Titel: Ueber Neuerungen im Eisenhüttenwesen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1881, Band 241 (S. 291–297)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj241/ar241119

Neuerungen im Eisenhüttenwesen.

(Patentklasse 18. Fortsetzung des Berichtes S. 304 Bd. 240.)

Mit Abbildungen auf Tafel 23.

Westman's Röstofen für Eisenerze (Fig. 1 bis 4 Taf. 23), welcher in Schweden allgemein Anwendung findet, verwerthet als Brennmaterial die Gichtgase des Hochofens. Er hat einen 9m,5 hohen Schacht, einen unteren Durchmesser von 3m und eine Gicht von 1,5 bis 2m Weite. 4 kleinere, seitlich angebrachte Essen n führen die Verbrennungsproducte ab und vereinigen sich in einer gewissen Höhe zu einem einzigen Schornsteine. Die Mitte der Gicht wird dadurch behufs Einstürzung der Beschickung frei gehalten. Das Begichten geschieht selbstthätig mittels eines Wagens m, welcher auf einer schiefen Ebene läuft und durch ein über eine Seilscheibe gelegtes Zugseil bewegt wird. Bei Ankunft des Wagens m auf der Gicht trifft derselbe auf einen Hebel i und öffnet dadurch den Gichtverschluſs. Die Beschickung entleert sich in den Schacht, der Gichtdeckel schlieſst sich und der Wagen kehrt wieder zur Hüttensohle zurück. Die Bewegung des Seiles geschieht von der Welle der Gebläsemaschine aus durch eine geeignete Transmission.

Der Schacht hat zwei Hemden: Die innere Ausmauerung besteht aus feuerfestem Material; dann kommt gewöhnliches Mauerwerk und auſsen ein Blechmantel mit Verstärkungsringen. Die Ausziehöffnungen b liegen im untersten Theile des Ofens, dicht über dem Boden und dienen gleichzeitig zum Eintritt der Luft, so daſs letztere sich an den in den Ausziehöffnungen liegenden heiſsen Erzen erhitzt, diese aber abkühlt. Die vom Hochofen entnommenen Gichtgase treten in ein rund um den Ofen gelegtes, auf einem Mauervorsprung ruhendes Rohr c und gelangen durch 16 Düsen e und die Oeffnungen f in das Ofeninnere, wo sie auf die Luft treffen und verbrannt werden. Ueber den Oeffnungen f liegen noch zwei Reihen Schürlöcher h und i, welche dazu dienen, das Schachtinnere zu beobachten, Versetzungen aufzuheben und, wenn nöthig, Luft einzulassen. Wie ersichtlich, ist der Theil über den Ausziehöffnungen durch einen Ring g mit Wasserrohr gekühlt. Behufs Inbetriebsetzung des Ofens füllt man seinen unteren Theil und die Ausziehöffnungen mit Reisigbündeln und verstopft die über den Gasdüsen liegenden Oeffnungen mittels nach innen vorstehender |292| Holzklötze, damit das in die Gicht von einer Höhe von 8 bis 9m herabgestürzte Erz nicht die unteren Kanten jener Oeffnungen und damit die innere Schachtausmauerung zerstöre. Nachdem der Ofen auf diese Weise bis über die Höhe der Gasdüsen mit Holz vollgestopft ist, füllt man ihn mit Erz, entzündet das Holz und läſst die Gichtgase hinzutreten.

Handelt es sich darum, einen nur zeitweise auſser Betrieb gesetzten Ofen wieder in Gang zu bringen, so läſst man das geröstete Erz im unteren Ofentheile bis zur Höhe der Gasdüsen stehen, füllt dann den Schacht mit Holz bis zu einer gewissen Höhe und begichtet hierauf mit rohem Erz. Man legt dadurch einfach das Feuer höher und kratzt je nach dem Fortgange der Röstung das schon geröstete Erz unten aus.

Die einzige Schwierigkeit beim Betriebe dieses Ofens liegt in der Regulirung der Temperatur, da dieselbe leicht so hoch steigen kann, daſs sich, besonders bei Verwendung von kieseligen Erzen, diese verschlaken. Auſserdem kommen – wie bei allen mit Hochofengasen geheizten hüttenmännischen Apparaten – Explosionen vor; man kann dieselben jedoch leicht durch Anbringung von Sicherheitsklappen in den Gasröhren und oberen Ofentheilen unschädlich machen. Würde man den ganzen Ofen höher legen und die Sohlen der Ausziehöffnungen nach unten geneigt herstellen, wie es z.B. bei den Oefen in Cleveland der Fall ist, so würde ein selbstthätiges Entleeren des Ofens stattfinden und der Arbeiter nur ein Oeffnen und Schlieſsen der die Ausziehöffnungen versperrenden Thüre nöthig haben.

