Titel: Ueber Neuerungen im Eisenhüttenwesen.
Autor: St.
Fundstelle: Band 246, Jahrgang 1882, S. 141
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Ueber Neuerungen im Eisenhüttenwesen. (Patentklasse 18. Fortsetzung des Berichtes Bd. 243 S. 398.) Mit Abbildungen auf Tafel 9. Ueber Neuerungen im Eisenhüttenwesen. Ueber die Zusammensetzung und Temperatur der Hochofengase bringen die Annales des Mines, 1881 Bd. 20 * S. 323 einen sehr beachtenswerten Aufsatz von A. Jaumain, Hochofen-Ingenieur der Société de la Providence in Marchiennes. Verfasser hat gefunden, daſs die Gase, welche durch das Centralrohr und durch das peripherische Rohr eines im Uebrigen offenen Gasfanges abgeführt werden, einen sehr groſsen Unterschied in ihrer Zusammensetzung und ihrer Temperatur aufweisen. So zeigten z.B. die Gase des Hochofens Nr. 2 in Marchiennes im Centralrohr 120°, während die am Umfange aufsteigenden Gase eine Temperatur von 248° hatten. Erstere bestanden dem Volumen nach aus 13,34 Proc. Kohlensäure, 21,60 Proc. Kohlenoxyd und 65,05 Proc. Stickstoff, dem Gewichte nach aus 19,47 Proc. Kohlensäure, 19,7 Proc. Kohlenoxyd und 60,83 Proc. Stickstoff, während die am Umfange des Schachtes aufgefangenen Gase dem Volumen nach aus 9,40 Proc. Kohlensäure, 25,20 Proc. Kohlenoxyd und 65,40 Proc. Stickstoff, dem Gewichte nach aus 14,03 Proc. Kohlensäure, 23,50 Proc. Kohlenoxyd und 62,47 Proc. Stickstoff bestanden. (Der Gehalt der Gase an Wasserstoff und Wasserdampf wurde vernachlässigt.) Ganz ähnliche Erscheinungen wiederholten sich bei verschiedenen anderen Hochöfen. Jaumain erklärt den höheren Kohlenoxydgehalt der seitlich abgefangenen Gase dadurch, daſs beim Niedergehen der Beschickung sich die Kokes am Umfange des Schachtes ansammeln und in Folge dessen die Gase den hier erleichterten Weg nehmen. Die Kohlensäure, welche festen Kohlenstoff von genügend hoher Temperatur antrifft, verwandelt sich dabei theilweise wieder in Kohlenoxyd; dieser Vorgang erfordert jedoch Wärme, kühlt also ab. In der Mitte des Ofens liegt die Beschickung dichter, die Geschwindigkeit der Gase und demzufolge deren Temperatur ist eine geringere und sie können entweichen, ohne zersetzt zu werden. Durch die an den Schachtwänden eintretende Reaction wird demnach ein gröſserer Kohlenstoffverbrauch bedingt, weshalb Hochöfen von sehr groſsem Inhalt (über 350cbm), die eine für ihr Ausbringen verhältniſsmäſsig groſse Schachtwandoberfläche haben, in viel gröſserem Maſse Veranlassung zur Reduction der Kohlensäure durch festen Kohlenstoff geben und deshalb unökonomischer arbeiten als kleinere Oefen. Als Beispiel hierfür wird der Ofen Nr. 1 von Marchiennes angeführt, welcher nach der Zustellung nur 961k Kokes auf 1l weiſsen Roheisens verbrauchte, während im 3. Jahre bei schon stark angegriffenem Schacht, jedoch unter sonst gleichen Verhältnissen, der Kokesverbrauch auf 1080k stieg. Nach einer umfangreichen Ausbesserung, nach welcher der Schacht keine regelmäſsige Form mehr hatte, blieb der Kokesverbrauch sogar bis auf 1130k. Gruner (Daselbst S. 336) weist auf den Werth der Jaumain'schen Untersuchungen hin, welche festgestellt haben, daſs man aus der Einzelbetrachtung der central