Titel: Ueber Neuerungen im Eisenhüttenwesen.
Fundstelle: Band 257, Jahrgang 1885, S. 235
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Ueber Neuerungen im Eisenhüttenwesen. (Patentklasse 18. Fortsetzung des Berichtes Bd. 255 S. 421.) Mit Abbildungen auf Tafel 17. Ueber Neuerungen im Eisenhüttenwesen. In der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1885 * S. 245 ist ein Vortrag von Weinlig über den Einfluſs der Hochofen-Abmessungen sowie der Gas fange auf die Betriebsergebnisse der Hochöfen im Allgemeinen sowie der Siegener Hochöfen im Besonderen veröffentlicht. Von jeher hat man danach gestrebt, das Ausbringen der Kokes-Hochöfen bei gleichzeitiger Verminderung des Kokesverbrauches zu vergröſsern, und ist dies bis zu einer bestimmten Grenze durch die Vergröſserung des Hochofens erreicht, dann aber auch durch Anwendung besserer Kokes und hoch erhitzten Windes. Der Inhalt der Hochöfen ist in Folge dessen von 80 bis 100cbm auf 300 bis 500cbm, in England sogar auf über 1000cbm gestiegen. Je länger die Beschickung der Einwirkung reducirender Gase ausgesetzt ist, desto besser ist die Ausnutzung derselben, desto mehr Reduction durch Kohlenoxyd findet statt, desto weniger Brennmaterial auf 1t erzeugten Eisens wird verbraucht; andererseits aber wird das Ausbringen bei gleicher Windzufuhr und gleichem verhältniſsmäſsigen Kokesverbrauche ein vergröſsertes werden, welche ein kleinerer Ofen auch, aber nur durch vermehrte Windzufuhr und Mehrverbrauch an Brennmaterial erreichen würde. Die groſsen englischen Hochöfen beweisen indessen, daſs die Vergröſserung nicht im geraden Verhältnisse zum Ausbringen steht. Mit dieser bedeutenden Raumvergröſserung wachsen naturgemäſs die Anforderungen an die Gichtaufzüge und die Gebläsemaschinen. Der Inhalt und die Höhe des Hochofens hängt wesentlich ab von der Natur der Kokes und der Erze. Nach den bisherigen Erfahrungen scheint die Grenze des Ofeninhaltes nach oben 400cbm zu sein. Die Natur des zu erblasenden Eisens hängt weniger von dem Inhalte der Oefen ab als von der Durchgangszeit der Gichten, durch deren Aenderung man die Art des Roheisens beeinflussen kann. Ueber die zweckmäſsigste Form der Hochöfen gehen die Ansichten der Techniker weit aus einander, so daſs im Siegerland kaum zwei Hochöfen vorhanden sind, welche sich einander gleichen. Durch die heutige Form der Hochöfen – Erweiterung des Gichtdurchmessers nach dem Kohlensacke und Wiederverengung nach dem Gestelle zu – will man die Schmelzmaterialien nach der Ofenmitte hin auflockern und den Niedergang derselben verlangsamen. Da sich aber die Schmelzmaterialien von der Gicht bis zum Kohlensacke nur unmerklich in ihrem Volumen verändern, so stände der Anordnung cylindrischer Schächte nichts entgegen. Trotzdem sind dieselben nicht beliebt. Den Kohlensackdurchmesser soll man nicht über 6m wählen, wegen der erforderlichen gleichmäßigen Vorbereitung der Erze durch die reducirenden Gase. Der Durchmesser der Gicht richtet sich nach der Construction des Gasfanges. Eine in der Achse des Hochofens lockere Beschickung erreicht man am besten durch ein Mittelrohr und eine Langen'sche Glocke bei nicht zu weiter Gicht. Erachtet man aber die Schüttung des Parry'schen Trichters als die zweckmäſsigste, dann wähle man eine enge Gicht. Die Gase sind immer in der Mitte abzuziehen. Offene Gichten sind unzweckmäſsig. Aus dem Durchmesser des Kohlensackes und des Gestelles und der Höhe des Kohlensackes über dem Bodenstein ergibt sich der Rastwinkel. Derselbe war früher 60 bis 65°; er beträgt heute 70 bis 80°. Flache Rasten stehen einer Vergröſserung des Ausbringens entgegen. Der Durchmesser des Gestelles sollte nicht über 2m steigen; nur bei hoch erhitztem Winde (800°) darf das Gestell vergröſsert werden. Die von W. J. Taylor in Chester (New-Jersey) mit einem cylindrischen Hochofen vorgenommenen Versuche (vgl. Engineering and Mining Journal, 1884 Bd. 38 * S. 187) sind leider miſslungen. Der Erfolg spricht weder für, noch gegen die cylindrische Form, weil mit dem Ofen noch ganz andere als auf die Form bezügliche Versuche gemacht worden sind, welche einen Schluſs auf die Zweckmäſsigkeit der ersteren nicht gestatten. (Vgl. auch Lürmann's Kritik in der Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure, 1885 * S. 373.) Der Vorschlag der Société des Aciéries de Longwy in Longwy (D. R. P. Nr. 30545 vom 14. Mai 1884) befaſst sich mit der Herstellung von Mangan haltigen Kokes. Dieselben sollen besonders zur Erzeugung von Bessemer-Roheisen mit möglichst geringem Schwefelgehalte und 1,5 bis 2 Proc. Mangan, wie es sich besonders für den basischen Prozeſs eignet, dienen. Gibt man das Mangan in den Erzen auf, so wird dasselbe zum gröſsten Theile verschlackt. Mischt man aber das Manganerz mit den Kokes, so verbindet es sich unmittelbar mit dem Schwefel derselben und geht als Schwefelmangan in die Schlacke, während der übrige Theil des Mangans reducirt in das Eisen übergeht. Zur Herstellung der Mangankokes werden Kohle und Manganerze, unter Umständen auch noch andere Zuschläge, in Pulverform vermischt und verkokt. Nach Versuchen mit derartigen Mangankokes sollen dieselben