwinkel wordt, waarin het zoeken naar bij elkaar passende kasten een hopeloos werk is. Groote orde en netheid en het sorteeren van de kasten onmiddellijk na gebruik, vermijdt onnoodig gezoek en bespaart kasten en kosten.
Gieterijtechniek
6



HOOFDSTUK VIII
OVER HET SMELTPUNT EN DE DAARMEDE SAMENHANGENDE GEBREKEN IN GIETIJZER EN GEGOTEN STAAL
L naar de chemische samenstelling loopt ae smelttemperatuur van gieterijruwijzer sterk uiteen en varieert van noo—1250°. In het algemeen geldt de regel, dat hoe geringer het gehalte aan gebonden koolstof is, hoe hooger het smeltpunt ligt. Hieruit volgt, dat een
hoog graphietgehalte noodzakelijkerwijs een hoog smeltpunt van het betreffende gieterijruwijzer tengevolge moet hebben. Wij zagen reeds, dat de opgeloste koolstofhoeveelheid toeneemt bij toenemend Mn-gehalte en bij dalend Si-gehalte, waardoor een Si-arm en tamelijk veel Mn bevattend wit ruwijzer bij betrekkelijk lage temperatuur smelt. Neemt echter het Mn- en Si-gehalte sterk toe, dan geldt deze regel niet meer. Om dezelfde reden heeft een in ijzeren vormen gegoten gietstuk een lager smeltpunt dan een in zandvormen gegoten, immers het eerste is snel afgekoeld, waardoor meer koolstof in oplossing is gebleven. Hierdoor is het zonder meer verklaarbaar, waarom gietelingen of pieken, die door sommige hoogovenwerken in metalen vormen worden gegoten, bij lagere temperatuur smelten dan die, welke op het gietbed vóór den hoogoven in zandvormen worden gegoten,1) waarvan niet alleen een besparing aan gietcokes het gevolg kan zijn, doch ook, doordat deze pieken zandvrij zijn, met minder toeslag kan worden volstaan.2)
Naar Wüst en Petersen (Metallurgie) wordt de invloed van het Si op de smelttemperatuur gekenschetst door het volgende staatje:
-) Zie Landberg „Ijzer en Staal" blz. 154.
J) Voorzoover schrijver bekend, zijn er tot heden geen proeven hier te lande genomen, de resultaten in Duitschland en/ Amerika moeten echter gunstig zijn. Er valt evenwel een vooroordeel te overwinnen: de in zand gegoten pieken hebben een donker breukvlak, de in ijzeren vormen gegotene, een zeer lichtgrijs, wat vaak tot verkeerde beoordeeling en wantrouwen aanleiding geeft.



83
0.13 % Si 11380
2.07 % „ 1185°
5.06 % „ 12150
26.93 % „ 12550 en van het Mn
0.06 % Mn 11320
2-15 % >■ 11300
6-65 % ,, 1122°
12.78 % „ 1123°
80.45 % „ 1258°
Tot ca. 13 % is dus het Mn-gehalte vrijwel niet van invloed. Evenmin als S beïnvloedt P bij de gehalten, die als regel in normaalgieterijruwijzer voorkomen, de smelttemperaturen sterk. De temperatuur, waarbij het ijzer gegoten wordt, loopt, al naar het doel, waarvoor het moet dienen en waarnaar de samenstelling wordt bepaald, uiteen. Zoo wordt dikwandig en zwaar machinegietwerk .bij ca. 1230—1260° gegoten, middelzwaar bij 1260—13200 en dunwandig licht gietwerk, bij 1320—13800. De giettemperatuur voor gegoten staal is gewoonlijk veel hooger en kan tot 1550° oploopen. Wil een metaallegeering gietbaar zijn, dan moet ze voldoende dunvloeibaar wezen. Deze dunvloeibaarheid is echter niet afhankelijk van de smelttemperatuur, ten bewijze waarvan zij medegedeeld, dat sterk P-houdend gieterijruwijzer zeer dunvloeibaar is en hetzelfde smeltpunt heeft als P-arm gieterijruwijzer, dat traagvloeibaar kan zijn.
Bekend is, dat vele legeeringen, wanneer de temperatuur beneden het stolpunt gedaald is, toch vloeibaar blijven. Men noemt dit verschijnsel onderkoeling1) en juist de metaallegeeringen, die het meest deze neiging tot onderkoeling vertoonen, gebruikt men in de gieterijtechniek bij voorkeur. Giet men deze legeeringen, dan wordt de vorm geheel opgevuld voor en aleer de kristalvorming begint. Begint de kristalvorming echter tijdens het inloopen van het metaal in den vorm, dan kan het gebeuren, dat gedeelten ervan niet geheel worden opgevuld of dat de omtrekken niet scherp worden. Men noemt dit verschijnsel koudloop. Uit den aard der zaak komt dit veelal voor bij min of meer dikvloeibare ijzermengsels. Toch zijn ook deze wel te gieten, mits men ze over-
•) Zie Landberg, blz. 45 e.v.



84
verhit, d. w. z. de temperatuur, waarbij gegoten wordt, aanzienlijk boven de stollingstemperatuur opvoert. Dit geeft een verklaring voor het feit, dat men voor het gieten van P-arm een hoogere giettemperatuur en dus meer gietcokes noodig heeft dan voor P-rijk gieterijruwijzer, hoewel het smeltpunt practisch hetzelfde is. Mn bevordert de onderkoeling, Si daarentegen werkt de kristalvorming in de hand en dus is Si-houdend gieterijruwijzer moeilijkér te gieten dan Mnhoudend. Een gehalte van 0.2 % S maakt het ijzer dikvloeibaar. Onder ontmenging of segregatie verstaat men in de metallurgie het veelvuldig voorkomend verschijnsel, dat een in vloeibaren toestand volkomen homogene legeering zich bij stolling geheel of gedeeltelijk in haar bestanddeelen splitst.1) Dit verschijnsel heeft tot noodzakelijk gevolg, dat een uit die legeering gegoten werkstuk niet meer homogeen is, doch in zijn verschillende deelen geheel uiteenloopende samenstellingen kan vertoonen, wat nog in de hand gewerkt wordt, doordat sommige deelen door hun geringere wanddikte sneller stollen dan het overige van het gietstuk. Bij het gieten van hardgegoten stukken wordt dit zelfs opzettelijk veroorzaakt door snelle afkoeling in ijzeren vormen. Bij het ontwerpen van gietijzeren en gietstalen constructiedeelen moet er dus op gelet worden, dat zooveel mogelijk wanddikten van eenzelfde afmeting worden toegepast en de overgangen van dik op dun 200 vloeiend mogelijk verloopen. Daar de wand van den vorm — zelfs bij het gebruik van zand of leem als vormmateriaal — steeds afkoelend werkt, zal het graphietgehalte steeds minder zijn dan in het inwendige van het gietstuk, m. a. w. de z. g. gietkorst is — afgezien van de eraan vastgebakken zandkorrels — hard en bros, wat men bij het afdraaien van de eerste snede van een gietstuk, wel degelijk opmerkt.Vooral is deze invloed merkbaar bij het gieten van platen naar fig. 43, waar ontmenging optreedt en die daardoor soms niet te bewerken zijn. Bovendien is het oppervlak van deze gietstukken meermalen met bulten bezaaid en mottig als gevolg van het vrijkomen van gassen tijdens het stollen. Gesmolten ijzer en staal nemen n. 1. tijdens het smelten niet alleen gassen uit de lucht op, die bij het stollen vrijkomen, maar ook chemische en physische processen spelen onder het afkoelen een rol. Het spreekt vanzelf, dat het ontwijken van het vrijkomende gas voor het gietstuk gevaar kan opleveren, omdat hierdoor op de meest ongewenschte plaatsen met
) Zie Landberg, blz. 81 e.v., blz. 114 e.v.



88
overeenkomt. Worden echter krans en naaf direct na gieting vrijgelegd, dan koelen deze ongeveer even snel af als de spaken en wordt dus het nadeel van de optredende gietspanning geheel of tendeele ondervangen. Soms ook wordt reeds bij het vervaardigen van den vórm rekening gehouden met het optreden van gietspanningen en hiertoe het gietstuk zóó gemodelleerd, dat dit zoomin mogelijk invloed uitoefent.
In fig. 47a is een gegoten ijzeren buis met flens voorgesteld : terwijl de buis zelf reeds gestold is, is de flens door het grootere metaalvolume nog vloeibaar,
krimpt althans later £$^s|
aan de buis. Het gevolg is, dat de flens neiging vertoont om af te scheuren, omdat de gestolde buis niets meegeeft. Beter is daarom de buis zeer vloeiend in de flens te doen overgaan, waardoor na stolling
de vorm van fig. 47 b ontstaat. Krimpspan-
ningen zijn hier echter niet te vermijden, omdat het gieterij-technisch niet wel mogelijk is de flens bloot te leggen, opdat buis en flens gelijktijdig stollen ; in ieder geval heeft de methode het voordeel, dat de flens niet zal afscheuren. * In fig. 48 is voorgesteld een compressorcylinder, omgeven door een watermantel. Bij de tamelijk hooge drukken, die in dien cylinder optreden, moet de wanddikte vrij groot zijn, terwijl daarentegen de wanddikte van den watermantel aanzienlijk veel minder zou kunnen bedragen. Zou de wanddikte van den cylinder D worden gekozen en die van den watermantel d, dan bestond bij het gieten het groote gevaar, dat de watermantel bij stolling scheuren zou. Men is dus genoodzaakt om, óf watermantel en cylinder even dik te nemen, zoodat ze allebei gelijktijdig krimpen, öf wel den watermantel te deelen en deze na het gieten af te sluiten door een dekring. Gewoonlijk wordt de eerste methode toegepast en bij goede doelmatige uitvoering worden absoluut gezonde gietstukken verkregen.



89
Ook bij lange gietstukken, waarbij het materiaal in de doorsnede ongelijk is verdeeld, kunnen de krimpspanningen zich op onaangename wijze kenbaar maken ; in fig. 49 is voorgesteld een draai bank bed, dat terwille van een zoo zuiver mogelijk bedoppervlak met de bovenzijde naar onderen gegoten wordt, zoodat de onreinheden zich in
het voetgedeelte verzamelen.
Gewoonlijk wordt om een zoo hard mogelijk bedoppervlak te verkrijgen, de bodem van den vorm door ijzeren strooken gevormd, waardoor het gietijzer hier afgeschrikt wordt en dus harder is dan het overige gietijzer, maar wat noodzakelijkerwijze een sterkere krimp met zich medebrengt. Hierdoor ontstaat na het stollen een vorm
tstuk van een compressocylinder. als in fiS- 49 is aangegeven.
In de praktijk komt men hieraan tegemoet door het model van het draaibankbed zelve reeds bij voorbaat zooveel naar onderen door te zetten, als praktisch.
Fig. 4g. Draaibankbed.
met de doorzetting bij het afkoelen overeenkomt, waardoor het bed na het gieten vrijwel recht den vorm verlaat. De gietspanningen zijn grooter, naarmate de krimp van het te gieten metaal grooter is. Bij gegoten staal zijn dus — waar dit metaal sterker krimpt dan gietijzer — het optreden dezer krachten gevaarlijker. Om deze spanning zooveel mogelijk te vermijden, worden de gegoten' stalen stukken op donkerroodhitte gebracht, waardoor de moleculen zich gemakkelijker verplaatsen dan in kouden toestand en het materiaal onder den invloed van trek- of drukspanningen verlengen of



91
lijke gietstuk wordt gescheiden. Men noemt dit deel den z.g. verloren kop. Het evensnel afkoelen van dikkere deelen ten opzichte van dunnere, kan — behalve door het plaatselijk vernietigen van den vorm — ook verkregen worden door ijzeren platen, ringen of staven in den vorm aan te brengen.
Bij gietstalen afsluiters voor hoogen druk, fig. 51, treedt vooral bij 1 poriën vorming op; men kan dit vermijden door op deze plaatsen een sterke afkoeling te veroorzaken, hetzij door een leemkern aan te brengen, hetzij door een ijzerdraad daar ter plaatse in den vorm te leggen, die later, voorzoover niet ingegoten, afgehakt en verwijderd kan worden. Bij uit gietijzer gegoten stukken heeft deze methode het voordeel door de snelle afkoeling een lichtgrijze tot witte laag te vormen, omdat de graphiet geen tijd heeft om in noemenswaardige hoeveel-
A 0 ««. «•«
Fig. 52. Leibaan van een compressorframe met daarin geplaatste afschrikplaten.
heid vrij te komen5 De laag is harder dan het overige ijzer en is dus beter bestand tegen slijtage. Deze methode wordt daarom bij leibanen en cylindervoeringen, fig. 52, veel toegepast. De verloren kop vindt eveneens veel toepassing. Zoo geeft fig. 53 een hydraulischen cylinder met verloren kop met de erin aanwezige krimpholte, fig. 54 een gietstalen cylinderdeksel. Het metaal wordt bij 1 ingegoten, doorloopt den vorm, vult den ring 2 en stijgt in de z. g. opkomers 3 omhoog. Bij toepassing dezer methode is tevens de druk van het vloeibare metaal in den gietloop 1 en de opkomers 3 voldoende om het metaal van den zuiger nog aanzienlijk te verdichten, terwijl alle onreinheden zich in 1 en 3 verzamelen, waardoor het gietstuk zelf alleen gezond metaal bevatten zal. Het eenige nadeel, dat het gebruik van een verloren kop noodzakelijkerwijze met zich medebrengt, is gelegen in het veel eerder ontstaan van spanningen door het verschil in wanddikte. Dergelijke gietstukken worden daarom in verreweg de meeste gevallen na gieting uitgegloeid. Een in ijzergieterijen veel toegepast middel om het ontstaan eener krimpholte



92
tegen te gaan is het pompen in gietloopen en opkomers, d. w. z. het loodrecht op en neer bewegen van een ijzeren staaf in deze vormonderdeelen direct na het gieten. Hierdoor blijft het metaal in beweging, waardoor het zoo lang mogelijk naar in den vorm ontstane
Fig. 53. Toepassing van den verloren kop bij een hydraulischen cylinder.
Fig. 54. Gietvorm met verloren kop voor een gietstalen cylinderdëksel.
holten toestroomen kan. Naarmate het metaal meer stolt, wordt de staaf iets hooger opgehaald. Natuurlijk leent zich niet iedere vorm tot pompen ; fig. 54 is een voorbeeld, waarbij men het met succes had kunnen aanwenden, indien het cylinderdëksel uit gietijzer werd gegoten.



