LXX. Der Normal- und Universal-Schachtofen des kais. russischen Berg- und Hütteningenieurs Generalmajor Woldemar Raschette; auf der allgemeinen Londoner Industrie-Ausstellung im Jahre 1862 mit der Preismedaille gekrönt. Raschette's Normal- und Universal-Schachtofen. Patentirt für Rußland, Frankreich, England, Belgien, Oesterreich, Schweden etc. Schon seit einer Reihe von Jahren beschäftigte sich General Raschette, zur Zeit Director der ausgedehnten Eisen- und Kupfer-Hüttenwerke des Fürsten Demidoff zu Nischne Tagilsk (an den europäischen und asiatischen Abhängen des Urals gelegen), mit der Vervollkommnung der Schachtöfen, zunächst für die Verschmelzung von Eisen-, Kupfererzen u.s.w. Im Verlauf der dazu nöthigen ausgebreiteten Versuche im Großen gelang es endlich, einen solchen Schachtofen zu erfinden, welcher in jeder Hinsicht bedeutende Vortheile gegen die bisher gebräuchliche Constructionsweise zeigt und in welchem man mit nur geringer Abänderung, ohne also das System und die Grundform des Ofens irgendwie zu stören, sowohl alle Arten von Erz verschmelzen, als auch alle Arten Metalle wie Hütten-Producte und Educte vortheilhaft umschmelzen und verhütten kann. Mit einem Worte, General Raschette erfand einen Normal- und Universal-Schachtofen, welcher hervorgegangen aus Jahre lang in Betrieb gewesenen Versuchsbauten der mannichfaltigsten Constructionsweisen, wie z.B. Oefen mit kreisrunden, elliptischen, hufeisenförmigen, trapezoidischen etc. Horizontalschnitten, von den verschiedensten Dimensionen und mit sonstigen Modificationen, sich durch seine glänzenden Betriebsresultate, wie besonders enormes Durchsetzquantum resp. Production bei Brennmaterial-Ersparung, durch weit einfachere und billigere Construction etc. vor allen bisher gebräuchlichen Schachtöfen auszeichnet. Derselbe hat im Innern im Wesentlichen die Gestalt einer abgestutzten vierseitigen Pyramide, deren Schnittfläche die Basis bildet und die in allen ihren Querschnitten die Form eines Oblongs, also langgestreckten Rechtecks zeigt, und bietet folgende charakteristische Merkmale dar: er ist schmal aber lang und verhältnißmäßig niedrig, an der Gicht erweitert, ferner düsenreich, d.h. mit zwei langen Formreihen oder mit geschlitzten Formkästen doppelter Arbeitsseite resp. Vorherden oder Tümpeln und mit besonderer Abwärmungs-Feuerung unter der Ofensohle versehen. Dieser Schachtofen eignet sich außer zur obenerwähnten Verschmelzung aller Arten von Erzen, wie vornehmlich: Eisen-, Kupfer-, Gold-, Silber-, Blei-, Zinn-, Zinkerzen etc. und Umschmelzung sämmtlicher Metalle, Hüttenproducte und Educte, als da sind: Platin, Nickel, Eisen, Gußeisen, Kupferstein, Speise u.s.w. auch zur Darstellung des Gußstahls direct aus den Erzen oder auch mit Hülfe der hierzu nothwendigen Materialien, und zur Abröstung aller Erzgattungen. Die gebotene Kürze dieser Abhandlung erlaubt mir nur die wichtigsten und charakteristischsten Merkmale, sowie die mannichfaltigen bei dem Bau und Betriebe solcher Oefen sich herausstellenden Vortheile und Vorzüge zu erwähnen. Wie ich schon Eingangs erwähnte, erfährt dieser Normal-Schachtofen, je nachdem er für die Verhüttung oder Verschmelzung dieses ober jenes Erzes, Metalles etc. bestimmt ist, einige Abänderungen, obgleich die Principien, das System also und die Grundformen ganz dieselben bleiben. In den für die Verschmelzung