Titel: | Neuerungen an Oefen für keramische Zwecke. |
Autor: | L. Sell |
Fundstelle: | Band 298, Jahrgang 1895, S. 54 |
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Neuerungen an Oefen für keramische
Zwecke.
(Schluss des Berichtes S. 28 d. Bd.)
Mit Abbildungen.
Neuerungen an Oefen für keramische Zwecke.
Während bei den bisher beschriebenen Trockenvorrichtungen das Hauptbestreben darauf
gerichtet war, das Trockengut möglichst allseitig von der Trockenluft umspülen zu
lassen, begnügt sich Gustav Weigelin in Stuttgart bei
seinem Verfahren und Einrichtung zum Trocknen feuchter Massen oder von Formstücken
aus solchen in continuirlichem Betriebe (D. R. P. Nr. 61159 vom 19. August 1890),
Fig. 47 und 48, im Wesentlichen
damit, die Trocken- und Rauchgase über den Einsatz hinwegzuführen, wobei die sich
bildenden Wasserdämpfe von der Rauchmasse absorbirt und dem Schornstein zugeführt
werden. Dementsprechend werden die Feuergase, welche den von einem die beiden
Kammerreihen von einander trennenden Mittelgang b aus
bedienten Feuerherden c entströmen, durch mit
Eisenplatten abgedeckte Kanäle d unter der Ofensohle
hinweg in den oberen Kammertheil geleitet und durch den Rauchkanal e zum Schornstein abgeführt.
Textabbildung Bd. 298, S. 55
Trockenvorrichtung von Weigelin.
Die benachbarte, bereits leicht vorgewärmte Kammer erhält ihre Wärme dadurch, dass
die nach derselben führenden Circulationsöffnungen i,
am Boden und an der Decke befindlich, geöffnet werden, während in die nächst
benachbarte Kammer aus der letzt getrockneten warme Luft hinüberflutet. Ausser den
die benachbarten Kammern verbindenden Circulationsöffnungen i besitzt nämlich jede Kammer untere und obere Thüren m, welche nach dem Mittelgang b führen. Nach erfolgtem Trocknen einer Kammer werden nun diese Thüren m geöffnet; die Folge davon ist, dass kalte Luft von
unten in die Kammer einströmt und dieselbe abkühlt, während warme Luft durch die
oberen Thüren entweicht, den Mittelgang erfüllt, durch die geöffneten Thüren der
anzuwärmenden Kammern eindringt und durch die Kanäle d
entweicht.
Dadurch, dass die energischer wirkende Ventilation immer über den feuchten Einsatz geleitet ist, statt durch denselben hindurch,
wird die Gefahr des Reissens empfindlicher Fabrikate beseitigt, wobei freilich
dahingestellt bleiben muss, inwieweit dieses auf Kosten der Schnelligkeit des Trocknens geschieht.
An Stelle der gebräuchlichen Trocknung durch Hindurchleitung direct erhitzter
Trockenluft durch die Ofenkammern wendet Rud. Jäger in
Köln a. Rh. bei seinem Ziegeltrockenofen für ununterbrochenen Betrieb (D. R. P. Nr.
63535 vom 5. Juni 1891; vgl. auch Thonindustrie-Zeitung, 1892 S. 844), Fig.
49, ein ähnliches Verfahren, wie das bei dem Beschwitz'schen Ofen (D. R. P. Nr. 62782) benutzte, an: Verbrennungsgase
und Trockengut bleiben streng von einander geschieden.
Textabbildung Bd. 298, S. 55
Fig. 49.Ziegeltrockenofen von Jäger.
Die Verbrennungsgase, in über den Heizschächten s
beweglich oder fest angeordneten Oefen erzeugt, werden durch die Heizschächte, von
denen stets nur ein einziger im Betriebe ist, in einen unter der Ofensohle liegenden
Heizkanal geleitet. Der letztere kann durch Schieber in den Ofenkammern
entsprechende Abtheilungen zerlegt werden, von denen jede, ebenso wie die
Ofenkammern, mit dem Rauchsammler r in Verbindung
gesetzt werden kann. Die Heizgase streichen zunächst unter derjenigen Kammer hin,
deren Trocknung beendigt werden soll (in der Zeichnung Kammer II; der Weg der Heizgase ist durch punktirte Pfeile
angedeutet), und werden unter der mit frisch eingesetztem Material angefüllten
Kammer in den Rauchsammler abgeleitet. Die Trockenluft durchzieht die getrocknete
Kammer (in der Zeichnung Kammer I), erwärmt sich hier
und nimmt dann denselben Weg wie die Verbrennungsgase, von letzteren nur durch die
Ofensohle getrennt.
Textabbildung Bd. 298, S. 55
Vorrichtung zum Trocknen künstlicher Steine von Diesler und Maring.
Als ein eigenthümliches Beiwerk des Ofens mögen noch Entwässerungshauben genannt
werden, deren Ränder rinnenförmig umgebogen sind, so dass das an der oberen Wand der
Hauben sich ansammelnde Wasser von den Rinnen aufgefangen und abgeleitet wird.
Es bleibt noch ein Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen künstlicher Steine zu erwähnen übrig, das
von Christian Diesler und Wilhelm Maring in Coblenz a. Rh. angegeben und unter Mitwirkung von Heinrich Hubaleck in Steeden a. d. Lahn weiter ausgebaut worden ist (D. R. P. Nr. 62453 vom 9. November 1890 bezieh. die
Zusatzpatente Nr. 67252 vom 26. Februar 1892 und Nr. 71670 vom 8. Juli 1892), Fig. 50 und 51 bezieh. Fig. 52 und 53. Es handelt sich hier
nicht lediglich um Ausübung einer Trockenwirkung durch Entziehen von Wasserdampf,
sondern zugleich um Erhöhung der Wirkung (bei kalkhaltigem Material) durch Zuleitung
von Kohlensäure in der Form der Abgase, insbesondere von Kalkbrennöfen und somit um
Nutzbarmachung solcher entweichenden Kohlensäure. Bei einem derartigen
Trockenverfahren mittels Kohlensäure ist es nothwendig, in geeigneten Zwischenräumen
den Steinen Wasserdampf und Wasser zuzuführen, welche die Verbindung des Kalkes mit
der Kohlensäure ermöglichen helfen. Damit ist im Wesentlichen die Ofenform
gegeben.