und am Umfang abgefangenen Hochofengase nicht auf den Gang des Hochofens schlieſsen könne; dies ist nur dann möglich, wenn der Hochofen eine ganz geschlossene Gicht besitzt. Es werden sodann die Gestalt und die Betriebs Verhältnisse der 12 von Jaumain untersuchten Hochöfen angegeben und diese mit den Gasanalysen in Beziehung gebracht. Daraus ergibt sich, daſs beinah cylindrische Ofenschächte vortheilhafter sind als sogen. „gedrungene“ Schächte, bei welchen das Verhältniſs H : D, der Gesammthöhe zum Durchmesser des Kohlensackes, sich innerhalb der Grenzen 2,83 und 3,87 bewegt, daſs aber diese Vortheile zum Theil durch Anordnung einer peripherischen Gasabführung wieder aufgehoben werden. Nach Gruner soll ein Hochofen niemals den Inhalt von 200 bis 250cbm überschreiten und der Gebläsewind eine so hohe Pressung besitzen, daſs die Verbrennung in der Achse des Hochofens vor sich geht; diese Pressung wird jedoch allein bedingt durch die Durchlässigkeit der Beschickungssäule, nicht aber durch die Dichtigkeit des Brennmaterials. Es muſs also der Winddruck um so stärker sein, oder der Hochofen um so weniger hoch, je zerreiblicher die Kokes oder die Holzkohlen, oder je mehr z.B. der Anthracit in der Wärme zerspringt und je kleiner und zerdrückbarer die Eisenstein- und Kalkstücke sind. Der Kokesverbrauch wird um so geringer, je gröſser innerhalb gewisser Grenzen der Durchmesser des Centralrohres ist. Für alle Fälle ist es zweckmäſsig, letzteres am unteren Ende zu erweitern und dem äuſseren Cylinder eine solche Form zu geben, daſs er in der Verlängerung des Schachtes liegt. – Nach Untersuchungen von Lürmann in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure. 1882 S. 266 ergeben sich jedoch noch bessere Resultate, wenn die seitliche Gasabführung ganz vermieden und nur ein genügend weites Centralgasrohr verwendet wird. Bei dem Flammofen mit Erdölheizung von J. W. Houchin und J. R. Houchin in Brooklyn (* D. R. P. Nr. 16 786 vom 21. Juni 1881) wird das in den Feuerraum des Ofens mündende Zuführungsrohr behufs Zerstäubung des Erdöles von einer ringförmigen Winddüse umschlossen. Oberhalb dieser Düse liegt eine einfache Winddüse, deren Mittellinie die oberste Kante der Feuerbrücke nahezu berührt und welche die zur Verbrennung des Erdöles nothwendige Luft zuführt. Das Windleitungsrohr wird zur Erhitzung des Windes in verschiedenen ∩-förmig gebogenen Rohrsträngen durch den Fuchs geführt. Um bei dem Apparat zum Einblasen von Luft unter das Metallbad im Flammofen (vgl. 1881 240 * 306) von F. Würtenberger in Ruhrort eine schnelle Auswechselung der Düse ermöglichen zu können, ohne das Windrohr entfernen zu müssen, wird in das Ende des letzteren ein kleineres Rohrmundstück eingeschraubt oder mehrere Mundstücke werden bei Anordnung mehrerer Windlöcher mittels eines Reductionsmuffes daran befestigt und um diesen die aus feuerfestem Material hergestellte Düse gelegt (* D. R. P. Zusatz Nr. 17220 vom 5. Januar 1881). Letztere kann durch einfaches Verkitten oder mittels eines Bajonnetverschlusses an das Windrohr angeschlossen werden. Behufs einer gleichmäſsigen Vertheilung des Kohlenstoffes im Cementstahl verschmilzt man letzteren gewöhnlich in