Titel: Ueber Neuerungen im Eisenhüttenwesen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1887, Band 263 (S. 430–439)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj263/ar263160

Ueber Neuerungen im Eisenhüttenwesen.

(Patentklasse 18. Fortsetzung des Berichtes Bd. 261 S. 392.)

Mit Abbildungen im Texte und auf Tafel 26.

Der Bessemer-Prozeſs.

Emil Servais in Weilerbacher Hütte bei Weilerbach, Luxemburg (* D. R. P. Nr. 34628 vom 3. Juli 1885) bringt eine Bessemerbirne in Vorschlag, welche aus zwei Theilen besteht derart, daſs der untere, um eine wagerechte Achse drehbar ist, während der obere Theil feststeht oder auch wagerecht verschiebbar sein kann. Durch diese Theilung der Birne soll eine leichtere Handhabung derselben erzielt werden.

An dem unteren drehbaren Theile B (Fig. 2 Taf. 26) der Birne ist eine Abstichvorrichtung bei m angeordnet, welche die Trennung der Schlacke vom Eisen in der Birne selbst ohne Zwischenbenutzung einer Gieſspfanne o. dgl. gestatten soll. Hierdurch soll auf die einfachste Weise ein unmittelbarer Guſs ermöglicht werden. Der obere, kegelförmig zulaufende Theil A der Birne, auf |431| welchen unmittelbar der Kamin gesetzt wird, steht fest oder kann, auf 4 Rollen laufend, seitwärts bewegt werden. Jedoch kann dieser Theil des sogen. Helmes A auch an einem Hebel aufgehängt oder um eine wagerechte Achse drehbar sein, oder so angeordnet werden, daſs eine Auf- und Abwärtsbewegung desselben stattfinden kann. Der untere Theil der Birne, der eigentliche Arbeitsraum B1 ist um die wagerechte Achse a drehbar, durch deren einen Zapfen der Wind eintritt. Dieser Arbeitsraum ist je nach der Art des Prozesses mit basischem oder saurem Material ausgefüttert, während der Helm eine Ausmauerung aus gewöhnlichen sauren Steinen haben kann. Der Theil B ist so hoch, daſs derselbe hinreichenden Raum für Eisen und Schlacken bietet, und besitzt eine längliche Form, deren lange Seite so groſs genommen wird, daſs eine genügende Anzahl Düsen c, welche den Wind von einer Seite in das Eisenbad führen, angeordnet werden kann. Die Düsen sind so hoch über dem Boden angebracht, daſs die nach dem Abstiche des Eisens zurückbleibende Schlacke die Unterkante derselben nicht mehr berührt.

Auf der gegenüber liegenden Wand der Birne befindet sich eine Rinne d. Diese fängt etwas über den Düsen an und erleichtert durqh ihre Form das Ausgieſsen der Schlacken. Ebenso läſst man durch diese Rinne das Roheisen in den Arbeitsraum einlaufen und schlieſst dieselbe während des Blasens durch eine am Helm A angebrachte Klappe e. Das Abstichloch m befindet sich unmittelbar über dem Boden der Birne. In der Wandung der Birne ist die durch mehrere Laschen g (vgl. Fig. 3 Taf. 26) befestigte Form f angebracht, in welcher das durch einige Stangen k festgehaltene Futter i sitzt. In dieses paſst der feuerfeste Pfropfen k, welcher durch die Schraube l vor und zurückbewegt werden kann und so den Abstich öffnet oder schlieſst. Hinter dem Abstiche hat der Boden der Birne eine Vertiefung und fällt derselbe durchweg nach dieser Seite ab. Sollte sich der Abstich verstopfen, so kann das Eisen durch die Rinne d in eine Gieſspfanne gegossen werden. Die Trennungsfläche n zwischen dem Helme A und dem Arbeitsraume B ist ein Theil eines Cylinders, dessen Achse die Drehachse a bildet. Auf diese Weise wird eine genügende Dichtung herbeigeführt, welche das Herausschlagen der Flamme und des Rauches, sowie das Auswerfen von Schlacken während des Blasens verhindert. Beide Theile der Birne können aber auch durch ebene Flächen begrenzt sein und wird dann die so entstehende Fuge durch ein bewegliches schmiedeisernes Band überdeckt.