Textabbildung Bd. 298, S. 56
Vorrichtung zum Trocknen künstlicher Steine von Diesler und Maring
1
Kalksteine; 2 Sägespäne; 3 Bimssteinstücke; 4 Koks.
Mit seinem einen Ende ist der Ofen an einen Kalkbrennofen angeschlossen, während sich
am anderen Ende ein Ventilator befindet, der die Abgase durch die Trockenkammern
hindurchsaugt. Zur Führung der Gase dienen Kanäle in den seitlichen Kammerwänden. In
diese Kanäle f eingebettet, befinden sich
Dampfleitungen w, welche den in einem Dampfkessel D erzeugten Dampf einem gleichfalls von den heissen
Gasen umgebenen Windkessel w entnehmen.
Jeder Trockenkanal hat am Boden unter dem Wagen einen 50 bis 60 cm tiefen Kanal,
welcher ständig mit Wasser gefüllt ist und den Zweck hat, überflüssiges
Kohlensäuregas zu absorbiren und zu ermöglichen, die Steine zeitweilig zu bespritzen
und zu befeuchten. Die Wasserdämpfe können von diesen Kanälen durch seitlich in der
Höhe der Trocken wagen befindliche Verschlussplatten abgehalten werden. Die
Schmauchgase entweichen in über den Trockenräumen angeordnete Schmauchkanäle und
werden von hier durch einen Ventilator abgesogen.
Nun ist aber die unmittelbare Berührung der Abgase mit dem Trockengut nur dann
möglich, wenn der Brennofen mit gereinigten Generatorgasen geheizt wird. Um das
Verfahren einer allgemeineren Anwendung fähig zu machen, ist es daher
nothwendig, die Abgase einer Reinigung zu unterziehen, bevor dieselben in die
Trockenräume eintreten. Da der Reinigungsprocess eine mehr oder weniger völlige
Abkühlung zur Folge hat, muss die Wärme der Gase schon vor der Reinigung nutzbar
gemacht werden. Diesen Bedingungen genügt folgende Einrichtung (Fig. 52 und 53): Die Abgase des
Kalkofens werden durch einen Ventilator v1 abgesogen. strömen in dem Kanal g mitten durch den Trockenraum hindurch, wobei sie
durch Oeffnungen eines den Kanal g umgebenden
Blechmantels p ihre Wärme in den Trockenraum
ausstrahlen, und werden dann durch einen Ventilator v2 zum Zweck der Reinigung der Reihe nach
durch einen Wasserbehälter k und durch weitere Behälter
r hindurchgedrückt, welche mit nassem Koks,
Bimssteinstücken, Sägespänen und kleinen Kalksteinstücken angefüllt sind. Hierauf
gelangen die Gase bei b in die durchlöcherte Röhre a, durch deren Oeffnungen sie in den vom Blechmantel
p umschlossenen Raum treten, um darauf von unten
her die auf den Wagen aufgestapelten Mörtelsteine zu durchstreichen. c1 ist ein
Wasserbehälter, welcher die Reinigungsräume r mit
Wasser versieht und ebenso wie der Behälter k aus einem
Hauptreservoir w gespeist wird.
Textabbildung Bd. 298, S. 56
Brennofen für Kalk, Cement, Gyps u. dgl. von Diesler und Maring.
Bei einer weiteren Ausbildung der Trockenvorrichtung sind neben den Trockenräumen
luftdicht verschliessbare Wasserbehälter zur Aufnahme der zu erhärtenden Steine
angeordnet, in welche Kohlensäure unter Druck aus den Trockenräumen eingeleitet
wird. Während nämlich die beiden ersten Formen der Vorrichtung im Wesentlichen nur
zur Trocknung poröser leichter Mörtelsteine geeignet sind, die aus poröser Schlacke
oder Bimssand oder Sägemehl oder Kork u.s.w. mit 10 bis 15 Proc. Kalk als
Bindemittel bestehen, können mit Hilfe der letztbeschriebenen Einrichtung, welche
die Möglichkeit bietet, die Mörtelsteine abwechselnd mit kohlensäurehaltiger Luft
und mit kohlensäurehaltigem Wasser zu behandeln, auch dichte Mörtelsteine, Werk-
und Formsteine hergestellt werden, die aus 15 bis 30 Proc. Kalk und Fluss-, Quarz-
oder Kalksteinsand bestehen.
Textabbildung Bd. 298, S. 57
Brennofen für Kalk, Cement, Gyps u. dgl. von Diesler und Maring.
Auch ein Verfahren und Vorrichtung zum Brennen von Kalk, Cement, Gyps u. dgl. mit
Dampf und ein Ofen zum continuirlichen Brennen von Kalk u. dgl. derselben Erfinder
(D. R. P. Nr. 67306 vom 9. November 1890 bezieh. Zusatzpatent Nr. 69266 vom 26.
Februar 1892), Fig. 54
bis 57 bezieh. Fig. 58, mögen an dieser Stelle Erwähnung finden, weil
der zu Grunde liegende, an sich freilich nicht neue Gedanke eine gewisse
Verwandtschaft mit demjenigen besitzt, der zur Construction der soeben beschriebenen
Trocken Vorrichtung führte. Wie dort das Trocknen, so
soll hier das Brennen durch Behandlung des Materials
mit einem Gas befördert werden, nur mit dem Unterschiede, dass statt der Kohlensäure
überhitzter Wasserdampf zur Anwendung kommt.
