Titel: Parry, über Verhinderung der Betriebsstörung solcher Hohöfen, deren Gichtgase benutzt werden.
Autor: Parry,
Fundstelle: 1859, Band 151, Nr. X. (S. 35–45)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj151/ar151010

X. Ueber die hauptsächlichsten Ursachen der Betriebsstörung solcher Hohöfen, deren Gichtgase benutzt werden, und über Mittel zur Verhinderung dieser Störungen; nebst allgemeinen Betrachtungen über die beste Form und die besten Verhältnisse der Hohöfen; von Hrn. Parry

Aus den Proceedings of the South Wales Institute of Engineers, 1858, Bd. I S. 25.

Mit Abbildungen auf Tab. I.

Bekanntlich kommen bei Hohöfen, denen man die Gichtgase entzieht, um sie in Röhren an entfernte Punkte zur Benutzung zu führen, statt sie, wie gewöhnlich, in der Gicht selbst zu verbrennen, Störungen des Betriebes vor. Es ist ferner bekannt, daß verschiedene Hohöfen auf verschiedene Weise und manche der Art gelitten haben, daß man die Benutzung der Gase wieder aufgeben mußte. Viele Hüttenleute sind der Meinung, daß die Verschiedenheit in der Zusammensetzung der Erze aus verschiedenen Grubendistricten in einer gewissen Verbindung mit diesen Störungen steht, weßhalb dieselben in einem Hüttendistrict bemerkbarer seyen als in dem andern. Andere sind der Meinung, daß für einen guten Hohofenbetrieb die Verbrennung der Gichtgase über der Erzgicht ein wesentliches Erforderniß sey.

Mein Zweck ist zu zeigen, daß wenn die Gase gesammelt werden, nachdem sie den Hohofen wirklich verlassen haben und nicht vorher, dessen Betrieb gar nicht gestört wird. Um dieß zu bewirken, müssen sie aus einem Raume abgeleitet werden, welcher über der Beschickungsoberfläche in der Gicht angebracht ist; denn wenn sie an irgend einem Punkte darunter, aus dem Ofen selbst und unter der Oberfläche der Erzgicht entnommen werden, so leidet der Betrieb mehr oder weniger, weil der aufsteigende Strom der heißen reducirenden Gase von seiner gewöhnlichen, regelmäßigen Richtung abgelenkt wird, während er doch in jeder Höhe des Ofenquerschnittes die gleiche Geschwindigkeit haben sollte. Wenn man die Gase z.B. durch Seitenöffnungen in dem Schachtfutter ableitet, so werden die dort liegenden Theile der Beschickung stärker erhitzt und chemisch angegriffen, als die in der Mitte befindlichen Theile. Leitet man dagegen die Gase aus der Mitte des Ofenschachtes ab, indem man eine Röhre unter die Oberfläche der Beschickung- und Kohksgichten einsenkt, so wird der mittlere |36| Theil heißer werden als die Seitentheile und es hat dieß, wie im vorhergehenden Falle, einen nachtheiligen Einfluß auf das Eisen und den Brennmaterialverbrauch. Dieß ergibt sich aus der folgenden Darstellung der bei mehreren verschiedenartig eingerichteten Hohöfen beobachteten Betriebsstörungen, sowie aus den mit Erfolg angewendeten Methoden zur Verhinderung derselben.

