Titel: | Auszug aus dem Berichte, welchen Hr. Voltz, königl. französ. Oberbergingenieur, über den Apparat erstattete, dessen man sich an der königl. würtembergischen Gießerei in Wasser-Alfingen zur Speisung der Hochöfen mit heißer Luft bedient. |
Fundstelle: | Band 52, Jahrgang 1834, Nr. XXIV., S. 101 |
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XXIV.
Auszug aus dem Berichte,
welchen Hr. Voltz, koͤnigl.
franzoͤs. Oberbergingenieur, uͤber den Apparat
erstattete, dessen man sich an der koͤnigl.
wuͤrtembergischen Gießerei in Wasser-Alfingen zur
Speisung der Hochoͤfen mit heißer Luft bedient.Wir theilen diesen Bericht uͤber eines unserer
ausgezeichnetsten deutschen Werke, welches von der
koͤnigl. wuͤrtemb. Regierung eben so herrlich
ausgestattet, als von seinem wuͤrdigen Vorstande mit
groͤßter Sachkenntniß und Benuzung der neuesten
Erfindungen geleitet ist, aus einem franzoͤsischen
Journale mit, theils weil in Deutschland selbst noch nichts
hieruͤber erschien, theils weil das guͤnstige
Urtheil eines Franzosen gewiß fuͤr weniger parteiisch
gelten wird, als jenes eines Deutschen. A. d. R.
Aus den Annales des mines T. IV., im Bulletin de
la Société d'encouragement. November
1833, S. 393.
Mit Abbildungen auf Tab. II.
Apparat zur Speisung der Hochoͤfen mit
heißer Luft.
Das koͤnigl. wuͤrtembergische Huͤttenwerk
Wasser-Alfingen, welches aus zwei in der Mitte einer
großen Gießerei und mehrerer anderer Gewerke befindlichen
Hochoͤfen besteht, liegt an der Kocher, eine halbe Meile
von dem kleinen Staͤdtchen Aalen und 16 Meilen von
Stuttgart entfernt.
Von den beiden Hochoͤfen, von denen der eine den Namen Wilhelm, der andere hingegen den
Namen Friedrich fuͤhrt, wurde
ersterer bis zum 15. Mai 1833 mit kalter, lezterer hingegen
schon seit dem December 1832 mit heißer Luft betrieben. Auf
beiden werden hauptsaͤchlich Gegenstaͤnde aus
Gußeisen erzeugt, welche im Handel sehr geschaͤzt
sind.
Die Hoͤhe dieser Oefen betraͤgt 9,18 Meter (32
wuͤrtembergische Fuß); beide haben zwei
Geblaͤsroͤhren oder Formen, und beide werden mit
Holzkohlen betrieben. Die Gicht hat 1,435 Meter (5 F.) im
Durchmesser. Der Schacht ist bis zu den Rosten oder Kappen rund;
der groͤßte Durchmesser des Bauches oder Kohlensakes
betraͤgt 2,44 Meter (8 wuͤrtemb. Fuß). An dem
Hochofen Wilhelm hat das Gestell oben
einen Durchmesser von 0,646 Meter 2 1/4 F.) in der Hoͤhe
der Roͤhren oder Formen hingegen einen Durchmesser von
0,267 Met. (1 2/3 F.); die Hoͤhe desselben
betraͤgt 1,435 Met. (5 F.)
Das Erzgemenge oder die Gattirung, die man in diesen Oefen
verschmilzt, besteht aus einem Theile Bohnerz und 4 Theilen
eines sehr feinkoͤrnigen, eisenschuͤssigen Oolithes,
einer Art von Wiesenerz, welche im Durchschnitte 31,50 Proc.
Eisen gibt, und dem Eisenerze von Hayange, Dept. de la Moselle, sehr
aͤhnlich ist. Der Friedrich's
Ofen verbrauchte bis in die lezte Zeit zur Ausbringung von 100
Pfund Eisen im Durchschnitte 185 Pfd. Kohlen: naͤmlich
9,87 Kubikfuß Buchenkohlen, wovon einer im Durchschnitte 10,125
Pfd. wog, und 13,13 Kubikfuß schlechte Tannenkohlen, von denen
einer 6 1/2 Pfund wog; dieß ist wenigstens der Durchschnitt der
lezten Schmelzperiode oder Campagne, welche 207 Wochen dauerte.
