Titel: Gruner, über die beste Verwendungsweise der Brennmaterialien beim Hüttenbetriebe.
Autor: Gruner, L.
Fundstelle: 1856, Band 142, Nr. XLVI. (S. 194–207)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj142/ar142046

XLVI. Ueber die beste Verwendungsweise der Brennmaterialien beim Hüttenbetriebe; von Hrn. L. Gruner, Oberbergingenieur zu Saint-Etienne.

Aus dem Bulletin de la Société de l'Industrie minérale, T. I. p. 239.

Vorstehenden allgemeinen Betrachtungen des Hrn. Lan füge ich einige Thatsachen hinzu, um den Hüttenleuten die Wiederholung schon angestellter Versuche zu ersparen und überdieß die Richtung anzugeben, in welcher neue Versuche zu unternehmen seyn dürften.

Der zu erreichende Zweck besteht im Weglassen der Roste bei den Flammöfen, welche offenbar einen sehr bedeutenden Brennmaterialverlust verursachen.

Man hat statt derselben verschiedene Vorrichtungen angewendet, die wir durchgehen wollen.

1. System der Waleser Oefen zu Swansea. In den Kupferhütten zu Swansea in Südwales hat man zwar eine Art Rost, der aus wenigen und weit auseinander liegenden Stäben besteht, beibehalten, man läßt aber auf demselben große Stücke von Cinders oder Rostkohks sich anhäufen, die durch viele Zwischenräume einen sogenannten Klinkerrost bilden, durch welchen die Luft dringen kann, während die kleinen Brennmaterialbruchstücke nicht durchfallen können. Dieses System, dessen Vortheile Hr. Le Play 30) auseinandergesetzt hat, wurde von englischen Schmelzern erfunden, hauptsächlich in der Absicht, das wohlfeile Anthracitklein benutzen zu können, welches mehr als die Backkohlen durch die Roststäbe fällt.

Bei dieser Vorrichtung erhitzt sich die Luft, indem sie die rothglühenden Klinkermassen durchströmt und verwandelt sich dann in Kohlenoxydgas, |195| indem sie durch eine 20 bis 24 Zoll starke glühende Brennmaterialschicht streicht. Dieser Apparat ist daher ein wirklicher, aber höchst einfacher Generator. Er ist hauptsächlich dann zweckmäßig, wenn ein verhältnißmäßig sehr großer Flammofen mäßig aber gleichförmig gefeuert werden soll. Dieß ist nun hauptsächlich bei den Kupferrostöfen der Fall. Der Röstproceß wird in den Waleser Oefen durch 120 Kil. Anthracit auf 1000 Kil. Erz bewirkt, während in gewöhnlichen Rostöfen bis 500 Kil. Steinkohlen dazu erforderlich sind.

Bei Backkohlen ist jedoch diese Einrichtung nicht wohl anwendbar, denn die nur durch eine Esse angesaugte Luft würde eine so starke und zusammengebackene Brennmaterialschicht nicht durchströmen können.

Die Anwendung dieses Verfahrens ist auch dann schwierig, wenn es sich, die Beschaffenheit des Brennmaterials sey welche sie wolle, darum handelt, eine sehr hohe und eine in Beziehung auf Stärke, oxydirende oder reducirende Wirkung der Flamme, sehr veränderliche Temperatur zu erlangen.

Die Schmelzer zu Swansea können jedoch mit einem zweckmäßigen Gemenge von Steinkohlen und Anthracit und mit einer minder starken Schicht desselben auf dem Rost, sehr leicht die zur Schmelzung der Erze, der Steine und des Rohkupfers erforderliche Temperatur hervorbringen; bei diesem Processe sind aber diese Oefen nicht so vortheilhaft als die gewöhnlichen, und auch nicht so vortheilhaft wie zum Rösten. Uebrigens ist bei diesen verschiedenen Schmelzprocessen nie eine plötzliche Verstärkung oder häufige Veränderung in der Beschaffenheit der Ofenatmosphäre erforderlich. Zum Puddeln des Eisens würde daher diese Feuerungsmethode selbst dann nicht taugen, wenn das Material aus einer geeigneten Vermengung von Steinkohlen und Anthracit bestände. Zweckmäßiger würde sie bei Schweißöfen seyn, aber auch hier wäre Brennmaterialverlust unvermeidlich, denn wenn man viel Klinker fallen läßt, so würde damit auch viel Kohlenklein verloren gehen.

2. System mit eigentlichen oder unabhängigen Generatoren. Eine zweite Vorrichtung, welche in gewissen Fällen den angegebenen Nachtheilen abhilft, besteht in besonderen Generatoren; jedoch nur in gewissen Fällen, denn es ist klar, daß die Generatoren mit Rost den Hauptfehler der Flammöfen vollständig bestehen lassen. Es kann daher zur Zeit nur von Schacht-Generatoren die Rede seyn.

Die Einrichtung derselben dürfen wir als bekannt voraussetzen: man weiß, daß bei der einen, nach dem Vorschlag des verstorbenen Ebelmen 31), |196| die Asche der Brennmaterialien durch Schmelzen entfernt wird, und in diesem Fall ist der Betrieb ununterbrochen, während derjenige der übrigen intermittirend ist, da zu gewissen Zeiten das Wegnehmen der Schlacke und der Asche im festen oder teigigen Zustande nothwendig ist. Die zu treffende Wahl hängt von der Arbeit ab, für welche man die Gase erzeugt.

