Titel: Ueber Neuerungen im Eisenhüttenwesen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1886, Band 259 (S. 361–368)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj259/ar259137

Ueber Neuerungen im Eisenhüttenwesen.

(Patentklasse 18. Fortsetzung des Berichtes Bd. 258 S. 443).

Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 24.

Behufs besserer Vertheilung der Beschickung bei Hochöfen (vgl. Schlink 1882 246 * 147) empfiehlt W. v. Vloten in Dortmund (* D. R. P. Nr. 34162 vom 4. Juli 1885) einen Gichtapparat mit Doppelkegel, welcher die Beschickung in zwei von einander getrennten Ringen in den Ofen gleiten läſst. Nach Fig. 1 Taf. 24 wird die Gicht geschlossen von dem Trichter a, dem Doppelkegel b und dem Kegel c, welcher sich an dem in der Ofenmitte eingehängten Gasabzugsrohre G führt und oben mittels |362| eines Wasserverschlusses gegen dasselbe abgedichtet ist. Der Kegel c ist mit Ketten an dem doppelarmigen Hebel i aufgehängt und kann dadurch gehoben und gesenkt werden. Der Doppelkegel b hängt an Stangen f zwischen a und c, so daſs er bei geschlossener Gicht von c getragen wird. Die Stangen f gestatten dem Doppelkegel b einen kurzen Hub nach unten, wobei die Muttern der Stangen sich dann auf Bufferfedern setzen und den Stoſs auffangen. Die Beschickung wird bei geschlossener Gicht in den Trichter a gestürzt und dann der Kegel c gesenkt; dabei geht zuerst b mit c herunter, so daſs ein Theil der Beschickung durch den zwischen a und b entstehenden Spalt in den Ofen gelangt, wobei die Materialien gegen den äuſseren Ring e prallen und dann senkrecht herabfallen. Wird das Herabgehen von b durch die Stangen f begrenzt, so entfernt sich c von b, so daſs der Rest der Beschickung durch den Spalt zwischen b und c gegen den inneren Ring e1 anprallend in den Ofen fällt. Die Schlieſsung der Gicht erfolgt in umgekehrter Weise, wobei c zuerst b mitnimmt und dann b gegen a hebt.

Gegen die bekannten Gichtapparate mit sich senkendem Doppelkegel unterscheidet sich also der vorliegende nur durch Anordnung der Ringe e und e1, welche allerdings eine Ablenkung der Materialien von dem Umfange des Schachtes nach dem Inneren und dadurch eine gleichmäſsigere Vertheilung der Beschickung über den ganzen Ofenquerschnitt bewirken können.

Ein von H. Macco in Siegen (* D. R. P. Nr. 33329 vom 24. April 1885) angegebener Winderhitzer soll die Mängel der Cowper'schen und der Whitwell'schen Apparate beseitigen (vgl. auch 1884 251 354). Bekanntlich gehen bei dem Cowper'schen Winderhitzer (vgl. 1883 248 * 499) die Gase in einem runden Zuge in die Höhe, vertheilen sich oben im Apparate, um durch gitterartig zusammengesetztes Mauerwerk nach unten zu ziehen und durch den Abzugskanal nach dem Schornsteine zu entweichen. Hierbei zeigt sich der Uebelstand, daſs die Gase vorzugsweise durch den Theil des Apparates nach unten ziehen, durch welchen sie am schnellsten zu dem Abzugskanale gelangen können. Die Vertheilung der Gase, welche das Mauerwerk erhitzen sollen, ist daher eine sehr ungleichmäſsige:, letzteres wird ebenso ungleichmäſsig erwärmt und daher nur ganz unvollständig ausgenutzt. Ferner wird die Temperatur der Gase dadurch wenig ausgenutzt, daſs dieselben, nachdem sie in dem kaminartigen Rohre im Apparate aufgestiegen sind, diesen Weg nur einmal beim Herabgehen wieder zurücklegen und in Folge dessen mit hoher Temperatur in den Abzugskanal eintreten. Auſserdem ist es durch die bisher übliche Construction nicht möglich, dieselben genügend zu reinigen, da die Decke der Apparate vollständig geschlossen ausgeführt werden muſs und in Folge dessen ein Herunterlassen eiserner Bürsten oder anderer Werkzeuge zum Reinigen der einzelnen Kanäle unmöglich ist. – Die Whitwell'schen Apparate (vgl. 1882 245 * 161) vermeiden |363| einen Theil dieser Fehler dadurch, daſs die Gase mehrfach im Apparate auf- und abgeführt werden, sich dadurch gleichmäſsig vertheilen und in Folge der Länge des Weges vollständiger ausgenutzt werden; sie haben indessen gegenüber den Cowper'schen Apparaten den Nachtheil, daſs sie bei gleichem Inhalte des Apparates an feuerfestem Material eine bedeutend geringere Heizfläche für Gas und Wind darbieten.

