Titel: Ireland, über Blair's Eisendarstellung.
Autor: Ireland, J.
Fundstelle: 1878, Band 229 (S. 458–461)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj229/ar229167

Ueber Blair's Eisendarstellung; von J. Ireland.

Die Fabrikation von Eisenschwamm durch Reduction reicher, reiner Eisenerze hat in den letzten Jahren wesentliche Abänderungen und Verbesserungen erfahren. Wir wollen in Nachstehendem einen kurzen Rückblick auf den ursprünglichen Proceſs werfen und hierauf nach Engineering, 1878 Bd. 25 S. 289 die Methoden behandeln, nach weichen dieser Fabrikationszweig heute betrieben wird.

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Der erste von Blair in Thätigkeit gesetzte Reductionsofen (vgl. *1875 216 304) bestand aus drei neben einander stehenden verticalen Retorten von je 914mm Durchmesser und 8m,53 Höhe, welche insgesammt von einem Mantel aus feuerfestem Mauerwerk umgeben waren, dessen Innenwände weit genug von den Retorten abstanden, um einem zwischen beiden aufsteigenden heiſsen Gasstrome zu gestatten, letztere von auſsen zu erhitzen. Die Zuführung der aus einem Generator kommenden Gase geschah durch Kanäle, welche in der unteren Partie des Ziegelmauerwerkes ausgespart waren, und die zu ihrer Verbrennung nothwendige Luft trat durch besondere Oeffnungen unmittelbar über den gedachten Kanälen ein. Der ganze Ofen ruhte in einer Höhe von 3m,66 über der Hüttensohle auf eisernen Platten, welche von Säulen getragen wurden. Jede Retorte hatte in ihrer verticalen Fortsetzung nach unten einen durch Wasser gekühlten schmiedeisernen Cylinder, welcher an seinem unteren Ende mit Schieber zum Oeffnen und Schlieſsen versehen war. Am Kopfende waren in die Retorten guſseiserne Cylinder von je 609mm Durchmesser und 1m,83 Höhe eingehängt, welche also zwischen sich und der Retortenwand einen ringförmigen Raum von 152mm offen lieſsen.

Die zur Reduction bestimmten Erze wurden in mit kohlehaltigen Materialien abwechselnden Schichten durch die ringförmige Oeffnung aufgegeben; nachdem die Retorten gefüllt waren, lieſs man die heiſsen Gase zu deren Erhitzung von auſsen zuströmen. Nachdem die Hitze sich hinreichend gesteigert hatte, trat im Inneren der Retorte eine Entwicklung von Gasen ein, welche bei ihrer Ankunft an der unteren Kante der in die Retorte eingesenkten Röhre in letzterer verbrannten und dadurch die in dem ringförmigen Raum befindlichen Erzmassen auch von innen nach auſsen erhitzten. Der obere Theil der Retorten konnte demnach als Trocken- und Vorwärmzone und der untere Theil als Reductionszone betrachtet werden. Beim Niedergehen der reducirten Erze in die unter den Retorten angebrachten schmiedeisernen Cylinder wurden dieselben durch das umflieſsende Wasser abgekühlt, und der entstandene Eisenschwamm konnte nach Oeffnen der Schieber in darunter stehende Gefäſse entleert werden. Die Zeit, während welcher die Erze der Reductionshitze ausgesetzt werden muſsten, betrug etwa 30 Stunden, war also so bedeutend, daſs bei diesem Verfahren nur verhältniſsmäſsig geringe Mengen producirt werden konnten.

Im J. 1876 machte nun Blair die wichtige Entdeckung, daſs die Reductionszeit der Erze durch Einmischen von Alkalien in das zur Verwendung kommende Reductionsmaterial um ein bedeutendes abgekürzt werden kann und beispielsweise bei Zusatz von nur 5 Proc. gelöschten Kalk 6 Stunden nicht überschreitet. Die Ursache dieser Erscheinung ist zwar bis zur Stunde nicht genügend aufgeklärt, doch die Thatsache steht fest. Als Blair seine neue Entdeckung in den von ihm construirten und oben beschriebenen Oefen verwerthen wollte, stellte sich indeſsen der Miſsstand heraus, daſs die Erhitzung in dem oberen Retortentheil mit der gröſseren Reductionsfähigkeit nicht mehr Schritt halten konnte. Blair ging deshalb dazu über, das ganze Erwärmungsprincip zu ändern, wie dies später beschrieben werden soll.

Auf eine weit einfachere Weise gelangte indeſsen der Verfasser dieses (in dem Iron and Steel Institute vorgetragenen) Artikels zu demselben Resultate. An Stelle des einen in die Retortengicht eingehängten guſseisernen Rohres wendete er deren mehrere an, füllte die Retorten durch die Röhren und lieſs die Gase durch die Zwischenräume entweichen. Dies geschah zu dem Zwecke, um der Wirkung der aufsteigenden Wärme möglichst dünne Erzsäulen auszusetzen. Der vom |460| Verfasser construirte Ofen war 6m,4 hoch, die Retorte hatte eine Höhe von 3m,2 und die Zahl der eingehängten Röhren betrug bei 914mm Retortenweite 4, bei 1m,52 Weite 7 u.s.w. Der Durchmesser der Röhren war 216mm; letztere wurden durch in den oberen Retortentheil eingemauerte Bögen getragen, welche die zum Entweichen der Gase notwendigen Zwischenräume freilieſsen. Zur schnelleren Abkühlung des gebildeten Eisenschwammes bestand die Fortsetzung der Retorte nach unten ebenfalls aus mehreren schmiedeisernen, mit Wasser gekühlten Cylindern von geringem Durchmesser. Ein Reductionsofen dieser Art, von 1m,52 Retortendurchmesser und 12m,19 Höhe producirte wöchentlich 60 bis 70t und kostete ungefähr 12000m.

