Titel: Bischof, über Verwandlung der Brennmaterialien in Gas und Nuzung desselben zu Feuerungen.
Autor: Bischof, Carl
Fundstelle: 1844, Band 93, Nr. CXII. (S. 417–429)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj093/ar093112

CXII. Die indirecte aber höchste Nuzung der rohen Brennmaterialien, oder Umwandlung derselben in Gas und Nuzung dieses Gases zu Feuerungen jeder Art, namentlich zu metallurgischen Zweken; von Bischof, Hüttenmeister in Mägdesprung.

Aus Hartmann's berg- und hüttenm. Zeitung, 1844, Nr. 16, 18 und 19.

Mit Abbildungen auf Tab. VI.

Vorwort.

Der nachstehende Aufsaz betrifft einen in neuerer Zeit vielfach besprochenen Gegenstand und eine Reihe von Versuchen über denselben, die von mir auf verschiedenen Hüttenwerken angestellt worden sind. Von Unkundigen ist dieser Gegenstand vielfach angefochten und, aus leicht begreiflichen Gründen, im falschen Licht erschienen. Anstatt nämlich bei der Köhlerei, der Verkohkung und den bisher üblichen Feuerungsanlagen so enorme Mengen Brennstoff undankbar zu verschwenden, sollten wir doch das, was die Natur uns noch so reichlich bietet, naturgerecht zu unserm Bedarf verbrauchen und weniger Geld für den Ankauf fremder Steinkohlen verausgaben, da man bei vielen technischen Einrichtungen mit der Nuzung inländischer Materialien vielseitig besser bestehen würde. Müssen wir Deutschen doch einmal durch Mühsamkeit und Studium zu ersezen suchen, was anderen Nationen von der Natur oft reichlicher gegeben ist, so werden wir um so mehr Nuzen aus der richtigeren Verwendung der Brennmaterialien ziehen können, da die Art und Weise dieser Nuzung so ungemein einfach und wissenschaftlich die richtigste ist.

Außer der viel höheren Nuzung der rohen Brennstoffe ist aber namentlich bei der Torfanwendung zur Eisenfabrication noch der große Vortheil damit verbunden, daß dabei unsere Erbfeinde: Schwefel und Phosphor, die bei directer Anwendung des Torfs in der Regel das Eisen verderben, gänzlich davon abgehalten werden. Es scheiterten bekanntlich bisher fast alle Versuche, den Torf zum Roh- und Kupolofenbetriebe etc. zu verwerthen; auch der Puddlingsproceß mit Torf liefert keineswegs sehr günstige Resultate, weil auch hier die Flugasche nicht vom Eisen abgehalten werden konnte.

Schon oft dachte ich diese Flugasche in Flammöfen dadurch vom Herde abzuhalten, wenn man nicht nur unter dem Brennmaterial, sondern auch über demselben einige Luft zuführte. Es würde hierbei die Flugasche mit weniger Gewalt vom Rost in die Höhe getrieben und auch noch der Vortheil erreicht werden, daß die Kohlenwasserstoffgase, |418| die sich im oberen Theil des Feuerraums aus den Brennmaterialien entwikeln, noch Sauerstoff zum Verbrennen erhielten und nicht, wie so häufig, erst oben bei dem Ausgang des Schornsteins noch brennen, oder bei unvollständigem Verbrennen Kohlenstoff absezen könnten. Indessen würde dieß immer nur eine halbe Maaßregel gewesen seyn und es lag hiernach der Gedanke sehr nahe, diese Kohlenwasserstoffgase durchs Glühen der rohen Brennmaterialien besonders zu entwikeln und vermittelst zugeführter Luft naturgerecht zu verbrennen.

Diese Entwiklung wird in schachtähnlich aufgemauerten Retorten (Gasentwiklungsöfen) sehr leicht bewirkt, denn die Gluth kann innerlich durch die unten auf dem Roste stattfindende Verbrennung der aus den rohen Materialien zurükbleibenden Kohks unterhalten werden. Die Kohks verbrennen hierbei bis auf die durch den Rost fallende Asche vollständig; die gebildete Kohlensäure ändert sich in Umgebung der glühenden Kohlen in Kohlenoxydgas um und es entweicht dasselbe sammt den genannten Kohlenwasserstoffgasen oben aus dem Entwiklungsofen.

Die ersten Versuche in dieser Beziehung wurden, nachdem ich diese Idee vielen meiner Freunde mitgetheilt hatte und im J. 1839 namentlich vom Hrn. Geh. Medicinalrath Prof. Mitscherlich und Hrn. Dr. Rammelsberg in Berlin zur Festhaltung derselben aufgemuntert worden war, in einem mit Flammofen versehenen Frischfeuer, sodann in einem Kupolofen gemacht und fielen höchst erfreulich aus. Im genannten Flammofen erzeugten wir durchs Verbrennen der Torfgase schnell höchste Schweißhize, und die in dem Kupolofen entwikelten Gase leitete man durch eine circa 7 Fuß lange eiserne Röhre nach einem Kohlenbrennofen, woselbst diese Gase bei Zuführung atmosphärischer Luft in 15 großen, vollkommen klaren Flammen brannten.

