Titel: Levi, über die Benutzung der Hohofengase zu nutzbaren Zwecken.
Autor: Levi, E. Montefiore
Fundstelle: 1850, Band 116, Nr. LXXI. (S. 363–367)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj116/ar116071

LXXI. Die Benutzung der Hohofengase zu nutzbaren Zwecken; von E. Montefiore Levi, Ingenieur an dem Hüttenwerk Ougrée bei Lüttich in Belgien.

Aus dem Mining Journal vom 9. März 1850.

Mit Abbildungen auf Tab. V.

Die Zusammensetzung der Hohofengase, sowohl in der Gicht, als auch in jedem andern Theil des Ofens, ist ein sehr interessanter Gegenstand; allein seine Untersuchung ist sehr schwierig, und die Analyse eines Gemisches verschiedener Gase außerordentlich verwickelt.

Die Beamten, denen der Betrieb der Hohöfen anvertraut ist, haben in den bei weitem meisten Fällen nicht die gehörige Kenntniß und Geschicklichkeit und noch seltener die Zeit, um ausgedehnte chemische Untersuchungen vornehmen zu können, wie sie die Analyse der Hohofengase erfordert. Die Schwierigkeit wird noch durch die kostbaren Apparate erhöht, welche zu solchen Untersuchungen erforderlich sind. Die Erfahrung beweist, und jeder rationelle Hüttenmann muß es zugeben, daß die Kenntniß von der Zusammensetzung dieser Gase aus dem praktischen Gesichtspunkte von großer Wichtigkeit ist, und daß der Gegenstand auch die Aufmerksamkeit derjenigen verdient, die ihn weniger aus dem wissenschaftlichen, als aus dem rein praktischen Gesichtspunkte betrachten. Die Gesetze, welche die sehr vielfachen Erscheinungen des Hohofenbetriebes beherrschen, sind lediglich durch eine genaue Beobachtung der Zusammensetzung der Gase zu bestimmen, und ein jeder, der genauer auf die Theorie des Hohofenbetriebes eingeht, muß es bald begreifen, wie wichtig eine genaue Kenntniß dieser Gesetze ist.

Praktische Hüttenleute, die, wie schon gesagt, nur unter besondern Verhältnissen eigene Untersuchungen über die Gichtengase anzustellen vermögen, müssen daher ein großes Interesse an den Arbeiten Anderer über diesen Gegenstand haben, unter welchen diejenigen der HHrn. Bunsen und Playfair, Ebelmen etc. die wichtigsten sind.48)

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Hier kann nun der fragliche Gegenstand in Beziehung auf die praktische Benutzung der Hohofengase ganz summarisch betrachtet werden.

Der erste und vielleicht wichtigste Punkt ist die Art wie die Gase aufgefangen werden, und dieß ist auch der Gegenstand vorliegender Mittheilung. Dieses Auffangen und Ableiten der Gase kann auf verschiedene Weise bewerkstelligt werden:

1) dadurch, daß man einen Theil des Gases durch Oeffnungen in den Wänden des Ofenschachtes entweichen, die Gichtöffnung aber wie gewöhnlich offen läßt;

2) durch Ableitung des Gases auf dieselbe Weise, aber mit Verschluß der Gichtöffnung zwischen dem Aufgeben der Gichten;

3) indem man in die Gicht des Hohofens einen 6 bis 7 Fuß hohen Cylinder von Gußeisen oder von starkem Eisenblech hängt, dessen Durchmesser geringer als derjenige der Gichtöffnung, und der an beiden Enden offen ist, so daß ein Theil des Gases zwischen seiner äußern und der innern Ofenwand emporsteigen, und dann durch eine oder durch mehrere Oeffnungen abgeleitet werden kann. Diese Einrichtung kann gleich der vorhergehenden, bei offener oder bei einer mit einem blechernen Deckel verschlossenen Gicht, angewendet werden;

4) endlich werden die Gase in der Esse über der Gichtöffnung aufgefangen, und es werden sowohl die Thüren zum Aufgeben der Gichten, wie auch die obere Oeffnung der Esse, in den Zeiträumen, in denen nicht aufgegeben wird, sorgfältig verschlossen gehalten.

