Titel: | Neuerungen im Metallhüttenwesen. |
Autor: | W. Koort |
Fundstelle: | Band 271, Jahrgang 1889, S. 241 |
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Neuerungen im Metallhüttenwesen.
(Schluſs des Berichtes S. 214 d. Bd.)
Mit Abbildungen auf Tafel
11.
Neuerungen im Metallhüttenwesen.
Hüttenmännische Oefen und Apparate.
Michael Martin Bair in Paris, welcher bereits vor Kurzem
ein Patent für eine Ofenconstruction erworben (1887 264
615), hat eine Neuerung an Flammöfen erfunden, mittels welcher man im Stande ist,
eine hohe gleichmäſsige Temperatur auf allen Theilen des Herdes zu erzielen. Die
getroffene Einrichtung ist aus Fig. 8 ersichtlich.
Zwischen der Feuerbrücke c und dem Fuſse des
Schornsteines f ist eine wagerechte Scheidewand g angeordnet, welche ihr Widerlager in den
Seitenwandungen a findet. Diese Scheidewand g besteht aus mehreren einzelnen hinter einander
liegenden Gewölben, welche den Herdraum in zwei Kammern A und B theilen. Die Kammer A nimmt die vom Roste b
kommenden Feuergase auf, während in der Kammer B die zu
erhitzenden Substanzen sich befinden. Die in der Kammer A angesammelten, noch nicht vollständig verbrannten Feuergase müssen, um
zu dem Schornsteine f zu gelangen, durch die Oeffnungen
h der Scheidewand g
streichen, verbrennen hier zu Kohlensäure und kommen dann erst, gleichmäſsig
vertheilt, mit den in der Kammer B aufgeschichteten
Materialien in Berührung. Die Scheidewand g wirkt auch
als Wärmespeicher und zwar in um so stärkerem Maſse, je dicker dieselbe ausgeführt
wird. Diese Eigenschaft kann auch dazu benutzt werden, um Substanzen unter
Luftabschluſs zu erhitzen. Zu diesem Zwecke werden an passenden Stellen des
Flammofens Schieber i, welche in Fig. 8 punktirt
dargestellt sind, angeordnet.
Hat nun das Innere des Ofens die genügende Temperatur erlangt, so werden die Schieber
i geschlossen und die Substanzen in die Kammer B eingebracht. Letztere wirkt dann wie eine Muffel,
deren Wärmequelle die Scheidewand g ist. In diesem
Falle können die Feuergase des Rostes b mittels eines
Kanales in einen zweiten Flammofen oder in einen Apparat zur Vorwärmung der
Verbrennungsluft geleitet werden. Durch die Anordnung der Scheidewand g und der Schieber i ist
man also in den Stand gesetzt, in einem Flammofen beliebiger Construction unter
Luftabschluſs Erze zu rösten, Eisen oder Stahl zu wärmen und besonders leicht
flüchtige Substanzen, wie z.B. Blei, Zinn u. dgl., zu schmelzen.
Ueberhaupt soll der Ofen überall da bei metallurgischen Operationen, welche
bedeutende und gleichmäſsige Hitze beanspruchen, verwendet werden.
Selbstverständlich kann die Scheidewand auch durch ein zusammenhängendes Gewölbe
ersetzt werden, welches mit einer mehr oder minder groſsen Anzahl von Oeffnungen
versehen ist.
Eine andere Ofenconstruction desselben Erfinders ist in Fig. 9 dargestellt.
A ist der Herd, welcher zur Aufnahme der Erze bestimmt
ist und durch Kanal B mit der Condensationskammer C in Verbindung steht. In diesem Kanäle B ist ein durch Dampfrohr a, welches mit Ventil b versehen ist,
gespeister Ejector D angeordnet, dessen
Ausströmungsdüsen d nach der Kammer C hinführen. E ist der
Feuerungsraum, von welchem ein Feuerkanal f, welcher
von dem Herdraume A durch eine zweckmäſsig möglichst
dünne Wand getrennt ist, nach dem Fuchskanale führt. In Kanal g wird durch das von der Feuerung erhitzte Mauerwerk
Luft auf eine hohe Temperatur gebracht und durch Oeffnungen h in den Herdraum A geleitet. Der Kanal g kann geschlossen und beliebig weit geöffnet werden,
um den nach dem Herdraume führenden erhitzten Luftstrom reguliren zu können.
Der Betrieb dieses Ofens, dessen Formen auch Aenderungen erfahren können, ohne an dem
Wesen der Erfindung etwas zu ändern, gestaltet sich in folgender Weise.