Leider wurden indessen diese, in der That zu den besten Hoffnungen berechtigenden, Versuche vorläufig ignorirt und in Lauchhammer nicht zu weiteren genuzt. Die bekannt gewordene Faber'sche Nuzung der Hohofengase mußte bei vorhandenem Hohofen vortheilhafter erscheinen, da diese Gase nicht erst besonders erzeugt zu werden brauchen.

Das Puddeln mit Hohofengasen gelang vollständig; ich erhielt aus grauem Wiesenerzroheisen (nachdem man zuvor auf bedauerliche Abwege gerathen) Stabeisen, welches zäh und hart, im Bruche von gleichartiger Textur und überhaupt von größerer Güte war, als man im Frischfeuer aus demselben Roheisen erzeugt. Während wir aber so dem Hohofen Gase entzogen, verminderte sich die zum Heizen des |419| Dampfkessels bereits seit langer Zeit benuzte Gichtflamme bedeutend; wir mußten zum Betrieb der Gebläsedampfmaschine in dem untern Reservekessel täglich 5–6000 Stük Torf mehr als gewöhnlich verwenden und so wurde denn auf Nuzung der Hohofengase zum Puddeln um so mehr Verzicht geleistet, da man nach den früheren Resultaten bestimmt versichert war, daß man zur Torfgaserzeugung für einen Puddlingsofen die genannte Menge Torf (von täglich 6000 Stük) nicht bedürfen würde.

Die wichtigeren der sodann noch angestellten Versuche mit erzeugten Gasen sind in den hier veröffentlichten Aufsäzen erwähnt Außerdem sind in neuerer Zeit an verschiedenen Orten Versuche mit diesen Gasen angestellt worden, z.B. vom Hrn. Hüttenmeister Eck in Oberschlesien in Folge der Bemerkungen der so schäzbaren Eisenhüttenkunde des Hrn. Geh. Oberbergraths Dr. Karsten, 3te Aufl. 1841, III. Bd. S. 279 etc. Das Feinen des Roheisens bei Steinkohlengasflamme geschieht hier mit circa 2/5 Brennmaterialersparniß. Ferner hat seit 1842 Hr. v. Scheuchenstuel in Leoben Gas aus klaren Braunkohlen entwikelt und mit Vortheil verwendet, eben so Hr. Ebelmen in Audincourt schäzbare Versuche angestellt. In den bekannt gemachten Gasanalysen ist der Kohlenwasserstoffgehalt nicht angegeben. Bei allen diesen Versuchen wendet man Gasentwiklungsöfen an, die der (oft kostbaren) Gebläseluft bedürfen.

Gott gebe, daß diese eigenthümliche Nuzungsmethode in unserm Vaterlande recht bald allgemeinen Anklang finden möge. Ersparen wir z.B. bei der Eisenfabrication künftig die Hälfte der Brennmaterialien, so kann dieser hochwichtige Gewerbszweig um desto mehr wieder die Concurrenz englischer Hütten ertragen, als leztere hierbei wegen daselbst so wohlfeilen Brennmaterials uns den Centner kaum einen Groschen billiger würden liefern können.

Princip der indirecten Nuzung roher Brennmaterialien. – Bei dem Glühen der Braun- und Steinkohlen, des Holzes, Torfes etc. entwikelt sich eine große Menge beider Kohlenwasserstoffgase, die bei der Verkohkung und Verkohlung ganz ungenuzt verschwendet werden. Die zurükbleibenden Kohks und Kohlen werden außerdem z.B. in den Hoh- oder Kupolöfen höchstens mit 5/8 ihres Brenngehalts verwerthet, denn die Kohlensäure nimmt bei Umwandlung in Kohlenoxydgas einen großen Theil der Kohlen mit sich fort und dieses Kohlenoxydgas, welches nach den großartigen Entdekungen des Hrn. Bergrath v. Faber du Four selbst noch zum Puddeln des Eisens verwendet werden kann, entweicht bei vielen Oefen ungenuzt ins Freie.

Es liegt daher sehr nahe, daß man die rohen Brennmaterialien |420| ungleich höher verwerthen könne, wenn man dieselben in Gas umwandelt und sich dann bei naturgerechtem Verbrennen dieses Gases die für die Betriebsöfen nöthige Hize verschafft.

Gasentwiklungsofen. – Fig. 1 stellt den bisher angewendeten Gasentwiklungsofen dar, der während des Betriebs immer voll Brennmaterial gehalten wird. Ich suchte diesen Ofen möglichst einfach zu construiren und namentlich die oft theure Gebläseluft dabei zu umgehen.

