XXXI. Weiß- oder Feinofen für Gase auf der Königshütte in Oberschlesien, nach Eck.

Aus Karsten's Archiv, Bd. XVII, durch das polyt. Centralblatt 1843, 11. Heft.

Die schlesischen Hütten sind durch die zinkische Beschaffenheit ihrer Erze, welche Nachtheil von einer Abkühlung im oberen Ofentheile und baldige Verstopfung der Canäle durch Zink sowohl als Verschlechterung des Eisens durch das in größerer Menge dem Gase folgende Silicium befürchten ließ, bis jezt von Anwendung der Hohofengase zum Puddeln u. s. w. abgehalten worden. Aus diesen Gründen stand man auch auf der Königshütte von der Benuzung der Hohofengase zu jenen Zweken ab. In Berüksichtigung der veröffentlichten großen Vortheile von der Anwendung des Kohlenoxydgases beim Feinen oder Weißen des Roheisens, indem jenen Nachrichten zufolge der Abgang beim Raffiniren nur 2 3/5 Proc. betragen sollte, und dabei sogar eine Verminderung auf 1 bis 1½ Proc. in Aussicht gestellt ward, kam man bald auf den Gedanken, brennbare Gase besonders zu jenem Zwek zu erzeugen, und dieß um so mehr, als hiezu am vortheilhaftesten rohe, an und für sich viel Gas gebende Steinkohlen angewendet werden konnten, während das Raffiniren des Roheisens im gewöhnlichen Feinherde nur bei Kohks geschehen kann, deren unmittelbare Berührung mit dem Eisen überdieß, wegen des Schwefelgehalts der Kohks, der Qualität des Products nicht gerade zuträglich seyn dürfte. Nächstdem war auch zu erwarten, |116| daß bei dieser Art der Brennmaterialbenuzung, wo sämmtlicher in Gas aufgelöster Brennstoff mittelst einer angemessenen Quantität heißen Windes ungleich vollkommener verzehrt wird, als bei den gewöhnlichen Methoden, noch ein namhafter Gewinn an Kohlen erreicht werden würde. Zu Ende des Jahres 1841 erbaute man daher einen Flammenofen, sezte mit diesem unmittelbar einen Gaserzeugungsofen in Verbindung und leitete die erforderliche heiße Gebläseluft von einem nahe liegenden Windersezungsapparat des einen Hohofens ab. Bei der Windzuführung in den Gasofen ging man von der Idee aus, nur so viel Wind und mit so niedriger Pressung einzuleiten, daß solcher sich schon im unteren Theile des Gasofens vollkommen zersezen, die oberen Schichten der Steinkohlen aber bloß durch die entwikelte Glühhize selbst ihr Gas abgeben und dann als Kohks niederrüken mußten, um sodann durch den Wind in Kohlenoxydgas umgewandelt zu werden. Sollte sich dabei auch gleichzeitig Kohlensäure bilden, so stand zu erwarten, daß diese durch die oberen glühenden Kohlenschichten in Kohlenoxydgas umgewandelt werden mußte. Die Einführung des Windes in den Ofen geschah anfänglich unterhalb eines Rostes, der sich aber oft sehr versezte und sonstige Uebelstände herbeiführte, welche die gleichförmige Gasentwikelung hemmten. Man verwarf daher den Rost und führte den Wind nach der bekannten, sogenannten Seffströmischen Methode in den Gasofen, und dieses Verfahren hat sich auch als höchst zwekmäßig bewährt.

Die sich entwikelnden Gasarten konnten aus Mangel an unzersezter atmosphärischer Luft im oberen Raume des Gasofens nicht zum Entflammen kommen, sondern die Entwikelung ihrer vollen Heizkraft mußte erst dann erfolgen, wenn sie durch einen Canal in den anschließenden Flammenofen ihren Abzug fanden und hier mit einem angemessenen Quantum heißen Windes in Berührung traten. Jenen Canal machte man nur ganz kurz, um die Gase möglichst heiß in den Flammenofen eintreten zu lassen. Zur Entzündung dieser Gase, welche nun neben dem Kohlenoxydgas auch alles Kohlenwasserstoffgas der rohen Steinkohlen enthielten, leitete man die heiße Gebläseluft, mit stärkerer Pressung als beim Gasofen, so ein, daß solche mit den Gasen in möglichst innige Berührung kommen mußte. Die richtige Quantität war nicht sogleich festzustellen, sondern mußte sich erst aus der Erfahrung ergeben, wegen der nicht bestimmbaren Menge der aus den rohen Kohlen sich entwikelnden Gase, weßhalb auch das dem Gasofen für die Minute zu gebende Windquantum und die Menge des dadurch zu erzeugenden Kohlenoxydgases nicht zum Anhalten genommen werden konnten.

