Titel: Ueber Neuerungen im Eisenhüttenwesen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1884, Band 252 (S. 243–253)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj252/ar252088

Ueber Neuerungen im Eisenhüttenwesen.

Mit Abbildungen.

(Patentklasse 18. Fortsetzung des Berichtes Bd. 251 S. 483.)

Bessemerverfahren. P. v. Tunner lenkt in den Vereinsmittheilungen, 1883 S. 99 Beilage zur Oesterreichischen Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen, 1883 die Aufmerksamkeit auf drei neuere, für kleinere Betriebe besonders wichtige Arten der Durchführung des wenig Brennmaterial und Arbeit erfordernden Windfrischprozesses. Für gewöhnlich nimmt man an, daſs dieses bis jetzt leistungsfähigste Verfahren zur Umwandelung des Roheisens in schmiedbares Eisen auch nur dann vortheilhaft zur Anwendung gebracht werden könne, wenn es sich um Massenfabrikation des Eisens im gröſsten Maſsstabe handelt. In der That sind die Bessemerwerke |244| immer gröſser geworden und führt v. Tunner als Beispiele an, daſs im J. 1882 in Nordamerika in 14 Bessemerhütten mit im Ganzen 35 Birnen 1514687t Guſsblöcke hergestellt worden seien, während in dem zur Zeit gröſsten Bessemerwerke von Eston in England, welches erst seit 1876 besteht und 19 Hochöfen, 2 Grieſsgruben mit je 3 Birnen von 15t Fassungsraum für den basischen, sowie 2 Gieſsgruben mit je 2 Birnen von 8t Fassungsraum für den sauren Prozeſs besitzt, wöchentlich sogar gegen 5000t Stahl hergestellt werden. Wäre nun in der That die Anwendung des Windfrischens unbedingt an Betriebe von solcher Groſsartigkeit gebunden, so würden die meisten Werke in den Alpenländern und auch an manchen anderen Orten, wo die Verhältnisse für die Massenfabrikation nicht so günstig liegen, auf das Bessemern verzichten müssen* von der gröſsten Bedeutung für solche kleinere Betriebe erscheinen daher die folgenden drei näher beschriebenen Darstellungsverfahren, welche gerade bei beschränkten Productionsverhältnissen vortheilhaft benutzt werden können.

Als die für kleine Betriebe wichtigste Verfahrungsweise beim Bessemern ist diejenige zu bezeichnen, welche zu Avesta in Schweden schon seit dem J. 1877 mit Erfolg ausgeübt wird, obzwar hierüber bisher nichts Näheres in die Oeffentlichkeit gedrungen war. Wie P. v. Tunner a. a. O. andeutet, ausführlicher jedoch Prof. J. v. Ehrenwerth in einem interessanten Reiseberichte in der Oesterreichischen Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen, 1884 * S. 5, 24 und 39 mittheilt, wird in dem Bessemerwerke zu Avesta weiches, sogar sehniges Fluſseisen mit auſsergewöhnlich kleinen Einsätzen in der Birne, bei billiger Anlage, mit geringen Betriebs- und Brennmaterialkosten hergestellt. Diese der Gesellschaft Jern-Contor gehörige Hütte enthält 2 Hochöfen, die Bessemerei mit 2 Birnen (und 2 Ersatzbirnen), ferner ein Walzwerk zur Erzeugung von Blechen, insbesondere Schiffsblechen, von Röhreneisen, Nageleisen u. dgl. Die gesammte Betriebskraft von etwa 800 bis 900e liefert der Fluſs Dalelfven.

Die beiden Hochöfen verarbeiten ausschlieſslich die nicht besonders guten Norberger Erze mit etwa 50 Proc. Ausbringen an Eisen. Es werden in jedem Hochofen in einer Woche bei mäſsig warmem Winde nahezu 80000k graues Roheisen mit 528cbm meist weicher Abfallholzkohle erblasen (also 0cbm,66 für je 100k Eisen). Das Gebläse besitzt 3 Cylinder von je 1m,113 Durchmesser und lm,113 Hub und macht in der Minute 12 bis 18 Doppelspiele. Das gewonnene Roheisen zählt seines Phosphorgehaltes wegen zu den geringeren schwedischen Sorten und wird auch nicht zu Qualitätsstahl, sondern ausschlieſslich zu weichem Eisen weiter verarbeitet. Dies geschieht in der unmittelbar an die Hochöfen angebauten Bessemerhütte. Dieselbe enthält für jeden der beiden Hochöfen eine Birne, welche so tief angelegt ist, daſs bei wagerechter Lage derselben das Roheisen vom Hochofen direkt einflieſsen könnte. Zur Zeit indeſs wird das Roheisen zunächst in eine Gieſspfanne geleitet und gewogen, |245| worauf es erst in die Birne gelangt; aus letzterer kann das fertige Fluſseisen dann unmittelbar in die Guſsformen gegossen werden.

