Titel: | Weiß- oder Feinofen für Gase auf der Königshütte in Oberschlesien, nach Eck. |
Fundstelle: | Band 89, Jahrgang 1843, Nr. XXXI., S. 116 |
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XXXI.
Weiß- oder Feinofen fuͤr Gase auf
der Koͤnigshuͤtte in Oberschlesien, nach Eck.
Aus Karsten's Archiv, Bd. XVII, durch das polyt.
Centralblatt 1843, 11. Heft.
Eck's Weiß- oder Feinofen für Gase.
Die schlesischen Hütten sind durch die zinkische Beschaffenheit ihrer Erze, welche
Nachtheil von einer Abkühlung im oberen Ofentheile und baldige Verstopfung der
Canäle durch Zink sowohl als Verschlechterung des Eisens durch das in größerer Menge
dem Gase folgende Silicium befürchten ließ, bis jezt von Anwendung der Hohofengase
zum Puddeln u. s. w. abgehalten worden. Aus diesen Gründen stand man auch auf der
Königshütte von der Benuzung der Hohofengase zu jenen Zweken ab. In Berüksichtigung
der veröffentlichten großen Vortheile von der Anwendung des Kohlenoxydgases beim
Feinen oder Weißen des Roheisens, indem jenen Nachrichten zufolge der Abgang beim
Raffiniren nur 2 3/5 Proc. betragen sollte, und dabei sogar eine Verminderung auf 1
bis 1½ Proc. in Aussicht gestellt ward, kam man bald auf den Gedanken,
brennbare Gase besonders zu jenem Zwek zu erzeugen, und dieß um so mehr, als hiezu
am vortheilhaftesten rohe, an und für sich viel Gas gebende Steinkohlen angewendet
werden konnten, während das Raffiniren des Roheisens im gewöhnlichen Feinherde nur
bei Kohks geschehen kann, deren unmittelbare Berührung mit dem Eisen überdieß, wegen
des Schwefelgehalts der Kohks, der Qualität des Products nicht gerade zuträglich
seyn dürfte. Nächstdem war auch zu erwarten, daß bei dieser Art der Brennmaterialbenuzung, wo
sämmtlicher in Gas aufgelöster Brennstoff mittelst einer angemessenen Quantität
heißen Windes ungleich vollkommener verzehrt wird, als bei den gewöhnlichen
Methoden, noch ein namhafter Gewinn an Kohlen erreicht werden würde. Zu Ende des
Jahres 1841 erbaute man daher einen Flammenofen, sezte mit diesem unmittelbar einen
Gaserzeugungsofen in Verbindung und leitete die erforderliche heiße Gebläseluft von
einem nahe liegenden Windersezungsapparat des einen Hohofens ab. Bei der
Windzuführung in den Gasofen ging man von der Idee aus, nur so viel Wind und mit so
niedriger Pressung einzuleiten, daß solcher sich schon im unteren Theile des
Gasofens vollkommen zersezen, die oberen Schichten der Steinkohlen aber bloß durch
die entwikelte Glühhize selbst ihr Gas abgeben und dann als Kohks niederrüken
mußten, um sodann durch den Wind in Kohlenoxydgas umgewandelt zu werden. Sollte sich
dabei auch gleichzeitig Kohlensäure bilden, so stand zu erwarten, daß diese durch
die oberen glühenden Kohlenschichten in Kohlenoxydgas umgewandelt werden mußte. Die
Einführung des Windes in den Ofen geschah anfänglich unterhalb eines Rostes, der
sich aber oft sehr versezte und sonstige Uebelstände herbeiführte, welche die
gleichförmige Gasentwikelung hemmten. Man verwarf daher den Rost und führte den Wind
nach der bekannten, sogenannten Seffströmischen Methode in den Gasofen, und dieses
Verfahren hat sich auch als höchst zwekmäßig bewährt.
Die sich entwikelnden Gasarten konnten aus Mangel an unzersezter atmosphärischer Luft
im oberen Raume des Gasofens nicht zum Entflammen kommen, sondern die Entwikelung
ihrer vollen Heizkraft mußte erst dann erfolgen, wenn sie durch einen Canal in den
anschließenden Flammenofen ihren Abzug fanden und hier mit einem angemessenen
Quantum heißen Windes in Berührung traten. Jenen Canal machte man nur ganz kurz, um
die Gase möglichst heiß in den Flammenofen eintreten zu lassen. Zur Entzündung
dieser Gase, welche nun neben dem Kohlenoxydgas auch alles Kohlenwasserstoffgas der
rohen Steinkohlen enthielten, leitete man die heiße Gebläseluft, mit stärkerer
Pressung als beim Gasofen, so ein, daß solche mit den Gasen in möglichst innige
Berührung kommen mußte. Die richtige Quantität war nicht sogleich festzustellen,
sondern mußte sich erst aus der Erfahrung ergeben, wegen der nicht bestimmbaren
Menge der aus den rohen Kohlen sich entwikelnden Gase, weßhalb auch das dem Gasofen
für die Minute zu gebende Windquantum und die Menge des dadurch zu erzeugenden
Kohlenoxydgases nicht zum Anhalten genommen werden konnten.