Ist die Birne in Betrieb und der Stahl gar oder das Eisen gefeint, so geht der Abstich bei senkrechter Lage des Arbeitsraumes vor sich. Das Gebläse ist abzustellen, sobald die flüssige Masse unter die Düsen gesunken ist. Die zurückbleibende Schlacke wird durch Kippen des unteren Birnentheiles entfernt. Dieselbe befindet sich, da sie bei der geringen Höhe des Arbeitsraumes einen sehr kurzen Weg zu durchlaufen hat, noch in flüssigem Zustande. Die Zweitheiligkeit der Birne verhindert daher das Erstarren der Schlacke, ein Uebelstand, welcher bei den bisherigen Birnen manchmal vorkam. Die Geschwindigkeit, mit welcher das Entfernen der Schlacken durch die Rinne bewirkt wird, bedingt aber auch eine Erhöhung des Ausbringens und wird dieses noch dadurch gesteigert, daſs durch dieselbe Rinne das flüssige Roheisen schneller in den niedrigen Arbeitsraum geleitet wird, als dieses bei einer bis jetzt gebräuchlichen Birne geschehen kann. Ferner erfolgt durch die Art und Weise des Abstiches die Trennung der Schlacke und des Eisens im Arbeitsraume selbst und wird durch das Gieſsen ohne Zwischenbenutzung einer Pfanne eine beschleunigte Herstellung der Eisenblöcke erzielt.

Als weitere Vortheile der Einrichtung werden folgende angegeben: Da die Höhe des unteren Birnentheiles gering ist, so ergibt sich ein wesentlich kleinerer Verbrauch vom theuren Material für das Futter. Auch können die Ausbesserungen, da der Arbeitsraum leicht zugänglich ist, schnell und daher mit wenig Kosten ausgeführt werden. Schlieſslich wird durch die Einrichtung die Beschaffenheit des Eisens beeinfluſst. Bei den drehbaren Birnen, in welche der Wind durch den Boden eingeführt wird, kommen während des Kippens die Düsen theils über, theils unter die Oberfläche des Bodens zu liegen. Da der Wind nun nicht eher abgestellt werden kann, als bis sich sämmtliche Düsen |432| über der Oberfläche des Eisens befinden, so bewirken die zuerst frei werdenden Düsen durch die Windzuführung eine der Güte des Productes schädliche Abkühlung. Bei der zweitheiligen Bessemerbirne tritt jedoch dieser Uebelstand nicht ein, da beim Abstiche das Bad gleichmäſsig unter die Oberfläche aller Formen sinkt.

Diese Einrichtung kommt derjenigen des Clapp-Griffiths-Ofens (vgl. 1883 247 * 331. 1885 257 * 21), welcher neuerdings von J. P. Witherow in Pittsburg, Nordamerika, verbessert wurde, sehr nahe (vgl. Industries, 1886 Bd. 1 * S. 437). Bei dem Witherow'schen Ofen (Fig. 1 Taf. 26) ist in einem dreibeinigen guſseisernen Bocke R der Hals A des Ofens fest aufgehängt. Derselbe besitzt auſser der Aufgebeöffnung H gegenüber liegend den Schlitz I zum Ablassen der Schlacke. An dem Bocke R ist auſserdem das Hauptwindrohr befestigt, von welchem ein Zweig K abwärts zum Windkasten C führt. An dem absteigenden Rohrzweige K ist noch ein engeres Umgangsrohr L angebracht und beide Rohre sind mit Klappen versehen, um durch Einstellen derselben die Windzufuhr jedem Stadium des Prozesses anpassen zu können. Der Arbeitsraum des Ofens ist abnehmbar angeordnet und wird fast auf seinem ganzen Umfange von dem Windkasten C umgeben; an der freien Stelle ist der Abstich G angebracht. Der Wind tritt durch in das Futter eingesetzte Düsen in den Arbeitsraum. Gegenüber jeder Düse ist der Windkasten mit einem leicht abnehmbaren Deckel versehen, um die Düsenöffnungen leicht nachsehen und reinigen zu können. Die Fuge, in welcher sich der Arbeitsraum an den Hals des Ofens anschlieſst, erweitert sich nach auſsen, so daſs erforderlichen Falls in die Fuge feuerfestes Material zum Abdichten eingestopft werden kann.