Tiegeln zu Guſsstahl. Aube's Steel- und Gas-Company in Paris (D. R. P. Nr. 17658 vom 20. August 1881) glüht den Cementstahl zu demselben Zweck bei 600 bis 700° in einer glasirten Retorte, in welcher eine Wasserstoffatmosphäre unterhalten wird. Es findet dabei ein Austausch des Kohlenstoffes der einzelnen Eisenschichten (ohne Oxydation) durch Molecularwanderung statt, so daſs der Gehalt desselben nach einigen Stunden überall ein gleicher ist. Der Tiegelschmelzofen von Georg Fischer in Hainfeld, Niederösterreich (* D. R. P. Nr. 8045 vom 10. Juni 1879) besteht aus einem oben und unten offenen, in horizontalen Zapfen hängenden kleinen Schachte, auf welchem oben eine mit Einsatzöffnung versehene Haube ruht und gegen den von unten der Windkasten angedrückt wird. Auf der zum Durchtritt des Windes durchlöcherten Deckplatte des letzteren ruhen Tiegel und Brennmaterial. Auſserdem besitzt der Schacht an seinen inneren Wandungen senkrechte Kanäle, durch welche ebenfalls Verbrennungsluft dem Schachte zugeführt wird. Nach dem Zusatzpatent * Nr. 16593 vom 25. Juni 1881 wird die Einsatzöffnung der Haube durch ein Ventil geschlossen, welches mit Oeffnungen versehen ist, die einen Theil der Verbrennungsprodukte durchlassen, so daſs das über dem Ventil in einem Fülltrichter befindliche Brennmaterial vorgewärmt werden kann. Ein anderer Theil der Gase soll durch besondere Kanäle zum Boden des Schachtes zurückkehren und sollen hier die noch nicht verbrannten Kohlenstofftheile unter Zutritt von Luft verbrannt werden. Der Rest der Gase entweicht direkt in die Atmosphäre. Das Verfahren zur direkten Darstellung von Eisen und Stahl durch Erhitzen von Eisenerzen mit Reductions- und Fluſsmitteln in röhrenförmigen Eisenblechgefäſsen von Ph. S. Justice in London (* D. R. P. Nr. 2717 vom 23. November 1877 und Nr. 17221 vom 22. Januar 1881) schlieſst sich in den Hauptpunkten dem von Du Puy angewendeten Verfahren (vgl. 1881 242 290) an. Um Eisenröhren ohne Schweiſsnaht herzustellen, bringt A. L. Norphy in Philadelphia (* D. R. P. Nr. 18034 vom 30. Juli 1881) eine Puddelluppe durch Hämmern in eine cylindrische Gestalt und durchlocht oder durchbohrt sie dann der Länge nach. Aus diesem Rohblock werden die Röhren durch Ziehen über einen Dorn hergestellt. Man umgeht durch dieses Verfahren die Umformung der Luppe in Bleche und dieser in Röhren. Weshalb man aber gerade Puddeleisen und nicht Guſs- oder Fluſsstahl für den Rohblock wählt, ist nicht recht erklärlich, da ja die Schweiſsbarkeit, welche man gegen die Wahl des Guſsstahles vorbringen könnte, bei dem Herstellungsverfahren gar nicht in Betracht kommt. Die Ausladung eines Gieſskrahnes für Bessemerwerke gröſser als 4 bis 5m zu machen, geht nicht an, weil die Drehung desselben und die genaue Einstellung der Gieſspfanne über die Formen dadurch erschwert wird. Da ferner die Handhabung der Gieſsvorrichtung bei in 2 Reihen hinter einander in der Gieſsgrube aufgestellten Formen unbequem und ein Auswechseln der voll gegossenen Formen während eines Gusses unthunlich ist, so sann man auf Mittel, den Raum zur Aufstellung einer gröſseren Anzahl von Formen zu gewinnen, um Birnen mit 10, ja 15t Inhalt verwenden zu