Durch die mit Steinen verschließbaren Oeffnungen a kann man sehen, daß bei normalem Gange des Ofens die Gluth ungefähr bis b reicht. In und unter b ist Entwiklung der Kohlenwasserstoffgase. Die aus den rohen Brennmaterialien nach dem Entweichen genannter Kohlenwasserstoffgase zurükbleibenden Kohks gelangen zum Rost und verbrennen hier bei natürlichem Luftzutritt.

Gebläse ist hier nur dann nöthig, wenn man den Entwiklungsofen nicht tief genug anbringen kann. Weder bei Torf, Holz, Braunkohlen, Anthracit bedarf man der Gebläseluft; höchstens bei sehr zusammenbakenden Stein- oder sehr klaren Braunkohlen. – Die entstehende Kohlensäure ändert sich in Umgebung der glühenden Kohlen schnell in Kohlenoxydgas um, so daß also die nach dem Canal e entweichenden Gase hauptsächlich in beiden Kohlenwasserstoffgasen, Kohlenoxyd und dem Stikstoffgehalt der zum Rost geführten Luft bestehen.61)

Mit dem Schieber c regulirt man die Gasströmung, den Luftzutritt zum Rost, überhaupt die ganze Gasentwiklung. Die Thürplatte d ist nur zur etwa täglich nöthigen Reinigung des Rostes vorhanden, übrigens fest verschlossen. Die mit 3 Stük 2 Zoll weiten Oeffnungen versehene Platte f nimmt man weg, wenn man den Aschenraum reinigen will. Nicht unwesentlich ist der Absaz g des Entwiklungsofens, wodurch sich, da das Brennmaterial ungefähr nach den punktirten Linien nach unten sinkt, ringsum ein natürlicher Sammlungscanal h bildet, der das Gas bequem und ohne Flugstaub mit fortzureißen, nach dem Canal e führt. Bei sehr kurzem Canal gelangen die Gase circa 200° C. warm nach dem Orte der Verbrennung |421| und es können sich dann auch die Theerdämpfe unterwegs nicht condensiren. Was übrigens den bei schwefelkiesreichen Steinkohlen zu befürchtenden Schwefelgehalt der Gase betrifft, so hat uns die Natur ein recht einfaches Mittel zu dessen Beseitigung gegeben.

Ungefähr 4 Stunden vor Ende des Betriebs kann man mit dem Nachfüllen des Torfs aufhören und dann den Ofen fest verschließen. Bei dem Wiederanfang des Betriebs erhält man sehr bald wieder den gewünschten Gasstrom, denn die Kohks halten die Gluth darin viele Tag lang.

Abgeänderter Gasentwiklungsofen, Fig. 2. – Die Erfahrung lehrte, daß eine Zuthat von circa 1/8 Kohlenlösche oder Torfstaub außer der Mitverwerthung dieser bisher weggeworfenen Körper auch noch deßhalb sehr gute Dienste that, weil dabei das Durchdringen des Gases nach oben vermieden wurde. Es wird daher ein kleiner, mehr cylindrischer Schachtaufsaz gut und der nicht hermetisch schließende Schieber ganz zu entbehren seyn. Uebrigens lieferte der bisher angewendete Entwiklungsofen für einen Puddlingsofen zu viel Gas, weßhalb der Schacht circa 1 Fuß enger gehalten werden kann, wie aus Zeichnung Fig. 2 näher zu ersehen ist.

Kleiner Gasentwiklungsofen für die Fälle, wo es weniger auf Abhaltung des Flugstaubs und auf einen gleichförmigen Gasstrom ankommt, Fig. 3. Durch die obere Oeffnung a wird der Ofen immer voll gehalten. Diese Oeffnungen muß man durch schiebbare Platten für die Quantitäten Gas und Luft reguliren können. Leztere strömt durch Wirkung des Schornsteins zu. Es ist hierbei besonders nöthig, daß man das zum Rost tretende Luftquantum in der Hand habe, sonst verbrennt im Entwiklungsofen zu viel Torf etc. und die Kohlensäure wandelt sich nicht vollständig in Kohlenoxydgas um.

Die Flamme erzeugter Gase. – Die Flamme des aus rohen Brennmaterialien erzeugten Gases unterscheidet sich von der Hohofengasflamme darin, daß dieselbe eine ungleich höhere Hize entwikelt und frei von Kieselstaub etc. ist. Es befindet sich in den erzeugten Gasen ein viel größerer Brenngehalt, namentlich außer dem Kohlenoxydgas noch circa 15 Proc. Kohlenwasserstoffgas, wovon die Hohofengase kaum 2–3 Proc. (und nur als Grubengas) enthalten.62)

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Dieses Kohlenwasserstoffgehalts wegen verlangt das erzeugte Gas bei der Verbrennung mehr Luft63) und, damit die chemische Verbindung mit dem Sauerstoff derselben vollendet sey, ehe die Flamme in den Herd des Puddlingsofen gelangt, eine größere Erhizung und eine etwas längere Feuerbrüke.

