Titel: | Neuerungen im Eisenhüttenwesen. |
Fundstelle: | Band 283, Jahrgang 1892, S. 10 |
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Neuerungen im Eisenhüttenwesen.
Mit Abbildungen.
(Fortsetzung des Berichtes S. 521 Bd.
276.)
Neuerungen im Eisenhüttenwesen.
Dango und Dienenthal in Siegen-Sieghütte wollen bei
Windformen den durch das Rückprallen des Windes entstehenden Verlust an Gebläsewind
und jedes durch das Entweichen dieses Windes entstehende lästige Geräusch durch die
in Fig. 1 dargestellte Windformdichtung drfs vermeiden. Auch soll das zeitraubende Ausstopfen
der Formen mit Lehm, welches den Zweck hat, das Düsenrohr in der Form dicht zu
halten, erspart werden.
Textabbildung Bd. 283, S. 10Fig. 1.Windform von Dango & Dienenthal. Die Windform aa erhält zu diesem Zweck an
ihrem äusseren weiteren Ende einen Ansatzflantsch e,
dessen innerer Durchmesser um ein Geringeres grösser ist, als der äussere
Durchmesser des vorderen Düsensteckrohres cc der Düse
bb. Durch einen passend geformten, an dem
Windformflantsch e befestigten Druckflantsch dd wird ein ringförmiger innerer Raum geschaffen,
welcher zur Aufnahme einer Packung rr und eines
dieselbe gegen das Düsenrohr cc pressenden federnden
Ringes ff dient. (D. R. P. Nr. 60019 vom 17. Febr.
1891.)
Ueber die Geschichte der Entstehung und Einführung seiner Schlackenform in
Deutschland erstattet Fritz W. Lürmann in Stahl und Eisen S. 553 u. f. Bericht, auf welchen
hiermit verwiesen wird.
In Fig. 2 ist Foote's Winderhitzer veranschaulicht. Ein Theil der
oberen Ziegellage der beiden Hauptscheidewände ist abgebrochen, um die darunter
liegenden Schichten sichtbar zu machen. (D. R. P. Nr. 52078 vom 3. Juni 1890.)
Der Mantel A umschliesst den gewöhnlichen
Verbrennungszug B und das Gitterwerk C, welches durch die Scheidewände DE und F in mehrere
senkrechte Hauptkanäle getheilt ist. Die Scheidewände D
und E sind aus Ziegeln G
gebaut, deren Form aus Fig.
3 deutlich zu erkennen ist. Jeder dieser Ziegel ist vorzugsweise so
geformt, dass seine Länge gleich seiner Breite ist, seine Ecken bei g abgestumpft sind und seine Schmalseiten in ihrer
Mitte V-förmige Kerben oder Nuthen g1 haben, welche
in den Seiten der Scheidewand Reinen von senkrechten Nuthen oder Kanälen bilden, um
die Enden der Ziegel II des Gitterwerkes aufzunehmen
und die gerade Flucht beim Bau und beim Betriebe des Gitterwerkes zu sichern.
Textabbildung Bd. 283, S. 10Foote's Winderhitzer. Beim Auftreten der Scheidewände D und E werden die Ziegel G so
verlegt, wie aus Fig. 3
ersichtlich ist, d.h. die zweite Lage Ziegel G wird auf
die erste derart gelegt, dass die zweite Lage die Fugen der ersten überdeckt und die
von den abgestumpften Ecken der Ziegel der ersten Lage gebildeten Nuthen mit den
Nuthen g1 der darüber
liegenden Schicht Ziegel zusammenfallen. Auf diese Weise werden von Oberkante bis
Unterkante der Scheidewand in letzterer Reihen von ununterbrochenen Nuthen für die
Aufnahme der entsprechend gestalteten Enden der Gitterwerkziegel H gebildet, welche den erwähnten Zweck haben; die Enden
der Gitterwerkziegel, welche in die Nuthen der Ziegel G
eintreten, halten die Schichten dieser Ziegel G sicher
zusammen und machen die Scheidewand fester, indem sie zwischen den anliegenden
Ziegelschichten als Keile wirken.