von Kupfererzen bestimmten Oefen kann auch, ohne jegliche Abänderung und mit allen später zu erwähnenden Vortheilen, die Verschmelzung von Silber-, Bleierzen etc. ausgeführt werden. Die Oefen für die Verhüttung von Eisenerzen sowie zur Umschmelzung des Roheisens etc. unterscheiden sich von ersteren nur durch stabilere Bauart, stärkere Armirung, größere Höhe, Vorhandenseyn von Tümpeln etc., überhaupt nur durch das, was die Natur der zur Verschmelzung kommenden Erze und Producte in dieser Weise unumgänglich nothwendig macht. Nur der Uebersichtlichkeit halber werde ich im Folgenden die Verschmelzung von Eisen- und Kupfererzen getrennt abhandeln. Für die Verschmelzung und Verhüttung von Metallen mit höher gelegenen Schmelzpunkten, wie vornehmlich Platin, Nickel etc., sowie zur Darstellung des Gußstahls u.s.w., wendet man dieselben Oefen nur mit geringen Unterschieden und je nach Bedarf von größeren oder kleineren Dimensionen an, also z.B. namentlich kleine und niedrige Oefen, wenn es sich darum handelt: 1) beim Schmelzproceß vorkommenden Betriebsstörungen möglichst leicht und schnell abhelfen zu können; 2) Verlusten bei der Verschmelzung namentlich von edlen Metallen nicht so leicht ausgesetzt zu seyn; 3) falls überhaupt nur eine geringe Production verlangt wird, oder eine nicht genügende Quantität Schmelzgut für einen Ofen von größeren Dimensionen vorhanden seyn sollte. Für Oefen, welche diese letzteren Functionen haben, eignen sich vornehmlich die geschlitzten Formkästen, worauf ich später nochmals zurückkommen werde. A. Die Unterschiede und Vortheile, welche sich in der Bauart und bei dem Betriebe eines nach diesem neuen System aufgeführten Eisenhohofens herausstellen, sind folgende:Dieselben gründen sich auf drei schon über zwei Jahre lang zu Nischne Tagilsk in Betrieb stehende Eisenhohofenbauten dieses Systems; gegenwärtig (Januar 1862) ist eine ebensolche zu Wirchisetzky ausgeführt und schon in Betrieb gesetzt, deßgl. eine andere zu Nischne Turinsk, ebenfalls am Ural gelegen, in Bau begriffen. 1) Ist in diesen Oefen der Niedergang der einzelnen Gichten, wie ich durch directe Messungen nachgewiesen habe, bis zu den Formen ein vollkommen gleichmäßiger und successiver, nicht aber, wie bei den Oefen früherer Constructionsweise, ein mit der Tiefe sich verzögernder. 2) Bei diesen Oefen werden die Erze in horizontalen Lagen fast gleichmäßig (nur etwas mehr nach der Mitte des Schachtes hin) auf den Querschnitt des Ofens vertheilt, d.h. aufgegichtet, während bei den Oefen älterer Construction mit meist kreisrundem Querschnitt, die Erze immer mehr auf die inneren Ränder des Schachtes gesetzt werden, so daß die äußerste Mitte desselben ganz frei bleibt. 3) Bei diesen Oefen herrscht in dem Querschnitt zwischen den Formen durch die vortheilhafte und entsprechende Combination und Stellung einer großen Anzahl von Düsen (beziehungsweise 12 Formen, 6 in einer Reihe, unter sich parallel, aber mit den gegenüberliegenden in wechselständiger Ordnung), also auch ihrer Brennpunkte, eine weit gleichmäßigere Temperatur sog. Schmelzzone, im Gegensatz zu den Oefen früherer Construction, wo gewöhnlich nur 1 bis 2 oder höchstens 3 Formen, mithin auch nur ebensoviel Verbrennungsräume oder getrennt liegende Brennpunkte vorhanden sind. 4) Aus den bisher angeführten Unterschieden geht also deutlich hervor, daß: a) der Niedergang der Beschickung,b) die Vorbereitung der Erze bei ihrem Niedergange in dem Schacht, undc) die Verschmelzung derselben an den Formen eine weit rationellere seyn muß, als in den Oefen älterer Construction, daß mithin auch bei einer vortheilhafteren Ausnützung des Brennmaterials die Ausgangsproducte, nämlich in diesem Falle das Gußeisen, von besserer Qualität resultiren. 