Bei Nichterfüllung dieser Bedingungen und Gewohnheit an die bisherige Puddlingsmethode erhält man sehr leicht ein rohes Product. Dieser große Gehalt an brennbarem, namentlich Kohlenwasserstoffgase verleiht ganz besonders dieser Flamme, je nachdem man Gas oder Luftüberschuß anwendet, die Eigenschaft zu reduciren oder zu oxydiren. Wollte man bei Hohofengasen einen oder den andern Ueberschuß anwenden, so würde die sofortige Abkühlung zu groß seyn; denn die Hizentwiklung bei dem Verbrennen des Kohlenoxydgases ist an und für sich nicht groß, die Menge unbrennbarer Gase aber, die mit erhizt werden muß, ziemlich bedeutend.

Das sehr unvollständige und auch unregelmäßige Verbrennen, der oft wechselnde Ueberschuß an Sauerstoff und Kohlenwasserstoffgas, welches leztere dann, wie erwähnt, häufig selbst erst beim Ausgang des Schornsteins brennt oder wenigstens bei geringem Luftzutritt Kohlenstoff absezt, unterscheidet übrigens die auch durch Flugstaub (bei Torf mit Gehalt an phosphor- und schwefelsauren Salzen) getrübte Flamme gewöhnlicher Feuerungen von der naturgerecht erzeugten Gasflamme.

Bisheriger Puddlingsofen mit Gebläseluft. – Der bisher versuchte Puddlingsofen ist in Fig. 4 im Verticallängendurchschnitt gezeichnet. In dem Apparate A wurde die Gebläseluft erhizt die dann mit circa 2 3/4 Zoll Wassersäulenspannung und circa 300° C. Erhizung durch 7 Düsen à 1 1/2 Zoll Breite und 1 1/4 Zoll Höhe zu dem Gas in die Feuerbrüke strömte.

Puddlingsmethode bei Gasflamme, wobei man selbst aus fehlerhaftem Roheisen bestes Product und höchstes Ausbringen erhält. – Die weißglühende Kohlensäure der Gasflamme hat die unschäzbare Eigenschaft, unter Bildung von Kohlenoxydgas vorzugsweise die Beimengungen des Roheisens zu oxydiren. Es geschieht dieß nicht so energisch, als durch freien Sauerstoff und Zuschläge, jedoch unter Vermeidung des Verlustes zur Erzeugung des besten Stabeisens sehr sicher. Ein Ueberschuß von freiem Sauerstoff in der Flamme oxydirt auch viel Eisen; es entsteht Verschlakung, Verlust und bei zu rascher Einwirkung |423| schlechtes Product. Ein Ueberschuß an Gas hingegen hält das Gahren auf und dürfte selbst auf die gahrenden Zuschläge reducirend wirken. Es ist also nöthig: Ueberschuß an Gas zu vermeiden.

Zweitens muß, wenn fehlerhaftes Roheisen gutes Stabeisen liefern soll, jedes kleinste Eisentheilchen lange Zeit wechselsweise mit Flamme und Schlake in Berührung kommen. Erstere scheidet aus, leztere nimmt das Ausgeschiedene auf und befördert die Ausscheidung. Fleißigste Arbeit und Verhinderung des zu zeitigen Zusammengehens zum Deul ist deßhalb unerläßlich nöthig.

Drittens muß die Schlake so beschaffen seyn, daß sie die abgeschiedenen Bestandtheile des Eisens begierig aufnimmt und mit ihnen Luppenschlake (einfach kieselsaure Verbindung, oft sehr schön in der bekannten Form der Olivenkrystalle krystallisirend) bilden kann, muß also bei rohem Gußeisen einigen Ueberschuß an Basen enthalten (Eisenoxydul, Kalk etc.).

Feineisen (d.h. nicht nur sehr von Kohlenstoff, sondern auch von Silicium etc. durch Luftstrom möglichst befreites Weißeisen) bedarf zwar weniger Zuschläge und Zeit, indessen geht bei Gasflamme das directe Puddeln des rohen Eisens recht gut. – Phosphor und Silicium haltendes Roheisen verträgt etwas Kalkpulver und Schwefel (und Kupfer?) haltendes scheint einen etwas trokenen Gang zu bedürfen, wobei die herausschlagende Gasflamme oft eigenthümlich gefärbt ist.

4) Die Schlake muß in gehöriger Menge vorhanden seyn, um Zertheilung des Eisens zu befördern.

5) Die Schlake darf selbst nur wenige, bereits abgeschiedene fehlerhafte Bestandtheile enthalten, weßhalb Herausnahme einiger Rohschlake nach dem Einschmelzen nöthig, und wenn man mit sehr fehlerhaftem Roheisen zu thun haben sollte, es nicht gut ist, sämmtliche Luppenschlake, die bei dem Zängen abfällt, wieder mit zu verwenden.