mehr als die Hälfte Mangan, welches sonst in den Erzen enthalten sein müſste, um ein Roheisen mit bestimmtem Mangangehalte zu erblasen, ersparen. Zur Entphosphorung und Entschwefelung des Roheisens füllt C. H. W. Hoepfner in Berlin (D. R. P. Nr. 30123 vom 1. Januar 1884) einen Schachtofen, dessen Futter sauer oder basisch sein kann, locker mit Bruchstücken von Kalkstein oder an Kalk reichen Ziegeln, denen Stücke von Eisen- und Manganoxyd beigemischt werden können. Am unteren Ende des Ofens ist ein Abstich und eine Winddüse vorhanden. Nachdem der Inhalt des Ofens durch stark erhitzte Luft zum Weiſsglühen gebracht ist, läſst man das flüssige, Silicium, Kohlenstoff und Phosphor enthaltende Roheisen ununterbrochen von oben in den Schachtofen hineinflieſsen. Dabei sollen Silicium, Kohlenstoff und zuletzt Phosphor und Schwefel durch die Oxyde des Eisens und Mangans bezieh. den Gebläsewind oxydirt und die Phosphorsäure durch den Kalk sofort gebunden werden. Diese Schlacke bleibt an den Steinen haften, während das schwerere entphosphorte Eisen durch die Schlacken hindurch flieſst und sich am Boden ansammelt, von wo es abgelassen wird. Bei Anwendung von viel Eisenstein oder Braunstein in der Kalkfüllung soll man das Einblasen von Luft während des Eingieſsens des Roheisens ganz entbehren können. Statt des Schachtofens wird auch die mit einem Abstiche versehene Bessemerbirne vorgeschlagen. Nach früheren Versuchen hat das Verfahren wenig Aussicht auf Verwerthung. Zur schnelleren und vollkommeneren Verbrennung von Gasen, deren Temperatur geringer, als zur Entzündung nothwendig ist, gibt F. W. Lürmann in Osnabrück (* D. R. P. Nr. 31116 vom 17. August 1884) eine Einrichtung an, welche sich besonders bei Winderhitzern und Dampfkesselfeuerungen anwenden läſst. In Fig. 6 Taf. 17 ist der untere Theil eines Röhren-Winderhitzers dargestellt. Die Gase treten durch das Rohr G, den Kasten G1 und enge Schlitze in den Vorraum V und verbrennen hier, nachdem sie sich mit atmosphärischer Luft, welche zwischen den Gasschlitzen eintritt, gemischt haben. Dabei werden das Gas und die Luft durch die von den Mauern des Verbrennungsraumes V ausgestrahlte Wärme erhitzt. Die Luft tritt durch die Oeffnungen l, l1 des Ofengemäuers in die den unteren Theil des Flammraumes des Winderhitzers auf 3 Seiten umgebenden Kanäle l2, erhitzt sich hier und gelangt dann in den Kanal l3, welcher sie in den unmittelbar über dem Verbrennungsraume V liegenden Ofentheil L führt, von wo sie durch enge, zwischen die Gasschlitze im Verbrennungsraume V ausmündende Kanäle in letzteren gelangt. Auf diesem Wege wird die Luft durch die ausstrahlende Wärme des Verbrennungsraumes erhitzt und angeblich in Verbindung mit der vollkommeneren Mischung mit dem Gase eine bessere Verbrennung als bisher erzielt. Will man auch das Gas erhitzen, so kann man den Raum L durch eine Scheidewand in 2 Abtheilungen trennen, zu welchen besondere Gas- und Luftkanäle gehören. In der Patentschrift ist auch die Anwendung der Einrichtung auf Winderhitzer mit Steinfüllung und auf Dampfkessel erläutert. Für Winderhitzer u. dgl. hat J. Hanlon in New-York (* D. R. P. Kl. 47 Nr. 31060 vom 18. Juni 1884) einen Absperrschieber mit Wasserkühlung angegeben, bei welchen sowohl der hohle Schieberkörper, als auch der von einem besonderen Gehäuse umschlossene Schieberkasten nach einander von einem laufenden Wasserstrome bespült wird. Der Hohlraum des Schieberkörpers B (Fig. 9 Taf. 17) ist durch eine Scheidewand b in zwei Abtheilungen getrennt, in welche die in der Wandung des Schieberkörpers befestigten Rohre e und f münden. Bei der Aufwärtsbewegung des Schiebers, welche durch einen einfachen, an der Stange a angreifenden Hebel bewerkstelligt wird, verstellen sich die Rohre e und f in Stopfbüchsen des Schieberkastens und erhält dadurch der Schieber seine Geradführung. Der Schieberkasten ist von einem Blechgehäuse umschlossen und steht auſserhalb desselben das Rohr e durch einen biegsamen Schlauch mit der Wasserzuleitung in Verbindung. Das dadurch in die eine Abtheilung des Schieberhohlraumes zugetretene Kühlwasser flieſst durch eine Oeffnung in der Scheidewand b in die zweite Abtheilung und aus derselben in dem Rohre f und einem damit verbundenen Rohre f1 in den Behälter, aus welchem es oben bei m abläuft. Unter dem Schieber B befindet sich in dem Schieberkasten noch ein hohler Raum d, welcher den sich absetztenden Staub o. dgl. unter dem Schieber aufnimmt, so daſs beim Schlieſsen desselben die gute Abdichtung gesichert ist. Der Raum d ist unten mit einem abnehmbaren Deckel versehen, um den Staub leicht entfernen und die Dichtflächen des Schiebers reinigen zu können. An seinem Heiſswindschieber hat F. Burgers in Bulmke (* D. R. P. Kl. 47 Zusatz Nr. 31384 vom 12. September 1884, vgl. 1885 255 * 186) an Stelle der eingelegten elastischen Dichtungsringe die Schiebersitzbüchsen mit vorstehenden Ringen versehen. Das Schiebergehäuse ist, um diese Sitzbüchsen dann einbringen zu können, zweitheilig ausgeführt. Die Sitzbüchsen haben wieder eine Packung aus Asbest erhalten. Zur Auswechselung ganzer Bessemerbirnen (vgl. Holley 1883 248 