Das erste, zum Auffangen der Gase von mir angewendete Verfahren war dasselbe wie das auf dem Continent übliche. Eine eiserne Röhre wurde in die Gicht eingelassen, so daß ihr unterer Rand etwa 7 Fuß unter dem Gichtrande stand; sie war beiläufig 3 Fuß enger als die Gichtöffnung, so daß ein ringförmiger Raum von 1 1/2 Fuß Weite zwischen der eisernen Röhre und dem Schachtfutter in der Gicht blieb. Aus diesem Raum ließ man die Gase durch den im Ofen stattfindenden Druck mittelst eines Rohrs ausströmen, welche durch das Ofengemäuer ging. Wenn der Cylinder (die Röhre) mit Gichten gefüllt erhalten wurde, so entwich beiläufig ein Drittel oder ein Viertel von dem Gase in die freie Luft, während der Rest in den ringförmigen Raum überging. Wurde nun ein solches Verfahren ununterbrochen fortgesetzt, so zeigten sich stets Betriebsstörungen in Begleitung von schwarzen Schlacken und schlechtem Roheisen. Es ist einleuchtend, daß, wenn der Cylinder mit der Erzgicht gefüllt erhalten wird, sein Inhalt als ein loser Verschluß auf den Gasstrom wirkt, welcher durch den Druck von Unten aufwärts getrieben wird und denselben gegen den ringförmigen Raum, wo der Widerstand geringer ist, ablenkt, daher die Erze oder die Beschickung im Mittlern Theil des Ofens von dem aufwärtsgehenden Strome nicht genügend durchzogen und folglich nicht hinreichend erhitzt werden. Die diesen kalten Kern umgebende Beschickung erlangte dagegen einen außergewöhnlichen Hitzgrad, wie das das Verbrennen der Formen in ihrer Nähe bewies. Es müssen daher die Erze in dem äußern Theil des Ofens reducirt und vollständig gekohlt werden, während die den mittlern Theil einnehmenden Erze, je nach dem Grade, in welchem der aufsteigende Strom der heißen Gase von ihnen abgelenkt wird, nach der Schmelzzone hinabsinken, ohne durch und durch reducirt und gehörig gekohlt zu seyn. Vermengt sich nun daselbst letzterer Theil der Beschickung mit dem hinlänglich reducirten und schmelzen beide zusammen, so entsteht ein schlechteres Roheisen und schwarze Schlacke von den unreducirten Erzen.

Wenn man den eisernen Cylinder in der Gicht nur theilweis mit Beschickung gefüllt erhielt, so entwichen weit mehr Gichtgase in die Atmosphäre, wie vorauszusehen war, und es durchströmten daher mehr Gase die mittleren Theile des Ofens; bei einem solchen Verfahren war der Ofenbetrieb stets viel besser, aber es konnte nur ein kleinerer Theil des Gases |37| benutzt werden. Hohöfen mit Schächten von verschiedener Gestalt erlitten durch das obige System des Gasableitens Störungen in verschiedenem Grade. Bei den älteren Schächten mit engen Gichtöffnungen waren die Störungen weit geringer als bei den neueren Schachtformen mit weiten Gichten; der Versuch, aus letzteren einen bedeutenden Theil der Gase durch Einhängen einer engen Röhre abzuleiten, mißlang, und es mußte daher dieselbe durch eine weitere ersetzt werden.

Man könnte der Meinung seyn, daß, da dieselbe Wind- und Brennmaterial-Menge angewendet wurde wie vorher, der aufwärtssteigende Strom heißer Gase die gleiche reducirende und kohlende Wirkung auf die aufliegende Masse ausüben mußte, welche Richtung er immerhin beim Entweichen an den höheren Theilen des Ofens genommen haben mag, indem, wenn auf den mittlern Theil der Beschickungsgicht nicht gehörig eingewirkt wurde, dagegen der äußere mantelförmige Theil diese Einwirkung um so mehr erfuhr. Berücksichtigt man aber, daß das Eisen nur eine gewisse Menge von Kohlenstoff und nicht mehr aufnehmen kann, so ergibt sich, daß dasselbe, nachdem es dieses Verhältniß erhalten hat und dann in den äußeren Theilen des Ofenschachtes, wo heiße Gase in Ueberfluß vorhanden sind, der Kohlung noch weiter ausgesetzt wird, sich mit keiner weitern Menge verbinden und daher dem in den mittleren Theilen des Ofens gebildeten Eisen seinen fehlenden Kohlenstoff nicht ersetzen kann.