können. R. M. Daelen beschreibt in Stahl und Eisen, 1882 S. 152 zwei Gieſsgruben-Anordnungen, welche diesen Zweck verfolgen und sich in der Praxis schon bewährt haben. Die erste (Fig. 4 bis 7 Taf. 9) ist schön seit 7 Jahren im Bochumer Verein für Bergbau und Guſsstahlfabrikation in Betrieb und gestattete im J. 1880 das Vergieſsen von 52 Hitzen in 24 Stunden. In die Gieſsgrube, welche 3 Birnen besitzt, mündet in radialer Richtung ein schwach gekrümmter Graben, von derselben Tiefe wie erstere. In demselben werden die Formen in gewöhnlicher Weise aufgestellt, die Gieſspfanne (Fig. 1 bis 3 Taf. 9) auf einem Wagen über dieselbe gefahren und durch das Bodenventil in die Formen entleert. Zu diesem Zwecke wird der Wagen unter die im Gieſskrahn hängende Gieſspfanne gefahren und letztere auf den Wagen abgesetzt. Die Bühne für die Gieſspfanne kann durch Handrad und Schnecke um eine senkrechte Achse gedreht werden. Der Wagen wird durch eine Kette ohne Ende bewegt, welche in einer Rinne an der einen Grabenkante entlang geführt ist und von einer Zwillingsdampfmaschine auf eine Trommel auf- und abgewickelt wird. Zur genauen Einstellung dient ein durch Hand zu betreibendes Vorgelege am Wagen selbst. Der unter der Gieſspfanne aufgehängte Trichter besitzt zwei Bodenöffnungen, so daſs gleichzeitig zwei neben einander stehende Formen voll gegossen werden können. Am Gieſsgraben entlang sind in der Entfernung von 10 zu 10m Blockkrahnen aufgestellt. In der Gutchoffnungshütte in Oberhausen II mündet der stark gekrümmte Gieſsgraben tangential in die Gieſsgrube (vgl. Fig. 8 Taf. 9) und wird durch einen centralen Laufkrahn bedient. Wie die Fig. 8 zeigt, dreht sich letzterer um den Mittelpunkt des Kreises, welchen der Gieſsgraben beschreibt, auf der Säule B und wird in der Nähe des Grabens von 2 Laufrädern E, welche auf Schienen F rollen und mittels eines Rädervorgeleges von Hand gedreht werden können, unterstützt. Der Gieſspfannen-Wagen H rollt auf den unteren Trägerflanschen und läſst sich durch den hydraulischen Cylinder J in radialer Richtung verstellen. Das Absetzen der Pfanne auf den Wagen erfolgt durch Senken des Hauptgieſskrahnes. Zweckmäſsig ist es, die Gieſspfanne in dem Wagen in Schildzapfen aufzuhängen, um dieselbe beim Versagen der Gieſsvorrichtung mittels einer der bekannten Kippvorrichtungen kippen zu können. Derartige Einrichtungen sind von besonderem Werthe für Bessemerwerke, welche nach dem basischen Verfahren arbeiten. Sie lassen die ganze Gieſsgrube nach dem Entleeren der Birne frei, so daſs die Entfernung der Schlacke aus ersterer ungehindert vorgenommen werden kann. In Horde ist seit ½ Jahr ein fahrbarer Gieſskrahn in Betrieb, welcher auf 3 Stahlachsen mit je 2 Stahlrädern ruht und auf einem Geleise läuft, das parallel der Mittellinie der in einer Geraden angeordneten Birnen liegt. Die Oberfläche des starken und sehr schweren Krahngestelles scheidet sich in zwei Hälften; die eine wird von dem eigentlichen Krahn eingenommen. Er besteht aus zwei schmiedeisernen Trägern, welche mit dem in der Mitte zwischen ihnen angeordneten hydraulischen Cylinder fest verbunden sind. Auf der einen Seite dieses Cylinders ruht auf den Trägern die radial