Titel: | Ueber die Anwendung der Hohofengase in der Eisenfabrication; von Delesse. |
Fundstelle: | Band 88, Jahrgang 1843, Nr. LXX., S. 264 |
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LXX.
Ueber die Anwendung der Hohofengase in der
Eisenfabrication; von Delesse.
Aus den Annales des mines, Quatr. Sér. T. I, p.
433 durch das polytechn. Centralblatt, 1843, 8. Heft, S. 337.
Mit Abbildungen auf Tab.
IV.
Delesse, über die Anwendung der Hohofengase in der
Eisenfabrication.
Bekanntlich gebührt dem Bergrath Faber du Four in
Wasseralfingen der Ruhm, den durch die Gicht der Hohöfen theils in Gestalt
brennbarer Gase, theils in Gestalt einer bedeutenden freien Wärme entweichenden
Brennmaterialverlust, der circa auf 67 Proc. des
überhaupt in den Ofen gelangenden Brennmaterials angeschlagen werden kann, zuerst auch zur
Ausführung der späteren Eisenarbeiten, insbesondere zum Betriebe der Weiß-
und Puddlingsöfen mit vollständigem Erfolge verwendet zu haben, nachdem man früher
nur einen Theil des Entweichenden zu Heizung von Dampfkesseln, Rostöfen,
Holzverkohlungs- und Lufterhizungsapparaten hie und da benuzt hatte –
Anwendungen, die zum großen Theil auch bei der neuen Methode nach Umständen
fortbestehen können. Die Erfindung ist in unserer Zeit besonders für alle Gegenden,
wo man nur auf Holzkohlen angewiesen ist, von unberechenbarem Erfolge für das ganze
Eisenhüttenwesen, und Delesse hat nicht Unrecht, wenn er
in dieser Beziehung Hrn. Faber einem Jacquard und Watt an die Seite
stellt. Im Verein mit Nasmyth's directem Dampfhammer wird
diese Erfindung eine neue Aera des Eisenhüttenbetriebes herbeiführen. Das Geheimniß
des Hrn. Faber ist bis jezt noch nicht mit hinreichender
Genauigkeit öffentlich bekannt gewordenDie Beschreibung des Verfahrens und der Apparate, um die Gichtgase der
Hohöfen zum Betriebe von Weiß-, Puddlings- und Schweißöfen,
zum Heizen der Dampfkessel etc. zu benuzen – wie sie am 26. Jan. 1841
in England patentirt wurden – findet man im polytechn. Journal Bd. LXXXVI. S. 92.A. d. R., wohl aber haben es mehrere Hüttenwerke der Schweiz, Deutschlands (unter
anderen auch die Marienhütte bei Zwickau, welche sogar jezt bei ausgeblasenem
Hohofen das Gaspuddeln mittelst eines besondern Gasofens fortsezt) und Frankreichs
an sich gebracht, und durch Vermittelung des Fürsten von Lobkowitz ist es einer Anzahl österreichischer Hütten zugänglich geworden.
Delesse sieht in dieser guten Aufnahme der Sache in
Deutschland, dessen Hüttenleute nach seiner Bemerkung, die wohl nicht ganz unrichtig
ist, mehr als alle anderen am Schlendrian hängen und Neuerungen abhold sind, das
schönste Lob der Erfindung. Im Auftrage seiner Regierung reisend, nahm er
Gelegenheit, die auf die Anwendung der Gichtgase bezüglichen Einrichtungen in
Wasseralfingen selbst, in Neu-Joachimsthal in Böhmen und in Mariazell in
Steiermark genau zu studiren, was ihm durch die große Liberalität, mit der man ihm
die Einsicht und Messung aller Apparate gestattete, sehr erleichtert wurde. Er hat
sich dadurch die zureichendste Kenntniß des Verfahrens und die Ueberzeugung
verschafft, daß die Methode bei richtiger Ausführung
durch tüchtige Hüttenleute alle Versprechungen aufs
Vollständigste erfüllt und daher, wie gesagt, besonders für die Holzkohlendistricte
von unberechenbarem Werthe ist. Wir stehen nicht an, seinen Bericht so vollständig
als möglich mitzutheilen.