Unter dem Ofen ist ein feststehendes Schienengeleise angeordnet, auf welchem ein Wagen O läuft. Die Platte desselben ist zum Durchtritte des Preſswasserkolbens P durchbrochen. Beim Auswechseln eines Birnenbodens wird zuerst der Wagen unter den Ofen gefahren und dann der Kolben P fest gegen den Boden des Ofens gedrückt. Hierauf löst man die Keilsplinte, wodurch Hals- und Arbeitsraum verbunden werden, und läſst dann den Kolben P mit dem Birnenboden auf den Wagen herunter. Nach vollständiger Zurückziehung des Kolbens kann der Wagen fortgefahren und ein neuer vorgewärmter Birnenboden an den Hals befestigt werden. Dieser Ofen wird besonders zur Herstellung von ganz weichem Fluſseisen benutzt. Ein Ofen macht nach Engineering and Mining Journal, 1886 Bd. 41 * S. 5 gewöhnlich 3 Hitzen in 1 Stunde. 2 Oefen arbeiten in der Weise zusammen, daſs der eine abgestochen, während der andere beschickt wird, so daſs die Gebläsemaschine nicht zum Stillstande gebracht zu werden braucht. Auf diese Weise werden 4 Hitzen von 2t,5 in 1 Stunde von beiden Oefen gemacht. Ein Boden der Western Nail Works in Illinois hielt 120 Hitzen aus; die mittlere Dauer ist 90 Hitzen. Gebrüder Oliver machen in 2 Oefen von je 1700k Fassungsraum 125t Eisen in 24 Stunden.

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E. Servais (* D. R. P. Nr. 36713 vom 15. December 1885) gibt noch der Bessemerbirne die Gestalt einer Trommel, deren Mittellinie nach Fig. 6 und 7 Taf. 26 mit der Kippachse zusammenfällt (vgl. P. David und Manhès 1884 254 * 481). Die Querschnittsform der Birne, senkrecht zur Mittellinie stehend, kann auch die Gestalt einer Ellipse anstatt eines Kreises haben, wobei die Ecken nicht rechtwinkelig, sondern abgerundet gestaltet sein können.

Diese Birne A ist um eine wagerechte Achse B drehbar, durch deren einen hohlen Zapfen der Wind zugeleitet wird. Dieser tritt in der Regel mittels des Rohres V und des Windkastens W, welcher entweder nur theilweise, oder vollständig den unteren Theil der Birne umgibt, in das Eisenbad und zwar durch Oeffnungen. welche im Boden oder in den Seitenwandungen angebracht sind, so daſs sie unmittelbar durch die Ausfütterung der Birne gebohrt werden. Auf diese Weise ist man in den Stand gesetzt, die kostspieligen Düsen zu entbehren. Um zu vermeiden, daſs während des Kippens kalter Wind durch die bereits frei gewordenen Düsen eintritt und abkühlend wirkt, kann eine Platte derartig fest an dem Birnengestelle angebracht werden, daſs diese Platte bei der Drehung der Birne sich in den Windkasten schiebt und die über das Eisenbad tretenden Düsen zudeckt. Oberhalb der Eisenoberfläche ist an der Birne seitlich eine auswechselbare Abstichform e angebracht, welche durch einen Pfropfen mittels eines Hebels oder einer Schraube geöffnet und geschlossen werden kann. Die Bewegung des Pfropfens kann entweder von innen (vgl. Fig. 4 Taf. 26), oder von auſsen nach Fig. 5 erfolgen. Im ersteren Falle ist oberhalb des Pfropfens a eine Oeffnung angebracht; durch diese Oeffnung reicht eine Stange d, welche an dem einen Ende mit dem Pfropfen a und an dem anderen mit einem drehbaren Hebel b verbunden ist. Die innerhalb der Birne liegenden Theile der Stange d sind zum Schütze gegen die Flamme mit feuerfestem Materiale bekleidet.

Soll dagegen die Bewegung des Pfropfens von auſsen vor sich gehen (Fig. 5). so besteht die Abstichform aus einem Ringe e, der kegelförmig durchbohrt ist. Diese Bohrung wird durch den cylindrischen Pfropfen a geschlossen, welcher seitlich mit einer Rinne f versehen ist. Wird nun der Pfropfen a durch die in demselben befestigte und mit feuerfestem Materiale umgebene Stange d mittels des Hebels b in das Innere der Birne gedrückt, so läuft das Eisen durch die Rinne f ab.