Alle diese Generatoren wurden jedoch, nachdem sie eine Zeit lang bei den Eisenhüttenleuten in Gunst gestanden hatten, fast überall aufgegeben. Lag dazu ein eigentlicher Grund vor?

Ich muß dieß verneinen, obgleich ich die Vertheidigung aller je in Vorschlag gebrachten Generatoren nicht übernehmen möchte. Mit Recht kann man ihnen vorwerfen, daß sie eine zu große Triebkraft beanspruchen und Constructionen erheischen, die gänzlich außer Verhältniß mit dem zu erreichenden Zweck stehen. Wenn für jeden Flammofen ein besonderer Generator erforderlich ist, so ist einleuchtend, daß Platz und Ausgaben weit bedeutender sind, als bei den gewöhnlichen derartigen Oefen.

Meines Erachtens könnte die Aufgabe auf zwei ganz entgegengesetzte Weisen gelöst werden.

3. Gemeinschaftlicher Generator für mehrere Oefen. Man könnte einen einzigen Generator von großen Dimensionen, eine Art Hohofen von geringer Höhe, aber mit weitem Kohlensack und engem Herde vorrichten, und in dem letztern die Asche, nach dem Verfahren von Ebelmen, schmelzen. Ein solcher Generator könnte alle Gasflammöfen einer Hütte speisen. Ich weiß aber nicht, ob die Anlagekosten des großen Ofens und der vielen Leitungen, besonders aber der Wärmeverlust in Folge des langen Weges der Gase zwischen Generator und Flammofenherd, die Vortheile dieses Systems nicht großentheils wieder aufheben würden. Die Erfahrung allein kann dieß entscheiden.

4. Oefen mit Gebläsen, ohne oder mit Rosten. Das zweite Verfahren hat die Nachtheile des erstern nicht; die Versuche sind leicht auszuführen und erfordern nicht in allen Fällen einen so gänzlichen Umbau der schon vorhandenen Apparate. Uebrigens sind bereits mehrere Versuche dieser Art gelungen und die an verschiedenen Orten erlangten Resultate sollen hier mitgetheilt werden.

Diese zweite Methode besteht im Allgemeinen darin, die gewöhnlichen Feuerungsräume der Flammöfen in Generatoren zu verwandeln und zwar indem man sie möglichst wenig verändert. Aus diesem Gesichtspunkte sind die Feuerungsräume mit Klinkerrosten, wie bei den oben erwähnten Waleser Oefen, wohl zu berücksichtigen, und wenn man eine (später zu besprechende) Form zur Einführung warmer Gebläseluft hinzufügt, damit die Gase gehörig verbrannt werden können, so würde man sie |197| auch beim Eisenhüttenbetrieb anwenden können, wenigstens wenn man nicht backende Kohlen zu verbrauchen hat.

Lange Zeit ist man der Meinung gewesen, daß zur vollständigen Verwandlung des atmosphärischen Sauerstoffes in Kohlenoxydgas eine dicke Schicht glühender Kohlen erforderlich sey, aus welchem Grunde auch die ersten Generatoren übertrieben hoch waren. Die Swanseaer Oefen aber, und besonders die Analysen von Ebelmen 32), beweisen, daß eine Höhe von 12 Zoll mehr als hinreichend ist und zwar selbst bei einer geringen Windpressung, wenigstens wenn die Luft vorher erwärmt wurde. Man kann daher die Generatoren auf die Größe der gewöhnlichen Feuerungsräume der Flammöfen reduciren, oder die letztern in jene verwandeln, indem man erwärmte Gebläseluft einströmen läßt und statt des Rostes eine feste Sohle vorrichtet.

Die ersten Versuche zur Ausführung der fraglichen Idee reichen bis ins Jahr 1841 hinauf. Die HHrn. Ebelmen, sowie Thomas und Laurens beschäftigten sich damit in Frankreich, Hr. Faber du Four in Deutschland und zu derselben Zeit mit noch besserem Erfolg Hr. B. Frèrejean auf der Hütte zu Crans in Savoyen.33) Letzterer scheint die Aufgabe zuerst auf eine praktische Weise gelöst zu haben. Im folgenden Jahre, im September 1842, sah ich nämlich auf der Hütte zu Crans alle Puddel- und Schweißöfen mit Windeinführung vorgerichtet und zu derselben Zeit einen, der mit Hohofengasen gefeuert wurde.

Ich beginne daher mit dieser Hütte die Uebersicht derjenigen, wo man mit größerm oder geringerm Erfolge die Puddel- und Schweißarbeit in Flammöfen ohne Rost und mit Windstrom betreibt.

Die Hütte zu Crans bei Annecy, an dem Fluß welcher aus dem See gleichen Namens hervortritt, besteht aus einem Holzkohlenhohofen, aus Comté- (Frisch-) Feuern und mehreren Puddel- und Schweißöfen, nebst den gewöhnlichen Zänge- und Streckapparaten der auf englische Art eingerichteten Hütten; die Betriebskräfte liefern Wassergefälle.