Textabbildung Bd. 252, S. 245

Die Birnen sind theils mit senkrechten, theils mit seitlichen Hälsen versehen;, ihre Höhe beträgt ungefähr 1,3 bis 1m,4, der Durchmesser nur 1m. Diese geringe Gröſse erlaubt es, die Birnenachse frei tragend zu lagern und die Drehung direkt durch einen Mann mittels eines Handrades zu bewirken, dessen Getriebe in ein innen verzahntes, mit der Birnenachse verbundenes Zahnrad eingreift. Sonst ist die Construction die übliche, abgesehen davon, daſs die Windleitung statt in der Ebene der Drehungsachse, normal zu derselben vorn an der Ausguſsseite in den Windkasten führt und daſs der Deckel des letzteren nur durch einen Ueberwurfbügel mit Preſsschraube festgehalten wird. Der Birnenboden wird in einem Stücke aus Quarzthonmasse hergestellt und gebrannt; er enthält ungefähr 90 sehr enge (nur 3 bis 3mm,5 weite), unter einem Winkel von 45 bis 50° schief aufsteigende Düsen, welche innerhalb eines Kreises von 200mm vertheilt sind. Die Dicke des Bodens beträgt bei 400mm-unterem und 300mm oberem Durchmesser bloſs 200mm.

Die Guſsformen sind sämmtlich zweitheilig, theils flach, theils quadratisch mit abgestumpften Ecken. Während des Gieſsens hängen dieselben an einem einfachen hölzernen Drehkrahne, welcher mit der Kippvorrichtung der Birne die einzige mechanische Einrichtung der Hütte bildet. Jeder Birneneinsatz wird auf einen bezieh. zwei Blöcke vergossen und im letzteren Falle eine Doppelguſsform benutzt.

Entsprechend dieser einfachen Anlage kann die ganze Einrichtung einer solchen Bessemerhütte ohne Gebläse kaum 10000 M. kosten.

Das Gebläse für den Bessemerbetrieb besteht aus zwei stehenden Cylindern von je 1m Durchmesser bei 1m Hub und wird durch eine Turbine von angeblich 250e mit wagerechter Achse und doppeltem seitlichem Auslaufe des Wassers aus dem Laufrade betrieben. Die Windpressung beträgt 1,04k/qc.

Je nach Bedarf beschickt man die Birne mit 4 bis 18 Ctr. schwedisch gleich 170 bis 765k. Diese geringe Eisenmenge bringt es mit sich, daſs fast ohne Unterbrechung Einsatz auf Einsatz Verblasen wird. Wenige Minuten nach dem Ausgusse einer Füllung wird bei mittleren und kleineren Einsätzen wieder abgestochen und aufs Neue geblasen. Nur durch das |246| Auswechseln des Bodens oder der ganzen Birne entstehen geringfügige Unterbrechungen, so daſs jede Vorwärmung der Birne entbehrt werden kann, selbst beim Einsetzen eines neuen Bodens, was in der Regel nach je 8 Hitzen nöthig wird.

Beim Beginne des Blasens zeigt sich wenig Flamme, dagegen ein sehr reichlicher, durch einzelne dicke, schwere Funken gekennzeichneter Funkenwurf. Während der zweiten Periode erscheint eine kräftige helle Flamme mit wenig oder gar keinem Auswurfe. Die dritte Periode endlich, welche nur sehr kurze Dauer hat und mit sehr schwachem Winde vollendet wird, kennzeichnet sich durch auffallende Flammenverminderung gegen das Ende hin und fast völliges Aufhören der Flamme, ähnlich wie dies beim Thomasiren am Schlüsse der Kohlenstoffverbrennung sich zeigt. Auch tritt in Folge des geringen Mangangehaltes des Roheisens fast gar keine Rauchentwickelung auf. Im Allgemeinen sind indessen die einzelnen Perioden und besonders die zweite und dritte weniger scharf aus einander zu halten als beim gewöhnlichen Bessemerbetriebe. Nach Beendigung des Blasens wird die Birne gekippt und 0,8 Procent des Einsatzgewichtes an Ferromangan von 70 Proc. Mangangehalt in kleinen Stückchen kalt eingetragen und nach dem Auflösen desselben die ganze Masse zur Erzielung gröſserer Homogenität mittels einer Holzstange durchgerührt, dann nach einigen Minuten, langsam und ohne die Schlacke zurückzuhalten, in die Guſsform ausgegossen. Das Metall zeigt sich genügend hitzig und die Schlacke sehr flüssig; nach dem Gusse ist kein Steigen, vielmehr ein nicht unbeträchtliches Setzen wahrzunehmen.