Der Wilhelm's Ofen verbrauchte
gewoͤhnlich etwas weniger Kohlen; denn er verbrauchte in
der lezten Schmelzperiode von 242 Wochen im Durchschnitte zur
Ausbringung von 100 Pfd. Gußeisen 176 1/2 Pfd. Kohlen.
Fig. 1 ist ein senkrechter Lingendurchschnitt des
Apparates nach der Linie AB
des Grundrisses.
Fig. 2 ist ein Grundriß desselben.
Fig. 3 ein Querdurchschnitt nach der Linie CD des Grundrisses, aus
welchem man die Einrichtung der Roͤhren und ihrer Kniee
ersieht.
Fig. 4 endlich ist ein horizontaler Durchschnitt in
der Hoͤhe der Linie EF
in Fig.
3.
An allen diesen Figuren beziehen sich gleiche Buchstaben auf
gleiche Gegenstaͤnde.
A ist der obere Theil des Ofens.
B die Gicht.
C eine gußeiserne Fuͤtterung,
welche die Auskleidung des Ausschnittes bildet, durch welchen
der zur Erhizung der Geblaͤsluft oder des sogenannten
Windes dienende Theil der Gichtflamme tritt.
D ein Fluͤgel des Theiles C, welcher zum Befestigen oder
Fixiren dieses Theiles in dem Mauerwerks der Gicht dient.
E der Boden des Ofens, in welchem
die Geblaͤsluft erhizt wird.
F die vordere Mauer des Ofens.
G zwei Mauern, die die inneren und
seitlichen Waͤnde des Ofens bilden, und welche die
Roͤhren K, in denen die
Geblaͤsluft erhizt wird, tragen.
H das Innere des Ofens, in welchem
sich die Roͤhren K befinden,
und in den durch den Ausschnitt C
ein Theil der Gichtflamme, die dann durch den Rauchfang Q entweicht, eintritt.
I sind gußeiserne Platten, auf denen
die Roͤhren K ruhen.
K gußeiserne Roͤhren, in
welchen die Geblaͤsluft erhizt wird, und welche im
Lichten 0,178 Meter (6 3/5 Zoll) im Durchmesser, und eine Dike
von 2/5 Zoll haben. Solcher Roͤhren sind 16 angebracht;
die Luft durchstroͤmt dieselben nach der Ordnung ihrer
Nummern; sie geht durch die doppelten Kniee M, um von einer Roͤhre in die
andere zu gelangen, und tritt an der Seite der Mauer G ein und aus. Die kalte Luft tritt
bei der Roͤhre No. 1 ein; die
heiße Luft hingegen tritt bei der Roͤhre No. 16 aus.
L sind die Halsringe oder
Erweiterungen der Enden der Roͤhren K, welche zur Aufnahme der Kniee M dienen. Der leere zwischen L und M
befindliche Raum betraͤgt beilaͤufig 15
Millimeter, und ist mit einem eigenen Kitte
ausgefuͤllt.
M Kniee oder gebogene, gußeiserne
Roͤhren, welche in die Halsringe L der Roͤhren K
einpassen, und mittelst der Drukschrauben a, Fig.
1, festgemacht sind.
N ist eine Mauer, die den Raum der
Kniee M vollkommen schließt.
O der Raum zwischen den Mauern C und N,
der mit Ziegeltruͤmmern und anderen schlechten
Waͤrmeleitern ausgefuͤllt wird. Man sieht hieraus,
daß die Verbindungsstellen der Kniee mit den Roͤhren K keiner so starken Hize ausgesezt
sind, wie diese lezteren.
P eine gußeiserne Platte, welche
oben mit einem Mauerwerke b von
geringer Dike bedekt ist, und den Ofen von Oben schließt.
Q der Rauchfang, durch welchen die
durch C eingetretene Flamme wieder
austritt.
R eine gußeiserne Platte, an welcher
sich rings um die Oeffnung des Rauchfanges eine Erweiterung
befindet, auf die man den Dekel S
sezen kann.
S der Dekel des Rauchfanges, welcher
an dem Hebel c aufgehaͤngt
ist, und den man mit Huͤlfe der Stange d mehr oder weniger schließen oder
oͤffnen kann.
