Titel: | Ueber die Anwendung von Wasserdämpfen zur Entschwefelung von Kohks; vom Director Ihne in Burbach. |
Fundstelle: | Band 162, Jahrgang 1861, Nr. LXI., S. 194 |
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LXI.
Ueber die Anwendung von Wasserdämpfen zur
Entschwefelung von Kohks; vom Director Ihne in Burbach.
Aus der berg- und hüttenmännischen Zeitung, 1861, Nr.
40.
Mit Abbildungen auf Tab.
III.
Ihne, über die Anwendung von Wasserdämpfen.
Von verschiedenen Seiten ist in neuerer Zeit darauf aufmerksam gemacht worden, daß es
sehr zweckmäßig seyn dürfte, bei der Verkohkung von viel Schwefelkies enthaltenden
Steinkohlen – wie sie an vielen Orten in Schlesien
und Rheinland-Westphalen, sowie im übrigen Deutschland häufig genug vorkommen – Wasserdämpfe
in Anwendung zu bringen, wenn man möglichst schwefelfreie und also dem
Eisenschmelzprocesse in keiner Weise nachtheilige Kohks darstellen wolle. In Wales hat man, von der Nothwendigkeit getrieben, denn
auch zu diesem Zwecke eigene Verkohkungsöfen angewendet und dieselben mit einem
doppelten Boden versehen, durch deren oberen, der durchlöchert ist, die Wasserdämpfe
in den Verkohkungsraum einströmen und hier die Entschwefelung dadurch bewirken, daß
sie den Schwefel als Schwefelwasserstoff austreiben. Ein
paar Jahre früher hat auch schon Prof. Scheerer in
Freiberg derartige Versuche gemacht, die von sehr guten Resultaten begleitet gewesen
seyn sollen, doch ist mir etwas Näheres hierüber leider nicht bekannt geworden. Eine
deßfallsige Mahnung läßt aber dieser verdienstliche metallurgische Schriftsteller
schon in seinem vortrefflichen Lehrbuche der Metallurgie ergehen, indem er im IIten
Bande, S. 184 (nachdem er vorausgeschickt hat, daß, obgleich das Rösten der
Eisenerze mit Wasserdämpfen zwar ein sehr gutes und bequemes Entschwefelungsmittel
sey, sich aber trotzdem das weniger wirksame Mittel der Anwendung von Wasserdämpfen
im Hohofen selbst, in allen den Fällen empfehle, wo
derselbe mit einem mehr oder weniger schwefelhaltigen
Brennmaterial betrieben werde, weil durch den Einfluß des letzteren sich
trotz der Beschickung mit einem dampfgerösteten Eisensteine, immer wieder ein
schwefelhaltiges Roheisen erzeuge) sagt: „Doch käme hierbei noch in Frage,
ob es nicht – wenigstens bis zu einem gewissen Grade – ausführbar
sey, die zum Hohofenbetriebe angewendeten Kohks durch
Wasserdämpfe zu entschwefeln? Es ist eine alte
Erfahrung, daß sich bei dem Begießen mit Wasser der aus den Kohksöfen gezogenen
glühenden Kohks Schwefelwasserstoff entwickelt. Eine Anwendung von Wasserdämpfen
im Kohksofen selbst
würde viel wirksamer seyn; nur dürfte sie natürlich bloß während einer kurzen
Periode (vor dem Ausziehen der Kohks) stattfinden, da eine zu lange fortgesetzte
Einwirkung der Wasserdämpfe auf die glühenden Kohks eine beträchtliche
Gewichtsabnahme der letzteren zur Folge haben müßte.“
Es wäre zu verwundern gewesen, wenn diese Anregung einer für das Eisenhüttenwesen so
wichtigen Frage und von einem so tüchtigen Schriftsteller ausgehend ohne Folgen
geblieben wäre, zumal behufs anderweitiger Reinigung des Roheisens von seinem
Schwefelgehalte gar mannichfache und mitunter recht sonderbare Mittel in Vorschlag
und Anwendung gebracht wurden, und es sind vielmehr, wie ich schon Eingangs
andeutete, zu wiederholtenmalen Vorschläge und Versuche gemacht worden, den
Wasserdampf zur Entschwefelung der Kohks zu benutzen, von denen jedoch leider, mit
einziger Ausnahme der Waleser Oefen, bis jetzt noch keiner eine allgemeinere
Anwendung gefunden hat.