HOOFDSTUK IX
DE VERVAARDIGING VAN KERNEN
ERNEN dienen, zooals reeds in hoofdstuk VI werd beschreven, om holten in het gietstuk uit te sparen. Daar ze niet alleen hun eigen gewicht moeten dragen, maar ook nog door het vloeibare ijzer worden belast, moet het kernzand meer weerstandbiedend zijn dan het vorm¬
zand. Voor bevestiging dienen kernijzers, die óf gegoten, óf uit rond-
Ingegoten <p ij ze ren, beugels.
Fig. 55. Kernsegment voor gedeelten van cylindrische kernen, en bandijzer worden vervaardigd. Fig. 55 geeft een voorbeeld van een kernijzer voor een cylindrisch kerngedeelte. Deze worden in de kern ingestampt. De kernen worden in den vorm door kernsteunen gedragen, fig. 56. Deze steunen, in het gietstuk ingegoten, mogen niet toegepast worden,' indien de constructiedeelen stoom- of waterdicht moeten wezen, aangezien de gietstukken op plaatsen, waar zij ingegoten zijn, meestal niet dicht zijn. Is het gebruik ervan niet geheel te vermijden, dan neemt men bij voorkeur een steun naar fig. 57 en giet daar ter plaatse een verdikking.



96
ingeperst te kunnen worden. De ringen bestaan uit twee helften i en worden vastgehouden door de ijzërdraden 2. Deze draden worden na het vormen van de kern en bij nog gesloten doos uitgetrokken, zoodat na het uitnemen van de kern de ringhelften door de sleuf 4 kunnen worden uitgelicht. Leemkernen worden als regel met de schablone vervaardigd. Kleine cylindrische kernen kunnen behalve in kerndoozen, fig. 24, 2 ook met de machine naar fig. 60 worden gemaakt. In den trechter 1
Fig. 61. Kerndraaibank.
wordt het plastische kernmateriaal gestort en met de schroef 2 door de buis 3 op diameter geperst. De stift 4 zorgt daarbij voor een gaskanaal in het midden van de kern.
Groote cylindrische kernen worden op eenvoudige kerndraaibanken vervaardigd, fig. 61 ; gewoonlijk wordt als as, tevens om de gassen te doen ontwijken, een geperforeerde buis 1 genomen, deze met stroodraad 2 omwikkeld en hierover heen leem aangebracht, het geheel wordt dan op de kerndraaibank met een mal 3 in den juisten vorm gedraaid.



HOOFDSTUK X
HET HANDVORMEN
-.-j Yuiiimiarai-Kii voor net nana vormen ment voor natte vormen mager vormzand, voor te drogen vormen en die, welke opgemetseld en geschabloneerd worden, massa^of leem.^De voornaamste gereedschappen, die de vormer bij zijn werk gebruikt, zijn voorgesteld in
fig. 62. De stamper 1 dient om het vormmateriaal met den scherpen kant om het model heen vast te stampen, de platte kant wordt ge-
Fig. 62. Gereedschap voor de handvormerij.
bruiktvoor het glad- en gelijkstampen; vormen met diepe nauwe gedeelten, worden met het stampijzer 2 aangestampt. Voor grootere .1°^^?,^.°™^" meestal Pneumatische stampers gebezigd,'fig. 63. Het gewicht dezer stampers bedraagt 5—20 K.G.* het aantal slagen varieert van 100—250 per min.'Bij de doelmatigheid van gerenommeerde constructies behoeft men thans niet meer voor bijzondere sterke Gieterijtechniek
7






99
slijtage van deze betrekkelijke gevoelige werktuigen bevreesd te zijn. Waar hun productiviteit ca. 3—4 maal die van een met de hand bewogen stamper bedraagt, kan het gebruik worden aanbevolen. De troffels en spatels fig. 62, 3—7, de zandhaken 7, en de knoppen 8—11 dienen voor het gladmaken en het bijwerken of „flikken" van de vormen. Die deelen van den vorm, waarvoor gevaar bestaat, dat ze gemakkelijk zouden wegspoelen, worden extra bevestigd en versterkt met behulp van z.g. zandnaalden of vormspijkers, dunne draadnagels met een dikte van 0.5—1 m.M. met platte koppen van 3- 5 mM. diameter. Ze kunnen verschillende lengten hebben en worden in het zand op de vereischte plaatsen ingedrukt. Kernen moeten, vooral als ze lang zijn, van afstand tot afstand ondersteund worden, zoowel tegen doorbuigen onder het eigen gewicht vóór het gieten, als tegen het doorzetten naar boven onder den opdrij venden druk van het vloeibare metaal. Hiertoe dienen diverse ijzeren kernsteunen, fig. 56, die geheel roestvrij moeten zijn, bijv. vertind, om de nadeelen, als in hoofdstuk VIII beschreven, te ontgaan; grootere platte kernen ,zooals bijv. voor schijfvormige modellen in aanmerking komen, worden
Fig. 64. Open gietvorm.
verstijfd door gegoten kernsegmenten, fig. 55, die bovendien het voordeel hebben, dat de kern aan de ijzeren beugels kan worden opgehangen en gehanteerd.
De vormen worden onderscheiden in open en gesloten gietvormen. De open vormen worden voor het gieten van gietstukken met min of meer vlakken vorm gebruikt. Daartoe wordt een z.g. .gietbed gereedgemaakt door een rei over twee linealen, die het gietbed begrenzen, te trekken, waardoor het overtollige zand wordt afgestreken, daarna wordt met een naald z.g. lucht gestoken en de ontstane kanaaltjes met de hand weer dicht gemaakt. Vooral bij dikke platen is dit noodig, omdat de vrijkomende gassen, zoowel uit het zandoppervlak als uit het ijzer afkomstig, de plaat naar boven pogen door te buigen. Deze gassen kunnen door de kanaaltjes ontwijken, mits voor een lossere zandlaag op eenige diepte onder de oppervlakte is gezorgd. Na het aanbrengen van een inloop is dan de vorm gereed, fig. 64. Soms wordt,



100
indien de vorm groot is en dus veel ijzer over het dammetje i stroomt, het zand vlak voor den gietloop sterk aangestampt; voor het overige gedeelte van den open 'vorm is dit niet noodig. De oppervlakte van de in open vormen gegoten stukken is steeds ruw en soms, vooral indien niet goed voor afvoering der gassen is gezorgd, met poriën bedekt en naar boven doorgezet. Om deze reden wordt het gieten volgens dezé methode alleen toegepast voor ruw werk, bijv. mijnwagendraaischijfjes, fig. 65, onderlegplaten voor bouwconstructies, vloerplaten enz.
Fig, 65. Model en vorm voor een mynwagendraaischijfje.
Achtereenvolgens zullen eenige voorbeelden van het vormen met de hand behandeld worden.
1. Vormen van een ijzeren riemschijf in twee kasten, fig. 66. Het model wordt op eenige planken geplaatst en de onderkast er over heen gezet. Daarna wordt vormzand door een zeef over het model gestrooid tot het geheel bedekt is, waarna het met de hand aangedrukt wordt. Vervolgens wordt de kast geheel aangevuld en met den stamper vast aangestampt ; het overtollige wordt met een lat afgestreken, waarna met een naald de gaskanaaltjes ingestoken worden. Nu wordt de kasf omgedraaid, met troffel of spatel gladgestreken en met fijn zand bestrooid om aanhechting aan het zand van de bovenkast te voor-



O
Fig. 71. Model van een vasten kop van een draaibank.



io7
onder de zandlaag, zijn ter verduidelijking vast getrokken). De kern B vormt de ruimte onder het overspringende gedeelte van het voorste kussenblok van den vasten kop, kern C dient op
overeenkomstige wijze voor de ruimte onder het achterste kussenblok; in fig. 72 zijn de daarbij behoorende kern bakken weergegeven. Na het voorgaande moet het gemakkelijk vallen om den bij den vasten kop behoorenden vorm in gedachten op te bouwen.



HOOFDSTUK XI
MALVORMERIJ
NDIEN een model te groot of te onhandig zou worden of slechts eenmaal toepassing zou vinden, wordt het wel uit leem, soms uit vormzand gemaakt. Gewoonlijk wordt een op deze wijze vervaardigde vorm nauwkeuriger dan met behulp van een houtmodel wordt
verkregen. Na het geheel gereed zijn van den gietvorm, wordt dan het leem- of zandmodel door stukstooten vernield en uit den vorm verwijderd. Niet altijd echter is het vormen op deze manier goed-
kooper dan met toepassing van een houtmodel het geval zou- zijn ; voor ieder bepaald geval kan alleen een kostenberekening uitwijzen of de eene dan wel de andere methode te verkiezen is; in het algemeen echter kan men wel aannemen, dat een leemmodel sneller gereed is dan een uit hout. Bij het vervaardigen van gegoten ijzeren pijpen bijv., die meestentijds in verschillende afmetingen worden verlangd, is toepassing van een leemmodel, waarbij men iedere verlangde lengte 'direct kan maken, verreweg te verkiezen boven houtmodellen. Enkele toepassingen van deze vormmethode mogen hieronder volgen : li Vervaardiging van een langgestrekt, geprofileerd ijzeren blok, tig. 73. De houtschablone bevat zoowel den voim van de in den



109
gieterij bodem uit te sparen groeve, als die, welke aan de bovenzijde van het uit vormzand bet taande model moet worden gegeven. Een gedeelte van den bodem wordt gevlakt en hierop twee houten lijsten gelegd, waarover de houten mal 2 kan glijden. Hierdoor
Achtersteven van een schroefstoomschip, materiaal gietstaal.
ontstaat de groef 3. Deze wordt met zwartsel bestreken en met fijn zand bestoven. Dan wordt hierin zand aangebracht, wat met de andere zijde van den mal geschabloneerd wordt, waardoor een zandmodel 4 ontstaat. Vervolgens wordt ook het uitstekende gedeelte van het model gezwart en met zand bepoederd, waarna een kast 1 over het model wordt geplaatst, de houten pennen voor gietloop en opkomer gesteld en de kast volgestampt wordt. Na het wegnemen der kast, zwarten van het hierin aanwezige vormgedeelte, vernielen en verwijderen van het zandmodel, gereedmaken van gietloop en opkomer, wederom aanbrengen van kast 1, uittrekken van gietloop en opkomerpennen en het bijwerken van den gietloop is de vorm voor gieting gereed. Het vormen van een gietstalen scheepsachtersteven, fig. 74.



114
De vormer stampt een oppervlak van ca. 4750 x 4750 mM. in den gieterijbodem vast aan, waarna met behulp van een lange rei het overtollige vormzand zoodanig wordt afgestreken, dat het zandbed onder een helling van 2 : 100 komt te liggen ; dit wordt met opzet gedaan, opdat, wanneer het staal gegoten wordt, het zich niet ineens in dunne straaltjes over den vorm zal verdeelen en daardoor snel zal afkoelen; het spreekt wel vanzelf, dat daartoe de gietloopen zooveel mogelijk aan den kant van het roer worden aangebracht. Het zandbed wordt daarna met een dunne leembrei overgoten en gladgemaakt. Op het aldus gereedgemaakte leembed wordt nu de omtrek Van den achtersteven ingekrast en de gebogen gedeelten met kleine strooken leem gemarkeerd; deze strooken worden aan de achterzijde gesteund door ruwgevormde leemblokken. De bovenkant van de leemstrooken moet overeenkomen met het middendeelvlak van den achtersteven, aangezien deze strooken de geleiding zullen vormen voor de houtschablonen, die de gebogen deelen van den achtersteven in het zandbed zullen uithollen. De rechtegedeelten van den achtersteven worden geprofileerd door de schabionen over geschaafde houten latten te laten loopen, men zie bijv. doorsnede AB en EFG. Uit de doorsnede CD blijkt tevens, op welke wijze met een eenvoudig houtmodel de vingerlingen kunnen worden gevormd ; de daarbij behoorende kerndoos is eveneens aangegeven. Het houtmodel voor het hoosgat, doorsnede Hl KL, wordt voor de helft in den bodem ingegraven De uithollingen worden grooter gehouden dan de afmeting van den steven werkelijk is, om ze nog met een laag leem te kunnen bekleeden. Op deze manier is met uitzondering van den schoen van den achtersteven, deze voor de helft afgevormd. Op verschillende plaatsen van den vorm worden nu kleine plankjes, die overeenkomen met de verschillende doorsneden van den achtersteven, verticaal neergezet en de tusschenruimten tusschen deze plankjes met vormzand aangevuld. Het is dan betrekkelijk eenvoudig om dit uit zand vervaardigde achterstevenmodel in den juisten vorm te brengen. Nu rest nog het vormen van den schoen. Volgens doorsnede MN is met behulp van een schablone de linkerrugzijde van den schoen vlakgetrokken en daardoor tevens zijn middenlijn bepaald. Hiervan uitgaande kan nu een andere schablone genomen worden volgens doorsnede OP 1, waardoor een trapvormige