Zwei beobachtete Hitzen ergaben folgende Zeitverhältnisse:

I II
1. Periode 8,5 Minuten 5,5 Minuten
2. Periode 3,0 2,5
3. Periode 2,0 1,5
–––– ––––
Blasezeit im Ganzen 13,5 Minuten 9,5 Minuten
Zwischenzeit bis zum Guſse 7,0 7,0
–––– ––––
20,5 Minuten 16,5 Minuten.

Die Zwischenzeit bis zum nächsten Abstiche betrug, vom fertigen Gusse ab gezählt, nahe 5 Minuten. Die Einsätze waren beide Mal verschieden, lagen aber innerhalb der Grenzen 382 bis 510k.

Im Ganzen sind für die Arbeiten in der Hütte 6 Mann erforderlich, nämlich:

Zur Bedienung der Birne 1 Mann
Bei der Guſsform 1
Am Krahne 1
Gebläsewärter (für beide Anlagen) 1
Für das Putzen der Guſsblöcke, Wegschaffung der-
selben und für sonstige Nebenarbeiten

2
––
Zusammen 6 Mann.

Dabei können die Arbeiter an der Guſsform und dem Krahne gleichzeitig die Arbeiten auf der Sohle des Hochofens besorgen, so daſs für jede Bessemeranlage nur 4 Mann zu rechnen sind, von denen der Maschinenwärter überdies 2 Anlagen bedienen kann.

Im J. 1879 angestellte Versuche ergaben betreffs des Ausbringens aus 100 Th. Roheisen:

|247|
Guſsblöcke 76,1
Auswurf, Schöpfe, Abfall 15,9
Abbrand 8,0
–––––
100,0.

Nach Rückrechnung des Auswurfes, der Schöpfe und Abfälle, welche nämlich wieder zu den Hochofengichten zugeschlagen werden, ergibt sich im Durchschnitte 87,4 Proc. Guſsblöcke und 12,6 Proc. Abbrand. Gegenwärtig sollen aber die Resultate noch besser sein, was wohl erklärlich ist, da in Folge des Gieſsens aus der Birne die Bildung von Schalen in der Guſspfanne vermieden wird, der Auswurf nicht gröſser als sonst ist und, abgesehen vom Mitgieſsen der Schlacke, was bei dem bedeutenden Hitzegrade von Fluſseisen und Schlacke keinen nachtheiligen Einfluſs zu haben scheint, kein Grund vorhanden ist, weshalb hier der obere Theil des Guſsblockes in gröſserem Maſse unbrauchbar sein sollte als beim gewöhnlichen Bessemerbetriebe. Im Gegentheile scheinen alle Verhältnisse eher den ganzen Verlauf des Prozesses zu begünstigen.

Nach Obigem kommen daher auf 87k,4 fertige Guſsblöcke 0cbm,66 Holzkohle für den Hochofen oder auf 100k rund 0cbm,75.

In Avesta wird ausschlieſslich weiches Eisen mit in der Regel unter 0,2 und nicht über 0,25 Proc. Kohlenstoff hergestellt, da man den Phosphorgehalt des Roheisens für Stahlfabrikation als zu hoch erachtet. Dieses weiche Bessemereisen ist aber von vorzüglicher Beschaffenheit, ausgezeichnet durch hervorragende Uebereinstimmung in den Festigkeitszahlen und insbesondere durch seinen sehnigen Bruch. Dasselbe enthält 0,20 bis 0,25 Proc. Kohlenstoff, welcher Gehalt bei Blecheisen bis auf 0,15 Proc. herabgebracht ist, 0,05 bis 0,11 Proc. Silicium, 0,31 bis 0,34 Proc. Mangan und 0,05 Proc. Phosphor. Nach mehrfachen von Prof. Eggertz vorgenommenen Untersuchungen enthielt das Eisen 0,05 bis 0,5 Proc. Schlacke.

Zahlreiche Festigkeitsversuche haben für Schiffsbleche als Grenzwerthe die absolute Festigkeit 35 bis 37k/qmm ergeben; dabei war die Verlängerung bei 200mm Markenabstand 25 bis 30 Proc., die Contraction 60 bis 68 Proc.

Prof. v. Ehrenwerth schlieſst nach alledem, daſs das zu Avesta eingeführte Bessemerverfahren, entgegen der allgemein üblichen Annahme, nur bei groſsen Einsätzen verlaufe der Prozeſs in der Birne vortheilhaft, beweise:

1) Daſs der zur vollkommenen Durchführung des Bessemerprozesses, selbst für Erzeugung sehr weichen Eisens, nothwendige Hitzegrad auch bei sehr kleinen Einsätzen erreicht werden könne und zwar mit einem Roheisen, welches sehr wenig Mangan und geringere Mengen Silicium enthält als die bei den alpinen (nicht bei den schwedischen) direkten Holzkohlen-Roheisen-Bessemereien benutzten Sorten (1,5 bis 2 Proc. Silicium, 2 bis 3,5 Proc. Mangan) und das auſserdem noch weniger heiſs, jedenfalls aber nicht heiſser in die Birne kommt als diese.