Ein solcher Westman'scher Ofen von obigen Dimensionen ist im Stande, 40t Erz in 24 Stunden zu rösten. Die Kosten sind, da man keines besonderen Brennmaterials bedarf, geriög. Er hat endlich den groſsen Vortheil, daſs das Vermengen der Brennmaterialasche mit den zu röstenden Erzen umgangen wird. Letztere Eigenschaft läſst ihn sogar da ökonomische Verwendung finden, wo man keine Hochofengase zur Verfügung hat und schlechtes billiges Brennmaterial in Generatoren vergasen muſs. (Nach dem Génie civil, 1881 Bd. 1 S. 145.)

Ueber die Rettung eines beinahe vollständig eingefrorenen Hochofens Büttgenbach'schen Systemes (mit frei stehendem Schacht und Gestell) auf der Neusser Hütte berichtet Büttgenbach selbst in einer Versammlung des Vereines deutscher Ingenieure (vgl. Wochenschrift, 1881 S. 23.)

Der Gestell- und Rastraum waren bis auf eine Höhe von 4m über dem Bodenstein vollständig zugeblasen und mit einer kalten Masse gefüllt und war es unmöglich, Wind in den Ofen einzuführen. Dabei waren die Gestellwände bis auf 150 bis 200mm Dicke weggebrannt, die Gebläseformen lagen 4m über dem Bodenstein und hatten kein Feuer mehr, während der untere Theil des Gestelles von Rissen bis zu 10cm Breite zerklüftet war.

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Um den Ofen wieder in Gang zu setzen, wurden die Formen aus dem Ofen genommen, alle Oeffnungen zugestopft, die Gicht zugedeckt und der Ofen sich 4 Tage selbst überlassen. Gleichzeitig stellte man durch Anbohren des Schachtes über dem Tragringe fest, daſs ersterer nicht gelitten. Man entfernte nun allmählich die Gestellwände zwischen den einzelnen Formgewölben, kratzte die fast kalte Masse, soweit es zur Aufführung eines neuen Gestelles nothwendig war, aus und brach endlich den noch stehen gebliebenen mittleren Pfeiler, welcher die sich in der Mitte der Rast gebildet habende Decke trug, weg. Da letztere erkaltet war, trug sie die ganze im Ofen noch befindliche Beschickungssäule. Nachdem mit dem Fortschritt dieser Arbeiten das neue Gestell wieder fertig gebaut und über jedem Formloch ein Raum für eine Kühlform ausgespart worden, füllte man das Gestell mit 20t Kokes und 2500k glasiger saurer Schlacke, deckte die Gicht ab, füllte die um den Raum von etwa 4 Ladungen niedergesunkene Beschickungssäule bis zum Rande der Gicht auf und entzündete das auf dem Boden liegende Holz. Nach 12 Stunden hatte die Kokesfüllung unter Einwirkung von nur geringem Winddruck Feuer gefangen, die Formen wurden auf ihre normale Höhe gelegt und frisch geblasen. Nach 9 Stunden wurde die Schlacke abgelassen und 6 Stunden später ein regelrechter Eisenabstich erzielt.

Die ausgekratzten kalkigen Massen wogen 30 und dauerte die ganze Operation 14 Tage. (Vgl. Witherbee 1881 239 468.)

Die Anwendung von Hochofen- und Bessemerschlacken als Versatz in Bergwerken. Die Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen, 1881 S. 67 bringt einen Aufsatz über einen Schlackenversatz auf Zeche Gräfin Laura, welche theils neben der Alvenslebener Hütte liegt, theils sich unter derselben erstreckt. Die hierbei verwendete Schlacke wird vom Hochofen in guſseiserne Wagen abgestochen und nach dem Erkalten die Kastenwände der letzteren abgehoben. Die Blöcke gelangen dann auf Abkühlungsbänke und werden zuletzt mit dem Fäustel zerschlagen. Die Schlacken von 6 Hochöfen, ihrer Beschaffenheit nach Singulo- bis Bisilicate und je nach dem Ofengang dicht, d.h. glasig oder steinig, in welchem Falle sie auſserordentlich fest sind oder porös, so daſs sie vollständig zerbröckeln, werden durch dicht neben der Hochofen- bezieh. Bessemeranlage liegende Duckel in die Grube gestürzt und durch Pferde- oder Bremsbergbetrieb an den Ort ihrer Verwendung gebracht.