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Außer dem auf der Hütte selbst erzeugten Roheisen wird auch noch von mehreren benachbarten Hohöfen, z.B. von denen zu Epières und Gy angekauftes, verfrischt. (Die Hohöfen zu Crans und Epières wurden i. J. 1842 mit einem Gemenge von lufttrockenem Holze und Holzkohlen betrieben.)

Da die Steinkohlen zu Crans sehr theuer zu stehen kommen, so entschloß man sich, neben denselben Torf aus benachbarten Mooren und hauptsächlich eine in der Nähe der Hütte vorkommende Braunkohle zu verwenden. Zu gleicher Zeit wendete man sowohl beim Puddeln als Schweißen Gebläsewind an.

Die Puddelöfen hatten (1842) zweierlei Einrichtung: die einen waren einfach, hatten aber zwei Sohlen, wie die Oefen in der Champagne; die anderen waren doppelt, d.h. sie hatten zwei entgegengesetzte Arbeitsthüren und nahmen große Chargen auf. Der Feuerraum der einfachen Oefen war ein Quadrat von 0,90 Met. Seite. Um Gebläseluft einzuführen, befestigte man in der der Feuerbrücke gegenüberliegenden Wand zwei parallele und horizontale Wasserformen, 0,20 oder 0,25 Met. über den Roststäben. Die Formen waren ihrerseits mit einer fast eben so hohen Brennmaterialschicht bedeckt. Die Düsen hatten 0,04 Met. Durchmesser, die Pressung des Windes betrug durchschnittlich 0,38 bis 0,40 Met. Wassersäule und seine Temperatur 120° C. Die Erwärmung der Luft erfolgte in einem kleinen Apparat, welcher unten in der Esse des Puddelofens angebracht war. Zur Vermeidung der Gasverluste durch den Aschenkasten ließ man die Roststäbe durch Asche und Cinders sich gänzlich verstopfen. Nach drei oder vier Hitzen nahm man an den Seiten des Rostes drei oder vier Stäbe weg, um den Ueberschuß der Asche vom Rost wegzuschaffen, was sehr schnell und ohne zu großen Verlust an Rostkohks bewirkt wurde. Um jedoch denselben noch mehr zu vermindern, ließ Hr. Frèrejean dem Schürloch gegenüber eine besondere Oeffnung anbringen, durch welche man bei jeder Reinigung zwei fast kugelförmige Schlackenmassen von 0,30 bis 0,40 Met. Durchmesser herausnahm, die von den beiden Seiten des Rostes herrührten. Diese Arbeit war aber weit mühseliger als die gewöhnliche Reinigung.

Was nun die erlangten Resultate betrifft, so hat mir Hr. Frèrejean unlängst die Vortheile und Nachtheile seines Betriebsystems brieflich folgendermaßen mitgetheilt:

„Die so eingerichteten Oefen haben etwa drei Jahre im Betriebe gestanden.34) Die Arbeit machte sich gut. Die hauptsächlichste Ersparung, |199| die man dabei erlangte, bestand in der Benutzung einer Steinkohle von geringer Qualität, welche ohne Gebläseluft zum Schweißen nicht gebraucht werden konnte.“

„Das Verhältniß des Brennmaterialverbrauchs bei den Oefen mit und ohne Gebläseluft war fast das von 19 zu 22, da man aber eine größere Menge von schlechten Kohlen benutzten konnte, so läßt sich die wirkliche Ersparung zu etwa 1/5 annehmen.“

Als ich im Jahr 1842 die Hütte besuchte, benutzte man ein Gemenge von Torf und Steinkohle von Rive-de-Gier, und wenn man letztere allein angewendet hätte, so würde ein Feuerraum von kleineren Dimensionen genügt haben.

Hr. Frèrejean gibt dann zwei Nachtheile an: „Zuvörderst beanspruchen diese Oefen viel Wind, wozu es in den meisten Hütten an hinreichender Betriebskraft fehlt. Ferner sind die Puddler daran gewöhnt, ihr Feuer nach Belieben zu regieren, was sie aber bei den Gebläse-Flammöfen nicht thun dürfen; die meisten können sich daher dieser Betriebsweise nicht leicht fügen und verlangen höhere Löhne. Dennoch wird man da, wo Betriebskräfte für Gebläse wohlfeil zu haben sind und wo man nur schlechte Steinkohlen zu benutzen vermag, einen wesentlichen Nutzen von der Anwendung der Gebläseluft ziehen, selbst wenn man den Puddlern höhere Löhne zahlen muß.“

Endlich citire ich auch aus einer Antwort auf eine meiner an Hrn. Frèrejean gestellten Fragen Nachstehendes:

„Das Ausströmen der Flamme aus der Arbeitsthür kann leicht dadurch vermieden werden, daß man die Esse beibehält; es kommen dann durchaus keine Klagen von Seiten der Puddler vor.“

Ich muß nun hinsichtlich der angeführten Nachtheile einige Bemerkungen beifügen:

Man bedarf zum Blasen einer gewissen Triebkraft, welche bei den gewöhnlichen Feuerungsräumen nicht nöthig ist, und man kann dieß als den wesentlichsten Nachtheil der neuen Oefen ansehen. Es wird jedoch die dazu erforderliche Kraft gewöhnlich zu hoch angegeben.