Bei der in Fig. 2 und 3 Taf. 24 veranschaulichten Macco'schen Anordnung sind die Kammern b und h für den Ein- und Austritt der Gase, wie solche bei den Whitwell'schen Apparaten ausgeführt sind, beibehalten; dagegen ist der mittlere Theil des Apparates den Cowper'schen Winderhitzern entsprechend derart eingerichtet, daſs derselbe in zwei Räumen getheilt wird, in denen die Gase ihre Wärme an gitterartig in den verschiedensten Formen zusammengesetztes Mauerwerk abgeben und die zu erwärmende Luft in demselben Mauerwerke erhitzt wird. Die Gase treten durch den Kanal a ein, gehen in der Abtheilung b des Apparates in die Höhe, treten bei c in den nächsten gitterartig zusammengesetzten Theil d, ziehen in demselben nach unten, um sich in der unteren Kammer e wieder zu vereinigen. Von da treten die Gase in die zweite gitterförmige Abtheilung f, in welcher sie nach oben ziehen, um alsdann durch die Oeffnungen g in die letzte Abtheilung h des Apparates zu gelangen, nach unten zu ziehen und durch die Oeffnung i in den Schornstein zu entweichen. Sowohl gleich nach dem Eintritte in den Apparat im unteren Theile der Abtheilung b, als auch in der unteren mittleren Abtheilung e wird den Gasen erwärmte Luft zugeführt, um dieselben vollständig zu verbrennen. Der zu erwärmende Wind macht den umgekehrten Weg. Durch diese Einrichtung wird also erreicht, daſs Gase und Wind einen möglichst langen Weg in dem Apparate zurücklegen und hierdurch in die Lage kommen, ihre Temperatur möglichst vollständig abzugeben bezieh. aufzunehmen. Es wird ferner ermöglicht, daſs die Gase sich gleichmäſsig im Apparate vertheilen und derselbe dadurch vollständig ausgenutzt wird. Schlieſslich wird durch die Anwendung der mittleren Abtheilungen d und f eine groſse Heizfläche hergestellt und eine hohe Temperatur des zu erwärmenden Windes hervorgebracht.

Die Reinigung geschieht hier ähnlich wie bei Whitwell'schen Apparaten, indem die im oberen Boden befindlichen Mannlöcher geöffnet, die in der Decke des Apparates angebrachten Formsteine entfernt und die einzelnen Theile des Apparates durch eiserne Bürsten abgekratzt werden. Die heruntergefallenen Unreinigkeiten werden durch die unten befindlichen Reinigungsöffnungen entfernt, Es ist also möglich, auch den mittleren, nach dem Cowper'schen Systeme gebauten Theil des Apparates von oben zu reinigen.

F. W. Lürmann in Osnabrück (* D. R. P. Nr. 31697 vom 26. August 1884, Zusatz zu * Nr. 31116, vgl. 1885 257 * 236) gibt weitere Einrichtungen |364| zur Erhitzung von Verbrennungsluft und Gasen, deren Temperatur geringer als zur Entzündung nothwendig ist, in Anwendung auf Lufterhitzer und Dampfkesselfeuerungen an. Diese Einrichtungen unterscheiden sich von den früheren durch eine abgeänderte Anordnung der Kanäle, der Vorwärm- und Verbrennungsräume. Eine im 2. Zusatzpatente Nr. 33417 vom 3. April 1885 erläuterte Einrichtung bezweckt eine noch höhere Erhitzung der Gase und eine noch innigere Mischung derselben. Erstere wird dadurch erzielt, daſs die Seitenwände der Kammern aus Stein und Eisen hergestellt werden; letzteres Material gestattet bei gleicher Festigkeit viel geringere Dicken ab Steinwände. Ebenso stellt man die Schlitze, welche Gas und Luft in die Kammern führen, aus Eisen her, so daſs die Trennungswände der einzelnen Schlitze sehr dünn werden und die Anzahl derselben vermehrt werden kann, was eine innigere Mischung von Gas und Luft zur Folge hat.