5) Der Ofenschacht, nach diesem neuen System erbaut, hat keine Rast oder hat vielmehr so zu sagen nur die Form einer steilen bis zur Gicht und Sohle des Ofens hin verlängerten Rast. 6) Hieraus geht hervor, daß sich der innere Ofenschacht von der Sohle aus bis zur Gicht gleichmäßig nach und nach erweitert, wodurch die bei den Formen erzeugte intensive Wärme und Gase bei dem Hinaufsteigen in dem Ofenschacht sich auf einen stets größer werdenden Querschnitt vertheilen, leichter gemäßigt und absorbirt werden, also eine Brennmaterial-Ersparung bei einer besseren Vorbereitung der Beschickung erzielt wird. 7) Die Abwärmung des Ofens geschieht nicht wie bisher von innen nach außen, sondern in entgegengesetzter Richtung, also von außen nach innen, mit Hülfe der unter der Ofensohle liegenden Abwärmungs-Feuerung. Dieß ist sicher eine weit rationellere Art, da man nur hierdurch allein und noch dazu leicht beurtheilen kann, ob ein wahres Durchwärmen, so namentlich der Ofensohle etc. stattgefunden hat, was für den nachherigen günstigen Schmelzproceß von der größten Wichtigkeit ist. Diese Abwärmungs-Feuerung ist ein äußerst wichtiges und ebenfalls neues Glied bei diesen Schachtöfen, denn hierdurch ist es möglich: a) den Ofen bei äußerst geringem Brennmaterialverbrauch schnell und vollständig abzuwärmen; b) einen solchen Ofenbau selbst im Winter, ohne einen ungünstigen Einfluß befürchten zu müssen, aufzuführen;c) den Ofenbau weit leichter in Bezug auf Stärke des Rauhgemäuers, Kernschachtes, Armirung etc. zu construiren, indem die atmosphärische Luft, welche freien Zutritt hat, durch die zahlreichen im Rauhgemäuer und zwischen diesem und dem Kernschacht gelassenen Kreuz- und Quercanäle in horizontaler und verticaler Lage fortwährend abkühlend wirkt, also ein Auseinandertreiben der Ofenwandungen hierdurch verhindert wird. 8) Durch Anwendung der geschlitzten Formkästen, statt des Düsensystems, erzielt man im wahren Sinne des Wortes eine gleichmäßige, dazu in verticaler Richtung wenig mächtige Oxydations- oder Schmelzzone, welche bisher noch in keinem Ofen zu erreichen stand und wodurch: a) eine weit raschere und gleichmäßigere Förderung resp. Verschmelzung der Erze möglich ist, somit also auch eine ungemein hohe Production;b) kann die Verschmelzung größerer Massen von Metallen mit hoch gelegenen Schmelzpunkten, wie Platin, Nickel etc. in keiner anderen Weise ausgeführt werden;c) leisten dieselben bei der Darstellung des Gußstahls, direct aus den Erzen oder auch mit Hülfe der nothwendigen Materialien, ausgezeichnete Dienste. Somit sind diese geschlitzten Formkästen ebenfalls als eine wesentliche und äußerst wichtige Verbesserung in der Schachtofen-Construction zu betrachten, welche sicher in den metallurgischen Processen bald eine vielseitige und ausgedehnte Anwendung finden werden. 