Titel: | Ueber Blair's Eisendarstellung; von J. Ireland. |
Autor: | – r. |
Fundstelle: | Band 229, Jahrgang 1878, S. 458 |
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Ueber Blair's Eisendarstellung; von J. Ireland.
Ireland, über Blair's Eisendarstellung.
Die Fabrikation von Eisenschwamm durch Reduction reicher, reiner Eisenerze hat in den
letzten Jahren wesentliche Abänderungen und Verbesserungen erfahren. Wir wollen in
Nachstehendem einen kurzen Rückblick auf den ursprünglichen Proceſs werfen und
hierauf nach Engineering, 1878 Bd. 25 S.
289 die Methoden behandeln, nach weichen dieser Fabrikationszweig heute
betrieben wird.
Der erste von Blair in Thätigkeit
gesetzte Reductionsofen (vgl. *1875 216 304) bestand aus
drei neben einander stehenden verticalen Retorten von je 914mm Durchmesser und 8m,53 Höhe, welche insgesammt von einem Mantel aus feuerfestem Mauerwerk
umgeben waren, dessen Innenwände weit genug von den Retorten abstanden, um einem
zwischen beiden aufsteigenden heiſsen Gasstrome zu gestatten, letztere von auſsen zu
erhitzen. Die Zuführung der aus einem Generator kommenden Gase geschah durch Kanäle,
welche in der unteren Partie des Ziegelmauerwerkes ausgespart waren, und die zu
ihrer Verbrennung nothwendige Luft trat durch besondere Oeffnungen unmittelbar über
den gedachten Kanälen ein. Der ganze Ofen ruhte in einer Höhe von 3m,66 über der Hüttensohle auf eisernen Platten,
welche von Säulen getragen wurden. Jede Retorte hatte in ihrer verticalen
Fortsetzung nach unten einen durch Wasser gekühlten schmiedeisernen Cylinder,
welcher an seinem unteren Ende mit Schieber zum Oeffnen und Schlieſsen versehen war.
Am Kopfende waren in die Retorten guſseiserne Cylinder von je 609mm Durchmesser und 1m,83 Höhe eingehängt, welche also zwischen sich und der Retortenwand einen
ringförmigen Raum von 152mm offen lieſsen.
Die zur Reduction bestimmten Erze wurden in mit kohlehaltigen
Materialien abwechselnden Schichten durch die ringförmige Oeffnung aufgegeben;
nachdem die Retorten gefüllt waren, lieſs man die heiſsen Gase zu deren Erhitzung
von auſsen zuströmen. Nachdem die Hitze sich hinreichend gesteigert hatte, trat im
Inneren der Retorte eine Entwicklung von Gasen ein, welche bei ihrer Ankunft an der
unteren Kante der in die Retorte eingesenkten Röhre in letzterer verbrannten und
dadurch die in dem ringförmigen Raum befindlichen Erzmassen auch von innen nach
auſsen erhitzten. Der obere Theil der Retorten konnte demnach als Trocken- und
Vorwärmzone und der untere Theil als Reductionszone betrachtet werden. Beim
Niedergehen der reducirten Erze in die unter den Retorten angebrachten
schmiedeisernen Cylinder wurden dieselben durch das umflieſsende Wasser abgekühlt,
und der entstandene Eisenschwamm konnte nach Oeffnen der Schieber in darunter
stehende Gefäſse entleert werden. Die Zeit, während welcher die Erze der
Reductionshitze ausgesetzt werden muſsten, betrug etwa 30 Stunden, war also so
bedeutend, daſs bei diesem Verfahren nur verhältniſsmäſsig geringe Mengen producirt
werden konnten.