Zur Erzeugung des letzteren ist über dem Brennkanal, der von sogleich zu
beschreibenden Brennwagen gebildet wird, ein mit einem Dampfsammler verbundener
Dampfkessel mit zwei Siederöhren eingemauert (s. Fig. 54 und 55). Aus dem
Dampfsammler geht der Wasserdampf durch die Röhren egh,
in denen er stark erhitzt wird, nach dem parallel zum Brennkanal liegenden
Vorwärmer, um das Brenngut vorzuwärmen und vorzubereiten; dabei sättigt sich das
letztere mit dem heissen Wasserdampf und bringt es zu einer gewissen Lösung und
Halbgare, wodurch ein ganz rasches Austreiben der Kohlensäure bewirkt wird. Auch
geht Wasserdampf nach dem Gasgenerator, um eine rasche Zuleitung des Gases nach dem
Brennofen zu bewirken.
Die auf Schienen laufenden Wagen bestehen aus doppelwandigen schmiedeeisernen
Behältern, deren Zwischenraum zum Schutz der Wandungen mit Wasser ausgefüllt wird.
An der Sohle der Brennwagen befindet sich ein feuerfester Rost c mit Gasdurchlässen und aufrecht stehenden Pfeifen p, welche durch Oeffnungen eine gleichmässige
Vertheilung der Hitze ermöglichen.
Ein rascher Betrieb beginnt erst, wenn die ersten Wagen im Brennofen gebrannt sind
und die Vorwärmwagen in den Brennofen genommen werden können. Die Wagen mit
gebranntem Kalk werden alsdann zwischen dem Ventilator v1 und den Feuerungswagen gewechselt und
Wagen mit frisch gefülltem Kalkstein in den Vorwärmer genommen. Der Ventilator v1 bläst jetzt Luft in
den heissen Kalk, welche sich an demselben erhitzt und als heisser Zug in den
Brennkanal geht.
Bei einer zweiten Ausführungsform (s. Fig. 56 und 57) besitzt die
Vorrichtung die Gestalt einer Art Schachtofen. Das Brenngut wird durch die Oeffnung
e in einen senkrechten Vorwärmschacht V eingebracht und gelangt aus diesem in den Brennofen
B, einen aus zwei concentrischen Röhren bestehenden
Dampfkessel, welcher an seinem oberen Ende drei Siederohre hat und zwei Dampfsammler
d trägt. In dem Brennofen, in welchen die
Gaszuleitung z mündet, wird das Material durch ein
Sperrgetriebe s festgehalten, bis es zur Rothglut
erhitzt ist, und gleitet dann nach Zurückziehen des Sperrschiebers s in den Garbrenner G,
während gleichzeitig vorgewärmtes Material in den Brennraum nachfällt. In dem
Garbrenner werden durch Zuleitung von in den Röhren r
überhitztem Dampf die in dem Material enthaltenen Gase vollends ausgetrieben.
An die letztere Form des Ofens knüpft das Zusatzpatent an, welches insbesondere eine
bessere Ausnutzung der Heizgase zum Gegenstande hat. Zu diesem Zweck werden zwei
völlig gleiche Oefen Z und W (s. Fig. 58) mit gemeinsamem Vorwärmer
neben einander angeordnet und der Dampferzeuger in der Mitte zwischen denselben
eingebaut.
Textabbildung Bd. 298, S. 57
Fig. 58.Brennofen für Kalk, Cement, Gyps u. dgl. von Diesler und
Maring.
Während in dem einen Ofen, etwa Z, Kalksteine über
Rothglut erhitzt werden und die Abgase desselben bei k
unter die Röhren des Kessels treten, wird der bis zu diesem Hitzegrad gebrannte
Kalkstein des Ofens W mit – in den Ueberhitzungsrohren
ü – bis zu 800 bis 1000° erhitztem Wasserdampf
behandelt und hierdurch gezwungen, seine Kohlensäure abzugeben, welche durch Rohre
c entweicht; die Abgase des Ofens Z treten bei i1 unter den Ofen W,
dessen Sohle sie bis zu ihrer Ableitung folgen. Ist das Material in Z genügend erhitzt und das in W fertig gebrannt, so wird Z hermetisch
abgeschlossen und mit Wasserdampf behandelt, während W
aus dem Vorwärmer neu gefüllt und mittels durch Leitungen g zugeführten Generatorgases erhitzt wird.
Oefen zum Brennen von Kalk, Cement u. dgl., insbesondere
Schachtöfen.
Zum Brennen nicht geformten Materials, wie Kalk, Cement, Gyps u. dgl., sind
vorzugsweise Schachtöfen im Gebrauch, d.h. Oefen, bei denen das Brenngut, eventuell
mit Feuerungsmaterial vermischt, an dem oberen Ende eines Schachtes in rohem
Zustande aufgegeben und am unteren Ende gebrannt abgezogen wird.
Allbekannte Uebelstände dieser Oefen, bei Aufführung derselben aus massivem, starkem
Mauerwerk mit innerer Ausfütterung von feuerfestem Material, sind: beträchtlicher
Verlust an der von den starken Wänden aufgenommenen Wärme, Erschwerung der Abkühlung
des gebrannten Materials durch die heissen Wände und schnelles Durchbrennen,
Verschlacken bezieh. Abschmelzen der feuerfesten Verkleidung.