In den Anthracitöfen zu Swansea bildet sich das Kohlenoxyd durch den bloßen Zug, und in den mit gedörrtem Holze gefeuerten Oefen zu Lippitzbach in Kärnthen bildet sich dieses Gas, nach den Angaben Leplay's ebensogut durch den bloßen Zug als mittelst eines Gebläses. Eine starke Pressung erscheint daher unzweckmäßig, aber es muß nothwendig die Luft erhitzt werden. Statt eines Cylindergebläses reicht ein einfacher Ventilator aus; in einer großen Hütte könnte der von Lemielle |200| erfundene Ventilator, auf den ich später zurückkomme, oder der Fabry'sche angewendet werden.

Der zweite Nachtheil hängt zum Theil von der Geschicklichkeit der Arbeiter ab und läßt sich auch vermeiden; man kann nämlich die zeitweise nothwendige höhere Temperatur durch Verstärkung des Luftvolums mittelst eines an der Windleitung angebrachten Hahns erlangen. Hr. Frèrejean schreibt mir bezüglich dieser Frage Folgendes: „Unsere Oefen waren mit diesem Hahn versehen, und ich zweifele nicht, daß ein intelligenter und aufmerksamer Arbeiter nach einiger Erfahrung im Stande ist, die Luftmenge entsprechend der in den verschiedenen Phasen der Arbeit erforderlichen Temperatur zu bestimmen. Die Gewohnheit der gewöhnlichen Puddler, zwischen den Stäben des Rostes zu stochern, um sofort einen höhern Hitzgrad zu erreichen, ist allerdings schwer zu überwinden.“

Dennoch ist dieß geschehen, wie eine dreijährige Erfahrung mit den Gebläseöfen und dann das Puddeln mit Hohofengasen dieß beweist. Um aber diese Verstärkungen der Hitze und die plötzlichen Veränderungen derselben zu bewirken, ist außer den Formen, durch welche die Luft mitten in das feste Brennmaterial geführt wird, noch eine andere Form zur Verbrennung des Kohlenoxyds selbst erforderlich, wie man dieß bei allen Gasflammöfen sieht.

Hütte zu Rivière. Mit Steinkohlen gefeuerter und mit Gebläse versehener Ofen. Die Hütte zu Rivière im Depart. der obern Vienne ist eine der am besten betriebenen in der Gruppe von Perigord; ich besuchte sie im Herbst 1849 zum erstenmale. Sie bestand damals aus einem Hohofen, aus vier Comtéfeuern, deren Ueberhitze Flammöfen feuerte und auf welche zwei mit Steinkohlen gefeuerte Schweißöfen folgten. Ein großes Schaufelrad von 8,33 Meter Durchmesser betrieb ein Stabeisenwalzwerk von zwei Gerüsten, jedes mit zwei Walzen, und ein aus drei Gerüsten, jedes mit drei Walzen bestehendes Feineisenwalzwerk. Ein zweites Rad von gleichen Dimensionen diente zum Betriebe einer großen Drahtzieherei und einer Fabrik von Pariser Stiften. Man verfrischte nicht allein das Roheisen der eigenen Hohöfen, sondern auch dasjenige der Hohöfen von Firbey in der Dordogne in Comtéfeuern; das Zängen geschah zwischen Luppenwalzen. Die Kolben wurden bei Steinkohlenfeuer ausgeschweißt und dann durch das Feineisenwalzwerk zu feinen Handels-Eisensorten und zu Material für die Drahtzieherei ausgewalzt.

Im Jahre 1849 war der Flammofen auf die gewöhnliche Weise eingerichtet und man hatte nur, um eine Brennmaterial-Verminderung zu erreichen, nach und nach seine Dimensionen verkleinert. Die Höhe der |201| Gewölbkappe über der Herdsohle überstieg 0,30 Meter nicht und man setzte nur 200 Kilogr. Materialeisen auf einmal ein; man machte in 24 Stunden 30 Chargen, d.h. man schweißte 6000 Kilogr. Kolben aus. Der Abbrand belief sich auf 10 Proc. und es wurden auf die Tonne oder 1000 Kilogr. 500 bis 550 Kilogr. beste Newcastler Steinkohlen verbraucht. Obgleich diese Resultate schon sehr gut waren, so waren sie doch, wegen der hohen Preise der Steinkohlen, noch sehr lastend. Um sie daher noch zu verbessern, rieth ich dem Director der Hütte, Gebläsewind anzuwenden, was auch mit vielem Geschick geschah. Bei meinem zweiten Besuch im Jahr 1850 fand ich den neuen Ofen im Betriebe. Rost und Aschenfall waren weggelassen und der Feuerraum bestand aus einem viereckigen niedrigen Schacht mit senkrechten Wänden, dessen Sohle einen geringen Fall von der Brücke nach der entgegengesetzten Seite hatte. An dieser letztern befand sich eine Thür, durch welche alle zwölf Stunden eine Reinigung dieses Generators von den Schlacken bewirkt wurde. Auf jeder der schmalen Seiten desselben führte eine horizontal liegende Form Gebläsewind mitten in das Brennmaterial und verwandelte dasselbe in Kohlenoxyd- und Kohlenwasserstoffgas. Die Verbrennung dieser Gase erfolgte über der Brücke mit Hülfe einer dritten Form mit langem aber niedrigem Maul, wodurch ein sehr dünner Luftstrom, fast parallel mit dem Ofengewölbe (oder vielmehr in einer gegen den Herd schwach geneigten Richtung) durch den Feuerraum geführt wurde, wie es bei den meisten Gasöfen geschieht. Man hatte daher einen wirklichen Generator, jedoch von sehr einfacher Einrichtung. Durch leicht bewegliche Hähne konnte man die Intensität des Feuers nach Belieben steigern oder vermindern und die Flamme abwechselnd oxydirend oder reducirend machen. Da man aber die Esse sehr verkürzt hatte, so drang die Flamme gewöhnlich durch die Arbeitsthür hinaus und hinderte das Eindringen der äußern kalten Luft in den Ofen. Der Abbrand wurde so bis auf 9 Proc. und der Kohlenverbrauch bis auf 300 oder 350 Kilogr. per Tonne Eisen vermindert. Anfänglich führte man den Wind kalt in den Ofen, mußte ihn aber später erhitzen. Nach einer neuern Nachricht stand der Ofen seit 1850 bis Ende 1855 in gutem und regelmäßigem Betriebe und lieferte sehr genügende Resultate.35)