In Folge mehrerer Versuche stellte man das Windquantum:

Die Zuleitung geschah anfänglich durch mehrere Düsen, welche man zwischen dem Gewölbe des Gasofens in das dicht anschließende, höher liegende Gewölbe des Flammenofens in der ganzen Breite des lezteren vertheilt, und zwar stechend, d. h. gegen den Horizont geneigt, einmünden ließ, um die Flamme möglichst auf den Herd zu leiten. Man fand aber, daß sich dabei isolirte Strahlen bildeten, die keine gleichförmige Hize im Ofen erzeugten; man ging deßhalb von den Düsen ab und construirte einen Windkasten aus Eisenblech von fast der ganzen Breite des Flammenofens, mit einem Schliz von starken Eisenschienen, aus welchem der Wind ebenfalls stechend und in der ganzen Breite des Herdes in den Flammofen einströmte. Die Verbrennung der Gase zeigte sich nun ganz nach Wunsch und so vollkommen, daß in allen Theilen des Ofens, von der Feuerbrüke ab bis zum Fuchse, in kurzer Zeit sich eine gleichförmig starke Weißgluth herstellte, ohne daß bei der Esse der mindeste Abzug von noch freiem wasserstoffhaltigem Rauch bemerkbar war.

Vermittelst der stechend einwirkenden Gebläseluft wurde die Flamme stark genug niedergedrükt, so daß der Herd sehr schnell in Weißglühhize versezt wurde. 18 bis 20 Cntr. vollkommen graues Kohkroheisen schmolzen in einer Zeit von 2 Stunden ganz flüssig ein, so daß man zum Feinen schreiten konnte. Um in der Masse eine kreiselnde Bewegung zur Beschleunigung des Feinens hervorzubringen, legte man in der Rükwand des Ofens, später auch auf der Einsazseite, mehrere ganz enge Düsen in verschiedener Richtung, stark stechend ein und verringerte dagegen das Windquantum bei oben erwähntem Windkasten, um keinen Ueberschuß an Luft, durch welchen sich die Hize vermindert haben würde, in den Ofen eintreten zu lassen. Man erreichte auch nach mehreren Versuchen in der Lage und Richtung der Düsen den gewünschten Zwek hinsichtlich der kreiselnden Bewegung des Eisens vollkommen; aber es zeigte sich keineswegs die erwartete energische Einwirkung der verbrannten Gase — der gebildeten Kohlensäure und des Wassergases als Producte der Verbrennung — auf die Kohlenabscheidung vom Eisen, obgleich das Roheisen nur etwa 2 Zoll hoch im Herde vertheilt stand, auch versuchsweise die sich erzeugende Schlakendeke öfters abgezogen wurde, um den Gasen eine freie Oberfläche des Eisens darzubieten. Ja selbst, als man die Hize so weit steigerte, daß sie einen Ueberschuß von Luft vertragen |118| konnte, schritt der Feinungsproceß doch auffallend langsam vor, so daß sich dadurch sowohl der Abgang als der Kohlenverbrand viel höher stellten, als man erwartete, und die etwaigen Ersparungen dabei, mit den Mehrkosten der Löhne, des Gebläseaufwandes, so wie der Unterhaltung des Ofens, bei einer so niedrigen Production als sie sich ergab, in kein vortheilhaftes Verhältniß zu stehen kamen. Ein jedesmaliger Einsaz von 18 Cntr. erforderte durchschnittlich sieben Stunden. Die Production in der Woche konnte daher nur auf etwa 336 Cntr. Feineisen gebracht werden, bei einem durchschnittlichen Roheisenabgang von 11½ Proc., wie er sich bei dieser Feinungsmethode ergab. Der Kohlenverbrauch für 1 Cntr. Feineisen ergab sich durchschnittlich zu 1½ Kubikfuß.

Es blieb nun noch übrig, ein anderweitiges Mittel zur Hülfe zu nehmen, um — worauf es hier lediglich ankam — den Feinungsproceß mehr zu beschleunigen. Man entschied für den Zuschlag von reinen Eisenerzstuffen — von den in der hiesigen Muschelkalkformation vorkommenden okrigen Eisenoxydhydraten — von denen man 4 bis 5 Proc. im gröblich zerstampften Zustande auf das flüssig eingeschmolzene Roheisen nach und nach eintrug und mit demselben gut durchrührte. Es bildete sich sehr schnell eine höchst dünnflüssige Schlake, die ganze Masse kam bald in gute treibende Bewegung und es bedurfte hiezu nur der Mitwirkung einer einzigen Düse mit einer Neigung gegen den Horizont von 25°. Das Eisen fing bald an Funken auszuwerfen und in Zeit von einer Stunde wurde auf Grund einer genommenen Probe das beste Feineisen abgestochen. Hiemit war die Aufgabe gelöst, und ein höchst zufrieden stellendes Resultat in Bezug auf die Größe der Production erlangt, indem solche füglich auf 600 Cntr. wöchentlich gestellt werden kann. Es sind bereits mehrere hundert Cntr. Roheisen auf solche Art gefeint worden, bei welchen sich der Abgang, mit Rüksicht auf das aus den Stufferzen auszubringende Eisen, zu 10½ Proc., und der Kohlenverbrauch auf etwa nur 1 Kubikfuß für 1 Cntr. Feineisen ergeben hat.

Wahrscheinlich dürfte sich der Kohlenverbrauch noch ermäßigen, wenn, wie es Absicht ist, mit dem Winde des Gasofens noch ein angemessenes Quantum Wasser eingeführt wird, um durch dessen Zersezung in den glühenden Kohlenschichten des Gasofens brennbare Gase zu bilden, durch welche die Hize im Flammenofen um so höher gesteigert werden muß, als mit jenen Gasen kein der Hizentwikelung schädliches Stikstoffgas — wie bei der Anwendung der atmosphärischen Luft — mit eingeführt wird.