Vorzuziehen ist es, beim Aufbau der Scheidewände D und
E die abwechselnden Schichten der Ziegel G in solcher Weise zu verlegen, dass die Nuthen g1 der ersten, dritten
u.s.w. Schicht Ziegel in der Mitte der Scheidewand zusammentreffen (was der Umstand
gestattet, dass die Breite und die Länge der Ziegel gleich sind). In den von diesen
Nuthen umschlossenen Raum wird feuerfester Thon oder Cement untergebracht, welcher
die Ziegel sicherer zusammenhält und dadurch der Scheidewand eine grössere
Festigkeit verleiht. Die Scheidewand F (Fig. 2) wird nicht aus
genutheten Ziegeln gebildet, da erfahrungsmässig diese Scheidewand keine so grosse
Festigkeit zu besitzen braucht, als die der Verbrennungskammer näher gelegenen
Scheidewände. Diese Scheidewand F wird daher aus
Ziegeln gebildet, deren Ecken abgestumpft sind, um Nuthen für die Aufnahme der
entsprechend gestalteten Enden der Ziegel H des
Gitterwerkes zu gewinnen.
Nach Wermländska Annaler 1890 besitzt das schwedische Eisenhüttengewerbe drei
Regenerativ-Winderhitzer nach Cowper's System. Der
grösste Vortheil derartiger Apparate besteht bekanntlich darin, dass sie
Lufttemperaturen von
700 bis 800, sogar von 1000° C. ermöglichen, da ihre Erwärmungsfläche für den
Gebläsewind unverhältnissmässig grösser ist, als bei den gewöhnlichen
Röhrenapparaten. Ausserdem sind die Kanäle für den Gebläsedurchgang aus feuerfestem
Material, welches der grossen Hitze widersteht, ohne zu bersten, während die
Gussrohre, wenn sie längere Zeit 350 bis 400° heisse Luft liefern sollen, leicht
springen. Auch brauchen die neuen Apparate verhältnissmässig wenig Gas, weil dessen
Verbrennungsproducte fast alle Wärme an dieselben abgeben, bevor sie, kaum 100°
warm, in den Schornstein treten. In den alten ist diese Temparatur bedeutend höher
und der Brennstoffwerth des Gases mithin weniger ausgenutzt. Es scheint, dass man
mit einer Gasanlage, die im Röhrenapparat 350° Wärme erzeugt, im Cowper-Apparat eine
solche von 650° erzielen kann. Ein anderer Vorzug der neuen Anlagen liegt in den
höchst geringen Reparaturkosten. In Björneborg sind sie bei 5 bis 6 Jahre langem
Gebrauch unversehrt geblieben. Schliesslich ist der Kohlenverbrauch beim Erblasen
von Roheisensorten, die hohe Gebläse wärme vertragen, ganz bedeutend.
Die Schattenseiten der neuen Apparate bilden zunächst die hohen Anlagekosten und der
beanspruchte grosse Raum. Ein Hochofen braucht mindestens zwei derselben. Da aber
die Hochofengase russhaltig sind, so müssen die Cowper-Apparate von Zeit zu Zeit,
etwa 2 bis 3 mal jährlich, gereinigt werden, wobei ihre Temperatur auf 15 bis 20° zu
erniedrigen ist. Dies erfordert je 8 bis 10 Tage, nämlich 4 bis 6 zur Abkühlung und
je 2 zum Auskehren und Wiederanfeuern. Inzwischen ist der Hochofen zu dämmen,
bezieh. mit einem alten Apparat oder mit kaltem Gebläse weiter zu betreiben. Alles
das stört den Ofengang und ist durch Anlegung eines dritten Apparates zu vermeiden.