Was zunächst die Tiefe anbelangt, aus der man die Gase ableiten soll, so ergibt sich
aus den Untersuchungen von Ebelmen
(polytechn. Journal Bd. LXXXV S. 33), daß durch Verbrennung der
Hohofengase eine mit der Tiefe von circa 1250 bis
1850° C. steigende Hize entwikelt wird. Indessen darf man die Gase nicht zu
tief abfangen, um die Vorbereitung der Erze durch Berührung mit den Gasen im obern
Theile des Schachtes nicht zu sehr zu beeinträchtigen, und andererseits darf man
sich auch der Gicht nicht zu sehr nähern, weil nach Oben die Wasserdämpfe in den
Gasen sich mehren, welche durch ihre große spec. Wärme von Nachtheil seyn, auch
wegen ihrer stets wechselnden Quantität einen vollkommen gleichmäßigen Gang der
Processe unmöglich machen würden. Man wähle also genau die Stelle, wo von Oben herab
gerechnet die Wasserdämpfe aus den Gasen ganz oder fast ganz verschwinden. Die Lage
dieses Punktes hängt von der Natur der Erze und des Brennmaterials und von den
Dimensionen des Ofens ab. In den meisten mit hydratischem Eisenerze und Holzkohlen
betriebenen Oefen liegt er bei 0,31 der ganzen Höhe von Oben herein; bei Anwendung
von Holz kann er tiefer, bis 0,4 der ganzen Höhe liegen. Unter den beobachteten
Oefen fangen der eine in Wasseralfingen und der in Neu-Joachimsthal die Gase
bei 0,31, der andere in Wasseralfingen bei 0,4, der Ofen in Mariazell bei 0,26 der
ganzen Höhe ab.Dagegen hat man in Veckerhagen (vergl. die
folgende Mittheilung) die Gase viel höher oben abgeleitet. – In dieser Höhe kann man die Zusammensezung der Gase bei
Holzkohlenhohöfen zu 59 Stikstoff, 5 Wasserstoff, 23 Kohlenoxyd und 13 Kohlensäure
annehmen – ein Gemenge, welches bei seiner Verbrennung wenigstens
1450° Hize entwikelt. – Das Abfangen der Gase kann geschehen:
1) Durch mehrere Oeffnungen, und zwar sechs
In Veckerhagen hat man drei., fängt man die Gase in Neu-Joachimsthal und einem der Wasseralfinger
Oefen ab. Die Ableitungsweise ist in Fig. 1 auf Taf. IV
dargestellt. Die Oeffnungen a, im Umkreise gleich
vertheilt, sind rectangulär, höher als breit, von 0,1 Quadratmeter Querschnitt (also
alle sechs von 0,6 Quadratm.); sie communiciren mit dem rings um den Ofen gehenden
Canal b, b, aus welchem die Gase durch das gußeiserne
Rohr d abgeführt werden. Die Canäle a und b sind von Sandstein
oder feuerfesten Ziegeln gemauert; sechs kurze Canäle c,
c, den Canälen a, a entsprechend, können,
behufs der wöchentlich nöthigen Reinigung der Canäle von mitgerissenem Staube
geöffnet werden, sie sind deßhalb mit gußeisernen, durch Lehm aufgekitteten Dekeln
versehen. Auch in dem Rohre d sezt sich ein ähnlicher
Staub ab; hier dienen die Oeffnungen c', c' zur
Reinigung. Der erwähnte Staub besteht übrigens zu 85 Proc. aus Eisenoxyd und Thon, zu 10
Proc. aus Kohle und zu 5 Proc. aus kohlensauren Alkalien, ist also kein Resultat
einer wirklichen Sublimation. – Die Hauptverhältnisse der beiden Hohöfen sind
folgende:
Textabbildung Bd. 88, S. 267
Neu-Joachimsthal;
Wasseralfingen Nr. 1; Ganze Höhe; M.; Tiefe der Gasableitung unter der Gicht;
Höhe des Gestelles; Weite im Kohlensak; Weite des Gestelles
In Neu-Joachimsthal werden per Minute 13 Kubikm.
Luft von 100° C. in den Ofen geblasen; man sezt in 24 Stunden 32 Gichten
durch, bestehend aus 9400 Kil. Erz (Gemenge von wasserfreiem und wasserhaltigem Oxyd
und 5 Proc. Fluß) und 4248 Kil. Holzkohle (Fichtenkohle und Laubholzkohle zu
gleichen Theilen), woraus 2800 Kilogr. graues Eisen erfolgen. – In
Wasseralfingen bläst man per Minute 18–19 Kubikm.
