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
-) 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.