119
gietloopen en opkomers aangegeven, door houten conussen van de verlangde maten verticaal overeind te stellen, waarna vormzand in de gietkast wordt gestort en het geheel laagsgewijze met stampers wordt aangedrukt. Het is nu duidelijk, dat het zand aan de onderzijde van die gietkast den negatieven vorm van de modelschroef uit zand zal vertoonen. Deze kast wordt vervolgens afgelicht en met behulp van een kraanbalk omgekeerd om het zich hierin bevindende vormgedeelte bij te werken. De houten pennen voor gietloopen en opkomers worden verwijderd en deze openingen voor zoover noodig, bijgeflikt. Uit het onderste vormgedeelte wordt het naafmodel uitgelicht, dit vormgedeelte bijgewerkt en de kern, die de boring voor de schroefas moet doen ontstaan, geplaatst. De zandmodellen van de vier schroefbladen en de daarbij behoorende malletjes voor de schroef bladdoorsneden worden verwijderd ; het geheel wordt daarna met zwartsel gepolijst, gemakkelijk losrakende zandgedeelten met vormspijkers bevestigd en met de luchtpen lucht gestoken. Na het plaatsen van de gietkast over het geheel en na het bezwaren van den vorm kan met gieten een aanvang worden gemaakt. 4. Het vormen van een aansluitstuk voor een con denslei ding.
In fig. 78 A is op een gietijzeren plaat het ruwe buitenbeloop van het betreffende aahsluitstuk opgemetseld, waarbij men erop gerekend heeft, dat in het cylindrische deel een zijspruit met flens aangebracht moet worden. Aan de binnenzijde is de bemetseling bekleed met een laag leem, die door middel van een schablone 1 en 2 de verlangde vorm gegeven wordt; de onderflens van het aansluitstuk wordt uitgespaard door een klein plankje aan 1 bevestigd, waardoor de groef 3 ingesneden wordt. De zijspruit wórdt gemodelleerd met behulp van het houten model 4 met uit deelen bestaande lossen ring 5, waardoor de flens gevormd wordt. Wordt
4 naar binnen getrokken, dan kunnen de losse stukken van den ring
5 gemakkelijk door de ontstane opening weggenomen worden. In fig. 78 B is tegen het1 buitenbeloop van het aansluitstuk een leemlaag 6 aangebracht, die met behulp van een dienovereenkomstige schablone in de door de werkteekening aangegeven maten wordt afgevormd. Deze leemlaag of hemd 6 geeft dus eigenlijk in leem gevormd het werkelijke aansluitstuk weer ; het binnenbeloop van dit hemd wordt nu volgens fig. 78 C gebezigd om een kern te vervaardigen. Daartoe wordt de schabloneerspil



125
slechts over één machine beschikt, öf eerst alle onderkasten en daarna de bovenkasten, dan wel op twee machines gelijktijdig beide soort kasten gereedmaken.
Fig. 82a en b geeft een type van een afhefvormmachine, fig. 83 van een keerplaatvormmachine en fig. 84 van een doortrekmachine.
Fig. 8ab. Afhefvormmachine.
Drukplaat naar achteren weggezwaaid, gietkast geheven; op de modelplaat zijn de modellen zichtbaar. (Badische Maschmenfabnk, Durlach.)
Alle hiervoor besproken vormmachines vereischen een grooten voorraad van zuiver afgewerkte en onderling op elkaar passende gietkasten, zoodat hierin een niet onbelangrijk kapitaal wordt vastgelegd. Daarom heeft men gepoogd een machine, fig. 85a en b, te construeeren, die dit nadeel niet aankleeft. De modelplaat met het daaraan bevestigde modelgedeelte is aan een geleider 1 verbonden, die om de stang kan draaien en uit de machine gezwaaid kan worden. Eén onderen één bovenkast maken een integreerend bestanddeel van de machine



I2Ó
uit; zij bewegen langs geleiders 3 en 4 en zijn zoo aan elkaar verbonden, dat zij, hetzij tegelijkertijd zich naar de modelplaat toe, hetzij zich daar vanaf bewegen. Voor het vormen wordt eerst de modelplaat uit de machine gedraaid en op de drukplaat 5, die het bovendeel uitmaakt van een hydraulischen plunjer 6, een plank 7 gelegd, daarop wordt de onderkast met zand gevuld, de modelplaat in de machine gedraaid en door toelating van drukwater onder den hydraulischen
. Fig. 83. Keerplaatvormmachine met onder en bovenkast;
de in de afb. niet aangegeven drukplaat word hydraulisch naar beneden bewogen. De keerplaat wordt, om de onderste gietkast te kunnen wegnemen, omboog bewogen met behulp van het handel aan de linkerzijde der machine. (Badische. Maschinenfabrik, Durlach).
plunjer 6, onder- en bovenkast naar de modelplaat toe bewogen. Wordt nu ook de bovenkast met zand gevuld en wordt nog meer water onder den plunjer 6 toegelaten, dan worden de onderkast, de modelplaat en de bovenkast tezamen tegen de vaste drukplaat 8 aangeperst en het zand zoover verdicht als noodzakelijk is. Daarna laat men het drukwater wegvloeien, waardoor de plunjer zakt en
I______



130
ging gebracht, waardoor de zich dicht bij het model bevindende zandlagen sterker worden verdicht dan de verder afgelegen lagen. In
principe berusten deze werktuigen, fig. 88, daarop, dat een zware zuiger door druklucht over enkele mM. wordt opgetild en daarna



onder zijn eigen gewicht weer in den aanvangsstand terugvalt. De stooten, die van dit terugvallen het gevolg zijn, worden ten deele geneutraliseerd door een veerenstelsel.
Fig. 88. Principe van een schokvormachine.
EenTgroot voordeel van dit~soort machines is, dat hiermede ook hooge modellen kunnen worden verwerkt,
wat met andere vormmachines, die volgens het drukprincipe werken, niet mogelijk is. In i—2 minuten is een vorm geheel gereed „geschokt" terwijl het aantal schokken 200—300 per min. bedraagt.
HET VORMEN VAN TANDRADEREN
Het vormen van tandwielen is in de gieterij een zoo dikwijls voor komend werk, dat er reden bestaat hierop nader in te gaan. Kleine tandraderen worden met behulp van houten modellen uit de hand gevormd, fig. 26, grootere daarentegen met behulp van de malvormerij, omdat volledige houtmodellen in dit geval te kostbaar zouden worden. Men fatsoeneert dan met een schablone den uitwendigen diameter van het wiel, 'echter 4—5 cM. grooter, dan de kopcirkeldiameter aangeeft. De tandtusschenruimten worden dan stuk voor stuk
gevormd door de holte tusschen èen houten tandvorm en den geschabloneerden wand met zand aan te stampen. Het houtmodel is hierbij bevestigd aan den arm van de z.g. tandradvormmachine,



132
en wordt na het stampen van iederen tand automatisch over een tandsteek verplaatst. Voor het vormen van den eersten tand is het tandmodel voorzien van plaatjes i en 2, waartusschen de eerste tandruimte wordt opgestampt fig. 89 a—c ; voor het vormen van de tweede tandruimte wordt het plaatje 1 afgeschroefd, terwijl voor het vormen van de laatste ook het plaatje 2 wordt afgenomen. Vanzelfsprekend is, dat voor het vormen van nauwkeurige tandwielen de tandradvormmachine van solide constructie moet wezen. In fig. 90 is een
Fig. 90. Tandradvormmachine met roteerende gietkast. (Badische Maschinenfabrik, Durlach).
zoodanige machine voorgesteld, waarbij het houtmodel bevestigd wordt aan een verticaal beweegbaren arm 1, de vorm zelf wordt opgebouwd in een cirkelvormige gietkast 2, draaibaar op een verticale spil en door het mechanisme 3 telkens overeenkomstig den steek verplaatsbaar. In verband met den variabelen diameter van de eventueel te vervaardigen tandwiel vormen is de verticale arm 1 aan een horizontalen uithouder 4 bevestigd, waardoor deze arm op willekeurige diameters instelbaar is.
_____________



HOOFDSTUK XIII
HET DRÓGEN VAN VORMEN EN KERNEN
M leemvormen en kernen de noodige vastheid en poreusheid te geven, worden ze gedroogd. Vooral die vormen, die met mallen iri zeer vochtig vormmateriaal ter wille der plasticiteit worden vervaardigd, moeten goed gedroogd worden. Die deelen van vormen, die
niet verplaatst of uit den vorm kunnen worden genomen, worden op de plaats, waar ze gevormd zijn, met behulp van verplaatsbare drooginrichtingen of vuurmanden drooggestookt. De droogstoven, waarin de verplaatsbare vormen en vormgedeelten verhit worden, hebben een grondvlak 'van ca. 3x5 tot 8x10 meter. Ze worden opgemetseld uit vuurvaste steenen van mindere kwaliteit en door ijzerwerk versterkt.
Gewoonlijk worden ze door een eenvoudige aan een der wanden bevestigde open vuurmand verhit, die van buitenaf wordt bediend, fig. 91. De verbrandingsgassen doorstrijken de ruimte en ontwijken bij den ingang door twee gemetselde kanalen om dan in den schoorsteen te verdwijnen. De ingang wordt afgesloten door een door tegengewichten uitgebalanceerde, uit 3 mM. plaat vervaardigde ijzeren deur, die omhoog en omlaag kan worden geschoven. De vormen worden op een lorrie met ijzeren platform gelegd, die over rails in en uit kan worden gereden. Bij groote stoven wordt de lorrie met kettingen en een lier verplaatst. Als regel zijn de wanden der stoven van ijzeren rekken voorzien om hierop kernen en kleine vormgedeelten te kunnen drogen. Fijne leemkernen, die transport niet kunnen verdragen, worden in de onverhitte, maar nog warme stoof gevormd.
Een stoof van ca. 3000 bij 6500 mM. bodemoppervlak en 3500 mM. hoogte verbruikt ca. 300—500 K.G. cokes, om een temperatuur van 4000 te bereiken. Is na eenige uren die temparatuur bereikt, dan worden de roosterstaven van buitenaf weggetrokken, waardoor de inhoud van de vuurmand naar beneden valt en uitdooft. De schuiven



Fig. 91



135
worden dan met behoud van een kleine spleet toegeschoven om de met waterdamp bezwangerde lucht te doen ontwijken. De temperatuur kan van oogenblik tot oogenblik met een pyrometer worden waargenomen.
In het algemeen worden goede resultaten bereikt, wanneer per 10 Mbodemoppervlak een roosteroppervlak van ongeveer 0.4 Ma wordt genomen voor een max. te bereiken temperatuur van 300—400°. Voor een temperatuur van 2000 is per 10 M2 een roosteroppervlak van 0.2 M2 ruimschoots voldoende. De schoorsteendoorsnede moet ca. 1/5—1/7 van het totale roosteroppervlak bedragen, terwijl, indien de schoorsteen ongeveer 3 meter boven het gieterijdak uitsteekt, voldoende trek verkregen wordt. Het is vanzelfsprekend, dat de bovenaangegeven wijze van verhitten zeer onzuinig werkt, het cokesverbruik is niet alleen zeer hoog, maar bovendien is de temperatuur bij de vuurmand gewoonlijk veel hooger dan bij de deur, zoodat de vormen zeer ongelijkmatig verhit worden. Men heeft daarom betere constructies bedacht, waarin de warmte doelmatiger verdeeld wordt en in een tijdsverloop van 12—17 uur tot 4000 oploopt, om daarna langzamerhand weer te dalen.
Voor het gieten van staal zijn de in de ijzergieterij voor de droogstoven gebezigde vuurvaste steenen onbruikbaar, omdat sommige vormen tot op roodgloeihitte moeten worden verhit, willen ze aan het vloeibare vormgietstaal voldoenden weerstand bieden. Men is hier dus aangewezen op materiaal van hooge vuurvastheid voor de constructie dier droogstoven. Gewoonlijk worden deze met generatorgas of olie verhit en bereiken dan een temperatuur van 400—9500. Het dak van de droogstoven kan men doelmatig benutten voor het drogen van het vormzand, als het door het vervoer of door het opslaan in de buitenlucht een te groot vochtgehalte verkregen heeft, om het direct met het gebruikte vormzand te vermengen*. Voor kleine kernen worden soms speciale droogstoven naar fig. 92 gebruikt.
Voor het drogen van vormen in de gieterij zelve worden vuurplaten en vuurrekken, fig. 93, of verplaatsbare oventjes toegepast. De vuurrekken en -platen hebben het nadeel, dat ze dikwijls de atmospheer in de gieterij bederven door ontwikkeling van kooloxyde ; bovendien drogen groote vormen op deze wijze zeer ongelijkmatig. Beter zijn daarom de oventjes, waarin het cokesvuur door druklucht of door een kleinen ventilator met electromotor aangeblazen en in den vorm



136
wordt geperst. Toch vindt deze laatste constructie hoe langer hoe minder toepassing, omdat het gebruik dezer kleine electromotoren in de ijzergieterij niet zeer raadzaam is en tot veel reparaties aanleiding geeft, terwijl bij aanschaf van meerdere dezer toestellen de kosten al spoedig te hoog worden.
Fig. ga. Kerndroogstof.
Fig. 94 geeft een doorsnede van een dergelijk oventje ; de lucht wordt door den ventilator 1 aangezogen envstroomt door de gebogen pijp 2 in het oventje uit, echter op zoodanige wijze, dat de verbrandingsproducten van het cokesvuur 5 worden medegesleurd door de met vuurvaste steen bekleede opening 3 en hierdoor in den vorm terechtkomen, De oven is zoo geconstrueerd, dat de temperatuur van de verbrandingsproducten zelden hooger komt dan ca. 450° in den gietvorm, waardoor verbranding van dezen laatste is uitgesloten. Het rooster



Fig. 93. Vuurplaat en vuurrelc



13»
4 kan na beëindiging van het droogproces weggetrokken worden, waardoor de oveninhoud naar beneden valt. De oven wordt direct na het aansteken gevuld met ca. 30 K.G. cokes en behoeft de eerste
Fig. 94. Droogoventje voor vormen. (Th. Mongen, Mühlheim a|R-
3—4 uur niet meer te worden bijgevuld. De ventilator wordt aangedreven door een eveneens op het onderstel gemonteerden electromotor van ca. i£ P.K.