Luft von 240–250° R. unter 40 Centimeter Wasserdruk in den Ofen. Man
bedient sich dabei der in Fig. 2 dargestellten
geschlossenen Formen; die Form t von Kupfer oder Eisen
muß hier nothwendig durch Wasser abgekühlt werden und die Düse fügt sich in die Form
so dicht ein, daß gar keine Flucht und Verbindung mit der äußern Luft ist; wo
nöthig, erreicht man dieß durch einen besondern Kranz von Eisen, c. Durch eine Verzahnung r
kann übrigens die Form beliebig durch Zurükziehung der Düse geöffnet werden, um das
Innere des Ofens zu beobachten. Man hat gefunden, daß der Wasserdruk in der
Windleitung um 11 Centim. größer ist, wenn man die Form schließt; außerdem ist man
natürlich sicher, daß alle Luft wirklich in den Ofen geblasen wird, was bei offenen
Formen keineswegs der Fall ist. Uebrigens verschmilzt man in Wasseralfingen ein
Gemenge von 1 Bohnerz, 3,5 Stufferz und 0,37 Fluß, welches im Mittel 31–32
Proc. Eisen enthält. Die Kohle besteht zu 5/6 aus weicher und zu 1/6 aus harter, und
der Kubikmeter wiegt 146 Kilogr. Die Production in 24 Stunden beträgt
durchschnittlich 5000 Kil. graues Eisen. Da der Ofen schon 3 Jahre im Gange ist, so
consumirt er jezt etwas mehr Kohle wie früher, nämlich auf 100 Kil. Eisen 156 Kil.
Kohle. – Bei beiden Oefen werden die Gase zum Betriebe eines Weißofens und zu
Erhizung der Gebläseluft verwendet; zu lezterem Ende benuzt man aber in
Neu-Joachimsthal die aus dem Weißofen abziehende Hize, während man in
Wasseralfingen aus der Hauptgasleitung einen Theil seitwärts ableitet. – Man
kann natürlich nach Belieben eine oder einige der sechs Oeffnungen verstopfen, und
man hat gefunden, daß man selbst bei Verschließung aller Oeffnungen bis auf eine immer noch genug Gas bekömmt, ohne daß der Ofen an
der entsprechenden Seite kälter würde oder eine Unregelmäßigkeit eintritt. Man kann
daher die Gase ganz gut auch ableiten
2) durch eine einzige Oeffnung. Dieß findet in Mariazell
und dem andern Wasseralfinger Ofen statt. Die Mariazeller Vorrichtung ist in Fig. 3
abgebildet. Die einzige Oeffnung a ist bei 0,26 der
ganzen Ofenhöhe von Oben her angebracht; die ganze Höhe des cylindrischen Ofens
beträgt nämlich 11,87 Meter; die Höhe des Schachts 7,58, der Rast 3,79, des Herdes
0,47 Meter; die Weite des Herdes 0,95 und die Weite des Kohlensaks 2,21 Meter.
– Die Gasöffnung a ist 32 Centim. hoch, 63
Centim. weit, vierseitig, hat also 0,2 Quadratm. Querschnitt. Man hat ein Stük der
Ofenmauer zerstört und dafür eine sich innen der Schachtmauer völlig anschließende
große Masse Grauwackesandstein eingemauert, in welcher eine vierseitige Oeffnung
ausgehauen ist; in diese paßt ein gußeiserner, 0,57 Meter im Lichten weiter Kasten
b, der mit der gußeisernen Röhrenleitung verbunden
ist. Bei d, wo die Leitung vierseitig wird, befindet
sich ein Register, bei e die Vorrichtung zu Reinigung
der Röhre. Das Register d ist meist nur zu 2/3 offen,
ein Beweis, daß die eine Oeffnung Gas genug gibt. Man betreibt hier mit dem Gase
einen Puddlingsofen, welcher im Niveau der Gicht steht. – Das Erz in
Mariazell ist ein Gemenge von 2/3 eines ganz vorzüglichen Spatheisensteins mit 1/5
Brauneisenstein und etwas Fluß, welches im Mittel 40 Proc. Eisen enthält. Man
producirt täglich 3600 Kil. Gußeisen und verbraucht per
100 Kil. Eisen 199 Kil. eines Gemenges aus 3/4 weicher und 1/4 Buchenholzkohle. Der
Kohlenverbrauch hat durch die Ableitung der Gase keine Vermehrung erlitten. Man
schmilzt mit kalter Luft, da man bei heißer Luft das Gaspuddeln nicht fortsezen
konnte. Dieß erklärt sich daraus, daß bei der Natur der Erze und der Höhe der
Ableitung die Gase sehr kohlensäurereich sind, außerdem im Puddlingsofen auf etwas
unvollkommene Weise verbrannt werden, so daß, wenn durch Anwendung der heißen Luft
die Hize mehr im Herde concentrirt und der obere Theil des Ofens abgekühlt wird, die
Hize im Puddlingsofen unzureichend bleibt.