Die Dringlichkeit der Frage läßt sich aber auch nicht von der Hand weisen, und glaube
ich auch wohl, daß sich mancher Kohks darstellende oder consumirende Hüttenmann
schon damit beschäftigt hat, ebenso wie ich denke – oder besser, vor einiger
Zeit noch dachte –, daß die Anregung derselben von Seiten mehrerer
metallurgischen Schriftsteller, besonders aber Scheerer's
Worte, eine allgemein bekannte Sache ist, die jedem
Kohkshüttenmanne mehr oder weniger nahe getreten seyn muß. Doch, was letzteres
betrifft, so mußte es mich nicht wenig befremden, als ich vor Kurzem einige
bedeutende Kohksbrennereien besuchte, die recht schön gebrannte, aber leider stark
schwefelhaltige Kohks liefern, dort nicht nur gar keine Vorrichtungen zur Entfernung
des Schwefels anzutreffen (was man freilich aus manchen Gründen, besonders auch
deßhalb hingehen lassen kann, weil bisher noch keine überall anwendbare und leicht
herzustellende derartige Vorrichtung vorhanden war), und hören zu müssen, daß noch
gar keine Versuche zu diesem Zweck angestellt worden seyen, sondern auch mir von
mehreren Ingenieuren mit Achselzucken und Kopfschütteln sagen zu lassen:
„es kann ja doch nichts helfen! was sollen wir mit Wasserdämpfen im
Kohksofen thun?“
Ob aber wirklich ein Bedürfniß vorhanden, auf irgend eine Weise manchen Kohks den oft
beträchtlichen Schwefelgehalt zu entziehen, ist gar keine Frage, denn die häufigen
Klagen über ein schlechtes Kohksroheisen, welches rothbrüchiges Stabeisen liefert,
lassen sich nicht leicht übersehen oder der Hauptsache nach anders deuten; der
Grund, weßhalb man bis jetzt so wenig zu dem ausgezeichneten Abhülfemittel der
Zuleitung von Wasserdämpfen gegriffen hat, muß also jedenfalls ein anderer seyn, als der des
mangelnden Bedürfnisses.
Er scheint mir für Deutschland hauptsächlich in der überaus großen Mannichfaltigkeit
und Verschiedenheit der Oefen zu liegen, in denen Steinkohlenkohks gebrannt werden,
die sich zu einer Zuleitung von Wasserdämpfen zu der glühenden Kohksmasse fast alle
nicht eignen, welche aber, vor wenigen Jahren gewöhnlich erst neu erbaut, sich
meistens noch in einem zu guten baulichen Zustande befinden, als daß man sie sobald
abbrechen und mit anderen, für die Anwendung von Wasserdämpfen eingerichteten,
vertauschen möchte, und sich endlich auch nicht selten durch so gute allgemeine
Betriebsresultate auszeichnen, daß man es so leicht nicht wagt, diese Oefen durch
andere zu ersetzen, von deren gleich hoher Zweckmäßigkeit man noch nicht überzeugt
ist.
Weil man, nach den bisher laut gewordenen Vorschlägen stets eines neuen Ofens von besonderer Construction, überhaupt eines
sehr kostspieligen Apparates bedarf, so erklärt sich auch ziemlich leicht der
Umstand, daß bisher eigentlich noch sehr wenige Versuche mit der Anwendung von
Wasserdämpfen im Kohksofen gemacht worden sind, indem natürlicherweise sehr viele
Kohksbrennereibesitzer vor der Anlage neuer Oefen, überhaupt vor Anwendung einer
großen Geldsumme zu Versuchsmanipulationen zurückschrecken, die eine geringere Summe
gern auslegen würden, wenn mit derselben derartige Versuche anzustellen wären. Es
ist auch leider eine bekannte Thatsache und nicht selten ein starker Hemmschuh bei
technischen Verbesserungen, daß eine große Anzahl unserer begüterten Industriellen
zwar die größten Summen mit musterhaftem Gleichmuthe hinwirft, wenn es gilt ein
Unternehmen zu begründen, das schon von vielen Vorgängern gewagt und als
gewinnbringend erprobt worden ist, aber sich mit großer Zähigkeit sträubt, eine
gegen jene Summen ganz unbedeutende Ausgabe für irgend eine Betriebsverbesserung zu
machen, in der, so viel man weiß, noch kein Anderer mit Nutzen vorangegangen ist,
mag die Wissenschaft diesen letzteren auch noch so klar nachweisen.
Diese leidige Thatsache hat denn, wie so manches andere, auch wohl die Anlage solcher
Oefen, in denen durch Zuführung von Wasserdämpfen die Steinkohlenkohks schwefelfrei
dargestellt würden, in Verbindung mit der vorhin bemerkten berechtigten Sparsamkeit
mancher anderer Werksbesitzer, bis jetzt im Großen in Deutschland – oder
überhaupt auf dem Continente – noch nicht
zugelassen.
Meine Absicht beim Schreiben dieser Zeilen geht nun dahin, damit ein Paar
Vorrichtungen in die Praxis einzuführen, mittelst welcher man annähernd dieselben
Resultate erreicht, wie mit eigens zum Zweck der Dampfanwendung construirten
Oefen, ohne jedoch zu ihrer Herstellung bedeutende Kosten zu erfordern. Diese
Vorrichtungen lassen sich bei fast allen der in Deutschland
angewendeten und betriebenen Kohksöfen ohne sonderliche Mühe anbringen und
zwar in den bei Weitem meisten Fällen ohne eine mehr als ganz
kurze Betriebsunterbrechung der Oefen zu verursachen. Hierdurch dürfte
vielleicht eine allgemeinere Anwendung des Wasserdampfes beim Kohksbrennen angebahnt
werden, denn wenn man bei bestehenden Oefen mit leichter
Mühe und geringen Kosten die Einrichtung zum Entschwefeln der Kohks vermittelst
Wasserdampfes anbringen kann, so läßt sich denn doch wohl ohne Gefahr ein solcher
Versuch wagen, der dann gewiß zur vollständigen Annahme der Dampfanwendung führen
wird.