Die Erfahrung im Betriebsjahr 1879/80 hat erwiesen, daſs die Holzkosten (Stempel u. dgl.) für 100k Kohlen bei dem gewöhnlichen Abbaubetriebe 1,85 Pf., bei dem Betriebe mit Schlackenversatz nur 1,02 Pf. ausmachen. Dabei betrug die Mehrförderung der in Folge von Schlackenversatz gewonnenen Kohlen im letzten Vierteljahr 17686t und die Selbstkosten dafür 30305,53 M., so daſs sich dieselben für den |294| Centner auf 8,59 Pf., gegen 13,55 Pf. beim gewöhnlichen Betrieb stellten. 100cbm loser Schlacke liefern 80cbm Versatzmaterial, welches sich sofort fest zusammensetzt und alsdann dem etwa entstehenden Druck des hangenden Gebirges Widerstand zu leisten vermag. Eine nachträgliche Volumenverminderung findet in einem Zeiträume eines Jahres um 0,5 Proc. statt. Neben der Ersparung der Kosten des oft weiten Transportes der Schlacke zu den ausgedehnten theueren Haldenplätzen hat der Schlackenversatz für den Bergbau die Vortheile, daſs eine groſse Anzahl neuer Gewinnungspunkte für die Kohlen gewonnen werden, zugleich aber dadurch eine Ermäſsigung der für Tagebrüche zu zahlenden Grundentschädigungen herbeigeführt wird.

Auſserdem werden Grubenbrände, da keine Kohle mehr stehen bleibt, vermieden; Klüfte können durch das geringe Niedersetzen des Deckgebirges nicht mehr so leicht entstehen und wird dadurch eine Verbindung des alten Mannes mit der Atmosphäre aufgehoben. Endlich kann das Hereinbrechen von Wasser, welches beim Bruchbau oft in groſsen Massen auftritt, nicht mehr so leicht eintreten. Es muſs jedoch dabei bemerkt werden, daſs sich der Schlackenversatz nur da ökonomisch erweisen wird, wo Hütte und Bergwerk sich gegenseitig in die Hände arbeiten können. Trotzdem aber verdient der Gegenstand alle Aufmerksamkeit.

Ein Puddelproceſs, bei welchem als Nebenproducte, unter rationellster Ausnutzung des Brennmaterials, Kieselfluorwasserstoffsäure und Phosphorsäure gewonnen werden und welcher in New-York von James Henderson ausgeführt wird, ist im Engineer, 1880 Bd. 50 S. 312 beschrieben. Das Eisen wird in einem Herde gepuddelt, dessen Boden aus gemahlenem Fluſsspath, dessen Seiten aber aus Walzsinter oder einer anderen reichen Oxydationsstufe des Eisens bestehen. Dabei verflüchtigt der Fluſsspath das im Eisen befindliche Silicium und den Phosphor als Gas, anstatt dieselben in das Endproduct oder in die Schlacke überzuführen. Der Ofen, in welchem der Proceſs ausgeführt wird, besitzt eine Gasfeuerung, und zwar wird sowohl der Generator zur Erzeugung des Gases, als der Ofen zur Verbrennung dieses Gases mit Gebläseluft gespeist. Um nun aber ohne weitere Beaufsichtigung und Regulirung des Zuges genau so viel Luft in den Generator einzuführen, wie zur Erzeugung einer gewissen Menge Gases nothwendig ist, und ebenso dem Ofen nicht mehr Luft zuzuführen, als zur Verbrennung dieses Gases erforderlich ist, besitzt die Gebläsemaschine zwei gekuppelte Cylinder verschiedener Gröſse, wovon der eine eine ganz bestimmte Luftmenge für den Generator, der andere eine ebensolche für die Feuerung liefert. Die beiden Gebläsecylinder können entweder eine gemeinsame, durchgehende Kolbenstange besitzen und kann diese direct mit der des Dampfcylinders verbunden werden, oder es können an ihre Stelle zwei Roots-Gebläse von bestimmtem Wirkungsgrad treten.

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Verbrennt man im Generator Kokes ohne Wasserstoffgehalt, so sind die erforderlichen Luftmengen gleich.