Das erstere Verfahren ist dasjenige, welches der Entdecker dieser so wichtigen Benutzung der Gichtengase, Hr. Bergrath Faber du Four, zuerst zu Wasseralfingen im Württembergischen und zu Neu-Joachimsthal in Böhmen eingerichtet hat, und das später in vielen andern deutschen und in vielen französischen Hütten, mit mehr oder weniger wesentlichen Veränderungen, ebenfalls angewendet wurde. Dahin gehört besonders die Abänderung, daß man die Ableitungsöffnungen höher als Hr. Faber anbrachte, nach dessen Angabe sie sich in einer Höhe von 3/10 der ganzen Höhe des Ofens, von oben nach unten gerechnet, befinden. Dieß war offenbar viel zu niedrig, da die Materialien, welche den Ofenschacht ausfüllen, sich schon im geschmolzenen Zustande befinden, und die Gase durchaus ihren reducirenden Einfluß auf das Eisenoxyd ausüben müssen. Alsdann haben sie auch eine viel zu hohe Temperatur, so daß der Wärmeverlust sehr bedeutend ist; denn es werden die Gase alsdann aus dem Ofen an Punkten abgeleitet, wo |365| sie noch einen sehr wesentlichen Nutzen haben. Der Ofen muß daher einen Wärmeverlust erleiden, und die nothwendige Folge davon ist ein größerer Brennmaterialverbrauch. Die Hohöfen zu Wasseralfingen und zu Neu-Joachimsthal sind ungefähr 32 Fuß hoch; sie haben sechs 19 1/2 Zoll hohe, 8 1/2'' breite und ungefähr 10' von der Gichtöffnung entfernt liegende Ableitungsöffnungen. Diese Hohöfen producirten ungefähr fünf Tonnen täglich, und es waren die abgeleiteten Gase hinreichend zur Feuerung der Gebläse-Dampfmaschine und eines Weißofens. Diese Methode hat das Vortheilhafte, daß wenig Veränderungen an dem Ofen erforderlich sind; die Gicht wird nicht enger gemacht und die Art und Weise des Aufgebens bleibt auch unverändert. Dagegen ist es ganz augenscheinlich, daß dem Ofen nur ein Theil des Gases entzogen werden kann. Eine weit größere Menge kann abgeleitet werden, wenn man die Gichtöffnung mit einem Deckel verschließt; allein wenn dieselbe weit ist, so hat der Verschluß einige Schwierigkeiten. Jedoch hat Hr. Levi verschlossene Gichten auf mehreren Hütten, z.B. bei den Hohöfen zu La Voulte an der Rhone gesehen, und es lieferte diese Einrichtung sehr gute Resultate.

Die Hohöfen Le Pouzin zu La Voulte sind ungefähr 57 engl. Fuß hoch, und in der Gicht 6 Fuß 4 Zoll weit. Die Gase werde durch sechs Oeffnungen in den Wänden des Ofenschachts abgeleitet, und sammeln sich in ein ringförmiges Reservoir, welches den obern Theil des Schachtes umgibt. Aus diesem ringförmigen Behälter wird das Gas durch eine Röhre dahin geführt, wo man es benutzen will. Fig. 12 ist ein senkrechter Durchschnitt der Gicht des Hohofens, nebst Röhren zur Ableitung der Gase, und mit dem Verschluß der Gichtöffnung, den wir sofort näher beschreiben wollen.

Rings um die Gichtöffnung befindet sich ein gußeiserner Kranz mit einem doppelten aufrecht stehenden Rande, von etwa 8 Zoll Höhe. Zwischen beiden Rändern bleibt ein etwa 4 Zoll weiter ringförmiger Raum, der mit Wasser ausgefüllt ist. In dasselbe tritt der cylinderförmige Rand eines Deckels von starkem Eisenblech, der mittelst eines Hebels, wie Fig. 12 zeigt, leicht gehoben und seitwärts geschoben werden kann. Unter diesem Deckel liegen Schienen, die Fortsetzung der Förderbahn, auf denen die Auflaufwagen bis über die Gichtöffnung geschoben werden. Diese kleinen eisernen Wagen haben einen beweglichen Boden, den man mittelst einer einfachen Vorrichtung auf der einen Seite öffnen, und den Inhalt, Kohks oder Beschickung, in den Ofen fallen lassen kann. Es ist ein sehr wesentlicher Punkt, daß das |366| Aufgeben recht rasch bewirkt wird, da begreiflicherweise während dieses Zeitpunktes recht wenig Gase durch die Canäle abgeleitet werden können, und sie meistentheils durch die Gichtöffnung entweichen.

Aus diesem Grunde wendet man auch weit lieber die Einrichtung mit dem Cylinder oder Trichter an, wie sie in Fig. 13 im Durchschnitt dargestellt ist. Ein solcher Trichter besteht aus Gußeisen oder starkem Eisenblech, und ist entweder cylindrisch, oder nach unten zu etwas erweitert, wie Fig. 13 näher zeigt. Er ist 6 bis 7 Fuß hoch, und der Durchmesser so, daß zwischen seinen äußern Wänden und dem Schachtfutter ein etwa 1 Fuß breiter ringförmiger Raum bleibt. Der obere Theil des Trichters ist an einem Kranz befestigt, der auf einem gußeisernen Kranz, welcher den Rand der Gichtöffnung bildet, fest aufliegt. Das Gas wird aus dem ringförmigen Raum durch eine oder durch mehrere Oeffnungen abgeleitet. Gußeiserne Trichter sind blechernen vorzuziehen, weil sie weniger leicht verbrennen. Manche der ersten dauerten zwei bis drei Jahre, während blecherne Trichter nach neun Monaten verbrannt seyn können.