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Der Ofen zu Rivière wurde niemals zum Puddeln angewendet, es ist aber einleuchtend, daß er dazu ebensogut wie zum Schweißen verwendet werden könnte; man müßte nur der Esse ihre ganze Höhe lassen, damit die Flamme nicht zur Arbeitsthür herausdringt und dem Arbeiter hinderlich wird.

Der Apparat zu Rivière scheint eine wesentliche Verbesserung desjenigen zu Crans zu seyn, nur fragt es sich, ob mit einer minder reinen Kohle das Reinigen von Schlacken nicht zu häufig wiederholt werden müßte und dadurch zu störend für den Betrieb wird, ob es daher unter diesen Umständen nicht zweckmäßiger seyn dürfte, das Schmelzen der Asche zu versuchen; dazu wären jedoch, wie ich fürchte, theurere Vorrichtungen erforderlich. Um die Asche in flüssige Silicate zu verwandeln, müßte man nämlich eisenreiche Schweißofenschlacken zuschlagen, welche aber die Ziegelsteine des Feuerraums zerfressen würden; man müßte daher Wände von Roheisen, die durch Wasserströme abgekühlt werden, anwenden, wie dieß bei den Feineisenfeuern und auch bei Puddel- und Schweißöfen der Fall ist. Solche Vorrichtungen würden hauptsächlich dann erforderlich seyn, wenn man einen gemeinschaftlichen Generator für mehrere Flammöfen einer großen Hütte erbauen wollte. Alle den Schmelzraum umgebenden Wände müßten alsdann aus Wasserkästen bestehen.

Torfgashütten gibt es mehrere. Ueber den zu Crans vorhandenen hoffen wir bald Mittheilungen des Hrn. Frèrejean veröffentlichen zu können.36) Einen zu Undervilliers im Schweizer Jura seit mehreren Jahren im Gange befindlichen Torfgasofen sah ich im Jahre 1853 und er wird noch fortwährend mit Vortheil betrieben.

Die Hütte zu Undervilliers hat fast dieselbe Einrichtung wie die zu Rivière; man verfrischt das Holzkohlenroheisen in Comtéfeuern, zängt die Luppen zwischen den Luppenwalzen, schweißt die Kolben im Torfgasofen aus und verwalzt sie mittelst eines Feineisenwalzwerkes hauptsächlich zu Material für feinere Drahtsorten.

Der Gasofen liegt an dem Flammofen und ersetzt dessen Feuerungsraum. Er ist nach den Grundsätzen derjenigen eingerichtet, die Ebelmen Generatoren mit umgekehrter Verbrennung nennt (beschrieben im polytechn. Journal Bd. CXXXVII S. 34). Es ist ein Schacht von feuerfesten Ziegelsteinen, mit senkrechten Wänden, dessen innerer Raum |203| 0,40 Meter gegen 0,50 Met. mißt und eine Höhe von 1,50 Meter hat. In einer der schmalen Wände befinden sich zwei horizontale und parallele Formen, 0,35 Met. über der Generatorsohle. Unmittelbar unter den Formen ist eine Thür angebracht, die gewöhnlich verschlossen ist und zur Reinigung dient. Den Formen gegenüber ist in gleicher Höhe mit der Sohle eine Oeffnung angebracht, die gleiche Breite mit dem Ofen und eine Höhe von 0,55 Meter hat. Durch dieselbe entweichen die Gase, welche durch einen senkrechten Canal zwischen dem Generator und dem Flammofen, sich direct in den Raum über der Brücke begeben. Eine mit feuerfestem Thon bekleidete gußeiserne Röhre geht horizontal quer durch denselben Raum und führt in der Richtung des Flammofens gepreßten und erhitzten Gebläsewind durch eine Reihe sehr kleiner Löcher, welche als Düsen wirken, mitten in den Gasstrom.

Der Generator ist seiner ganzen Höhe nach, d.h. 1,50 Meter beständig mit Torfsteinen gefüllt. Die Gichtöffnung ist durch eine gußeiserne Platte verschlossen und ein Aufschütter mit doppeltem Register gestattet das Aufgeben ohne Gasverlust.37)

Der Torf ist nur an der Luft getrocknet.