HOOFDSTUK XIV
SMELTOVENS VOOR GIETIJZER
EEDS in de inleiding is vermeld, dat de in de ijzergieterij gebruikte grondstof — gietefijruwijzer — voor de tweede maal gesmolten wordt. Hierin ligt opgesloten, dat dit smelten niet anders beoogt, dan het metaal in
laat gieten, m. a. w. het wordt slechts omgesmolten. Uit den aard der zaak brengt dit omsmelten wijzigingen in de samenstelling teweeg, die soms ongewenscht, meestentijds echter juist gezocht worden en waartoe opzettelijk stoffen aan den inhoud van de ovens worden toegevoegd, die deze veranderingen veroorzaken. Hierop zal nog nader worden ingegaan. De in de ijzergieterij gebruikte ovens zijn :
1. kroesovens,
2. koepelovens,
3. vlamovens.
De kroesoven vond het eerste toepassing, vervolgens kwam de vlamoven in trek, terwijl thans de koepeloven het meest in zwang is. De electrische oven bevindt zich — althans voor gieterijgebruik — nog in' het stadium van ontwikkeling. Het is duidelijk, dat — waar bij den kroes- en den electrischen oven een aanraking van het te smelten metaal met het verhittend medium uitgesloten is— geen schadelijke inwerking van dit laatste op het vloeibare metaal te vreezen valt. Beide methoden zijn echter kostbaar en vinden alleen daar toepassing, waar aan de gietstukken bijzondere eischen worden gesteld ; deze ovens voor het smelten van gietijzer worden hier te lande niet toegepast. In den vlamoven, die in zijn oorspronkelijken vorm in Holland niet gebruikt wordt, maar volledigheidshalve vermeld moet worden, kan men steenkool voor de verhitting bezigen, -terwijl tevens zeer groote schrottstukken kunnen worden gesmolten, iets, wat met de andere ovens niet mogelijk is. Tegelijkertijd ligt in den aard van het proces opgesloten, dat zoowel het Si- als het Mn-gehalte daalt; daar



140
"waar hierop echter geen prijs wordt gesteld, is toepassing te kostbaar, omdat veel brandstof vereischt wordt en de bediening van vlamovens met grooten inhoud duur is. Kleine met olie gestookte vlamovens zijn echter voor speciaal gietwerk als geknipt en in de oorlogsjaren hier en daar in ons land in gebruik genomen. Het smelten in den koepeloven wordt veel toegepast, eensdeels omdat de brandstof — cokes — goed benut wordt en de bediening dezer ovens- gemakkelijk is, anderdeels omdat deze ovens weinig reparatie vereischen en de bouwkosten gering zijn. Het nuttig effect van de bovenomschreven oventypen kan worden geïllustreerd door het feit, dat, als voor het smelten van een zekere hoeveelheid ijzer bij den» kroesoven ca. 100 brandstofeenheden noodig zijn, men bij den vlamoven ca. 40—50 eri bij den koepeloven ca. 6—12 eenheden noodig heeft. De koepeloven is dus wat brandstofverbruik betreft, het zuinigste.
A. VLAMOVENS
Deze komen in aanmerking, wanneer zeer groote ruwijzer- of afvalstukken moeten worden omgesmolten en Si- en Mn-arme gietstukken moeten worden gegoten. Dergelijke gietstukken kunnen weliswaar ook met behulp van den koepeloven worden verkregen, maar het is niet steeds mogelijk om de dan benoodigde speciale ruwijzersoorten, die voor dit doel geschikt zijn, te verkrijgen. In den vlamoven kan n.1. het Si en Mn zoover worden verwijderd, als men zelf verlangt. Men heeft hierbij dus de samenstelling beter in de hand dan bij den koepeloven mogelijk is. De ovens, zie fig. 95, bestaan uit een haardzooi 1, waarover de vlammen strijken, die van verbranding van het generatorgas uit den generator 2 afkomstig zijn en waardoor de oven tot op 1500—16000 kan worden verhit, totdat na ca. 8—15 uur, afhankelijk van de ovengrootte, het op de haardzool opgestapelde ijzer gesmolten is. Is het Si- en Mn-gehalte zeer hoog, dan duurt het smeltproces veel langer. Het steenkool verbruik is aanzienlijk en bedraagt bij een oven van 5 ton ca. 55—65 %, bij ovens van 12 ton ongeveer 30—35 % van het ijzergewicht.
De chemische reacties, die zich voordoen, berusten v.n.1. daarop, dat de zuurstof, die in de verbrandingsgassen aanwezig is, eengrootere affiniteit tot Mn en Si dan tot koolstof bezit. Si en Mn worden gepxydeerd, verbranden dus en drijven als slak op het bad. Dikwijls wordt, om de uit de verbrandingsproducten opgenomen zwavel



143



144
cokeslaag in gloed. Korten tijd na het aansteken- wordt de opening met vuurvaste steen en leem dichtgemetseld met uitzondering van het afsteekgat, dat door een houten pen opengehouden wordt; de deur wordt gesloten, met spieën vastgeslagen en de naden met leem gedicht, Waarna de houten pen uitgetrokken wordt. Tegelijkertijd wordt op den vulvloer met het vullen van den oven begonnen en de windtoevoer aangezet.
Daar bij toepassing van den koepeloven geen speciale eischen worden gesteld — voorzoover chemische omzettingen in het metaal zelf betreft — is deze oven het zuinigst, daar hij bij een minimum cokesverbruik de grootste smelthitte geeft en dus' in staat is een maximum hoeveelheid ijzer in zekeren tijd op de verlangde giettemperatuur te brengen. Dit sluit in zich, dat het wenschelijk is, dat de koolstof der cokes dus geheel in kooldioxyde (C02) overgaat, immers ieder deeltje koolmonoxyde (CO), dat uit den schoorsteen ontwijkt, beteekent een warmteverlies, daar CO nog brandbaar is en met de zuurstof der lucht tot C02 verbranden kan. In het algemeen werkt een koepeloven van een ijzergieterij, waarbij tijdens het smelten de vlammen uit den lol.
Fig. 97. Vrijkomend aantal Cal. bij wisselende verhouding van Co tot Co2.
schoorsteen slaan, dus steeds oneconomisch, hij wordt niet goed bediend of is ondoelmatig gebouwd. Dit wordt nog geillustreerd door de graphiek naar fig. 97, waarin bij verbranding van 1 K.G. koolstof het vrijkomende aantal calorieën is voorgesteld bij wisselende gehalten van kooldioxyde en koolmonoxyde in de verbrandingsproductén. Neemt men bijv. aan, dat de verbrandingsproducten 70 %.C02 en 30 % CO



145
bevatten, dan komen slechts 6430 Cal. vrij, wat tegenover de totale verbranding tot C02 met 8187 Cal. een verlies van 1707 Cal. beteekent. Toch is het aanwezig zijn van CO in de verbrandingsgassen van den koepeloven nooit te vermijden, omdat, indien juist voldoende cokes werd gegeven om alleen C02 te doen ontstaan, de temperatuur niet hoog genoeg zou worden om een voldoend hooge ijzertemperatuur te bereiken. Een verhouding van 60—70 % C02 en 40—30 % CO is ongeveer normaal, kenbaar aan de lichtblauw gekleurde vlam, die voor de vulopening zichtbaar is. De door de verbranding der gietcokes verkregen warmte wordt echter niet alleen voor het smelten en het ovetverhitten van het ijzer gebruikt, maar dient ook voor het smelten van den slak, verdamping van het vocht van alle in den koepeloven gestorte grondstoffen, splitsing van den in den oven gestorte kalksteentoeslag volgens Ca C03 = C02 + CaO, terwijl tevens met het ontwijken der verbrandingsproducten en door straling van het ovenlichaam een groot gedeelte der warmte verloren gaat. Bij goed gebouwde ovens behooren de gassen te ontwijken met een temperatuur van 100—3000 — hoe lager, hoe beter — eri bedraagt het warmteverlies door straling ongeveer 15 %.
Resumeerende kan dus worden aangenomen, dat men in principe zorgen moet voor een zoo gunstig mogelijke warmteontwikkeling en deze zoo nuttig mogelijk gebruikt moet worden. Bij goed gebouwde ovens kan gemakkelijk met 8—12 K.G., gemiddeld 10 K.G. cokes voor het smelten en oververhitten van 100 K.G. ijzer worden volstaan ; onder deze z.g. smelt-cokeshoeveelheid is dan niet die cokes begrepen, die voor het aanmaken van den oven noodig is, de brandcokes, en die ca. 10—15% van het voor het geheele smeltproces benoodigde cokesgewicht bedraagt.
Hoe phosphorarmer het ijzer is, des te meer cokes wordt verbruikt, -wat zonder meer uit het op blz. 54 medegedeelde volgt. Wordt al te zeer op cokes gespaard, dan loopt men gevaar, dat het ijzer te koud is, dus veel verlies door verbranding en veel uitschot bij het gieten ontstaat, omdat de ovengassen dan teveel C02 bevatten, wat bij de betrekkelijk lage temperatuur oxydeerend op het ijzer inwerkt, waardoor veel metaaloxyde in den slak overgaat.
De hoeveelheid kalksteen, welke als marmer brokken, hardsteen, schelpen enz., ter verkrijging van een dunvloeibaren slak en voor het binden van de verontreinigingen, wordt toegevoegd, bedraagt bij het gebruik eener goede gietcokes ca. 25—35 % van de benoodigde cokes-
Gi e terij techn iek - 0



I46
hoeveelheid. Uit den aard der zaak hebben in het koepelovenproces dus ook chemische reacties plaats, die een gedeelte van het gesmolten ijzer in den slak doen overgaan, terwijl ook door mechanische invloeden een deel van het ijzer te loor gaat. Tezamen kunnen deze verliezen op 3—6 % gesteld worden, een percentage, waaraan in verband met den hoogen prijs van het gietijzer wel wat meer, dan tot heden het geval was, aandacht mocht worden geschonken. Ook bij het gieten gaat een niet onbelangrijk gedeelte door het spatten en morsen verloren, wat door toepassing van een magnetischen scheider bij de reiniging van het gebruikte vormzand gemakkelijk kan worden teruggewonnen.
b. Luchthoeveelheid.
Noemt men D den inwendigen diameter in M. van den koepeloven ter hoogte van de windvormen, zie fig. 96, dan is 3e doortocht van den leegen oven daar ter plaatse
O = *D2. • 1)
4
Duidelijk is, dat bij den in bedrijf zijnden oven de doortocht slechts een fractie dezer waarde kan bedragen. Proefondervindelijk en ook op theoretische gronden kan worden aangetoond, dat bij den in werking zijnden oven de doortocht ongeveer is
Ob = i-. ~ D2 = 2 D- 2) 10 4 10
Door deze opening strijken dus de verbrandingsproducten omhoog. Is nu vt = de gassnelheid in meters/sec. in de verbrandingszöne even boven de windvormen en Gt = de gashoeveelheid in M3/min, die bij de temperatuur van t° door de doorsnede Ob moet heenstroomen, dan is
Gt = Ob . vt . 60 M3/min. 3)
of Gt = — D2. vt . 60 M3/min. 4) 10
Door de windvormen stroomt koude lucht, die ten deele bij de verbranding met de gloeiende cokes C02 geeft en ten deele als verhitte lucht omhoogstrijkt: deze gasmassa bezit dus een aanzienlijk grooter volume dan de oorspronkelijk ingeblazen koude lucht bezat. Practisch kan echter worden aangenomen, dat de ingeblazen koude lucht — verhit op de temperatuur der verbrandingszöne — ongeveer hetzelfde volume



147
bezitten zal als de verbrandingsgassen. Laat dit luchtvolume bij de aangenomen temperatuur van t3 Vt zijn, dan moet dus
Vt — Gt = . — . D-. vt . 60 MVmin. 5)
10
Volgens de bekende wet van de gasvolumina bij verschillende temperaturen (wet van Gay-Lussac) is echter
Vt = Vo (1 + a t) 6) waarin Vo = volume der ingeblazen lucht bij o° en y. = uitzettingscoëfficient= 1/273, zoodat uit 5) en 6)
27? + t 77 : x.'
Vo !—= — • D2 . vt . 6oM3/min. 273 10
of Vo = —■. 2i^~ D- . vt . 60 M3/min. 7
10 273 + t •
Op blz. 142 werd erop gewezen, dat de oventemperatuur in de verbrandingszöne 1450 + 200 = 1650° kon bedragen, zoodat dus
Vo == — Zzi'-- . D2. vt . 60 M3/min. 8)
10 273 + 1650
terwijl voor normale ovens met D = 600 — 800 mM, vt = ca. 30 M/ min. en voor ovens met D = 800 — 1000 mM, vt = ca. 45 M/min., zoodat voor middelmatig groote ovens formule 8 wordt
Vo = è. 273-3o 6° . D2 = co 80 D2 MVmin. 9) 10 1923
Voor een ovendiameter van 600 mM. ter hoogte der windvormen wordt dus de benoodigde luchthoeveelheid bij 0°
Vo = 80 . 0.62 = c-o 29 MVmin. Het luchtleverende werktuig moet met het oog op ondichtheden in de leidingen en andere verliezen ca. 15 % meer lucht leveren, dus geldt voor de capaciteit van dit werktuig
Vw = 00 1.15 . 80 D2 = co 92 D2 M3/min. 10) Aangezien de snelheid der door de windvormen stroomende lucht minstens even groot moet zijn als de snelheid der verbrandingsgassen in den oven, is dus de totale doorsnede der windvormen aan den binnenomtrek van de ovenbemetseling gemeten, bepaald door
Ow= M2 ii)
vt. 00
voor Vo = 29 M3/min. en vt = 30 M/sec. wordt
Ow = = e-o 0.016 M2
1800
Deze waarde komt nauwkeurig overeen met die, welke Prof.



148
Osann proefondervindelijk voor goed geconstrueerde ovens vond, waar deze een doortocht van 0.35 M2 voor de in een secunde verbrande cokes in K.G. aangeeft1).
Immers, waar een normaal geconstrueerde oven met D = 600 mM.
bij 10 % cokesverbruik ± 1700 K.G. ijzer per uur smelten zal, zal
dan het cokesverbruik per sec.
170 r—= co 0.0475 K.G. 60.00
bedragen, waarmede de doortocht der windvormen wordt
0.0475 • °-3S = 0.0165 M2 De windvormen worden practisch naar den mantelomtrek toe wijder genomen; hun doorsnede neemt dus van binnen naar buiten toe en bedraagt aan den, mantelomtrek, waar ze in de windkast uitmonden, ca. 1/5— 1/6 van den doortocht volgens form. 1). De druk, waarmede de lucht in den oven wordt geperst, hangt v.n.1. af van de doorsnede van den oven en bedraagt proefondervindelijk minstens
p = co 575 D mM. W.Z. 12)
waarin D in M.
Voor D = 0.6 M. is dus p = 345 mM.
Deze druk moet echter, indien veel ijzer in korten tijd gesmolten moet worden, hooger zijn en kan stijgen tot 500—600 mM.
c. Smeltcapaciteit.
Onder de smeltcapiciteit van een koepeloven verstaat men die hoeveelheid ijzer, die per uur van den vasten in een zoodanig oververhitten toestand wordt gebracht, dat dit ijzer zich goed gieten laat. Deze capaciteit hangt in de eerste plaats af van de snelheid, waarmede de cokes verbrandt, welke snelheid weer afhankelijk is van de in den oven geperste luchthoeveelheid; immers, indien men het smeltproces verlangzamen wil, dan sluit men den windtoevoer gedeeltelijk af of men laat door een in de atmospheer uitmondenden afsluiter een gedeelte der lucht uit de toevoerleiding ontwijken. Neemt men aan, dat per K.G. cokes voor de verbranding X M3 lucht en voor het smelten van 100 K.G. ijzer C K.G. cokes noodig is, dan wordt per uur een hoeveelheid ijzer gesmolten ,r Vo. 60
ï=u' 100 I3>
-) Osann — Lehrbuch der Eisen- und Stahlgiesserei.