Puddlingsarbeit selbst. – Es ist gut, den Proceß in bestimmte Arbeitsperioden einzutheilen, die nur bei Ungeschiklichkeit des Arbeiters ununterscheidbar sind, aber das sicherste Anhalten zur Beurtheilung der Arbeit gewähren.

1) Einsezen (1/4 Stunde). Theils zur Erhaltung des Herdes, theils zur Erfüllung genannter Bedingungen: den größern Theil der abgefallenen Luppenschlake; circa 3 Schaufeln voll Gahrschlake oder die beim Ausschmieden und Walzen gewonnenen Abfälle an Schlake und Hammerschlag, und 1/4 Schaufel Kalkpulver in den Herd zu werfen und 3 1/2 Cntr. vom Sand befreites |424| und im Wärmofen des Puddlingsofens gut angewärmtes Roheisen darauf einzusezen. Der Gahrschlakenherd hält so auf der eisernen Grundplatte circa 1/2 Jahr.

2) Einschmelzen (1/2 Stunde; nur die Brechstange anzuwenden; alles, was daran haftet, in dem Ofen zu lassen). Durch möglichste Hize; durch Vermeidung des Vermengens des Eisens mit Gahrschlake; durch Wegnahme der oberen weich und weiß gewordenen Theile; – durch Auflokerung mit der Brechstange das Roheinschmelzen zu erreichen, bis das lezte Stük Eisen von der Flamme weich geworden, und der Herd ganz glatt ist, was durch ein strichweises Aufbrechen und Reinigen mit der Brechstange erlangt wird. Wenige Minuten hiernach ist alles flüssig und es beginnt bald darauf bei fleißigem Umrühren:

3) die Rohschlakenabsonderung (circa 1/2 Stunde; nur die starken Rührhaken zu gebrauchen. Die flüssige Rohschlake mit herauszunehmen). Es wird mit dem starken Haken ununterbrochen strichweise hinter und zurük, rechts und links umgerührt. Die bald auf dem Eisen schwimmende sehr flüssige Rohschlake fließt durch die Bewegung der Rührstange geleitet, vorn heraus, denn die ganze Masse steigt dabei etwas in die Höhe. Wird man die Rohschlake auf diese Weise nicht los, so muß man das Gezäh öfters wechseln; der Herd ist in diesem Falle zu tief oder man kann mehr auf einmal puddeln.

Das Rühren ist ohne Unterbrechung so lange fortzusezen, bis sich weiße Haarspizchen über der Schlake erheben und die Masse sich wieder etwas gesezt hat.

4) Gahren (1/2 Stunde; erst die breite Schaufel, dann fortwährend nur die Brechstange. Es muß alles, was daran haftet, im Ofen bleiben). – Die ganze Masse ist mit der breiten Schaufel strichweise vom Herd zu heben, umzuwenden, ein paarmal links und rechts zu schieben, bis die Masse teigig ist und langsam breit fließende Berge bildet.

Dann ist der Herd mit der Brechstange strichweise zu entblößen und die entblößte Stelle des Herdes, die sich hierbei erhizt, 6 bis 10mal links und rechts hin- und herzuziehen, wobei das Eisen mit der Brechstange zertheilt, aufgehoben, gewendet und dahin geworfen wird, woher man mit der Stange kommt. Auch ist die flüssige Schlake öfters über das Eisen zu sprizen.

Es darf durchaus kein Eisenklumpen entstehen; ist solcher bei Ungeschiklichkeit des Arbeiters entstanden, so muß derselbe erst der höchsten Hize an der Feuerbrüke ausgesezt, dann durch die Brechstange mit Gewalt zertheilt werden.

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Sind alle kleinsten Theilchen weich und weiß, haben solche das Bestreben leicht zusammenzuhaften; steht die flüssige Schlake im entblößten Herde weiß und ohne Bläschen; ist der Herd ganz glatt und die Wendung rein, dann schreitet man zum Luppenmachen.

5) Luppenmachen (1/2 Stunde). Die Luppen müssen durch das Gezäh und nicht im Ofen von selbst gebildet werden. Es werden dieselben mit der Brechstange und dem Haken zusammengeballt, gedrükt und an der Hinterwand ringsum gestoßen. Das Eisen schweißt so in der Hize sicherer zusammen, verliert Schlafen (und selbst noch etwaige rohe Theile, die jedoch bei guter Arbeit nicht vorkommen dürfen). – Vollständiges Reinigen des Ofens von Gahrbroken und Anschweißen derselben an die Luppen gehört mit zu dieser Arbeit. Kalt gewordene Stüke sezt man der Flamme aus. Die hizigste Luppe kommt zuerst unter den Hammer. Sämmtliche Schlake bleibt im Herde.

6) Das Zängen dauert nur noch circa 1/4 Stunde, also der ganze Proceß circa 2 1/4 Stunde.

Torfaufgang für den Betrieb eines Puddlingsofen.

Der Lauchhammer'sche Torf ist ziemlich leicht; 1 Kübel (= 13 1/4 rhnl. Kubikf.) wiegt circa 1 Cntr. und enthält 30 Stük.