Der Flammofen selbst besteht aus zwei Theilen: aus einer ersten Abtheilung für die Weißglühhitze und aus einer zweiten, kleinern für die vorbereitenden Rothglühhitzen. Im untern Theil der Esse befindet sich der Lufthitzungsapparat, welcher nach Art der Wasseralfinger eingerichtet ist. Die damit erwärmte Luft dient aber nur zur Verbrennung der Gase, während die Düsen des Generators kalte Luft zugeführt erhalten, obgleich dieß meines Erachtens sehr unzweckmäßig ist. Anderntheils erscheint die |204| Windpressung übertrieben, denn sie beträgt 0,30 bis 0,40 Meter Wassersäule.

Jede Abtheilung des Schweißofens nimmt 250 Kilogr. Eisen in Form von Luppenstücken oder Kolben auf, und sobald sie in der zweiten Abtheilung rothglühend geworden sind, gelangen sie in die erste. Zum Ausschweißen und Auswalzen aller Kolben einer Charge sind 35 bis 40 Minuten erforderlich und in 6 Stunden gehen daher 2000 Kilogr. Nach Verlauf dieser Zeit muß man den Generator reinigen, eine weder langdauernde noch mühsame Arbeit, da der Torf nur 4 bis 5 Procent Asche enthält; er kommt von den aus Oxfordthon bestehenden Gipfeln des Jura.

Nach einem vierjährigen Durchschnitt verbraucht man zu 100 Kilogr. ausgewalztem Eisen 0,183 Kubikmeter oder etwa 85 Kilogr. Torf und der Abgang der Kolben beläuft sich auf 11,75 Proc.

Der Generator zu Undervilliers wirkt also schon seit mehreren Jahren regelmäßig und vortheilhaft, und dasselbe läßt sich von dem zu Crans sagen. Für den Torf ist daher die Frage wegen der Gebläsegeneratoren als gelöst zu betrachten, und nur wegen des Schmelzens der Asche müssen positive Versuche entscheiden, ob dasselbe in den verschiedenen Fällen vortheilhaft ist oder nicht.

Anthracit-Generator im Aostathal in Piemont. Die folgenden Bemerkungen über einen Gebläsegenerator der mit Anthracit gespeist wird, sind einem Reisebericht vom Jahre 1848 entnommen. Der im Aostathal verwendete Anthracit enthält zuweilen bis 25 Proc. Asche; er wird sowohl zum Puddeln als auch zum Schweißen benutzt. Der Generator besteht aus einem senkrechten Schacht von etwa 1 Meter im Quadrat Weite und 2 Meter Höhe. Das Brennmaterial ruht auf einem Rost von eisernen Stäben und unter demselben, in den Aschenfall, wird Gebläseluft eingeführt. Auf der Sohle des Aschenfalls befindet sich stets Wasser, um den Rost durch Auslöschen der durchgefallenen Cinders zu schonen, und vielleicht auch zur Vermehrung des Gasvolums durch Mischen des Windstroms mit Wasserdämpfen.

Der aus feuerfestem Mauerwerk bestehende Generatorschacht ist oben außerhalb mit einem gußeisernen Kasten versehen, von dem zur Seite eine Röhre abgeht, durch welche die Gase abziehen. Ein mit einem Register versehener Aufschütter dient zum Chargiren des Anthracits. Eine untere, gewöhnlich verschlossene Thür dient zur zeitweiligen Reinigung. Diese Einrichtungen sind nicht alle nachahmenswerth, und bei einem so unreinen Brennmaterial würde das Schmelzen der Asche wahrscheinlich vorzuziehen seyn.

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Jedenfalls ist der Generator mit umgekehrter Verbrennung zu Undervilliers vortheilhafter, weil dabei der Verlust durch den Rost wegfällt. Dessen ungeachtet ist aber der Generator im Aostathale mehrere Jahre auf eine genügende und vortheilhafte Weise im Betriebe gewesen und wird es auch noch seyn, da die erdige Beschaffenheit des Brennmaterials hier berücksichtigt werden muß.

Folgerungen und Anwendung der Generatoren in großen Hütten. Wenn wir jetzt nach den vielen erwähnten Beispielen noch an die in der vorstehenden Abhandlung von Hrn. Lan besprochenen und von Leplay 38) beschriebenen Holzgasöfen in Kärnthen erinnern, so wird es mir gestattet seyn, die Folgerung zu machen, daß in sehr vielen Fällen und bei allen Sorten von Brennmaterial, die Gasöfen oder die Oefen mit Gebläseluft entschiedene Vorzüge gegen die gewöhnlichen Rostflammöfen haben. Da schon die bisher an verschiedenen Orten angewendeten noch unvollkommenen Gasgeneratoren den Vorzug vor den gewöhnlichen Zugflammöfen verdienen, so darf man es um so mehr von Generatoren erwarten, die nach bessern Grundsätzen construirt sind.

