Titel: | Amerikanisches Verfahren zur Holzverkohlung; vom Bergingenieur J. Guillemin. |
Fundstelle: | Band 147, Jahrgang 1858, Nr. XI., S. 20 |
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XI.
Amerikanisches Verfahren zur Holzverkohlung; vom
Bergingenieur J. Guillemin.
Aus dem Bulletin de la
Société de l'Industrie mineralé, Bd. II S.
443.
Mit Abbildungen auf Tab.
I.
Guillemin, über ein amerikanisches Verfahren zur
Holzverkohlung.
Ich halte es für nützlich, einen im nördlichen Amerika angewendeten Ofen bekannt zu
machen, in welchem bedeutende Massen Holz auf einmal und mit möglichst wenig
Handarbeit verkohlt werden können. Ich habe dieses Verfahren bei den Eisenwerken von
San Rafael in Mexico mit sehr befriedigenden Resultaten benutzt.
Der Ofen besteht aus einem sehr großen Raum von etwa 270 Kubikmeter (8775 rhein.
Kubikfuß) Inhalt. Fig. 24 ist ein senkrechter und Fig. 25 ein horizontaler
Durchschnitt dieses Ofens, welche die Form und die Dimensionen dieses Raumes
angeben, der 40 Fuß (12 Met.) lang, 14 Fuß (4,20 Met.) breit und im Mittel 18 Fuß
(5,40 Met.) hoch ist.
Er ist von gewöhnlichen Ziegelsteinen mit magerm Lehmmörtel aufgeführt und äußerlich
mit einem Mörtel von Kalk und Sand bekleidet. Die Dicke der Mauern beträgt eine
Ziegelsteinlänge (0,22 Met.). Die Strebepfeiler sind eine Ziegelsteindicke stark und
zwei Ziegelsteindicken lang (0,44 Met.); es sind eilf solcher Pfeiler an jeder
Längen- und vier an jeder Querwand angebracht.
Ein flaches Gewölbe von einer Ziegelsteindicke bildet die Decke des Ofens; dasselbe
hat in der Mitte eine runde 0,40 Met. weite Oeffnung, die man mit einem Stein oder
einer gußeisernen Platte verschließen kann.
An der kurzen Vorderwand ist auf der Sohle eine 4 Fuß (1,20 Met.) breite und 4 Fuß
hohe Thüröffnung angebracht, welche mit zwei Flügelthüren von Gußeisen verschlossen
werden kann, deren Hespen sich um Angeln, die in der Wand eingelassen sind, drehen.
Unter dem Gewölbe befindet sich eine zweite Oeffnung von 1 1/2 Fuß (0,45 Met.) im
Quadrat, welche ebenfalls durch eine gußeiserne Klappe verschlossen werden kann.
Die beiden Seitenwände und die Hinterwand sind unten, zwischen den Pfeilern, an der
Sohle, so wie 1, 2 und 3 Fuß darüber mit vier Reihen von Löchern versehen, welche 11
Centim. breit und 6 hoch sind und mit einem halben Ziegelstein verschlossen werden
können. In jeder Reihe
befinden sich zwischen je zwei Pfeilern drei solcher Räumlöcher, wie Fig. 25 zeigt. Die
vordere Querwand und die Thür selbst sind auch mit solchen Löchern versehen.
Der ganze Bau ist durch Pfähle und Balken verstärkt, von denen erstere aus rundem, 1
Fuß (0,30 Met.) starkem Fichtenholz bestehen und vor den Pfeilern in die Erde
getrieben sind, wie man aus den Figuren ersteht. Diese oben durch Balken zusammen
gehaltenen Pfähle verhindern das Reißen des Ofens in der Hitze.
Der Gewölberücken trägt eine kleine Ziegelsteinmauer, die lothrecht auf dem obern
Querbalken der Pfähle steht. Ein Schindeldach bedeckt den Ofen und schützt ihn gegen
die starken Regenschauer in jenen Gegenden.
In San Rafael kostete ein solcher Ofen 700 Piaster (3500 Francs); in Frankreich würde
er nur 7 bis 800 Fr. kosten.
