Titel: Tunner, über mechanisches Puddeln.
Autor: Tunner, Peter
Fundstelle: 1874, Band 213, Nr. XXXVI. (S. 123–129)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj213/ar213036

XXXVI. Ueber mechanisches Puddeln; von P. Tunner.55)

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Das mechanische oder Maschin-Puddeln hat durch den Danks'schen Ofen die allgemeine Aufmerksamkeit nicht nur in den Vereinigten Staaten von Nordamerika und in England, sondern auch am europäischen |124| Continente, insbesondere in Frankreich, Belgien, Deutschland und Oesterreich erregt. In allen diesen Staaten sind Versuche mit Danks'schen Oefen gemacht worden. Namentlich in England, wo dieser Gegenstand von dem „Iron and Steel Institute“ in die Hand genommen wurde, ist darin mit aller Energie und Gründlichkeit vorgegangen worden und haben mehrere Firmen im Großen sich mit Danks'schen Oefen eingerichtet.

1) Nach Angabe des Hrn. J. L. Bell, M. P., in seiner Präsidenten-Adresse, welche er bei Eröffnung der Sitzung des „Iron and Steel Institute“ in London am 6. Mai 1874 gehalten hat, sind diese Firmen folgende:

a) Bolckow, Vaughan and Co. in Middlesbrough, welche alsogleich (1871/2) zwei Danks'sche Versuchsöfen in Gang setzten.

b) Hopkins, Gilkes and Co. ebendaselbst, welche eine vollständige Hüttenanlage nach Danks'schem Principe errichteten, worin zwei Kupolöfen zum Vorschmelzen des Roheisens, 12 rotirende Oefen mit kräftigen Maschinen zum Luppenpressen und ein Luppenwalzwerk nach dem Drei-Walzen-System enthalten sind.

c) Die Erimus Iron Company gleichfalls in Middlesbrough, welche eine complette Hütte mit 12 Danks'schen Oefen bauten, zu der gegenwärtig noch die erforderlichen Vollendwalzwerke zur Fabrikation des fertigen Stabeisens hinzukommen.

d) Die North of England Industrial Iron Company hat auf ihren Werken bei Stockton 8 Danks'sche Oefen mit allen dazu erforderlichen Maschinen zur Erzeugung der Puddelschienen errichtet.

e) Zu diesen an dem Flusse Tees oder dessen Nähe gelegenen Hütten hat Robert Heath im Norden von Staffordshire 6 Danks'sche Oefen errichtet.

Wesentlich unterstützt wurden diese Unternehmungen durch den Umstand, daß gerade in der Zeit, als der neue Ofen durch Danks' Vortrag bei der Versammlung im Jahre 1871 bekannt und durch die eigens zu dessen Untersuchung nach Amerika gesendete Commission empfohlen worden ist, nicht allein die Arbeitslöhne auf eine bisher unbekannt gewesene Höhe gestiegen sind, sondern daß die nöthigen Arbeitshände zur Befriedigung der gesteigerten Anforderungen auf den Puddelhütten absolut nicht zu haben waren. In letzterer Zeit hat allerdings ein großer Rückschlag in der Beschäftigung wie in der Prosperität der Eisenwerke stattgefunden, aber nichtsdestoweniger muß auch jetzt – und zwar mehr als je – jede Erleichterung oder Verwohlfeilerung, welche das mechanische Puddeln gewährt, mit allem Eifer ergriffen werden.

Bell sah sich jedoch zu dem Bekenntniß gedrungen, daß die ursprünglichen Erwartungen von dem Danks'schen Maschinpuddeln sich in England bisher nicht ganz erfüllt haben. Abgesehen von einigen Uebelständen in dem ursprünglichen Bewegungs-Mechanismus, die durch entsprechende Aenderungen größtentheils behoben worden sind, ist es hauptsächlich die geringe Dauer des inneren Ofenfutters, welche vom Anfange an und bis zur Stunde am meisten Anstand verursacht. Auf einer der genannten Anlagen ist deshalb das Danks'sche System nach einigen |125| Betriebsmonaten wieder abgeworfen worden, während auf den übrigen zwar die Existenz von noch nicht überwundenen Schwierigkeiten zugegeben, aber dennoch in der Ueberzeugung fortgearbeitet wird, daß schließlich ein entsprechender Erfolg erzielt werden wird. Es erscheint diese echt englische Beharrlichkeit um desto mehr am Platze zu sein, als allenthalben zugegeben wird, daß die mit dem Danks'schen Maschinpuddeln erzielte Eisenqualität, verglichen mit jener des Handpuddelns, eine vorzüglichere ist.