Der Herd, in welchem das Gas verbrannt wird, besitzt eine runde Gestalt und rotirt, ähnlich dem Pernot'schen Ofen, um eine verticale Achse. Aus diesem Herde treten die verbrannten Gase in eine zweite Kammer, welche dem Puddelraum ähnelt, und schmelzen hier das Roheisen für die folgende Beschickung. Sodann gehen die Gase durch die Feuerrohre eines Kessels und umspülen, auf 150° abgekühlt, die Windleitungsröhren, welche zum Generator führen, um endlich durch ein in ein Wasserbecken tauchendes Rohr in die Atmosphäre zu entweichen. In dem Wasser werden alle festen und condensirbaren Theile zurückgehalten.

Die Ausführung des Processes ist folgende: Während des Stillstandes des Ofens wird der Herd mit Fluſsspath und Eisenerz behufs Raffination des Eisens bedeckt; sodann wird Roheisen eingebracht und der Ofen in die höchste erreichbare Temperatur versetzt. Nachdem das Eisen geschmolzen, wird die Temperatur heruntergedrückt und während 20 Minuten auf der der Kochperiode des gewöhnlichen Puddelprocesses gehalten. Sodann wird die Hitze wieder gesteigert und Erzklumpen, Eisenabfälle u. dgl. eingeführt, bis der gewünschte Kohlenstoffgehalt erreicht und das Product abgestochen werden kann.

Hat das graue Roheisen einen Gehalt von 3 Proc. Kohlenstoff, so ist die Umwandlung in einer Stunde, vom Augenblicke der Einführung des geschmolzenen Roheisens aus dem Vorherde an gerechnet, bewerkstelligt, so daſs jede 1½ Stunde 1 Hitze gemacht und bei einem Durchmesser des Herdes von 3m,1 100t Schmiedeisen in einem Tage erzeugt werden können. Die kurze Dauer des Processes rührt von der Heftigkeit her, mit welcher sich das Fluor mit dem Silicium und dem Phosphor unter Erzeugung einer groſsen Wärmemenge verbindet und von der Möglichkeit, binnen kürzester Zeit im Ofen die höchsten Temperaturen hervorrufen zu können. Das mit den Feuergasen entweichende Fluorsilicium und Phosphorfluorid zersetzt sich bei Berührung mit Wasser in Kieselfluorwasserstoffsäure und Kieselsäure einerseits und Phosphorsäure und Fluorwasserstoff andererseits. Die Waschvorrichtung kann natürlich jede Gestalt, z.B. die bei Hochöfen gebräuchliche haben.

Die als Nebenproduct gewonnene Kieselfluorwasserstoffsäure soll zur Gewinnung des Kaliums aus den Zuckermelassen und aus den Salzsoolen der Salzbergwerke als Kieselfluorkalium benutzt werden.

Ph. Ant. Fauler in Freiburg, Baden (* D. R. P. Nr. 12 563 vom 9. April 1880) setzt den Schacht von Cupolöfen aus einer Anzahl von auf einander gestellten auswechselbaren Ringen zusammen. Dieselben bestehen aus einem kurzen Blechmantel, welcher an der äuſseren Seite |296| oben mit einem ⌜-Eisen, unten mit einem ⊥-Eisen versehen ist. Der nach innen vorspringende horizontale Schenkel des letzteren hat die Aufgabe, das im Mantel eingemauerte Mauerwerk zu tragen; der äuſsere horizontale Schenkel jedoch legt sich über den horizontalen Schenkel des Winkeleisens des nächst unteren Ringes und wird mit diesem verschraubt. Behufs Auswechselung eines Ringes, dessen Ausmauerung weggebrannt ist, werden, wie es scheint, die über ihm befindlichen Ringe an die feste Gicht mittels Ketten aufgehängt, der einer Ausbesserung bedürftige Ring herausgenommen und durch einen neuen, in Vorrath gehaltenen Ring ersetzt. Als weitere Neuerung ist patentirt eine ringförmige Windeinführung, bestehend aus einem hohlen Guſsring.