Im J. 1876 machte nun Blair die wichtige Entdeckung,
daſs die Reductionszeit der Erze durch Einmischen von Alkalien in das zur Verwendung
kommende Reductionsmaterial um ein bedeutendes abgekürzt werden kann und
beispielsweise bei Zusatz von nur 5 Proc. gelöschten Kalk 6 Stunden nicht
überschreitet. Die Ursache dieser Erscheinung ist zwar bis zur Stunde nicht genügend
aufgeklärt, doch die Thatsache steht fest. Als Blair
seine neue Entdeckung in den von ihm construirten und oben beschriebenen Oefen
verwerthen wollte, stellte sich indeſsen der Miſsstand heraus, daſs die Erhitzung in
dem oberen Retortentheil mit der gröſseren Reductionsfähigkeit nicht mehr Schritt
halten konnte. Blair ging deshalb dazu über, das ganze
Erwärmungsprincip zu ändern, wie dies später beschrieben werden soll.
Auf eine weit einfachere Weise gelangte indeſsen der Verfasser dieses (in dem Iron and Steel Institute vorgetragenen) Artikels zu
demselben Resultate. An Stelle des einen in die Retortengicht eingehängten
guſseisernen Rohres wendete er deren mehrere an, füllte die Retorten durch die
Röhren und lieſs die Gase durch die Zwischenräume entweichen. Dies geschah zu dem
Zwecke, um der Wirkung der aufsteigenden Wärme möglichst dünne Erzsäulen
auszusetzen. Der vom Verfasser construirte Ofen war 6m,4 hoch, die
Retorte hatte eine Höhe von 3m,2 und die Zahl der
eingehängten Röhren betrug bei 914mm Retortenweite
4, bei 1m,52 Weite 7 u.s.w. Der Durchmesser der
Röhren war 216mm; letztere wurden durch in den
oberen Retortentheil eingemauerte Bögen getragen, welche die zum Entweichen der Gase
notwendigen Zwischenräume freilieſsen. Zur schnelleren Abkühlung des gebildeten
Eisenschwammes bestand die Fortsetzung der Retorte nach unten ebenfalls aus mehreren
schmiedeisernen, mit Wasser gekühlten Cylindern von geringem Durchmesser. Ein
Reductionsofen dieser Art, von 1m,52
Retortendurchmesser und 12m,19 Höhe producirte
wöchentlich 60 bis 70t und kostete ungefähr
12000m.
Der oben angedeutete, von Blair neu construirte Ofen
beruht auf dem System der inneren Erhitzung. Die vertical stehende Retorte ist
eingemauert und mit Blechmantel versehen. Ihre ganze Höhe beträgt 4m,88, ihr Durchmesser im oberen Theil 1m,52, erweitert sich nach unten plötzlich auf 1m,98. Nahe der Retorte steht der Gaserzeuger und
ist mit ersterer durch einen gemauerten Kanal verbunden, welcher in den unteren
erweiterten Theil derselben einmündet. Blair bediente
sich sowohl des Siemens'schen als Ponsard'schen Generators, während der Verfasser einen
eigenen Apparat construirte. Ein aus schmiedeisernen Platten bestehender, vertical
aufgestellter Kessel ist innerlich feuerfest ausgemauert und steht auf einem durch
gemauerte Pfeiler getragenen guſseisernen Boden. Unter dem Plattenbelag und zwischen
den Pfeilern geht ein conischer, aus Schmiedeisen bestehender Behälter, welcher nach
unten durch eine Klappe verschlossen ist und als Aschenfall dient, vertical nieder.
Das Material zur Gaserzeugung ist Koke, und die zur Verbrennung erforderliche Luft
tritt am Boden des Erzeugers ringsum durch schmale, mit Regulirschiebern versehene
Oeffnungen ein. Der Abzug der Gase aus der Retorte geschieht durch ein in deren
Gicht mündendes Blechrohr und aus diesem zunächst durch eine horizontale und dann
eine verticale Rohrleitung zu dem Hauptgaskanal, welcher in den Schornstein mündet.