Die Figuren 15
bis 21 werden
die Art und Weise meiner Vorrichtungen versinnlichen. Bei solchen Oefen, an deren
Innerem gar keine Veränderungen vorgenommen werden sollen, oder dieses aus irgend
welchen Gründen nicht gut geschehen kann, wäre die
Einrichtung zu treffen, welche durch die Figuren 15 bis 19 dargestellt
wird.
Ich habe hier ein System von Retortenöfen, jeden Ofen von 20 Fuß Länge und 3 Fuß
Weite und mit zwei einander gegenüber liegenden Thüren in der Größe des lichten
Ofenquerschnittes angenommen; die Oefen werden durch eine Auspreßmaschine entleert.
An der dieser Maschine entgegengesetzten Seite der Ofenreihe ist eine Vertiefung
(ein Graben oder eine Rinne) ausgeworfen, welche die Länge der ganzen Ofenreihe
besitzt, eine lichte Breite von 6 Fuß und eine Tiefe von 7 Fuß hat. Dieser Graben
ist mit Bruch- oder Ziegelsteinen ausgemauert, wobei zu bemerken ist, daß die eine,
den Oefen zugekehrte, Seitenwand des Grabens durch die Fundamentirungs- oder
Trockenlegungsgewölbe der Oefen, welche bis auf einige Luftcirculationsöffnungen
zugemauert sind, gebildet wird, oder doch gebildet werden kann. Auf dem Boden dieser
Rinne b,
Fig. 15,
liegt eine Schienenbahn e, e, auf welcher der Wagen c hin und her gefahren werden kann. Letzterer ist aus
starkem Eisenblech gefertigt und wird seine Construction durch die Figuren 16 bis 19
verdeutlicht.
Fig. 16 ist
eine äußere Seitenansicht des Wagens,
Fig. 17 ist
eine äußere Kopfansicht desselben,
Fig. 18 ist
ein Längendurchschnitt desselben,
Fig. 19 ist
ein Schnitt in doppelter Größe von dem Boden und Unterkasten des Wagens, ohne Räder
und Gestell.
Der Wagen besteht also aus einem rechtwinkeligen Kasten aus starkem Eisenblech mit
Verstärkungsschienen von Flacheisen und Winkelschienen in den inneren Ecken, aus einem
einfachen Gestelle von kantigen Eisenstäben, welches diesen Kasten mit den beiden
Achsen von Rundeisen verbindet und aus einem spitzkastenartigen Unterkasten von
Eisenblech, der an den aus einer starken durchlöcherten Eisenplatte bestehenden
Boden des Wagenkastens angenietet ist.
Der conische Unterkasten k läuft nach unten nicht ganz
spitz zu, sondern bildet hier, unter der Mitte des Wagenbodens, wieder ein
rechtwinkeliges Kästchen, das durch den Schieber l nach
unten geschlossen ist. In diesen, sich nach allen Seiten hin bis auf das kleine
rechtwinkelige Kästchen verjüngenden Unterkasten mündet ein Rohr g, welches durch eine Flantsche an der einen schrägen
Wand befestigt ist.
Der Gebrauch des Wagens ist nun folgender: Wenn ein Ofen gaar ist und entleert werden
soll, so wird der Wagen vor die Thüre desselben gefahren und die Kohksmasse auf die
gewöhnliche Weise herausgepreßt, wobei ein Arbeiter, neben dem Wagen auf der Mauer
des Grabens stehend, mit einem Rechen oder Kies die Kohks in dem Wagenraume
auseinander zieht. Während dieser Zeit hat ein anderer Arbeiter an das Rohrstück g ein anderes Rohr angeschraubt, welches mit einem
Dampfkessel oder größerem Dampfrohre in Verbindung steht. Auf diese Weise wird,
sobald die Kohks sich in dem Wagen befinden, der Unterkasten mit Wasserdampf
gefüllt, der durch den mit einer großen Anzahl von Löchern versehenen Boden des
Wagenkastens in die Höhe und durch die glühende Kohksmasse hinaufsteigt.
Hierbei findet eine Zersetzung des Schwefeleisens und Bildung von Schwefelwasserstoff
statt, die zwar nicht ganz so beträchtlich ist, als wenn der Wasserdampf den Kohks
im Ofen selbst zugeführt wird, aber doch den
Schwefelgehalt der Kohks um ein Bedeutendes vermindert, so daß der geringe Rückstand
an Schwefel für die meisten technischen Zwecke nicht mehr schaden möchte.
Von oben her wird, nachdem man den Dampf eine kurze Zeit hat wirken lassen, durch
eine Brause die Kohksmasse mit Wasser abgelöscht, wie es auch bisher gewöhnlich
geschieht. Durch das Ablöschen, sowie durch das vorhergegangene Gleichziehen etc.
ist es dann nicht zu vermeiden, daß durch die in dem Wagenboden sich befindenden
Oeffnungen kleine Kohksstückchen und Lösche in den Unterkasten fallen, daher hat
dieser die angegebene Form. Auf den inneren Wänden des Kastens bleibt nichts liegen
und die Oeffnungen des Wagenbodens können sich wegen ihrer conischen Gestalt auch
nicht verstopfen. Alle Kohksstücke und Lösche, die zu den Löchern hereinfallen,
sammeln sich in dem viereckigen Kästchen, aus dem sie durch zeitweiliges Ziehen des
Schiebers entfernt werden; ebenfalls fließt hier das Wasser ab, welches theils durch
Condensation der Dämpfe, zumeist aber durch das Ablöschen der Kohks, in den
Dampfkasten gelangt ist. Zum weiteren Abführen dieses Wassers dient eine in der
Sohle des ausgemauerten Grabens angebrachte Rösche. Wenn man den Dampf abgestellt
hat, wird das Zuleitungsrohr wieder abgeschraubt und, nachdem auch die Ablöschung
geschehen ist, schiebt man den Wagen an das eine Ende der Vertiefung, an den Punkt,
wo er in der Zeichnung steht.
