LXXI. Verbesserte Apparate zur Umwandlung des Roheisens in Stabeisen und Stahl, von Morgan Morgans. Aus dem Mechanics' Magazine, September 1865, S. 150. Mit Abbildungen auf Tab. VI. Morgans, Apparate zur Umwandlung des Roheisens in Stabeisen und Stahl. Seit einigen Jahren sahen sich die Hüttenbesitzer in Folge verschiedener Verhältnisse veranlaßt, möglichst auf Verbesserungen und Vervollkommnungen ihrer Oefen und anderen Apparate zur Erzeugung von Stabeisen und Stahl zu sinnen. Obgleich aber ein großer Aufwand von Erfindungsgeist und bedeutende praktische Kenntnisse und Erfahrungen zu diesem Zwecke verwerthet wurden, so blieben doch noch immer Einzelheiten genug, in denen weitere Verbesserungen sehr wünschenswerth, zum Theil dringend nothwendig seyn dürften. Der Ingenieur Morgan Morgans von Brendon Hills in Somersetshire erkannte dieß sehr wohl und suchte neuerlichst die Gebläseöfen durch Construction eines centralen Kerns von conischer Form in den letzteren zu verbessern.Polytechn. Journal Bd. CLXXVIII S. 125. Derselbe hat jetzt wiederum auf Verbesserungen in der Umwandlung des Roh- oder Gußeisens in Stabeisen und Stahl, sowie auf Vervollkommnungen der dazu dienenden Apparate ein Patent erhalten. Diese Verbesserungen wollen wir im Nachfolgenden näher betrachten. Seine Erfindung besteht zunächst in einem Zusatze von Spiegeleisen oder einem anderen kohlenstoff- und manganhaltigen Roheisen oder Eisenerze in festem oder flüssigem Zustande – und in den, dem Kohlenstoff- und Mangangehalte des Zuschlags, sowie der Absicht, ob Stabeisen oder Stahl erzeugt werden soll, entsprechenden Verhältnissen – zu dem durch den Puddelproceß umzuwandelnden oder zu feinenden Roheisen. Der Zuschlag wird dem letzteren zuweilen schon vor dem Einschmelzen zugesetzt; gewöhnlich aber wird es vorgezogen, das kohlenstoffhaltige etc. Eisen oder Erz zuzuschlagen, nachdem das in Arbeit genommene Roheisen bereits flüssig geworden oder in einen plastischen Zustand gerathen ist. Durch Einführen eines oder mehrerer Ströme von gespanntem Wasserdampf oder comprimirter Luft in die Esse des Ofens wird der Zug des letzteren außerordentlich verstärkt und dadurch eine sehr intensive Hitze erzeugt, so daß das zugeschlagene Roheisen, bezüglich Erz, mit dem in Stabeisen oder Stahl umzuwandelnden oder zu feinenden Eisen sich aufs Innigste mischen kann. Die Erfindung besteht ferner in einem verbesserten Puddelapparat, durch welchen die Feuergase auf das umzuwandelnde Eisen einzuwirken genöthigt sind und eine bedeutende Ersparniß an Zeit, Arbeit und Brennstoff ermöglicht wird. Zu diesem Zwecke wird ein aus Gußeisen oder Schmiedeeisen angefertigtes cylindrisches Gehäuse, das sogenannte Umfassungsgefäß (containing vessel), von irgend einer entsprechenden Form, vorzugsweise aber von kreisförmigem oder elliptischem Querschnitte, aus einem einzigen Stücke oder aus mehreren Theilen so construirt, daß es eine einzige oder mehrere Abtheilungen oder Kammern zur Aufnahme des zu verpuddelnden Eisens enthält. Dieses Gefäß steht auf Rollen oder hängt in Lagern, so daß es in eine hin und her schwingende Bewegung gesetzt oder theilweise gedreht werden kann. An der einen Seite desselben ist ein gewöhnlich feststehender, zuweilen aber auch gleichzeitig mit dem Gefäße oscillirender Feuerraum mit Rost angebracht. Enthält das Umfassungsgefäß nur eine Kammer, so wird das zu feinende oder zu puddelnde Eisen in die letztere eingesetzt und die heißen Feuergase streichen über dasselbe bis es geschmolzen ist; dann wird es umgerührt, indem das Gefäß in schwingende Bewegung gesetzt wird, wobei fortwährend neue Theilchen des Eisens mit den Gasen in Berührung kommen. Diese Bewegung erhält das Gefäß vorzugsweise durch eine oder mehrere, mit einem Krummzapfen, einem Excentric oder einer anderen geeigneten Vorrichtung in Verbindung stehende Stangen. Darauf wird das Spiegeleisen oder das sonst zuzuschlagende Metall oder Erz zugesetzt und sobald der Umwandlungsproceß vollendet ist, wird die Charge abgestochen und gezängt, gewalzt