Ohne Zweifel wird jeder rationelle Eisenhüttenmann in wie außerhalb England dem entschiedenen Vorgehen des „Iron and Steel Institute“, wie dem beharrlichen Verfolgen dieses wichtigen Gegenstandes von Seite mehrerer englischer Firmen seine volle Anerkennung nicht versagen. Von nicht minderem Interesse sind aber auch jene Versuche, welche neuerlichst mit dem Maschinpuddeln nach einem von dem Danks'schen verschiedenen Principe in Angriff genommen worden sind.

Zu diesen Versuchen gehört das Verfahren von Riley und Henley, welches auf den Pontnewynydd Iron Works, in der Nähe von Pontypool, angewendet ist.56)

Der Herd dieses Puddelofens besteht aus einer kreisrunden Pfanne mit schiefen Seitenwänden, welche zur Aufnahme der Sinter- oder Schlackensohle bestimmt ist. Diese Pfanne ruht auf einer verticalen Spindel und kann durch einen einfachen Mechanismus in Rotation versetzt werden. Im Uebrigen ist dieser Puddelofen von einem gewöhnlichen wenig verschieden, nur sind die Umfassungsplatten (der Mantel) in der Höhe des Bodens der genannten Pfanne durchbrochen, damit durch die zuströmende kalte Luft unter der Pfanne eine äußere Kühlung derselben bewirkt werden kann. Es dürfte ohne weitere Beschreibung klar sein, daß mit einem solchen in horizontaler Ebene rotirenden Puddelherde die Puddelarbeit selbst wesentlich erleichtert ist. Es wurde diese Idee von dem gegenwärtigen Assistenten an der Leobener Bergakademie Joseph v. Ehrenwerth schon vor mehreren Jahren ausgesprochen, in Oesterreich patentirt und war auf der Wiener Weltausstellung im Jahre 187357) im Pavillon von |126| Kärnten in einem Modelle zur Anschauung gebracht, daher es nicht wohl einzusehen ist, worin bei der Vorrichtung von Riley und Henley das Neue besteht und worauf diese ein englisches Patent genommen haben. Aus der englischen Beschreibung scheint mir überhaupt hervorzugehen, daß dieselben mit der Anwendung ihres Verfahrens noch kaum über die ersten Versuchsstadien hinausgekommen sind.

Ungleich wichtiger als die so eben berührte Vorrichtung präsentirt sich beim ersten Anblick jene von Pernot, welche seit Kurzem auf den bekannten Eisenhütten der Firma Petin und Gaudet zu St. Chamond (Frankreich) in Thätigkeit ist.58)

Pernot wählte ebenfalls einen kreisrunden Puddelherd, welcher jedoch nicht in einer horizontalen, sondern in einer so stark nach der Arbeitsthür geneigten Ebene rotirt, daß ungefähr die Hälfte des Herdbodens gegenüber der Arbeitsthür, von dem eine horizontale Lage einnehmenden geschmolzenen Eisen unbedeckt bleibt. Durch diese Aenderung in der Lage des rotirenden Herdes werden offenbar wesentliche Vortheile erreicht. Der vom Metallbade unbedeckt bleibende Herdtheil wird von der Flamme unmittelbar erhitzt und oxydirt, und durch dessen bei der Rotation beständig wieder unter das Eisenbad geführten Lage wird das Puddeln bewirkt – um so vollkommener, als bei der Rotation, theils durch die Adhäsion, theils durch die Centrifugalkraft, das flüssige Eisen veranlaßt wird, in einer dünnen Belegung am Herde aufzusteigen, wodurch die der Oxydation ausgesetzte Oberfläche desselben bedeutend vermehrt wird. Es ist in dieser Beziehung nahezu dasselbe erreicht, wie bei dem Danks'schen Ofen.

Mit dem kreisrunden Herdboden ist an dessen Rande eine Kranzleiste verbunden, welche die Lager für mehrere Gleitrollen trägt, während im Centrum desselben rechtwinkelig die Drehungsachse befestigt ist. Unter dem Herdboden befindet sich, auf einem Wagengestelle mit zwei Paar Rädern von ungleichem Durchmesser ruhend, eine gleich dem Herdboden geneigte Eisenplatte, welche mit der ringförmigen Laufbahn für die Gleitrollen und mit dem Lager für die Drehungsachse versehen ist. Das Wagengestelle ruht mit seinen Rändern auf einer Eisenbahn, wodurch das Ganze sammt dem Herdboden auf der hinteren Seite des Ofens hinausgeschoben resp. wieder eingefahren werden kann, wie aus Figur 38 und 39 zu ersehen ist. Zur Vermittelung der Drehung des Herdes ist an der Kranzleiste bei D eine Verzahnung angebracht, in welche eine Schraube ohne Ende F eingreift, die ihrerseits mit Riemenscheibe in |127| Rotation versetzt werden kann. Gewöhnlich macht der Herd während des Puddelns per Minute 5 bis 6 Umdrehungen.