501) schlagen P. C. Gilchrist in Wolverhampton und L. G. Fitzmaurice in Bilstone (Englisches Patent 1884 Nr. 7804) die in Fig. 1 Taf. 17 dargestellte hydraulische Hebevorrichtung vor, welche unter der Birne im Boden liegt und deren Kolbenkopf mittels eines Querhauptes E in den Ständern F geführt wird. Auf dem oberen Ende des Kolbens ruht drehbar ein Tisch C, welcher ein Stück Schienengeleise trägt. Um nun die Birne auszuwechseln, hebt man den Tisch, so daſs ein aufgefahrener Wagen die senkrecht gekippte Birne von unten erfaſst. Sodann hebt man dieselbe mit dem Wagen, nachdem man die Lagerdeckel der Zapfen abgenommen hat, so hoch, daſs die Zapfen über den Lagern stehen. Natürlich muſs man vorher das Windrohr und die Drehachse, welche auſserhalb der Zapfenlager an die Zapfen angeschlossen sind, abkuppeln. Dann dreht man Birne, Wagen und Tisch um 45°, so daſs die Zapfen parallel dem Geleise stehen und kann nun den Kolben anstandslos senken. Auf umgekehrte Weise geschieht das Einlegen einer neuen Birne. Bei dieser Einrichtung brauchen also die Zapfenlager nur um den Durchmesser der Birne von einander entfernt zu sein. Die schon früher angeregte Idee, die Wärme der Bessemerbirnenflamme zu verwerthen, hat neuerdings Th. Williamson in Wishaw, Schottland (* D. R. P. Nr. 31236 vom 22. August 1884) zu dem Zwecke vorgeschlagen, den Bessemer- mit dem Herdschmelzprozesse zu vereinigen (vgl. Williamson 1885 255 * 380). Die Bessemerbirne Fig. 2 bis 5 Taf. 17 hat in der Kippebene den in Fig. 3 dargestellten Querschnitt. Diese Form bezweckt die Verminderung von Melallverlusten, indem die vom Winde mitgerissenen Metalltheilchen gegen die Wölbung der Birne stoſsen und wieder in das Metallbad zurückfallen. Die Einrichtung des Bodens ist die bekannte. Der Hals der Birne ist sehr eng und wird von einer Klappe, welche durch irgend welche Mittel festgestellt werden kann, überdeckt. Die Zapfen der Birne sind unverhältniſsmäſsig groſs, beide hohl, mit feuerfestem Futter bekleidet und laufen nach Art der Hälse der Drehöfen in Rollenlagern (vgl. Fig. 2). An die Endflächen der Zapfen schlieſsen sich die leicht entfernbaren Kanaltheile a und c, welche zu den 4 Regeneratorkammern G und L führen. Zur Dichtung der Fuge zwischen den Zapfenendflächen und dem Kanalkörper a c ist an letzterem ein mit Wasser gekühlter Ring r (vgl. Fig. 4) befestigt, so daſs ein U-Eisen t die mit einem Winkeleisen versehenen Zapfenenden umfaſst. Der Zwischenraum kann mit Schlackenwolle gefüllt werden. Die Kippung der Birne geschieht in bekannter Weise durch ein auf einem Zapfen angeordnetes Schneckengetriebe, welches durch eine besondere kleine Dampfmaschine (vgl. Fig. 5) o. dgl. angetrieben wird. Das feste Windrohr w ist mittels zweier Gelenke d mit dem an der Birne befestigten Windrohre e verbunden, so daſs der Birne in jeder Lage Wind zugeführt werden kann. Beim Betriebe wird nun die Birne behufs Füllung in die punktirte Stellung Fig. 3 gekippt und dann nach Oeffnung der Klappe die auf einer erhöhten Schienenbahn laufende Roheisenpfanne über den Rand in die Birne entleert. In letzterer sammelt sich das Eisen im Bauche an, so daſs es den Boden nicht berührt. Man verschliefst nun die Klappe, läſst den Wind an und richtet die Birne auf, so daſs die Windstrahlen das Eisenbad in seiner ganzen Höhe durchströmen. Immerhin hat aber das Bad bei gleich groſsen Sätzen nicht die Höhe des Bades in gewöhnlichen Birnen, weil das Eisen bei senkrechter Stellung der Birne den Bauch derselben zum Theile noch ausfüllt. In Folge dessen können kleinere Gebläsemaschinen zur Verwendung gelangen. Nachdem die nöthigen Zusätze von Abfalleisen u.s.w. gemacht sind und das Blasen etwa 10 bis 15 Minuten angedauert hat, wobei das Silicium und der Kohlenstoff angeblich genügend oxydirt worden sind, wird die Birne gekippt, bis das Eisenbad den Boden nicht mehr berührt. Man stellt dann das Gebläse ab und unterwirft das Bad durch Einlassen von Gas und Luft in die vorher durch die Bessemerflamme erhitzten Regenerativkammern einem Herd Schmelzprozesse. Während desselben kann das Bad durch die Klappenöffnung umgerührt werden (vgl. Fig. 5) und irgendwelche Zusätze erhalten. Die Ueberführung der Bessemerflamme in die Regeneratorkammern erfolgt bei den einzelnen Hitzen abwechselnd, so daſs die Flamme bei der einen Hitze z.B. durch die linken Kammern strömt, während die rechten geschlossen sind. Durch die geheitzten Kammern ziehen dann beim zweiten Theile des Prozesses Gas und Luft. Die Abhitze dieser Flamme geht durch die rechten Kammern und ebenso die Bessemerflamme der nächst folgenden Hitze u.s.w. Hat das Fluſseisen die gewünschte Zusammensetzung, so werden Gas- und Luftzufuhr abgeschnitten und die Birne so weit gekippt, daſs das Bad in die Gieſspfanne g abgelassen werden kann. Die Gieſspfanne g ruht auf einem Drehkrahne und wird in bekannter Weise in die Formen entleert. Statt eines Schlackenwagen s kann die Schlacke auch in eine unter der Birne befindliche Grube ausgegossen werden. So hübsch die Sache auch erdacht ist, so wenig wahrscheinlich erscheint es, daſs eine derartige Anlage jemals zur Ausführung kommt; in welchem