IX. Ueber den Lundin'schen Gasschweißofen mit Gebläseluft, Wärme-Regeneratoren und einem Condensator; von P. Tunner. Tunner, über Lundin's Gasschweißofen. Der Gasschweißofen des schwedischen Eisenwerksbesitzers Hrn. Fr. Lundin zu Munkfors in Wermland gilt für eine ganz neue Erscheinung auf dem Gebiete der hüttenmännischen Pyrotechnik, welche in Schweden bereits die größte Aufmerksamkeit unter den Männern vom Fache erregt und von Seiten des dortigen Gewerkenvereines eine Belohnung von 20,000 Thlrn. Reichsmünze für den Erfinder zur Folge gehabt hat. Auch für den Continent, für Oesterreich und ganz speciell für Innerösterreich hat der Gegenstand ein großes Interesse, weil dieser Lundin'sche Ofen, wie ich hier die ganze dießfällige Zusammenstellung kurzweg benennen will, mehrere wesentliche ökonomische Vortheile für die Stabeisen- und Stahlfabrication bietet. Der Lundin'sche Ofen ist in Schweden bereits patentirt, und in den meisten Staaten des Kontinents, insbesondere auch in Oesterreich, ist um ein Privilegium darauf im Namen des Hrn. Lundin eingeschritten worden. Eine Beschreibung, mit vielen Detail-Zeichnungen erläutert, wird in dem zu gewärtigenden 4. Hefte der Jern kontorets-Annalen und darnach von mir übersetzt und mit Anmerkungen begleitet in dem unter der Presse befindlichen berg- und hüttenmännischen Jahrbuche, neue Folge XVI. Band erscheinen. Vorläufig folgt hier ein Auszug aus der genannten Beschreibung. Der Lundin'sche Ofen besteht aus mehreren ungleichen Theilen, nämlich dem Gasgenerator, dem Condensator, dem Vorwärmofen, dem Schweißofen und der Esse, welche untereinander durch Röhrenleitungen von Roheisen, Platten oder Ziegeln in Verbindung stehen. Der Gasgenerator ist je nach dem zu verwendenden Brennmaterial verschieden eingerichtet. Zu Munkfors, wo bisher fast lediglich mit Sägespänen als Brennmaterial gearbeitet wurde, wird unter dem Roste Gebläsewind in mehreren gleichmäßig vertheilten Windstrahlen zugeführt, was bei allen Brennmaterialien von kleinem Aggregatzustande, also auch für Kohlenlösche, Steinkohlenklein u. dgl. dem alleinigen Zuge durch eine Esse vorzuziehen ist. Der Rost selbst besteht der leichteren Reinigung wegen, wie dieß bei den Gasgeneratoren für die Siemens'-Oefen allenthalben gebräuchlich ist, aus zwei Abtheilungen mit mehr oder weniger geneigten Roststäben. Für Kohlenklein würden übrigens Treppenröste, und für Steinkohlen oder Scheiterholz einfache, horizontale Röste, oder für letzteres selbst Pultröste am Platze seyn. So wie einerseits der Rost, so muß andererseits deßgleichen die Schürvorrichtung der Beschaffenheit des Brennmaterials entsprechend eingerichtet seyn, in welcher Beziehung der Lundin'sche Ofen nichts Besonderes zeigt. Der Condensator, in seiner Einrichtung und Verwendung mit den Siemens'schen Wärmeregeneratoren übereinstimmend, ist die wesentliche Eigenthümlichkeit des Lundin'schen Ofens, wodurch ermöglicht wird, die verschiedenen Brennmaterialien, wenn sie nur nicht über 50 bis 69 Proc. Wassergehalt haben, d.h. wenn sie im Stande sind, für sich allein mit Luftzuführung verbrennen zu können, im ungetrockneten und unverkohlten Zustande zur Erzeugung der höchsten Ofentemperatur zu verwenden. In dem Condensator werden nämlich die in