Fluss

 

 

 

 DELPUBLISERING. Artikkelen kompletteres senere.

  

 

Fluss/flussmiddel/fluks/smeltemiddel/fussel (ty. Flussmittel/Fluss)

 

Hjelpestoff tilsatt smelteprosessen for å gjøre malmen lettere smeltbar, bedre utsepareringen av metallet og fremme dannelsen av lettflytende slagg.

 

KOBBERFREMSTILLING

Det vanligste f. i kobbermetallurgien var kvarts. Kvarts ble tilsatt både for å øke smelteheten slik at seigslagg ble oppløst og for å avbinde jernoksidet i smelten til et lavtsmeltende såkalt fayalittslagg. Andre f. var de lettsmeltelige stoffene svovel (i svovelkis), slagg fra svartkobbersmeltingen, flusspat og kalk[1] som ble tilsatt som slaggdannere og/eller for å senke smeltepunktet i smelten og derved gi en mer lettflytende smelte/slagg og en bedre smeltegang.[2] Svovel ble også tilsatt skjærsteinsmeltingen mer målrettet for å motvirke dannelsen av jernsu.[3]

En lettflytende smelte ga redusert metalltap ved at det smeltede metallet, som var tyngst, lettere kunne synke ned og samle seg til én masse under et lag slagg som ga metallet beskyttelse mot forbrenning og luftoksidasjon. Oksidert metall stiger opp og blander seg lettere med slagg.

God kjennskap til den påsatte malm og dens egenskaper ved smelting (tung-/lettsmeltelig) var en nødvendig forutsetning riktig dosering, evt. miks av f.. Formålstjenlig kunnskap kunne erverves ved probering (småskala prøvesmelting).

De fleste f. fungerte først og fremst som katalysatorer for å bedre forholdene i smelten, men hadde liten direkte påvirkning på smeltegodset.

Ved god og smidig smeltegang ble det ofte sagt at ovnen arbeidet "rent".

 

Slagget måtte ikke være så tyntflytende at det fløt for raskt bort til å gi metallet under den nødvendige beskyttelse. I tillegg fantes mekanisk innblandede metallkorn i slagget som trengte tid til å synke ned. Det var også en vanlig erfaring at tynnslagg angrep ovnsmurer og herdfôring. Også et for tyktflytende, dvs. tilstørknende, slagg var uheldig fordi det ga en generelt tregere smelting, dårligere separasjon metall/slagg og gjerne seigslaggavsetninger som satte seg fast i herdfôringen. Fjerning av slike avsetninger påførte smelteren et tungt merarbeid og kunne medføre at smeltingen måtte avbrytes. 

Tilslag med f. hadde også negative konsekvenser. Bruken var direkte kostnadsdrivende fordi de medførte økte fyringutgifter da også f. måtte bringes opp til smeltetemperatur og fordi f. kostet penger og/eller medførte merarbeid. Indirekte var f. kostnadsdrivende fordi de tok plass fra malmen, dvs. bruken reduserte metallproduksjonen pr tidsenhet. Den ga også økt slaggmengde som igjen medførte høyere tap av kobber i slagg (fordi alt slagg inneholder kobber). Den ideelle beskikning bestod derfor av en malm/malmblanding som var selvgående, dvs. sammensatt slik at tilsats av f. var overflødig.[4] Det synes imidlertid som om malmen gjennomgående var av en slik art at tilslag av f. var nødvendig for å oppnå en god og effektiv smelteprosess.

 

Varia:

- En hevdvunnen metode for bedre prosesskontroll var å foreta prøvesmeltinger av små kvanta, såkalt probering, før man startet smelting i stort. Ved probering av aktuelle beskikninger kunne man således få kunnskap om en malm var selvgående, eller om det var hensiktsmessig å blande den med andre malmer, evt. om det var nødvendig å tilsette f.. Proberingen kunne også gi svar på hvilke(t) f. som burde tilsettes og i hvilke mengder.

Omfanget av probering ved norske kobberverk er usikkert. Trolig var det ofte slik at man stolte på smelterens erfaring og kunnskap om den lokale malm, eller man hadde ikke kompetanse og utstyr til å gjennomføre proberingen på en forsvarlig måte. Probering var aktuelt på en rekke områder av bergverks- og hyttedriften, se probering.

Fotnoter

1. Kalk var aktuelt som f. for sterkt kvartsholdige malmer som man særlig finner i Telemark med sine hydrotermale bergartsdannelser. Kalk som fluss synes å ha vært en del brukt i kontinental kobberindustri. Rinman opplyser ellers i sitt Bergwerks Lexicon (1789) at kalk nylig var forsøkt satt på ovnen som eneste tilslag før utstikking og litt i slaggherden etter utstikking." Detta har uträttat så mycket, at härden blifvit nästan aldeles upränsad och fri ifrån den mästa nas [urene avsetninger] så at med sulubruket [skjærsteinsmeltingen] kunnat fortfaras ända til 40 dygn."
2. Både kvarts og feltspat ble ved kontinentale bergverk omtalt som "Flusstein". (Rinman op.cit.). Det var ellers en gammel erfaring at når stoffer blandes sammen, får de et lavere smeltepunkt enn stoffene hver for seg. Et eksempel fra dannelsen av fayalittslagg, jfr ovenfor: Fayalittslagg (med jernoksid og kvarts) har smeltepunkt ved ca 20-40 vekt % SiO2 (kvarts) rundt 1200 º C, mens ren jernoksid, FeO, smelter ved 1371 º og kvarts ved 1725 º C.(Espelund 2005 (229):41)
3. Jernsuer var store klumper av utredusert jern som samlet seg i bunnen av smelteherden, se jernsu.
4. Der hvor det var aktuelt, blandet man gjerne fattig, kvartsrik malm med en kobberrik malm.