Verhältnisse stehen denn die durch die Verbindung der beiden Prozesse erzielten Vortheile zu den Kosten der Anlage und des Betriebes? Der Erfinder will die Birne sowohl zur Ausführung des sauren, wie des basischen Verfahrens benutzen. B. Versen in Dortmund (* D. R. P. Nr. 30634 vom 23. April 1884) hat verschiedene Maschinen angegeben, um die Böden und das Futter basischer Birnen zu stampfen. Die gestampften Theile sollen durch eine derartige maschinelle Herstellung gleichmäſsiger, fester und in Folge dessen haltbarer werden. Die eine der Maschinen zur Herstellung der Böden besitzt einen Stampftisch, welcher sowohl um eine senkrechte, als wagerechte Achse gedreht werden kann, um den Stampfer in jeder Richtung auf die Bodenmasse einwirken lassen zu können. Die Bewegung des Tisches erfolgt mittels Wasserdruck oder Riemen. Am Rande der Grube, in welcher der Tisch ruht, steht ein Drehkrahn, an dessen Ausleger radial verschiebbar die Stampfmaschine – ein kleiner Schnellhammer – angebracht ist, der durch Dampf oder Preſsluft, welche ja immer im Bessemerwerk vorhanden ist, getrieben wird. Die Steuerung für diesen Schnellhammer und die für die Vorrichtungen zum Einstellen des Stampftisches, auf welchem die Bodenform steht, liegt im Bereiche des einen Arbeiters, welcher das Stampfen beaufsichtigt. Nachdem die Böden fertig gestampft sind, werden die Windkanäle durch gleichzeitiges Einpressen von ebenso viel Stahlnadeln hergestellt. Die letzteren sitzen an dem Kolben einer hydraulischen Presse, welche entweder gleich unter dem Stampftische angeordnet, oder an einem besonderen Orte untergebracht ist. Eine ähnliche Einrichtung besitzt die Futterstampfmaschine. Beim Stampfen des Birnenfutters wird in der Längsachse der senkrecht stehenden Birne eine starke Schraubenspindel befestigt und auf dieser zwei radiale Arme angeordnet, welche an ihren Enden die beiden Schnellhämmer in Schildzapfen hängend tragen. Die Arme werden nun langsam im Kreise herumgedreht, so daſs die Schnellhämmer die plastische Masse zwischen Birnenmantel und einer eingesetzten Lehre feststampfen. Mit der Drehung der Arme findet aber auch ein langsames Aufsteigen derselben an der Schraubenspindel statt, so daſs das Futter in dünnen, langsam ansteigenden Lagen eingestampft wird. Gegen den Zweck der Maschinen läſst sich nichts einwenden. Es fragt sich nur, ob zur Erreichung desselben thatsächlich so umständliche Maschinen nothwendig werden, wie sie gerade dargestellt wurden. (Vgl. Rühle v. Lilienstern 1879 232 * 140.) Der basische Bessemerprozeſs verlangt ein Roheisen mit 1 bis 2 Proc. Mangan. Die Minetten von Luxemburg und Elsafs-Lothringen liefern aber nur ein Roheisen mit 0,4 bis 0,5 Proc. Mangan, weshalb zu diesen Erzen entweder theure Nassauer oder Siegerländer Manganerze zugesetzt werden müssen, um ein zum basischen Prozesse geeignetes Roheisen zu erhalten. Der Preis für letzteres wird aber dadurch nicht unerheblich vertheuert, so daſs das basische Fluſseisen nur schwer neben dem sauren Verfahren aufkommen kann. C. Stöckmann in Ruhrort (D. R. P. Nr. 30076 vom 30. April 1884, abhängig von Nr. 12700, vgl. 1882 244 151) schlägt deshalb folgendes Verfahren vor: Das flüssige, an Maugan arme Roheisen wird in eine mit Kalkzuschlag beschickte heiſse basische Birne abgestochen und Wind durchgeblasen. Sobald die Spektrumslinien schwächer werden, setzt man Ferromangan (Phosphor haltig oder nicht) zu. Durch letzteres tritt eine Verzögerung in der Verbrennung des Kohlenstoffes ein, ohne aber die Oxydation des Phosphors zu beeinträchtigen; denn das Mangan oxydirt durch die eingeblasene Luft zu Manganoxydul und dieses hat das Bestreben, sich zu verschlacken. Da nun aber das Silicium bereits zu Anfang des Blasens ausgeschieden worden ist und sich mit dem Kalke verbunden hat, so bleibt nur noch die Phosphorsäure übrig, mit welcher sich das Manganoxydul nach der Oxydation des Phosphors verbinden kann. Ein Nachblasen soll hierbei unnöthig sein. Auſserdem soll man bei diesem Verfahren die Hitze mit dem Spektroskop bis zu Ende verfolgen können, weil die Linien wegen der Gegenwart des Mangans bis zu Ende sichtbar bleiben. Das betreffende Patent ist bereits wieder erloschen. Wahrscheinlich haben Versuche gezeigt, daſs das Vorhandensein des Manganoxyduls die Oxydation des Phosphors, für die ein triftiger Grund nach den von Stöckmann angegebenen Gesichtspunkten nicht recht vorliegt, nicht beeinfluſst. Zur Herstellung schweiſsbaren Fluſseisens und Fluſsstahles schlägt W. Mathesius in Horde (D. R. P. Nr. 31628 vom 14. September 1884) folgendes Verfahren ein: Der basische Bessemerprozeſs wird bis zum Beginne der Entphosphorung wie gewöhnlich geführt; dann aber werden durch beliebige Vorrichtungen Theer, Erdöl o. dgl. reducirende Stoffe mit dem Winde in das Eisenbad eingeblasen, um die Entphosphorung in einer Atmosphäre zu vollenden, welche für den Phosphor in Folge der hohen Temperatur und der sehr basischen Schlacke eine oxydirende, für die übrigen Metalle aber eine reducirende sein soll. Auf eine solche Schluſsfolgerung will Mathesius durch die Erkenntniſs gekommen sein, daſs in der Mitte des Blasens eine