Um diese Uebelstände zu vermeiden, wird der Schachtofen zum continuirlichen Brennen
von Portlandcement mit Darreinrichtung von Hans
Hauenschild in Berlin (D. R. P. Nr. 52504 vom 8. November 1889), Fig. 59, aus feuerfestem Material von so geringer
Wandstärke aufgeführt, dass die strahlende Wärme zum Vortrocknen von Rohmaterial
ausgenutzt werden kann, während umgekehrt das im Darraume zwischen den Mänteln m und n befindliche
Rohmaterial die Ofenwandung kühlt. Zur Fortbewegung des letzteren kann insbesondere
eine schraubenförmige Bahn a mit Schraubenbahngängen
Anwendung finden, auf welcher das zu darrende Rohmaterial in Körben k von oben nach unten herabgleitet, um unten in
getrocknetem Zustande anzulangen. Die zur Vortrocknung nöthige Wärme erhält das
Rohmaterial ausser durch Strahlung zum Theil auch durch ringförmig angeordnete
Schlitze l aus dem unteren Theil h des Ofenschachtes von dem in der Abkühlung
befindlichen gebrannten Material. Dieser untere Theil h
des Ofens ist, zur Beförderung der Abkühlung, nicht mehr von dem Mantel n umschlossen.
Textabbildung Bd. 298, S. 58
Fig. 59.Schachtofen v. Hauenschild.
Das Abziehen der gebrannten Massen erfolgt am unteren Ende des Ofenschachtes durch
Feuerzugsöffnungen, welche zweckmässig mit Rosten g
ausgestattet sind. Zu diesen Feuerzugsöffnungen gleitet das Material auf den
schrägen Flächen p eines pyramidenförmigen, mittleren
Einbaues hinab. Der letztere ist mit einem durch ein Schutzdach d nach oben abgedeckten centralen Luftzuführungskanal
c versehen.
Bei dem soeben beschriebenen Ofen geht, wie erwähnt, der Ofenzug aus dem unteren
Theil h des Schachtes zum Theil durch den Darraum f. Wenn nun dieser Darraum, im Gegensatz zu dem mit
Brenngut gänzlich angefüllten Ofenschacht, dem Ofenzuge nur geringen Widerstand
bietet, so kann durch die Anordnung eines derartigen seitlichen Raumes, der mit dem
Ofenraume in seinem unteren Theil in Verbindung steht, eine Erhöhung des Ofenzuges
unterhalb der Verbindungsstelle des Ofenraumes und des Darrraumes, hier also im
Raume h, bewirkt werden.
Textabbildung Bd. 298, S. 58
Fig. 60.Darrvorrichtung von Hauenschild.
Textabbildung Bd. 298, S. 58
Fig. 61.Schachtofen von Hauenschild.
Dieser Gedanke bildet den Gegenstand eines Zusatzpatentes (D. R. P. Nr. 73302 vom 22.
Januar 1893), Fig. 60, zu dem soeben erwähnten. Dabei
ist die Absicht, den einen Theil des Ofenraumes umgebenden Raum f selbst als Darraum zu benutzen, aufgegeben, vielmehr
wird derselbe nur zur Erwärmung von Luft benutzt, die dann entweder zwecks
Vergrösserung des Schornsteinzuges in den Schornstein geführt oder in einen
ausserhalb angeordneten Darraum geleitet wird. Das Wesentliche dabei ist, dass ein
Theil des Ofenschachtes mit dem Widerstände, den derselbe dem Ofenzuge
entgegensetzt, ausgeschaltet wird. Hierbei kann die Einrichtung insbesondere so
getroffen werden, dass der ausgeschaltete Theil ein mittleres Stück des Schachtes
ist; in diesem Falle steht der Raum f an seinem unteren
(bei l) und an seinem oberen Ende (bei l1) mit dem Schachte in
Verbindung (s. d. Figur), oder das obere Schachtende wird ausgeschaltet, wie bei der
Einrichtung nach dem Hauptpatente.
Textabbildung Bd. 298, S. 58
Fig. 62.Schachtofen von Hauenschild.
An dieser Stelle mag noch ein Schachtofen zum Brennen von Cement, Kalk u. dgl.
desselben Erfinders (D. R. P. Nr. 74116 vom 24. Januar 1893), Fig. 61 und 62, erwähnt
werden, der eine Vorrichtung zum gleichmässigen Ziehen des garen Materials besitzt,
welche als eine Ausbildung der entsprechenden Vorrichtung des soeben beschriebenen
Ofens betrachtet werden kann. Der bei dem letzteren vorgesehene pyramidenförmige
Einbau macht es zwar möglich, ein gleichmässiges Niedergehen im Centrum des Ofens zu
erzielen, ohne jedoch zu gestatten, die Bewegung an den Ofen wänden zu beherrschen.
Bei dem in Rede stehenden Ofen sind nun diese Uebelstände vermieden und ausserdem
eine gut zu beherrschende Zufuhr der Speiseluft an jeder Stelle des Querschnittes,
unabhängig von jeder anderen Stelle, ermöglicht. Dieses Resultat wird dadurch
erzielt, dass der pyramidenförmige, centrale Einbau durch einen Einbau von anderer
Gestalt ersetzt wird. Der letztere besitzt eine centrale Oeffnung c, von der ein Kanal d,
der durch eine Thür verschlossen werden kann, durch die Ofenwand nach aussen führt. Von der
oberen Mündung der Oeffnung c gehen zwei (wie in der
Zeichnung) oder mehr nach dem Boden geneigte Flächen e
und m ab, welche nach Oeffnungen in der Ofenwandung
führen, die ebenso wie der Kanal d durch Thüren h verschlossen werden können. Die centrale Oeffnung c ist nun durch ausziehbare Roststäbe abgedeckt; auch
gehen von dem Rande von c, wo die Flächen e und m sich ansetzen,
Roststäbe h nach den Seitenwänden aus, nach deren
Entfernung ebenso wie durch den Rost über der Oeffnung c das Material abgezogen werden kann. Um ein Nachrutschen des Materials,
falls aus den Seitenöffnungen abgezogen werden soll, nach diesen hin zu befördern,
sind schräge Flächen l oberhalb der Roste h vorgesehen.