In Folge mehrerer Versuche stellte man das Windquantum:
beim Gasofen in der Minute auf
263
Kubikfuß atm. Dichtigkeit,
beim Windkasten zur Verbrennung der Gase am angemessensten auf
327
Kubikf. von atm. Dichtigk.,
wonach in der Minute zusammen
590
Kubikfuß Luft von atmosphärischer Dichtigkeit verwendet wurden
Die Zuleitung geschah anfänglich durch mehrere Düsen, welche man zwischen dem Gewölbe
des Gasofens in das dicht anschließende, höher liegende
Gewölbe des Flammenofens in der ganzen Breite des lezteren vertheilt, und zwar
stechend, d. h. gegen den Horizont geneigt, einmünden ließ, um die Flamme möglichst
auf den Herd zu leiten. Man fand aber, daß sich dabei isolirte Strahlen bildeten,
die keine gleichförmige Hize im Ofen erzeugten; man ging deßhalb von den Düsen ab
und construirte einen Windkasten aus Eisenblech von fast der ganzen Breite des
Flammenofens, mit einem Schliz von starken Eisenschienen, aus welchem der Wind
ebenfalls stechend und in der ganzen Breite des Herdes in den Flammofen einströmte.
Die Verbrennung der Gase zeigte sich nun ganz nach Wunsch und so vollkommen, daß in
allen Theilen des Ofens, von der Feuerbrüke ab bis zum Fuchse, in kurzer Zeit sich
eine gleichförmig starke Weißgluth herstellte, ohne daß bei der Esse der mindeste
Abzug von noch freiem wasserstoffhaltigem Rauch bemerkbar war.
Vermittelst der stechend einwirkenden Gebläseluft wurde die Flamme stark genug
niedergedrükt, so daß der Herd sehr schnell in Weißglühhize versezt wurde. 18 bis 20
Cntr. vollkommen graues Kohkroheisen schmolzen in einer Zeit von 2 Stunden ganz
flüssig ein, so daß man zum Feinen schreiten konnte. Um in der Masse eine kreiselnde
Bewegung zur Beschleunigung des Feinens hervorzubringen, legte man in der Rükwand
des Ofens, später auch auf der Einsazseite, mehrere ganz enge Düsen in verschiedener
Richtung, stark stechend ein und verringerte dagegen das Windquantum bei oben
erwähntem Windkasten, um keinen Ueberschuß an Luft, durch welchen sich die Hize
vermindert haben würde, in den Ofen eintreten zu lassen. Man erreichte auch nach
mehreren Versuchen in der Lage und Richtung der Düsen den gewünschten Zwek
hinsichtlich der kreiselnden Bewegung des Eisens vollkommen; aber es zeigte sich
keineswegs die erwartete energische Einwirkung der verbrannten Gase — der
gebildeten Kohlensäure und des Wassergases als Producte der Verbrennung — auf
die Kohlenabscheidung vom Eisen, obgleich das Roheisen nur etwa 2 Zoll hoch im Herde
vertheilt stand, auch versuchsweise die sich erzeugende Schlakendeke öfters
abgezogen wurde, um den Gasen eine freie Oberfläche des Eisens darzubieten. Ja
selbst, als man die Hize so weit steigerte, daß sie einen Ueberschuß von Luft
vertragen konnte,
schritt der Feinungsproceß doch auffallend langsam vor, so daß sich dadurch sowohl
der Abgang als der Kohlenverbrand viel höher stellten, als man erwartete, und die
etwaigen Ersparungen dabei, mit den Mehrkosten der Löhne, des Gebläseaufwandes, so
wie der Unterhaltung des Ofens, bei einer so niedrigen Production als sie sich
ergab, in kein vortheilhaftes Verhältniß zu stehen kamen. Ein jedesmaliger Einsaz
von 18 Cntr. erforderte durchschnittlich sieben Stunden. Die Production in der Woche
konnte daher nur auf etwa 336 Cntr. Feineisen gebracht werden, bei einem
durchschnittlichen Roheisenabgang von 11½ Proc., wie er sich bei dieser
Feinungsmethode ergab. Der Kohlenverbrauch für 1 Cntr. Feineisen ergab sich
durchschnittlich zu 1½ Kubikfuß.
Es blieb nun noch übrig, ein anderweitiges Mittel zur Hülfe zu nehmen, um —
worauf es hier lediglich ankam — den Feinungsproceß mehr zu beschleunigen.
Man entschied für den Zuschlag von reinen Eisenerzstuffen — von den in der
hiesigen Muschelkalkformation vorkommenden okrigen Eisenoxydhydraten — von
denen man 4 bis 5 Proc. im gröblich zerstampften Zustande auf das flüssig
eingeschmolzene Roheisen nach und nach eintrug und mit demselben gut durchrührte. Es
bildete sich sehr schnell eine höchst dünnflüssige Schlake, die ganze Masse kam bald
in gute treibende Bewegung und es bedurfte hiezu nur der Mitwirkung einer einzigen
Düse mit einer Neigung gegen den Horizont von 25°. Das Eisen fing bald an
Funken auszuwerfen und in Zeit von einer Stunde wurde auf Grund einer genommenen
Probe das beste Feineisen abgestochen. Hiemit war die Aufgabe gelöst, und ein höchst
zufrieden stellendes Resultat in Bezug auf die Größe der Production erlangt, indem
solche füglich auf 600 Cntr. wöchentlich gestellt werden kann. Es sind bereits
mehrere hundert Cntr. Roheisen auf solche Art gefeint worden, bei welchen sich der
Abgang, mit Rüksicht auf das aus den Stufferzen auszubringende Eisen, zu 10½
Proc., und der Kohlenverbrauch auf etwa nur 1 Kubikfuß für 1 Cntr. Feineisen ergeben
hat.
Wahrscheinlich dürfte sich der Kohlenverbrauch noch ermäßigen, wenn, wie es Absicht
ist, mit dem Winde des Gasofens noch ein angemessenes Quantum Wasser eingeführt
wird, um durch dessen Zersezung in den glühenden Kohlenschichten des Gasofens
brennbare Gase zu bilden, durch welche die Hize im Flammenofen um so höher
gesteigert werden muß, als mit jenen Gasen kein der Hizentwikelung schädliches
Stikstoffgas — wie bei der Anwendung der atmosphärischen Luft — mit
eingeführt wird.