149
of met toepassing van 7)
,r TT 273 . 602 D2.vt
Y = . /J . __ . 100 14)
10 273 + t X.C "
m.a.w. de smeltcapiciteit neemt met toenemenden ovendiameter en de windsnelheid toe en is omgekeerd evenredig met de voor de verbranding benoodigde luchthoeveelheid, met de cokeshoeveelheid en met de oventemperatuur. Hoe minder lucht dus per K.G. cokes wordt ingeblazen, hoe minder cokes verbrand wordt en hoe lager de oventemperatuur, des te meer ijzer wordt per tijdseenheid gesmolten, natuurlijk onder vooropstelling, dat deze regel alleen van toepassing is bij die temperaturen, waarbij het ijzer nog gietbaar is. Zou dus de hoeveelheid smeltcokes zoover verminderd worden, dat de oventemperatuur beneden ca. 1450° daalde, dan zou het smelten van het ijzer ten eenenmale onmogelijk worden en deze regel uit den aard der zaak niet meer opgaan.
Per K.G. cokesverbruik moet men op ca. 7—10 M3 verbrandingslucht rekenen, zoodat dus onder toepassing van 9) en 13) bij aanname van X = 10 M3
,r 80 D2 . 60 . 100 „ D2
Y= -I0-7-C == 48-000 c IS)'
Wordt dus voor het smelten van 100 K.G. ijzer 10 K.G. cokes verbruikt en is D = 500 mM, dan wordt ,. 48.000 . o.2"?
" = - = co 1200 K.G./uur
10
In tabel XIII is de smeltcapiciteit voor verschillende ovendiameters aangegeven.
Hoe sterker het ijzer oververhit wordt, des te grooter moet voor dezelfde smeltcapiciteit de koepeloven zijn en des te meer cokes wordt verbruikt.
Tabel XIII
Hoeveelheid c „ .. ... ,
lucht in Smeltcapacrteit in Kg/uur bij een
D in mM. M3jmin smeltcokeshoeveelheid van Winddruk in
. mM. W.Z.
Vo Vw 8 % 9 % 10 %
500 20 24 ISOO I330 1200 266
ÓOO 29 34 2100 I9OO 1700 34I
700 % 38-46 2900 2600 23OO 397
800 50 60 3700 3300 3000 454
900 64 76 4800 4200 3800 510
1000 79 94 5900 5200 4700 568



T5o
d. Constructie.
Het is duidelijk, dat, wil de smelttemperatuur zoo hoog mogelijk worden opgevoerd, de zóne, waarin intensieve verbranding plaats heeft, zoo klein mogelijk gehouden moet worden. Hierom moet in het algemeen het veranderen van bestaande ovens met een enkele rij windvormen volgens fig. 98 in een met twee rijen naar fig. 96, wat, om welke reden dan ook, wel eens wordt geprobeerd, worden afgekeurd, omdat de verbrandingszörie dan allicht te hoog en de smelttemperatuur noodzakelijkerwijze lager wordt, tenzij men met deze verandering in den bouw ook tevens de toegevoerde windhoeveelheid verhoogt.
Als regel is een dergelijke verandering geenszins een verbetering en brengt ze een hooger cokesverbruik met zich mede. Als grondbeginsel voor den bouw van een koepeloven kan gelden, dat hoe eenvoudiger de oven gehouden wordt, hoe beter en zuiniger hij werkt en daarom is een koepeloven met een enkele rij windvormen verre te verkiezen boven dien met twee of meer rijen. Fig. 99 geeft een windvorm weer voor een oven van 2000 K.G. smeltcapiciteit, waarvan vier stuks gelijkmatig over den omtrek verdeeld, worden ingebouwd. Deze vorm voldoet zeer goed, omdat voor dichtzetten door langsdruipenden slak weinig vrees behoeft te bestaan en de schuin naar beneden gerichte luchtstroom steeds neiging vertoont den slak uit den blaasvorm te verwijderen. De gedeeltelijk ^vlakke onderzijde staat tevens een behoorlijk inmetselen in de vuurvaste bemetseling van den oven toe.
Koepelovens zonder vóórhaard, die in ijzergieterijen hier te lande steeds intermitteerend in bedrijf zijn, moeten tusschen windvormen en bodem, in den z.g. „haard", voldoenden inhoud hebben om hierin ijzer zoowel als slakken eenigen tijd te kunnen opzamelen. Bij ovens met D = 600—700 mM. varieert de afstand van bodem tot windvormonderkant van 500—650, bij ovens met D = 800—1000 mM. van^7oo—850 mM.
De afstand van den bodem tot aan den onderkant der vulopening kan worden bepaald naar de formule
H = e>> 18 \/ D zoodat-voor D = 600 700 800 900 1000 mM.
H «= 00 4500 4800 5000 5400 5700 mM.






De vuurvaste bemetseling van de koepelovenschacht wordt voor het smelten van grijs gieterijruw- en afvalijzer als regel uit zure vuurvaste steenen opgebouwd, omdat dan het Si-gehalte van het
Fig. 99.
ruwijzer practisch niet vermindert, daarentegen het Mn-gehalte verlaagd wordt. Voor het smelten van hardgegoten ijzer echter past men steeds een basische bekleeding met hoog aluminium-oxydgehalte toe, omdat het dan juist een vereischte is om het Mn-gehalte hoog, het Si-gehalte laag te houden. De bemetseling heeft in het onderste gedeelte van de schacht, d. i. in den haard en in de smelt- en verbrandingszöne, het meeste te lijden door hooge tempera tuurf slijtage door het zakken van de vulling en de chemische inwerkingen van de vloeibare slakmassa. De slijtage speelt hierbij de grootste rol, zoodat men meer prijs stelt op steenen, die hiertegen bestand zijn, dan op hooge vuurvastheid.
Het schachtgedeelte, gemeten van de haardzooi tot ca. 2 .meter boven de windvormen metselt men het beste op in dinas- of halfchamottesteen van middelmatige kwaliteit met voldoende vuurvastheid ; daarboven kunnen tot aan het begin van den plaatijzeren schoorsteen steenen van geringe vuurvastheid, doch van voldoende hardheid gebruikt worden. Soms bezigt men hier ook wel gietijzeren vorm-
steenen naar fig. 100,, die dan met kleefzand worden opgevuld. In iedere rij dezer steenen wordt dan één vuurvaste steen ingevoegd om gelegenheid tot uitzetting te verschaffen. De dikte van het metsel-
Fig. 100. Gietijzeren vormsteenen ter bemetseling van het bovenste deel van de •koepelovenschacht.



i63
vaste steen gevulde kamers wordt verhit, om daarna in den. haard uit te stroomen en bij de verbranding een zeer heete vlam te geven. Gewoonlijk bezit een oven vier van dergelijke kamers, waarvan twee voor de verhitting van het gas en twee voor de verhitting van de lucht dienen, maar voor ovens met een kleinere capaciteit dan 10 ton wordt ook dikwijls met twee kamers volstaan, waarin dan alleen de verbrandingslucht verhit wordt. Veronderstellen wij, dat bij een oven met vier kamers de kamers L2 voor lucht en G2 voor gas witgloeiend zijn en dat men nu lucht en gas door de kamers heen laat strijken, dan zal de vuurvaste vulling*haar warmte aan de doorstroomende gassen afgeven, waardoor ze hoogverhit, via de kanalen Aj en B2 in de ovenruimte uitstroomen en op het moment van vereeniging met een lange steekvlam bij een temperatuur van ca. 1800 a 2000° verbranden. De hierdoor ontstane verbrandingsproducten, die uit den aard der zaak een hooge temperatuur hebben, stroomen nu door de kanalen A2 en B, in het tegenovergelegen gedeelte en ontwijken naar den schoorsteen, nadat ze hun warmte hebben afgegeven aan de vuurvaste vulling der kamers L, en Gj. Het is duidelijk, dat op deze wijze de kamers L, en G± een steeds hoogere temperatuur aannemen, totdat een zeker maximum bereikt is. Middelerwijl koelt de vuurvaste steenmassa in de kamers L2 en G2 langzamerhand af door warmteafgifte aan gas en verbrandingslucht. Eindelijk is de temperatuur dezer kamers zoover gedaald, dat de tijd daar is om met behulp van eenvoudige kleppen of ventielen — in de fig. schematisch aangegeven — gas en lucht in tegenovergestelde richting door G, en L, te leiden en de verbrandingsproducten dóór G2 en Lj af te voeren. Door het telkens omkeeren der gas- en luchtstroomen is het mogelijk de vlam steeds op een temperatuur van ca. 1800 a 2000° te houden.
Gewoonlijk worden de groote S.M.-ovens voor het smelten van vloeiijzer ter vervaardiging van walsblokken van een basische haard- , zool voorzien, die óf uit dolomiet (magnesiumcarbonaat, MgC03 + calciumcarbonaat, CaC03) óf uit magnesiet (MgC03) bestaat: het vloeiijzerafval n.1., dat als regel in den S.M.-oven versmolten wordt, heeft gewoonlijk een zoodanig P-gehalte, dat alleen een verwerking volgens dit basische procédé mogelijk blijkt. Toch wordt voor het smelten van vormgietstaal veelal een zure haardzool, bestaande uit kwartszand, toegepast, omdat deze bekleeding goedkooper is en het dan gevolgde proces — vooral voor die






Fig. iio. Klein-convertoren in bedrijf. (Demag, Duisburg).



i7i
is het vormmateriaal niet elastisch, terwijl door een hoog S-en Pgehalte het gevaar voor spanningen nog vergroot wordt. De verschillende hulpmiddelen ter vermijding van scheuren, waarop in hoofdstuk VIII werd gewezen, zijn ook hier van toepassing. Toch zijn spanningen nooit geheel te ontgaan, waarom het noodzakelijk is, de gietstukken door gloeien in gloeiovens op een temperatuur van 950—1000°, gevolgd door zeer langzame, gelijkmatige afkoeling, spanningsvrij te maken.



Fig. 119 geeft een type van een zandstraalapparaat, bestaande uit den cylinder 1, die afgedekt is door de zandzeef 2. Het onderste cylindergedeelte is van het bovenste gescheiden door een trechter, die afgesloten kan worden door de klep 4. De druklucht treedt door de opening 5 in de ruimte 6 binnen en kan door de buis 7 langs een slang 8 met straalpijp ontwijken. Door buis 9 treedt de druklucht
Fig. ng. Zandstraalapparaat. (Gutmann, Hamburg).
ook in de ruimte 10 en zal hier pogen, eenerzijds klep 4 te lichten en tegen de gummi zitting te drukken, anderzijds in deze ruimte 10 eenzelfden druk als in 6 te veroorzaken, waardoor het zand door de kraan 11 in de buis 7 valt en daar door de snelheid van den luchtstroom wordt medegesleurd. Uit de straalpijp ontwijkt dus zand en lucht; raakt het zandreservoir 12 leeg, dan zal door den overdruk onder de klep 4, die nu niet meer door het gewicht van het zand opengehouden wordt, deze sluiten tot weer zand op de zeef 2 wordt gestort en de



182
klep weer openen kan. Een manometer 13 dient ter controle van den luchtdruk. Grootere installaties worden uitgevoerd volgens fig. 120. De gietstukken worden in de in doorsnede aangegeven kamer op een rooster geplaatst, waardoorheen het gebruikte zand in het reservoir C valt en van hieruit met behulp van een jacobsladder na het passeeren van een zeef in het reservoir A gestort wordt, van waaruit het
weer in het zandblaastoestel B terecht komt. De werkman, die het toestel bedient, draagt een stofmasker, terwijl het stof afgezogen wordt door den ventilator D en door den schoorsteen E ontwijken kan.
Na het reinigen van de gietstukken worden ze wel met graphiet' poeder ingewreven om roesten bij vervoer tegen te gaan en ze een beter aanzien te geven.
Fig. 120. Zandstraalkamer. (Badische Maschinenfabrik, Durlach).