Die Retortengicht ist durch eine Glocke verschlossen, welche beim Füllen der Retorte
geöffnet und dann wieder geschlossen wird. Um ein Aussaugen der Gase aus der Retorte
und hiermit zugleich eine vermehrte Thätigkeit des Generators zu bewirken, tritt in
die über erstere gelegte horizontale Gasleitung ein Dampfstrom ein. Da es nun aber
leicht vorkommen kann, daſs in Folge der hierdurch erzeugten intensiven Verbrennung
die Temperatur in der Retorte so hoch steigt, daſs der gebildete Eisenschwamm
zusammenschweiſst, so brachte Blair, um dies zu
verhindern, folgende sehr sinnreiche Vorrichtung an. An der Stelle, wo die
horizontale Gasleitung in die verticale übergeht, tritt durch eine Brause ein
Wasserstrahl ein, welcher die Wasserdämpfe condensirt. Am unteren Theil der
verticalen Leitung, welche nach dem Schornstein zu durch einen Schieber nach Belieben
abgesperrt werden kann, befindet sich eine in den Gaserzeuger mündende und ebenfalls
durch eine Schiebervorrichtung regulirbare Abzweigung, welche es gestattet, einen
beliebigen Theil der abgekühlten nassen Gase in den Generator zu entlassen. Durch
eine bestimmte Stellung der beiderseitigen Schieber wird es nun möglich gemacht, die
Temperatur der in dem Generator erzeugten Gase auf diejenige Höhe zu bringen, welche
einem rationellen Betrieb der Retorte entspricht.
Der beschriebene Reductionsofen liefert wöchentlich 200t Eisenschwamm und kostet ungefähr 14000 M. Bei der geschilderten Art der
Gaszuführung ist es namentlich dann, wenn der producirte Eisenschwamm zur
Stahlfabrikation dienen soll, erforderlich, daſs das Brennmaterial möglichst rein
sei und keinenfalls mehr als 0,75 Proc. Schwefel enthalte. In quantitativer
Beziehung ist das zuletzt beschriebene Verfahren jedenfalls das beste.
Die Herstellungskosten des Eisenschwammes sind natürlich je nach dem Ort, wo der
Proceſs vorgenommen wird, verschieden. Durchschnittlich läſst sich jedoch annehmen,
daſs, wenn die Anlage in den zuletzt aufgeführten Dimensionen errichtet werden kann,
die Tonne, ausgenommen Erz, nicht über 22 M. kosten wird, welcher Satz sich mit der
Anzahl der Oefen selbstredend vermindert. Bei reichen und reinen Erzen läſst sich
der gebildete Schwamm direct zu Stahlwerkzeugen verarbeiten, welche den besten
schwedischen Fabrikaten nicht nachstehen. Wenn die Erze weniger reich sind, so ist
das geeignetste Verfahren zur Weiterbehandlung des Eisenschwammes dessen
Umschmelzung in einem Cupolofen und hierauf folgende Ueberführung zu Stahl durch den
Siemens-Martin-Proceſs. Das Roheisen, welches man
hierbei erhält, hat ungefähr 1,5 Proc. Kohlenstoff und 0,19 bis 0,25 Proc. Silicium.
Durch diese Reinheit wird sowohl bei der Weiterbehandlung im Puddelofen, als im
offenen Herd der Betrieb wesentlich gefördert. Das so erzeugte geschmolzene Metall
kann nicht viel theurer zu stehen kommen als Roheisen, und die Anlagekosten von 2
Reductionsofen, von angedeuteter Gröſse, nebst 2 Cupolofen, Gebläse, Maschine und
Kessel, Aufzug und Erzquetsche werden für eine wöchentliche Production von 100t etwa
50000 M. betragen.
Vieles ist in dieser kurzen Auseinandersetzung vom Verfasser unberücksichtigt
geblieben. Die angeregte Frage ist indeſsen jedenfalls einer weiteren
Berücksichtigung seitens der Eisen- und Stahlfabrikanten würdig.
– r.