Titel: | Schmelzofen mit gekühlter Rast und eisernem Gichtverschlusse für Eisen-, Kupfer- oder Bleidarstellung. |
Fundstelle: | Band 254, Jahrgang 1884, S. 483 |
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Schmelzofen mit gekühlter Rast und eisernem
Gichtverschlusse für Eisen-, Kupfer- oder Bleidarstellung.
Patentklasse 40. Mit Abbildungen.
A. Wendt's Schmelzofen für Eisen- und
Kupferdarstellung.
Innerhalb der letzten Jahre ist die Erzeugung des Eisens, sowie der Metalle
überhaupt, bei geeigneten Ofen anlagen bedeutend gesteigert, in einigen Fällen sogar
verdreifacht worden. Eisenhochöfen, welche eine Tageserzeugung von 1001 überschreiten, erscheinen bei Neuanlagen
gegenwärtig die Regel; ebenso sind Kupfer- und Bleischmelzöfen, welche täglich 60
bis 100r Erze verschmelzen, gewöhnlich., Durch
diese bedeutend vergröſserte Erzeugung ist die Dauer der Ofenzustellung gekürzt
worden, was dazu Anlaſs gab, daſs man zu verschiedenen Kühlvorrichtungen Zuflucht
nahm. (Vgl. Weimer's Hochofen 1878 227 * 513.)
Zweck des von Arthur Wendt in der Versammlung des American Institute of Mining Engineers zu Chicago im
Mai 1884 gehaltenen Vortrages ist, die Aufmerksamkeit der Fachleute auf seine
kürzlich patentirte Einrichtung zu lenken. Die gewöhnliche Methode, die Auſsenfläche
der Mauerung mit Wasser berieseln zu lassen, ist hiernach von unseren
fortgeschrittensten Hüttenleuten verlassen worden. Alle haben die Gefahr dieses
Vorganges erkannt, besonders wenn derselbe auf das Gestell unterhalb der Ebene der
Düsen angewendet wird. Guſseiserne Wassermäntel mit schmiedeisernen Röhren für
die Bewegung des Kühlwassers haben jene roheren Methoden verdrängt.
Fig. 1., Bd. 254, S. 484
Bei den Eisenschmelzöfen ist. der Gebrauch dieser
Wasserkühlkästen auf das Gestelle und den Raum um die Düsen beschränkt geblieben; es
war Gewohnheit, diese Kästen mit dem Ofenmauerwerke zu unterstützen. Allein das
Abschmelzen der Zustellungssteine unterhalb der Düsenkühlkästen veranlagst., daſs
dieselben sich senken., wodurch die Richtung der Düse verrückt wird und andere
Uebelstände hervorgerufen werden.
Das Prinzip der von Wendl entworfenen Construction, um
diese und andere Uebelstände zu vermeiden, besteht in der Anordnung schwacher
Zustellungswände (nicht über 230mm) von den Düsen
an aufwärts gegen die Rast, welche durch schmiedeiserne oder stählerne Wasserkästen
geschützt werden, die vom Mantelringe herunterhängen und so das ganze Gewicht des
Ofens und seiner Füllung auf die Unterstützungssäulen übertragen. Der Eisenkasten
allein ist mit 3 oder 4 Steinstärken an den Wänden und nicht weniger als 1200mm am Boden ausgefüttert. Derselbe steht auf
Säulen und ist praktischer Weise ein unabhängiger Bau; der Eisenkasten kann selbst
auf Räder gestellt und beweglich gemacht werden, wenn ein entsprechender Vortheil
durch eine solche Anordnung erreicht werden kann.
In Textfigur 1 bemerkt man bei e die Sitzfläche für die Zustellung in Folge der verstärkten Wand
unterhalb des Düsenkühlkastens. Die Wasserkästen e
hängen an den Kästen d und diese wiederum an dem
Mantelringe. Die Kästen f, welche das Mauerwerk des
Eisenkastens umschlieſsen, ruhen auf von den Säulen h
getragenen Platten g.
Als wesentlicher Punkt dieser Construction wird der ringförmige
Raum zwischen den Kühlkästen e und f bezeichnet. Durch diesen Raum kann das Innere des
Eisenkastens erreicht und die Mauerung desselben ausgebessert werden, ohne den
Hochofen ausblasen zu müssen. Unmittelbar unter dem Kasten ist die fressende Wirkung
der flüssigen Schlacke die gröſste und diese Stelle kann am leichtesten von auſsen
erreicht werden. Die Abbildung zeigt ferner, daſs die Windleitung sehr hoch
angebracht und daſs die Abzweigung durch zwei zusammengeflanschte Theile
bewerkstelligt ist.
Im Falle einer Saubildung können die Düsen sofort gehoben werden,
wodurch der Ofen in einer höheren Ebene blasen kann, nachdem in den Rastkühlkästen
Oeffnungen für diesen Zweck ausgespart sind. Das Fundament beginnt 3m unter der Sohle des Eisenkastens und die
Sandformen sowie die Mauern des Guſshauses werden auf diese Höhe über den umgebenden
Erdgrund gehoben.