Ein Ofen braucht also drei, und zwei Oefen fünf Apparate. Die Kosten werden demnach
sehr bedeutend. Aber auch die Bedienung der neuen Apparate ist kostspielig. Jede
Schicht braucht einen besonderen Arbeiter zum Umsteuern von Gas und Luft und zu
verschiedenen kleinen Reinigungen an den Ventilen, während den Röhrenapparat die
Ofenarbeiter unentgeltlich mit versorgen. Inwieweit die Eigenschaften der mit so
hoher Gebläsewärme erzeugten Producte verschlechtert oder verbessert werden, ist
vielleicht nicht so leicht zu entscheiden. In Björneborg hat man nur gefunden, dass
das Bessemern durch den höheren Siliciumgehalt des Roheisens um 5 bis 6 Min.
verlängert wird; dadurch nutzen sich die Maschinen mehr ab, das Aufschlagwasser wird
vergrössert, was bei geringer Wasserkraft unangenehm werden kann. Die
Regenerativ-Winderhitzer sollen sich nach Wijkander
ausgezeichnet für die Erzeugung von Bessernerroheisen eignen, da man Kohlen
ersparen, ein Roheisen mit geringem Siliciumgehalt erblasen und nötigenfalls die
Temperatur durch kalten Zusatz in der Birne erniedrigen kann. (Oesterr. Zt. f. Berg- u. II. 1890 S. 308.)
Léon Metz in Esch sur Alzette (Luxemburg) versieht nach
dem D. R. P. Nr. 53563 vom 15. März 1890 die Wärmespeicher von Cowper, Siemens, Whitwell u.s.w. an den
Austrittsöffnungen für die abströmenden Gase mit Schiebern S, um durch Oeffnen und Schliessen derselben einen gleichförmigen Zug im
ganzen Kanalsystem des Speichers herbeizuführen (Fig.
4).
Ueber die Verwendung von Kohlenstoffziegeln im Hochofengestell bei dem
Holzkohlenhochofen zu Petrovagora in Kroatien (Firma Ganz u.
Co. in Budapest) berichtet J. Kail (vgl. Oesterr. Zeitschr. für Berg- und Hüttenw. 1891 S. 277).
Die von der Euskirchener Thonwarenfabrik gelieferten
Herdsteine sind 320 mm lang und 160 mm breit, die Bodensteine 400 mm lang, oben 120
mm und unten 130 mm im Quadrat. Die Steine werden nur für den Eisenkasten und als
Bodensteine in der Weise verwendet, dass die Formsteine noch in Chamottesteinen
ruhen.
Textabbildung Bd. 283, S. 11Fig. 4.Metz's Wärmespeicher mit Schiebern an den
Gasaustritten. Die Herdsteine bekommen als schützende Ummauerung einen Mantel von
feuerfesten Steinen, ebenso auch der Bodenstein. Als Bindemittel wird ein aus zwei
Theilen Koksstaub und einem Theile Thon bestehender Mörtel verwendet. Die Ziegel
waren äusserst genau bearbeitet worden, so dass für die nur geringen Fugen sehr
wenig Mörtel verbraucht wurde.
Einer Gefahr sind die Kohlenstoffziegel nur beim Anlassen des Hochofens ausgesetzt,
da hierbei der Zutritt von Luft, welche freien Sauerstoff enthält, nicht zu
vermeiden und auch Kohlensäure, auf welche der Kohlenstoffgehalt der Ziegel
reducirend einwirkt, im Ueberschuss zugegen ist. Es muss mithin in Berücksichtigung
dieser Umstände mit grosser Sorgfalt vorgegangen werden.
Eine dünne Ausmauerung mit feuerfesten Steinen von innen würde ein sicheres Mittel
gegen jede Gefahr bieten. In Anbetracht des ohnehin engen Gestelles wurde aber ein
nur 4 cm starker Mörtelanwurf, welcher sich aber gleichfalls als vollkommen sicher
erwies, benutzt. Es wurden zwei Schichten, bestehend aus einem Theile Sand und einem
Theile Portlandcement, und eine Schicht aus Vulcancement allein, aufgetragen.
Der Ofen wurde sodann auf die übliche Weise ausgetrocknet, bezieh. ausgewärmt, wobei
sich kleine Risse in der Mörtelschicht zeigten (einzelne Theilchen sich jedoch nicht
loslösten) und dann angelassen.
Die Versuchsresultate sollen sehr befriedigend ausgefallen sein.