Hier steht auf dem Mauerwerk ein Krahn, angedeutet durch f in Fig.
15, von dessen Arm, an einer über eine Rolle laufenden Kette, ein starker
Kreuzbügel niederhängt, dessen vier Enden in Haken ausgebogen sind, die in die vier
Augen m, m des Wagens eingreifen. Die Bügel sind deßhalb
statt Ketten oder Drahtseilen gewählt, weil so der Wagen beim Aufheben nicht
zusammengedrückt wird und sich ungleich besser hält.
Ein Paar Mann an der Kurbel des Krahnes heben den mit Kohks gefüllten Wagen auf das
Niveau der Ofensohle, wo er, ebenfalls auf einem Schienenwege gehend, nach dem
Magazine geschafft und dort entladen wird.
Zur leichteren Entleerung des Wagens kann derselbe zum Umkippen eingerichtet, oder
auch an seinem einen Kopfende mit einer Thüre versehen seyn.
Für die Arbeiten, welche von Zeit zu Zeit an und vor den Oefen ausgeführt werden
müssen, und die durch die stets offenstehende Vertiefung vor der Hinterseite der
Ofenreihe wesentlich behindert werden möchten, ist die Brücke d angebracht. Diese besteht aus einer Gußplatte von 6 Fuß Länge und 4 1/2
Fuß Breite, die ein hohes, aber ganz einfach construirtes eisernes Untergestell und
vier kleine Räder besitzt, so daß sie jedesmal leicht vor denjenigen Ofen gefahren
werden kann, vor dem, oder an dem irgend welche Arbeiten verrichtet werden
sollen.
Die durch Anwendung der in Rede stehenden Vorrichtung bedingt werdenden Arbeiten sind
gering und sehr leicht auszuführen, es ist nur das Eine zu beobachten, daß nie mehr
als ein Ofen auf einmal gaar wird, doch richtet man ja
auch bisher den Betrieb gewöhnlich so ein, daß nicht mehrere Oefen zugleich zur
Gaare kommen, sondern zur Erleichterung der Bedienung immer in kleinen
Zwischenräumen nach einander ausgepreßt oder ausgezogen werden.
Was die Beschaffung des hierzu nöthigen geringen Quantums Wasserdampf betrifft, so
nehme ich an, daß sich noch auf sehr vielen Oefen, bei denen diese Vorrichtung zur
Anwendung kommen könnte, aus den in den Kohksöfen entwickelten brennbaren Gasen
geheizte Dampfkessel befinden; da wo diese, meistens nicht sehr ökonomische,
Dampfentwicklung aber nicht stattfindet, da ist doch wohl ein anderweitiger
Dampfentwickler oder ein Dampfrohr in der Nähe, besonders da die Kohksöfen sich
gewöhnlich auf Hüttenwerken oder mit Dampfmaschinen versehenen Gruben befinden. Es
würde sich übrigens aber im schlimmsten Falle auch rentiren, wenn ein besonderer
kleiner Dampfentwickler mit eigener Feuerung eingerichtet würde, um die
erforderlichen wenigen Dämpfe zu liefern. Wo sich Kessel über den Kohksöfen
befinden, da kann die Dampfzuleitung ganz in derselben Weise stattfinden, wie bei
den bekannten Auspreßmaschinen.
Man kann die Wasserdämpfe so lange auf die in dem Wagen befindliche glühende
Kohksmasse einwirken lassen, als der Geruch bekundet, daß noch Schwefelwasserstoff
entwickelt wird und aus den Kohks aufsteigt. Aengstlich braucht man dabei natürlich
nicht zu seyn, ein klein wenig Zuviel schadet nicht, und
was allenfalls, ehe man die Zeit zum Ablassen der Dämpfe genau kennt, durch eine zu
lange Einwirkung derselben schon abgelöscht werden möchte, kann man dann durch
geringeres Wirkenlassen der Wasserbrause wieder ausgleichen.
Die Anlagekosten dieses Apparates zum Entschwefeln der Kohks sind nicht sehr
bedeutend und die Unterhaltungskosten desselben nur sehr gering; die ausgemauerte
rinnenartige Vertiefung vor der Ofenreihe kann ein Menschenalter überdauern, ehe
eine Ausbesserung nöthig wird, die Brücke wie der Wagen sind äußerst dauerhaft und
dabei billig in der Herstellung. Meistens wird ein einziger Wagen genügen, bei einer
sehr großen Ofenreihe kann aber auch noch ein zweiter hinzukommen, so daß einer
derselben immer auf dem Wege zum Kohksmagazine (Schuppen oder Platz) sich befindet,
während der andere wieder gefüllt wird.