Es war nun klar, daß kein System des Ableitens der Gase aus dem Hohofenschacht durch die Seitenwände (man mag einen gußeisernen Cylinder in die Gicht einlassen, oder ringsum in dem Schachtfutter Oeffnungen anbringen, welche die Gase in einen jenes umgebenden Raum führen) ohne größere oder geringere Benachtheiligung des Betriebes angenommen werden kann und daß daher irgend eine andere Einrichtung getroffen werden muß. Da nun die Störung dadurch entstand, daß man die Gase von einem Punkte unter der Oberfläche der Beschickungsgicht und von den Seiten des Schachtfutters ableitete, so kann die einzige vorwurfsfreie Methode nur darin bestehen, daß man die Gase in einem Raum über der Oberfläche der Gichten sammelt, damit der Druck auf der ganzen Fläche der Gichtöffnung ausgeglichen wird und folglich die Gase gleich frei in der Mitte wie an den Seiten aufwärts strömen können. Dadurch wird der Ofen in seinen ursprünglichen Zustand zurückversetzt, insofern als die Richtung des heißen Gasstromes nach Aufwärts keinen ungleichen Widerstand erfährt; überdieß werden sämmtliche Gase, und nicht nur ein Theil derselben benutzbar. Um eine solche Gaskammer zu bilden, muß die Gichtöffnung verschlossen und das Aufgeben durch einen Trichter oder Aufschütter bewirkt werden. Es wurden verschiedene Formen desselben |38| vorgeschlagen und die zuletzt angenommene war ein tonischer Aufgeber, ähnlich dem auf der Codner-Park-Hütte angewendeten, welcher im Supplementband (1844) von Dr. Ure's Dictionary of arts abgebildet ist.7) Eine ähnliche Vorrichtung zum Aufgeben war schon im Jahre 1800 auf den Cyfarthfa-Eisenwerken im Gebrauch; der Kegel war in der Gichtöffnung angebracht und das Aufgeben erfolgte mittelst Körben auf den Scheitel des Kegels. Bei einem solchen Aufgeben der Gichten mußten die größeren Stücke der Kohks und der Beschickung nach der Mitte des Schachtes zu fallen, daher in dieser Richtung die Gase ungehinderter aufwärts strömen konnten. Wenn ein solcher Apparat an einem Ofen älterer Art mit conischem Schacht und enger Gicht in der Absicht angebracht wurde, um sämmtliche Gase aufzufangen, so hatte das einen ausgezeichneten Erfolg und der Hohofen producirte, je nach den Erzsätzen, jede Art von Roheisen, wie gewöhnlich. Aus dieser Thatsache schloß ich, daß das Ableiten der Gase von der Oberfläche der Beschickung, nebst der conischen Form der Aufgeber, allein die unerläßlichen Bedingungen für den Betriebserfolg aller Hohöfen seyen. Weitere Erfahrung hat jedoch die Unrichtigkeit dieser Folgerung erwiesen.

Ein in der Gicht weiter Hohofen wurde mit demselben Aufgebeapparat, der sich früher so erfolgreich bewiesen hatte, versehen; es stellten sich aber dieselben Betriebsstörungen ein, wie in den Fällen wo ein Theil der Gase durch eine in die Gicht eingehängte Röhre aufgefangen wurde. Da dieser Ofen nur bis 6 oder 7 Fuß von dem Gichtrande entfernt, gefüllt werden konnte, wo er (wegen der starken Wölbung des Schachtes in der Nähe der Gicht) 13 1/2 Fuß weit war, so war offenbar eine ganz neue Ofenform in Betrieb, nämlich ein Ofen von 37 Fuß Höhe statt 44, mit einer 13 1/2 Fuß statt 8 Fuß weiten Gicht; und da sich die Erze nicht dicht an die Wände anlegen, weil sie sich dort nicht in einander schieben können wie in den Centraltheilen des Ofens, so müssen sich die Gase an den Wänden hinauf freier entwickeln. Dieß bestätigte sich auch vollkommen, als man in der Nähe der Rast ein Loch durch die Ofenwand bohrte; in einem Kranz, 2 Fuß von dem Futter entfernt, zeigten sich nämlich die Schmelzmaterialien weißglühend, hingegen etwas weiter nach der Mitte zu fanden sich Stücke von schwarzen Kohks und von Eisenstein der noch nicht rothglühend geworden war. Der Aufgebeapparat wurde nun |39| 5 Fuß höher angebracht, so daß die Gichtenoberfläche nur in geringer Entfernung von der alten Oeffnung abstand, worauf der Ofengang wieder der gewöhnliche wurde. Daß aber die verminderte Höhe nicht allein den unregelmäßigen Gang des Ofens veranlaßte, hat sich seitdem herausgestellt; der Hohofen wurde nämlich, da er reparirt werden mußte, ausgeblasen und seine Reparatur dann in der Art ausgeführt, daß die Höhe 37 Fuß, die Gichtweite 7 1/2 und die Kohlensackweite 15 Fuß betrug. Derselbe Aufgebeapparat, welcher vorher schlechte Resultate gab, wurde wieder angewendet und der nun seit dem Wiederanblasen fünf Jahre lang betriebene Hohofen hat seitdem fortwährend eine bedeutende Production von Gießerei-Roheisen gegeben, es werden alle Gase desselben benutzt und dennoch fanden eben so wenig Störungen statt, wie bei einem Hohofen mit offener Gicht.