So lange dem Raum nach circa 1/8 Kohlenlösche mit verwendet wurde, war der Torfaufgang per Stunde circa 150 Stuf, und per Tag circa 3600 Stük und dieser Aufgang stieg fast auf das Doppelte, wenn bei Nichtanwendung von Kohlenlösche zugleich eine große Menge Gas verloren ging.

Eisenproduction per Tag. – Der in Lauchhammer benuzte Puddlingsofen war zwar zu 3 1/2 Cntr. Roheiseneinsaz construirt, die bequem binnen 2 1/4 Stunden verpuddelt werden können, indessen war die Localität zwischen dem Puddlingsofen und der kaum 6 Fuß abstehenden Dampfmaschine, so wie die deßhalb drükende Hize der Arbeit so hinderlich, daß wir nur Einsäze von 2 Cntr. versuchen konnten.

Da nach obiger Angabe, wie auch die auf der Eisenspalterei von mir auf Befehl des hohen königlichen preußischen Finanzministeriums angestellten Versuche bestätigten, in 24 Stunden über 36 Cntr. Roheisen verpuddelt werden können, so sind pro Cntr. circa 100 Stük Torf erforderlich, die nur wenige Groschen kosten. Das Schweißen der Luppen nimmt dann ungefähr noch eben so viel in Anspruch und man erreicht mit Torfgas sehr schnell die höchste Schweißhize.

Verbrennen der erzeugten Gase vermittelst natürlichen |426| Luftzuges. – Getreu den bisherigen Grundsäzen, vor allem mit höchster Einfachheit das zu benuzen, was uns die Natur bietet, sollten wir zur Verbrennung des Gases die Gebläseluft möglichst zu vermeiden suchen; erst dann hat die Anwendung dieser Nuzungsmethode noch größeren Werth für alle technischen Feuerungsanlagen. Gewiß wird auch der natürliche Luftzutritt, außerdem daß solcher der billigste ist, in vielen Fällen mindestens dieselben Dienste thun, als Gebläseluft;

1) hängt hier die augenblikliche Verbrennung des Gases nur von der Temperatur ab, wenigstens kann man kaltes Gas selbst mit Sauerstoffgas in einer Röhre ziemlich hoch comprimiren, ohne chemische Verbindungen zu erhalten;

2) verlangt nur ein dichterer Körper dichtere Gebläseluft und die Gasflamme ist bei gespanntem Gebläsestrom sehr unruhig flakernd. Wir hatten die genannte Spannung von 2 1/4 Zoll Wassersäule, der angewendeten engen Düsen wegen, nöthig, um nur das pro Minute erforderliche Luftquantum durchzubringen;

3) das Gas brennt selbst in kalter atmosphärischer Luft mit leidlicher Hizentwiklung;

4) hat man durch Einfluß eines Schornsteins das constante Verhältniß zwischen Gas und Luft, so wie gleichförmige Berührung ebenso und besser in der Hand, als bei Gebläseluft. Die Luftzuströmungsöffnung kann man, je nach dem Bedarf, vorn zum Theil mit Steinen zusezen.

Um einen Versuch über diesen Gegenstand anstellen zu können, ließ ich bei einem für erzeugtes Gas sich sehr bewährten Puddlingsofen (siehe Fig. 5, 6, 7 und 8) nach Anbringung einer breiten, in der Zeichnung punktirt angegebenen Oeffnung a die Luft (die zuvor zur Herdabkühlung gedient hatte und erhizt nach Seitenöffnungen b entwich) unmittelbar zum Gas in die Feuerbrüke gelangen, die Düsenröhre c aber herausnehmen. Es bedürfen bekanntlich die Canäle der Fuchs- und Feuerbrüke und die eiserne Herdgrundplatte auch bei gewöhnlichen, vor allem aber bei Gaspuddlingsöfen der beständigen Abkühlung durch vorüberströmende Luft, oder selbst durch Wasser. Daher eigneten sich dieselben sehr gut zur Erhizung der zum Gas geführten atmosphärischen Luft, und da die rothglühende Fläche des Herdes über dreimal so groß als die Außenfläche des bisherigen Lufterhizungsapparats ist, so stand zu erwarten, daß genannte Erhizung mindestens eben so bedeutend seyn würde.

Bei einem nur wenige Stunden dauernden Versuche erreichte ich in dem zuvor kalten Ofen hohe, durch weiße Strahlen durchstrichene Gelbglühhize, worin die Schlakenkanten bereits weich wurden. Auch |427| bei dieser Luftzuführung war die Verbrennung, also die Nuzung des Gases so vollständig, die Flamme aber und der entweichende Rauch so vollkommen klar, daß diese Methode zu den meisten technischen Feuerungsanlagen empfohlen zu werden verdient.