Der Graben, in welchem der Wagen läuft, muß natürlich ein wenig länger seyn, als die
Ofenreihe, jedoch braucht dieß nur so viel zu seyn, daß, wenn der Wagen an das Ende
der Vertiefung geschoben worden ist, an dem der Krahn zum Aufziehen des Wagens
steht, man dann bei etwaigen gleichzeitigen Arbeiten an dem zunächst liegenden Ofen
(dem ersten oder letzten der
Reihe, je nach dem Ende an welchem der Krahn steht), auch die Brücke noch vor
denselben – neben den Wagen – fahren kann, ohne daß Eine das Andere
hindert. Zuweilen mag aber auch das natürliche Terrain dieser Einrichtung noch in
der Weise günstig seyn, daß die Kohksöfen sich auf einer höheren Sohle befinden, wie der Platz oder die Magazine, an welchen die
Kohks ausgeladen werden sollen, wo dann selbstredend der Krahn zum Emporziehen der
gefüllten Wagen wegfallen kann. Das durch die im Boden des Grabens angelegte Rösche
abfließende Wasser kann, wo dieß vortheilhaft erscheint, mit leichter Mühe in einer
Cisterne angesammelt
und aus derselben durch eine Pumpe zu Tage gehoben und wieder zu anderweitigen
Zwecken benutzt werden.
Es liegt auf der Hand, daß diese meine Vorrichtung zum Entschwefeln der Kohks sich
ganz besonders zur Anwendung bei denjenigen Oefen empfiehlt, die eine rectanguläre
Grundfläche und zwei einander gegenüber liegende Thüröffnungen von gleichem
Querschnitte, wie der lichte Ofenraum, besitzen, also durch eine Auspreßmaschine in
der möglich kürzesten Zeit entleert werden können.
Solcher Kohksöfen sind in Deutschland gegenwärtig eine sehr große Menge in Gebrauch,
und werden sich auch voraussichtlich noch lange Zeit darin erhalten; dazu gehören
die Fabry'schen, François'schen, Haldy'schen und Smet'schen Oefen, die wir über ganz Deutschland
zerstreut, auf vielen Eisenhüttenwerken und Kohlengruben angewendet finden.
Wenn sich hierfür die hier vorgeschlagene Einrichtung aber auch ganz besonders
eignet, so schließt ihre Anwendung doch auch viele andere Ofenarten nicht aus, wie
ich noch kurz nachweisen, oder vielmehr andeuten will.
Die alten Belgischen, die Schaumburger, Harburger, Niederschlesischen und andere Kohksöfen mit
kreisrunder, elliptischer, trapezoidischer und birnförmiger Grundfläche und nur einer Thüröffnung, aus denen die gaaren Kohks mit
eisernen Rechen, Haken und Kiesen ausgezogen werden, brauchen nur so rasch wie
möglich auf diese Weise entleert zu werden, um die Anwendung meiner
Entschwefelungsvorrichtung auch bei ihnen zuzulassen. Wenn das Ausziehen der Kohks
auf die rascheste Weise geschieht, so fallen sie auch hier noch heiß genug in den
untenstehenden Wagen, um von den aus dem Boden desselben hervortretenden
Wasserdämpfen durchdrungen und möglichst entschwefelt zu werden. Wo die Entleerung
nun gar stattfindet, wie bei den Wittenberger Oefen, die
zwar eine vielseitige Grundfläche, aber auch nur eine Thüre haben, bei denen jedoch
das Ziehen der Kohks auf einmal durch einen einzigen
großen Rechen, der mit der Beschickung auf den Boden des Ofens gebracht wurde,
geschieht, da kann man die vorgeschlagene Einrichtung um so eher und fast eben so
gut, wie bei den Auspreßöfen anwenden. Sie ist ebenfalls zulässig bei manchen gekuppelten Oefen, sogar bei den Frommont'schen, nur wären hier zwei gemauerte Gerinne, zwei Wagen und zwei
Brücken erforderlich, da bei den nach diesem Principe erbauten Ofensystemen die
zusammengehörigen Oefen übereinander liegen und der eine derselben auf der einen,
der andere auf der entgegengesetzten Seite mit einer Thüre versehen ist. Die an
einer Längenseite der Ofenreihe angebrachte Terrasse zur Erleichterung der Bedienung
der oberen Ofenreihe wird etwas breiter gemacht wie bisher und enthält an ihrer, den
Oefen zugekehrten Seite
das eine Gerinne für den zur Aufnahme der Kohks bestimmten Wagen im Niveau der
Ofensohle; an der anderen Seite der Ofenreihe ist das Gerinne vertieft, wie bei den
Auspreßöfen.
Wo man vielleicht die Dubochet'schen (Pauwel'schen) Oefen ohne den
ebenso kostspieligen als überflüssigen Kühlraum, der wohl
geradezu schädlich genannt werden kann, weil in ihm auch nicht einmal diejenige
Reduction des Schwefelgehalts der Kohks stattfindet, welche durch das gewöhnliche
Ablöschen mit Wasser vermittelst einer Brause als Nebenzweck erreicht wird und das
schönere Aussehen der Kohks ein zu ungenügendes Aequivalent für ihre verminderte
Brauchbarkeit zum Eisenhüttenbetriebe ist, anwenden sollte, da kann man dann auch
die Entschwefelung in dem von mir vorgeschlagenen Wagen sehr gut ausführen, indem
man die fertig gebrannten glühenden Kohks in diesen, statt in den Kühlraum fallen
läßt.