Hiermit scheint also der Schlüssel zur erfolgreichen Benutzung der Gase gefunden zu seyn. Das Verschließen der Gichtöffnung hat keinen Einfluß auf die Wirksamkeit eines bis oben hin voll gehaltenen Hohofens, dessen Schacht die zweckmäßigen Verhältnisse besitzt. Unter der Gichtweite müssen wir den Durchmesser von demjenigen Theil verstehen, welcher die mittlere Höhe der Erzgichten-Oberfläche repräsentirt und nicht die der eigentlichen Schachtweite. Es entsteht nun die Frage, in welchem Verhältniß diese Gichtweite zu der Kohlensackweite, als der größten Weite des Schachtes stehe, und wie sich letztere zu der Höhe verhalten muß, um die höchste Production und die größte Brennmaterialersparung zu erlangen. Dieses Ziel kann aber nur dann erreicht werden, wenn die isothermischen Linien in dem Ofen parallel mit dem Horizont sind, d.h. wenn die Temperatur der Schmelzmaterialien in irgend einer gegebenen Höhe durch den ganzen horizontalen Querschnitt dieser Höhe die gleiche ist, und folglich die Materialien in einem gleichartig vorbereiteten Zustande in die Schmelzzone gelangen. Wir haben gesehen, daß wenn die Gicht eines Hohofens zu weit ist, die erhitzten Gase eine größere Neigung haben an den Seiten als in der Mitte aufwärts zu strömen, wodurch die Horizontalität der Linien von gleicher Temperatur zerstört wird, so daß sie eine krumme Form erhalten, die convexe Seite nach Unten; es werden daher Erze von verschiedener Temperatur und von verschiedenen Graden der Vorbereitung jede horizontale Querschnittsfläche des Ofens einnehmen; indem dieselben in die Schmelzzone hinabsinken und sich dort mischen, veranlassen sie um so größere Nachtheile, je größer die Abweichung der Curven von einer horizontalen Linie ist. Ist dagegen die Gichtöffnung eines Ofens im Verhältniß zu den anderen Theilen zu eng, so werden die meisten Gase in der Mitte aufwärts strömen, wobei die Beschickung |40| rings an den Wänden verhältnißmäßig ohne Einwirkung bleibt. Man wird leicht einsehen, daß alsdann dieselben Nachtheile wie in dem vorhergehenden Falle eintreten müssen und daß die isothermischen Linien nun nach Unten concav, statt convex werden, daher wie vorher, jeder horizontale Querschnitt des Ofens, Erze von verschiedenen Temperaturen und von verschiedenen Graben der Reduction oder Kohlung enthalten wird, je nach der Tiefe die sie im Ofen erreicht haben. Mir selbst ist nie ein extremer Fall dieser Art vorgekommen; auf dem Dowlais-Eisenwerk aber stand ein Ofen von 6 Fuß Weite in der Gicht und von 18 Fuß Weite im Kohlensack, in einem schlechten Betriebe, der jedoch dadurch verbessert wurde, daß man die Gicht auf 9 1/2 Fuß erweiterte; die Production verdoppelte sich nun, während der Brennmaterialverbrauch per Tonne Roheisen auf die Hälfte sank, überdieß die Qualität des Eisens besser wurde.