HOOFDSTUK XVIII
EEN EN ANDER OVER DEN BOUW VAN " GIETERIJEN
EN kan in het algemeen als grondslag aannemen, dat per iooo ton gietwerk voor den machinebouw per jaar een grondoppervlak voor het afvormen der modellen, een z.g. vormoppervlak, van ca. 600—800 M2 voldoende is. Indien moderne transportmiddelen als loop-
en wandkranen, hangbanen, e. d. en een voldoend aantal vormmachines aanwezig zijn, kan het benoodigde vormoppervlak wel kleiner zijn.
Voor modelmakerij, kernmakerij, zand bereiding, afbramerij, ovens, droogstoven, model bergplaats, enz. tezamen kan men per 1000 ton nog ongeveer 40—60 % van het vormoppervlak stellen, zoodat dus een gieterij van 1000 ton jaarproductie beschikken moet over een grondoppervlak van minstens 840—1280 M2.
Een geschoold vormer produceert op een vormoppervlak van 30—40 M2 ongeveer 40—60 ton gietwerk per jaar bij een 8-urigen werkdag.
Bij een project moet in het oog worden gehouden, dat aanvoer der grondstoffen en afvoer der gietstukken gescheiden moeten worden gehouden, terwijl doelmatige uitbreiding met zoo min mogelijke storing voor het bedrijf mogelijk moet blijken.
De smeltovens moeten aan de zijde liggen vanwaar de materialen worden aangevoerd ; gewoonlijk is de meest doelmatige plaatsing in het midden van de lengterichting van het gebouw, waardoor een vergrooting in deze richting van de gieterij te allen tijde kan geschieden. Groote gieterijen, die zware stukken gieten, stellen gewoonlijk de koepelovens wel is waar in lengterichting op, maar zorgen steeds, dat zij zoo dicht mogelijk bij het middenschip van het gebouw geplaatst worden, opdat de zwaarste kraanpan door de sterkste kraan kan worden bediend.
Een der zijbeuken van het gebouw wordt dan echter in tweëen gedeeld waardoor twee loopkranen in dit gedeelte noodzakelijk worden.



x84
Beter is daarom het plaatsen der ovens naar fig. 121, hoewel zij dan niet centraal komen te liggen.
De zandbereiding vindt meestal naast de koepelovens plaats. De afbramerij wordt doelmatig zoo geprojecteerd, dat bij het trans-
9 " " «
Fig. 131. Voorbeeld van een doelmatig gebouwde gieterij,
1 kantoor, 2 modelmakerij en modelbergplaats, 3 droogstoven, 4 damput, 5 koepelovens voor 3 ton smeltcapaciteit per uur, 6 machinekamer, 7 zandbereiding, 8 afbramerij, 9 opslagplaats voor piekijzer, 10 piekenbreker, 11 zandbewaarplaats, 12 cokesopslagplaats, 13 weegbrug, 14 lift naar vulvloer, 15 kastenbewaarplaats. 16 loopkraanliggers voor een 10 tonsloopkraan,
port der gietstukken deze de afbramerij moeten passeeren. Uit dit oogpunt is een in ons land aanwezige nieuwbouw naar fig. 122 af te keuren, omdat de gietstukken hier na gieting bij het overbrengen naar de afbramerij en het verwijderen uit het gebouw tweemaal denzelfden weg moeten afleggen.
De modelbergplaats moet zoo dicht mogelijk bij de gieterij en de



i»5
modelmakerij liggen. Ideaal zou inderdaad een inrichting naar fig. 122 zijn, indien niet door de nabijheid der koepelovens de modelzolder zeer warm zou worden, waardoor de modellen zouden loskrimpen. Verdere nadeelen van dit project zijn : onderbrenging van de smederij in dezelfde hal, waardoor het vormen door de trillingen van den in
Fig. Isa. Voorbeeld van een ondoelmatig gebouwde gieterij,
1 smederij, 2 stoomhamer, 3 kopergieterij. 4 kantoor. 5 modelmakerij, met er boven Belegen meelzolder 6 electromotor, 7 blower, 8 koepeloven voor 1 ton smeltcapaciteit per uur, 9 geprojecteerde koepeloven voor 2 ton smeltcapaciteit per uur, 10 lift naar vulvloer 11 trip naar vulvloer, 12 droogstof, 13 Belgische kollermolen. 14 kollermolen, 15 zeef, 16 'kernbank, 17 afbramen]. Het middelste deel van de gieterij wordt in lengterichting bediend door een loopkraan.
de smederij aanwezigen stoomhamer bemoeilijkt wordt en door het geraas de aanwijzigingen^van den gietersbaas moeilijk te verstaan zijn, terwijl slechts één* motor van groot vermogen aanwezig is om zoowel den blower als de werktuigen voor de zandbereiding in beweging te brengen. Twee motoren van verschillende capaciteit waren beter geweest. Bij voorkeur moeten blower en motor in een afge-



186
schoten ruimte worden geplaatst, omdat eenerzijds het geruisch hinderlijk is en aan den anderen kant stof en vuil de levensduur van deze machines bekort.
Droogstoven worden gewoonlijk aan de materiaalaanvoerzijde en aan een der lengtezijden gebouwd. De opslagplaats der vormkasten brengt men meestal aan een der korte kanten aan, zoodat een der kraanbanen naar buiten verlengd kan worden om de vormkasten in en uit het gebouw te brengen.
Het vormoppervlak wordt tot op i—1.50 meter uitgegraven en met vormzand aangevuld.
Het gebouw zelve wordt als regel uit vakwerk opgebouwd, waarvan de tusschenruimten met £ steensmuur worden opgevuld. De verlichting heeft plaats door boven- en zijlichten : goede verlichting is zeer* noo dzakelijk.



LITERATUUR
Geiger. Handbuch der Eisen und Stahlgiesserei I en II. Osann. Lehrbuch der Eisen-und Stahlgiesserei. Messerschmitt. Die Technik in der Eisengiesserei. Thomas D. West. Foundry Praxis. Stansbie. Iron and steel. C a r n e g i e. Liquid steel.
Tribot Laspière. L'industrie de I'acier en France. Léon Guillet. Les industries métallurgiques. Landberg. Ijzer en staal.
Tijdschriften: Stahl und Eisen. Giesserei technik. Metallurgie. Foundry.
Revue de métallurgie.



t ^
Naamlooze Vennootschap
Machinefabriek, IJzer-, Staal- en Metaalgieterij v/h. BAKKER & CO.
RIDDERKERK
Werfmachines
tot de grootste afmetingen, mechanisch en hydraulisch.
Staalgietwerk
tot 10 ton stukgewicht.
Uzergietwerk
tot 15 ton stukgewicht.
v /



PIETER SCHOEN & ZOON
rz 1 1 mfx - al verf fabrikanten
ZAANDAM - opgericht 1722 - HOLLAND
Leveren:
Plumbago, Grafiet in stukken en Poeder, Houtskool en Steenkoolpoeder, Amaril. Roode en Zwarte Modellak, Menie Mastiek. Alle verven droog en aangemaakt.
| MODELMAKERIJ LOUIS ETMANS !
| — %
% LEVERT PRIMA MODELLEN % t CONCURREERENDE PRIJZEN % % OMGAAND PRIJSOPGAVE | Z |
^ Spaarndammerstr. 73-73a-7S-75a - Tel. n. 7875 - AMSTERDAM Z
o X
00»»C»»V»»»0»»0»vvO»»»v»»»»00y0^0^t^00^
ENSINKHILVERSUM
Machine Gietwerk
tot 5000 K.G. stukgewicht
Vuurvast Gietwerk
Roosterbaren enz.
Zuurvast Gietwerk
Nitreerketels e d.



BEPERKING VAN BRANDGEVAAR IN FABRIEKEN
TECHNISCH INSPECTIE- EN EXPERTISEBUREAU
V/H J. F. REBEL Cl. (N.V.) N. Z. Voorburgwal 78. AMSTERDAM. Telefoon 1750 Noord. DIRECTIE: Ir.D.W.v.Dam v.Hekendorp en Ir. G. F. Wttewaall.
Civiel-Ingenieurs
Adviezen voor beperking- van brandgevaar in bestaande en nieuw te bouwen fabrieken, ook met het oog op premievermindering bij assurantie.
Electrische Modelmakerij F. KEIJZER
UTRECHT Amsterdamschestraatweg 213 — Telef. Int. 2773
levert alle modellen
HEIJME VIS & ZONEN
ZAANDAM — HOLLAND TELEGRAM-ADRES: HEIJME OPGERICHT ANNO 1643
BËREIDE VERVEN, CEYLON POTLOOD,
OXYDE VERVEN, ANTI-CORROSIEVE, AMARIL (NAXOS)
EXPORT
IMPORT



1921 TECHNISCHE WÉRKEN 1921
VERSCHENEN BIJ DE-MIJ. VOOR GOEDE EN GOEDKOOPE LECTUUR — WERELDBIBLIOTHEEK — TE AMSTERDAM
Alle prijzen zijn geteekend in guldens I = ingenaaid, C = carton, L sa linnen
VAKBIBLIOTHEEK
ONDER LEIDING VAN L. ZWIERS ARCHITECT
Onze Vakbibliotheek zal omvatten een driehonderd-talwerken op allerlei gebied, gesplitst in de onderstaande Hoofdgroepen :
BURGERLIJKE BOUWKUNST (± 30 deelen) HULPWETENSCHAPPEN (± 9 deelen) KENNIS VAN GEBOUWEN (± 10 deelen) GESCHIEDENIS DER BOUWKUNST (± 10 deelen) WATERBOUWKUNDE (± 12 deelen) SPOORWEGBOUWKUNDE (± 6 deelen) ELECTROTECHNIEK (± 30 deelen) WERKTUIGKUNDE (± 30 deelen) DIVERSEN
Reeds dadelijk bij' het verschijnen der eerste deelen werd deze nieuwe onderneming door de geheele pers met de grootste warmte begroet.
„Het is opmerkelijk, hoe men zich in ons land meer en meer weet vrij te maken van de buitenlandsche technische literatuur en hoe men langzamerhand het belang inziet van goede Hollandsche vakboeken voor opleiding en zelfstudie. Het streven van de Maatschappij voor Goede en Goedkoope Lectuur om een geheele serie vakboeken het licht te doen zien, kan daarom slechts worden toegejuicht." Aldus de Ingenieur.
„Ons oordeel kan niet.anders dan onverdeeld gunstig zijn" schreef „Het Vaderland". „Een serie handleidingen, die te zamen een pracht-vakbibliotheek vormen" oordeelt de „Oprechte Haarlemsche Courant," en het „Nieuws van den Dag" constateert „de prijs is zoo laag gesteld, dat geen vakman of belangstellende zich van het genot om deze boekjes te bezitten behoeft te spenen."
April 71 - 3000 F



Reeds verschenen:
1. J. H. G. P. de Rouw, Lector T. H. Delft: Höutverbindingen en Steenverbanden (met 107 illustraties)
; I. 2.75, C. 3.25, L. 3.75 „Dit kostelijk werkje zal voor hen die bouwkunde studeeren een gids blijven bij het later uitoefenen van hun vak. Voor leeraars aan Nijverheids- en Ambachtscholen is het een even kostelijk handboek, want zelden zag ik een zoo zakelijke en klare opsomming en uiteenzetting van wat ik noemen kan het ABC van de bouwtechniek."
Ons Vaderland.
„In het werk, waarvan de ruime en degelijke illustratie hoogst te prijzen is, worden achtereenvolgens behandeld:
Verbindings- of 'versterkingsmiddelen; , Houtverbindingen;
Steenverbindingen en steenverbanden in kunstmatig gevormden steen;
Steenverbindingen en steenverbanden in natuursteen; Metselwerken.
De manier waarop de schrijver zijn taak heeft aangevat is vooral, uit een oogpunt van studie hoogst prijsbaar. Het boek gaat zoo geleidelijk van het gemakkelijke naar het meer samengestelde en naar het meest ingewikkelde, dat het gebruik ervan zelfs voor zelfstudie aan te bevelen is." De Volksgazet.
2. R. C. Mauve, architect B. N. A., Draagkracht en -Inhoud van houten bintlagen (met 6 grafische tabellen).
t 2<—, C. 2.50, L. 3.—
„Het boekje bevat een zestal grafieken op zeer vernuftige wijze samengesteld, waardoor, men vóór' de bintlaag geteekend te hebben met behulp van de afmetingen van het vertrek en na vaststelling van de vereischte belasting, kon bepalen:
lo. den inhoud en dus de kosten van de toekomstige bintlaag;
2o. het inhoudsverschil en dus hét kostenverschil tusschen bintlagen met breede lage balken en bintlagen met smalle, hooge balken;
3o. of de toepassing van moer- en kinderbalken bij bepaalde spanning al of niet goedkooper is;
4o. het aantal oaderslagbalken, dat de goedkoopste bintlaag oplevert.
De toelichting op het gebruik der grafische voorstellingen is duidelijk. Eenige steekproeven versterkten ons in de meening, dat de schrijver een zeer goed werk heeft verricht.
Wij wenschen daarom dit boekje in handen van allen, die economisch willen boawen. Op de teekenkamer van den architect mag het zeer zeker niet ontbreken." Hèt Vaderland.
„Het boekje geeft voor een luttel prijsje een zestal bladen met grafieken, die het mogelijk maken, snel de meest economische balkdoorsnede voor bewoonde ruimten te vinden. Nemen de ambtenaren der bouwpolitie genoegen met een verwijzing naar dit werkje, dan kan het velen goede diensten bewijzen." Centraalblad der Bouwbedr.
„Dit werkje weze aam onze ondernemers van bouwwerken warm aanbevolen." Ons Vaderland.
2



„Het gebruik is zeer eenvoudig, de afmetingen en het „kubiek" van een balklaag zijn handig te bepalen, terwijl men vlot den prijs van verschillende bintlagen kan toetsen." Bouwkundig Weekblad.
3. Willem E. Roelofs Jr., De Praktijk van het schilderen (wenken aan collega's door een kunstschilder; met 7 ) I. 1.—, C. 1.50, L. 2.—
„In zes hoofdstukken, ingeleid door een voorwoord, behandelt Roelofs op duidelijke en deskundige wijze achtereenvolgens de historische ontwikkeling der schildertechniek, de kleurstoffen, de bereiding der kleurstoffen tot verf, het gereedschap, het schilderen en de gezondheid van het schilderij; ten slotte geeft hij nog eenige algemeene wenken ten beste over de voorzorgen door den schilder bij zijn arbeid te nemen, fWaarin hij de noodzakelijkheid bepleit van het aanbrengen van degelijk? vak- en materialenkennis bij de leerlingen van schilderacademies en kunstscholen." Alg. Handelsblad. 1 _„'t Zou werkelijk noodig zijn, dat ieder kunstschilder, hoe luchtig hij ook moge omspringen met het „ambachtelijke", zich dit boek aanschafte, en de ca. 70 blz. met veel aandacht las en overlas; 't zou hen lo. van nut zijn en 2o. een paar gezellige uurtjes doen slijten, want nog^ 'n_ i kwaliteit van 't werk is de vloeiende, aangename taal. Ik heb nooit iets gelezen op dees gebied, dat zoo volledig en tevens zoo bondig, zoo degelijk en tevens duidelijk de schilder-praktijk besprak.
Jos. V. d. V. in de Volksgazet.
„Welnu, het boekje van den heer Roelofs is een symptoom. Voor 20 jaar zou het met groote verontwaardiging aanvaard zijn. Thans hoort men onder de collega's allerwege met erkenning spreken over dit practische boekje." De Telegraaf.
4. Jo Schiff-Röthengatter, Handleiding voor het weven (met 160 HL) I. 1.75, C. 2.25, L. 2.75
„Als alle werken, die in deze vakbibliotheek zullen uitkomen, zóó zakelijk ea zóó echt boeken zijn, waar men naar „grijpen" zal, ingeval men „zit" met een oplossing, zóó veel biedend en terzake kundig, dan kan de vakbibliotheek verzekerd zijn van haar toekomst."
De Nederlander.
„Wie dit boekje doorkijkt, zou weer lust krijgen in dit mooie, oude handwerk." Christelijk Vrouwenleven.
„De vrouw die kan weven, kan haar woning een bijzonder cachet geven." Nieuwe Courant.
„Zij heeft — door groote liefde voor de weefkunst daartoe aangespoord — getracht in de reeds bestaande technieken zooveel mogelijk afwisseling te brengen, waartoe juist de weefkunst zich zoo zeer leent. Een groot aantal afbeeldingen voor kunst- en spoelweven, patroonleer, machinaal weven is in het boek opgenomen." N. R. Crt.
„Dit boekje, dat vele wetenswaardigheden voor de huisvrouw bevat, leent zich ook voor- het gebruik op de scholen. Het komt ons voor heel geschikt te zijn, om aan de leerlingen uit de opleidingsklassen voor dienstbode en hulp in de huishouding in handen te geven."
In en Om de Woning.
3



