Titel: Abt, über eine veränderte Hohofen-Construction.
Autor: Abt,
Fundstelle: 1859, Band 154, Nr. XXIV. (S. 101–105)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj154/ar154024

XXIV. Ueber eine veränderte Hohofen-Construction; vom Hüttenmeister Abt in Malapane.

Aus der österreichischen Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen, 1859, Nr. 38.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Um eine größere Roheisenproduction bei sonst gleich reichhaltigen Erzen in einem Hohofen zu erlangen, hat man letzterem bei größeren Schachtöfen entsprechend größere Querschnitte gegeben und dadurch bedingt auch entweder die Anzahl der Formen vermehrt, oder denselben größere Durchmesser |102| und dem Windstrome stärkere Pressung gegeben. Bei den meisten nach diesem Princip in Oberschlesien erbauten Hohöfen hat sich jedoch die Production nicht in dem Maaße erhöht, als angenommen ward.

Die englischen und belgischen Verhältnisse dienen insofern nicht als Norm für Oberschlesien, als hier, wenigstens im Steinkohlenreviere, vorzugsweise viel mulmige Erze verschmolzen werden. Der Wind kann die mit zunehmender Höhe auch dichter werdende Schmelzsäule nicht so gut durchdringen, als dieß bei einer aus Eisensteinen bestehenden Beschickung der Fall ist. Aber abgesehen von alldem glaube ich, daß durch eine auf anderen Principien beruhende Schachtconstruction der Zweck, eine größere Roheisenproduction in einem Hohofen zu erzielen, sich leichter erreichen läßt, und der Bau, also das Anlagecapital eines solchen Ofens, auch geringer ist.

Je mehr Gichten von gleicher Schwere und Beschaffenheit in einer gegebenen Zeit niedergehen, desto mehr Roheisen wird man erhalten; dieß wird geschehen, je weiter die Schachtdimensionen sind, oder je rascher das Verzehren des Brennmaterials geschieht.

Bis jetzt sind bei allen Hohöfen die Schachtdimensionen im Querschnitt rund, nur dem Gestell gibt man bei den meisten Hohöfen mit 2 Formen einen etwas ovalen Querschnitt, und zwar liegt die kürzere Achse in der Richtung des einströmenden Windes. Nach einiger Zeit wird das Gestell durch das Wegschmelzen rund und zuletzt wieder oval, nur daß dann die längere Achse in der Richtung der Formen liegt.

Wie die Erfahrung lehrt, wird in einem niedrigen Ofen von 30–40 Fuß Höhe der Eisengehalt der Erze bei nicht größerem Brennmaterial-Verbrauch vollständig reducirt und gekohlt, und ist eine größere Höhe durchaus keine Bedingung einer besseren und vollständigeren Reduction etc. etc.

Den Betrieb niedriger Oefen, in denen die Beschickung zum Niedergehen von der Gicht bis zur Form nicht soviel Zeit beansprucht, als in hohen Oefen, hat man besser in seiner Gewalt, da ein, durch andere Beschickung, andere Pressung und Temperatur des Windes veränderter Betrieb viel rascher seine Einwirkung zeigt und daher Unregelmäßigkeiten des Hohofenganges leichter behoben werden können.

Niedrige Oefen beanspruchen weniger Baukosten und nicht so starken Wind, als hohe Oefen. Wollte man nun nach dem jetzt herrschenden Princip auch in Oefen bei gleicher Gichthöhe mehr Roheisen von gleicher Qualität erblasen, so müßte man bedeutend weitere Schachtdimensionen, d.h. mit rundem Querschnitt geben. Da jedoch die reducirend und kohlend wirkenden Gase die Rast und den Kohlensack bis zur Gicht von den Schachtwänden nach der Achse des Ofenschachtes zu mit abnehmender Geschwindigkeit |103| und Kraft durchströmen, so tritt bei immer weiter werdenden Oefen endlich ein Moment ein, wo die Gase keine Einwirkung mehr auf die Erzbeschickung ausüben können, und zwar wird dieß um so eher eintreten, je dichter die Beschickung ist.

Es kann daher ein großer Querschnitt des Schachtes in allen seinen Theilen nur dann vortheilhaft auf größere Production wirken, wenn die senkrechte Achse nicht zu weit von den Schachtwänden entfernt ist; dieß ist bei rundem Querschnitt nicht zu erreichen, wohl aber bei einem ovalen oder elliptischen, so daß der kürzere Durchmesser dem bisherigen Durchmesser entspricht und der längere nach Erforderniß vergrößert wird. Die Gicht-Kohlensack- und Gestell-Durchschnitte erhalten dasselbe proportionale Verhältniß als bisher, nur daß ebenso proportional dem größeren Querschnitt mehr Formen von gleicher Größe als bisher eingelegt zu werden brauchen.

Nimmt man z.B. die Malapaner Hohofen-Dimensionen zum Anhalt, und wollte man bei gleicher Ofenhöhe die doppelte Production erzielen, so müßte der Gicht, dem Kohlensack und dem Gestelle die in Fig. 35, 36 und 37 verzeichnete ovale oder eine entsprechende elliptische Form und Größe gegeben werden.