Ich habe bereits erwähnt, daß bei Hohöfen, die ursprünglich mit einer zu engen Gicht versehen sind, der schlechte Betrieb durch einen conischen Aufgeber von geringem Durchmesser verbessert werden kann. Eben so können die mit dem entgegengesetzten Fehler behafteten, in der Gicht zu weiten Hohöfen, vorausgesetzt daß die Wände fast senkrecht sind oder sich nicht rasch nach Unten zu erweitern, bis zu einem gewissen Grade verbessert werden durch Anwendung eines so weiten Kegels, als er nur in die Gicht eingelassen werden kann; denn dabei werden die Erze dicht an dem Schachtfutter aufgegeben und die großen Stücke fallen nach der Mitte des Ofens zu, wodurch das Ausströmen der Gase in dieser Richtung erleichtert wird, überdieß erhält die Oberfläche der Gichten eine concave oder beckenförmige Gestalt, daher dem in der Mitte aufsteigenden Strom ein geringerer Widerstand dargeboten wird.

Hinsichtlich der Frage, welche Form und welche Verhältnisse ein Hohöfen haben muß, um die besten Resultate in Bezug auf Beschaffenheit des Roheisens und Brennmaterialersparung zu erlangen, der Ofen mag nun mit einer offenen Gicht oder mit einem Apparate zum Auffangen der Gase betrieben werden, gibt die Erfahrung folgende Antwort. Wenn die Gicht halb so weit als der Kohlensack ist, so erlangt man einen guten Betrieb und jede Abweichung von diesem Verhältnisse hat ernstliche Störungen zur Folge. Die Höhe des Ofens muß aber auch in einem gewissen Verhältniß zu dem größten Durchmesser stehen, um ein gleichförmiges Aufströmen der Gase durch alle seine Theile zu sichern; denn wenn ein Ofen im Verhältniß zur Höhe zu weit ist, so muß die Rast einen zu kleinen Winkel haben und es ist dann die Beschickung rings an ihren Wänden zu entfernt von der directen Linie des aufsteigenden Gasstroms, |41| so daß dieser auf die Beschickung nicht gehörig einwirken kann. Die Verhältnisse welche ich empfehle, und die sich auch in mehreren Fällen hinlänglich erprobt haben, sind folgende: Die Gicht sey halb so weit als der Kohlensack oder der weiteste Theil des Schachtes, und es liege der Kohlensack in nicht geringerer Tiefe, als sein Durchmesser beträgt. In dieser Gegend sey der Schacht nach einer Curve profillirt, damit sie eine größere Räumlichkeit erhält, als dieß bei der conischen Form der Fall wäre. Der Halbmesser der Curve muß in der Verlängerung der Linie liegen, welche den größten Durchmesser des Schachtes, d.h. den des Kohlensacks darstellt. Die Curve wird unterhalb des Kohlensackes fortgeführt, bis sie den obersten Punkt der Rast trifft, mit welcher sie keinen Winkel unter 70° machen darf. Die Rast reiche bis zu der durch die Formen gehenden Ebene; die Höhe vom Kohlensack bis zu den Formen darf nicht geringer seyn als der Durchmesser von jenem plus der Hälfte des Durchmessers von der Ebene in der die Formen liegen.

Diese Verhältnisse geben einem Hohofen, welcher bei jeder gewählten Höhe die größtmögliche Räumlichkeit besitzt und bei dessen Form kein Theil der Beschickungsgichten der Einwirkung der Gasströme entzogen wird; ein solcher Ofen ist in Fig. 15 im Schachtdurchschnitt dargestellt. Wenn die Höhe das oben angegebene Verhältniß zum Kohlensackdurchmesser übersteigt, so hat dieß keinen andern Nachtheil als daß ein unnöthiges Opfer an Räumlichkeit gebracht wird. Die Höhe des Apparates zum Auffangen der Gase, über der Gichtöffnung, muß je nach der Art des zum Aufgeben angewandten Trichters regulirt werden. Der oben beschriebene nimmt, während er manche Vortheile besitzt, viel Raum im Ofen ein und gestattet das Entweichen von Gas während des Aufgebens. Wenn das Princip, nach welchem die Gichtgase, ohne Störung des Hohofenbetriebes, gesammelt und abgeleitet werden können, einmal allgemeiner bekannt ist, so wird wohl eine Aufgebevorrichtung erfunden werden, welche frei von diesen Mängeln ist.