Zur gleichzeitigen Entfernung des Schwefels und des Phosphors aus dem Roheisen schlagen A. Rollet in St. Etienne und R. M. Daelen in Düsseldorf (* D. R. P. Nr. 33386 vom 20. Mai 1884) einen Apparat vor, welcher aus einem Kupolofen und einem damit verbundenen Flammofen besteht (vgl. Krupp 1880 235 * 373. Uebersicht 1880 238 416. Rollet 1881 242 220. C. Hoepfner 1885 257 236). Der Kupolofen hat, wie aus Fig. 5 und 6 Taf. 24 zu entnehmen ist, einen cylindrischen Schacht, dessen Eisenmantel durch äuſsere Wasserberieselung gekühlt wird. Im mittleren Theile hat der Schacht eine dünne Ausfütterung von feuerfestem Material; dasselbe bedeckt sich während des Betriebes bald mit einer Schicht Eisen, welche fest darauf haften bleibt. Der Boden des Ofens ist abgeschrägt und führt zu einem Kanäle, welcher ansteigend in den Reinigungsofen mündet- auſserdem ist noch ein besonderer Abstich vorhanden. Der Kupolofen hat mehrere Reihen Formen, deren Höhenabstand um so gröſser sein soll, je unreiner das Eisen ist, bezieh. je mehr Zuschläge dasselbe zur Reinigung verlangt. Die unterste Formenreihe ist stechend angeordnet; die oberen Reihen liegen wagerecht. Die Windpressung soll 20 bis 60cm Wassersäule, die Temperatur des Windes 350° betragen. Der Flammofen hat die bekannte Einrichtung.

Je nach dem Phosphor- und Siliciumgehalte des Roheisens besteht die Beschickung für 1000k Roheisen mit Eisenabfällen aus:

Kokes 120 bis 160k
Kalkstein 150 450
Fluſsspath 35 80
Eisenoxyd 50 150

Die entfallende Schlacke soll folgende Zusammensetzung haben:

SiO2 und P2O5 12 bis 16 Proc.
Al2O3 2 3
CaFl2 20 28
Fe2O3 1 5
Schwefel 1 2

Bei der Berechnung der Beschickung wird angenommen, daſs alles |365| Silicium und der Phosphor als kiesel- und phosphorsaure Verbindungen in die Schlacke gehen. Von dem Schwefelgehalte behält die Schlacke nur 1 bis 2 Proc. zurück; der Rest, oft mehr als die Hälfte, soll durch die oxydirende Wirkung des Windes und der Gase des Kupolofens auf die Schlacken mit dem Rauche verschwinden. Die Menge des Eisenoxydes in der Beschickung ist für weiſses Schwefel haltiges Roheisen geringer als für graues oder weiſses weniger Schwefel enthaltendes Roheisen zu nehmen; die Schwefel haltigen Roheisensorten, welche sich leichter oxydiren als die anderen, erzeugen von selbst in dem oberen Theil des Kupolofens Eisenoxyd, welches sich dem Eisenoxyde der Beschickung beimischt und nachher im unteren Theile des Ofens reducirt wird. Das erhaltene Eisen ist weiſs oder grau; sein Kohlenstoffgehalt ist durch den Reinigungsprozeſs gestiegen, sein Mangangehalt gefallen. Die Schlacke ist weiſs oder graugelblich weiſs.

Rollet und Daelen wollen also in dem Kupolofen eine lange Schmelzzone erzeugen, in welcher das Eisen und die Zuschläge vollständig geschmolzen in innigste Berührung mit einander kommen. Die stechende unterste tiefstehende Formenreihe soll das Eisen und die Schlacke so lange wie möglich dem Einflüsse des Windes aussetzen; andererseits soll eine derartige Anordnung der Formen eine zu starke Kohlenstoffaufnahme des gereinigten Roheisens verhüten, was bei der hohen Temperatur und der basischen, an Eisen armen Schlacke unfehlbar eintreten würde, wenn der Wind weniger stark auf das Eisen einwirkt. In dem Flammofen wird das Eisen gefrischt. Schlacke kann in Folge der ansteigenden Richtung des Verbindungskanales in denselben nicht eintreten.1)