und weiter bearbeitet. – Die Feuergase können, nachdem sie den Puddelraum durchströmt haben, durch einen über- oder unterhalb oder an einer der beiden Seiten des Gefäßes gelegenen Canal oder eine dort angebrachte besondere Kammer wieder in den Feuerraum zurückgeleitet werden; dann wird das zu puddelnde Roheisen in diesen Canal oder diese Kammer gebracht und daselbst vorgewärmt. Puddelapparate von dieser Einrichtung haben den Vortheil, daß ihre eine Seite ganz frei bleibt zum Arbeiten sowie zum Entleeren der Charge, was ohne Umlegen oder Umkippen weder des Feuerraums noch des Umfassungsgefäßes geschehen kann. Das letztere kann auch in Angeln oder auf Zapfen ruhen, so daß es umgekippt und die Charge entleert werden kann, ohne daß es von seinem Platze entfernt zu werden braucht. Ist ein Vorwärmer nicht erforderlich, so kann der Feuerraum an dem einen und die Esse am anderen Ende des Umfassungsgefäßes angebracht werden; der oben erwähnte Canal oder Zug fällt dann auch weg. Die in Rede stehende Erfindung besteht ferner darin, daß der Umfassungscylinder mit zwei oder mehreren zum Puddeln dienenden Kammern in einem und demselben oder in mehreren, unter einander befestigten Mänteln oder Gehäusen eingerichtet wird. Die Feuergase strömen dann durch die eine Kammer, welche das zu puddelnde Roheisen enthält, hindurch; ist das letztere geschmolzen, so wird es, wie bereits angegeben, umgerührt; ist, wenn erforderlich, das Spiegeleisen oder Erz etc. zugesetzt und der Umwandlungsproceß vollendet, so wird die Charge durch dazu bestimmte Oeffnungen oder durch Umkippen des Umfassungscylinders ausgeleert und dann auf die gewöhnliche Weise weiter behandelt. Die heißen Gase treten indessen nicht direct aus der ersten Kammer oder dem Puddelraume in die Esse, sondern sie werden zunächst in eine andere Kammer geleitet, um hier eine neue Roheisencharge vorzuwärmen; dann erst treten sie in die Esse oder werden noch anderweitig benutzt. Ist nun der Puddelproceß in der einen Kammer vollendet und die Charge ausgeleert, so erhält das Gefäß eine halbe Umdrehung, so daß die Kammern eine umgekehrte Stellung bekommen: der vorher zum Vorwärmen benutzte Raum wird jetzt zur Umwandlungs- oder Puddelkammer, indem die in ihm enthaltene Charge bereits bedeutend erhitzt, wenn nicht gar schon in Fluß gerathen ist. Die Kammer, welche vorher als Puddelraum diente, jetzt aber als Vorwärmraum benutzt wird, wird mit einer neuen Roheisencharge beschickt; ist nun der Puddelproceß in dem vorher zum Vorwärmen benutzten Raume vollendet, so erhält das Gefäß wiederum eine halbe Drehung, und in dieser Weise wird fortgefahren, so daß jedes Gefäß abwechselnd als Vorwärmer und als Puddelofen dient. Die Chargen können aus der oberen oder der unteren Kammer entleert werden, ohne daß das Umfassungsgefäß oder der Ofen weggenommen zu werden braucht; auf diese Weise wird die Hitze regelmäßig zusammengehalten und jede plötzliche Abkühlung und dadurch bewirkte Zusammenziehung der feuerfesten Steine oder des Charmottefutters in Folge des Zutrittes von kalter Luft vermieden. Fig. 1 stellt den Längendurchschnitt und Fig. 2 die Seitenansicht eines Morgans'schen Puddelapparates dar. A, A ist das Umfassungsgefäß, welches hier nur eine, aus feuerfesten Steinen, aus Masse oder aus anderem feuerfestem Material in einem cylindrischen Eisenmantel hergestellte Kammer b hat. F ist der Ofen, d die Ofenthür. Die heißen Ofengase ziehen durch den Umwandlungs- oder Puddelraum b, dann durch den Canal g in die Esse h, welche auf den unter den Bindebalken t, t stehenden Pfeilern j ruht, so daß die Theile v, v, wenn es nöthig ist, ausgebessert oder erneuert werden können. Das Umwandlungsgefäß A, A ruht auf Rädern oder Rollen und der Achse l, so daß es in schwingende Bewegung gesetzt werden kann. Das zu puddelnde Eisen kann in dem Canale g vorgewärmt und dann in den Puddelraum b hinein gedrückt werden, so daß es zum Puddeln fertig vorbereitet in den letzteren gelangt; darauf wird dem Gefäße b mittelst der Kuppelstange m und des Hebels n