A. E. Brown in Cleveland (Ohio) hat für einen
Hochofenbeschickungsapparat das vom 3. Oct. 1891 ab gültige D. R. P. Nr. 57691
erworben. Der Erfinder bezweckt, die Beschickung, sei es mittels selbsthätig
wirkender Kippkarren oder durch Benutzung von Handkarren, so auszuführen, dass die
gleichmässige Vertheilung über die Oberfläche innerhalb des Ofens unter allen
Umständen erzielt werden muss.
Textabbildung Bd. 283, S. 12Fig. 5.Brown's Hochofenbeschickungsapparat. Der Apparat ist gekennzeichnet durch eine mit einer Füllöffnung f (Fig. 5) versehenen,
über der Ofengicht absatzweise rotirenden Drehscheibe e, welche auch durch einen festen, mit einer Reihe sich nach einander
automatisch öffnender Füllöffnungen versehenen Deckel ersetzt werden kann.
In dem in Fig. 5 dargestellten Falle wirft der
Arbeiter den Inhalt des Handkarrens durch die Oeffnung f der Drehscheibe e auf die Glocke F, welche sich dann in der gewöhnlichen Weise nach
abwärts senkt und das auf der Glocke befindliche Material in den Ofen gelangen
lässt. Nachdem der erste Karren abgeladen ist, hat die Drehscheibe e, bis der zweite Karren so weit ist, um entladen
werden zu können, den sechsten Theil ihrer Drehung vollendet. Der Arbeiter ist nun
genöthigt, den nächsten Karren an einem anderen Punkt zu entladen, um ihn durch die
Oeffnung f schicken zu können u.s.w.
So lange der Ofen im Betrieb ist, muss jede neue Ladung, die in die Oeffnung f geschüttet wird, an einem anderen Punkte auf der
Glocke angelangen, was zur Folge hat, dass die auf einander folgenden Beschickungen
über die gesammte Oberfläche des Ofens vertheilt werden und eine gleichmässige
Beschickung ermöglicht wird.
Textabbildung Bd. 283, S. 12Gink's Bessemerbirne. Unter Nr. 56395 hat Hermann Gink' in
Rosenberg (Oberpfalz) ein vom 2. März 1890 ab gültiges D. R. P. auf eine
Bessemerbirne mit schlitzförmigen Windeinströmungen erhalten. In Fig. 6 und 7 ist ein Beispiel des
Schlitzquerschnitts S dargestellt worden.
Da der Schlitzquerschnitt bei demselben Inhalt einen bedeutend grösseren Umfang als
der runde Querschnitt hat, so bietet der durch ersteren eintretende Gebläsewind dem
durchstrichenen Metallbade auch eine entsprechend grössere Berührungsfläche, so dass
der Sauerstoff rascher und vollkommener zur Wirkung kommt.
Es ist deshalb bei Anwendung des Schlitzquerschnittes ermöglicht, entweder die
Operation schneller durchzuführen, oder den Gesammtwindquerschnitt der Birne und
damit auch das Auswerfen aus der Birne bedeutend zu vermindern.
Textabbildung Bd. 283, S. 12Becker's Bessemerbirne.H. A. Becker in Godwitz Cottage Blaenavon (Wales) hat
eine eigenartige Bessemerbirne construirt (D. R. P. Nr. 55111 vom 12. Febr. 1890),
bei welcher der Gebläsewind das Metall unter irgend einem erforderlichen Winkel
treffen kann. Die Birne besteht aus einer wagerechten, cylindrischen, länglichrunden
oder runden Kammer l mit runden, halbrunden oder ebenen
Enden. Sie ist mit dem Mundstück o, den Luftröhren hd, der Luftkammer b und
den Düsen t versehen. Sodann ist dieselbe mit den
kreisförmigen Rippen ah, den Rädern rr und den Ständern ss
ausgerüstet, wie solches aus den Fig. 8, 9 und 10 zu ersehen ist.
Um das Metall aus der Birne auszugiessen, wird letztere gedreht und die Mündung unter
die Grundfläche des Metalles niedergeführt, worauf das Metall aus der Birne zu den
Giesstellen fliesst.