Hat man aber die Pauwel'schen Oefen einmal mit dem theuern
unnöthigen Anhängsel dastehen, wie auf der de
Wendel'schen Kohksanstalt bei Duttweiler, so kann
man hier nur eine Entschwefelung der Kohks mittelst Wasserdampf bewerkstelligen,
wenn man dem Kühlraume eine theilweise andere Bestimmung zuweist, nämlich den festen
oberen Verschluß desselben wegfallen läßt und zu
seiner unteren Thüre herein, in demselben Augenblicke, wo von oben die glühenden
Kohks hereinfallen, durch ein Rohr Wasserdampf unter die Masse leitet.
Auf eine äußerst leichte und ungezwungene Weise läßt sich mein
Entschwefelungsverfahren auch bei den sich durch einen hohen Grad von
Vortrefflichkeit auszeichnenden Appolt'schen Kohksöfen
zur Anwendung bringen. Es bedarf hier nämlich nur des von mir vorgeschlagenen Wagens
zur Aufnahme der glühenden Kohksmasse und einer Dampfleitung vermittelst eines, an
einer inneren Wand des, unter jeder Abtheilung der Oefen hergehenden offenen
Gewölbes entlang zu führenden Hauptrohres, von welchem bei jedem einzelnen Ofen ein
kleineres Rohr ausgeht, senkrecht an der Wand herunter, und dann in geringer Höhe
über dem Boden nach dem Unterkasten des Wagens geleitet und hier mit dem, an dem
Kasten befestigten Rohrstück bei der jedesmaligen Dampfbenutzung verbunden wird.
Hier brauchen also, abgesehen von der Dampfzuleitung, welche wohl unschwer
herzustellen seyn wird, gar keine anderen Veränderungen vorgenommen zu werden, als
statt der Appolt'schen Entladungswagen, solche von meiner Construction
anzuwenden. Die Ablöschung, resp. Abkühlung der Kohks, kann dann freilich nicht in
einem mit Deckel und Wasserverschluß zur gänzlichen Absperrung der atmosphärischen
Luft versehenen Wagen geschehen, doch ist diese Künstelei auch – wenn ich sie
nicht schädlich
nennen will –
für den Hüttenmann so unwichtig, daß ich dieses kaum bedauern kann, wie ich bereits
bei den Dubochet'schen Oefen anführte.
Man sieht, daß der vorgeschlagene Kohksentschwefelungsapparat sich bei einer sehr
großen Anzahl von Kohksöfen – um nicht zu sagen bei allen – mit mehr oder weniger Leichtigkeit anwenden läßt und an
keine Ofenconstruction gebunden ist. Es ist hierbei von einer, wenn auch noch so
geringen Veränderung der inneren Beschaffenheit der verschiedenen Kohksöfen ganz
abgesehen worden, weil es mir, wie ich schon zu Eingang bemerkte, fast nur auf diese
Weise einzig möglich erscheint, der Benutzung von Wasserdämpfen zur Entschwefelung
der Steinkohlenkohks in Deutschland eine allgemeine praktische Geltung zu
erkämpfen.
Daß der Effect einer solchen Anwendung des Wasserdampfes nicht so groß seyn kann, als
wenn man ihn direct in den Kohksofen selbst leitet, habe ich ebenfalls schon
bemerkt, doch ist er immer noch hoch genug, um den Nutzen
dieser Vorrichtung die geringen Anlage- und Unterhaltungskosten ganz bedeutend überwiegen zu lassen.
Wenn man aber von der strengen Unveräußerlichkeit der inneren Ofeneinrichtungen nur etwas absehen will, so bietet auch die weit
energischere directe Anwendung der Wasserdämpfe durchaus
keine erheblichen Schwierigkeiten dar. Hierbei beabsichtige ich ebenfalls nur eine
ganz geringe, leicht auszuführende Veränderung der Oefen,
die man gelegentlich und nach und nach vornehmen kann, wenn gerade ein Ofen kalt
liegt, denn auch hier gilt mir der Satz, daß man keine besonderen und complicirten
Ofenconstructionen nöthig haben muß, wenn man die Anwendung der Wasserdämpfe zum
Kohksreinigen allgemein machen will. Also schlage ich
auch für den Fall, daß man den Wasserdampf direct in die Kohksöfen leiten und dort
wirken lassen will – was aus nahe liegenden und zum Theil angeführten Gründen
den Entschwefelungsversuchen nach dem Ausziehen der
gaaren Kohksmasse stets in allen den Fällen unbedingt vorzuziehen ist, wo es die
Verhältnisse ohne zu große Mühe gestatten – eine ganz einfache Vorrichtung
vor, die fast bei allen Kohksöfen (z.B. bei allen denjenigen Oefen, die in diesem
Aufsatze genannt wurden, mit alleiniger Ausnahme der Dubochet'schen und Appolt'schen) mit leichter
Mühe und sehr geringen Kosten anzuwenden ist. Die Figuren 20 und 21 beziehen
sich darauf und machen die Vorrichtung klar.
Fig. 20 ist
ein Verticaldurchschnitt durch ein paar Retortenöfen von derselben Größe, wie die in
Fig. 15
angenommen.