2) Daſs der Verbrauch von Ferromangan und der Gehalt des Metalles an Mangan – letzterer allerdings nur unbedeutend – geringer sei als bei Erzeugung ähnlicher Sorten Bessemermetall nach den in Steiermark und auch sonst ziemlich allgemein üblichen Methoden.

3) Daſs der Bessemerprozeſs sich auch für die fortlaufende Erzeugung weichen, sehnigen (seidensehnigen) Eisens eignet und daſs es möglich ist, durch denselben dieses Product von groſser Gleichmäſsigkeit herzustellen.

Der Ausgleich des in Folge kleiner Einsätze gröſseren Wärmeverlustes durch Strahlung u. dgl. trotz des geringeren Siliciumgehaltes (1,4 gegen 1,7 Proc. bei alpinen Roheisensorten) des in Avesta verhütteten Eisens ist nach v. Ehrenwerth |248| insbesondere zuzuschreiben: 1) Der Anwendung sehr enger, dafür vieler Düsen1) (und zum Theile auch der schiefen Lage derselben), wodurch eine bessere Vertheilung des Windes stattfindet und demgemaſs der Sauerstoff desselben vollkommener verbraucht wird als im Gegenfalle, wo – insbesondere zu Beginn des Prozesses – je nach Umständen mehr oder weniger Luft todt durch das Metall geht und dasselbe kühlt; 2) dem Gieſsen aus der sehr hitzigen Birne, wodurch die Wärmeverluste durch Uebergieſsen des Metalles, Ausstrahlung und Mittheilung in der Guſspfanne während einer viel längeren Guſszeit vermieden werden; endlich jedoch in geringerem Maſse 3) der allgemeinen, wenigstens im oberen Theile besseren Vorwärmung der Birne und 4) der höheren Gaspressung in der Birne in Folge des im Verhältnisse engeren Halses.

Der geringere Verbrauch an Ferromangan erklärt sich ebenfalls aus der besseren Windvertheilung und Durchmischung des Bades in Folge der Anwendung sehr enger und schräg gestellter Düsen; der in dünnen Strahlen aufsteigende Wind wird schneller aufgebraucht und enthält daher in den oberen Schichten wenig oder gar keinen Sauerstoff, so daſs die in tieferen Schichten gebildeten Eisenoxyde beim Aufsteigen zur Oberfläche Gelegenheit finden, ihren Sauerstoff an den Kohlenstoff und das Mangan des Bades wieder abzugeben, welcher Vorgang durch die lebhafte Bewegung des Bades in Folge Schrägstellung der Düsen begünstigt wird.

Die sehnige Beschaffenheit des Eisens erklärt sich schlieſslich aus seinem Gehalte an Schlacke, der nach Obigem zwischen 0,05 und 0,5 Proc. schwankt. Dieser Schlackengehalt ist bedingt durch das Gieſsen von oben, wodurch die in Folge der heiſsen strahlenden Birnenwandungen dünnflüssig bleibende Schlacke, welche regelmäſsig mit abflieſst, in geringer Menge im Eisen vertheilt bleibt. Durch Gieſsen aus der Guſspfanne ist dieser Vortheil, auch wenn man über den Schnabel gieſsen wollte, nicht zu erreichen, da die Schlacke sofort zähflüssig werden würde, was auch bei gröſseren Einsätzen und entsprechend längerer Guſszeit überhaupt der Fall sein dürfte. Demnach ergeben sich als Bedingungen für die Bildung eines sehnigen Bessemereisens: Direkter Guß aus der Birne und kleine Einsatzmengen.

Soll dagegen mittels eines dem in Avesta benutzten ähnlichen Verfahrens Stahl hergestellt werden, was durchaus keine Schwierigkeit bieten dürfte, so muſs das Mitflieſsen der Schlacke in die Guſsform nach Möglichkeit vermieden werden. Dies würde sich z.B. dadurch erreichen lassen, daſs man durch einen Trichter gieſst, welcher während des Gieſsens stets gefüllt erhalten werden müſste.

Eine vergleichsweise Berechnung ergibt an Gestehungskosten für 100k Blöcke nach dem beschriebenen Verfahren, jedoch mit Dampfbetrieb 14,16 M., während sich diese Kosten für die alpinen Hütten bei günstigen Betriebsverhältnissen auf 14,71 M. und für eine englische Hütte bester Einrichtung bei scharfem Betriebe auf 7,55 M. stellen. Der Vortheil des ununterbrochenen Betriebes mit kleinen Einsätzen beruht besonders in der Verminderung der Auslagen für feuerfeste Materialien, Arbeitslöhne, Amortisation und Verzinsung, sowie in der gänzlichen Ersparniß der Kosten für das Anwärmen.