eine oscillirende Bewegung mitgetheilt, so daß das Metall umgeschüttelt und durcheinander gerührt und dadurch ein vollkommenes Puddeln desselben erzielt wird. Ist der Proceß vollendet, so wird die Charge durch die Oeffnung c ausgeleert oder sie kann nach dem Oeffnen des Schiebers o durch p auf einen Wagen und dann zum Hammer oder zu den Walzen gebracht werden. – Das Umfassungsgefäß kann auch eine solche Einrichtung erhalten, daß es um den Stützpunkt q umgekippt werden kann: in diesem Falle müssen natürlich die Räder oder Rollen sich niedersenken lassen. Fig. 3 stellt den Längendurchschnitt eines anderen einkammerigen Umfassungscylinders ohne Vorwärmcanal dar; Fig. 4 ist die Seitenansicht desselben. a ist der Aschenfall; F der Ofen, C der Puddelraum, d die Oeffnung zum Eintragen der Charge, f der zur Esse g führende Canal. Beim Erneuern der Charge kann die Stellung des Umfassungsgefäßes so verändert werden, daß das Gewölbe des Puddelraumes oder der Puddelkammer zur Herdsohle wird, indem es eine halbe Umdrehung erhält, was durch Adjustiren der Schieber h, h bewerkstelligt wird. Der Umfassungscylinder wird durch eine Kuppelstange und die Warze k in schwingende Bewegung gesetzt. Nachdem die Charge in die Kammer C gebracht worden, und der Puddelproceß vollendet ist, wird das Gefäß bei l mittelst des Excentrics M gehoben, bis es die in der Zeichnung durch punktirte Linien angedeutete Stellung erhalten hat, worauf die Charge durch die Oeffnungen f ausgeleert wird. Die Esse g ruht auf den durch die Säulen p, p getragenen Balken o, o, so daß die über dem Anker s befindlichen Theile des Mauerwerks erforderlichen Falles leicht erneuert werden können. – Wird es für nöthig befunden, daß beide Enden des Umfassungsgefäßes zum Arbeiten frei bleiben, so wird der Ofen, wie in Fig. 1 und 2, unter dem Gefäße angebracht. w, w sind mit Thüren versehene Oeffnungen im Feuerraum und Aschenfalle; x, x sind Räder oder Rollen, auf denen das Umfassungsgefäß beweglich ist. Fig. 5 stellt eine Seitenansicht und Fig. 6 den Längendurchschnitt eines zweikammerigen Umfassungsgefäßes dar. a ist der Aschenfall, d der Ofen; C, C sind die beiden Kammern oder Puddelräume, d, d' Thüren zum Einsetzen der Chargen, f, f Canäle, s ist die auf den von den Pfeilern p, p getragenen Balken o, o ruhende Esse. Das Umfassungsgefäß hängt in den Zapfen z, z. Nachdem die Charge in die untere Kammer C eingesetzt und genügend erhitzt worden ist, wird der Umfassungscylinder mittelst einer auf den Zapfen u wirkenden Kuppelstange in oscillirende Bewegung gesetzt; während dessen wird die obere Kammer C mit einer zweiten Charge beschickt, so daß die letztere durch die Ueberhitze oder die aus dem unteren Puddelraume abziehenden Feuergase vorgewärmt wird. Ist die Charge der unteren Kammer vollständig umgewandelt, so wird sie durch die Oeffnung T entfernt, oder das Umfassungsgefäß erhält durch die Zahnstange und Rad y eine halbe Umdrehung; in diesem Falle sammelt sich das Eisen in dem mittleren Theile w, w des Umfassungscylinders und wird durch die Arbeitsöffnung d ausgetragen. Die vorher obere, die zweite Charge enthaltende Kammer wird nun mit ihrem inzwischen zum Puddeln vorbereiteten Inhalte zur unteren; der jetzt zum oberen gewordene Puddelraum wird mit einer dritten Charge beschickt, welche letztere jetzt vorgewärmt und zum Puddeln vorbereitet wird, worauf wiederum eine halbe Umdrehung des Umfassungscylinders erfolgt. – Ist es in Folge der Beschaffenheit des feuerfesten Materials, aus welchem die Puddelkammern hergestellt sind, – um eine Zerstörung derselben zu vermeiden – nicht räthlich, das Gefäß umzudrehen, so wird die untere Kammer gänzlich zum Puddeln und die obere zum Vorwärmen der Charge benutzt, welche letztere dann nach hinlänglicher Vorbereitung durch den Canal a' aus dem Vorwärmeraume in die Puddelkammer gebracht wird. Ein Umfassungsgefäß von dieser Einrichtung läßt sich nicht gut kippen, doch ist die Charge durch Neigung und das Mittelstück w, w verhältnißmäßig leicht aus dem Apparate zu entfernen.