Fig. 15
stellt einen Horizontaldurchschnitt durch den unteren Theil – unterhalb der
Ofensohle – der Oefen dar.
A, A sind die Oefen, event. die Schien derselben.
E, E sind die Canäle, deren einer der Länge nach in der
Mitte unter jeder Ofensohle hergeht.
C, C sind Quercanäle, die rechtwinkelig von jenen
auslaufend, sich zu drei bis vier unter jedem Ofenraume befinden.
D, D sind eiserne Rohre, zur Aufnahme und Vertheilung
des Dampfes bestimmt, deren in jedem Längscanale E eines
liegt und von denen in Quercanälen C von der Mitte des
Rohrdurchmessers zwei kleine und dünnere conische Rohre in schräger Richtung
aufwärts gehen, am oberen Ende etwas nach innen umgebogen sind, und in der Mitte des
Quercanales in eine Oeffnung der Ofensohle münden.Die Breite steht nicht ganz im Verhältniß zur Länge, sondern ist etwas größer
genommen. Die Canäle sind hier oben kantig gezeichnet worden, da sie in
Wirklichkeit nicht gut gewölbt werden können, wie
es an dem Ofen in Fig. 20 geschehen
ist. Die Ofencanäle können auch bedeutend kürzer und enger gemacht werden,
als hier angegeben. Die gegenwärtige Größe derselben ist der Gleichmäßigkeit
wegen angenommen worden.
Bei F, F sind die Rohre durch angeschraubte Deckel
verschlossen, die jedoch zu jeder Zeit leicht zu entfernen seyn müssen.
Die Haupt- oder Längsrohre besitzen außer den kleineren Röhrchen der Quercanäle auch
noch an ihrer, die untere Seite der Ofensohle berührenden Oberfläche, eine Anzahl
Löcher, die auf die ganze Länge des Rohres vertheilt, in angemessenen Zwischenräumen
auseinander stehen. Ich würde bei den in der Zeichnung angenommenen Oefen 9 dieser
Löcher im Scheitel des Dampfrohres anbringen, nämlich eins in der Mitte zwischen der
vorderen Ofenthüre und dem ersten Quercanale, gleicherweise eins in der Mitte
zwischen dem letzten Quercanale und der hinteren Ofenthüre, eins in der Mittellinie
eines jeden der vier Quercanäle und die übrigen drei in der Mitte zwischen je zwei
Quercanälen.
Unmittelbar über diesen Löchern im Dampfrohre befindet sich jedesmal eine conische,
nach oben eng zulaufende Oeffnung in der Ofensohle; eine gleiche Oeffnung befindet
sich in der Mitte eines jeden Quercanales, dicht über der Mündung des vom Hauptrohre
ausgehenden schrägen Querrohres, so daß die ganze innere Grundfläche des Ofens
– der Herd – in Summa 17 Oeffnungen enthält, durch welche die in das
Dampfrohr eingelassenen Wasserdämpfe in den inneren Ofenraum und unter die glühende
Kohksmasse treten können.
Das Betriebsverfahren ergibt sich nun von selbst, wie folgt:
Durch eine, den gerade gegebenen Verhältnissen entsprechende Röhrenleitung wird dem
in dem Längscanale liegenden Rohre durch einen der aufgeschraubten Deckel, kurz vor
dem Ziehen des Kohks, Wasserdampf zugeführt. Der Dampf (der übrigens nur mit einem
ganz geringen Drucke sowohl hier, als auch bei den oben
beschriebenen Entschwefelungsvorrichtungen, in die betreffenden Apparate eingeführt
zu werden braucht), dehnt sich in dem Rohre aus, und strömt sowohl zu den Oeffnungen
in seiner oberen Wandung, als zu den Röhrchen der Quercanäle hinaus und durch die
correspondirenden Oeffnungen in der Ofensohle in den inneren Raum des Ofens hinein,
die glühende Kohksmasse durchdringend und ihr den Schwefelgehalt entziehend.
Auch hier muß uns erst die Praxis eine feste Regel darüber angeben, wie lange man die
Wasserdämpfe ohne Nachtheil für das Kohksausbringen bei einer Ofenfüllung wirken
lassen könne, doch steht so ziemlich fest und wird auch von Scheerer angegeben, daß es am besten seyn wird, wenn man die Dämpfe kurz vor dem Ausziehen der Kohksmasse intermittirend
wirken läßt.
Die Sohle des Ofens kann aus Chamotte- oder auch aus natürlichen feuerfesten Steinen
hergestellt werden, doch muß man für die Stellen, wo die conischen Oeffnungen
angebracht werden sollen, ganz besonders gute Steine, bei denen so leicht kein
Springen zu befürchten ist, auswählen und auch bei ihrem Durchlochen vorsichtig
verfahren; wenn dieß geschieht, so werden diese Steine dann aber auch sicher eben so
lange halten, wie die übrige Ofensohle, zumal da man dieselben ja groß und stark
genug anwenden kann um darin eine genügende Bürgschaft für ihre Dauer zu haben.