Zu versuchen bleibt es nun allerdings, wie hoch der Schornstein z.B. bei einem Puddlingsbetriebe seyn muß und ob die hier gezeichneten, für Gebläseluft passenden Constructionen der Feuerbrüke und des Fuchses zu gleicher Zeit für natürlichen Luftzug die richtigen sind, oder ob erstere nicht geräumiger und lezterer geneigter zu construiren ist. Zur Lebendigkeit und Intensivität der Flamme wird der Schornstein nicht zu niedrig seyn dürfen.

Kellenbrennofen, durch Gase des Kohkskupolofens gespeist (Fig. 9, 10 und 11). – Wie viel man selbst mit kalter atmosphärischer Luft bei Verbrennung der Gase zwischen glühenden Wandungen, die zur chemischen Verbindung so wesentlich beitragen, erreichen kann, zeigt der zur Benuzung der Kupolofengase von mir construirte Kellenbrennofen, dessen Beschreibung hier kurz folgen soll.

Die 5 1/2 Zoll weite Röhre mündet circa 2 1/2 Fuß unter der Gicht des Kohkskupolofens und führt die mit einiger Spannung ausströmenden Gase wieder unter das Gewölbe des Kellenbrennofens. Neben dieser Röhre strömt bei a zur Verbrennung des Gases atmosphärische Luft dazu und durch die 12 Oeffnungen à 3 Zoll Quadrat schlagen hohe Flammenspizen, über welche eben so viele Kellen binnen 1/4 Stunde scharf gebrannt werden können. Unter dem Gewölbe in x ist die Hize circa 2 Stunden nach Anfang des Kupolofenbetriebs so hoch, daß Roheisen darin zum Schmelzen kommt.

Dem Kupolofen geschieht dadurch kein Nachtheil; es wurde ganz derselbe Eisensaz beibehalten, und die immer noch sehr lebendige Gichtflamme zeigt, daß das niedergehende Eisen in der genannten Tiefe von 2 1/2 Fuß von der Gichtplatte an, sich immer noch in einer ausreichenden Hize zum Anwärmen und in einer Atmosphäre derselben Gase, wie zuvor, befindet.

Mit diesem Ofen, der schon mehrere Jahre in Lauchhammer im Betrieb steht, werden jährlich für mehrere hundert Thaler Brennmaterial erspart und es ist der Gebrauch desselben für die Gießerei höchst bequem. Ein ähnlicher Ofen würde z.B. zum Brennen der Lehmkerne gute Dienste thun.

Wirkung des Wasserdampfs und Nüzlichkeit eines Dörrofens für Torf etc. – Die Glühhize in dem Gasentwiklungsofen ist bei normalem Gange nicht sehr hoch; einestheils ist Verbrennung der nach dem Rost gelangenden (aus den aufgegebenen rohen Brennmaterialien durch Entweichung der Kohlenwasserstoffgase etc. |428| zurükbleibenden) Kohks bei dem atmosphärischen Luftzutritt nicht energisch, anderntheils bindet das sich in Umgebung der glühenden Kohlen aus der Kohlensäure umwandelnde Kohlenoxydgas und das sich in und über der Gluth entwikelnde Kohlenwasserstoffgas etc. eine so große Hize, daß unmittelbar an dem Ort, wo die gesammten Gase aus dem Entwiklungsofen entströmen, die Temperatur kaum 200° C. beträgt.

Es thut nun allerdings der in feuchter Luft durch den Rost nach den glühenden Kohlen gelangende Wasserdampf deßhalb gute Dienste, weil die Brennbarkeit der erzeugten Gase durch das zutretende Kohlenoxyd- und Wasserstoffgas vermehrt wird, indessen findet die Menge des Wasserdampfs bald seine Gränze. Die bei der Verbrennung des genannten Kohlenoxyd- und Wasserstoffgases frei werdende Wärme wird nämlich zuvor bei der Zerlegung des Wasserdampfs dem Entwiklungsofen entzogen und der normale Gang desselben wird bald dadurch gestört. Was nun den Wasserdampf betrifft, der sich aus feuchtem Torf oben in den Entwiklungsofen entwikelt, so kann solcher nur sehr nachtheilig seyn. Es gelangt derselbe unzersezt nach dem Orte der Verbrennung der Gase und bindet hier bei seiner Zerlegung viele Wärme.

Wo daher der Betrieb eines Dörrofens mit so wenig Unkosten verknüpft ist und man, wie z.B. bei Puddlingsöfen, die aus dem Fuchs nach dem Schornstein entweichende Flamme zum Erhizen der Speiseluft für den Dörrofen benuzen kann, wird man durch das Dörren des Torfes mindestens 15 Proc. unbrennbare Dämpfe wohlfeil aus dem Gase entfernen und dann mit viel wenigerem Gase bei der Verbrennung intensive Hize erreichen können. – Brennbare Gase gehen bei dem Dörren nicht verloren. Ein Dörrofen für den Bedarf eines Puddlingsofens ist in Fig. 12 gezeichnet.