Der Wasseralfinger Ofen Nr. 2 leitet die Gase bei 0,4 der ganzen Ofenhöhe ebenfalls
durch eine einzige Oeffnung ab; er arbeitet mit offener und heller Gicht und ein
Theil der Gichtflamme wird nach wie vor zu Erhizung der Gebläseluft mittelst des
bekannten Wasseralfinger Apparates angewendet. Die Ableitungsöffnung hat fast die
Dimensionen wie in Mariazell, sie hat aber einen 15 Centim. langen, etwas schräg
nach Abwärts in den Ofen gehenden Ansaz um die Verstopfung der Oeffnung zu verhindern; der ganze
Ofen hat 9,15 Meter Höhe, sonst aber die Dimensionen des Ofens Nr. 1. Man
verschmilzt ein Gemenge von 1 Bohnerz, 5,12 Stufferz und 0,62 Fluß. Man producirt
täglich 5000 Kilogr. graues Eisen und braucht per 100
Kil. Eisen 115 Kil. (also viel weniger, als im Ofen Nr. 1, weil Nr. 2 erst im
Anfange der Campagne ist) eines Gemenges von gleichen Theilen weicher und harter
Holzkohle.
Verbrennung der Hohofengase. Man mag nun die Hohofengase
zum Betriebe der Weißöfen (fourneaux de mazéage),
der Puddlingsöfen oder der Schweißöfen (fourneaux de
rechauffage) anwenden, so bleibt allen diesen Fällen gemein, daß man es
wesentlich mit Flammöfen zu thun hat, in denen eine mindestens den Schmelzpunkt des
Eisens erreichende Hize erzeugt werden soll, wozu die Mengung der Gase mit
atmosphärischer Luft durch den bloßen Zug einer Esse, wie bei den früheren
Anwendungen dieser Gase geschieht, nicht ausreicht. Man muß also durch einen
comprimirten und zwar erhizten Luftstrom alle Gase in
einem beschränkten Raume vollständig verbrennen und die Mengung der Gase mit
atmosphärischer Luft so genau als möglich machen. Diese Bedingungen sind sehr leicht
zu erfüllen, da man einmal ein Gebläse zur Disposition hat, die Luft sehr gut durch
die aus den betriebenen Oefen abziehende Wärme erhizen und die Mengung der Gase mit
der Luft durch einfache Apparate sehr gut ausführen kann.
Weißofenbetrieb mit Gasen. Dieser findet beim Ofen zu
Wasseralfingen Nr. 1 und in Neu-Joachimsthal statt. Die Figuren 4, 5 und 6 (leztere den
Mengungsapparat in etwas größerem Maaßstabe darstellend) erläutern die am leztern
Orte ausgeführte Einrichtung: a ist ein vierseitiger
gußeiserner Kasten, in welchen die Gase ein- und durch eine breite Oeffnung
g wieder austreten. An dieser Oeffnung wird in die
Gase der comprimirte erhizte Luftstrom durch sieben Düsen k eingetrieben; die Zahl Sieben hat sich überall als genügend erwiesen.
Der Wind geht aus dem Gebläse durch eine in der Esse des Weißofens liegende
Röhrenleitung d, wo er sich erhizt, geht dann zum Theil
in den Hohofen, zum Theil aber durch das Rohr e in den
halbcylindrischen Kasten b, welcher nach Vorn mit den
sieben gußeisernen (oder blechernen) Düsen k versehen
ist, deren Oeffnungen 6 Centim. über den Kasten a
herausragen und welche der größten Neigungslinie der Feuerbrüke (die um 3°
35' geneigt ist) parallel sind. Die Verbrennung findet vorzüglich in dem über der
ersten Brüke befindlichen 13 Centim. hohen und 96 Centim. langen Canale statt. Die
Länge dieser Brüke richtet sich nach der Leichtigkeit, mit der die Gase verbrennen;
im Mittel ist sie nur 80 Centim.
Das Innere l des Ofens ist wie gewöhnlich eingerichtet;
vorn ist die Eintrags- und Arbeitsthür; die von Lösche und Frischschlaken
geschlagene Herdsohle ist nach dem Stichloche zu etwas geneigt. m ist der Fuchs, durch welchen die Flamme in die Esse
zieht und welcher sehr eng ist; durch Erhöhung der zweiten Brüke kann oft allein die
früher unzureichende Hize gehörig gesteigert werden. n,
n sind zwei 30–40 Centim. von einander entfernte, nur wenig in den
Ofen reichende eiserne Formen, in denen kupferne Düsen steken, deren Oeffnungen 11,4
Millim. weit sind und 2–5 Centim. über dem Eisen sich befinden; sie sind
geneigt und convergiren nach dem Mittelpunkte des Herdes zu. Durch sie wird stets
heiße Luft auf das schmelzende Eisen geblasen und dadurch nicht allein die
Verbrennung der Kohlen, sondern auch eine Bewegung der Masse erzeugt. Man hat indeß
gefunden, daß es besser ist, beide ziemlich parallel nach der zweiten Brüke hin zu
dirigiren, weil die eine der Formen die Gase gegen die erste Brüke zurükdrängt und
der Ofengang dadurch leidet – oder wenigstens die Formen, mit beibehaltener
Convergenz, mehr nach der zweiten Brüke hin zu verlegen (wie in Fig. 7). Uebrigens sind
diese Formen nicht unentbehrlich und man kann auch ohne sie Weißeisen
darstellen.