verschiebbare Gieſspfanne, auf der anderen das Gegengewicht. Die Vorrichtungen zum Verschieben und Kippen der Gieſspfanne sind die bekannten. Der hydraulische Cylinder stülpt sich über einen mit dem fahrbaren Gestell fest verbundenen Plunger, so daſs die Träger sammt Gieſspfanne mittels Kettenrollen und Kette um diesen Plunger herumgeschwenkt, gleichzeitig aber auch durch Einleitung von Druckwasser in den hydraulischen Cylinder gehoben werden können. Der Krahn hat eine Ausladung von 2m,25, eine Hubhöhe von 1m, während die Verschiebbarkeit der 10t fassenden Pfanne 1m beträgt, so daſs 2 Reihen Formen bedient werden können. Auf der zweiten Hälfte des Krahngestelles liegen eine kräftige Zwillingsdampfmaschine mit Reversirsteuerung, welche mittels 2 Stirnräder und 2 Kegelräder die mittlere Laufachse in Umdrehung versetzt, eine starke Dampfpumpe und ein vertikaler Röhrenkessel von 10e für 6at Ueberdruck. Die Dampfpumpe dient sowohl zur Speisung des Kessels, als des hydraulischen Cylinders, besonders zum Ersatz des beim Gieſsen durch die Stopfbüchsen verloren gehenden Wassers. Auſserdem ist mit einer Kolbenstange der Zwillingsmaschine noch ein Pumpwerk für 20at verbunden, dessen Saugrohr in einen im Gestell gelagerten Wasserbehälter taucht. Diese Pumpe dient demselben Zweck wie die Dampfpumpe; nur war letztere neben jener noch nothwendig, um bei still liegendem Krahn nicht die Bewegungsvorrichtung der Laufachse auskuppeln zu müssen, wenn man Druck- oder Speisewasser bedurfte. Die Zwillingsmaschine liegt unter einem Belag von Riffelblech und ist dadurch gegen Stöſse und Funkensprühen geschützt. Desgleichen sind für den Maschinisten Schutzwände angebracht. Die Handhabung des Krahnes in Horde geschieht in der Weise, daſs die Gieſspfanne, nachdem sie unter den Birnen mit Stahl gefüllt ist, um 180° herumgeschwenkt wird und in dieser Lage ihren Inhalt in den auf der den 4 Birnen gegenüber liegenden Seite des Geleises angeordneten geraden Gieſsgraben entleert. In dem Stahlwerk zu Peine, welches für 6 Birnen angelegt wurde, ist das Herumschwenken des Krahnes nach dem Füllen dadurch vermieden, daſs die auf beiden Seiten der Birnen angeordneten Gieſsgraben auf derselben Seite des Geleises liegen, wie folgende schematische Skizze Textabbildung Bd. 246, S. 146 erkennen läſst, in welcher die Punkte die Birnen, die kurzen Linien die Gieſsgraben und die lange Linie das Geleise bedeuten. Die Gieſsgraben liegen unter leichten Schuppen, so daſs die Arbeiter weder an den Birnen durch die heiſsen Guſsblöcke, noch an den Formen durch glühende Schlacken u.s.w. belästigt werden. Die Einrichtungen, welche von der Märkischen Maschinenbau-Anstalt, vormals Kamp und Comp. in Wetter an der Ruhr ausgeführt wurden, erleichtern den Betrieb der Bessemerwerke bei Ausführung des Thomas'schen Entphosphorungsverfahrens ungemein. (Nach Stahl und Eisen, 1882 * S. 405.) Zur Herstellung basischer Ofenfutter benutzen O. Junghann und H. Uelsmann in Königshütte (D. R. P. Nr. 16510 vom 29. September 1880, Zusatz zu Nr. 10411, vgl. 1880 238 423) phosphorsauren Kalk oder thierische Knochenasche und als Bindemittel hierfür reine Alkalien. Letztere sollen einen Gehalt von 3 