erhebliche Verminderung des Kalkgehaltes der Schlacken stattfinde, welche nicht anders als durch eine Reduction des Kalkes zu Calcium zu erklären sei. Untersuchungen von Schöpfmetall hätten denn auch thatsächlich einen erheblichen Calciumgehalt des Metalles ergeben. Auſserdem zeigte das Spektrum sehr deutlich die Calciumlinie. Hieraus schlieſst Mathesius, daſs zu dieser Zeit im Eisenbade gleichzeitig eine Reduction von CaO zu Calcium und eine Oxydation von Kohlenstoff zu CO und von Phosphor zu P2O5 stattfände. Der fertige basische Stahl enthält nur Spuren von Calcium, weshalb also letzteres im weiteren Verlaufe des Prozesses wieder oxydirt werden müsse, wobei gleichzeitig das Eisen verbrenne. – Sollten die Schluſsfolgerungen betreffs der gleichzeitig oxydirenden und reducirenden Atmosphäre nicht auf falschen Analysen beruhen? In Fig. 10 bis 12 Taf. 17 sind die Herdschmelzöfen mit Wärmespeichern von F. W. Dick und J. Riley in Glasgow (* D. R. P. Nr. 30899 vom 6. Juli 1884, vgl. 1884 253 * 120) veranschaulicht. Die Oefen unterscheiden sich bekanntlich von den älteren dadurch, daſs der Ofen selbst und die 4 Wärmespeicher über der Hüttensohle liegen und von allen Seiten zugänglich sind. Der Ofen ist kreisförmig. Der gestampfte Herd wird von auf Trägern ruhenden Eisenplatten unterstützt. Unter dem Herde ist ein freier Raum gelassen, um Ausbesserungen von unten leicht vornehmen zu können. Im Herde ist ein Abstich mit der Rinne r sowie ein Schlackenauslauf s angebracht und an den freien Seiten des Herdes sind in den Herdwänden die Füll- und Arbeitsöffnungen a angebracht. Auf den Herdwänden ruht das Kugelgewölbe, welches in einen Eisenring eingebaut ist und vom Herde ohne weiteres abgenommen werden kann. In das Kugelgewölbe münden die beiden Kanäle c, welche dem Ofen die heiſse Luft zuführen. Die Wärmespeicher liegen paarweise einander gegenüber und bestehen aus Blechcylindern, welche mit feuerfesten Steinen ausgefüttert sind, wie auch der innere freie Raum mit ebensolchen Steinen ausgesetzt ist. In den Blechcylindern sind Thüren z zur Einbringung der feuerfesten Materialien und behufs Vornahme von Ausbesserungen angeordnet. Die Decken der Wärmespeicher sind wie das Gewölbe des Ofens eingerichtet, so daſs auch sie leicht abgenommen werden können. Am Boden stehen die Wärmespeicher mit den Gas- und Luftkanälen und dem Essenkanale in Verbindung. Oben münden die zu dem Ofen führenden Kanäle; G bedeuten die Luft-, L die Gasspeicher. Die Gaskanäle v führen durch die Herdwände in das Innere des Ofens, so daſs die Luftströme aus den Kanälen c in fast senkrechter Richtung auf die Gasströme treffen, wodurch eine innige Mischung von Gas und Luft befördert wird. Der Luftstrom ist ungetheilt, der Gasstrom aber getheilt. Der Betrieb der Oefen ist der bekannte. – In der Revue industrielle, 1885 S. 214 sind ganz gleiche Oefen unter der Bezeichnung „System Batho beschrieben. Die Erzeugung des Fluſseisens in Herdöfen geht gewöhnlich in der Weise vor sich, daſs nach entsprechender Vorbereitung der Ofensohle ein Posten Roheisen mit oder ohne Eisenabfälle eingebracht wird, nach deren Einschmelzung dann soviel weitere Eisenabfälle und Erze zugesetzt werden, bis entnommene Proben zeigen, daſs das Bad die gewünschten Eigenschaften besitzt. Dann gibt man die Manganmetalle zu. Man sticht hierauf den ganzen Satz mit der Schlacke ab, bessert die Sohle aus und verschmilzt einen neuen Posten. Dieses Verfahren ist in vieler Hinsicht unzweckmäſsig, weil es eine starke Abnutzung des Ofens, erhebliche Metallverluste, Aufwand an Arbeit und Zeit und auch Verlust an Wärme mit sich bringt. Friedr. Siemens in Dresden (D. R. P. Nr. 31432 vom 11. November 1884) schlägt deshalb vor, in dem Ofen fortwährend eine gewisse geschmolzene Metallmenge zu belassen und hiervon nur von Zeit zu Zeit die erforderlichen Mengen abzustechen, wonach sofort der neue passend gemischte Satz eingetragen wird. Zu diesem Zwecke wird über den gewöhnlichen Abstich noch ein zweiter höherer Abstich angeordnet, so daſs durch diesen die Abzapfung der erforderlichen Metallmenge erfolgen kann, während der untere Abstich geschlossen bleibt. Man könnte auch allein den unteren Abstich benutzen; dann aber müſste derselbe, wenn der Herd noch zum Theile gefüllt ist, geschlossen werden. Ein Abzapfen der Schlacke wäre hierbei nicht möglich; dies geht aber wohl an bei Benutzung des höheren Abstiches. Bei Einführung eines solchen Betriebes können die Oefen gröſser als bisher werden, da nur ein Theil des Ofeninhaltes auf einmal abgestochen wird. Dadurch kann ein groſses Metallbad auf dem Herde erhalten werden, welches denselben wirksam vor Zerstörung durch die Schlacken schützt und eine gleichmäſsige Hitze über den ganzen Herd vertheilt. Dies ermöglicht es, daſs die frisch eingebrachten Sätze schnell und gleichmäſsig aufgelöst werden, ohne daſs der Abbrand die bisherige Höhe erreicht. Da bei dem Abstiche nur die oberen Herdwände frei gelegt und dem unmittelbaren Einflüsse der Hitze und der Schlacke ausgesetzt sind, so braucht man auch nur diese Theile stark zu kühlen. Wenn Phosphor haltige Erze verarbeitet werden, können