In Wasseralfingen, dessen Weißofen in Fig. 7 und 8 dargestellt ist, sind
die Dimensionen fast dieselben; aber der in der Esse befindliche
Lufterhizungsapparat Fig. 9, welcher hier nur die Luft für den Weißofen erhizt, ist besser. Er
besteht aus einem vierseitigen, nur 17 Centimeter über dem Fuchse stehenden eisernen
Kasten; die Luft tritt bei a ein, bestreicht alle vier
Wände und gelangt dann in die Leitung b, welche längs
des Ofengewölbes eingemauert ist, wo die Hize natürlich noch steigt. Man erhizt die
Luft auf 300–400°. – Unter dem Lufterhizungsapparate befindet
sich dem Fuchse gegenüber in der Essenmauer eine durch eine Blechthür verschlossene
Oeffnung, in wecher man die einzuschmelzenden Eisenplatten vorwärmt. Die Hize ist
daselbst noch so groß, daß die Platten bei zu langem Verweilen zu schmelzen
beginnen. – In Wasseralfingen erhebt sich die Esse des Weißofens nur 1 Meter
über die Herdsohle. In Neu-Joachimsthal geht sie bis 2 Meter über die
Hohofengicht hinaus. Man hielt leztere Einrichtung für nöthig, um den gehörigen
Appell zu erzeugen; indessen ist dieß ganz unnöthig, da die Hize im Weißofen und die
Wirkung des Gebläses einen vollkommen genügenden Zug bewirken. – Ein solcher
Weißofen verbraucht per Minute 8 Kubikmeter Gas; das Gas
hat nur etwa 2 bis 4 Centim. Wasserdruk; atmosphärische Luft ist nur 4,7 Kubikm. per Minute nöthig. Dieß ist weniger, als bei Annahme der
Eingangs erwähnten mittlern Zusammensezung der Gase zu vollständiger Verbrennung von 8
Kubikmeter Gas nöthig ist – und das ist in der Ordnung, denn sonst würde die
Flamme oxydirend wirken.
Die Arbeit im Weißofen ist folgende: der Arbeiter bringt eine auf die erwähnte Art
vorgewärmte Eisenplatte auf die Herdsohle und schließt die Thür wieder. Die Platte
schmilzt bald ein; man bringt dann eine zweite hinzu u.s.f., bis etwa 525 Kil. (im
Anfange des Betriebes eines Ofens nur 350, später 600) eingetragen und
eingeschmolzen sind; dieß dauert etwa 2 Stunden. Man erspart sehr an Zeit, wenn man,
wie in Königsbronn, das Roheisen gleich aus dem Herde des Hohofens in den Weißofen
bringt; in Wasseralfingen, wo man meist Abgang, Broken und verunglükte Gußstüke
umarbeitet, geht dieß natürlich nicht an. Ist das Eisen völlig flüssig, so hebt der
Arbeiter die Schlakendeke los und wirft sie auf die Hüttensohle, wobei Gußeisen in
Körnern mit abfällt, wovon man indeß beim Pochen der Schlaken 6–44, im Mittel
11 Kil. per Operation wiedergewinnt. Nun wird 17 Proc.
des Eisens an Hammerschlag und den reichsten Schlaken der vorigen Operation auf das
schmelzende Eisen geworfen. Dabei werden unter Reduction einer entsprechenden Menge
Eisens Silicium, Phosphor, Schwefel und der größte Theil der Kohle durch Oxydation
fortgeschafft. Sind nämlich die Schlaken geschmolzen und gleichmäßig auf dem
Eisenbade verbreitet, so wird der Wind zu den beiden Seitenformen zugelassen, die
Arbeitsthür geschlossen und Alles sich selbst überlassen. Nach einer durch Erfahrung
zu bestimmenden Zeit wird eine Probe des Eisens in eine eiserne Form abgelassen, in
Wasser abgelöscht und mit dem Hammer zerschlagen; der Bruch muß weiß, etwas
bronzirt, strahligblättrig seyn. Durch Verlängerung der Operation kann man ein ganz
poröses, fast schwammiges weißes Eisen erzeugen, doch geht man selten zu weit, weil
solches Eisen nachher in den Feineisenfeuern so schnell zu Schmiedeisen wird, daß
die Arbeiter nicht Zeit zur richtigen Affinirung haben. Ist das Eisen gut, so wird
der kleine Stichcanal aufgestochen und das Eisen auf einen von Gußeisenplatten
gebildeten Boden abgelassen, dann, wenn es noch rothglühend ist, mit Wasser
übergossen und zerbrochen. Die Dauer einer Operation ist 4 Stunden und man macht
wöchentlich ungefähr 13000 Kil. Weißeisen. Die Resultate einiger Operationen sind
folgende:
Textabbildung Bd. 88, S. 271
Roheisen; Hammerschlag u. Schlaken;
Weißeisen; Kil.; (sehr weiß und porös)
Zu dem ausgebrachten Weißeisen sind noch die beim Pochen der Schlaken
wiederzugewinnenden Gußeisengranalien zu rechnen, welche sehr variiren (s. oben). Je
weißer und poröser das Eisen werden soll, desto größer ist der Abbrand und desto
mehr Schlakenzusaz ist nöthig. Im Mittel geben 103 Roheisen 100 Weißeisen. Der
Verlust ist also weit geringer als bei den englischen Feineisenfeuern, wo er
8–10 Proc. beträgt. Dieß ist um so beachtenswerther, als das verarbeitete
Material in Wasseralfingen gerade sehr unrein ist. Das Product ist von vorzüglicher
Güte.