Eine hochbedeutsame Erfindung ist dem Hörder Bergwerks- und
Hüttenverein in Horde i. W. durch das Patent Nr. 54976, gültig vom 20. Mai
1890 ab, geschützt worden.
Dieselbe betrifft die Abscheidung des Schwefels aus schwefelhaltigem; flüssigem
Roheisen.
Wenn man Schwefeleisen (FeS) des Handels, ca. 26 Proc.
Schwefel enthaltend, mit Manganeisen zusammenschmilzt oder das geschmolzene
Schwefeleisen mit flüssigem Manganeisen versetzt, so scheidet sich sämmtlicher
Schwefel als Mangansulfid in Form von Schlacke ab und es bleibt schwefelfreies
Eisen. Dasselbe Ergebniss erhält man, wenn man flüssiges schwefelhaltiges Eisen mit
heissflüssigem, manganhaltigern Eisen versetzt. Ausgeführte Versuche ergaben, dass das so
behandelte Eisen nur noch bis 0,01 Proc. Schwefel enthielt. Die abgeschiedene
Mangansulfidschlacke enthielt bis zu 20 Proc. und mehr Schwefel und bis zu 50 Proc.
und mehr Mangan. Wird die abgeschiedene Mangansulfidschlacke mit Erdbasen
(Kalkstein) versetzt und reducirendem Schmelzen unterworfen, so erhält man
Manganeisen, das wieder zur Schwefelabscheidung verwendet werden kann. Bei der
Abscheidung des Schwefels als Mangansulfid aus dem Eisen ist es nöthig, dass das Bad
hinreichend lange warmflüssig bleibt oder durch besondere Heizvorrichtung
heissflüssig erhalten wird, um die vollständige Abscheidung des Mangansulfides zu
ermöglichen.
Das Verfahren ist folgendes:
In einem besonderen Behälter wird das schwefelhaltige Eisen in erzeugungsflüssigem
oder ungeschmolzenem Zustande mit so viel heissflüssigem Mangan eisen versetzt, wie
dem vorhandenen Schwefel entspricht. Die Menge des zuzusetzenden Manganeisens
richtet sich nach dem zu erreichenden Entschweflungsgrade und muss von Fall zu Fall
bemessen werden. Als Behälter eignet sich am besten ein solcher nach Art einer
Bessemerbirne ohne Düsen im Boden.
In den angewärmten Behälter wird das flüssige schwefelhaltige Eisen und das
heissflüssige Manganeisen eingelassen. Nach einigem Stehen hat das Eisenbad das
Mangansulfid vollständig ausgestossen, welches als Schlacke entfernt werden kann.
Das Eisen wird zur weiteren Verarbeitung nach Bedarf entnommen.
Es empfiehlt sich, behufs Bildung einer stärkeren Schlackenschicht und leichterer
Entfernung derselben mehrere Operationen nach einander zusammenzuhalten, auch um
durch das wiederholte Zugiessen ein Aufrühren des Bades zu bewirken und die
Abscheidung des Mangansulfids zu befördern. Zu diesem Zwecke setzt man beim
Zugiessen auch Metalloxyde bei. Das Verfahren eignet sich besonders für
schwefelhaltiges Thomas-Eisen.
Patentansprüche:
1. Verfahren zur Abscheidung von Schwefel aus flüssigem
schwefelhaltigen Eisen, darin bestehend, dass letzteres in einem besonderen
Behälter mit heissflüssigem Manganeisen versetzt und das Eisenbad so lange sich
selbst überlassen wird, bis das durch die eintretende Reaction erstehende
Mangansulfid als Schlacke ausgestossen ist.
2. Die Verarbeitung der nach Patentanspruch 1. erhaltenen
Mangansulfidschlacke auf Manganeisen durch reducirendes Schmelzen derselben mit
Erdbasen, insbesondere mit Kalk.
Die Abscheidung des Schwefels erfolgt in verhältnissmässig kurzer Zeit und erreicht
einen hohen Grad der Vollkommenheit, wie dies aus folgender Zusammenstellung, welche
dem Berichte Tunner's in der Oesterr. Zeitsch. f. B. u. G. S. 206 entnommen ist, hervorgeht.
(Fortsetzung folgt.)