Durch die Oeffnungen in der Ofensohle wird zuweilen etwas Kohkslösche in das
unterliegende Dampfrohr fallen, dieß ist aber ohne Schaden, und wird die auf dem
Boden des Rohres sich ansammelnde Lösche von Zeit zu Zeit dadurch entfernt, daß man
von beiden Enden die Deckel abschraubt und mittelst eines halbrunden Kieses mit
langer Stange den Bodensatz herauskratzt. Um Alles, was von Kohlenstaub und
Kohkslösche etc. aus dem Ofen durch die Sohlenöffnungen herunterfällt, auf den Boden
des Hauptrohres zu führen, haben auch die in den Quercanälen liegenden Nebenröhren
die geneigte Stellung und die hakenförmige Biegung am oberen Ende, sowie die
conische Form.
Bei denjenigen Kohksöfen, welche mit einer Sohlenheizung
versehen sind, müssen die Canäle für die Dampfrohre so angelegt werden, daß sie mit
den Gascanälen (Feuerungscanälen) nicht collidiren, und wird dann z.B. das
Hauptdampfrohr nicht immer in der Ofenmitte liegen
können. Eine andere, als in Fig. 21 angegebene
Anordnung der Dampfcanäle schadet aber auch nichts; der Zweck der ganzen Anordnung
ist der, die Wasserdämpfe durch möglichst viele über die ganze
Ofenbodenfläche vertheilte Oeffnungen unter die glühende Kohksmasse zu leiten,
so daß diese von den Dämpfen vollständig und gleichmäßig durchdrungen
werde, und dieser Zweck läßt sich auf mehr als eine Weise verfolgen.
Es dürfte wohl wenig Kohksöfen geben, deren Herdmauerung nicht dick genug wäre, um darin die für diese meine Vorrichtung erforderlichen
Canäle aussparen zu können, noch seltener dürfte es aber vorkommen, daß man bei
einer Reparatur eines Ofens, mit welcher man die Anwendung dieser Vorrichtung zu
verbinden beabsichtigte, nicht im Stande seyn sollte, ohne große Schwierigkeiten die
Ofensohle (ganze Herdmauerung) auf das nothwendige Maaß zu verstärken.
Man wird leicht einsehen, daß meine Einrichtung nicht nur bei den Kohksöfen mit
viereckiger Grundfläche, sondern auch eben so gut bei fast allen anderen bekannten
Ofenformen anzuwenden ist. Die Form des Ofens wird dann jedesmal die Anordnung der
Canäle zur Aufnahme der Dampfrohre bedingen, das Grundprinzip bleibt aber immer
dasselbe. So brauche ich auch wohl kaum zu bemerken, daß die hier angenommenen Maaß-
und sonstigen Verhältnisse durchaus nicht als feststehend
betrachtet werden sollen, sondern vielmehr nach Maaßgabe der Zweckmäßigkeit, den
jedesmaligen Umständen angepaßt werden müssen.
Wer nun vielleicht nach Vorstehendem die englische Einrichtung eines Ofens mit
doppeltem Boden noch für vortheilhafter zu halten geneigt seyn möchte, als die hier
angegebene, den will ich nur daran erinnern, daß jene eine eigene, nicht wenig
kostspielige Ofenconstruction bedingt und somit auch stets eine ganz neue Anlage
erfordert, und daß der obere, durchlöcherte Boden, welcher jedenfalls ein eiserner
seyn muß, einer sehr starten Abnutzung unterworfen ist, daß meine Vorrichtung jedoch
bei fast allen Oefen jeglicher Construction, seyen sie alt oder neu, angewendet
werden kann, leicht herzustellen und sehr dauerhaft ist, und dabei an Effect dem
Waleser Ofen wohl gleichkommen, oder doch nur äußerst wenig nachstehen wird.
Durch die vorstehenden Vorschläge hoffe ich nun verschiedenen Besitzern und Beamten
von Kohksanstalten ein Mittel an die Hand gegeben zu haben, auf eben so einfache und
überall ausführbare als genügende Weise, unter allen Verhältnissen den so
schädlichen Schwefelgehalt aus den Kohks fast gänzlich entfernen zu können, oder,
wenn dieß zu prätentiös ausgedrückt seyn sollte: ich möchte den betreffenden
Besitzern und Beamten damit eine nicht unwichtige Frage aufs Neue nahelegen, und
dadurch nach Kräften zur
Beseitigung eines eben so bekannten, als nur zu sehr passiv geduldeten Uebelstandes
mitwirken.
Die Wiederanregung dieser Sache, der im Allgemeinen viel zu wenig Aufmerksamkeit
gewidmet worden, ist also der nächste Zweck dieses Aufsatzes, und wenn meine
Bemerkungen und Vorschläge diejenige Beachtung finden sollten, die ich ihnen von
Seiten meiner geehrten Fachgenossen und der betreffenden Werksbesitzer im Interesse
der Sache gern wünschen möchte, so dürften auch wohl hier und da meine Vorschläge in
nicht zu langer Zeit zur Ausführung kommen.
Um sich von der Zweckmäßigkeit meiner vorgeschlagenen Entschwefelungsmethoden zu
überzeugen, kommt es ja nur auf ein paar Versuche an, und solche sind leicht genug
anzustellen, so leicht, daß ich gewiß hoffen darf, diese Vorschläge recht bald in
einigem Umfange in die Praxis heraustreten und dadurch ein Kohksroheisen darstellen
zu sehen, welches, frei von dem empfindlichsten der bisherigen Mängel, sich zu
manchen wichtigen Zwecken eignet, zu denen es bis jetzt nicht mit Vortheil verwendet
werden konnte.