denselben geleiteten Generatorgase mit sehr fein zertheiltem Wasser rasch bis auf einige und zwanzig Grade abgekühlt und sogleich wieder von den mechanisch darin vertheilten Wassertheilchen befreit. Durch diese Abkühlung wird der in den Generatorgasen enthaltene Wasserdampf so vollständig condensirt und abgeschieden, daß nur 2, höchstens 4 Proc. davon zurückbehalten werden, mithin weniger, als das in Oefen getrocknete Holz enthält. Nebst den Wasserdämpfen werden aus den Generatorgasen zugleich die Essigsäure, die verschiedenen Schwefelverbindungen, die Kohlensäure u.s.w., durch die Eigenschaft des Wassers solche Stoffe in sich aufzunehmen, großentheils, sowie der Theer, die feinen Aschen- und Kohlentheilchen fast vollständig abgeschieden und solchergestalt brennbare Gase von einer Reinheit geliefert, wie sie sonst bei hüttenmännischen Feuerungen nicht vorkommen. Unter Umständen kann zur Erzielung einer noch größeren Reinheit in den Gasen, die bestimmt sind, bei ihrer Verbrennung Hitze oder Licht zu erzeugen, das zur Abkühlung zu verwendende Wasser mit gebranntem Kalk oder anderen Stoffen versehen werden. Es ist zwar wahr, daß durch diese Abkühlung der Gase von einer Temperatur, die bei 350 bis 400° Cels. beträgt, auf 20–30° ein Wärmeverlust herbeigeführt wird; allein dieser Verlust wird durch die zweckmäßige Mitanwendung von Siemens'schen Wärmeregeneratoren, wodurch die Gase und ihre benöthigte Verbrennungsluft wieder auf 1000 bis 1200° C. vorgewärmt werden, reichlich ersetzt. Das Princip selbst, die Generatorgase durch eine Abkühlung mit Wasser zu trocknen und zu reinigen, ist nicht eigentlich eine Erfindung des Hrn. Lundin, sondern war bei uns in Osterreich schon vor Jahren in Anwendung; denn nach Angabe des Hrn. Emanuel Uhlig, in der österr. Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen von 1859, Seite 50 und 51, war damals schon durch mehrere Jahre auf der Glashütte der Gebrüder Klein zu Tscheitsch in Mähren ein Gasofen nach diesem Principe, und zwar mit einer sehr schlechten Braunkohle betrieben, die bei 14 Proc. Asche und 30 Proc. Wasser hatte. Es scheint mir von Interesse zu seyn, hier wörtlich wiederzugeben, was Hr. Uhlig über seinen davon abgeleiteten, aber speciell für den Hohofenbetrieb bestimmten und patentirten Apparat berichtet hat. „Bei unserem Gasapparate sind alle Uebelstände der früheren schachtförmigen mit Windeinblasung vermieden. Der Generator bekommt zwei gegen einander geneigte Treppenröste mit circa 50 Quadratfuß Rostfläche, ist daher leicht zugänglich und zu reinigen, ohne daß der Betrieb unterbrochen wird, und der Zug der atmosphärischen Luft wird durch ein Gebläse erzeugt, das einerseits die Gase einsaugt und sie andererseits dem Ofen mit der erforderlichen Pressung zuführt, wodurch nie mehr Luft zugeführt und Gas erzeugt wird, als das Gebläse dem Ofen liefert. – Zwischen dem Gebläse und den Generatoren ist die Vorrichtung zum Reinigen der Gase angebracht, die sehr einfach durch Wasser bewerkstelligt wird, das wohlfeil und überall zu haben ist. Durch die Berührung mit Wasser werden nämlich die Wasserdämpfe, die bei dem starken Wassergehalte der Braunkohle sehr schädlich wirkten, condensirt und niedergeschlagen, und es fällt auch alle etwa mitgerissene Asche nieder. Da sich Schwefelsäure in jedem Sättigungsgrade mit Wasser leicht verbindet, so werden auch die Gase von dem Schwefelgehalte der Braunkohle, der sich im Generator in schweflige und unterschweflige Säure verwandelt, befreit und der Ofen bekommt nur den reinen Kohlenstoff der Kohle in Gasform zugeführt.