Der oben angedeutete, von Blair neu construirte Ofen beruht auf dem System der inneren Erhitzung. Die vertical stehende Retorte ist eingemauert und mit Blechmantel versehen. Ihre ganze Höhe beträgt 4m,88, ihr Durchmesser im oberen Theil 1m,52, erweitert sich nach unten plötzlich auf 1m,98. Nahe der Retorte steht der Gaserzeuger und ist mit ersterer durch einen gemauerten Kanal verbunden, welcher in den unteren erweiterten Theil derselben einmündet. Blair bediente sich sowohl des Siemens'schen als Ponsard'schen Generators, während der Verfasser einen eigenen Apparat construirte. Ein aus schmiedeisernen Platten bestehender, vertical aufgestellter Kessel ist innerlich feuerfest ausgemauert und steht auf einem durch gemauerte Pfeiler getragenen guſseisernen Boden. Unter dem Plattenbelag und zwischen den Pfeilern geht ein conischer, aus Schmiedeisen bestehender Behälter, welcher nach unten durch eine Klappe verschlossen ist und als Aschenfall dient, vertical nieder. Das Material zur Gaserzeugung ist Koke, und die zur Verbrennung erforderliche Luft tritt am Boden des Erzeugers ringsum durch schmale, mit Regulirschiebern versehene Oeffnungen ein. Der Abzug der Gase aus der Retorte geschieht durch ein in deren Gicht mündendes Blechrohr und aus diesem zunächst durch eine horizontale und dann eine verticale Rohrleitung zu dem Hauptgaskanal, welcher in den Schornstein mündet. Die Retortengicht ist durch eine Glocke verschlossen, welche beim Füllen der Retorte geöffnet und dann wieder geschlossen wird. Um ein Aussaugen der Gase aus der Retorte und hiermit zugleich eine vermehrte Thätigkeit des Generators zu bewirken, tritt in die über erstere gelegte horizontale Gasleitung ein Dampfstrom ein. Da es nun aber leicht vorkommen kann, daſs in Folge der hierdurch erzeugten intensiven Verbrennung die Temperatur in der Retorte so hoch steigt, daſs der gebildete Eisenschwamm zusammenschweiſst, so brachte Blair, um dies zu verhindern, folgende sehr sinnreiche Vorrichtung an. An der Stelle, wo die horizontale Gasleitung in die verticale übergeht, tritt durch eine Brause ein Wasserstrahl ein, welcher die Wasserdämpfe condensirt. Am unteren Theil der verticalen Leitung, welche nach dem Schornstein zu durch |461| einen Schieber nach Belieben abgesperrt werden kann, befindet sich eine in den Gaserzeuger mündende und ebenfalls durch eine Schiebervorrichtung regulirbare Abzweigung, welche es gestattet, einen beliebigen Theil der abgekühlten nassen Gase in den Generator zu entlassen. Durch eine bestimmte Stellung der beiderseitigen Schieber wird es nun möglich gemacht, die Temperatur der in dem Generator erzeugten Gase auf diejenige Höhe zu bringen, welche einem rationellen Betrieb der Retorte entspricht.

Der beschriebene Reductionsofen liefert wöchentlich 200t Eisenschwamm und kostet ungefähr 14000 M. Bei der geschilderten Art der Gaszuführung ist es namentlich dann, wenn der producirte Eisenschwamm zur Stahlfabrikation dienen soll, erforderlich, daſs das Brennmaterial möglichst rein sei und keinenfalls mehr als 0,75 Proc. Schwefel enthalte. In quantitativer Beziehung ist das zuletzt beschriebene Verfahren jedenfalls das beste.

Die Herstellungskosten des Eisenschwammes sind natürlich je nach dem Ort, wo der Proceſs vorgenommen wird, verschieden. Durchschnittlich läſst sich jedoch annehmen, daſs, wenn die Anlage in den zuletzt aufgeführten Dimensionen errichtet werden kann, die Tonne, ausgenommen Erz, nicht über 22 M. kosten wird, welcher Satz sich mit der Anzahl der Oefen selbstredend vermindert. Bei reichen und reinen Erzen läſst sich der gebildete Schwamm direct zu Stahlwerkzeugen verarbeiten, welche den besten schwedischen Fabrikaten nicht nachstehen. Wenn die Erze weniger reich sind, so ist das geeignetste Verfahren zur Weiterbehandlung des Eisenschwammes dessen Umschmelzung in einem Cupolofen und hierauf folgende Ueberführung zu Stahl durch den Siemens-Martin-Proceſs. Das Roheisen, welches man hierbei erhält, hat ungefähr 1,5 Proc. Kohlenstoff und 0,19 bis 0,25 Proc. Silicium. Durch diese Reinheit wird sowohl bei der Weiterbehandlung im Puddelofen, als im offenen Herd der Betrieb wesentlich gefördert. Das so erzeugte geschmolzene Metall kann nicht viel theurer zu stehen kommen als Roheisen, und die Anlagekosten von 2 Reductionsofen, von angedeuteter Gröſse, nebst 2 Cupolofen, Gebläse, Maschine und Kessel, Aufzug und Erzquetsche werden für eine wöchentliche Production von 100t etwa 50000 M. betragen.

Vieles ist in dieser kurzen Auseinandersetzung vom Verfasser unberücksichtigt geblieben. Die angeregte Frage ist indeſsen jedenfalls einer weiteren Berücksichtigung seitens der Eisen- und Stahlfabrikanten würdig.

r.

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