Textabbildung Bd. 298, S. 59
Fig. 63.Schachtofen von Dauber.
Dem gegenüber bleibt August Dauber in Bochum bei seinem Schachtofen zum Rösten, Brennen und Reduciren (D. R. P. Nr. 66276 vom 17. März
1892), Fig. 63, im Wesentlichen bei der beschriebenen
ursprünglichen Form des Hauenschild'schen
pyramidenförmigen Einbaues stehen und richtet vorzüglich sein Augenmerk darauf,
durch angemessene Luftzuführung durch denselben ein gleichmässiges Verbrennen zu
erreichen. Der centrale pyramidenförmige Einbau ist zu einem auf Trägern D ruhenden Abrutschkonus E
zusammengezogen, oberhalb dessen im Sockel rings herum die sechs Löschungsöffnungen
F eingebaut sind, und darüber schliesst sich der
konische oder pyramidale Brennschacht A an mit darauf
gebautem Schornstein G. Ueber den Abrutschkonus E setzen sich laternenartig gleichfalls kegelförmige
Lufteinlasskappen L und die Schlusskappe M auf, welche durch Arme N
an einer Welle O drehbar befestigt sind. Die Luftzufuhr
erfolgt durch mit Hilfe von Drehschiebern regulirbare Oeffnungen einer Scheibe I.
Die zum Verschluss der Löschungsöffnungen F dienenden
Thüren R bilden in geöffnetem Zustande die Fortsetzung
des Abrutschkonus und dienen so zugleich als Laderutschen; an den Angelbolzen der
Thüren R sind Stäbe T mit
Zinken U befestigt, welch letztere beim Niederklappen
der Thüren durch den Abrutschkonus hindurch in den Ofenraum eintreten und so einen
Abstützrost gegen das darüber befindliche Gut bilden.
Wenn der Ofen anstatt mit festem Brennmaterial mit Gas geheizt werden soll, so wird
rings um den Schacht eine Gaskammer a angelegt; auch
können im Mantelraum Gichtgaskanäle d zwecks Auffangung
und Verwendung der Gichtgase für Heizzwecke vorgesehen werden. – Zur Verstärkung des
Zuges bezieh. um eine Verminderung der Schornsteinhöhe zu ermöglichen, befindet sich
über der Aufgabethür W eine Wasserverdampfungsschlange
X.
Ein von einem Dampfkessel umgebener Brenn- oder Schmelzofen aus Blech von Albrecht Stein in Wetzlar (Schweizerisches Patent Nr.
6690 vom 29. März 1893) beruht im Wesentlichen auf demselben Gedanken wie der Hauenschild'sche Ofen (D. R. P. Nr. 52504). Auch er ist
dünnwandig hergestellt unter Benutzung der strahlenden Wärme zur Erwärmung eines ihn
umgebenden Raumes, der seinerseits wiederum mit seinem Inhalt die Ofenwandung kühlt.
Doch ist die Benutzung von Mauerwerk bei der Herstellung der Ofenwandung gänzlich
aufgegeben, vielmehr kommt lediglich Eisen- oder Stahlblech zur Verwendung; während
die strahlende Wärme nicht zur Vorwärmung, sondern zur Erzeugung von Dampf in einem
den Ofen umgebenden Wasserbehälter bezieh. Dampfkessel benutzt wird.
Textabbildung Bd. 298, S. 59
Fig. 64.Schachtofen von Stein.
Auch bei einem anderen Ofen von Albrecht Stein (D. R. P.
Nr. 74277 vom 9. Juli 1893 und Schweizerisches Patent Nr. 7488 vom 25. October
1893), Fig. 64, wird der Ofenschacht, ohne Verwendung
von Mauerwerk, aus gut leitendem Material, zweckmässig Eisen- oder Stahlguss,
hergestellt. Die Anwendung von Kühlwasser wird bei demselben dadurch entbehrlich
gemacht, dass der Ofenschacht aus Rippenkörpern zusammengesetzt wird. Der Zweck
dieser Verwendung von Rippenkörpern ist dem bei Heizkörpern dadurch angestrebten
gerade entgegengesetzt: bei Heizkörpern wünscht man eine Vergrösserung der Fläche
für die Wärmeausstrahlung, hier für die Luftkühlung.
Textabbildung Bd. 298, S. 59
Fig. 65.Schachtofen von Wulf.
Bei den bisher beschriebenen Schachtöfen war eine einfache, insbesondere
cylinderförmige Gestalt eine hervorstechende Eigenthümlichkeit; dabei folgt in der
Vorwärmung befindliches, dem Brennprocesse unterworfenes und abkühlendes Material
stetig, ohne erkennbare Grenze auf einander. Ein Mittel der Abhilfe gegen einen bei
dieser Anordnung hervortretenden Uebelstand: die Beeinträchtigung des Ofenzuges, das
durch das Hauenschild'sche Patent Nr. 73302 angegeben
wird, wurde bereits erwähnt. Auch bei dem Schachtofen zum Brennen von Cement, Kalk
u. dgl. in ununterbrochenem Betriebe von Heinr. Wulf in
Lägerdorf, Holstein (D. R. P. Nr. 68906 vom 2. November 1892), Fig. 65, besteht das Wesentliche darin, dass er die
Uebelstände einer stetigen Aufeinanderfolge von in verschiedenen Brennstadien
befindlichem Material zu vermeiden sucht. Zu diesem Zweck ist zwischen dem Vorwärmer
C und dem Brennraume A
eine durch Schieber L absperrbare Kammer I angeordnet. Durch diese Kammer I wird es möglich, dem Brennraume die demselben
zuzuführende Masse
an Rohmaterial und Brennstoff gewissermaassen zuzumessen, wobei der Brennstoff durch
die Oeffnung K in die Kammer I eingeführt wird. Zur Ableitung der Gase aus dem Brenn- in den
Vorwärmraum dient der Gaskanal B; derselbe erscheint
hier zwar durch die Zwischenschaltung der Kammer I
motivirt, insofern nur auf diese Weise eine Verbindung der beiden Räume überhaupt
möglich ist; doch ist zugleich eine Aehnlichkeit mit dem Hauenschild'schen Zugverstärkungsmittel (D. R. P. Nr. 73302) unverkennbar,
der wir auch noch an einer anderen Stelle begegnen werden.