diese Theile aus basischem Materiale bestehen. Zur Benutzung von Kohlengrufs bei Gasgeneratoren schlägt J. Mc Farlane in Motherwell, Lanark (Englisches Patent 1884 Nr. 4075) einen Rost aus einer feuerfesten Platte bestehend vor, bei welchem durch Oeffnungen und durch seitlich angeordnete Schlitze ein Gemisch von Luft und Dampf eingeblasen wird. J. E. Atwood in Brooklyn (D. R. P. Nr. 30951 vom 10. September 1884) will Eisen durch Zusatz eines Bleiamalgams reinigen. Wie dasselbe wirken soll, ist in der Patentschrift nicht angegeben. C. Bramall in Sheffield (Englisches Patent 1884 Nr. 586) hat einen Schachtschmelzofen mit 4 Regeneratorkammern zur Vorwärmung der in den Ofen eingeblasenen Luft und des Gases angegeben. Während dieselben das eine Paar Regeneratorkammern durchstreichen und sich in denselben erhitzen, gehen die Gichtgase durch die andere Kammer ab. Durch Umstellung von Schieberventilen wird dann der umgekehrte Weg vermittelt. F. W. Gordon in Pittsburg (Nordamerikanisches Patent Nr. 308665) gibt einen Kupolofen an, welcher mit sehr stark stechenden Düsen versehen ist; dieselben ragen in das Innere des Ofens hinein und können durch Zahngetriebe vorgeschoben und zurückgezogen werden, so daſs der Wind nach Belieben unter die Oberfläche des Bades oder in die Beschickung geblasen werden kann. Im Engineering, 1885 Bd. 39 S. 421 ist das Blockwalzwerk der Ebbw Vale Iron Works beschrieben. Danach hat die liegende Walzenzugmaschine 2 Cylinder und überträgt ihre Bewegung durch eine Räderübersetzung von 1 : 3, durch Kuppelmuffen und Räder mit Schrauben-Gähnen auf die beiden Walzen. Die Umkehrung der Dampfmaschine erfolgt durch eine Wasserkraftmaschine, deren Cylinderdurchmesser 127mm und deren Hub 317mm beträgt. Die Walzen haben einen Durchmesser von 914mm. Vor und hinter den Walzen liegen je 5 Laufrollen, welche von einer besonderen stehenden Zwillingsdampfmaschine ihren Antrieb erhalten, so daſs die Blöcke allein durch maschinelle Kräfte zwischen die Walzen geschoben werden. Die Laufrollen haben einen Durchmesser von 406mm und liegen mit den Mittelpunkten 679mm aus einander. Die sie bewegende Maschine hat Cylinder von 254mm im Durchmesser; der Hub beträgt 355mm. Um die Blöcke auf den Laufrollen von einem Kaliber zum anderen zu bringen, greifen zwischen die Rollen Daumen, welche auf einem unter den Rollen quer beweglichen Wagen gelagert sind; letzterer wird von einer Preſspumpe von 203mm Durchmesser und 1m,878 Hub bewegt. Die Preſscylinder zum Bewegen der Daumen haben 152mm Durchmesser und 406mm Hub. Das Gewicht der obersten Walze wird ebenfalls durch zwei unter dem Drucke eines Accumulators stehende Kolben ausgeglichen. Die beiden Schrauben, welche die obere Walze auf die untere pressen, haben einen Durchmesser von 254mm und eine Gangtiefe von 51mm. Dieselben werden von einer Wasserkraftmaschine mit 228mm Cylinderdurchmesser und einem Hube von 609mm umgetrieben. Die Maschine liegt auf der Spitze eines der Walzenständer. Zum Glühen von groſsen Blechplatten, welche zu Dampfkesseln verwendet werden sollen, hat W. Boyd von der Wallsend Slipway Company in der Institution of Naval Architects in London (vgl. Engineering, 1885 Bd. 39 S. 387) den in Fig. 7 und 8 Taf. 17 gezeichneten Ofen empfohlen. Derselbe ist an beiden Kopfseiten mit Arbeitsöffnungen versehen (der Grundriſs Fig. 8 gibt nur die Hälfte des Ofens) und liegen an einer Langseite die Feuerroste, von denen die mittleren schmäler als die an den Enden gelegenen sind. Gegenüber jedem Roste liegt ein besonderer Fuchskanal mit Schieber und münden alle Fuchskanäle in einen gemeinschaftlichen, mit dem Schornsteine in Verbindung stehenden Kanal. Es kommt bei Kesselblechplatten, namentlich wenn dieselben aus Fluſseisen hergestellt sind, wesentlich darauf an, daſs die Platten, wenn dieselben vor dem Biegen zum Glühen gebracht werden, eine überall gleichmäſsige Durchwärmung zeigen, damit die Festigkeit der Platte nach dem Biegen an allen Stellen gleich ist. Es geht dies aus einem Beispiele hervor, über welches W. Parker in einem a. a. O. S. 353, ferner in Stahl und Eisen, 1885 S. 255 abgedruckten Vortrage in der gleichen Gesellschaft berichtet hat. Ein cylindrischer Kessel von 3m,962 Durchmesser und 4m,877 Länge, welcher für einen Druck von 10at,5 berechnet war und dessen Bleche eine reichliche Stärke besaſsen, barst beim Probiren unter dem hydraulischen Drucke und zwar, als derselbe in langsamer Steigerung auf 17at,9 gebracht wurde. Es zerriſs ein Stoſs vollständig, während das angrenzende Blech noch in Mitleidenschaft gezogen wurde. Das Material bestand durchweg aus Herd-Fluſseisen, das durch eine englische Firma allerersten Ranges hergestellt worden war. Alle Bleche waren auf dem Werke der Prüfung unterzogen worden, bei welcher sie den Vorschriften des Lloyd's Register und des Handelsamtes entsprochen hatten. Aus dem Berichte des Prüfungsbeamten der ersteren Behörde geht hervor, daſs die Platte, welche zerriſs, bei der Probe eine Zugfestigkeit von 46,5k/qmm bei 20 Proc. Dehnung auf 200mm Länge ergeben hatte; auſserdem hatten sich von derselben abgeschnittene Streifen kalt fast doppelt biegen