Wie man sieht, lege ich einigen Werth auf die Räumlichkeit eines Hohofens, welche dadurch erzielt werden kann, daß man ihm eine größere Weite im Verhältniß zur gewöhnlichen Höhe gibt; wie ich aber eben gezeigt habe, ziehen die Gase, wenn nicht eine gewisse Verengung der Gicht vorgenommen wird, an den Wänden mehr hinauf als in der Mitte. In Hohöfen, welche im Verhältniß zur Höhe eng sind, ist die Störung, welche in Folge einer Abweichung von dem oben angegebenen Verhältnisse der Gichtweite zu der Kohlensackweite eintritt, nicht sehr bedeutend; denn obgleich die Gase in einem Theile des Ofens vorwalten können, so bleiben doch in diesem Falle in denjenigen Theilen welche am wenigsten |42| mit Gas versehen werden, noch Gase genug, um auf die Erze die erforderliche chemische Wirkung auszuüben – und von dem mit Gasen in Ueberfluß durchdrungenen Theil entweichen dieselben an der Gicht mit höherer Temperatur als es der Fall wäre, wenn sie gleichförmig auf eine größere Erzmasse eingewirkt hätten. Bei Oefen von 4200 Kubikfuß Inhalt fand ich die Temperatur der entweichenden Gase = 640° F. (337,7° C.); aber bei einem Ofen von 6000 Kubikfuß Inhalt betrug die Temperatur der entweichenden Gase nur 360° F. (182,2° C.) und es fand daher ein Unterschied von 280° F. (155,5° C.) statt. Da nun die Wirksamkeit eines Hohofens in dem Ueberschuß der in der Verbrennungszone erzeugten Temperatur über der zur Schmelzung der Erze erforderlichen besteht, so folgt, daß das Hinzukommen von diesen 280° (155,5°) Hitze, welche von den Erzen zurückgehalten und abwärts geführt wurden, eine wichtige Rolle bei der Brennmaterialersparung spielt. Rehmen wir z.B. an, der Schmelzpunkt der Erze betrage 2750° F. (1510° C.), die Temperatur steige aber in einem mit kalter Gebläseluft betriebenen Hohofen auf 3250° F. (1787,5° C.) so haben wir eine Effectivkraft von 500° F. (277,7° C.), welche zur Schmelzung der Erze verbraucht oder latent gemacht werden kann. Steigert man hingegen durch Anwendung von erhitzter Gebläseluft die Temperatur auf 3500° F. (1926,6° C.), so wird die Effectivkraft 750° F. (396,6° C.), und in dieser Steigerung derselben besteht bekanntlich der Vortheil, welchen die Anwendung heißer Gebläseluft gewährt. Ob nun der noch hinzukommende Temperaturüberschuß von Oben oder von Unten geliefert wird, kann keinen Unterschied in den Resultaten machen; daher der Vortheil, welchen man von der größern Absorption von Wärme aus den Gasen bei einem großen Ofen in Vergleich mit einem kleinen zu erwarten hat, vorausgesetzt daß beide in einer gegebenen Zeit gleiche Brennmaterialmenge verbrauchen.

Das Princip, auf welchem diese Ersparung beruht, fand bisher nicht die verdiente Beachtung, was vielleicht daher rührt, daß die Hohöfen schon eine Reihe von Jahren hindurch eine bedeutende Räumlichkeit erlangt haben, oder weil die Vergrößerung derselben oft nur durch übermäßige Erweiterung der Gicht bewerkstelligt wurde, wodurch man die Vortheile wieder verlor, die man dadurch hätte gewinnen sollen, daß man die Gase veranlaßte, sich mehr nach den Seiten des Ofens hin abzulenken. Wenn jedoch kleine Hohöfen um das Doppelte oder Dreifache ihres früheren Inhalts vergrößert werden, so treten die Wirkungen viel deutlicher hervor, denn es stellt sich eine Brennmaterialersparung von 150 bis 200 Proc. heraus. Bei einem großen Hohofen, der einen räumlichen Inhalt von 6000 Kubikfuß hat, und dessen Gase nur mit einer Temperatur von |43| 360° F. ausströmen, wird es aber fraglich, ob eine weitere Vergrößerung desselben noch viele Vortheile gewähren kann, wenn er dabei dieselbe Brennmaterialmenge und dieselbe Luftmenge in der Stunde verbraucht wie vorher. Die nothwendig vergrößerte Höhe müßte eine entsprechende zerquetschende Wirkung auf das Brennmaterial äußern und dadurch würde wahrscheinlich die geringe Temperatursteigerung, welche außerdem zu erwarten wäre, unmöglich gemacht. Dagegen könnten viele Oefen von gewöhnlicher Construction mit sehr großem Vortheil auf die doppelte Räumlichkeit bei derselben Höhe gebracht werden.