Die Gicht, welche in der bisherigen Form bei 3 1/2 Fuß Durchmesser 9,62 Quadratfuß Flächeninhalt hat, würde die ovale Form Fig. 35 erhalten, und bei einem kurzen Durchmesser von 3,5, und einem längeren von 6,25 Fuß 19,24 Quadratfuß Fläche messen (a = 4,81, b = 9,62, c = 4,81 Quadratfuß). Der Kohlensack hat bisher 7 Fuß Durchmesser und einen Flächeninhalt von 38,48 Quadratfuß; in der ovalen Form Fig. 36 würde der kurze Durchmesser 7 Fuß, der lange 12,5 Fuß, und der Flächeninhalt 76,96 Quadratfuß betragen (a = c = 19,24 Quadratfuß; b = 38,48 Quadratfuß). Ebenso würde das Gestelle im Niveau der Formen, welches bisher 18'' Durchmesser und 254,469 Quadratzoll oder 1,7 Quadratfuß Flächeninhalt besitzt, in der ovalen Form Fig. 37 bei einem großen Durchmesser von 32'' und einem kleineren von 18'' eine Fläche von 508,938 Quadratzoll oder 3,5 Quadratfuß erhalten.

Bei elliptischer Form des Ofenschachtes könnte der Flächeninhalt der einzelnen Theile in demselben oder ähnlichem Verhältnisse vergrößert werden.

Das Niedergehen der Gichten wird ebenso wie bisher stattfinden, das specifisch leichtere Brennmaterial wird allmählich durch die schwere Erz- und Kohlenbeschickung an die Schachtwände gedrückt, letztere jedoch ebenso wie früher der Einwirkung der Gase ausgesetzt seyn, als in den bisherigen Oefen so daß die Reductions- und Kohlungszone ganz in denselben Gränzen als bisher bleibt. Auch die Schmelzzone im Gestell bleibt ganz dieselbe, ja wird dadurch eine wirksamere werden, als man bei diesem Querschnitte die Formen |104| leichter als bisher so legen kann, daß sich die einströmenden Windmengen nicht treffen, resp. nicht ihr kräftiges Ausströmen hindern. Bei doppelter Querschnittfläche muß bei doppelter Windmenge auch unbedingt die doppelte Roheisen-Production gleicher Qualität erfolgen. Das Aufgeben müßte allerdings, um eine möglichst gleichförmige horizontale Schichtung der Gichten zu erlangen, an zwei Punkten geschehen. Bei gleichmäßiger Windmenge und Pressung in allen Formen muß alsdann die Schmelzsäule so gleichmäßig als bisher niedergehen.

Unbedingt ist der Bau eines solchen Ofens billiger als die Herstellung zweier bisherigen, oder eines hohen, das Doppelte gebenden großen Ofens. – Was die Arbeiten des Schmelzers anbetrifft, so dürfte allerdings zweckmäßig seyn, an dem Ofen noch eine Reserve-Arbeitsseite (dem langen Durchmesser entsprechend) anzulegen, um etwaige Versetzungen leichter beseitigen zu können.

In vielen mit viereckigen Rauhschächten versehenen Hohöfen läßt sich ein elliptischer Schacht einziehen, der, wenn er auch nicht den doppelten, so doch einen bedeutend größeren Querschnitt als bisher besitzt, dann aber allerdings auch mehr Wind und Material braucht, alsdann aber auch proportional soviel mehr Roheisen geben muß. Ein Einstürzen des Schachtes ist bei dieser Construction des Querschnittes nicht zu befürchten. Es gibt jetzt schon Hohöfen, deren Gestell einen ovalen Querschnitt hat und 4 bis 5 Formen besitzt; jedoch erstreckt sich dieser Querschnitt nur auf das Gestell; die Production ist eine bedeutende.

Malapane, 21. April 1857.

––––––––––

Vorstehender Vorschlag wurde nicht die Veranlassung zum Bau eines Ofens mit elliptischem oder ovalem Schachte. Im Jahre 1858 erschien im Mechanics' Magazine (September 4–25) ein Aufsatz (Alger's Patent Furnace Company), der ganz dieselbe Construction vorschlägt, und es ist in Folge des von Hrn. Alger gemachten Vorschlages ein Hohofen gebaut worden, oder im Bau befindlich.

Ich kann jetzt nachträglich nur noch zu meinem früheren Vorschlage hinzufügen, daß ich meine Ansicht nicht geändert habe, um so weniger als ich glaube, daß in den meisten Fällen wohl zu starke Pressung dem Gebläsewinde gegeben wird. Bis jetzt nimmt man (Scherer) 22 bis 32 Kubikfuß Windmenge pr. Minute auf jeden Quadratfuß des Kohlensack-Querschnittes an. Bei diesen Ermittlungen ist jedoch noch nie die Menge Brennmaterial, die pr. Minute den Quadratfuß Kohlensack-Fläche passirt, in Berücksichtigung gezogen worden.

|105|

Was den Niedergang der Gicht anbetrifft, so zeigt sich bei genauer Beobachtung einer niedergesunkenen Erzgicht, daß das Brennmaterial von dieser auf die Seite gedrückt wird, und die Erzgicht selbst die Form eines nach oben abgestumpften Kegels annimmt; ist das Brennmaterial in kleinen Stücken aufgegeben, so wird der abgestumpfte Kegel frei stehen; ist das Brennmaterial in großen Stücken aufgegeben, so werden die Stücke auf die Seite gedrückt und die Höhe der Erzgicht erreichen. Bei Holzkohlen-Hohöfen kann diese Erscheinung stets beobachtet werden; dieß bestätigt die von mir aufgestellte Ansicht, daß im Kohlensack bis zur Gicht die Schmelzsäule von der Achse des Schachtes aus an Schwere und Dichtigkeit abnimmt, und die Gase vorzugsweise an den Schachtwänden entlang gehen und nach der Achse des Schachtes an Geschwindigkeit abnehmen.

Malapane, den 27. August 1859.

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