Durch derartig angeordnete Abstichvorrichtungen ist man in den Stand gesetzt, bei geringer Neigung der Birne die Schlacke nach der Aufnahme des Phosphors zu entfernen und so bei der Darstellung von hartem Stahl aus Phosphor haltigem Roheisen die Kohlung des entphosphorten Eisens mittels Spiegeleisen oder Ferromangan zu bewirken, ohne eine Reduction des Phosphors befürchten zu müssen. Das Abstichloch kann auch seitlich in der Höhe des Bodens angebracht werden und dann der Abstich ohne irgend welche besondere Vorrichtung durch Einstoſsen des Pfropfens erfolgen.

Die Birne wird entweder so aufgestellt, daſs dieselbe dicht unter einem Helm H (Fig. 6), oder unmittelbar unter einem Rauchfange zu liegen kommt, welcher die Gase abführt und die ausgeworfenen Funken auffängt. Um das flüssige Roheisen in die Birne zu leiten, wird dieselbe so weit gekippt, daſs die Düsen sich über der Oberfläche des Metallbades befinden. Nach dem Aufrichten der Birne wird der Wind eingeblasen und das Frischen nimmt den gewöhnlichen Verlauf.

Die Construction zweckmäſsiger Vorrichtungen zur leichten Auswechselbarkeit der ganzen Birne ist eine der Hauptaufgaben für die Kleinbessemerei (vgl. 1885 255 * 381). Die weitere nicht minder wichtige Aufgabe, welche dabei in erhöhtem Maſse erfüllt werden muſs, ist die Erzielung einer möglichst gleichmäſsigen Beschaffenheit des Eisens, was die jeweilige Ermittelung des Gewichtes des in die Birne eingelassenen |434| flüssigen Roheisens zur Bedingung macht (vgl. Moro 1880 238 * 284). Im Hinblicke auf diese Gesichtspunkte hat Franz Horn in Duisburg a. Rh. (* D. R. P. Nr. 36426 vom 27. Oktober 1885) die in Fig. 8 und 9 Taf. 26 dargestellte Einrichtung einer Kleinbessemerei vorgeschlagen (vgl. auch Holley 1883 248 * 501). Abweichend von der ganzen Methode, die Birne auf hohen eisernen Böcken oder gemauerten Pfeilern zu lagern, ist dieselbe in Lagern b aufgehängt, welche nach Entfernung der Lagerdeckel ein Herausnehmen der ganzen Birne nach unten gestatten. Die unten an frei überhängenden Trägern a befestigten Lager b haben um Gelenke seitlich drehbare Deckel, welche durch ebenfalls drehbar aufgehängte Schrauben gehalten werden. Um die Schrauben seitlich aus dem Lager herausdrehen zu können, sind statt der gewöhnlichen Löcher seitliche Einschnitte in dem Lager angebracht.

Die Birnenzapfen ruhen in den Deckeln, während im Hauptlagerkörper nach oben etwas Spielraum zum Anheben der Birne gelassen ist. Die Kippvorrichtung mit Preſswasserbetrieb ist senkrecht neben der Birne bei W in nicht fester Verbindung mit letzterer angebracht. Die Drehachse ist für sich gelagert, so daſs sie beim Herausnehmen der Birne liegen bleibt, und trägt einen durch einen Klemmring gehaltenen Kuppelkeil, welcher mit seinem überstehenden prismatischen Theile in die rechtwinkelig zur Längenachse der Birne laufende Nuth des einen Birnenzapfens eingreift. Dieser Keil befindet sich senkrecht, wenn die Birne wagerecht liegt, so daſs beim Herunterlassen der letzteren in dieser Lage der Keil aus der Nuth herausgleiten kann.

Die Windzuführung findet, wie gewöhnlich, durch den gegenüber liegenden Zapfen, jedoch mit dem Unterschiede statt, daſs die Lösung der Flanschenverbindung die Abnahme der Birne ermöglicht und die Rohrleitung entweder eine lose Schlauchverbindung oder Stopfbüchsenröhren erhält.