Sollen z.B. Bleierze verarbeitet werden, so wird der mit Arbeitsöffnungen
ausgestattete Herdraum A mit den Erzen beschickt. Die
aus dem Feuerraume E abziehenden brennenden oder auch
schon verbrannten heiſsen Gase streichen durch Kanal f
hin, an den Herdraum durch die dünne Scheidewand hindurch Wärme abgebend, während
man gleichzeitig durch Kanal g und Oeffnungen h erhitzte Luft in denselben gelangen läſst. So
erhalten die Erze behufs Röstung genügende Hitze. Sollen dieselben dagegen nur
geschmolzen werden, wenn z.B. die Röstung schon vollzogen ist, so schlieſst man
Kanal g, nun fungirt der vorher zum Rösten dienende
Herdraum als Schmelzraum. Der aus dem Herdraume abziehende Bleirauch, welcher ein
verhältniſsmäſsig geringes Volumen besitzt, da er nicht mit den Heizgasen gemengt
ist, wird mit Hilfe des mit Dampf gespeisten Ejectors D
durch Kanal D gezogen und in den Condensationsraum C getrieben, welcher zweckmäſsig gekühlt werden kann.
Indem nun der Bleirauch mit dem Ejectordampfe in einen bedeutend gröſseren und
kühleren Raum gelangt, condensirt sich das Gasgemenge um so leichter und
vollständiger, besonders noch, da leicht condensirbarer Wasserdampf zugegen ist und
das Gasgemenge nicht die groſsen Mengen von uncondensirbaren Heizgasen enthält. Aus
diesem Grunde ist es nicht nothwendig, dem Kanäle B,
wie bisher üblich, eine bedeutende Länge zu geben. Hierdurch wird das lästige
Ansammeln von Bleirauchsubstanzen in dem Kanäle vermieden.
Fig. 10
stellt einen von den Engländern Bott, Hackney und
Craven erfundenen Schmelzschachtofen dar, bei welchem ein abstellbarer
Hilfsofen G zum Vorerhitzen der in dem Schachtofen für
den Schmelzprozeſs verwendeten Kohlen dient. Der Ofen soll vorzugsweise bei dem Stahlschmelzen,
sodann auch zum Schmelzen von Kupfer, Zinn und anderen Metallen verwendet werden.
Der Gang des Schmelzprozesses, z.B. zur Herstellung von Guſsstahl, vollzieht sich in
folgender Weise:
Der Ofen A (vgl. D. R. P. Nr. 41911 vom 12. Januar 1887)
wird bis zu den schlitzartigen Oeffnungen E mit Stücken
dichter fester Kohle gefüllt. Gewöhnliches Brennmaterial wird in dem Hilfsofen G angezündet und dieser mit der Oeffnung des Hauptofens
verbunden. Die Flamme des Hilfsofens schlägt in den Hauptofen und bringt die Kohle
in demselben zur Rothglut. Sobald dies geschehen ist, kann der Hilfsofen G von dem Hauptofen entfernt werden.
Die Oeffnung wird alsdann durch eine mit feuerfestem Futter ausgestattete Platte
verschlossen. Der Luftstrom wird in die Luftkammer C
geleitet, strömt durch die Oeffnungen D und E in den Schachtofen und bringt die in demselben
befindliche Kohle zu heller Weiſsglühhitze.
Schmiedeeisen und Stahlbruch allein oder mit einem Zusätze von Roheisen oder
Spiegeleisen wird alsdann aufgegeben, was in der bei Cupolöfen üblichen Weise
geschieht, und der Deckel dann geschlossen; unter hohem Drucke wird dann Luft in den
Schachtofen eingeblasen und die überflüssigen Verbrennungsproducte durch die
Oeffnung P des Deckels hinausgelassen. Selbst eine
Beschickung von Schmiedeeisen für sich allein wird schnell geschmolzen und läuft in
leicht flüssigem Zustande durch die Zwischenräume der in Blöcken oder Stücken
aufgegebenen Kohle und dann durch den Kanal in den Abstichbehälter J, wo die für den Stahl erforderlichen Zusätze nach dem
Belieben und Wunsch des Bedienenden gemacht werden, um dem Stahle die erforderliche
Zusammensetzung zu geben und alsdann in die Formen auszulassen.
Für die Production im Kleinen kann der Ofen vielleicht gute Dienste leisten. Im
Uebrigen bietet derselbe in Anbetracht dessen, daſs Hilfsfeuerungen bereits
angewendet werden, nicht viel Neues.