Puddlingsofenbetrieb mit Hohofengasen. Die Einrichtung
des über dem Hohofen stehenden Puddlingsofens von Mariazell ist aus Fig. 3 vollständig
ersichtlich. Die Gase kommen durch das cylindrische Rohr f an, welches von einem andern, f', das den
heißen Wind herbeiführt, concentrisch umgeben ist; dieses Doppelrohr ist unter einem
Winkel von 10° schräg abgeschnitten, um den Wind nach der Sohle zu dirigiren,
und der untere Rand der Oeffnung befindet sich 63 Centim. über der Ofensohle. Diese
Verbrennungsmethode der Gase ist sehr unvollkommen. Die Erhizung der Gebläseluft
geschieht in der Röhrenleitung g, welche zwölfmal
hin- und hergeht; diese Einrichtung ist gut, aber weniger einfach als die
Wasseralfinger. Die Dimensionen des Ofens sind dieselben, wie die der
Holzpuddlingsöfen zu Neuberg in Steiermark. – Der Wasseralfinger
Puddlingsofen hat ganz die Einrichtung des dasigen Weißofens; seine Dimensionen sind
aus Fig. 10a
und 10b
ersichtlich. Bei der Gewalt, mit der die Gase in den Ofen strömen, wird zu
der kleinen Arbeitsthür eine 30–50 Centim. lange Stichflamme herausgetrieben,
die jede Arbeit unmöglich machen würde, wenn man nicht durch ein kleines Rohr,
welches sich nach Oben erweitert, dicht vor der Thür einen Luftstrom etablirte, der
die Flamme so vollständig zurükdrükt, daß das Arbeiten ganz unbehindert geschehen
kann. Beim Weißofen ist diese Vorsicht nicht nöthig, weil da der Arbeiter nur
zuweilen und dann mit einer langen Brechstange im Ofen zu thun hat. – Der
Wasseralfinger Puddlingsofen ist dem Mariazeller in allen Stüken vorzuziehen.
Die Leitung der Arbeit bietet nichts Besonderes dar; man wärmt die Eisenstüke
1/2–1 Stunde in der Esse vor und bringt dann 150 Kil. auf einmal mit
13–18 Kil. Hammerschlag und gepochten Weißeisenschlaken, zuweilen auch 1/2
– 1/3 Proc. Braunstein in den Ofen. Diese Quantität wird bei Verarbeitung von
Gußeisen in 2 bis 2 1/2 Stunden, bei Weißeisen in 1 3/4 – 2 Stunden
durchgearbeitet; im erstern Falle erhält das Gewölbe 43 Centim., im zweiten nur 34
Centim. Höhe; offenbar, weil graues Gußeisen flüssiger ist als weißes, und daher
leichter zu flüssig werden würde. Man bildet in der Regel 6 Luppen, die man unter dem Zänghammer
ausrekt, und kann wöchentlich 13000 Kil. Schmiedeisen liefern. Im Mittel geben 104
Roheisen 100 Schmiedeisen; ja es kommt zuweilen vor, daß man eben so viel und selbst
etwas mehr Schmiedeisen erhält, als Gußeisen angewendet wurde, in Folge der
Reduction aus den Schlaken.
Schweißofenbetrieb mit Hohofengasen. In Wasseralfingen
werden die Luppen aus dem Puddlingsofen in einen von den Gasen des Hohofens Nr. 2
versorgten, ganz nach dem Principe des Weiß- und Puddlingsofens
eingerichteten Schweißofen (Fig. 11 und 12) gebracht,
dabei ebenfalls erst in der Esse vorgewärmt, dann auf die Herdsohle selbst gebracht
und, wenn sie gehörig erweicht sind, mit Zangen herausgenommen und unter einem
gewöhnlichen, 120 Kil. schweren Hammer ausgeschmiedet. Man verarbeitet wöchentlich
16500 Kilogr. Die Methode ist wegen des kleinen Hammers und der dadurch verlängerten
Arbeit mit mindestens 13 Proc. Verlust verknüpft, und im Allgemeinen geben 121
Puddeleisen nur 100 Stangeneisen. Das Product ist sehr gut.