lassen, so daſs die mechanischen Proben auf ein für den Zweck vorzüglich geeignetes Material hingedeutet hatten. Die fragliche Platte war sehr groſs und maſs 6096 × 1676 × 31mm,7 bei einem Gewichte von 2845k. Die Platte wurde genau so wie die früheren behandelt; unter Anwendung aller Vorsicht wurden die Löcher gebohrt, die Platte erwärmt und in einem kräftigen Walzenpaare auf die erforderliche Biegung gebracht. Unter diesen Umständen war man nicht wenig erstaunt, als das Material bereits bei einem Drucke nachgab, welcher einer absoluten Festigkeit von 10,5k/qmm entsprach, d. i. noch nicht einem Viertel der Zerreiſsfestigkeit des ursprünglichen Probestückes. Dazu kam noch die Erscheinung, daſs das Bruchaussehen von einer Beschaffenheit war, welche nicht auf eine Spur von Zähigkeit oder Dehnungsvermögen des Materials schlieſsen lieſs.Vgl. auch W. Parker 1881 241 * 1. 242 306. 1884 252 127. H. Jacobi 1883 249 523. Da die zerrissenen Platten vor ihrer Verarbeitung mehr als die vierfache Festigkeit als hernach im Kessel gezeigt hatten, so muſste man zunächst auf den Gedanken kommen, daſs die Platten in irgend einer Weise beschädigt worden waren, oder daſs bei denselben eine Veränderung in dem Materiale auf dem Wege vom Stahlwerke bis zur Einsetzung in den Kessel eingetreten war. Man unterzog deshalb die Prozesse, welche die Platten durchzumachen haben, einer genauen Beobachtung. Ein Blech wurde in einem gewöhnlichen Ofen erwärmt. Der Ofen hatte einen groſsen Rost am Ende und zwei kleinere seitlich gelegene Roste. Das Blech war aber bei seiner Herausnahme weit davon Entfernt, sich in gleichmäſsiger Hitze zu befinden; es besaſs in der der Thür zunächst gelegenen Stelle noch schwarze Farbe, welche allmählich bis zum anderen Ende in dunkelroth überging. Dann wurde das Blech umgekehrt in den Ofen gesteckt, um eine möglichst gleichmäſsige Erwärmung zu erreichen. Ein Ende der Platte zeigte jedoch augenscheinlich immer noch gröſsere Wärme als das andere, als die Platte in die Biegemaschine gebracht wurde. Die letztere bestand aus einem Paar kräftiger, senkrecht angeordneter Walzen, zwischen denen die Platte 6mal durchging. Während dabei zu Anfang die Farben der Platte von der einen Kante zur anderen von dunkelroth oder fast schwarz bis ins Blaue spielten, war zu Ende der Arbeit die Platte an der einen Kante ganz kalt, an der anderen dagegen noch blauwarm.Unter „blauwarm“ ist hier eine Temperatur von annähernd 3100 verstanden; sie wird dadurch zur Erscheinung gebracht, daſs man das erwärmte Stück anfeilt, worauf die blank gewordene Stelle eine tiefblaue Farbe annimmt, wenn die angegebene Temperatur erreicht wird. Man kam auf die Vermuthung, daſs durch die ungleichförmige Erwärmung in der Platte ungewöhnliche Spannungen entstanden und daſs dieselben durch das Walzen der Platte bei einem gefährlichen Hitzegrade verstärkt worden waren, da bekanntlich Fluſseisen brüchig wird, wenn man es in blauwarmer Hitze verarbeitet. Im Allgemeinen wird es für richtig gehalten, dieses Material entweder in kaltem, oder in rothwarmem Zustande, niemals aber zwischen diesen beiden Grenzen zu verarbeiten. Fluſseisenbleche – namentlich groſse – erleiden zweifellos bei solcher Behandlung Schäden; über die Stärke und Ausdehnung der dadurch bewirkten Spannungen weiſs man jedoch nichts Bestimmtes. Von der in Rede stehenden zerrissenen Platte wurden Probestäbe sowohl dicht an der Bruchstelle, als an entfernteren Stellen entnommen, welche bei der in einer der Prüfungsanstalten des Lloyd vorgenommenen Zerreiſsung folgende Ziffern ergaben: Probestäbe k/qmm % Dehnung S. I X. 50,6   27,34 S. C H I. 52,0   26 59 S. 2 51,8   21,27 S. C H 2 X. 49,4 23,4 S. XX. 46,8 21,8 S. IXX. 46,5 26,6 S. XXX. 48,0 28,1 S. IXXX. 47,7    27,34. Die Probestäbe maſsen 25mm,4 und 32mm,0 im Querschnitte bei 200mm Länge. Es ist ersichtlich, daſs die Zerreiſsfestigkeit der Platte an den verschiedenen Stellen zwischen 46k,5 und 52k,0 und die Dehnung zwischen 21,8 und 28,1 Proc. schwankte. Ein Unterschied von 5,6 in der Festigkeitszahl ist aber für eine Platte aus so gleichartigem Material wie Fluſseisen ein höchst unbefriedigendes Ergebniſs. Von der Platte wurden ferner Proben genommen und an fünf bedeutende und von einander unabhängige Chemiker übermittelt, von welchen folgende Angaben erhalten wurden: C Si S P Mn 1) 0,36 0,015 0,055 0,087 1,050 2) 0,27 0,016 0,044 0,076 0,641 3) 0,33 0,010 0,038 0,065 0,612 4) 0,30 0,018 0,044 0,063 0,648 5) 0,26 0,005 0,038 0,067 0,650. Am meisten fällt der hohe Kohlenstoffgehalt in die Augen, welcher für Kesselblech besonders hoch erscheint. Das Material, das man zur Fabrikation von 13 bis 9mm dicken Blechen zu benutzen pflegt und welches dieselben mechanischen Proben wie die dickeren Bleche auszuhalten hat, enthält nicht mehr als 0,15 bis 0,18 Proc. Kohlenstoff und veranlaſste diese Erscheinung weitere Versuche. Dieselben sollten Aufklärung verschaffen, inwieweit die Walzarbeit und namentlich solche bei kaltem Materiale, da die dünnen Bleche stets gegen Ende der Behandlung kalt werden, von Einfluſs auf die Festigkeit und Dehnbarkeit des Materials ist. Ein Block