Schlacken

Schlacken, glas- oder emailartige Abfälle von Schmelzprozessen, entstehen durch Vereinigung der in den Schmelzmaterialien vorhandenen Basen mit Kieselsäure (Silikatschlacken) wie die Hochofenschlacken oder erzeugen sich erst bei Raffinations- und andern Prozessen, z. B. beim Kupfergarmachen, durch Oxydation der fremden Beimengungen, so daß sie wesentlich aus Oxyden bestehen und Kieselsäure nur zufällig aufnehmen (Oxydschlacken). Silikatschlacken bestehen meist aus Verbindungen der Kieselsäure mit Kalk, Magnesia, Tonerde und Metalloxyden, enthalten auch Fluor- und Schwefelverbindungen, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Metallsäuren, Alkalien, Baryt etc. Bisweilen wird die Kieselsäure durch Tonerde vertreten (Aluminatschlacken). Man unterscheidet Tri-, Bi-, Sesqui-, Singulo- und Subsilikate, je nachdem der Sauerstoffgehalt der Kieselsäure dreimal, zweimal, gerade so groß oder geringer ist als der der Basen. Die Trisilikat- und Bisilikatschlacken sind seiger, d.h. sie fließen zäh, lassen sich zu Fäden ziehen, erstarren langsam und haben meist nach dem Erkalten ein glasiges Ansehen; die frischen Singulo- und Subsilikatschlacken fließen dünn, lassen keine Fäden ziehen, erstarren rasch, zerspringen nach dem Erkalten und zeigen meist eine steinige oder erdige Textur. Da jeder Schmelzprozeß eine Schlacke von bestimmtem Silizierungsgrad verlangt, so geben die erwähnten Eigenschaften der S., die auch der gewöhnliche Arbeiter leicht erkennen kann, ein Mittel zur Beurteilung des Schmelzganges ab. Die S. sollen die gehörige Absonderung und Vereinigung der metallischen Produkte befördern, auf diese weder zerlegend noch auflösend einwirken und sie als Decke vor der schädlichen Einwirkung der Gebläseluft schützen. Dazu ist eine bestimmte Zusammensetzung, der ein geeigneter Schmelzpunkt entspricht, erforderlich. Die S. sind amorph, glasig, emailartig. steinig, erdig, kristallinisch oder deutlich kristallisiert (Olivin-, Humboldtilith-, Augitschlacken); glasige S. gehen bei langsamer Abkühlung bisweilen in den kristallinischen Zustand über und werden steinig. Die Farben der S. rühren vorwaltend von Metalloxyden und Schwefelverbindungen her. Die Dichtigkeit der S. nimmt um so mehr zu, je rascher die Abkühlung erfolgt, während langsam abgekühlte S. härter sind als rasch erkaltete. Steinige S. sind im allgemeinen härter als glasige. Man benutzt S. als Zuschlag zu Schmelzprozessen, wobei sie häufig als Auflösungsmittel dienen, indem Bi- und Trisilikatschlacken noch Basen, Singulo- und Subsilikatschlacken Kieselsäure aufnehmen. Bei vielen Hüttenprozessen, namentlich auch beim Hochofenprozeß sind die S. lästige Nebenprodukte (auf 1 cbm Roheisen erhält man 3 cbm Schlacke) und man sucht sie daher in der Technik zu verwerten. Saure S. lassen sich zu Bausteinen (Schlackensteinen) formen, die durch Beimischung von Kokslösche an Dauerhaftigkeit gewinnen. Glasige, spröde S. gehen bei langsamer Abkühlung in größern Massen, z. B. unter einer Kohlenlöschdecke, in steinige, harte (getemperte, basaltierte S.) über und geben ein ausgezeichnetes Chausseebaumaterial, auch werden regelmäßig geformte Steine zur Pflasterung von Straßen benutzt. Granulierte S. dienen als Unterlage für Straßenpflaster und Eisenbahnen, als Sand zum Mörtel und zur Formerei, zu Schwefelbädern, zur Glasbereitung, auch formt man aus ihnen mit Kalk Bausteine, die in 6–8 Wochen erhärten. Den beim Brechen des Schlackenschotters für Straßenpflaster abfallenden Sand benutzt man mit Portlandzement gemischt in Form von Brei zum Belegen von Straßen in einer Schicht von 10 cm Dicke (Metallpflaster, Metallicpflaster) etc. Gewisse S. dienen auch zur Darstellung von Alaun, Mörtel, Glas, Zement, als Zusatz zu Zement (Eisenportlandzement) etc. Die an Phosphorsäure reichen Phosphatschlacken (Thomasschlacke) von der Verhüttung phosphorreicher Eisenerze werden als Dünger benutzt. In äußerst seine Fäden verteilte, nicht zu basische Schlacke bildet die Schlackenwolle (Ofenwolle), s. Mineralwolle.