T sind Thuͤren oder Schieber,
womit der Eingang in den Ofen bei C
mehr oder weniger geschlossen oder geoͤffnet werden
kann.
V seitliche Oeffnungen, durch welche
die Schieber T in den Ofen gelangen.
Diese Oeffnungen sind breiter, als die Thuͤren, so daß
ein beilaͤufig 5 Centimeter breiter Raum bleibt, durch
welchen die Luft in den Ofen eindringt, und daselbst die
Verbrennung des Kohlengases bewirkt, wodurch die Hize bedeutend
erhoͤht wird.
W die obere Oeffnung des Ofens.
X die hinteren Ofenthuͤren.
Der Gichtstrom sezt auf den Roͤhren K viel Sand ab, so daß man
dieselben, wenn ihre Erhizung nicht leiden soll,
woͤchentlich 2 bis 3 Mal reinigen muß. Diese Reinigung
geschieht durch die Oeffnungen bei W
und X.
Y endlich ist die Oeffnung, bei
welcher man den Sand herausschafft.
Bemerkungen.
Am Austritte der Roͤhre No.
16, welche beilaͤufig noch um 2 Fuß weiter reicht, wird
die Geblaͤsluft oder der Wind durch ein Knie bis zum
Boden der Platform des Ofens gefuͤhrt; hier theilt sich
die Roͤhre gabelfoͤrmig: der eine Arm wendet sich
nach Rechts, um sich unter mehreren Kruͤmmungen an die
rechte Geblaͤsroͤhre oder Form zu wenden; der
linke Arm hingegen begibt sich an die linke Form.
Der auf der Platform befindliche Theil der Roͤhren ist mit
einem Mauerwerke von beilaͤufig 1 1/2 Fuß im Durchmesser
umgeben. Jene Theile, welche an die Formen herabsteigen,
befinden sich außerhalb diesem Mauerwerke, und sind mit
vierekigen Bretterverschlaͤgen von 1 1/2 Fuß im Gevierte,
welche mit schlechten Waͤrmeleitern ausgefuͤllt
sind, umgeben.
Die Roͤhren werden mittelst eines eigenen Kittes und
mittelst kupferner Ringe mit einander verbunden. Dieser Kitt
besteht aus Eisenfeile, die man mit so viel fettem und
feuerfestem Thone abknetet, als noͤthig ist, um dem
Gemenge die gehoͤrige Bindekraft zu geben. Man sezt
hiebei so viel Essig zu, daß der Teig ziemlich dik wird. Dieser
Kitt ist vortrefflich; er erhaͤrtet schnell, bekommt
keine Spruͤnge, und erleidet selbst in großer Hize keine
Veraͤnderung.
Die Enden der einzelnen Windleitungsroͤhren sind mit
Raͤndern versehen, die mittelst Schrauben mit einander
verbunden werden, wobei man zwischen diese Raͤnder einen
Ring aus weichem Kupfer von beilaͤufig 12 Millimeter Dike
legt. Sind naͤmlich die Schraubenmuttern stark angezogen
worden, so plattet sich das Kupfer zwischen den beiden
Raͤndern ab, und bildet auf diese Weise ein luftdichtes
Gefuͤge, welches nur mehr mit dem beschriebenen Kitte
verstrichen zu werden braucht.
Dieser Ofen ist in seiner Einrichtung dem Friedrich's Ofen, in welchem der Wind oder die
Geblaͤsluft eine Temperatur von 165 bis 210° R.
erlangt, ohne daß die Roͤhren mehr als schwach kirschroth
gluͤhend wuͤrden, sehr aͤhnlich. Die ganze
Laͤnge der dem Feuer des Ofens ausgesezten Roͤhren
betraͤgt 18,73 Met. oder 65,60 Fuß; die Laͤnge
jeder einzelnen Roͤhre zwischen den Mauern GG hingegen betraͤgt
1,18 Met. oder 4,10 Fuß.