9) Dieser Normal-Eisenhohofen hat nur eine Höhe von 30 Fuß engl., da durch directe Versuche im Großen nachgewiesen wurde, daß ein Aufenthalt der Erze von 7 Stunden in dem Ofen vollkommen genügend ist, um selbst die reichsten Erze, wie z.B. Magneteisenstein, vollkommen zu reduciren und zu kohlen, mit einem Worte ein dünnflüssiges und gutartiges graues Roheisen zu erblasen. 10) Wegen der nur so geringen Höhe des Ofenschachtes, also auch seiner Beschickung- oder Schmelzsäule, ist somit: a) ein geringer Druck der Gebläseluft ausreichend, sind also starke Gebläsemaschinen nicht nothwendig, ja bei Holzkohlenbetrieb ist sogar ein gut construirtes Ventilatorgebläse ausreichend;b) die Anlage einer hohen und darum kostspieligen Gichtbrücke nicht erforderlich;c) die Beschickung, wie Erz, Kohlen, Fluß etc. auf dem Gichtboden weit billiger und leichter zu beschaffen;d) der Aufwand für den Bau des Ofens überhaupt bedeutend geringer;e) die Führung des Ofens, durch den raschen Niedergang der Gichten wesentlich erleichtert und der Schmelzproceß selbst unschwer zu reguliren. 11) Die Production an Gußeisen in einem solchen Ofen beträgt im Verhältniß zu seinem nur äußerst geringen Schachtinhalte (noch nicht 2000 Kub. Fuß) gegen diejenige eines bisher gebräuchlichen Ofens (durchschnittlich zu 5000 Kub. F. gerechnet) mehr als das 31/2 fache; die durchschnittliche Production an Gußeisen in 24 Stunden bei Holzkohlenbetrieb beträgt bis 30,000 Kilogr. (resp. bei der Verhüttung von 67 procenthaltigem Magneteisenstein), läßt sich jedoch bei Anwendung von erhitzter Gebläseluft, Kohks und Oefen von größerem Inhalte, unbedingt noch bedeutend vergrößern. 12) Die Brennmaterialersparung hat sich durchschnittlich zu 15 Procent und darüber ergeben. 13) Derartige Oefen haben doppelte Arbeitsseiten, d.h. in diesem Falle Tümpel und Abstichöffnungen: a) um bei der bedeutenden Länge dieser Oefen im Verhältniß zu ihrer Breite, also auch sehr großen Tiefe des eigentlichen Schmelzraumes, bequemer eine Aufarbeitung des Schmelzgutes auf der Ofensohle bewirken zu können;b) um bei dem enormen Durchsetzquantum leichter die nothwendigen Räumlichkeiten für die Formbetten etc. des Roheisens zu beschaffen. 14) Ein solcher Eisenhohofenbau läßt sich vollständig und ohne besondere Anstrengungen in 2 1/2 bis 3 Monaten ausführen und kann auch sofort, nach dem was unter Nr. 7 angeführt ist, in Betrieb gesetzt werden; die Baukosten betragen in St. Petersburg circa 10,000 Thlr. preuß.Sie betrugen zu Nischne Tagilsk nur 3500 Rubel Silber, einschließlich Gichtbrücke und Rauhmauer. Dieß letztere dürfte mit einen wesentlichen Grund dazu abgeben, daß diese Schachtöfen neuen Systems bald eine allgemeine und verbreitete Anwendung finden werden, wenn man bedenkt, daß bisher ein Eisenhohofen meist nicht früher denn in Jahresfrist aufgeführt und dann noch bis zu 4 Monaten bei einem großen Aufwand von Brennmaterial abgewärmt werden mußte, während der Bau ein Anlagecapital von mindestens 40 bis 50,000 Thlr. preuß. erforderte.Den Hüttenbesitzern, welche einen Normal- und Universal-Schachtofen zu bauen beabsichtigen, ertheilt Herr August Lange, Architekt in Köln (Theophanienstraße Nr. 58), auf frankirte Anfragen nähere Auskunft.A. d. Red.. B.Oefen für die Verschmelzung von Kupfererzen, deßgleichen für Zugutemachung von Silber-, Blei-, Zinnerzen etc. Der innere Schachtraum dieser Oefen zeigt ebenfalls in allen Querschnitten die Form eines lang gestreckten Rechtecks; die beiden Längsseiten des Ofens, die Formwandungen, welche