Muß man aber diese Generatoren in allen Fällen anwenden? Würde es zweckmäßig seyn, sie in großen Steinkohlenhütten zu benutzen? Ich bin entschieden dieser Meinung. Wenn in dieser Beziehung noch keine ernstlichen Versuche gemacht worden sind, so rührt das daher, weil der verhältnißmäßig niedrige Preis der Steinkohlen es bis jetzt gestattet hat, von denselben 15 bis 20 Proc., in Form von Cinders die mit der Asche vermengt sind, zu opfern. Es scheint aber die Zeit gekommen zu seyn, wo die Preise der Steinkohlen wohl zu berücksichtigen sind und wohlfeilere Hüttenprocesse durch Brennmaterialersparung, nothwendig eingeführt werden müssen.

Man wirft dem neuen Verfahren besonders die bedeutenden Kosten vor, welche die Gebläse veranlassen, wodurch auch die Anlage der ganzen Hütte complicirter wird; die für die Gebläse erforderliche Triebkraft ist jedoch im Allgemeinen nicht bedeutend und leicht zu beschaffen. Bei nicht backenden Kohlen ist es, wie wir gesehen haben, gar nicht nothwendig Gebläsegeneratoren anzuwenden, da man mit Zuggeneratoren ausreicht, und zur Verbrennung der Gase mittelst Gebläsewinds sich mit Pressungen von 0,010 Meter Quecksilber- oder 0,13 Meter Wassersäule begnügen kann.

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In allen Fällen reicht man mit einem guten Ventilator aus; und wenn es sich darum handelt gleichzeitig alle Oefen einer Hütte mit Wind zu speisen, so würden die großen Wetterregulatoren der Steinkohlengruben sehr gute Dienste leisten. Die Ventilatoren von Fabry und Lemielle,39) scheinen besonders zweckmäßig zu seyn. Der letztere liefert Luft mit der Pressung von 0,10 bis 0,20 Met. Wassersäule; und mit 30 bis 35 Pferdekräften erzielte man leicht 10 Kubikmeter oder 13 Kilogr. Luft in der Secunde mit einer mittlern Pressung von 0,13 Meter Wassersäule. Ein solches Luftvolum würde aber hinreichen um das zur Speisung von 45 Puddelöfen erforderliche Gas zu erzeugen und zu verbrennen. Ein Puddelofen verbraucht nämlich in der Stunde nicht mehr als 100 Kilogr. gute Steinkohlen nach Abzug des Gewichts der Asche und des Cinders; der Verbrauch in der Secunde beträgt daher 1/36 Kilogr. Nun sind aber etwa 10 Kilogr. Luft erforderlich, um 1 Kilogr. Steinkohlen zu vergasen und vollständig zu verbrennen, also in der Secunde per Ofen etwa 10/36 Kilogr., was für die 13 Kilogr. Luft 46,8 Oefen entspricht.

Somit würde eine Triebkraft von 30 bis 40 Pferden auf den Ventilator von Lemielle angewendet, alle Oefen einer großen Walzhütte mit Wind versehen können; die Ueberhitze der Oefen, zweckmäßig benutzt, kann aber mehr Dampf erzeugen, als zum Betriebe der Zänge- und Streckapparate erforderlich ist.

Der einzige zu lösende Punkt ist daher die Frage, welche Methode, in jedem Falle die beste Art der Vergasung ist. Ich will diese Frage zu beantworten versuchen, wenigstens soweit die oben erwähnten Versuche es gestatten.

1) Bei einer gewöhnlichen Backkohle scheint mir ein eigentlicher Generator unzweckmäßig zu seyn. Die Kohle würde, wie in den Hohöfen, zusammenbacken und den Gasen den Durchgang versperren. Man muß daher die in Rivière angewendete Methode befolgen und bloß Oefen mit einem Windstrom anwenden. Es wäre nur noch das Schmelzen der Asche im Vergleich mit jener Methode zu versuchen.

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2) Wenn die Kohlen trockene (mit kurzer oder mit langer Flamme) sind, oder wenn man Braunkohlen oder Anthracit zu verarbeiten hat, so könnte man Oefen mit Gebläsewind, eigentliche Generatoren oder selbst Klinkerroste (wie zu Swansea) anwenden, vorausgesetzt daß man, für erforderliche Temperatursteigerungen, in die letztern Oefen ebenfalls erhitzte Gebläseluft einführen kann, um die Verbrennung der Gase besser zu bewirken. Die Wahl unter diesen drei Systemen hängt im Allgemeinen von Localumständen und besonders von dem größern oder geringern Aschegehalt ab. Es werden daher einige vergleichende Versuche erforderlich seyn; insbesondere müßte man den Ofen auf der Rivière-Hütte mit dem Generator mit umgekehrter Verbrennung zu Undervilliers vergleichen. Der letztere Generator könnte auch, wie wir sahen, leicht zum Schmelzen der Asche eingerichtet werden; es würde zu dem Ende hinreichend seyn, den in der Formhöhe liegenden Theil zusammenzuziehen und ihn mit gußeisernen Wassertrögen zu umgeben; als Flußmittel der Asche könnte man Schmiedeschlacke anwenden.