Eine eingehendere Vergleichung der Kostentabellen für die verschiedenen Verfahren führt v. Ehrenwerth zu der Schluſsfolgerung, daſs das auſserordentlich billige Arbeiten des englischen Werkes nur durch billigen Brennstoff und Stetigkeit des Betriebes erreicht worden ist, wogegen die Ergebnisse im Uebrigen die der alpinen Hütten nicht übertreffen, vielmehr nach manchen Richtungen (z.B. beim Abbrand) hin nicht unbeträchtlich zurückstehen. Bei dem überwiegenden Einflüsse, welchen der Preis des Roheisens und des Brennstoffes auf die Gestehungskosten ausübt, ist es aber erklärlich, daſs die Ergebnisse der englischen Hütte gegen jene bei den anderen so auſserordentlich vortheilhafte |249| sind. Dagegen ist, von den Roheisenkosten abgesehen, der ununterbrochene Betrieb mit kleinen Einsätzen, wie er in Avesta durchgeführt wird, der billigste unter allen, insbesondere, wenn Wasserkraft vorhanden ist und von den Brennstoffkosten abgesehen wird. Auſserdem gestattet diese Betriebsart möglicherweise noch die Ausnutzung der Guſswärme der Blöcke; denn wenn 2 oder 3 Birnen vorhanden sind, läſst es sich wohl einrichten, daſs die Blöcke entweder noch mit der Guſswärme unter Anwendung von Gjers'schen Durchweichungsgruben (vgl. S. 251 d. Bd.), oder nach kurzem Liegen in einem Vorrollofen zu den Walzen gelangen.

Nach allen Ausführungen erscheint dieses Bessemerverfahren als der derzeit billigste Prozeſs der indirekten Eisen- und Stahlerzeugung und wohl geeignet, das Puddel- und Frisch verfahren in vielen Fällen zu ersetzen. Ob es mit dem Martinisiren wetteifern kann, hängt von dem Preise des Altmetalles ab und wird zur Zeit wohl nicht der Fall sein, zumal dann nicht, wenn der Martinofen direkt mit dem Hochofen verbunden ist und für jenen die Gichtgase verwendet werden können. Jedenfalls verdient aber das Avestaer Verfahren die gröſste Beachtung, zumal wegen seiner Anwendbarkeit auf kleine und mittelgroſse Anlagen, wo das gewöhnliche Bessemer- oder das Thomasverfahren seines Groſsbetriebes halber nicht vortheilhaft anwendbar ist.

Ueber ein zweites Arbeitsverfahren theilt v. Tunner am angegebenen Orte mit, daſs dasselbe von einer französischen Firma ausgehe und in Frankreich, sowie auch in Oesterreich, woselbst es von Vogel und Nuth im Mürzthale zur Anwendung gebracht wurde, patentirt ist. Es werden Oefen benutzt, welche den alten festen Bessemeröfen in Schweden ähnlich sind, und kleine Einsätze verarbeitet. Eine Herabminderung der Anlagekosten ist dadurch angestrebt, daſs bei nahezu wagerechter Lage der wenig geneigten Düsen mit geringer Windpressung gearbeitet und so das Hochofengebläse für das Bessemern mit benutzt werden kann. Um die Windführung an der unbeweglichen Birne nöthigenfalls unterbrechen zu können, lassen sich die Düsen durch mittels Schrauben anzupressende Thonpfropfen verschlieſsen. Jedenfalls müssen aber noch andere Eigenheiten des Prozesses seine Patentfähigkeit bestimmen, da alles dies wahrscheinlich schon bei den ersten Bessemerversuchen in Schweden dagewesen ist.

Gegenüber dem Einwände, daſs es nach diesem mit kleinen Einsätzen arbeitenden Verfahren schwer halten werde, Stahl von bestimmten Eigenschaften zu erzeugen, wird von den Patentinhabern betont, daſs das hiernach hergestellte Eisen ganz besonders das Herdfrischeisen ersetzen soll.

Was nun das dritte der in Rede stehenden Verfahren betrifft, welches von seinem Erfinder, L. D. Chapin in Chicago, als Pneumatic process of making wrought iron bezeichnet ist, so besteht dasselbe in der Verbindung des Bessemerns mit dem Luppenfrischen in einem rotirenden Ofen. Es wird nämlich das Eisen in der Bessemerbirne nur ziemlich weit vorgefrischt und dann mittels eines fahrbaren Kessels in einen nach |250| Art der Danks'schen Puddelöfen mit Eisenerzen (vgl. 1873 207 172) ausgefütterten Drehofen befördert, in welchem der Prozeſs zu Ende geführt und gleichzeitig das Eisen in Luppenform gebracht wird. Durch die Einschaltung der Bessemerbirne wird nicht nur der Frischprozeſs wesentlich beschleunigt, sondern vor Allem eine leichte Erhaltung des aus Eisenerzen bestehenden Innenfutters des Drehofens ermöglicht, da das Eisen seinen Siliciumgehalt gröſstentheils in der Birne schon abgibt. Auch wird jedenfalls gegenüber dem gewöhnlichen Puddelverfahren an Brennmaterial und Arbeitslöhnen wesentliche Ersparniſs eintreten können, vorausgesetzt, daſs die einzelnen Arbeitsvorgänge stets gut in einander greifen. Desgleichen erscheint es sehr gut möglich, auf diesem Wege ein Eisen von vorzüglicher Beschaffenheit darzustellen. Uebrigens ist auch diese Methode wohl nur dann vortheilhaft zu verwenden, wenn nicht Fluſseisen, sondern Schweiſseisen erzeugt werden soll; denn gegenüber einem richtig geleiteten Fluſseisenverfahren wird der Chapin'sche Prozeſs (Englisches Patent Nr. 3989 vom J. 1883, vgl. auch Techniker, 1884 * S. 68) jedenfalls kostspieliger ausfallen.2)