Vorschlag zu künftiger Einrichtung der Eisenhütten. Da
durch die erwähnten Etablissements die Vorzüglichkeit der beschriebenen Methoden
bewährt ist, so wird man wohl künftig den Eisenhüttenanlagen etwa folgende
Einrichtung geben müssen, wozu der erläuternde Grundriß Fig. 13 gehört. a ist der Hohofen (oder die Hohöfen), b die Halle der Gießerei und Formerei, c das Gebläse für alle Hohöfen und Flammöfen, d die Gaspuddelöfen – wahrscheinlich am besten
doppelte, wie sie in der Champagne üblich sind – zu Verarbeitung des
Ganzeisens und aller Abfälle; e die Luppenpresse, f das Walzwerk, g die
Scheren zum Abschneiden der gewalzten Eisenstangen, welche dann in Bündel vereinigt
und in den Gasschweißofen h gebracht werden, von wo sie
in das Walzwerk i kommen; k
die Wasser- oder Dampfmaschine zum Betrieb der Gebläse, Walzwerke u.s.w.
Wendet man eine Dampfmaschine an, so kann der Kessel ganz gut auch mit Hohofengasen
geheizt werden. Mehrere große Hütten sollen nach diesem Plane eingerichtet werden,
nach dem auch Wasseralfingen umgebaut wird. Die Presse zum Auspressen der Schlake
aus den Luppen ist in Fig. 14, 15 und 16 im Aufriß,
Durchschnitt und Grundriß dargestellt. Die Aufstellung eines Weißofens wird in jedem
Falle gut seyn.
Bei den in Wasseralfingen stattfindenden Verhältnissen würde man in drei
Puddlingsöfen das ganze Product eines Hohofens verarbeiten können, und es scheint,
als ob dazu die Gase dieses einen Hohofens ausreichen würden; bedenkt man nämlich,
daß jezt schon der eine Wasseralfinger Ofen ohne Schwierigkeit zwei Puddlingsöfen versorgt und daß aus
diesen die Gase noch sehr unvollständig verbrannt herauskommen (so daß man die
Absicht hat, sie noch einen Dampfkessel heizen zu lassen), so ist es höchst
wahrscheinlich, daß man einen der Puddlingsöfen durch einen doppelten ganz gut würde
ersezen können. Bei einem Hohofen von mäßiger Production, circa 1500 Kilogram. täglich, kann das ganze Product gut in einem
doppelten Puddlingsofen verarbeitet werden. Innerhalb dieser Gränze würde man also,
ohne Vermehrung der Kohlenconsumtion, das ganze
Product der Hohöfen auch verfrischen können. Wollte man freilich dazu noch einen
Schweißofen nehmen, so würde wohl eine Vergrößerung der Kohlengicht nöthig seyn, da
die Entziehung von Gasen jedenfalls ihre Gränzen hat. Es dürfte also (wenigstens für
Hütten mit beschränkter Wasserkraft) am besten seyn, alles Roheisen zu verpuddeln
und die Luppen an Hütten zu verkaufen, welche mehr disponible Wasserkraft haben,
oder nur einen Theil des Productes der ganzen Reihe von Operationen zu unterwerfen.
Es ist aber nicht unwahrscheinlich, daß die Erhöhung der Kohlengicht, welche
erforderlich seyn würde, um das Product eines Hohofens mittelst der eigenen Gase
desselben Ofens der vollständigen Reihe aller Operationen zu unterwerfen, nicht so
beträchtlich wäre, daß man nicht immer noch das Schmiedeisen beträchtlich billiger
herstellen könnte, als durch Verarbeitung der Luppen in abgesonderten
Feineisenfeuern.
Kosten. Versuchen wir nun eine Kostenberechnung nach der
neuen Methode aufzustellen, so ergibt sich zuerst, daß der Kohlenverbrauch für alle
späteren Arbeiten = 0 ist, denn nur an einem Ofen, zu Neu-Joachimsthal, wurde
eine Vermehrung des Kohlenverbrauchs durch die Einführung des Gaspuddelns beobachtet
(von höchstens 19 Kilogr. per 100 Kilogr. Gußeisen),
welche sich aber dadurch erklärt, daß der Ofen eine sehr schwache Production hat und
vorher schon mit einem Minimum von Kohlenverbrauch (119 Kilogr. auf 50 Kil. Eisen)
arbeitete. Um sich indessen keine Illusionen zu machen, sey eine Vermehrung des
Kohlenverbrauchs von 19 Kil. per 100 Kil. Gußeisen
angenommen. Da der Hohofen in 24 Stunden 1400 Kil. liefert und der Puddlingsofen
1050, so ergibt sich daraus eine Consumtion von 25 Kil. Kohlen per 100 Kil. Puddeleisen. Nehmen wir ein gleiches
Quantum für den Schweißofen an, so ist der ganze Kohlenverbrauch auf 100 Kil.