“ Hrn. Uhlig's Endziel war bei dieser Sache allerdings ein ganz verschiedenes von dem des Hrn. Lundin, indem ersterer die getrockneten und gereinigten Gase sofort zur Roheisenerzeugung einem Hohofen zuführen wollte, ein meines Erachtens sehr zweifelhaftes Ziel, das er auch nicht erreichte; allein das Lundin'sche Princip ist darin ganz deutlich ausgesprochen. Ich halte auch dafür, daß die wahrscheinlich der vorstehend genannten Glashütte entlehnte Methode des Luftzuges für den Gasgenerator und der Weiterleitung der Gase durch einen hinter dem Condensator angebrachten saugenden und zugleich blasenden Ventilator für aschenreiches Brennmaterial eine ganz vorzügliche ist, von welcher bei dem Lundin'schen Ofen für solches Brennmaterial sehr zweckmäßig eine Anwendung gemacht werden kann. Allein die eigenthümliche, sehr entsprechende Construction des Condensators, wie seine Verbindung mit den Wärmeregeneratoren ist Eigenthum des Hrn. Lundin, und zugleich der Grund, warum er mit diesem seinem Ofen in der Praxis so günstige Resultate erlangte. Der Vorwärmofen und der Schweißofen haben beide dieselbe Einrichtung, nur ist der Herd des ersteren bedeutend länger und breiter und mit 4 ordentlichen Arbeitsthüren versehen, während der letztere anstatt der Arbeitsthüren mit 6 Arbeitslöchern ausgerüstet erscheint, deren jedes nur eben so groß ist, um die einzelnen Masseln (blooms) hinein- und herausbringen zu können. Jeder dieser beiden Oefen steht selbstständig da, ist mit seiner eigenen Gaszuführung von dem gemeinschaftlichen Ventilkasten, wie mit seiner eigenen Gasableitung zur gemeinschaftlichen Esse versehen. Unter Umständen kann es zweckmäßig seyn, den Vorwärmofen auf eine andere Art zu heizen, oder ganz fortzulassen, wodurch in der Hauptsache nichts geändert wird. Für die specielle Verwendung des Lundin'schen Ofens als Schweißofen ist übrigens die Beigabe eines Vorwärmofens von Wichtigkeit, weil ohne diesen die Schweißarbeit bei kalt eingelegten Masseln schlecht gehen würde. Beide diese Oefen sind mit ganz gleichen Wärme-Regeneratoren, wesentlich nach dem Principe von Siemens gebaut; bloß darin weichen diese Regeneratoren von der gewöhnlichen Construction etwas ab, 1) daß sie anstatt des alleinigen Luftzuges durch Essen, mit Gebläsewind eingerichtet sind; 2) daß die Regeneratoren für die Gebläseluft zunächst dem Schweißraume gelegen sind, und 3) daß die Gas-Regeneratoren einen um ein Viertel größeren Querschnitt haben als die Wind-Regeneratoren. Die Ziegel, welche das Gitterwerk der Regeneratoren bilden, sind im Allgemeinen 16 Linien dick, nur die oberste Lage des Windregenerators hat Ziegel von bloß 10 Linien Dicke. Ohne Zweifel würde die fortgehende Wärme vollständiger aufgenommen werden, wenn sowohl die Gas- wie die Wind-Regeneratoren nur aus Ziegeln von den zuletzt genannten Dimensionen bestehen würden; allein in einem solchen Falle dürfte es zur Hervorbringung des