Bekanntlich darf der Siliciumgehalt des Roheisens beim Verblasen desselben in sauren Birnen eine gewisse Höhe nicht überschreiten, da sonst die Wärmeentwickelung zu groſs und damit auch die Haltbarkeit des Birnenfutters zu gering wird. W. R. Jones in Braddock, Penn., schlägt deshalb in seinem amerikanischen Patente Nr. 287687 vom 30. Oktober 1883 vor, nötigenfalls Dampf in das Eisenbad zu leiten und dieses dadurch abzukühlen. Unter diesen Umständen brauchte der Hochofenbetrieb keine Rücksicht mehr auf den Bessemerbetrieb zu nehmen, könnte vielmehr beliebig silicirtes Roheisen herstellen und dadurch auf einen geringen Schwefelgehalt hinzielen.

Das englische Patent * Nr. 1509 vom J. 1883 von T. Griffiths in Abergavenny, Mon., betrifft Neuerungen an den Verschluſsvorrichtungen der Düsen des alten feststehenden schwedischen Bessemerofens (vgl. 1883 247 * 331). Auf eine andere Ausführung des im Journale an gleicher Stelle erwähnten Haedicke'schen Frischkolbens bezieht sich das englische Patent * Nr. 2514 vom J. 1883 von A. Davy in Sheffield. Der Frischkolben läſst sich heben oder senken und dann steht die das Metallbad enthaltende Pfanne fest, oder aber der Kolben steht fest, in welchem Falle die Pfanne gehoben und gesenkt werden muſs.

Nach dem Engineer, 1884 Bd. 57 * S. 199 soll dieser Apparat jeden Gieſsereibesitzer in den Stand setzen, auch beliebig groſse Mengen Stahl zu erzeugen., welcher ebenso gut ist wie Tiegelstahl. Ein Apparat mit heb- und senkbarem Frischkolben von einer Leistungsfähigkeit von 100t in der Woche kostet mit |251| der Gebläsemaschine 11900 M. Die Apparate mit feststehendem Frischkolben sind entsprechend billiger.

Gjers'sche Durchweichungsgruben. Auf die früher beschriebenen Vorrichtungen (vgl. 1883 249 * 442) hat J. Gjers inzwischen auch in Deutschland Patentschutz erlangt (vgl. * D. R. P. Nr. 25647 vom 8. September 1883).

Die Société John Cockerill in Seraing (* D. R. P. Nr. 24971 vom 22. April 1883, abhängig von Nr. 21716) schlägt vor, die auf den Stahlwerken meistentheils vorhandenen Glüh- oder Wärmöfen zum Durchweichen der Stahlblöcke zu benutzen. Zu diesem Zwecke werden in den Glühraum dicke Scheidewände zur Herstellung einzelner horizontaler Durchweichungskammern aufgeführt, auch die Decke und die Sohle der Oefen verstärkt, um möglichst viel Material zur Aufspeicherung der Wärme zu erhalten. Im Uebrigen bleiben die schon vorhandenen Einrichtungen an den Glühöfen, wie z.B. die Thüren der Aufgabeöffnungen u. dgl. bestehen. In Folge dessen ändert sich auch nichts in dem Betriebe der Oefen, was als ganz besonderer Vortheil einer derartigen Einrichtung angegeben wird. Interessant ist es, daſs auch in Seraing Bedacht darauf genommen wird, die Durchweichungskammern durch eine besondere Feuerung zu heizen; da zuweilen trotz des raschen Einbringens der Blöcke eine Erkaltung der Köpfe derselben eintreten kann, so sollen in den Zwischenwänden des Glühraumes Oeffnungen ausgespart werden, durch welche von einem besonderen in einer Ecke der Hütte stehenden Gasgenerator aus Heizgase in die Kammern geleitet werden können. Hauptsächlich soll die Zuführung von Heizgasen dann erforderlich werden, wenn die einzelnen Kammern nicht mit zwei Blöcken, sondern nur mit einem Blocke besetzt werden, da durch den in diesem Falle entstehenden gröſseren Zwischenraum eine leichtere Abkühlung der Oberfläche stattfindet. Es sei bemerkt, daſs der Patentanspruch sich nur auf eine derartige Gaszuführung bezieht. (Vgl. W. Hainsworth 1883 249 443.)