5. C. H. M. Philippona, Het Zeilen met allerlei vaartuigen (met 275 ill.) I. 4.25, C. 4.75, L. 5.25
Luxe-editie in groot formaat en in fraaien stempelband ipp ƒ 12.50
„De heer Philippona is een der meest bekende zeilspecialiteiten van ons land. In dit boek, dat we gerust een standaardwerk voor de Nederlandsche zeilsport mogen noemen, doet hij zich kennen niet slechts als kundig zeiler, die de geheimen van de eenvoudige Friesche Schouw even goed onder de knie heeft als de kleinste verborgenheden van de nieuwste race-jachten, doch een knap historicus is hij daarbij, die ons in woord en beeld vertelt van de oudste zeilschepen, Egyptische, Phoenicische, Romeinsche schepen, Moorsche galeien, Vikingerbooten e. a." Oprechte Haarlemsche Courant.
„Zeer bevattelijk samengesteld in 400 pag. worden hier onderwerpen behandeld van groot belang in theorie en praktijk. Een geroutineerd zeiler en een charmant schrijver. Het aanschaffen van dit boek is van groot nut voor ieder bevarene en een goed middel om buitenstaanders voor de zeilsport te winnen." Centrum.
6. Cornelia Joh. Wannee, Handleiding voor de Huisvrouw, (Wenken op het gebied van gezondheidsleer, voedingsleer en warenkennis (met 30 ill.)
I. 1.75, C. 2.25, L. 2.75
„Dit werkje bevat voor menige huisvrouw een schat van nuttige wenken." Oprechte Haarlemsche Courant.
„Der jonge huisvrouw zal het boek een uiterst welkom geschenk zijn, maar ook de oudere en ervarene zal er nog veel in vinden wat zij niet wist of vergeten had." Centrum.
„Vooral de beschrijving van een goede, behaaglijke woning, met de behandeling van hare onderdeelen (ventilatie, water, afvalstoffen, verlichting, verwarming, vloerbedekking, gordijnen, behangsel, enz.) bevat behartenswaardige wenken, die men niet gemakkelijk in andere werkjes vindt, en die men toch behoort te weten.
De Hollandsche Huisvrouw.
„In beknopten vorm geeft de schrijfster veel en heeft zij het over velerlei. Het populaire betoog zal daarom wel veel lezers vinden. Zij, die op wat gemakkelijke wijze er achter willen komen, hoe zij het huis zoo hygiënisch mogelijk kunnen inrichten, hoe zij de spijzen smakelijk en voedzaam kunnen bereiden enz. enz., zullen aan dit boek een steun hebben." De Vrouw.
7. P. Landberg, Ing., Uzer en Staal (met 124 ill.)
I. 3.25, C. 3.75, L. 4.25
„Wie dit boek van 200 bladzijden gelezen hééft, krijgt een breede kijk, niet alleen op de metallurgie van het ijzer en het staal, zooals de titel het wellicht zou doen vermoeden, maar op den innerlijken moleculairen en structureelen bouw zelf van het metaal. Deze
4



bouw is op hoogst wetenschappelijke wijze onderzocht en gediagrameerd. Het is de eerste maal dat we zoo duidelijk sprekende diagramma's onder het oog kregen. Om alleen maar te spreken van het ijzer-koolstof diagram, moeten we vast stellen hoe de auteur de wijzigingen in de verhouding van kool en ijzer op verschillende temperaturen door het spel van abscissen en ordonatielijnen weet te verduidelijken, waardoor er vrij wat opheldering komt in het mysterie der Genesis van gietijzervariëteiten in de hoogovens en der intieme verschijnselen van staaltempering.
Tal van metallographische beelden vormen eene reeks zeer mooie clichés waarop men leest als in een open boek. De Standaard.
„Zeer zeker voorziet het werkje in een behoefte. Het zal niet alleen gelezen worden door studeerenden, doch ook door hen, die dagelijks met ijzer en staal te maken hebben en zeer zeker ook door diegenen, welke het ijzer en staal in hun verschillende nuanceeringen verwerken." Polytechnisch Weekblad.
„Dit omvangrijke onderwerp binnen 't gestelde kader te verwerken is geen kleinigheid. De schrijver beheerscht de stof en heeft deze zoodanig verwerkt dat 't boekje met geringe schei- en natuurkundige kennis is te lezen. Dit was te bereiken door weinig gebruik te maken van chemische formules en de beteekenis van diagrammen naar voren te brengen. Vele micro foto's van 80 tot 1600 malige vergrooting illustreeren den tekst.
Vooral te Delft, door le jaarsstudenten en op de M. T. scholen zal dit werkje met succes gebruik vinden." Bouwk. Weekblad.
„Het werkje zal zijn weg wel vinden,"
Elektrotechnisch en Werktuigkundig Weekblad.
8. G. Emmerik, Telefonie (met 61 illustraties)
i I. 2.—, C. 2.50, L. 3.—
„Het eerste deel behandelt de toestellen en onderdeelen op zeer overzichtelijke wijze, een en ander verduidelijkt met afbeeldingen.
In deel II wordt een overzicht gegeven van de boven- en ondergrondsche geleidingen en die onder water; het strekt zich uit tot de inrichtingen in kabelkasten enz.
De materie telefoneeren over groote afstanden wordt ook zeer interessant besproken.
Vervolgens treffen we in het boekje aan eene beschrijving van de onderdeelen, de inrichting en de stroomloopen van de centraalposten B. T. M. en Ericsson, zoomede van de verschillende systemen van schakeling. Verder komen aan de beurt de multipel-verbindingen op locale _ telefoonbureelen, zoomede de interlokale bureelen,
_Het boekje is ongetwijfeld een zeer goed geslaagd werk en zal zijn weg vinden, zoowel onder de ambtenaren van onze dienstvakken, als bij hen, die, hoewel niet werkzaam in bedrijven de Telefonie betreffende, een meer volledig inzicht willen krijgen in de wijze, waarop het „vérspreken" tot stand komt."
Tijdschr. voor Posterijen en Telegrafie.
„Ofschoon de theorie van zijn boek in geen enkel opzicht iets te wenschen overlaat, schijnt hij bepaald aan de clicheering eene goed in 't oog vallende attentie te hebben gewijd. De platen, 61 in getal, zijn zeer goed verzorgd en sprekend. De Standaard.
5



„Een eenvoudig boekje, dat in hoofdzaak de praktijk der locale en interlocale telefonie behandelt zonder in al te gecompliceerde details te vervallen. De elementaire beginselen der telefonie en benoodigde apparaten worden in het kort en met talrijke afbeeldingen' beschreven." Polytechnisch Weekblad.
„Het is te hopen dat binnen niet te langen tijd een tweede druk noodig is." De Ingenieur.
9. G. Boldingh, Electrische Verlichting der Woning (met 140 ill.) I. 2.-—, C. 2.50, L. 3.—
„Schrijver meent dat zij die zich tot electro-monteur bekwamen voldoende kennis uit dit boekje moeten kunnen putten, terwijl bet tevens van dienst moet kunnen wezen voor vele zich noemende „bekwame monteurs". Het is, in korte woorden, bestemd voor een ieder, die zich min of meer voor het electrisch verlichten der woning interesseert. -
In het boekje wordt eerst ;een algemeen overzicht gegeven. Vervolgens worden behandeld materialen, ornamenten, lampen, lichtverdeeling, schakel- en verdeelborden, montage voor leidingen, draadtrekken, afmontage, monteeren van kronen en lampen, storingen en de installatie-teekening. Aan het slot is een uitvoerig register opgenomen." Nieuwe Rott. Courant.
„Het is zeer begrijpelijk en duidelijk geschreven en ook voor de huisvrouw van den tegenwoordigen tijd zeer nuttig. Aan de hand van dit boekje kan zij beter een kleine stoornis of afwijking bij de electrische verlichting begrijpen en soms verbeteren en menige huisvader of zoon kan zelf kleine reparaties aanbrengen wanneer hij de beschrijvingen met aandacht gelezen heeft. Vele illustraties lichten den tekst nader toe." »
Maandblad der Ned. Ver. o. Buisvrouwen.
„De beschrijving der aan de installatie en afmontage te stellen eischen zijn duidelijk en uitvoerig; het kan hiertoe zelfs aan inspecteurs van electriciteitsbedrijven als leiddraad worden aanbevolen. De afbeeldingen zijn uitstekend verzorgd." Polytechnisch Weekbl/
10. J. G. A. van Delden, constructeur, IJzeren Brugconstructies, Handleiding voor de praktijk, (met 268 ill.)
I. 4.25, C. 4.75, L. 5.25
„De stof is over twee deelen van het boek verdeeld; het eerste behandelt: „De bouw van ijzeren bruggen in het algemeen," het tweede .gedeelte de „Beweegbare bruggen." Met zorg is aangegeven, hoe de bruggen geopend en gesloten worden, terwijl bij voorkeur Nederlandsche bruggen besproken worden.
In een vakbibliotheek zal dit Nederlandsche werk een eervolle plaats kunnen innemen." Orgaan voor Smedenpatroons.
„Hoofdzakelijk zijn berekeningen en samenstelling gegeven voor bruggen, welke in ons land het meest worden aangewend. Vooral aan de beweegbare bruggen is veel aandacht geschonken.
De stof is op niet ingewikkelde wijze en zeer overzichtelijk be-
6



handeld en rijkelijk voorzien van tusschen den tekst gedrukte illustraties en teekeaingen." Telegraaf.
„Voor hen, die met den bruggenbouw in aanraking komen is dit boek van groot nut, te meer, daar er in het Nederlandsch weinig of gee*n uitvoerige werken bestaan over dit deel der ijzerconstructie.
Rotterdamsch Nieuwsblad.
11. Prop. Dr. K. von Frisch, Bacteriologie voor Ziekenverpleegsters (met 30 ill.) Vertaald onder toezicht van P. C. Dijkgraaf. • I. 1.25 C. 1.75 L. 2.25
„Indien ik zeg dat geen enkele verpleegster zou mogen nalaten dit boekje te lezen, is dat volstrekt geen gemeenplaats. Zoo gij niet weet
wat in dit boekje staat, is zij niet meer van haren tijd het is zoo
klaar, zoo methodisch, zoo boeiend geschreven."
Dr. Alb. van Driessche in De Standaard.
„In dit boekje wordt vooral het wezen der infectieziekten meegedeeld en de wijze waarop zij worden overgebracht."
Prov. Overijss. en Zwolsche Ct.
„Een zeer goede leiddraad." Het Vaderland.
,,Wij zouden het in handen van iederen leek willen zien: de inhoud toch is zóó belangwekkend en vooral zoo nuttig, en in zulk een voor ieder verstaanbare taal geschreven, dat hij niet kan nalaten den ontwikkelden leek, die iets meer wil weten van de geheimzinnige wereld der alom aanwezige bacterieën, te boeien." Dordtsche Courant.
12. J. de Olercq, Electriciteitsleer (met 159 ill.)
I. 2.25 C. 2.75 L. 3.25
„Ook dit is een nuttig boekje. Het behandelt in onopgesmukte bewoordingen de leer der electriciteit en haar belangrijkste practische toepassingen, en is voor den weetgierigen leek een aangename handleiding, door dat er alleen de allernoodzakelijkste formules worden te pas gebracht en de studie niet ingewikkeld wordt gemaakt door het te berde brengen van vele afleidingen. De schrijver houdt voortdurend de practijk in het oog." Rott. Nieuwsblad.
„Het boek leent zich in het bijzonder voor zelfstudie."
De Telegraaf.
„Naar onze meening is de schrijver volkomen geslaagd en zal zijn boek, waarin hij zijn stof met de liefde behandelt, die wij zoo gewoon van 'hem zijn, zeer zeker zijn weg vinden." Vuur en Water.
13. G. Emmerik, Telegrafie (met 71 ill.)
I. 2.75'C. 3.25 L. 3.75
„Ambtenaren der Telegrafie en hen die van k a b e 1-telegrafie wat meer willen weten, zal dit werkje zeker welkom zijn. Het geeft een duidelijke, en door de vele figuren gemakkelijk te volgen beschrijving van de op dit gebied in Nederland meest voorkomende telegraaftoe-
/ 7



stellen, als morsetelegraaftoestel, sounder, relais, druktelegraaftoestel van Hughes, verreschrijver van Siemens & Halske, meervoudig telegraaftoestel van Baudot, en machine-typendruk-telegraaftoestel van Siemens & Halske. Verder wordt enkele pagina's aan de stroombronnen, de meervoudige telegrafie en de inrichting van telegraafbureelen gewijd." Electrotechnisch en Werktuigk. Weekblad.
„Het boekje Telegrafie — van denzelfden schrijver verscheen indertijd het uitstekende deeltje Telefonie — is een aanwinst voor de serie." Het Vaderland.
„De belangstellende leek, zoowel als de deskundige, hebben wat aan dit boek." Nieuws van den Dag.
14. Th. Lehmann, Het optuigen van Schoenerschepen (met 300 ill.) I. 2.50 C 3.— L. 3.50
„Voor den varensman is dit boekje om van te watertanden."
Nieuwe Courant.
„Een aanwinst voor de literatuur der Praktische Zeevaartkunde."
Ons Element.
„Hoewel niet ten dienste der watersportbeoefenaars geschreven, verdient het toch hun volle belangstelling' en aandacht wegens den overvloedigen schat van wetenswaardigheden welken het bevat. In ruim 140 pag. tekst, verlucht met meer dan 300 technische teekeningen, beschrijft de heer Lehmann tot in de kleinste onderdeelen de tuigages van Schoeners, Barken Brikken, Fregatten en meer dergelijke zeegaande zeilschepen en daarbij laat hij ons kennis maken met heel dat ingewikkelde en vernuftig gevonden stelsel van rondhouten, touwen, kabels, blokken en bevestigingstukken van allerlei aard, te zamen het tuig van eirt zeilschip uitmakende. Niet minder dan 35 pag. wijdt de schrijver aan het schiemanswerk, de knoopen en steken, de belegsels, de garneering, het splitsen en labzalven van het touwwerk. Bijzonder praktisch is, dat hier de duizende technische woorden en uitdrukkingen cursief gedrukt zijn.
Naar onze meening bevat dit zaakkundig geschreven en door de Uitgeefster keurig verzorgde boek zooveel nuttige wetenschap voor den zeiler en voor den liefhebber van jachtmodellen, dat hij het na aanschaffing als een onontbeerlijke vraagbaak zal leeren waardeeren."
De Nederlandsche Sport.
15. J. G. A. van Delden, Transportinrichtingen (met 186 illustraties) I. 3.75 C. 4.25 L. 4.75
„Het nieuwe werk van den bekenden constructeur is uniek in zijn soort en.... een baanbrekend boek-." Ons Vaderland.
„De inrichtingen aan fabrieken voor het ontvangen en overbrengen van grondstoffen voor het vervoeren der producten, zooals het bandtransport, elevator, kettingtransport, schraapband, schroeftransport, loopkat, grijper of kipbak, convevors enz. Er bestond op dat gebied nog geen studieboek in onze taal, zoodat dit werkje, ernstig en breed behandeld, velen welkom zal zijn." Delftsche Courant.
„Een goede 'handleiding voor ieder, die in zijn fabrieken een transportinrichting noodig heeft." De Standaard.
8