nöthigen Zuges geboten seyn, einen Exhaustor anzubringen; denn schon bei den größeren Ziegeln in den Regeneratoren haben die von denselben fortgehenden Gase bloß noch eine Temperatur von ungefähr 300° C. Die Esse ist beiden Oefen gemeinschaftlich, hat 18 Zoll im Quadrat innere Lichte und 45 Fuß Höhe. Der Zweck dieser nicht unbedeutenden Esse, in Verbindung mit der bei sämmtlichen Verbrennungen zugeführten Gebläseluft, besteht darin, daß durch sie die Spannung der Gase in dem Vorwärm- und besonders im Schweißofen so regulirt werden könne, daß weder die Gase bei den Arbeitsöffnungen heraus, noch weniger aber die atmosphärische Luft daselbst hineinziehen kann. Die Gesammtkosten eines derartigen Lundin'schen Gasschweißofens mit gemauertem Condensator schätzt man in Schweden auf 6000 Rdr., d. i. nahe 3500 Gulden österr. Währ, in Silber, und dürften auch bei uns nicht viel höher kommen. Uebrigens könnte man, localen Bedürfnissen entsprechend, kleinere Oefen dieser Art um einen kleineren Betrag herstellen. Zu Munkfors, wo dieser Gasschweißofen ausschließlich mit Sägespänen gespeist und zum Ausschweißen von Herdfrischeisen-Masseln verwendet wird, werden die letzteren, und zwar stets mit zwei Hitzen, unter Hämmern hauptsächlich zu Cementstabeisen ausgeschmiedet. Zu diesem Ende waren bis zum Schluß des Jahres 1865 nur 4, seit Anfang des Jahres 1866 aber sind 5 größere Streckhämmer mit diesem einen Ofen in Verbindung gebracht. Die Schweißung und Schmiedung, letztere meist zu 3 Zoll breiten und 5/8 Zoll dicken Flachstäben, wird mit der allergrößten Sorgfalt ausgeführt, wodurch die Erzeugung bedeutend herabgesetzt wird. Dessenungeachtet beträgt die Production in einer ganzen Arbeitswoche von 6 Tagen nahezu an 1000 Ctr., und würde dieselbe bei Anwendung von Walzen an Stelle der Hämmer bedeutend höher steigen. Der Aufwand an Brennmaterial ergibt sich, auf 1 Ctr. fertiger Waare gerechnet, mit 11–14 Wiener Kubikfuß Sägespäne, in dem Zustande, wie sie von den Sägen angeliefert werden und wobei zu bemerken ist, daß 2 Tonnen Sägespäne höchstens gleich 4/5 Tonnen Holzkohlen gerechnet werden können. Der Eisenabbrand stellt sich auf 11 bis 12 Proc. – Dabei mache ich noch einmal aufmerksam, daß diese Resultate nur deßhalb nicht besonders günstig erscheinen, weil die Schweißung und Schmiedung mit der äußersten Sorgfalt ausgeführt werden. Im Vergleich mit der früheren Arbeit zu Munkfors, mit einem Ekman'schen Kohlengas-Schweißofen, hat sich die Erzeugung verdoppelt, der Brennstoffaufwand verhältnißmäßig um mindestens 1/7 und der Eisenabbrand um 1 Proc. vermindert. Außerdem hat sich bei dem Gebrauche des Lundin'schen Ofens, ganz unerwartet, noch ein anderer sehr wichtiger Vortheil, nämlich eine mehr als doppelt so lange Dauer der Oefen herausgestellt. Dieser Vortheil überrascht um so mehr, als bei der entschieden höheren Temperatur, bei der doppelten Leistung dieses Ofens, von vornherein wohl eine geringere, keinesfalls aber eine längere Dauer desselben zu erwarten stand. Die Thatsache ist aber unbestreitbar und zur Erklärung derselben sind zwei Ursachen angegeben worden. Die eine, sehr nahe liegende und nicht zu bezweifelnde Ursache ist in dem Umstande gelegen, daß sämmtliche alkalische Theile der Gase, sowie