Sezt man den lufttroknen Torf etwa einen halben Tag einer Temperatur von 100° R. aus, so verliert derselbe über 30 Proc. unbrennbare Dämpfe. Die bei der Destillation sich dann entwikelnden Gase liefern eine viel intensivere Flamme, als von lufttroknem Torfe.

Anderweitige Anwendung der Gasflamme. – Die ausgezeichnet klare und intensive Flamme der erzeugten Gase wird ganz vorzügliche Dienste bei Glas-, Porzellan- und Kalkbrennöfen thun, auch zu untergeordneten Feuerungen, z.B. Kesselfeuerungen etc. die wohlfeilste seyn und ihrer Eigenschaften wegen mit größtem Vortheil und ganz einfach zum Abtreiben des Bleies bei der Silbergewinnung, zur Stahlfabricatien, zum Umschmelzen des Roheisens und zur directen Herstellung des Stabeisens und vieler Metalle aus |429| ihren Erzen verwendet werden können. Unsere Ureltern hatten bei der directen Stabeisendarstellung zu viel Verlust, der bei Gasflamme vermieden wird.

Die Zeichnung höchst einfacher Stubenöfen, die vermittelst Thonröhren das Gas aus dem Entwiklungsofen des Souterrains erhalten, behalte ich mir einstweilen vor.

Project zu einer Dampfkesselfeuerung (Fig. 13 und 14). – Es ist bei allen Feuerungen dieser Art zu berüksichtigen:

1) daß die atmosphärische Luft ganz bequem zum Gase gelangen könne;

2) daß, namentlich bei dem kalten Luftzutritt, die Feuerbrüke wenigstens 36 Zoll hoch sey;

3) daß die Feuerbrüke zur kräftigen Vermittlung der chemischen Verbindung der Gase eng aneinander stehende, glühende Wandungen schlechter Wärmeleiter darbiete.

Ein paar Worte über Stahlerzeugung. – Wenn man den Puddlingsproceß nach der angegebenen Art leitet, bei der Rohschlakenabsonderung die Schlake möglichst aus dem Ofen zu schaffen sucht, sodann, wenn mitten im Gahren die ganze Masse sandig ist, nur so viel Luftzutritt gibt, daß einiger aus dem Kohlenwasserstoffgase ausgeschiedener, weißglühender Kohlenstoff die Flamme trübt, und das sandige Eisen möglichst lange in dieser Flamme fleißig zertheilt und durcharbeitet, zulezt aber wieder kurze Zeit Schweißhize gibt, so könnte man auf die wohlfeilste Art ordinären Stahl erhalten.

Project eines Umschmelzungsofens (Fig. 15 und 16). – Bei Construction dieses Ofens müßte man darauf bedacht seyn:

1) daß die Flamme keinen freien Sauerstoff, sondern eher etwas Gasüberschuß enthalte;

2) daß kein starres Eisen den Herd berühre;

3) daß der Flammenabzug geräumig sey und

4) daß in der Gicht nicht zu viele Wärme ungenuzt entweiche. 100 Cntr. Roheisen kann man, im Vergleich zu dem theuren Kupolofenbetrieb, mit circa 10 Thalern Brennmaterialersparniß umschmelzen und es gewährt dieser Umschmelzungsofen noch den großen Vortheil, daß man es, je nach dem Verhältniß zwischen Gas und Gebläseluft, ganz in der Gewalt hat, graues Eisen für die Gießerei oder etwa halb geweißtes Eisen zu dem Hartwalzenguß darzustellen.

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Wollte man das Gas nur aus Holzkohlen oder Kohks entwikeln (wobei man, wie erwähnt, die Kohlenwasserstoffgase verschwenden würde), so könnte das erzeugte Gas im günstigsten Fall aus 34,7 Proc. Kohlenoxyd und 79,3 Proc. Stikstoff bestehen, denn 1 Theil Sauerstoffgas der atmosphärischen Luft bildet 2 Theile Kohlenoxydgas, also 21 Theile bilden 42 Kohlenoxydgas und hierzu gesellen sich stets 79 Theile Stikstoff. Daß die Hohofengase nur etwa 26 Proc. Kohlenoxydgas enthalten, ist dadurch erklärbar, weil mehrere Procente sich bei der Erzreduction wieder in Kohlensäure umwandeln. Waren die Holzkohlen nicht scharf gekohlt, so können dieselben ein paar Procente Wasserstoff, oder, zumal wenn das Holz nur gebrannt war, auch Kohlenwasserstoff entwikeln.

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Die bei der Verbrennung des Kohlenoxyd-, Kohlenwasserstoff- und Wasserstoffgases frei werdenden Wärmemengen verhalten sich resp. 18 1/2 wie zu 63 3/4 zu 225.

|422|

Kohlenoxydgas bedarf bei dem Verbrennen Sauerstoff 1/2 Raumtheil, niederes Kohlenwasserstoffgas 2 Theile, öhlbildendes Kohlenwasserstoffgas 3 Theile, Wasserstoffgas 1/2 Theil.

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