Da ich bei der vorliegenden Arbeit nicht beabsichtigte im Allgemeinen auf die Theorie der Hohöfen einzugehen, so begnügte ich mich, das Erforderliche davon mitzutheilen, um nachstehende Folgerungen zu erläutern und zu begründen:

1) Daß bei einem, in zweckmäßigen Verhältnissen construirten Hohofen von großer Räumlichkeit die Gase nicht anders aufgefangen und abgeleitet werden können, als aus einer Kammer über der Gichtöffnung, d.h. nachdem sie den Ofen wirklich verlassen haben; und daß dabei der Durchmesser des Aufgebekegels nicht größer seyn darf als die Hälfte des Gichtdurchmessers, damit die Beschickung gleichförmig über die ganze Gichtoberfläche vertheilt werden muß, mag die Größe der Stücke seyn, welche sie wolle.

2) Daß Hohöfen mit zu engen Gichtöffnungen im Verhältniß zu der Weite des Kohlensackes, bei denen die meisten Gase den mittlern Theil hinaufziehen, daher an den Seiten ein Segment mit niedriger Temperatur bleibt, in ihrem Betriebe dadurch verbessert werden können, daß man in der Nähe der Gicht einen Theil der Gase von den Seiten her ableitet; dieß wird dadurch bewirkt, daß man entweder einen Cylinder von geringer Höhe in die Gichtöffnung einhängt, oder Oeffnungen in der Seite des Schachtes an der Gicht anbringt. Es ist einleuchtend, daß in beiden Fällen ein Theil der Gase von der Mitte nach den Seiten des Schachtes hingeleitet und folglich daselbst die Temperatur erhöht wird.

3) Daß bei ähnlichen Oefen sämmtliche Gase gesammelt werden können und nebstdem eine Betriebsverbesserung erzielt wird, wenn man in der Gichtöffnung einen kleinen conischen Aufgeber anbringt; dadurch wird nämlich die Höhe des Ofens vermindert, die Gichtöffnung aber erweitert. Der Verlust an Räumlichkeit wird durch die auf diese Weise veranlaßte Ablenkung des aufsteigenden Gasstroms nach den äußern Theilen der Erzgichten mehr als ausgeglichen.

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4) Daß auch der Betrieb der Oefen mit zu weiten Gichten verbessert werden kann, indem man in der Mitte eine Röhre einhängt, um einen Theil des Gases aus der Achse des Ofens abzuleiten; da nämlich in diesem Falle die aufsteigende Säule an der Peripherie überwiegt, so wird die Ablenkung eines Theils derselben nach der Mitte die dort niedrigere Temperatur erhöhen.

5) Daß bei ähnlichen Oefen, deren Schächte nahezu cylindrisch sind, sämmtliche Gase dadurch benutzt werden können, daß man einen großen conischen Aufgeber anwendet, der die Gicht fast ganz ausfüllt. Die größern Erzstücke rollen dann nach der Achse des Schachtes zu und erleichtern also dort den Durchgang des heißen Gasstroms, so daß die Temperatur aller Materialien in jedem Querschnitt des Schachtes ausgeglichen wird. Der Verlust an Inhalt durch den Raum, welchen der Aufgeber beansprucht, wird hiedurch compensirt und der Ofen in gutem Betriebe erhalten.

6) Daß es für die Brennmaterialersparung und die Qualität des erblasenen Roheisens von viel größerer Wichtigkeit ist, daß die Gase, nachdem sie die obere Gränze der Schmelzzone verlassen haben, der sämmtlichen aufliegenden Masse auf deren ganzen Querdurchschnitt einen gleichen Hitzgrad mittheilen und folglich eine äquivalente chemische Veränderung derselben bewirken, als eine Vergrößerung der Räumlichkeit vorzunehmen, in der Absicht mehr Hitze von dem aufsteigenden Strom zu absorbiren, wo dann obige Bedingungen nicht mehr erfüllt werden.