Von der Rast bis zur Gicht bietet der Ofen nichts Neues. Ueber dem
gemauerten Schacht ist die Construction ganz aus Eisen und bedeutend von den
gewöhnlichen Ausführungen abweichend.
Zwei Stockwerke werden von Trägern getragen, welche an dem Mantel
des Ofens festgemacht sind. Auf der niederen Bühne ruhen die schweren Eisensäulen
c, welche die Kuppel b
tragen. Der Raum zwischen den Säulen wird durch dünne Guſseisenplatten abgegrenzt,
die mit den ersteren fest verschraubt sind. Gegen diese Platten streift das
Gichtmaterial nach dem Senken der Glocke, wodurch die Abnutzung des Mauerwerkes nahe
der Gicht verhindert wird. Der Gichttrichter ist an die höhere Gichtbühne angehängt
und überdeckt mit seinem unteren Rande das kreisrunde Winkelstück a, welches gut abgedreht ist, um einen gasdichten
Verschluſs mit der Glocke zu bilden. Das Winkelstück ist aus drei oder mehr
geflanschten Theilen zusammengesetzt, welche mit einander verkeilt sind und an den
oberen Rand der Kuppel b angeschraubt werden. Im Falle
ein Theil aus diesem Winkelringe ausspringt oder auf andere Weise zerstört wird,
können die übrigen Ringstücke leicht abgenommen und durch andere ersetzt werden.
Soll der Ofen ausgeblasen werden, so entfernt man die Platten c und füllt den Gichttrichter mit Wasser, wodurch ein
Sprühregen von der Gicht herab hervorgerufen wird. Es ist rathsam, während dieses
Vorganges etwas Kalkstein zu gichten, theils um die Flamme an der Gicht zu
ersticken, theils um das Herausbringen des im Ofen zurückbleibenden Materials zu
erleichtern.
Hat man Eisen-, Kupfer- oder Bleierze
zu verschmelzen, die einen gewissen Gehalt an Zink aufweisen, so beseitigt ein
eiserner Gichtverschluſs alle Uebelstände, welche durch Anhäufung von Gichtschwamm
verursacht werden. Das Zink schlägt sich an den Eisenwänden nieder und kann ohne
Mühe gewonnen werden.
Textfigur 2 zeigt die Anordnung eines 900mm weiten Kupferschmelzofens mit Wasserkühlung nach dem Typus, welcher gegenwärtig
im Westen Nordamerikas gewöhnlich ist. Zu den Schachtwandungen ist gar kein
feuerfestes Material verwendet. Der Sumpf ist aus feuerfestem Thone aufgestampft.
Der Boden kann niedergelassen werden, wie dies bei Eisenkupolöfen der Fall ist. Bleischmelzöfen werden nach demselben Plane
construirt.
Hüttenleuten, welche mit der praktischen Anwendung der
Wasserkühlapparate nicht bekannt sind, dürfte es scheinen, als ob durch dieselben
ein Verlust an Wärme
herbeigeführt werde. Dies kann jedoch nicht der Fall sein, wie dies folgende kurze
Betrachtung sofort beweisen wird. Die Rast des Ofens, insbesondere der Theil
unmittelbar um die Düsen wird unzweifelhaft angegriffen, so daſs oft binnen weniger
Tage nach dem Anblasen die Wandung so dünn geworden ist, daher das Bestreben der
Hitze, die Wandung zu zerstören, eingeschränkt wird durch den Wärmeverlust der Wand,
durch Leitung und Ausstrahlung. Ob nun dieser Wärmeverlust durch die umgebende Luft
oder das vorbeigeführte Wasser bedingt ist, kann auf den Brennstoffverbrauch keinen
Einfluſs üben. Um eine gewisse Wandstärke dauernd zu erhalten, muſs eine bestimmte
Wärmemenge der Wand entzogen werden.
Fig. 2., Bd. 254, S. 486
Jeder Schmelzprozeſs soll in einem solchen mit Wasser gekühlten
Schachtofen mit der gröſsten Gleichförmigkeit vor sich gehen, weil derselbe die
ursprünglich gegebene innere Form beibehält, während ein Ofen mit dicken Mauerwänden
durch die glühenden Massen bald seine Gestalt verliert.
Dieses beschriebene Constructionsprinzip kann bei vielen
bestehenden Oefen zur Anwendung gebracht werden, indem man dieselben hebt und die
alten kurzen Säulen unter dem Mantelringe durch lange schmiedeiserne ersetzt.
Seit der Veröffentlichung des Vortrages ist ein Hochofen
ausgeblasen worden, welcher von Wendt mit
Wasserkühlkästen versehen war. Die Wandstärke über dem Kühlkasten beträgt 150 bis
230mm und hat die Gestalt des Ofens sich
vollkommen erhalten. Oberhalb der Kühlkästen ist das Mauerwerk unregelmäſsig
angegriffen; um die Düsen herum sind die Steine verschlackt. (Nach der Oesterreichischen Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen,
1884 S. 617.)