Ein anderes Verfahren zur gleichzeitigen Entfernung des Phosphors und des Schwefels aus dem Eisen in der basischen Birne wurde von R. Schliwa in Luxemburg und L. Gildemeister in Dortmund (D. R. P. Nr. 32589 vom 18. November 1884) vorgeschlagen. Dasselbe erfordert folgende Führung des basischen Prozesses: Man setzt, nachdem das Silicium oxydirt worden ist, eine kleine Menge leicht schmelzbaren basischen Materials zu, so daſs die gebildete Kieselsäure verschlackt wird; diese Schlacke wird dann abgegossen. Bläst man nun wieder, so findet eine Verbrennung des Kohlenstoffes statt, welche das Bad auf die erforderliche Temperatur bringt. Sodann setzt man wieder basisches |366| Material zu und verschlackt unter Aufhebung der Kohlenstoffverbrennung die Phosphorsäure. Diese Schlacke gieſst man wiederum ab und verbläst dann das Eisen auf den gewünschten Kohlenstoffgehalt. Die Erfinder gehen hierbei von der Ansicht aus, daſs das Silicium und der Phosphor bei Anwesenheit genügender Mengen leicht schmelzbarer Basen eine gröſsere Verwandtschaft zum Sauerstoffe der Gebläseluft haben, als der Kohlenstoff des Eisens. Das Verfahren lehnt sich eng an das unter D. R. P. Nr. 14468 (vgl. 1882 244 151) patentirte an und es wird deshalb in der Patentschrift darauf hingewiesen, daſs es nicht ohne Zustimmung der Besitzer jenes Patentes ausgeführt werden darf.

Schliwa und Gildemeister wollen den Schwefel aus dem Eisen dadurch entfernen, daſs sie dem Gebläsewinde Feuchtigkeit (nicht Dampf) beimengen. Zu diesem Zwecke wird in die Windleitung ein mit Bimssteinstückchen gefülltes Gefäſs eingeschaltet, in welches man gröſsere oder geringere Mengen heiſsen Wassers eintröpfeln läſst.

Nach dem Patente des Hörder Vereins (D. R. P. Nr. 12700, vgl. 1882 244 152) findet die Reduction des in der basischen Birne entphosphorten Eisens nach dem Abziehen der Schlacke bei gekippter Birne in der Weise statt, daſs Spiegeleisen oder Ferromangan in die Birne eingeworfen und dann das Eisen in die Gieſspfanne ausgegossen wird. A. Hansen in Dortmund (D. R. P. Nr. 33262 vom 6. December 1884) will die dabei immer stattfindende, wenn auch geringe Reduction der Phosphorsäure aus der Schlacke in der Weise vermeiden, daſs er das Spiegeleisen erst dann zusetzt, wenn die gekippte Birne nach dem Abziehen der Schlacke wieder in die Höhe gerichtet worden ist, also wieder ein kurzes Durchblasen des Windes nothwendig wird. Es soll also das Spiegeleisen sofort innig mit dem entphosphorten Eisen gemischt werden, anstatt es bei ruhiger Lage des Eisenbades längere Zeit mit der noch immer auf demselben schwimmenden Schlacke in Berührung zu lassen.

Der Kupolofen von Arthur Greiner und Th. Erpf in Chisnovoda, Ungarn (* D. R. P. Nr. 33212 vom 28. März 1885) besitzt, wie aus Fig. 4 Taf. 24 zu ersehen ist, über den untersten Düsen, welche die Verbrennung der Kokes in Kohlensäure bewirken, noch 3 Reihen Düsen, welche je nach Umständen die Verbrennung der wieder zu Kohlenoxyd reducirten Kohlensäure in letztere hervorrufen sollen. Die Eröffnung der einzelnen Reihen der Düsen durch Zurückziehen der Pfropfen richtet sich nach der Verbrennlichkeit bezieh. der Dichtigkeit und Gröſse der Kokes. Auſser diesen sind aber noch zwei höher gelegene Reihen kleinerer Düsen vorhanden, die behufs Erreichung der Verbrennung des hier vorhandenen Kohlenoxydes zu Kohlensäure mit heiſsem Wind gespeist werden. Die Temperatur dieses Windes kann durch Stellen der Schieber V beliebig geregelt werden. A ist ein kleiner Winderhitzer, B ein Druckregeler für den eintretenden kalten Wind. Die vier unteren Reihen Düsen erhalten nur kalten Wind. Durch die 3 Schieber |367| V kann man den 2 Düsengruppen auch verschieden gepreſsten Wind zuführen.