Die Abnahme der Birne erfolgt in folgender Weise: Die Birne wird mit ihrer Hauptachse in die wagerechte Lage gedreht (Fig. 8). Der Kuppelkeil kommt dadurch in die senkrechte Stellung, die Windrohr-Verbindung wird gelöst und hierauf ein bereit stehender Wagen g, welcher mit hydraulischer oder anderweitiger Hebevorrichtung versehen ist, mitten unter die Birne gefahren. Durch Anheben derselben um etwa 5mm werden die tragenden Lagerdeckel von ihrer Belastung befreit, dann die Muttern der Deckelschrauben um einige Gewinde gelöst, so daſs sie bei Seite gedreht werden können, worauf die Deckel um ihre Gelenke herunter geklappt werden. Die Zapfen der Birne sind nunmehr frei. Nach Lösung der beiden ringartigen Gehänge, wodurch der Balken eines Wägeapparates mit den Birnenzapfen verbunden ist, wird die Birne mittels der hydraulischen Hebevorrichtung am Wagen genügend tief gesenkt, um in den Raum abgefahren zu werden, in welchem die Erneuerung des Futters erfolgt. Das Einlegen einer bereitstehenden Birne mit neuem, bereits angewärmtem Futter erfolgt in umgekehrter Weise.

Die Wägevorrichtung ist folgendermaſsen eingerichtet: An den aus Stahlguſs hergestellten Lagern b sitzen Angüsse, welche als Stützpunkte für zwei sehr ungleicharmige Hebel h dienen; letztere vereinigen sich bei k. Eine Gewichtsschale m ruht mit einem oben quadratischen Stifte, der durch vier lose gehende, in einem geschlossenen Kasten befindliche Leitrollen geführt wird, unten auf k auf. Die kurzen Arme der Hebel h tragen die Gehänge, welche um die Birnenzapfen greifen; diese können auch excentrisch zur Birnenachse angeordnet werden.

Die Ausgleichung der todten Last findet durch ein Gewicht statt. Eine Vorrichtung, bestehend aus einem an den Hebeln h befestigten Schraubenbolzen p nebst einer an einem Handrade angebrachten Mutter, bezweckt, durch eine geringe Hebung der Hebel h die Gestänge so viel sinken zu lassen, daſs sie die Birnenzapfen bei der Drehung der Birne nicht berühren. Die Birne |435| empfangt das flüssige Eisen, während sie sich in wagerechter Lage befindet. Während das Eisen in die Birne flieſst, wird durch Herabdrehen der Schraube p um einige Gewinde das Hebelsystem h gesenkt, so daſs sich die Gehänge fest an die Birnenzapfen legen, während die Schale m die dem Einsatze entsprechenden Gewichte trägt.

Das Hebelverhältniſs von h ist wie 1 : 20 angenommen; bei einer Post von z.B. 1800k beträgt m 90k; rathsam ist es indessen, etwa 0,1 der Post durch kleinere Gewichte auszugleichen, also nur etwa 80k auf der Schale m stehen zu lassen.

Zum Frischen des im Kupolofen umgeschmolzenen Roheisens unmittelbar in der Gieſspfanne haben E. Servais in Weilerbacher Hütte, Luxemburg, und H. Lezius in Breslau (* D. R. P. Nr. 35906 vom 15. December 1885) die Einrichtung Fig. 18 Taf. 26 getroffen. Die vor dem Abstiche des Kupolofens A befindliche Gieſspfanne B steht entweder frei auf dem Boden, oder hängt in einem Krahne. Oberhalb der Pfanne ist der senkrecht leicht bewegliche, mit demselben Materiale ausgefütterte eiserne Deckel C angeordnet, welcher mit einem bis fast auf den Boden der Pfanne B reichenden, aus basischer feuerfester Masse hergestellten Rohre D für die Zuleitung von Luft, sowie mit einem Rohre E versehen ist, welches die Verbrennungsgase aus der Pfanne in den oberen Theil des Kupolofens leitet. Bei kleineren Pfannen werden beide Oeffnungen für diese Rohre seitwärts von dem Mittelpunkte des Deckels angebracht; jedoch erhält dann das Rohr D eine schräge Richtung, so daſs seine Mündung sich mitten über dem Boden der Pfanne B befindet. Das Rohr E mündet in ein an dem Mantel des Kupolofens befestigtes oder in eine Esse führendes Rohr d, in welchem es sich beim Heben des Deckels C hineinschiebt. Um eine schnelle Auf- und Abbewegung des Deckels C zu ermöglichen, ist derselbe an Ketten gehängt, welche über Rollen geführt und mit Gegengewichten versehen werden. Die Gieſspfanne, welche mit dem Kupolofen durch die Rinne c verbunden wird, hat zwei schnabelförmige Ausgüsse a und b; der Rand des Deckels C ist an diesen Stellen aufgebogen, so daſs an dem durch den Deckel geschlossenen Apparate zwei Oeffnungen frei bleiben, welche mit entsprechend geformten feuerfesten Steinen e bedeckt werden.