Schmiedeisen = 50 Kilogr. Der Eisenverbrauch beim Puddeln ist sehr gering; desto
stärker beim Schweißen, was jedoch größtentheils von der unvollkommenen Einrichtung
zu Wasseralfingen abhängen mag und sich durch Anwendung der Walzwerke und bessere
Disposition der Hütte sehr vermindern wird. Indessen nehmen wir an, daß für 100 Schmiedeisen 125
Gußeisen nöthig sind. – Der Arbeitslohn wird derselbe bleiben, wie bei der
englischen Methode, nur erspart man zwei Heizer; für 100 Kilogr. Eisen ist also 1/2
Taglohn erforderlich. – Wir haben also als Specialkosten für 100 Kil.
Schmiedeisen:
50
Kilogr. Kohle
3 Fr.
75 Cent.
125
Kilogr. Gußeisen
18 –
75 –
1/2
Tagelohn
1 –
–
–
––––––––––––
23 Fr.
50 Cent.
Die Generalkosten werden keine große Aenderung erfahren. Da man die Flammöfen hier
unter einem Dache mit dem Hohofen vereinigt, so verringern sich die
Unterhaltungskosten etwas. Das Gebläse wird vergrößert werden müssen. Nehmen wir
aber Cylindergebläse mit 60 Proc. Nuzeffect an, so werden per Hohofen 3 Pferdekräfte ausreichen.
Für eine Frischhütte nach der Methode der Champagne stellen sich die Specialkosten
per 100 Kil. Stabeisen folgendermaßen:
138
Kilogr. Steinkohlen
6 Fr.
90 Cent.
137
Kilogr. Gußeisen
20 –
55 –
0,56
Tagelohn
1 –
12 –
––––––––––––
28 Fr.
57 Cent.
Für den eigentlichen Frischhüttenbetrieb, z.B. in der Franche comté, hat man
per 100 Kil. Schmiedeisen eine Consumtion von 140
Kil. Holzkohle, 135 Kil. Gußeisen und 0,84 Tagelohn. – Diese Beispiele werden
genügen zu zeigen, daß die neue Methode im ungünstigsten Falle billigere Fabrication
gestattet.
Weitere Anwendung des Princips. In England hat man
bereits mit Glük versucht, Weißöfen durch die Gase mit Kohks betriebener Kupolöfen
zu heizen. In Wasseralfingen wird man dasselbe jezt mit einem Kupolofen für
Holzkohlen versuchen. Derselbe ist 258 Centim. hoch und zieht sich von 0,22 seiner
Höhe an nach Oben zusammen; seine Gicht kann durch ein Register verschlossen werden.
Das Gas wird in 0,33 der Höhe durch mehrere Oeffnungen in einen circulären Canal und
von dort durch eine Röhrenleitung in den Weißofen abgeleitet. – Natürlich
wird man auch die Gase der Halbhohöfen, Blauöfen, Stüköfen u.s.w. ähnlich benuzen
lernen. In vielen Fällen würden freilich die Gase der Silber- und
Kupferhohöfen ihrer Zusammensezung wegen fast unverbrennlich oder wenigstens zur
Eisenbearbeitung untauglich seyn; aber zum Rösten u.s.w. sollte man sie allgemeiner
benuzen, als schon geschieht.
Auf der andern Seite wird man von dieser Methode lernen, sich in vielen Fällen der
Gase als Brennmaterialien zu bedienen und dadurch manche an sich zu trokene oder zu sehr
zusammensinternde Brennmaterialien, z.B. Anthracite, trokene Steinkohlen,
Braunkohlen, Torf u.s.w., für Hüttenprocesse vortheilhaft zu verwenden. Faber ist schon dahin gelangt, das Eisen mit sehr
schlechter Kohle und Torf zu puddeln, indem er Wasserdämpfe über das glühende
Brennmaterial leitet und die Gase wie im Gaspuddelofen verbrennt. Ein gleiches
Verfahren würde für manche andere Hütten sehr ersprießlich seyn.
Uebrigens wird man mit der Gichtflamme der Gaspuddelöfen, gerade wie dieß mit
gewöhnlichen Puddlingsöfen, z.B. zu Abainville, mit vollkommenem Erfolge geschehen
ist, immer noch Dampfkessel – und zwar direct – heizen können.