Nach Stahl und Eisen, 1886 * S. 96 ist dieser Ofen bereits in Oesterreich-Ungarn und Deutschland ausgeführt und mit Erfolg in Betrieb. Ein von der Oesterreichischen Alpinen Montan-Gesellschaft erbauter Greiner und Erpf'scher Kupolofen von 0m,8 Durchmesser ergab in 12 nach einander folgenden Schmelzungen, bei denen je 7 bis 14t,5 im Ganzen 100t Eisen gesetzt worden sind, einen Verbrauch von 5k,01 bester westfälischer Kokes auf 100k Eiseneinsatz und damit eine durchschnittliche Ersparniſs von 33 Procent gegen dem gewöhnlichen Verbrauche (vgl. F. Fischer 1879 231 38. Ledebur 1885 258 172). An Fällkokes wurden bei jeder Schmelzung 300k verwendet, wie dies anderen Oefen von gleichem Durchmesser und gleicher Formhöhe entspricht. Das geschmolzene Eisen war von befriedigender Güte. Von anderen Seiten gemachte Angaben über den Kokesverbrauch bei nach dem beschriebenen Systeme umgebauten Kupolöfen sind: 4,14, 4,0, 5,732 bezieh. 4,5 Procent des Eiseneinsatzes. Dabei wird die Güte der erhaltenen Guſswaaren gleichwertig mit der vor dem Umbau erzeugten angegeben und von einer Seite bemerkt, daſs die Leistung des Ofens gestiegen sei.

Textabbildung Bd. 259, S. 367
Von Jens Hansen in Helsingoer, Dänemark (* D. R. P. Nr. 33895 vom 29. März 1885) ist ein Kupolofen angegeben, bei welchem die Schmelzung zum gröſsten Theile durch gasförmiges Brennmaterial bewirkt wird. Auſserdem ist noch ein besonderer Schmelzraum für Abfalleisen o. dgl. und ein Nacherhitzer vorhanden. Der Feuerraum A ist mittels eines kurzen Fuchses mit dem unteren Theile des Schmelzschachtes B verbunden, so daſs die in A entwickelten Gase in Verbindung mit den geringen Mengen Kokes, welche zusammen mit dem Roheisen in B eingefüllt werden, letzteres niederschmelzen. Ein Theil der Gase gelangt aus dem Fuchse durch den Kanal G in den Schmelzraum E für das Abfalleisen, welcher hinter dem Schachte B liegt. Aus E gehen dann die Gase durch einen Kanal K wieder in den Schmelzschacht B zurück. Das in B und E schmelzende Eisen tropft durch die Kanäle B und I in den Nacherhitzer C, welcher in Form eines Ringkanales angeordnet ist und im oberen Theile mit dem unter E liegenden Schlackenraume D durch einen Kanal in Verbindung |368| steht. Der Ofentheil C wird durch Gase erhitzt, die aus dem Feuerraume A durch den Kanal H und vier Reihen radialer Kanäle H1 in den Raum C eintreten und denselben durch einen senkrechten, wieder in den Schacht B führenden Kanal verlassen. Die in den Raum A bei f und F eingeblasene Verbrennungsluft hat eine so starke Pressung, daſs die durch H und H1 in C eintretenden Gase das hier befindliche geschmolzene Eisen durchdringen und es in eine drehende Bewegung versetzen, was die Abscheidung der Schlacke erleichtern soll. Ist der Raum C mit Eisen gefüllt, so wird dasselbe in bekannter Weise abgestochen. Die Abführung der Schlacke aus D geschieht ebenfalls durch Abstechen. Die Feuerung von A besitzt statt des Rostes einen oben offenen Topf, welcher auf Rollen unter der Feuerung fortgefahren, mit Brennmaterial gefüllt und wieder unter die Feuerung gebracht wird. Unterdessen wird das in A befindliche glühende Brennmaterial durch eine zwischen Topf und A geschobene Platte unterstützt. Nachdem man diese wieder fortgezogen hat, wird der Boden des Topfes durch eine mittels Handkurbel und Zahnräder gedrehte Schraube gehoben und dadurch das in letzterem befindliche Brennmaterial der Feuerstelle langsam näher gerückt.

Gründe für diese eigenthümliche und umständliche Einrichtung des Kupolofens sind von Hansen nicht angegeben.

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In wie weit sich die Hoffnungen auf dieses Verfahren verwirklichen werden, muſs die Erfahrung lehren. Der Patentanspruch lautet: Zur Roheisenreinigung und zur Stahlerzeugung die Verwendung eines aus Kalk, Fluorcalcium und Eisenoxyd bestehenden Zuschlages im Hochofen oder Kupolofen in den nach der Verunreinigung des Roheisens sich richtenden Mengen behufs Gleichzeitiger Ausscheidung von Schwefel und Phosphor unter Anwendung eines Hochofens oder Kupolofens, dessen unterste Formen schräg gestellt sind, in Verbindung mit einem Vorherde, welcher mit dem Hochofen oder Kupolofen durch einen Kanal verbunden ist.

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