Dieser Ofen kann 272 Kubikmeter Holz aufnehmen. In Mexico wurden 120 Tareas Holz in
runden oder gespaltenen Scheiten eingesetzt) 1 Tarea oder mexicanische Klafter hat
eine Länge von 3 Varas (2,52 Met.), eine Breite von 1 1/2 Varas (1,26 Met.) und die
Höhe von 1 Vara (0,84 Met.), daher eine Kubiktarea = 2,666 Kubikmeter ist. Es würden
folglich zur Besetzung dieses Ofens nur 102 Tareas erforderlich seyn; bei
sorgfältiger Besetzung gehen aber recht gut 120 Tareas hinein. Da 1 Tarea ein
durchschnittliches Gewicht von 875 Kilogr. hat, so beträgt die ganze Ofenladung
105,000 Kilogr. Holz.
Das Einsetzen wird von vier Arbeitern besorgt und dauert vier Tage; die Arbeiter
müssen das Holz aus etwa 20 Met. Entfernung von dem Ofen, wo es aufgeklaftert ist,
abholen und es in letztern hineinschaffen, wobei sie folgende Vorsichtsmaßregeln zu
beachten haben:
Sie beginnen mit der Sohle des Ofens und legen die Holzscheite nach der
Längenrichtung des Ofens in denselben ein und zwar stufenartig, wie Fig. 24 zeigt, bis die
oberste Stufe an den Gewölbebogen tritt.
In lothrechter Richtung von der Oeffnung in dem Gewölbe muß eine senkrechte Esse in
dem eingelegten Holz offen erhalten bleiben, welche die Stelle des Quandels bei den
Meilern vertritt und mit leicht feuerfangenden Materialien, wie Späne von sehr
harzigem Holz, ausgefüllt wird.
Nachdem das Einlegen bis in die Nähe der Thür fortgesetzt worden ist, schaffen die
Arbeiter so viel Holz als möglich in den Ofen ehe sie die Thür zulegen, und
vollenden alsdann die Ladung durch die obere Oeffnung. Vor derselben wird ein
bewegliches Gerüst von drei hohen Stufen angebracht, auf deren jeder ein Arbeiter
steht, welcher die Holzscheite dem nächst darunter stehenden abnimmt, während der
oberste sie dem Manne der sich im Ofen befindet, zureicht.
Das Einbringen des Holzes in den Ofen wird entweder im Tagelohn oder im Gedinge
bezahlt. Der Tagelohn der eingebornen Arbeiter beträgt 3 Realen (1,9 Fr.); im
Gedinge erhalten sie für das Laden des ganzen Ofens 6 Piaster (30 Fr.)
Nachdem der Ofen geladen ist, beginnt die Arbeit des Köhlermeisters, welcher 5 Realen
(3,12 Fr.) täglichen Lohn erhält, auch freie Wohnung in der Nähe der Verkohlungsöfen
hat. Der Köhler beginnt damit, die Fugen der Thür und der obern Oeffnung mit Lehm zu
verstreichen; er steigt dann mittelst einer Leiter auf das Gewölbe, wirft brennende
Späne in die Esse oder den Quandel, und wartet, bis sich das Feuer gehörig
verbreitet hat; hernach wirft er noch etwas trockenes Reisig in die Oeffnung und
verschließt dieselbe erst, nachdem er sich von dem eingetretenen Brande überzeugt
hat. Die Luft strömt durch die Räumlöcher an der Sohle von der Seite her ein, woher
der Wind kommt, und die Verbrennung pflanzt sich durch die ganze Masse fort. Durch
die entgegengesetzten Oeffnungen ziehen zuerst dicke weiße Dämpfe ab, welche von dem
entweichenden Wasser herrühren. Nach Verlauf von wenigen Tagen ist dieser Rauch mit
sauren Dämpfen beladen und seine Farbe wird grau oder gelblich; wenn sie blau wird, so verschließt der Köhler nach und nach alle
Räumlöcher mit einem halben Ziegelstein und Kalkmörtel, da Lehm durch die Hitze
reißen und keinen luftdichten Verschluß gewähren würde.
Die zuerst zu verschließenden Räumlöcher sind die Mittlern und die der obern Reihe,
alsdann muß man alle diejenigen verschließen, aus denen blauer
Rauch hervorkommt.
Die ganze Mühe und Sorgfalt des Köhlers beschränkt sich also auf den Verschluß der
Räumlöcher; der übrige Theil der Beaufsichtigung ist gering.
Die Verkohlung dauert gewöhnlich 6 Tage; ein Köhler kann mit einem Gehülfen, der ihn
nach 12 Stunden ablöst und 3 Realen Taglohn erhält, 5 bis 6 Oefen besorgen.