Wie weit die Amerikaner in den Dimensionen der Cupolöfen für Bessemerwerke gehen, zeigen nach Engineering, 1880 Bd. 30 S. 592 die Fig. 5 und 6 Taf. 23, welche einen Schmelzofen für graues Roheisen der Albany and Rensselaer Iron and Steel Works in Troy darstellen. 3 solcher Oefen, 8m,8 über der Hüttensohle aufgestellt, versorgen zwei dicht neben einander stehende Birnen mit grauem Eisen. Sie besitzen einen herunterklappbaren Boden, einen besonderen Schlackenabstich und 8 Düsen mit einer Mundöffnung von 13mm Höhe und 20mm Breite. (Die Zeichnung stellt eine ältere Construction dar.) Sie werden mit 65 Proc. hartem Anthracit und 35 Proc. Kokes beschickt. Das Innere ist nahezu cylindrisch und wird die eigentliche Rast mit feuerfestem Material ausgestampft und da die Ausfütterung nur geringe Dimensionen hat, durch Schlangenrohre gekühlt. Zwei zusammen arbeitende Oefen sind im Stande, in 24 Stunden 500t Eisen niederzuschmelzen.

Vor jedem Ofen steht auf einer Wage eine Kipppfanne mit einem Fassungsraum von 15t; in dieselbe wird das Eisen abgestochen, wenn ein Aufenthalt im Blasen eintritt, der Cupolöfen aber abgestochen werden muſs.

Neuerungen an einem Universalwalzwerk von Wilh. Wenström zu Orebro, Schweden (* D. R. P. Nr. 12860 vom 28. Juli 1880). In Fig. 7 bis 9 Taf. 23 bedeuten A die obere, B die untere Walze, C und D die Seitenwalzen, welche gegen die Kanten des zu walzenden Eisens drücken. Die obere Walze A ist in einem Querstück E gelagert, welches zwischen den Walzenständern vertical verschiebbar ist. Das Einstellen desselben geschieht wie gewöhnlich durch die Stellschrauben F und die Zahnräder G und Handrad H. Die untere Walze B behält stets ein und dieselbe Höhenlage, kann indessen auf einem Schlitten J, in welchem sie gelagert ist, in der Richtung ihrer Achse verschoben werden. Das Einstellen dieser Walze geschieht durch die Stellschraube K mittels der Kegelräder L und des Handrades M. Die Walze C ist nach keiner Richtung hin verschiebbar, gestattet vielmehr nur eine einfache Drehung um ihre Achse. Ihr Lagergestell kann deshalb mit dem |297| Walzengerüst fest verbunden werden. Dagegen muſs die Walze D der oberen Walze A folgen können, wenn diese gehoben und gesenkt, sowie der unteren Walze B, wenn diese seitwärts verschoben wird. Diese zweifache Bewegung wird dadurch bewirkt, daſs das Lagergestell O der Walze eine horizontale Geradführung P an dem Lagerstück E und eine verticale Führung Q an dem Lagerschlitten J hat. Die Dicke des zu walzenden Eisens wird demnach durch die Höhenlage der oberen Walze A, die Breite desselben durch die Rechts- oder Linksverschiebung der unteren Walze B bestimmt. Diese beiden Gröſsen werden in 4facher Vergröſserung auf einem Maſsstabe angegeben, welcher durch das um die Achse jedes Handrades angebrachte Gewinde verschoben wird und hierbei das betreffende Kaliber bezeichnet.

Die Walzen können entweder mittels langer Kuppelwellen, die das Einstellen der Walzen in verschiedene Lagen ohne zu groſse Spannung gestatten, in Umdrehung versetzt werden; es kann dies auch durch vier in der Weise angeordnete Getriebe geschehen, daſs die Räder S und T fortdauernd ihre ursprüngliche Stellung innehalten, während das Getriebe U der oberen Walze durch S in Umdrehung versetzt, gehoben oder gesenkt werden kann, ohne daſs die Angriffsflächen der Kuppelung sehr erheblich verändert werden. Dabei kann das Getriebe V der unteren Walze, welches durch die Kupplung T getrieben wird, während des vollen Ganges zwischen den Zähnen des Getriebes T, also in seiner Achsrichtung, hin- und hergeschoben werden. Die Rollen C und D drehen sich beim Walzen infolge der Reibung des durch die Ober- und Unterwalze A und B gegen ihre Mantelfläche gequetschten Eisens. Behufs Einführung des zu walzenden Stückes zwischen die Walzen bezieh. Abführung des die Walzen verlassenden Stückes dienen Leitbahnen. Auf der Seite des beweglichen Lagergestelles O der Walze D sind beide Bahnen mit Seitenrändern Y versehen, während das Walzeisen auf der anderen Seite von den am Walzengerüst befestigten Führungsrändern Z geführt wird. Will man obere Leitbahnen anwenden, so werden dieselben an dem Lagerstück E befestigt und mit der Oberwalze A gehoben oder gesenkt.

Natürlich ist das ganze System nur für Fertigwalzen bestimmt.

St.

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