Arthur Cooper in Linthorpe (* D. R. P. Nr. 25486 vom 31. December 1882, abhängig von Nr. 21716) schlägt vor, die Durchweichung der Stahlblöcke in einem unterirdischen Tunnel vorzunehmen, welcher von der Gieſsgrube bis zum Walzwerke reicht. Der Tunnel ist in dicken Mauern aus feuerfesten Steinen ausgeführt und hat eine Sohle, welche eine Neigung von 1 : 15 besitzt. An beiden Enden kann der Tunnel durch Schieber geschlossen werden; desgleichen sind in der Decke Oeffnungen angebracht, um die Blöcke mittels der Blockkrahne herausheben zu können; auch diese sind durch möglichst luftdicht schlieſsende Deckel verschlieſsbar. In dem Tunnel stehen auf Schienen laufende Wagen, deren Tragplatte durch feuerfestes Mauerwerk gegen die Wärmeausstrahlung der Blöcke geschützt ist. Die Tragplatten ragen in Nuthen der Tunnelseitenwände hinein, um auch die Räder zu schützen. Man kann |252| die Blöcke direkt, nachdem die Formen von ihnen entfernt sind, auf die Wagen setzen und letztere in den Tunnel schieben, oder man legt über den Tunnel ein Schienengeleise, auf welchem ein fahrbarer Gieſspfannenwagen steht. Dieser nimmt die gefüllte Gieſspfanne vom Gieſskrahne auf. Es werden nun die auf den Wagen in dem Tunnel stehenden Formen vollgegossen und, nachdem die Blöcke genügend erkaltet, die Guſsschalen abgezogen. Es werden dann die Blöcke sofort in den abschlieſsbaren Theil des Durchweichungstunnels gefahren und hier sich selbst überlassen. Haben sie eine gleichmäſsige Temperatur erreicht, so werden sie aus dem Tunnel gehoben und zwischen die Walzen geführt. Für starken Betrieb müssen mehrere Tunnele vorhanden sein, von welchen der eine die vollen Wagen aufnimmt, der andere die leeren Wagen zur Gieſsgrube zurückführt.

Ueber die praktische Verwendung der Gjers'schen Durchweichungsgruben gibt ein Brief von W. W. Scranton Aufschluſs, welcher im Engineering and Mining Journal, 1883 Bd. 36 S. 194 veröffentlicht ist. Danach sind auf der Scranton Steel Company die Gjers'schen Durchweichungsgruben seit dem 3. September in Gebrauch und werden in denselben 80 bis 85 Proc. sämmtlicher Stahlblöcke auf eine gleichmäſsige Temperatur gebracht und dann ohne weitere Vorwärmung verwalzt und zwar zu 36m,6 langen Vignoles-Schienen, wovon 1m Länge 35k wiegt.

Hierzu bemerkt Gjers im Engineering, 1883 Bd. 36 S. 429, daſs die genannte Gesellschaft das erste Werk sei, welches Schienen von 4facher Länge direkt in einer Hitze auswalze.

Ueber die Verbreitung des Gjers'schen Prozesses ist demselben Schreiben zu entnehmen, daſs in Amerika ferner noch die Cambria-, sowie die Edgar Thomson-Werke im Begriffe sind, denselben einzuführen. Den Besuchern der Herbstversammlung des Iron and Steel Institute war Gelegenheit geboten, sich auf den Werken der Darlington Steel Company von dem sicheren und keine Schwierigkeiten mehr bietenden Betriebe bei dem direkten Auswalzen von doppelköpfigen Schienen zu überzeugen. Der zu leichten Walzenstraſse halber kann man dort allerdings nur einfache Längen walzen; doch hat neben den oben erwähnten Scranton-Werken die Mossbay Iron and Steel Company die Anwendbarkeit des Verfahrens auf gröſsere Längen dargethan. Auf den West Cumberland Steel Works hat Snelus die Erfindung bald nach ihrem Auftauchen eingeführt und bereits über 75000t die Durchweichungsgruben durchlaufen lassen. In Middlesborough hat die North Eastern Steel Company sich von der Vortheilhaftigkeit des Verfahrens überzeugt und ist im Begriffe, dasselbe einzuführen.