Ist nun die gehörig vorgewärmte Pfanne mittels der Rinne c mit dem im Kupolofen A geschmolzenen Eisen gefüllt, so wird der Deckel C aufgelegt, die beiden Ausgüsse a und b werden durch die Steine e geschlossen und man führt durch das centrale Rohr D Luft oder mit Luft gemischten Wasserdampf in das Eisenbad. Der dann vor sich gehende Prozeſs ist dem in einer Birne stattfindenden ähnlich. Von der Gicht des Kupolofens können die aus der Pfanne aufsteigenden Gase beobachtet werden. Zunächst wird das Silicium verbrannt und, im Falle Wasserdampf eingeblasen wurde, auch der etwa im Eisen sich befindende Schwefel. Will man weichen Guſs herstellen, so darf das Durchblasen nur kurze Zeit stattfinden, damit der Siliciumgehalt nicht unter dasjenige Maſs sinkt, welches erforderlich ist, um beim Erstarren die dem weichen Roheisen charakteristischen amorphen Ausscheidungen von Graphit herbeizuführen. Wird dagegen sämmtliches Silicium verbrannt, welches im Eisen vorhanden war, so kann letzteres zu Hartguſs verwendet werden. Bei fortgesetztem Durchblasen tritt nach der Entfernung des Siliciums die Entkohlung des Eisens und hierauf die Oxydation des Phosphors ein. Um die Reduction |436| des Phosphors aus der Schlacke zu verhüten, muſs diese sorgfältig entfernt werden, wobei man den Deckel hebt. Das erzeugte Fluſseisen kann unmittelbar in Formen gegossen oder durch Zusatz von Spiegeleisen oder Ferromangan in Stahl verwandelt werden. Nachdem der Prozeſs beendet ist, wird, um die Abkühlung zu verhindern. die untere Seite des Deckels C sammt dem Rohre D mit einer Haube aus Asbest bedeckt. Der so geschützte Deckel kann dann beim nächsten Gusse sofort wieder verwendet werden.

Zur Herstellung von Bessemerbirnenböden wird von dem Bochumer Verein für Bergbau und Guſsstahlfabrikation in Bochum (* D. R. P. Nr. 35463 vom 18. November 1884) ein stehendes Schlagwerk mit Preſsluftbetrieb angegeben. Der Stampfer c (Fig. 10 Taf. 26) desselben hat in seiner unteren Fläche Oeffnungen, durch welche die Nadeln n für die Windlöcher hindurch treten können. Die Bewegung des Kolbens kann durch Dampf oder Preſsluft erfolgen; doch wird am zweckmäſsigsten bei Anfertigung von basischen Böden, deren Material sehr empfindlich gegen Wasser ist, letztere angewendet.

Die Bodenform a wird mit der Grundplatte b des Schlagwerkes fest verbunden, damit sie durch die Schläge ihre Stellung nicht verändern kann. Die Nadeln n dürfen während des Schlagens nicht aus dem Stampfer heraustreten, weshalb die Hubhöhe derselben durch eine Ausrückung bei d geregelt werden muſs. Der Ausrücker kann jedoch auſser Thätigkeit gesetzt werden, wenn der Stampfer noch höher steigen und aus den Nadeln heraustreten muſs, um die Bodenform aufbringen bezieh. den fertig gestampften Boden entfernen zu können. Der Stampfer c muſs in verschiedenen Stellungen sicher aufgehängt werden können, was durch die drehbaren, verschieden hohen Knaggen e bewerkstelligt werden kann; ferner muſs derselbe verhindert werden können, sich zu drehen, und dies geschieht durch die Stange f. Die untere schlagende Fläche des Stampfers kann gerade oder aber mit kleinen Vorsprüngen versehen sein und die Erwärmung derselben, welche nöthig ist, damit die Bodenmasse nicht an der Stampffläche kleben bleibt, durch glühende Kohlen oder Gasflammen erfolgen. Damit die Luft aus der Form möglichst schnell entweicht und die Wirkung des Schlages so wenig wie möglich beeinträchtigt wird, kann die Form seitlich mit einer Anzahl Oeffnungen versehen werden. An Stelle des Schlagwerkes soll auch eine hydraulische Presse verwendet werden können, bei welcher der Preſskolben mit Oeffnungen für die Nadeln versehen ist.