sich von der Sohle aus bis zur Gicht fortwährend erweitern, dienen zur Aufnahme von je einer Formreihe mit je 13 bis 15 Düsen, oder zur Aufstellung der geschlitzten Formkästen; an den beiden anderen kurzen gegenüber liegenden Seitenwänden des Ofens, den Arbeitsseiten, welche von der Sohle bis zur Gicht vollkommen vertical aufgemauert sind, befindet sich je ein Sumpf und resp. Vorherd, sowie die Abstichöffnungen. Die Sohle des Ofens hat von der Mitte aus nach jeder Arbeitsseite oder Vortiegel hin, wie auch bei den Eisenhohöfen, eine geringe Neigung und die Formen sind parallel mit derselben in die Längswandungen des Ofens eingesetzt, also von der mittelsten aus in etwas absteigender Reihenfolge und mit den gegenüber liegenden Formen in wechselständiger Ordnung. Unter der Ofensohle befindet sich auch wieder die Abwärmungs-Feuerung, von welcher aus mehrere Querzüge unter der Ofensohle hinwegführen, die sich dann in Form von Kreuz- und Quercanälen in verticaler und horizontaler Lage in dem Rauhgemäuer des Ofens bis an die Gicht hin verzweigen. Die Vorzüge und Unterschiede, welche sich nun bei der Verschmelzung von Kupfererzen, sey es zunächst auf Kupferstein, oder direct auf Schwarzkupfer herausstellen, gegensätzlich der nach altem Verfahren erzielten, sind folgende:Die hier angeführten Resultate sind Durchschnittszahlen aus den schon Jahre lang zu Nischne Tagilsk fortwährend in Betrieb stehenden Oefen, deßgl. aus denjenigen, welche Mitte des Jahres 1861 auf den Kupferwerken zu Bogoslowsk und Perm aufgeführt wurden. Nr. 1. Auch hier findet sich der gleichmäßigere Niedergang der Gichten, mithin die normalere Vorbereitung der Erze und der rationellere Schmelzproceß deßhalb auch ein besseres Ausgangsproduct. Nr. 2. Das Abstechen der Schmelzproducte oder Metalle, deßgl. die Aufarbeitung resp. Reinigung der Ofensohle und das Aufgeben der Beschickung ist weit leichter und schneller zu beschaffen und erfordert geringere Anstrengung von Seiten des Arbeiterpersonals, indem dieses schon von der Hitze an der Gicht weniger behindert wird. Nr. 3. In einem solchen Kupferschmelzofen werden in 24 Stunden bis 56,400 Kilogr. Beschickung (d.h. Erz mit Fluß, Zuschlag etc.) verschmolzen, während in den Oefen früherer Construction in derselben Zeit nur 6050 bis höhstens 8300 Kilogr. verschmolzen werden konnten. Es ersetzt folglich ein solcher Ofen sechs bis sieben Oefen älterer Constructionsweise. Ein solch wirklich colossales Durchsetzquantum in ein und demselben Ofen und innerhalb 24 Stunden, ist bis jetzt in keinem Ofen, welcher Construction er auch seyn mag, zu erreichen. Dieß ist mit Recht also eine nicht unbedeutende Vervollkommnung in dem metallurgischen Processe zu nennen, da es hierdurch möglich wird die Anzahl der gegenwärtig in Betrieb stehenden Oefen, sey es für die Verschmelzung von Kupfer-, Silber-, Bleierzen oder dergl. auf ein Sechstel bis ein Siebentel zu reduciren. Nr. 4. Die Brennmaterial-Ersparung beträgt bis 33 Proc., auch ist eine weit geringere Quantität und Pressung der Gebläseluft nothwendig, als für den Betrieb von sechs Oefen früherer Construction verbraucht wurden. Nr. 5. Bei einem solchen Ofen sind in 24 Stunden nur 28 Arbeitsleute beschäftigt, bei sechs Oefen älterer Construction hingegen 48 Arbeiter, mithin erspart man bei jedem Ofen neuen Systems in 24 Stunden zwanzig Hüttenarbeiter. Nr. 