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Gießen von Eisen in einem Kupolofen — Umschmelzen von Roheisen zu fertigen Gussstücken
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Piett

Erstellt von

Piett

25. Juni 2026US
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Gießen von Eisen in einem Kupolofen — Umschmelzen von Roheisen zu fertigen Gussstücken

Der Hochofen erzeugt Roheisen tonnenweise, doch Roheisen in Barren ist noch kein brauchbarer Gegenstand. Um es zu Töpfen, Rohren, Öfen und Maschinengestellen zu verarbeiten, schmilzt eine Gießerei es erneut ein und gießt es in Formen – und das Arbeitstier beim Umschmelzen ist der Kupolofen.

Ein Kupolofen ist ein hoher, mit Schamottestein ausgekleideter Eisenschacht, der von oben abwechselnd mit Schichten aus Koks, Roheisen und Kalkstein beschickt wird und nahe seiner Basis mit Luft angeblasen wird. Anders als der Hochofen verhüttet er kein Erz; er schmilzt lediglich bereits gewonnenes Eisen, schnell und günstig, und hält so einen stetigen Strom von flüssigem Metall zum Abstich bereit. Das schmelzende Eisen nimmt aus dem Koks etwas Kohlenstoff auf und fließt als graues Gusseisen durch das Abstichloch ab.

In Sandformen gegossen, die aus Holzmodellen geformt wurden, erstarrt das Eisen zu Gussstücken nahezu jeder Gestalt. Gusseisen ist spröde, aber bei Druckbelastung außerordentlich fest und lässt sich günstig in komplexe Formen gießen. Dadurch wurde der Kupolofen zum Herzstück der viktorianischen Industrie, der alles goss, von Kochtöpfen und Abflussrohren bis zu den Säulen und Maschinen der Fabriken selbst.

Erfahren
Ein ganzer Tag; der Kupolofen läuft stundenlang, sobald er angezündet ist

Anweisungen

1

Den Kupolofen verstehen

Ein Kupolofen schmilzt festes Roheisen und Schrott erneut zu flüssigem Gusseisen, das in Formen gegossen wird. Er verhüttet kein Erz wie ein Hochofen – er ist ein schneller, günstiger Schmelzofen, der eine Gießerei bedarfsgerecht mit flüssigem Eisen versorgt.
2

Kupolofen bauen und ausmauern

Baue einen hohen zylindrischen Stahlmantel, der mit Schamottesteinen ausgekleidet ist. Setze einen Kranz von Windformen für den Luftstrom nahe dem Boden, ein Abstichloch für das Eisen am Fuß des Schachts, ein Schlackenloch knapp darüber und eine Beschickungstür nahe der Oberseite.

Materialien für diesen Schritt:

SchamottesteineSchamottesteine100 Stück

Benötigte Werkzeuge:

HandschaufelHandschaufel
3

Den Koksbett entzünden

Füllen Sie den unteren Bereich des Kupolofens mit Koks und zünden Sie ihn an, sodass sich oberhalb der Windformen ein tiefes, glühendes Bett bildet. Dieses Bett schmilzt sowohl das Roheisen als auch trägt es die darüberliegende Charge, weshalb es vor dem Einfüllen von Eisen gut ausgebildet sein muss.

Materialien für diesen Schritt:

HüttenkoksHüttenkoks60 kg
4

Gebläse starten

Schalten Sie das Winderhitzungsgebläse durch die Blasformen ein, um den Koks auf Schmelztemperatur zu bringen. Ein Kupolofen ist auf einen kräftigen, gleichmäßigen Wind angewiesen – je stärker er bläst, innerhalb gewisser Grenzen, desto schneller schmilzt er das Eisen.

Benötigte Werkzeuge:

GebläseGebläse
5

In Schichten beschicken

Den Kupolofen von oben in sich wiederholenden Schichten beschicken: Koks, dann Roheisen und sauberer Schrott, dann Kalkstein als Flussmittel, dann wieder Koks. Nachfüllen, sobald die Beschickung absinkt, damit der Ofen kontinuierlich läuft.

Materialien für diesen Schritt:

RoheisenmasselnRoheisenmasseln80 kg
KalksteinplatteKalksteinplatte6 kg
6

Das Eisen schmelzen

Während die Charge in die heiße Zone absinkt, schmilzt das Eisen und tropft durch den Koks in die Mulde am Boden, wobei es unterwegs etwas Kohlenstoff aufnimmt und so als Gusseisen erhalten bleibt. Geschmolzenes Metall sammelt sich, bereit zum Abstich.
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Schlacke abflussen

Der Kalkstein wird zu Kalk und verbindet sich mit der Koksasche und Verunreinigungen zu einer Schlacke, die auf dem flüssigen Eisen schwimmt. Periodisch das Schlackenloch öffnen, um sie abzulassen, und so das Eisen im Gestell sauber halten.

Benötigte Werkzeuge:

AbstichstangeAbstichstange
8

Die Sandformen vorbereiten

Während der Kupolofen schmilzt, fertigen Sie Formen aus Formsand an. Drücken Sie feuchten Sand um ein Holzmodell in einem zweiteiligen Formkasten, entfernen Sie das Modell und schneiden Sie Kanäle, durch die das Eisen einfließen und die Luft entweichen kann. Halten Sie die Formen bereit, bevor Sie abstechen.

Materialien für diesen Schritt:

FormsandFormsand60 kg

Benötigte Werkzeuge:

FormkastenFormkasten
9

Abstich des flüssigen Eisens

Öffnen Sie das Abstichloch und lassen Sie das flüssige Gusseisen in eine vorgewärmte Gießpfanne laufen. Dies ist flüssiges Metall mit etwa 1300 Grad Celsius – halten Sie den Weg frei, arbeiten Sie hinter einem Schutz und stellen Sie sicher, dass Gießpfanne und Formen absolut trocken sind, um Dampfexplosionen zu vermeiden.

Benötigte Werkzeuge:

GießpfanneGießpfanne
10

Die Gussstücke gießen

Trage die Pfanne zu den Formen und gieße in einem gleichmäßigen Strahl, bis jede Form voll ist und das Eisen im Steiger sichtbar wird. Ein gleichmäßiger, ununterbrochener Guss verhindert eingeschlossene Gase und ergibt ein fehlerfreies Gussstück.
11

Ausschütteln und reinigen

Sobald das Eisen erstarrt und abgekühlt ist, wird der Sand entfernt und das Gussstück herausgehoben. Angüsse und Steiger werden abgetrennt, anhaftender Sand abgeschlagen und die Oberflächen glatt geschliffen. Das Abfalleisen und der Sand werden in die nächste Schmelze zurückgeführt.

Benötigte Werkzeuge:

WinkelschleiferWinkelschleifer
12

Gusseisen erkennen

Grauguss ist hart und spröde, aber außerordentlich druckfest und günstig in filigrane Formen zu gießen – er kann nicht geschmiedet, sondern nur gegossen und spanend bearbeitet werden. Von Kochtöpfen und Abflussrohren bis hin zu Säulen und Maschinenbetten bildeten die Gussteile aus dem Kupolofen das Gefüge des industriellen Lebens.

Materialien

5

Benötigte Werkzeuge

6

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