Einen anderen Weg zur Herstellung basischer Birnenböden schlägt Emil Marx in Peine (* D. R. P. Nr. 35271 vom 1. Oktober 1885) ein. Bisher hat man die basische Masse in einer Bodenform schichtenweise eingetragen und festgestampft in der Weise, daſs die einzelnen Schichten zu den Nadeln einen rechten Winkel bilden. Trotz des sorgfältigsten Aufkratzens der festgestampften Schicht behufs besserer Verbindung mit der nächstfolgenden ist es nicht zu vermeiden, daſs bei geringem Theergehalte der basischen Masse die einzelnen Stampfschichten sich nach dem Brennen der Böden noch deutlich unterscheiden lassen, und daſs in Folge der mechanischen Einwirkungen des flüssigen Eisens und des stark gepreſsten Windes ein Abheben der einzelnen Bodenschichten und damit eine schnelle Zerstörung des Bodens herbeigeführt wird. Diesem Uebelstande hat man dadurch abzuhelfen gesucht, daſs man dem Dolomit möglichst viel Theer zusetzt und somit eine basische Masse verarbeitet, welche in Folge ihrer weichteigigen, fast strengflüssigen Beschaffenheit allerdings den Uebergang von einer Stampfschicht zur |437| anderen weniger kenntlich macht. Allein derart hergestellte Böden sind nach dem Brennen zu porös und enthalten zuviel Kohlenstoff. Der durch die Düsen strömende Wind verbrennt den Kohlenstoff und führt durch die damit verbundene Düsenerweiterung eine rasche Zerstörung des Bodens herbei. Beide Uebelstände sollen sich nach Marx dadurch vermeiden lassen, daſs man eine Masse mit geringerem Theergehalte in der Weise einstampft, daſs eine Seitenwand des Birnenbodens bezieh. bei runder Form desselben die Mantelfläche die Stampffläche bildet. Man erhält auf diese Weise eine Schichtung der Böden, welche den Düsen parallel ist. Zur Erreichung dieses Zweckes muſs man bei runden Böden die beiden Hälften des Bodens in zwei Formen herstellen und diese vor oder nach dem Brennen an einander fügen, wobei erforderlichenfalls ein Bindemittel, bestehend aus einem dünnen Breie von Dolomitstaub und Theer, zu benutzen ist. Zweckmäſsiger ist es jedoch, den Böden eine viereckige Form zu geben und diese in viereckigen, seitlich zu öffnenden Bodenformen herzustellen.

Um alkalische Zuschläge beim Thomas-Prozesse mit gröſserem Erfolge benutzen zu können, will B. Osann in Potsdam (D. R. P. Nr. 35438 vom 28. Juni 1885) die Alkalien, besonders Soda und Potasche, in Stückform in die Birne einführen. Zur Herstellung dieser Stücke wird die Soda bezieh. Potasche, statt dieselbe zu calciniren, sogleich in einem Flammofen, dessen Herd mit einem Abstiche versehen ist, eingeschmolzen und durch den Abstich in Gieſsformen abgelassen. Letztere sind von Metall, zweitheilig, über einen Kugelstab als Modell geformt und werden stehend voll gegossen; sie liefern dann einen zusammenhängenden Kugelstab, von welchem die einzelnen Kugeln leicht abgebrochen werden können. Die Gröſse der Kugeln kann beliebig gewählt werden, wird aber einen Durchmesser von 15cm nicht wohl überschreiten dürfen. Selbstverständlich können auch andere Gieſsformen als die erwähnte Kugelstabform zur Anwendung kommen und ferner kann auch die geschmolzene Soda aus dem Schmelzofen ohne weiteres auf einen Boden von eisernen Platten ausgegossen werden. Der erstarrte Kuchen wird, sobald er genügende Dicke erlangt hat, abgehoben und in Stücke zerschlagen.

Diese Vorbereitung wird am zweckmäſsigsten in den Sodafabriken ausgeführt und bietet dieselbe dann den Vortheil, daſs die Calcinirung der Soda erspart wird und letztere unverpackt in offenen, nur mit Wachsleinwand bedeckten Wagen verschickt werden kann.