Die ganze Einrichtung dieses Apparates ist so gut getroffen, daß
er durch die Einwirkung des Feuers kaum irgend einen Schaden
leidet; jener an dem Friedrich's
Ofen, der nun 23 Wochen arbeitet, hat noch nicht die geringste
Veraͤnderung erlitten, und gab bis zum 16. Maͤrz
1833 auch nicht den geringsten Verlust an Wind oder
Geblaͤsluft. Die Ausdehnung der Roͤhren durch die
Hize erzeugte gar kein Hinderniß; wahrscheinlich, weil
einerseits die Temperatur desselben nicht
uͤbermaͤßig erhoͤht wird, und weil ihnen
andererseits sowohl in dem Mauerwerke, als in dem
Bretterverschlage, womit sie umgeben sind, hinlaͤnglicher
Spielraum gestattet ist.
Der Ofen war bereits 7 Wochen in Gang, als man den Wind zu
erhizen anfing, und er verbrauchte um diese Zeit, wie bei
fruͤheren Campagnen 174 Pfd. Holzkohlen auf 100 Pfd.
Gußeisen: ein Verhaͤltniß welches nur sehr wenig unter
dem mittleren Durchschnitte stand. Die Temperatur der
Geblaͤsluft wurde anfaͤnglich nur auf 120°
R. erhoͤht, und doch verbrauchte man schon in der zweiten
Woche der Anwendung des warmen Windes nur mehr 137 Pfd. Kohlen
auf 100 Pfd. Gußeisen; spaͤter sank der Kohlenverbrauch
selbst bis auf 120 Pfd. herab. Der Verbrauch an Kohlen nahm in
dem Maße ab, als die Temperatur des Windes erhoͤht wurde;
gegenwaͤrtig ist die Temperatur auf 165 bis 210°
R. erhoͤht, und der Kohlenverbrauch verminderte sich im
Durchschnitte auf 113 Pfd. Kohlen per 100 Pfd. Gußeisen, d.h. er betraͤgt nur
mehr 0,643 von dem Verbrauche vor der Einfuͤhrung der
heißen Luft.
Außer der Erwaͤrmung der Geblaͤsluft wurden jedoch
bei dieser neuen Campagne auch noch zwei andere
Veraͤnderungen an dem Friedrich's Ofen angebracht. Die sogenannte Rast hatte
fruͤher eine Neigung von 40°; man vermehrte sie
auf 60°; das Gestell wurde um 2 bis 3 Zoll weiter und um
6 Zoll niedriger gemacht. Ueberdieß wurden die Schichten oder
Gichten bedeutend vergroͤßert; denn die Kohlengichten
wurden von 22,87 Kubikfuß auf 31,22 Kubikfuß Kohlen vermehrt,
waͤhrend die Erzgichten anfangs um eben so viel,
spaͤter aber von 70,9 Pfd. auf 102 Pfd. im Durchschnitte
erhoͤht wurden. Die Vergroͤßerung der Gichten
wurde deßhalb vorgenommen, damit dieselben nicht so oft
wiederholt werden muͤssen, und damit die Oeffnung C, welche im Augenblike des
Aufgebens immer etwas verlegt wird, laͤngere Zeit
uͤber frei bleibt, so daß die Erwaͤrmung der
Geblaͤsluft weniger beeintraͤchtigt wird.
Daß der bedeutende Unterschied in dem Verbrauche an Kohlen nicht
diesen Veraͤnderungen in der Zustellung und in der
Quantitaͤt der Gichten zuzuschreiben ist, ist offenbar;
denn der Ofen ging vorher 6 Wochen lang mit kalter Luft, ohne
daß der Verbrauch an Kohlen in der vierten und fuͤnften
Woche geringer gewesen waͤre, als bei den
fruͤheren Campagnen. Die Resultate besserten sich im
Gegentheile ploͤzlich, sobald man den Ofen mit warmer
Luft betrieb.
Bei dem Betriebe des Ofens mit warmer Luft mußte man auch das
Geblaͤse schneller wechseln machen. Das Manometer deutete
fruͤher eine Wassersaͤule von
beilaͤufig 0,316 Meter oder 11 Zoll als den Druk der
kalten Luft an; der Druk der erhizten Luft hingegen ist
gegenwaͤrtig einer Wassersaͤule von 0,40 Meter
oder von 14 Zollen gleich. Der woͤchentliche Verbrauch an
Kohle erlitt uͤbrigens bei dem Betriebe des Hochofens mit
erhizter Luft keine merkliche Veraͤnderung; dafuͤr
stieg aber das erzeugte Gußeisen, dessen Quantitaͤt in
der sechsten Woche 527 Centner betrug, in der achten Woche auf
676, in der neunten auf 725, und seit die Temperatur der
Geblaͤsluft bestaͤndig uͤber 165°
betraͤgt, auf 734 Centner.