Die übrigen Einrichtungen des Ofens bleiben die eines gewöhnlichen Puddelofens, was insbesondere von der Arbeitsthüre gilt, daher nach erreichter Garung, wie bei einem Handpuddelofen die Luppen, und zwar stets vor der Arbeitsthür, in beliebiger Größe oder Anzahl gebildet und herausgeholt werden können. Das Drücken der Luppen, wie überhaupt die ganze weitere Procedur bleibt sonach die gewöhnliche, wodurch die Anwendung des mechanischen Puddelns nach Pernot auf einer bestehenden Hütte, gegenüber dem Maschinpuddeln nach Danks, außerordentlich erleichtert ist.

Der erste nach Pernot's Principe auf den Hütten von Petin und Gaudet eingerichtete Versuchsofen war nur für Chargen von 300 Kilogrm. berechnet; allein es zeigte sich bald, daß der ganze Verlauf des Processes sich mit Chargen zu 400 Kilogrm. gleich gut oder noch besser stellen müsse, wenn der rotirende Herd die nöthige Größe erhält. Neuerlichst empfiehlt Pernot, daß diese Oefen zur Aufnahme von Chargen zu 800 bis 1000 Kilogrm. eingerichtet werden, und glaubt, daß die Operation mit diesen großen Chargen bei unverändertem Feuerraume gleich vollkommen verlaufen würde, indem die Hitze durch das rasche Verbrennen von Silicium und der Kohle des Roheisens, ähnlich wie bei dem Bessemern, wesentlich vermehrt werden müßte.

Das nach Pernot's Methode producirte Puddeleisen soll anerkannt von besserer Qualität sein, als das aus demselben Roheisen in einem gewöhnlichen Puddelofen dargestellte. Es bietet Pernot's Ofen in dieser Beziehung nahezu die gleichen Vortheile, wie der Danks-Ofen, indem das mechanische Bearbeiten der flüssigen Eisenmasse bei diesen Oefen gleichvollkommen durch die regelmäßige Rotation des Ofens bewirkt wird.

Die Oekonomie bei Pernot's Ofen ist ingleichen eine sehr günstige, da bei der gleichen Zahl von Arbeitshänden schon mit den bisherigen kleineren Oefen die Productionsmenge oft mehr als das doppelte von einem gewöhnlichen Ofen erreicht. Der Kohlenverbrauch stellt sich bei Verarbeitung von grauem Roheisen nur auf 12 Hektoliter, wogegen in den gewöhnlichen Puddelöfen oft 16 bis 17 H. L. gebraucht werden. Der Herd leidet nicht so stark und ist viel leichter zu repariren als beim Danks'schen Ofen, was ein großer Vortheil des ersteren ist. Selbstverständlich können bei Pernot's Ofen, wie bei jenem von Danks, einzelne Theile mit Wasserkühlungen geschützt werden. Endlich soll auch der Metallverlust sehr gering sein, bei Chargen zu 500 Kilogrm. nicht |128| mehr als 4 Proc. betragen, während er in den alten Oefen ungefähr 10 Proc. erreicht.

Bei einem neuen Ofen wird der im Boden und den geneigten Seiten aus vernietetem Eisenblech hergestellte Behälter des kreisrunden Herdes mit Eisenoxydaten, Puddelofenschlacken in verschieden großen Stücken ausgekleidet. Die erste derartige Auskleidung erhält eine Dicke von 5 bis 6 Centimeter. Hierauf wird der Herdboden mit dem Wagengestelle in den Ofen eingefahren und so nahe als thunlich an die eisernen Platten angeschlossen, welche dem Ziegelwerke des Ofens als Träger dienen. Uebrigens braucht dieser Anschluß kein absolut dichter zu sein, weil namentlich bei einer Feuerung mit Gebläsewind erfahrungsmäßig weder die Erhitzung noch die Arbeit irgendwie beeinträchtigt wird, wenn sich daselbst theilweise ein Zwischenraum bis zu 3 oder 4 Centimenter bildet. Wenn der eingeführte neue Herdboden durch die Feuerung bis zur Weißhitze gebracht ist, werden die Zwischenräume der Auskleidung mit kleineren Eisenoxydaten, gepochter Schlacke, Hammer- und Walzensinter ausgefüllt, kurz in der gewöhnlichen Art und Weise vorgegangen, um eine glatte Oberfläche zu erzielen, wobei der Herd in langsame Umdrehung (3 bis 4 Touren in der Minute) versetzt und das feine Ofenfutter über den ganzen Herd gestreut und gleichzeitig mit einem geeigneten Werkzeuge der entsprechenden Formirung in den Ecken des Herdes nachgeholfen wird. Die Rotation des Herdes erleichtert wesentlich die Herstellung des Herdbodens, wobei sowie auch während des Puddelns das theilweise nöthige Abkühlen durch einen Wasserstrahl sehr bequem auszuführen ist. Besonders bei der Operation des Puddelns kann hierbei mit einem feinen Wasserstrahl die richtige Temperatur in den einzelnen Theilen ebenso präcise wie beim Danks'schen Puddelofen regulirt werden, indem alle Theile des Herdes successive dem Wasserstrahl blosgelegt erscheinen.