Sehr häufig ist nun der Trichter mit einem Gichtdeckel verbunden. Diese Einrichtung ist bei den sieben Hohöfen der großen Hütte Le Creusot in Frankreich angewendet, und Fig. 14 gibt einen Durchschnitt von dem obern Theil des Hohofens mit dem Trichter, dem Ableitungscanal und dem mit Wasser abgesperrten Deckel.

Zu Givors, ebenfalls in Frankreich, wendet man eine ähnliche Einrichtung an, allein der Hohofen ist weit kleiner, und hat nur eine 4 Fuß weite Gicht. Statt eines Deckels, der durch einen Hebel gehoben wird, hat der Deckel die Einrichtung eines Schiebers, und das Aufgeben wird wie bei den Hohöfen zu Le Pouzin bewirkt. Die Gase werden zu Givors sehr vollständig gesammelt, und das Aufgeben erfolgt mit großer Schnelligkeit. Obgleich der Ofen täglich nur 20 Tonnen Roheisen zum Gießereibetriebe producirt, so gibt das abgeleitete Gas dennoch das Brennmaterial für eine Dampfmaschine von 40 Pferdekräften und für zwei Lufterhitzungsöfen.

Die auf den großen Eisenwerken zu La Voulte und Terre-noire angewendeten Einrichtungen sind von den oben beschriebenen wesentlich verschieden. Hier steht die Röhre, durch welche die Gase entweichen, mit der Esse in Verbindung, und liegt höher als die Thüren zum Aufgeben. Letztere sind durch gußeiserne Schieber verschlossen. Die obere Oeffnung der Esse ist ebenfalls mit einem eisernen Deckel verschlossen, |367| der durch einen Hebel und ein Gegengewicht leicht aufgehoben werden kann. Um das mögliche Einströmen der atmosphärischen Luft in die Röhren, welche die Gase abwärts leiten, zu verhindern, hat man eine sehr sinnreiche Vorrichtung angebracht. Es bildet nämlich das Gegengewicht von dem Deckel der Esse ein Schieberventil, so daß die Verbindung unterbrochen wird, sobald man den Eisendeckel zu öffnen sich genöthigt sieht, indem das Ventil sich alsdann schließt. Dadurch werden alle Unfälle verhindert, weil die Arbeiter sicher den Deckel öffnen, indem sie sonst von den schädlichen Gasen erstickt werden könnten. Hier, so wie bei den Pouzin-Hohöfen, ist es ein Punkt der größten Wichtigkeit, das Aufgeben so rasch als möglich zu bewirken, da keine Gase abgeleitet werden können, während die Thüren offen stehen. Betrachtet man die erlangten ökonomischen Wirkungen, so erscheinen diese Betriebseinrichtungen im höchsten Grade vortheilhaft. Zu La Voulte berechnet man die Kraft, welche durch die Benutzung der von einem Hohofen abgeleiteten Gase hervorgebracht wird, auf siebenzig dynamische Pferdekräfte.

Die Benutzung der Hohofengase ist in Frankreich ganz allgemein; Hr. Montefiore Levi sah zu Creusot, La Voulte, Terre-noire, Le Pouzin, Givors etc. den besten Erfolg davon. Wegen der Anwendung mehrerer verschiedener Einrichtungen läßt sich annehmen, daß gegen alle Einwürfe zu machen sind. Nirgend hat aber eine nachtheilige Explosion durch die Bildung explodirender Gase in den Ableitungsröhren stattgefunden, obgleich man diesen Einwurf gegen die Benutzung der Hohofengase oft gemacht hat. Hr. Levi bemerkt, daß in einer Tiefe von 6 Fuß in den Hohöfen zu Ougrée in Belgien, der Druck der Gase gleich einer dreizölligen Wassersäule sey, es findet daher in den Röhren stets ein Druck des Gases statt, und es kann also unmöglich Luft eindringen. Wenn man statt weiter Leitungsröhren, in welche die Gase durch den eigenen Druck einströmen, engere Röhren und einen künstlichen Zug anwendet, so ist die Gefahr, daß atmosphärische Luft eindringt, und explodirende Gemische entstehen, jedenfalls beseitigt.

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Bunsen und Playfair, über den Proceß der englischen Roheisenbereitung, im polytechnischen Journal Bd. CVII S. 271, 364 und 433; Ebelmen's Untersuchungen Bd. LXXXV S. 33 und Bd. XCIV S. 44.

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