7) Daß aber, wenn diese Bedingungen erfüllt werden, die Brennmaterial-Ersparung um so größer seyn muß, je größer der Inhalt des Ofens ist.

8) Daß die Wirkung der conischen Aufgeber auf eine gewisse Gränze beschränkt ist, weil sie ihren Zweck, die aufsteigenden Gase von den Seiten des Schachtes nach der Mitte abzulenken, nur mehr ungenügend erfüllen, sobald die Höhe des Ofens verhältnißmäßig gering und dessen Gicht sehr weit ist, – wie Fig. 17 zeigt.

9) Daß bei engen Hohöfen, deren Räumlichkeit im Verhältniß der eingeblasenen Windmenge klein ist, jede Vorrichtung zum Auffangen der Gase auf der Gicht, ohne Benachtheiligung des zu producirenden Roheisens angewendet werden kann; dieß beruht darauf, daß eine große Menge reducirender und kohlender Gase von hoher Temperatur alle Theile des Ofens durchzieht und die erforderlichen chemischen Veränderungen der Erze vor deren Verschmelzung hervorbringt; dagegen würde eine Abweichung des aufwärts gehenden Gasstroms von seinem gewöhnlichen |45| Laufe in dem obern Theile eines solchen Ofens, ihren Einfluß nicht so weit hinab ausdehnen, als in einem weitern Ofen; oder mit anderen Worten, es kann eine Abweichung der isothermischen Linien von der horizontalen Lage erst dann beginnen, wenn ein hoher Punkt in dem Ofen errreicht ist. Aber einen Brennmaterialverlust, der einer gewissen Verminderung der Räumlichkeit entspricht, muß man sich gefallen lassen.

10) Daß bei dem Bau neuer Hohöfen, oder bei dem Einsetzen neuer Kernschächte oder Futter in alte Oefen, Einrichtungen zum Auffangen sämmtlicher Gase mit sicherm Erfolg getroffen werden können.

Fig. 15 zeigt den senkrechten Durchschnitt eines Hohofenschachtes, welcher die von mir vorgeschlagene Gestalt und Verhältnisse besitzt und mit einer Gaskammer und einem Aufgebeapparat zum Auffangen aller Gase versehen ist.

Fig. 16. Großer Hohofen, in dessen Gicht ein enger Cylinder eingelassen ist. Bei demselben strömten fast alle Gase an den Seiten aufwärts und veranlaßten sehr bedeutende Betriebsstörungen; als aber das untere Ende des Cylinders auf 9 1/2 Fuß erweitert wurde, während das obere Ende die frühere Weite von 7 Fuß beibehielt, wurde zwar weniger Gas gesammelt, hingegen der Betrieb verbessert.

Fig. 17. Ein ähnlicher Ofen, mit einem conischen Aufgeber versehen, wodurch seine Höhe um 7 Fuß vermindert, die Gichtöffnung hingegen auf 13 1/2 Fuß Durchmesser vergrößert wurde; bei demselben strömten die Gase ebenfalls in zu großem Verhältniß an den Seiten aufwärts und veranlaßten dieselben Unregelmäßigkeiten.

Fig. 18. Derselbe Ofen wie in Fig. 16, jedoch mit einem Raum zum Sammeln der Gase über der Oberfläche der Gichten versehen, die bis zum Rande der alten Oeffnung aufgegeben wurden. In Folge dieser Einrichtung konnten nun alle Gase aufgefangen werden, ohne daß der Betrieb des Hohofens in Beziehung auf Brennmaterialersparung und Güte des Roheisens etwas zu wünschen übrig ließ.

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Die Apparate, welche bis zum Jahre 1853 in England zum Auffangen der Gichtgase in Gebrauch waren, hat Blackwell in seiner Abhandlung über die Benutzung der Hohofengase (polytechn. Journal Bd. CXXVII S. 261) nach guten Abbildungen beschrieben.

A. d. Red.

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