die mechanisch mitfolgenden Kohlenpartikeln abgesondert werden, sich also nicht am inneren Mauerwerk der Oefen und der Oberfläche des schweißenden Eisens absetzen, und von dem letzteren wieder in Folge eines Sengens nicht so leicht Eisenoxydate überführt werden können. Die zweite Ursache, welche Herr Prof. Eggertz in Fahlun angegeben hat, soll in dem durch die Trocknung der Gase beseitigten Einflusse der sehr heißen Wasserdämpfe auf das innere Mauerwerk gelegen seyn und zur Unterstützung dieser Ansicht führt er folgende Stelle aus Berzelius' Chemie (letzte deutsche Aufl., I. Theil, S. 667) an: „Jeffreys hat gefunden, daß wenn ein starker Strom von Wasserdämpfen in einen Fayenceofen geleitet wird, dessen Temperatur so hoch ist, daß Roheisen darin schmilzt, Kieselsäure mit Wasserdämpfen in solcher Menge verflüchtigt und als weißer Schnee um die Mündung des Rauchfangs wieder sublimirt wird, daß man dieselb pfundweise sammeln kann.“ Die ökonomischen Vortheile, welche der Lundin'sche Ofen bietet, bestehen demnach in Folgendem: 1) daß man von dem Wassergehalte, wie er in den Brennstoffen (Holz, Torf, jüngere Steinkohlen) gewöhnlich vorkommt, unabhängig ist, indem die wässerigen Brennstoffe auch ohne vorgängiges Trocknen zur Erzeugung von trockenen brennbaren Gasen direct verwendet werden können; 2) daß die Brennstoffe von kleinem Aggregatzustande, wie Sägespäne, Kohlenlösche u. dgl., welche bei den sonstigen Feuerungsmethoden mechanisch durch Kohlen- und Aschentheilchen verunreinigte Gase liefern und zur Erzeugung hoher Temperaturen nicht geeignet sind, anstandslos benutzt werden können; 3) daß man vom Schwefelgehalte des Brennmaterials mehr unabhängig wird, weßhalb es möglich ist, schlechtere, schwefelreiche Steinkohlen zu allen Operationen bei der Erzeugung und Veredlung von Stabeisen, Stahl und sonstigen Metallen zu verwenden; 4) daß die Benutzung der Wärme-Regeneratoren wesentlich erleichtert und befördert, zum Theil sogar erst hierdurch möglich gemacht wird; 5) daß eine nicht unbedeutende Ersparung an Brennstoff und eine Verminderung des Metallverbrandes, nebst einer vorzüglicheren Qualität des Metalles erzielt wird; 6) daß die Oefen (und nach Umständen die Schmelztiegel) eine viel längere Dauer erhalten, also wesentlich an Reparaturkosten erspart wird, was um so beträchtlicher ist, nachdem diese Oefen eine viel größere Leistungsfähigkeit haben; endlich 7) daß die gebildete Essigsäure und der Theer leicht als Nebenproducte gewonnen werden können. Bei diesen vielen, durch die in Schweden bisher erlangten Erfolge größtentheils außer Zweifel gestellten Vortheilen läßt sich erwarten und erscheint es sehr wünschenswerth, daß der Lundin'sche Ofen auch in Oesterreich eine rasche Verbreitung finden werde. Schließlich erlaube ich mir noch zu bemerken, daß Hr. Lundin in Schweden für jeden in Gang gesetzten und fortbenutzten Condensator ein für allemal 1000 Rdr. (570 Gulden österr. W. in Silber) an Patent-Taxe bezieht und daß derselbe auch bei uns nur sehr mäßige Anforderungen stellen kann, welche jedenfalls durch Mittheilung seiner neuesten Erfahrungen in diesem Gegenstande reichlich ersetzt werden. (Oesterreichische Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen, November 1866.)