6. Die Schlacke, welche bei diesen neuen Oefen resultirt, ist stets gleichartiger und fortwährend ärmer (circa 0,1 Proc.) im Gegensatz zu den Haldenschlacken, welche man aus den Oefen älterer Construction erhält; deßgl. fallen bis zu 15 Proc. weniger unreine Schlacken, wie Ofengeschur und Gekrätz. Nr. 7. Die Dauer der Schmelzcampagne beträgt bei den älteren Oefen gewöhnlich nur 50 bis 70 Tage, während die Oefen neuen Systems durchschnittlich über 140 Tage ohne Unterbrechung in Betrieb stehen Nr. 8. Vermittelst der bei dieser neuen Constructionsweise unter der Ofensohle gelegenen Abwärmungs-Feuerung ist es möglich, den Ofen weit schneller und besser auszutrocknen als bei den Oefen älterer Construction, deßgl. ist hierzu weit weniger Brennmaterial nothwendig und die Aufführung eines solchen selbst im strengsten Winter leicht und schnell zu bewerkstelligen. Nr. 9. Da jeder dieser Oefen isolirt steht, so ist die Anlage eines massiven Hüttengebäudes nicht nothwendig, ebensowenig eine allgemeine Bandmauer, an welcher man bisher mehrere der älteren Oefen aneinander reihte. Ueberhaupt ist durch die in Nr. 3 erwähnte große Förderungskraft jener Oefen eine Hütte von weit geringeren Dimensionen ausreichend. Die Baukosten für einen Ofen mit 26 bis 30 Formen oder geschlitzten Formkästen betragen in St. Petersburg circa 2000 Thlr. preuß.Sie betrugen zu Nischne Tagilsk nur 650 Rubel Silber, einschließlich der Rauhmauer., für welche Summe man höchstens 2–3 Oefen älterer Construction herzustellen im Stande ist. Nr. 10. Es genügt selbstverständlich eine viel geringere Anzahl von Aufsehern, tüchtigen Schmelzmeistern und Arbeitern, wodurch die Uebersichtlichkeit erleichtert wird, der Betrieb und die Rechnung strenger und genauer geführt werden können, was namentlich bei Verschmelzung von werthvolleren Metallen wichtig ist. Bei wenn auch geringer, doch genügender Anzahl solcher Groß-Oefen wird das Probirverfahren bedeutend vereinfacht und abgekürzt, denn um die Zusammensetzung der Beschickung, die Qualität der resultirenden Metalle und Schmelzproducte zu ermitteln, sind einige Analysen oder sonstige hüttenmännische Proben ausreichend, und ist so der wahre Durchschnittsgehalt der Producte viel genauer und leichter zu erfahren. Nr. 12. Endlich werden die Erze resp. Beschickung gleichmäßig auf die beiden langen Formseiten gesetzt, das Brennmaterial hingegen in die Mitte d.h. in die Richtung der Längsachse des Ofens vertheilt. Hieraus erklärt sich die relativ noch größere Brennmaterial-Ersparung, welche beim Kupfererzschmelzen im Vergleich mit dem Eisenhohofenbetrieb erreicht wurde; denn da in diesem Falle das Brennmaterial in die Mitte des Ofens, zu beiden Seiten aber das Schmelzgut zu liegen kommt, so wird hierdurch sicher eine bessere Ausnützung und Zusammenhaltung der Wärme erzielt, als in den Oefen älterer Constructionsweise, wo man die Erze auf die Formseite des Ofens, das Brennmaterial hingegen auf die Brust resp. Arbeitsseite desselben setzte, wobei also die Kohlen so zu sagen nur auf einer Seite in innige Berührung mit dem Erze treten, während sie anderseits nur auf der Stirnseite des Ofens anliegen, durch welche fortwährend, wegen der großen Wärmeleitungsfähigkeit der Chamottsteine, ein bedeutender Theil der Wärme absorbirt und in Berührung mit der Luft an diese wieder abgegeben wird. Carl Aubel.