Der Gang des Ofens wurde durch diese Einrichtungen bedeutend
verbessert, und eben so gewann auch die Guͤte des
Gußeisens, welches sich nun besser beschikt, und reinere
Abdruͤke gibt, indem sich, obschon dasselbe sehr
kohlenstoffhaltig ist, doch kein Graphit mehr absezt. Der Gang
des Ofens ist regelmaͤßiger; die Schlaken sind im
Allgemeinen besser verglast und fluͤssiger.
Diese schoͤnen Resultate bewogen die koͤnigl.
Huͤttenadministration an dem Wilhelm's Ofen dasselbe Verfahren in Gang zu bringen.
Dieser arbeitet bereits auch wirklich schon 82 Wochen auf diese
Weise, wobei besonders zu bemerken, daß zur Erbauung des Ofens
sowohl, als zur Herstellung des uͤbrigen Apparates nur
ein Monat Zeit erforderlich war.
Am 15. Mai 1835 Abends 4 Uhr gelangte keine kalte Luft mehr in
den Ofen, sondern man ließ dieselbe durch den zu ihrer Erhizung
bestimmten Apparat stroͤmen. Die Kohlengicht bestand aus
23 Kubikfuß Kohlen; die Erzgicht aus 77,50 Kubikfuß, ein
Verhaͤltniß, welches genau noch den kleinen Gichten
entsprach, die man den Tag zuvor bei dem Betriebe des Ofens mit
kalter Luft befolgte. Die Raͤder des Geblaͤses
machten damals 7 Umgaͤnge in der Minute, und das
Manometer des Wilhelm deutete einen
Druk von 1,05 Fuß an. Die Schlaken waren nicht gehoͤrig
verglast, und hatten eine dunkelgruͤne Farbe; das
Gußeisen hatte einen Stich ins Weißliche; kurz Alles deutete
darauf hin, daß die Erzgicht vermindert werden muͤsse. Um
5 Uhr deutete das Manometer schon einen Druk von 1,40 Fuß an;
die Raͤder machten nur mehr 6 Umgaͤnge in der
Minute, und das Thermometer der Geblaͤsluft gab
78°; dabei waren die beiden Formen leuchtender geworden,
und die Schlafen besser in Fluß gerathen.
Am folgenden Morgen war das Gußeisen grau, und
uͤbermaͤßig mit Graphic uͤberladen, was bei
dem Schmelzprocesse mit heißer Luft auf eine zu schwache
Beschikung mit Erz hinzudeuten schien, und wahrscheinlich nicht
mehr Statt finden wird, wenn man die Beschikung mit Erz
erhoͤht haben wird, indem man am Friedrich's Ofen diese Erscheinung nie
beobachtete. Die Schlafen waren vollkommen verglast, und hatten
eine graulich violette Farbe, die gewoͤhnlich auf einen
sehr guten Gang des Ofens hindeutet. Man erhoͤhte daher
die Erzgicht auf 80 Pfd.; die Temperatur der Geblaͤsluft
betrug 165°, und Tags darauf, bei der Abreise des Hrn.
Voltz, wo das Gußeisen sowohl,
als die Schlafen noch von gleicher Beschaffenheit waren, war die
Erzgicht auf 85 Pfd. erhoͤht worden.
Die Form des Wilhelm Ofens bestehen
aus einem sehr reinen, feinkoͤrnigen Sandsteine; jene des
Friedrich Ofens sind aus Kupfer
und doppelt oder hohl gebaut, so daß sie durch einen
Wasserstrom, der durch ihre innere Hoͤhlung
laͤuft, abgekuͤhlt werden koͤnnen. Erstere
werden zwar haͤufige Reparaturen erfordern, die jedoch
mit gutem feuerfestem Thone ohne weitere Schwierigkeiten
moͤglich seyn duͤrften; man bedient sich ihrer
z.B. mit großem Vortheile an den Hochoͤfen zu Hausen und
zu Albruk im Badenschen, die bereits seit 14 Monaten mit heißer
Luft betrieben werden.