16. J. Kleepstea, Leerboek der Vlakke Meetkunde (met illustraties) j • I. 2.50 C. 3.— L. 3.50
,,Het boek krioelt van oorspronkelijke vondsten. De methode is op sommige plaatsen schitterend en maakt deze handleiding zeer geschikt voor zelfonderricht. Wie iets met de mathesis te maken heeft, kan dit werk in geen geval missen." Ons Vffderland.
„Het beschrijvende gedeelte van het boek is zeer duidelijk en de uiteenzettingen van de verschillende bewijzen en constructies zijn zeer helder. De in het leerboek opgenomen vragen en vraagstukken prikkelen den leerling tot zelfstandig denken en daar in vele gevallen de oplossingen en teekeningen in het boek zelf gemaakt of althans ingeplakt kunnen - worden, heeft het werk der leerlingen voor hen een blijvende waarde. De vakbibliotheek kan trotsch zijn op dit leerboek, dat stellig door vele wiskunde-leeraren bij hun onderwijs in gebruik genomen zal worden." Rott. Nieuwsblad.
Van denzelfden welbekende» paedagoog en wiskundige zijn ter perse een viertal werken, die den lezer volgens dezelfde nieuwe methode inleiden in het behandelde onderwerp en daardoor bij uitstek geschikt zijn niet alleen voor klassikaal- maar ook voor zelfonderricht. Het zijn :i .
I. Leerboek der Stereometrie.
II. Leerboek der Goniometrie- en Trigonometrie, zie no. 20
III. Leerboek der Analytische Meetkunde.
IV. Leerboek der Sferische Trigonometrie.
17. J. G. A. van Delden, Hefwerktuigen (met 230 ill.)
I. 4.25 C. 4.75 L. 5.25 „Er is hier iemand aan het woord die van de constructie .van kranen, en Herwerken, van de onderdeelen van hefwerktuigen zooals touwen, kabels, kettingen, lasthaken, mantelblokken, van kabel- en kettingtrommels, reminrichtingen, windwerken, loopkatten, enz. enz. volkomen op de hoogte) is. Zijn beschrijvingen zijn zeer duidelijk en worden toegelicht door een zeer groot aantal figuren en platen, tabellen enz. Ook voor het theoretisch gedeelte is dit werk zeer aan te bevelen." Nieuwe Courant.
18. corn. van der Sluys, Binnenhuiskunst (1 deel tekst, en 1 deel platen) I. 5.75 c. 6.75 L. 7.75 Luxeband 8.50
Dit buitengewoon rijk geïllustreerde werk is geschreven zoowel voor den belangstellenden leek als de toekomstige vakgenooten. Leeraren zoowel als leerlingen van Ambachts- en Teekenscholen, Gymnasia en Hoogere Burgerscholen, zullen naar dit prachtwerk grijpen en er,een bron van genot of leering in vinden.
19. Herman van der Kloot .Meyburg, Arch. Bv N. A., Landhuisbouw in Nederland (1 deel tekst + 17 deel platen) I. 5.25 c. 6.25 L. 7.25 Luxeband 8.—
Ook dit prachtig geïllustreerde boek zal voor leek en vakman van
onschatbare waarde blijken.
9



en weder in elkander een nuttige aanvulling, daar praktijk en theorie aldus samengaan.
5° Doordat de leerling, nadat hem de leerstof is opgegeven, geheel zelfstandig de opgaven moet uitwerken aan de hand van de strikt noodzakelijke opheldering, leert hij op zich zelf vertrouwen, zich inspannen in de zelfde mate als bij moeilijkheden in het wérkelijk leven, waardoor zijn geestkracht gescherpt, zijn wilskracht ontwikkeld wordt.
6° Daarentegen blijft hij., doordat hij voortdurend wordt geleid .en zijn werk gecorrigeerd terug ontvangt, gevrijwaard tegen het kostbaar tijdverlies, van zelfstudie zonder deskundige voorlichting onafscheidelijk.
7° Doordat de leerling de opgaven schriftelijk moet uitwerken, is hij verplicht helderheid in zijn gedachten te brengen en leert hij van zelf ook de zoo nuttige kunst van duidelijk en zuiver opstellen.
8° Terwijl bij schoolklasse-onderwijs of privaat-onderwijs zeer veel van het gesprokene uit het geheugen gaat, kan de leerling, die schriftelijk onderwijs volgt, ten allen tijde de opmerkingen van den 1 eeraar nazien, en naar mate van zijn vorderingen, de reeds aangeleerde stof repeteeren en er zich meer en meer. van doordringen.
Door deze voordeelen is het schriftelijk onderwijs, zooals het door het Instituut „Jacob van Campen" is ingericht, geschikt om het streven van de Wereldbibliotheek te steunen en te bevorderen.
Daar de opleiding, welke door het Instituut „Jacob van Campen" wordt verstrekt, verschilt naar gelang van de persoonlijke behoefte en het practische doel, kan ieder zelf een keuze doen uit de onderwerpen waarin hij zich wenscht te verdiepen of die hem voor de praktijk het meeste nut opleveren.
Om hem daarbij voor te lichten geven wij hieronder een overzicht van de inrichting van het onderwijs.
Er bestaan drieërlei cursussen, nl.: 1° examen-cursussen; 2° speciale cursussen met einddiploma; 3° vakcursussen.
Examen-cursussen zijn geheel berekend op de bestaande examens en de programma's van eischen, uitgaande van openbare bestuurslichamen of erkende vereenigingen. (De Rijkswaterstaat, de Spoorwegmaatschappijen, de Maatschappij tot bevordering der Bouwkunst, de Vereeniging tot veredeling van het Ambacht enz.).
Speciale cursussen, met einddiploma uitgereikt door het Instituut „Jacob van Campen", worden gegeven volgens een door het Instituut vastgesteld program en omvatten alle vakken die in verband staan met het gebied der gekozen studie, hetzij de leerling het gebied der Bouwkunde, der Werktuigkunde of der Electrotechniek kiest.
Het veelzijdig karakter dezer opleiding blijkt uit de programma's, welke na aanvrage kosteloos worden medegedeeld.
Vakcursussen worden gegeven volgens een beperkter program, en omvatten één of meer vakken naar de persoonlijke behoefte of voorkeur van den deelnemer. Deze kan den wensch te kennen geven om zich in bepaalde onderwerpen, die in de uitgaven der Wereldbibliotheek worden behandeld, door middel van corréspondentie-onderwijs te verdiepen en zich rekenschap te geven van het succes der eigen lectuur dier werken. Desvereischt wordt, op aanwijzing van het Instituut „Jacob van Campen", het onderwijs uitgestrekt tot de vakken.
14



waarvan de kennis wegens het verband met het gekozen onderwerp of met een bepaald sollicitatie-doel onmisbaar blijkt.
Bij bevredigenden uitslag ontvangt de deelnemer, na het afloopen van den cursus, een Getuigschrift. Indien de bezitter van een dergelijk getuigschrift wil doorstudeeren voor een einddiploma, kan hij van de vakken waarin hij reeds voldoende kennis heeft opgedaan, geheel of gedeeltelijk- worden vrijgesteld, waardoor de duur der studie voor hem wordt verkort.
De keuze tusschen deze drieërlei opleiding is mogelijk op verschillend gebied, zooals uit het hierachter staande schema blijkt:
MEDEDEELINGEN VAN DE WERELDBIBLIOTHEEK
Volledige prijslijsten van werken der onderstaande rubrieken worden op aanvrage gratis toegezonden.
a. Romans en Novellen. J-J >
b. Tooneelspelen.
c. Gedichten, Bloemlezingen, Brieven, Taal- en Letterkunde, Kritiek, Levensbeschrijvingen, Woordenboeken, Boeken voor jongeren.
d. Maatschappijleer, Geschiedenis, Criminalogie, Recht, Politiek, Land- en Volkenkunde (Reizen en Trekken), Geneeskunde, Hygiëne, Sport.
e. Godsdienst en Wijsbegeerte, Zedenleer en Opvoeding, Zielkunde, Beeldende Kunsten en Muziek, Natuurkunde, Biologie. Plant- en Dierkunde.
f. Technische Werken (Vakbibliotheek en andere technische uitgaven).
g. Encyclopaedie in Monografieën.
Vraagt ook prospect! van;
Onze goedkoope Jaarreeksen voor arbeiders —* Onze Propagandapakketten (86 meesterwerken voor slechts ƒ 27.50 — Het Multatulipakket — Onze Isografiëen (goedkoope reproductiesj en andere plaatwerken — Het Instituut voor schriftelijk onderwijs ,,Jacob van Campen" — Onze verschillende abonnementen (Wereldbibliotheek, Nederlandsche Bibliotheek, Vlaamsche Bibliotheek, Vakbibliotheek) — Onze tijdschriften (Leven en Werken, Regeneratie).
Wie voortdurend op de hoogte wil blijven van al onze uitgaven abonneere zich op ons Boekennieuws voor slechts 35 cents per jaar.
Leveringsvoorwaarden bij rechtstreeksche bestelling. Binnenland: franco na ontvangst van postwissel of betaling op postrekening 1677. Onder rembours 40 cents verhooging. Buitenland en koloniën: verhooging met de vrachten. Levering alleen na ontvangst van het bedrag.
15



OVERZICHT VAN HET ONDERWIJS INGERICHT DOOR HET INSTITUUT „JACOB VAN CAMPEN"
™ a »„™ SPECIALE » VAKCURSUSSEN
EXAMEN- CURSUSSEN MÈT —
CURSUSSEN EINDDIPLOMA (Onder de talrijke vakcursussen worden de vol-
GROEPEN: *»'■■-.* D j ■ j 8endc terloops vermeld.
Op eiding Benaming van de eind- Men Iaadplege ook de
tot onderstaande diploma s uitgereikt door t{te]s Jer uitgaven van de
examens en het Instituut « Wereldbibliotheek.inz.
akten: .Jacob jran Campen Van de Vakbibliotheek)
A. BOUWKUNDE (Bouwkundig Opzichter I. Bouwkundige (Alge- Bouwk. Berekeningen
ld. Teekenaar meene Bouwkunde met j Gewapend Beton
ld. Uitvoerder vervolgcursus op een Waterbouwkunde
speciaal gebied, zooals: Spoorwegbouw
I a. Bouwkunst; Landmeten en
B. WEG- EN Technisch Ambtenaar van b. Gewapend Beton; I Waterpassen ' WATERBOUW- den Rijks Waterstaat e. Waterbouwkunde) Bruggenbouw KUNDE _ Adspirant-Opzichter en 2 Uzerconstructeur Houtconstructies
Opzichter bij de Spoor- 3 Oprichter van Wes Steenconstructies
wegmaatschappijen Werken bij Spoor- Compositie in de
Waterbouwkundig en Tramwegen Bouwkunst
• Opzichter GeKhiedeni. der Bouwk.
enz Theorie en ontwerpen van
' . vlakornament
ll
C WERKTUIG- Opzichter bij het 4. Werktuigkundige Algem. Electrotechniek
KUNDE EN Stoomwezen ! 5. Electrotechnicus Theorie v. Electromonteur
ELECTROTECH- Machini.» 6. Assistent-Werktuig- Telefonie
NIEK kundig Ingenieur Electr. Verlichting
7. Assistent-EIectro- Werktuigkunde
technisch Ingenieur Sterkteleer
D. ALGEMEENE L. O. Wiskunde Sommige onderwerpen, die Algebra ONTWIKKELING Vreemde Talen tot deze groep beboeren. Meetkunde (WIS- EN enz. worden behandeld in de Natuurkunde NATUURKUNDE. bovenstaande cursussen Sterrenkunde TALEN. KENNIS met einddiploma Talen
VAN STAAT EN Nederl. Letterkunde
SAMENLEVING) Onderwerpen uit de ge¬
schiedenis, de literatuur, de kunstgeschiedenis (schilder- en beeldhouwkunst) enz
E. TEEKENEN Akten L. O. en M. O. Projectie
' id. Perspectief jSchaduwlees
F. BOEKHOUDEN Examens ingesteld door Practisch Boekhouden EN HANDELS- verschillende Vereeni- id. (voor eigen gebruik) WETENSCHAP gingen Handelscorrespondentie
G. KENNIS DER Gezel en Meester (Ver. Timmervak AMBACHTEN tot veredeling van het ., Smidsvak
ambacht) ,d- Het Huisschilderen
Het Instituut „Jacob van Campen" verstrekt, op aanvrage, de uitvoerige programma's van de voornaamste cursussen. Bij de aanvrage geve men duidelijk op, welke opleiding wordt bedoeld. Het bedrag der lesgelden wordt berekend naar den omvang van ket onderwijs on wordt insgelijks op verzoek medegedeeld.