Textabbildung Bd. 298, S. 60
Fig. 66.Brennofen von Fichtner.
Auch bei dem Ofen für beständigen Betrieb zum Brennen von Kalk, Cement u. dgl. von
Georg Fichtner in Salder, Braunschweig (D. R. P.
Nr. 62723 vom 28. September 1890), Fig. 66, ist mit dem
Princip eines stetigen Ueberganges der in verschiedenen Brennstadien befindlichen
Massen, und zwar auf das Gründlichste, gebrochen; hier sind es aber Brennraum und
Abkühlungsraum, welche durch eine Luftkammer von einander geschieden sind. Der Grund
dafür liegt darin, dass die Hitze des im Brennen begriffenen Materials, sofern
dasselbe direct auf dem abkühlenden Material aufruht, sich dem letzteren mittheilt
und dadurch dasselbe leicht übergar brennt. Zur Beförderung der Abkühlung sind
Luftkanäle e in den Mauern des Abkühlschachtes
angeordnet, durch welche dem Brennraume die nöthige Verbrennungsluft zugeführt wird,
wenn, insbesondere bei zerfallendem Material, die von unten her durch den Rost g einströmende Luft nicht genügt.
Textabbildung Bd. 298, S. 60
Fig. 67.Schachtofen von Schöfer.
Die bisher beschriebenen Oefen nehmen auf eine angemessene Flammenentwickelung
höchstens beiläufig Rücksicht. Eine solche ist nun bei dem Schachtofen für
ununterbrochenen Betrieb von August Schöfer in
Lägerdorf bei Itzehoe (D. R. P. Nr. 50711 vom 14. Mai 1889 und Schweizerisches
Patent Nr. 1313 vom 22. August 1889), Fig. 67, in
einfacher Weise dadurch erreicht, dass auf das Gewölbe eines weiten unteren
Ofentheils ein engerer Schacht S aufgesetzt ist. Das
aus dem engen Schacht nach unten sinkende Brenngut lässt unterhalb der Ueberkragung
des weiten Ofentheils dauernd einen ringförmigen Raum m
frei, in welchen Brennmaterial durch Kanäle i
eingestreut wird und zur Entflammung kommt. Diese Art der Feuerung ist für sich
allein hinreichend, den Brennprocess durchzuführen, sobald einmal der Ofen in vollem
Betriebe ist; durch die Oeffnung A braucht in diesem
Falle also nur noch Kalk, nicht aber Feuerungsmaterial aufgegeben zu werden. Zur
besseren Ausnutzung der Abgase wird bei einer etwas späteren Construction
dieses Ofens (D. R. P. Nr. 63112 vom 12. Juni 1891, Zusatz) der Ofenschacht oberhalb
seiner Einschnürung noch einmal erweitert, wodurch eine Auflagerungsfläche für ein
Drehgerüst zur Aufnahme von Trockengut gewonnen wird. Doch dürfte der Werth dieser
Neuerung nicht allzu hoch zu veranschlagen sein. (Vgl. auch Thonindustrie-Zeitung, 1892 S. 700.)
Diesen Gedanken, die Abgase eines Schachtofens noch im Ofen selbst zum Betriebe einer
Vorrichtung zu benutzen, die mit weniger Hitze vorlieb nimmt, als der eigentliche
Brennofen, bietet auch die neue Ofenconstruction zur Nutzbarmachung der den Kalk-
oder Cementöfen entströmenden Wärme zum Brennen von Gypssteinen u. dgl., System Wirz, der Cement- und
Gypsfabrik Solothurn in Solothurn (Schweizerisches Patent Nr. 2946 vom 12.
December 1890), Fig. 68.
Textabbildung Bd. 298, S. 60
Fig. 68.Ofen zum Brennen von Gypssteinen von Wirz.
Bei diesem Ofen ist auf den eigentlichen Ofenschacht F
ein weiter Schacht E aufgesetzt, der von dem ersten
durch einen zweckmässig schräg angeordneten Rost C
getrennt ist. Der von oben her beschickte und durch die Oeffnung D entleerte Schacht E wird
zum Brennen von Gyps benutzt, der Hauptschacht F
dagegen dient zum Brennen von Kalk oder Cement. Je nach der Menge des durch die
Oeffnung B in den unteren Schacht eingeführten
Materials werden die den oberen Schacht durchziehenden Abgase heisser oder kälter
sein, so dass man eine Regulirung des Brennprocesses in dem letzteren in der Hand
hat.
In einem gewissen Sinne ein Gegenstück hierzu bietet ein Ofen zum Brennen von Cement
von A. Emele jr. in Szczakowa (Galizien) (D. R. P. Nr.
62292 vom 4. März 1891), Fig. 69, dessen Wesen gerade
darin besteht, die Wärme der Abgase nicht, wenigstens
im Ofen selbst nicht vollständig zur Wirkung kommen zu lassen. Dieselben werden
vielmehr schon unterhalb des Vorwärmraumes Z, der nach
unten durch einen beweglichen Rost r abgesperrt ist, in
den Fuchs F abgeführt.
Textabbildung Bd. 298, S. 60
Fig. 69.Ofen zum Brennen von Cement.
Durch diese Einrichtung soll bewirkt werden, dass die in den Raum Z in noch feuchtem Zustande, wie dieselbe von der
Presse kommt, eingeführte Masse (Ziegel u.s.w.) einer Trocknung durch die in dieser
Masse selbst sich nun entwickelnden Dämpfe unterworfen wird, weil eine solche
Trocknung, wenn die feuchte Masse mit dem Feuer oder den Verbrennungsproducten
direct in Berührung kommt, nicht mit Erfolg durchgeführt werden kann.