3) Für Torf, feuchte holzartige Braunkohlen (sogen. fossiles Holz) und auch für Holz, scheint mir der zu Undervilliers angewandte Generator, etwas erhöhet und oben etwas enger, der zweckmäßigste Apparat zu seyn. Wenn man die Gicht offen ließe, so könnte man ohne empfindlichen Verlust den Wasserdampf entweichen lassen, und anstatt wie zu Lippitzbach in Kärnthen, gedörrtes Holz anzuwenden, könnte man auch frisch gehauenes anwenden. Bei einem zu starken Aschegehalt könnte man auch hier den untern Theil des Herdes so einrichten, daß die erdigen Substanzen mittelst Zuschlag von Schmiedeschlacken in flüssige Silicate verwandelt würden.

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Le Play, Beschreibung der Hüttenprocesse, welche in Wales zur Darstellung des Kupfers angewendet werden u.s.w. Deutsch bearbeitet von Carl Hartmann. Quedlinburg und Leipzig, 1851.

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Man s. polytechn. Journal Bd. CXXXVII S. 33.

|197|

Im polytechn. Journal Bd. LXXXV S. 33, Bd. LXXXVIII S. 280 und Bd. XCIV S. 44.

|197|

Prof. Valerius zu Brüssel spricht in seinem i. J. 1843 zuerst erschienenen „Handbuch der Stabeisenfabrication“ (deutsch bearbeitet von C. Hartmann, 1844 und 1845, S. 133) von der Anwendung der Ventilatoren, welche Wind unter den Rost von Dampfkesseln führen, als einer Einrichtung, womit man auf einigen belgischen Hütten sehr vortheilhafte Resultate erlangt habe, und fügt hinzu, daß man dieses Verfahren auch bei Flammöfen anwenden könnte. – (Auf der Hütte zu Veckerhagen in Kurhessen hat man einen solchen Gebläse-Flammofen zum Umschmelzen des Roheisens zur Gießerei wieder abgeworfen. H.)

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Seit etwa 10 Jahren hat man diese Betriebsmethode aufgegeben, weil man fand, daß es zweckmäßiger sey, zum Puddeln Hohofengase und zum Schweißen Generatorgase, die aus Torf entwickelt werden, anzuwenden.

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Sehr gute Resultate hat man seit dem Jahre 1843 in Oberschlesien mit dem von dem verewigten Hütteninspector Eck zu Königshütte construirten, mit Steinkohlenklein gespeisten Gasflammofen zum Raffiniren des Kohksroheisens, welches vergossen oder verfrischt werden soll, erlangt. Zu Königshütte und Gleiwitz sind mehrere solche Oefen seitdem im Betriebe. Die erste Beschreibung davon enthält Karsten's Archiv, 2te Reihe, Bd. XX S. 475.

H.

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Ueber die Torfgashütte zu Bechscheiden und Rothburgehütte in Kärnthen, zu Kessen in Tyrol und zu Ebenau im Salzkammergute enthält das oben citirte Werk von Dr. Zerrenner schätzbare Nachrichten. – Zu Mandelholz bei Rothehütte am Harz sind auch einige Torfgas-Puddelöfen im Betriebe.

H.

|203|

Meiner Meinung nach wird es unter sehr vielen Umständen zweckmäßiger seyn, die Gicht des Generators offen zu lassen. In Folge der Stellung der Formen, der breiten Ausgangsöffnung gegenüber und unter der saugenden Einwirkung der Esse, würden fast alle Gase, selbst bei einer ganz freien Gicht, in den Flammofen strömen. Man würde diesen Zweck mit einer etwas hohen Esse, einem schwach gepreßten Winde und einem etwas hohen, oben etwas verengten Generator jedenfalls erreichen. Wendet man Torf, grünes Holz oder feuchte holzige Braunkohlen an, so würde man den Vortheil haben, diese Brennmaterialien in den obern Theilen des Generators zu trocknen, so daß die Wirkung dieser Brennmaterialien nicht durch eine zu große Wasserdampfmenge vermindert werden könnte. Derselbe Generator könnte auch zu Anthracit, gewöhnlichen Braunkohlen und allen nicht backenden Steinkohlen benutzt werden, und zwar ebensogut zu kleinen als zu Stückkohlen. Endlich könnte dieser Generator auch zum Schmelzen der Asche eingerichtet werden; er müßte dann in der Ebene der Formen verengt und der Herd wie der eines englischen Feineisenfeuers vorgerichtet werden; auf diese Weise könnten bei einem Zusatz von Schmiedeschlacken alle erdigen Substanzen geschmolzen werden.

Bei trockenem Brennmaterial würde dagegen, wie leicht einzusehen, ein Generator mit verschlossener Gicht vorzuziehen seyn.

A. d. O.

|205|

In seinem oben angeführten Werke. In dem Zerrenner'schen Werke sind zwei große und sehr ausgezeichnete Holzgashütten, die zu Brezowa in Ungarn und die zu Nadrag im Banate, beschrieben und durch Abbildungen erläutert. H.

|206|

Der Fabry'sche Ventilator ist beschrieben und abgebildet im polytechn. Journal Bd. CXXX S. 336, der Lemielle'sche in Rittinger's Bericht über die Bergwerksmaschinen der Pariser Ausstellung (Wien 1855), S. 80. – Der letztere wird jetzt sehr häufig in den Steinkohlengruben Belgiens und Nord-Frankreichs zur Wetterführung angewendet. Nach den Versuchen des Ingen. Glépin gibt er 55 bis 66 Procent Nutzeffect, der Fabry'sche bei 0,08 Meter Wassersäule ebenso viel.

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