C. Trojan in Stettin benutzt eine drehbar aufgehängte
Beschickungsvorrichtung, um wagerecht liegende Herde, z.B. solche von Kiesröstöfen,
derartig zu beschicken, daſs das Beschickungsmaterial auf dem Herde von vorn bis
hinten gleichmäſsig stark aufgeschüttet liegt.
Das Beschickungsmaterial lagert zweckmäſsig auf der Bühne A (Fig.
11), welche auf einem fahrbaren Gestelle ruht, und wird durch das an einem
Krahne angebrachte Maſsgefäſs B in den Trichter C geschüttet. Von hier aus gelangt das Material in das
Fallrohr D, welches durch einen ausbalancirten
Gabelhebel d gehoben und gesenkt werden kann. Das
untere Ende des Fallrohres hat eine derartige Krümmung, daſs das in dem Fallrohre
herunterfallende Material durch die schnabelförmige Oeffnung hinaus- und in einer
der Stellung dieses Rohrtheiles entsprechenden Curve vorgeschleudert wird. Dieser untere
gebogene und in einen Schnabel auslaufende Rohrtheil kann mit Hilfe einer drehbar
angeordneten Schubstange d1 gestellt werden. Die Curve, in welcher das Material aus dem Schnabelende
herausfliegt, wird steiler und somit das Material weiter vorgeschleudert, wenn das
Schnabelende weiter in die Beschickungsöffnung E des
Röstofens oder Herdes vorgeschoben und so seine Unterfläche eine steilere Richtung
hat. Dagegen wird die Curve flacher und somit das Material mehr in der Nähe des
Rohres hinfallen, wenn das Schnabelende mehr zurückgezogen ist und dessen
Unterfläche eine mehr wagerechte Lage erhält.
Wenn Oefen mit mehreren Reihen Beschickungsöffnungen über einander vorhanden sind, so
kann man auch in dem Bühnengestelle für jede Oeffnungsreihe ein besonderes Rohr D anordnen. Da die ganze Vorrichtung fahrbar ist, kann
man mit derselben an der ganzen Ofenreihe entlang fahren und so zu jeder
Beschickungsöffnung mit Bequemlichkeit gelangen. Auch dürfte sich die ganze
Einrichtung leicht so ausführen lassen, daſs das Triebwerk a, die Windevorrichtung, Hebel d und
Schubstangen d1 von ein
und demselben Standorte aus in Thätigkeit gesetzt werden können. Diese Vorrichtung
ist durch das D. R. P Nr. 45192 vom 28. April 1888 geschützt. Der Patentanspruch
lautet:
„Eine Vorrichtung zur gleichmäſsigen Beschickung von Röstöfen, Herden, Retorten
u. dgl. mit Erzen oder anderem Materiale, gekennzeichnet durch drehbar in Hebeln
aufgehängte Fallrohre für das Beschickungsmaterial, welche Rohre in ihrem
unteren Ende Schnabelform besitzen und derart gekrümmt sind, daſs das
herunterfallende Material je nach der Einstellung dieses unteren Rohrtheiles in
einer entsprechenden Curve und Entfernung vorgeschleudert wird.“
Charles Beaurain Vautherin in Villereversure
(Frankreich) stellt Schmelztiegel her, welche aus einer Mischung von 75 Proc. Asbest
und 25 Proc. feuerfestem plastischen Thone bestehen (D. R. P. Nr. 45278 vom 4. April
1888).
Diese Tiegel sollen nach Angabe des Erfinders jeder calorischen Gewalt widerstehen,
auch soll das Schmelzen der Metalle in diesen Tiegeln weit schneller erfolgen als in
irgend bisher verwendeten. – Asbest wurde bisher schon bei der Herstellung von
künstlichen Steinen verwendet.