In Belgien benutzt das Cockerill'sche Werk den neuen Prozeſs im regelmäſsigen Betriebe bei etwa 96 Procent seiner Erzeugung beim Vorwalzen; de Wendel wird auf seinen französischen Werken die Durchweichungsgruben bald fertig gestellt haben, ebenso zwei Werke in Deutschland. In Oesterreich verwendet Kupelwieser die Durchweichungsgruben, um seine für Bleche bestimmten Blöcke aus weichem Fluſseisen vorzuwalzen, während eine neue Walzenstraſse im Bau begriffen ist, welche zur direkten Verarbeitung der Blöcke in einer Hitze dienen soll. Die Steel Company of Scotland wird den Prozeſs binnen kurzem zur Blechfabrikation aus Siemens-Martin-Blöcken anwenden. Die stetige Zunahme des Verfahrens ist somit unverkennbar; auch hat sich überall eine merkliche Ersparniſs geltend gemacht. Die Höhe derselben ist natürlich je nach den vorhandenen Bedingungen verschieden und mögen zu ihrer Schätzung nachfolgende Angaben dienen.

|253|

Die Kohlen für die Wärmöfen kommen selbstverständlich überall in Wegfall. Was den Abbrand anbelangt, so hat sich aus früheren Versuchen, welche zuletzt durch Greiner in Seraing bestätigt wurden, ergeben, daſs der Gewichtsverlust der Blöcke von ihrer Entnahme aus den Guſsformen bis zu ihrem letzten Austritte aus den Blockwalzen 0,5 Proc. beträgt, wenn die Blöcke die Durchweichungsgruben durchlaufen hatten. Da in den Fertigwalzen ein weiterer Verlust von annähernd 0,5 Proc. entsteht, so erleidet man bis zur fertig gewalzten Schiene einen Verlust von 1 Proc. Wendet man indessen Wärmöfen an, so beträgt der dabei entstehende Verlust beim Vorwalzen 2,5 Proc. und beim direkten Fertigwalzen aus einer Hitze nicht viel weniger als 3 Proc., so daſs die Anwendung der Durchweichungsgruben mit einer Ersparniſs von 2 Proc. verbunden ist.

Ueber die Arbeitslöhne theilt Scranton in seinem Schreiben mit, daſs 6 Gruben vollständig zur Durchweichung von 150t in 12 Stunden genügen; zum Betriebe derselben für dieses Gewicht an Blöcken und wahrscheinlich noch 30 Proc. mehr, sind erforderlich:

1 Vorarbeiter zu 5 M. = 5 M.
3 gewöhnliche Arbeiter 4 = 12
1 Knabe 2 = 2
–––––––
Zusammen 19 M.

oder nicht ganz 13 Pf. auf lt. Hierzu kommen noch die Ausbesserungskosten der Gruben im Vergleiche zu denen der Oefen; auf Grund des 13 monatlichen Betriebes der Darlington Steel Works, in welcher Zeit mehr als 60000t, d. s. ungefähr 120000 Stück Blöcke durch die Gruben gingen, versichert Gjers, daſs die Ausbesserungen bis zur Zeit verschwindend klein gewesen sind, da sie sich ausschlieſslich auf die Ausfüllung einzelner entstandener Risse oder Löcher durch Klumpen feuerfesten Thones beschränkt hätten.

Textabbildung Bd. 252, S. 253

Im Anschlusse an obige Mittheilungen ist noch auf eine an G. J. Snelus in Workington unter Nr. 980 vom J. 1883 in England patentirte Verbesserung der Gjers'schen Durchweichungsgruben aufmerksam zu machen. Snelus scheint gefunden zu haben, daſs die Ausgleichung der Wärme durch das Mauerwerk sich nicht schnell genug vollzieht, und schlägt deshalb vor, die Gruben mit einem aus Siemens- oder Bessemerstahl von geringem Kohlenstoffgehalte gegossenen Gehäuse auszufüttern. In beistehender Figur bedeutet B die Kasten aus Stahl und D ein schweres, mit den notwendigen viereckigen Oeffnungen versehenes Guſsstück, während E die äuſsere Platte bezeichnet, welche die zweiten Deckel in sich aufnimmt. Ob der Vorschlag wirklich eine Verbesserung in sich begreift, bleibt abzuwarten.

|248|

Prof. J. v. Ehrenwerth ist in seinen Studien über den Thomas-Gilchrist'schen Prozeß stets für Anwendung enger und zahlreicher Düsen eingetreten und führt auch den unverhältniſsmäſsigen Abbrand, welchen manche Thomas-Hütten aufweisen, zum Theile wenigstens auf unpassende Windverhältnisse bezieh. auf die Verwendung zu weiter Düsen zurück.

|250|

Eine derartige Verbindung des Bessemerprozesses mit der Puddelarbeit hat schon H. Wedding (vgl. Handbuch der Eisenhüttenkunde, 1874 Abtheilung 3 S. 462) in Vorschlag gebracht, um Phosphor haltige Schlacke auszusaigern, ohne das Metall in flüssigen Zustand überzuführen. Damals schon zweifelte Wedding an der ökonomischen Ausführbarkeit des combinirten Verfahrens.

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