Ist der Herd in Stand gesetzt, so erfolgt das Chargiren des Ofens mit kaltem Roheisen, und hat der Puddler bis zur erreichten Gare des Einsatzes ungefähr dieselbe Arbeit wie bei einem Danks'schen Ofen. Das gare Eisen wird aber, wie bereits angeführt wurde, nach Pernot in einzelne Luppen geformt, wobei im Vergleich mit einem gewöhnlichen Puddelofen jedoch die wesentliche Erleichterung geboten ist, daß die Bearbeitung stets unmittelbar vor der Arbeitsthür erfolgt, das Eisen für die einzelnen Luppen nicht aus den verschiedenen Theilen des Ofens herbeigeschafft werden muß. Eine Charge von zehn Centner, wie sie zuletzt in Anwendung gebracht wurden, wird in der Regel in 7 bis 8 Luppen getheilt, und dauert diese Operation sammt dem Transporte der |129| Luppen zum Hammer nahe eine halbe Stunde. Eine vollkommene Operation einschließlich des Luppendrückens erfordert eine Stunde und 25 Minuten. Zum Rostputzen und Winderhitzen des Ofens kann durchschnittlich eine halbe Stunde gerechnet werden.

Folgende numerische Resultate werden angeblich bei einem Pernot'schen Ofen zu St. Chamond im Verlaufe einer Woche – d. i. in 11 zwölfstündigen Schichten – erhalten: Erzeugung 25 Tonnen (500 Zoll-Ctr.) schönes Puddeleisen, während bei demselben Roheisen (graues Holzkohlenroheisen) in einem gewöhnlichen Handpuddelofen blos 12 Tonnen (240 Ctr.) producirt werden. Der Bedarf an Roheisen, welcher sich bei den alten Oefen auf nahe 1200 Kilogrm. stellt, beträgt bei den neuen Oefen nur 1030 Kilogrm. zur Darstellung von 1000 Kilogrm. gepuddelten Eisens. Die Handarbeit und sonstigen kleinen Ausgaben sind wesentlich vermindert, und der Kohlenverbrauch wurde von 1500 auf 1200 Kilogrm. vermindert.

Pernot's Ofen machte auf mich bei seinem ersten Bekanntwerden einen sehr günstigen Eindruck, indem er mir einerseits den wesentlichsten Vortheil vom Danks'schen Ofen, das vollkommene Durchrühren mit Maschinenkraft beizubehalten scheint, andererseits aber den vornhmsten Nachtheil des letzteren, die schwierige Erhaltung und Reparatur des Ofenfutters, vermindert. Es dünkt mir der Pernot'sche Ofen eine sehr einfache und glückliche Combination von dem Danks'schen Ofen mit dem ebenen, horizontal rotirenden Puddelherde zu sein. Und nachdem der Pernot'sche Ofen an und für sich nicht sehr kostspielig herzustellen ist, sonstige neue Vorrichtungen aber gar nicht erheischt, so erachte ich einen baldigen Versuch mit demselben auf einem unserer größeren Puddelwerke als sehr angezeigt. Jedenfalls ist diese Neuerung so wichtig, daß sie die volle Aufmerksamkeit unserer Leiter von Puddlingshütten verdient, welche ich mit dieser Publication anregen wollte.

Vorgetragen in der Ausschußsitzung des montanistischen Vereins für Steiermark am 3. Juni 1874 und mitgetheilt durch die österr. Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen, Juli 1874 S. 240.

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Journal des „Iron and Steel Institute“, Bd. I S. 519.

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Ein auf senkrechter Welle rotirender flacher gußeiserner Herd, in welchem behufs Durcharbeitung des geschmolzenen Eisens Rührschaufeln von Hand oder mechanisch bewegt werden können. Zur Kühlung des Bodens dienen Brausen, welche Wasser gegen denselben spritzen, Die Seitenwände können in verschiedener Weise gekühlt werden. Nähere Beschreibung mit Zeichnung findet man in Kerpely: Das Eisen auf der Wiener Weltausstellung 1873, S. 174 (Verlag von August Jörges, Schemnitz 1873) und daraus in der berg- und hüttenmännischen Zeitung, 1874 S. 8.

Die Red. v. D. p. J.

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„Iron“, April 1874, S. 518.

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