Anknüpfend an den Ofen nach dem Schöfer'schen
Hauptpatent (Nr. 50711) mit seinem ringförmigen freien Raum in der Brennzone zur
Aufnahme des Brennmaterials ist ein Schachtofen zum Brennen von Cement, Kalk u. dgl.
der Actiengesellschaft Fabrik feuerfester und säurefester
Producte in Bad Nauheim zu erwähnen (D. R. P. Nr. 72868 vom 27.
November 1892), Fig. 70
und 71.
Der freie Raum zur Flammentfaltung, in welchen das Brennmaterial durch Kanäle h eingeführt wird, liegt hier nicht am Rande, sondern
in der Mitte des Ofens. Dieser freie Raum in der Mitte des Ofens wird dadurch
geschaffen, dass quer durch den oberen Cylinder des Schachtes zwei feuerfeste
Formsteine D eingemauert werden, an deren Seiten das
durch die Oeffnungen g aufgegebene Brenngut
herabgleitet, um durch die Verengungen p in den
eigentlichen Ofenschacht zu gelangen, wobei der centrale Schachttheil unterhalb der
Formsteine dauernd frei bleibt. Die Formsteine D lassen
einen Kanal d zwischen sich frei, der von Schiebern f ganz oder theilweise verschlossen werden kann. Bei
geschlossenen Schiebern f können die erhitzten Gase
nicht direct durch den Schlot F entweichen, sondern
sind gezwungen, ihren Weg bei p durch das oberhalb der
Formsteine D lagernde Rohmaterial zu nehmen und
dasselbe vorzuwärmen. – Ausser der erwähnten centralen Feuerung wird in den
Feuerstellen B ein ununterbrochenes scharfes Feuer
unterhalten, durch welches die zu brennende Masse in dem unteren Schacht in
Gluthitze geräth.
Textabbildung Bd. 298, S. 61
Schachtofen in Nauheim.
Im Anschluss an den Hauenschild'schen Ofen (D. R. P. Nr.
52504) war bereits oben von einem durch ein Zusatzpatent zu demselben geschützten
Verfahren zur Verstärkung des Ofenzuges bezieh. zur Uebertragung der Hitze des
gebrannten Gutes mittels Lufträume auf das im oberen Theil des Schachtofens
befindliche zu brennende Material die Rede. Im Wesentlichen dasselbe Mittel wendet
Friedrich Carstens in Lägerdorf (Holstein) bei
seinem Schachtofen zum Brennen von Cement, Kalk u. dgl. (D. R. P. Nr. 75827 vom 12.
April 1893), Fig. 72, an, um das Feuer dauernd in der
richtigen Höhe zu halten und zu verhindern, dass dasselbe zu weit nach oben oder zu
weit nach unten geht. Auch er schafft dem Ofenzuge von dem unteren Theile des
Schachtes nach dem oberen freien Weg, und zwar durch Anlegung von Kanälen b in den Seitenwänden, welche durch Schieber nach
Belieben absperrbar sind. Ist das Feuer zu hoch gestiegen, bis über die unteren
Oeffnungen der Kanäle hinweg, so werden die letzteren geöffnet und der Zug zum Theil
direct nach oben geleitet; in Folge der Zugverminderung im Ofen oberhalb der unteren
Kanalöffnungen sinkt dann das Feuer; umgekehrt steigt es bis zu den Kanalöffnungen,
wenn es bei vorher geschlossenen Kanälen unter dieselben gesunken sein sollte.
Textabbildung Bd. 298, S. 61
Fig. 72.Ofen von Carstens.
Auch der Schachtofen mit selbsthätiger Beschickung zum Brennen von Cement von Carl Brentano in Münchenstein bei Basel, Schweiz (D. R.
P. Nr. 75785 vom 27. Juni 1893 und Schweizerisches Patent Nr. 6946 vom 19. Juni
1893), Fig. 73, ist so eingerichtet, dass der Ofenzug
durch eine übermässig hohe Brenngutsäule nicht beeinträchtigt wird. Zu diesem Zweck
sind im Vorwärmraum Metallröhren angeordnet, welche die Cementrohmasse, am besten in
Kugelform von möglichst kleinem Durchmesser (50 bis 60 mm), aufnehmen und allmählich
in den Brennraum überführen. Um die abziehenden Verbrennungsgase in möglichst innige
Berührung mit dem Rohmaterial zu bringen, sind die das letztere umschliessenden
Röhren durchbrochen und zweckmässig aus schmiedeeisernen Stäben hergestellt, welche
durch Reifen zusammengehalten sind.
Die Beschickung des Ofens erfolgt selbsthätig aus einem seitlich vom Ofen
angeordneten Vorrathsbehälter, aus welchem Leitungen nach den Röhren des Vorwärmers
führen. – Das aus dem Vorwärmer austretende Material gleitet an schiefen Ebenen f0ff1 hinab, wobei es
durch die abziehenden Verbrennungsgase in glühenden Zustand gebracht wird, und wird
dann bei g durch Thüren h
mit Brennmaterial bestreut und vollends gebrannt.
Textabbildung Bd. 298, S. 61
Fig. 73.Schachtofen von Brentano.
Der Gedanke: das Brenngut in Röhren durch den Brennraum zu führen, findet sich weiter
durchgeführt bei dem Retortenofen zum Brennen von Cement in ununterbrochenem
Betriebe von Dominique Belloc und Emile Benard in Paris (D. R. P. Nr. 76139 vom 10.