Proc. in der Grundmasse ausmachen. Die Masse wird entweder in die Oefen eingestampft, oder zu Ziegeln, Düsen, Muffeln u.s.w. geformt und dann bei stärkster Glühhitze gebrannt. Gichtverschluſs für Hochöfen. Der sogen. Parry'sche Trichter ist, wie J. Schlink im Stahl und Eisen, 1882 S. 136 ausführt, einer der besten und bequemsten Gichtverschlüsse für Hochöfen, leider aber nicht überall anwendbar, weil starke Wechsel in der äuſseren Beschaffenheit des Möllers die Lage verändern, welche die niedergehenden Gichten im Hochofen einnehmen und dadurch den Betrieb stören können. Nasse, mulmige Erze fallen an ganz andere Stellen des Hochofenschachtes als trockene, stückreiche Eisensteine. Daſs man im Middlesborough-Bezirk, wo die Erze eine ziemlich grobe Gleichmäſsigkeit zeigen, allmählich auf richtige Abmessungen des Trichters gekommen, ist leicht erklärlich, während bei unseren wechselnden Beschickungen die allgemeine Einführung auf Schwierigkeiten stöſst. Manche Abänderungen wurden vorgeschlagen, um den Uebelstand zu beseitigen oder wenigstens zu mildern. In Fig. 9 und 10 Taf. 9 ist ein solcher Versuch dargestellt, welcher aber vielleicht in ähnlicher Weise von anderer Seite bereits gemacht wurde, weshalb Schlink keineswegs das unbedingte Erstlingsrecht beanspruchen möchte. Der Grundgedanke besteht darin, daſs das Aufgeben, anstatt in einem einzigen Kreise zu erfolgen, auf mehrere concentrische ausgedehnt ist und hierdurch eine bessere Vertheilung der Materialien erzielt wird. Der Haupttrichter ist durch einen festliegenden, von 6 Armen getragenen Ring in zwei Theile getheilt, wovon jeder seinen eigenen beweglichen Kegel hat. Der äuſsere bildet einen hochrückigen Ring, während der innere ein vollständiger Conus ist. Jeder bewegliche Kegel hat seine besondere Senkvorrichtung; der innere leichtere einen einfachen Hebel, der äuſsere ein Doppelhebelwerk, beide mit besonderen Kabelwinden versehen. Wird der äuſsere Ring allein gesenkt, so fällt die Beschickung theils an den Rand des Hochofenschachtes, theils in die Mitte. Senkt man den inneren Kegel zuerst, so fallt ein groſser Theil des Materials zwischen Rand und Mitte; senkt man beide Verschluſsdeckel gleichzeitig, so fällt der gröſsere Theil an den Rand und kann man den Rest nach Belieben vertheilen, indem der äuſsere Ring oder der innere Kegel weiter herabgelassen wird. Diese verschiedenen Möglichkeiten müssen für jede Beschickung ausprobirt werden und gestatten ein gutes, regelmäſsiges Aufgeben. Es lassen sich noch eine Menge Combinationen in der Anordnung und Zahl der Verschluſsdeckel treffen; doch liegt der Fehler einer zu complicirten Einrichtung nahe. Der Abzug der Gicht erfolgt an zwei gegenüber liegenden Stellen; an die beiden Stutzen schlieſsen sich die Grasleitungen an. Die ganze innere Ausrüstung des Haupttrichters kann mittels der Hebel- und Windwerke leicht hochgezogen werden, was bei nöthigen Reparaturen von Werth ist. Schlieſslich sei noch ausdrücklich bemerkt, daſs die Zeichnung nur den Grundgedanken, aber nicht die constructive Ausbildung der vorgeschlagenen Einrichtung wiedergeben soll. St.

Tafeln

Tafel Tafel 9
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