Die Dauer der Abkühlung beträgt ebenfalls 6 Tage; dieß ist aber die kürzeste Zeit,
und man dehnt sie besser auf 8 Tage aus, denn wenn man die Thür vor der gänzlichen
Erstickung des Feuers öffnet, so wird das Ausziehen der Kohlen schwierig und sehr
gefährlich. Man kann es dann ohne Hülfe einer Feuerspritze gar nicht vollenden, weil
das Ersticken der Arbeiter zu befürchten wäre, und überdieß ist in diesem Falle ein
doppeltes Personal
erforderlich. Wenn hingegen der Ofen vollkommen abgekühlt ist, so läßt er sich mit 4
Arbeitern in 4 Tagen entleeren; ihre Arbeit besteht darin, die Säcke mit Kohlen zu
füllen und diese in die Nähe des Ofens zu stellen, wo sie von den Trägern oder
Fuhrleuten weggeholt werden.
Die Arbeit des Ausziehens der Kohle oder des Entleerens des Ofens kostet so viel wie
das Füllen, nämlich 6 Piaster.
Ein Brand lieferte mir 2000 Arrobas Kohlen (500 Ctr. à 46 Kilogr.) oder 23,000 Kilogr.
Die auf der Sohle des Ofens liegende Holzschicht verkohlt schlecht und liefert nur
Rothkohle, welche entweder bei einem folgenden Brand
wieder zugesetzt oder zum Hohofenbetrieb verwendet wird.
Scheite von 4 bis 5 Quadrat-Decimeter Querschnitt verkohlen durch und durch
vollkommen.
Das Ausbringen belief sich auf 22 Proc., betrug also 3 bis 4 Proc. mehr, als bei der
Meilerverkohlung.
Für die Comté- oder Hochburgundischen Frischfeuer zieht man die
Meilerkohlen vor; die in den Oefen erzeugten dienen zum Hohofenbetriebe.
Das verkohlte Holz war das der Fichte, der Tanne und des Erdbeerbaumes.
Die Kohle wurde in großen Stücken gewonnen, welche einen ebenen und glänzenden Bruch
hatten.
Die Arbeitslöhne bei der Verkohlung waren folgende:
für das Füllen des
Ofens
30 Fr.
„ „
Entleeren
30 „
„
Beaufsichtigung
20 „
–––––
Summe
80 Fr.
für 23,000 Kilogr., somit 0,348 Fr. für 100 Kilogr., wozu noch
die Zinsen des Anlagecapitals für den Ofen gerechnet werden müssen.
Da man 18 Brände jährlich machen kann und jeder Brand 23,000 Kilogr. Kohlen gibt, so
fallen die Zinsen auf eine Gesammtproduction von wenigstens 400,000 Kilogr., und
wenn man sie zu 10 Proc. annimmt, was geschehen muß, um zugleich die
Unterhaltungskosten und die Amortisirung zu berücksichtigen, so erhält man die Summe
von 350 Fr., also auf 100 Kilogr. 0,087 Fr.
Die Tarea Holz kostete zu San Rafael 3 Realen (1,87 Fr.) an Hauer-,
Spalter- und Aufklafterlöhnen. Die Fuhrlöhne von den Hauen nach den Oefen
beliefen sich auch auf 3 Realen für die Tarea.
Jede Tarea gab durchschnittlich 191 Kilogr. Kohlen, also 71,5 Kilogr. per Kubikmeter; für 100 Kilogr. Kohlen betrugen daher
die Gestehungskosten:
Arbeitslöhne
0,348 Fr.
Zinsen von den Kosten der Oefen
0,087 „
Holzhauerlöhne
0,986 „
Holzfuhrlöhne
0,987 „
Ankaufspreis des Holzes
0,500 „
Einbringen der Kohlen in die
Magazine
0,150 „
––––––––
Summe
3,058 Fr.
Ich habe diese Oefen drei Jahre betrieben und sie waren vorher schon eben so lange im
Betriebe gewesen; die Reparaturen, welche ich vorzunehmen hatte, beschränkten sich
auf den Ersatz von einigen Stellen der Mörtelbekleidung und auf das Auswechseln der
Pfähle, welche im Boden abgefault waren. Man hätte sie vorher mit einer
Kupfervitriollösung tränken sollen.