Januar 1894), Fig. 74. Hier bleibt das Brenngut in
den Röhren, in welche es einmal eingeführt, auf seinem ganzen Wege durch den Ofen
eingeschlossen. Ueberdies sind die Retortenrohre d
vollständig geschlossen und eventuell noch zum Schütze von Mantelrohren g umgeben, so dass das Material unter Abschluss gegen
die Flammen des Feuerungsherdes und gegen die Verbrennungsproducte gebrannt
wird.
Textabbildung Bd. 298, S. 62
Fig. 74.Retortenofe von Belloc und Benard.
Im Brennraum b, der zur Hemmung der Heizgase mit
Zwischendecken b1
ausgerüstet ist, und im Vorwärmraum c besitzen die
Retortenrohre nach innen gerichtete Rippen zum Zweck
besserer Uebertragung der Hitze auf das durchgleitende Material, während am unteren
Ende der Rohre, wo die Abkühlung statte finden soll, nach aussen gerichtete Rippen zur Vergrösserung der Kühlfläche vorgesehen
sind.
Zur Ableitung der sich entwickelnden Gase und Dämpfe sind in die Retorten an ihrem
oberen Ende durchlöcherte Röhren q eingesetzt, die
beispielsweise in die Esse münden können. – Die Beschickung erfolgt, ebenso wie bei
dem Brentano'schen Ofen, auch hier selbsthätig; vor der
Einführung in die Retorten wird die zur Herstellung des Cements verwandte
Rohmischung durch Walzen m und eine Förderschnecke o sorgfältig gemischt.
Textabbildung Bd. 298, S. 62
Oefen der Société des Ciments Français.
Bei dem beschriebenen Brentano'schen Ofen wird zugleich
mit der Verhinderung einer übermässigen Beeinträchtigung des Ofenzuges die
Stetigkeit desselben erreicht und damit ein Vorzug gegenüber den gebräuchlichen
Schachtöfen, bei welchen das vorzuwärmende Material in compacter Masse über dem
Brennschachte lagert und von den aus demselben aufsteigenden Verbrennungsgasen
durchzogen wird. Jedes Aufschütten neuen Materials muss nämlich bei den letzteren
eine Schwenkung des Ofenzuges bewirken, wofern nicht besondere Vorkehrungen zur
Beseitigung dieses Uebelstandes getroffen sind. Diesem letzteren Zweck dient ein
doppelter Gasabzug für continuirliche Oefen zum Brennen von Kalk, Cement u. dgl. der
Société des Ciments Français et des Portland in
Boulogne-sur-Mer (D. R. P. Nr. 80655 vom 22. Mai 1894), Fig. 75 und 76.
Textabbildung Bd. 298, S. 62
Fig. 77.Brennofen von Kahling.
Das Wesen dieses doppelten Gasabzuges besteht darin, dass neben einem beständig in
Wirksamkeit befindlichen unteren Gasabzug, der durch
das oberhalb desselben stattfindende Aufschütten neuen Materials nicht oder nur in
geringem Maasse beeinflusst wird, ein zweiter oberer
Gasabzug, unmittelbar an der Einfüllöffnung mündend, angeordnet wird; letzterer wird
jedesmal selbsthätig abgesperrt, sobald man den den Schacht verschliessenden Deckel
zum Zweck der Auffüllung neuen Materials öffnet. Im Allgemeinen sind also beide
Abzüge im Gange: die Verbrennungsgase treten zum Theil über den unteren Abzug hinaus
und durchziehen auf dem Wege zum oberen Abzug den Füllschacht, dessen Inhalt sie
vorwärmen. Bei geöffnetem Schacht und geschlossenem oberen Abzug nimmt der untere
Abzug die heissen Verbrennungsgase auf und verhindert das schädliche Herausschlagen
der letzteren.
Die Einrichtung ist des Näheren so getroffen, dass der untere Abzug von einer
gewölbartigen Rinne a an der Grenze zwischen
Füllschacht und Ofen seinen Ausgang nimmt. Diese Rinne a ist durch einen senkrechten Kanal G direct
mit den zum Kamin führenden Zugkanälen B verbunden;
ausserdem führen senkrechte Kanäle c in einen rings um
den Füllschacht herumlaufenden Ringkanal C1, dessen Oeffnungen c1 ebenfalls in den senkrechten Kanal C münden. Der obere Abzug nimmt von einem Ringkanal D am oberen Ende des Füllschachtes seinen Ausgang; jede
der drei Abtheilungen dieses Kanals D mündet in eine
Röhre d, die mit einem Ringkanal D1 in Verbindung steht,
welcher letztere von dem Kanäle Q nur durch eine
Metallplatte m getrennt ist und durch die Oeffnungen
d1 in den Kanal C mündet. Durch diese Einrichtung wird erreicht, dass
die von dem oberen Abzug kommenden Gase annähernd auf die hohe Temperatur der von
der Rinne a kommenden gebracht werden.
Zum Schluss bleibt noch ein gänzlich selbständig für sich dastehender rotirender
Brennofen für Erd- und Mineralfärben, Cement, Gyps u.s.w. von Jul.
Kahling in Nieder-Ingelheim (D. R. P. Nr. 74044 vom 7. Juli 1893), Fig. 77, zu erwähnen übrig. In einem rotirenden
Brennrohr a, das von unten her durch eine Feuerung q erhitzt wird, befindet sich, eine bewegliche Schnecke
f, welche den Zweck hat, die aus dem Trichter C durch die Einlauflöcher u zuströmenden Materialien von g nach h zu fördern; in ihrem unteren Theil ist die Schnecke
entgegengesetzt gewunden, um ein zu schnelles Austreten der Materialien zu
verhindern. Die sich entwickelnden feuchten Dämpfe werden durch Oeffnungen o und ein Rohr p
abgeführt, die beim Brennen ausgetriebenen oder erzeugten Gase entweichen durch ein
Abzugsrohr t über dem Abschlusskasten j.
Dr. L. Sell.