Ludwig Eisenhuth in Freihung (Oberpfalz, Bayern) hat
eine Vorrichtung zum Ablagern des Flugstaubes in den Rauchkanälen und Kammern von
Hüttenwerken vorgeschlagen. Diese in Fig. 12 und 13
dargestellte Einrichtung ist durch das D. R. P. Nr. 44925 vom 8. Februar 1888
geschützt. Der Patentanspruch lautet: „Im Inneren der Rauchkanäle oder
Rauchkammern von Hüttenwerken in senkrechter oder nahezu senkrechter Stellung
angebrachte cylindrische oder prismatische Hohlkörper aus Metallblech oder
anderem Materiale, welche durch ihre Auſsenfläche die Fortbewegung der Flugstaubtheilchen
brechen, in Folge ihres Hohlraumes andere Theilchen gegen den äuſseren Strom
abschlieſsen und durch beide Wirkungen ein Niedersinken des Flugstaubes
herbeiführen.“
Die Hohlkörper a sind im gegenwärtigen Falle von
cylindrischer Gestalt (Fig. 12) nach Art der
Ofenrohre. Die dem Strome zugekehrten seitlichen Oeffnungen sind mit b bezeichnet. Die Entfernung der Körper a von einander in der Richtung AB ist eine völlig gleichmäſsige und so zu wählen, daſs der zwischen ihnen
im Ganzen verbleibende freie Raum den Querschnitt der die Gase schlieſslich
abführenden Esse noch wesentlich übertrifft.
Die Anordnung der Körper a auf dem Querschnitte C-D ist so zu treffen, daſs, wenn jede Entfernung
zwischen den Mittelpunkten zweier zunächst liegenden Körper a des Schnittes A-B als Basis eines
gleichseitigen Dreieckes betrachtet wird, dann die Mittelpunkte der Körper a des Schnittes C-D
allemal in den Spitzen dieser bezüglichen gleichseitigen Dreiecke liegen. Das
nämliche Verhältniſs waltet ob zwischen den Körpern a
der Schnitte E-F und C-D, wiederum zwischen denjenigen der Schnitte G-H und E-F und so fort,
so daſs die Lagen des ersten, dritten, fünften u.s.w. Schnittes unter einander
absolut gleich sind.
Das System der Hohlkörper soll sich über die ganze Länge der Kanäle bezieh. der
Kammern erstrecken.
Die getroffene Anordnung hat zur nothwendigen Folge, daſs der durch die Zwischenräume
der Reihe AB hindurchgehende Strom des Flugstaubes
gerade auf die Hohlkörper der zweiten Reihe stöſst und, um weiter zu gelangen, eine
seitwärts gewundene Richtung nehmen muſs, in der folgenden Reihe eine gleiche
Ablenkung erfährt und so fort. Bei dem sehr oft wiederholten Aufstoſsen in
senkrechter oder nahezu senkrechter Richtung auf die Auſsenfläche der Hohlkörper
wird die Fortbewegung der Staubtheilchen gebrochen, so daſs dieselben Neigung zum
Niederfallen erlangen und endlich in der That auch niederfallen werden. Der hinter
jedem Hohlkörper vorhandene todte Winkel c begünstigt
das Niederfallen des Flugstaubes in hohem Grade. In Folge des höheren
Temperaturgrades der Hüttengase hält sich der Strom vorzugsweise in den oberen
Regionen der Kanäle und Kammern, während näher am Boden gar keine oder doch nur eine
höchst unmerkliche Strömung stattfindet, so daſs die einmal auf den Boden gelangten
Flugstaubtheilchen nicht wieder erfaſst und weitergeführt werden.
Während in dieser Weise die Auſsenflächen einen groſsen Theil des Flugstaubes
niederschlagen, geht im Inneren der Hohlkörper eine nicht minder wichtige
Wirksamkeit vor. Dem Gesetze der Diffusion der Gase folgend, werden die Hüttengase
die Hohlräume der Körper a sehr bald füllen und den mit
ihnen ziehenden Flugstaub hineintragen. Einmal dorthin gelangt, sind diese
Flugstaubtheilchen der auſsen vorgehenden Strömung gänzlich entzogen und müssen, wenn auch sehr
langsam, so doch sicher niederfallen; daſs dieselben bei so vollständiger
Abgeschlossenheit gegen auſsen fortwährend auf ein und der nämlichen Höhenlage
verharren sollten, ist undenkbar. Vielmehr vollzieht sich nach unten eine sehr
langsame, aber stetige Entleerung des Hohlraumes an Flugstaubtheilchen, neue treten
oben in das Innere herein, und der Prozeſs erleidet keinerlei Unterbrechung.
Die auf der Bleihütte zu Ems getroffenen Einrichtungen zur Gewinnung des Flugstaubes
zeigen äuſserlich sehr viele Aehnlichkeit mit der vorbeschriebenen. Doch dürften
daselbst keine Hohlkörper angewendet werden, so daſs die physikalische Wirkung der
von Eisenhuth vorgeschlagenen Einrichtungen immerhin
noch anders ausfallen dürfte als bei dem von Freudenberg in Ems angewendeten Systeme.
W.
Koort.