mit etwa 0,33 Proc. Kohlenstoff, d. i. annähernd von dem Gehalte des zerrissenen Bleches, wurde in einer Hitze zu einem Bleche von 13mm ausgewalzt, welches bei der Zerreiſsprobe eine Festigkeit von 55 bis 63k/qmm bei 21 bis 24 Proc. Dehnung ergab, während dasselbe Material, wenn dasselbe nur bis zu 32mm Dicke gewalzt worden wäre, erfahrungsgemäſs bloſs 47 bis 53k/qmm Festigkeit gezeigt haben würde. Von der Kante der zerrissenen Platte wurden Stücke Zug-, Biege- und Härteproben unterworfen. Die Festigkeit lag zwischen 52,8 und 53,9k/qmm, die Dehnung war nur 13 bis 16 Proc.; das Bruchaussehen war krystallinisch und augenscheinlich spröde. Die Stäbe bogen sich kalt bis zu einem ziemlichen Winkel, brachen aber, nachdem sie warmroth gemacht und im Wasser abgekühlt worden waren, unter dem Hammer beim ersten Schlage. Das Material war eben so hoch Kohlenstoff haltig, daſs es Härtung und damit auch Sprödigkeit annahm. Weitere Biegeproben wurden sowohl in ausgeglühtem, wie in unausgeglühtem Zustande angestellt; erstere fielen leidlich gut aus, da Streifen von 6mm,5 Quadrat sich bis zu einem Winkel von 49 bezieh. 61° biegen lieſsen, während die ausgeglühten besser, thatsächlich fast um 180°, gebogen werden konnten. In Wasser gehärtete Streifen brachen dagegen, in Uebereinstimmung mit den oben angeführten Versuchen, beim ersten Hammerschlage. Die Versuche weisen darauf hin, daſs die Platte, welche nachgab, durch die Erwärmung und Abkühlung, welcher sie behufs ihrer Biegung unterworfen wurde, theilweise Härtung erfahren haben muſs. Nach Parker's Ansicht muſs ein Material, welches so hoch Kohlenstoff haltig ist, daſs es Härtung und die oben beschriebene Kurzbrüchigkeit annimmt, auch dann, wenn es vor der Härtung hohe Eigenschaften in Bezug auf Festigkeit und Dehnbarkeit besitzt, als ein unzuverlässiges und für den Bau von Schiffskesseln durchaus ungeeignetes bezeichnet werden. Es scheint fast, als ob durch das Streben nach Einführung von hoch gespanntem Dampfdruck und in Folge der damit in Verbindung stehenden Verwendung eines Materials von höherer Festigkeit mit leidlicher Dehnbarkeit die Schiffbautechniker unabsichtlich dazu gedrängt wurden, ein für ihre Kessel höchst ungeeignetes und unzuverlässiges Material zu nehmen. Es scheint ferner auch auſserhalb der Hüttenkreise die Thatsache noch nicht genug gewürdigt zu werden, daſs mit der Dicke eines Bleches auch dessen Brüchigkeit und Unzuverlässigkeit steigt. Sowohl Parker, als auch die Gesellschaft Lloyd haben stets gegen die Verwendung von Fluſseisen mit zu hoher Festigkeit Stellung genommen. Die Vorschriften des Lloyd's Register verlangen, daſs Kesselbleche eine Zugfestigkeit von 41 bis 47k/qmm haben sollen. Das Bestreben ist bei dieser Vorschrift auf die Verwendung eines weichen Materials gerichtet; es ist jedoch sowohl von Seiten der Fabrikanten, als der Constructeure der Wunsch gestellt worden, eine Festigkeit von 50k/qmm zu erlauben. Der oben beschriebene Vorfall und die damit verbunden gewesenen Untersuchungen weisen deutlich darauf hin, daſs man die Verwendung eines unzuverlässigen Materials angestrebt hat, oder sicherlich eines solchen Materials, welches sich der gefährlichen Grenze unnöthig nähert, eine Gefährdung, die für Dampfkessel nicht zulässig erscheint. Zur Abstellung dieses täglich sich steigernden Uebelstandes soll die Festigkeit von dicken Fluſseisenblechen für Kessel keinesfalls 47k/qmm (30 Tons engl. auf 1 Quadratzoll) überschreiten und ferner die Verwendung großer Platten möglichst vermieden werden, damit auf gleichförmige Erwärmung und Biegung der Platten gröſsere Sorgfalt gelegt werden kann. Zur Herstellung von Schlackenkies aus Hochofenschlacke benutzt die Vereinigte Königs- und Laurahütte, Actiengesellschaft für Bergbau und Hüttenbetrieb in Königshütte (* D. R. P. Nr. 30643 vom 6. Juni 1884) eine Vorrichtung, bestehend aus einer langen, auf Leitrollen wagerecht ruhenden Kastenkette (Paternosterwerk), welche an den beiden Enden durch sechsseitige Wellen in bekannter Weise in Bewegung gesetzt wird. Die einzelnen Kasten sind flach, so daſs die in dieselben eingelassene flüssige Schlacke eine nicht zu starke Schicht bildet und dadurch Gelegenheit findet, schnell zu erstarren. Die Schlacke läuft nun aus dem Hochofen durch eine Rinne, deren Endpunkt sich über dem einen Wendepunkte der in Bewegung befindlichen Kastenkette befindet, in die einzelnen Kasten hinein. Die auf jeden Kasten fallende Schlackenmenge kann durch Veränderung der Geschwindigkeit, mit welcher sich die Kastenkette bewegt, geregelt werden. Auf dem Wege, den die einzelnen Kasten bis zum zweiten Wendepunkte zurücklegen, gibt die in denselben befindliche Schlacke ihre Wärme zum gröſsten Theile an die umgebende Luft ab; diese Abgabe wird noch verstärkt durch gegen die Auſsenseite der Kasten gespritztes Wasser. Nachdem die Schlacke hierdurch in einen genügend zähen Zustand übergeführt ist, wird bei der weiteren Fortbewegung ein starker Wasserstrom von oben auf die Schlacke geleitet, so daſs sie zerspringt und am Wendepunkte der Kasten aus denselben herausfällt.

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