Wo ausreichende Maschinenkraft oder billige Arbeitskräfte zu Gebote stehen, kann auch das Verfahren des Pressens der Soda bezieh. Potasche in Kugeloder sonstige Formen angewendet werden, wie dies zum Trockenpressen des Stein- und Braunkohlenkleins im Gebrauche steht, und hierbei trockenes calcinirtes Material (sowie auch Mischungen des letzteren mit Wasser haltiger Soda oder Potasche), ferner mit Wasser befeuchtete calcinirte Soda oder Potasche zur Verwendung kommen.

Die gepreſsten Körper sind in Glühöfen einer starken Hitze auszusetzen, damit sie eine genügend starke gefrittete Kruste erhalten, ohne daſs es zum Schmelzen der gepreſsten Körper kommt. Bei der Anwendung einer Mischung von kohlensauren Alkalien mit Eisen- bezieh. Manganoxyd als Zuschlag in |438| der Thomasbirne wird das Schmelz- und Mischungsverfahren in der Weise ausgeführt, daſs die Soda bezieh. Potasche im Flammofen eingeschmolzen und in geräumige Schlackentöpfe oder auch in die schon jetzt in den Thomashütten gebräuchlichen gröſseren Schlacken wagen abgestochen wird. Der bis zu einer Marke gefüllte Topf oder Wagen wird alsdann unter einen Behälter gefahren, aus welchem geregelt durch ein Zellenrad stark vorgewärmtes fein gepulvertes Eisen- oder Manganoxyd, dessen Gewicht der abgestochenen Sodamenge und der zu erzielenden Zusammensetzung der Mischung entspricht, langsam in die flüssige Soda einlaufen gelassen wird. Die Oxyde sinken in der Soda unter und bringen dieselbe zur Erstarrung. Der Topf wird dann entleert und der erstarrte Kuchen in Stücke geschlagen, welche ohne weiteres in die Birne geworfen werden können. Das Vorwärmen des Eisen- bezieh. Manganoxydes wird in einem mit dem Sodaschmelzofen verbundenen Raume mittels der abgehenden Hitze des letzteren bewerkstelligt. Die Oxyde werden in diesem Raume durch eine Oeffnung im Gewölbe eingestürzt und durch eine seitlich angebrachte Oeffnung ausgezogen.

In roherer und einfacherer Weise läſst sich dieser Prozeſs ausführen, wenn man vor dem Abstiche des Flammofens ein Bett mit ebener Sohle und Eisenplatten herstellt, das auch seitlich durch stehende Eisenplatten eingerahmt und in den Fugen mit Eisenoxyd gedichtet wird. Der volle Inhalt des Sodabezieh. Potascheschmelzofens wird alsdann in den vorbeschriebenen Raum abgestochen und sogleich das stark vorgewärmte Eisen- oder Manganoxyd in dem angemessenen Gewichtsverhältnisse zu dem bekannten Gewichte der Sodapost mit der Schaufel und mit Hilfe eines auf über das Bett gelegten Schienen hin- und hergezogenen Siebes eingestreut. Ist die Mischung vollendet, so wird nach einiger Zeit ein neuer Abstich gemacht, welcher sich über den inzwischen erstarrten Kuchen ausbreitet und aufs Neue mit Eisen- oder Manganoxyd gemischt wird. In dieser Weise wird fortgefahren, bis der Kuchen eine Dicke erreicht, bei welcher er noch leicht aufgebrochen und zerschlagen werden kann.

Das Pressen des Gemisches wird in gleicher Weise ausgeführt wie bei reiner Soda bezieh. Potasche; doch empfiehlt es sich, die gepreſsten Körper vor dem Glühen im Brennofen mit einer gesättigten Soda- oder Potaschelösung zu bestreichen, damit die Krustenbildung befördert und die oberflächliche Abreibung bei der späteren Behandlung verhütet wird.

Zum Mischen des fertigen Fluſseisens mit den Zuschlägen (Spiegeleisen oder Ferrometallen) in der Bessemerbirne empfiehlt John Gjers in Middlesborough-on-Tees, England (* D. R. P. Nr. 36190 vom 12. Februar 1885) das Einblasen neutralen Gases in das Eisenbad. Als solches kommt vornehmlich Kohlenoxyd ohne oder mit Stickstoff gemischt in Betracht. Dasselbe wird beim sauren Prozesse nach dem Fertigblasen und beim basischen Prozesse nach dem Nachblasen in gewöhnlicher Weise in die Birne durch die Bodendüsen eingeführt.

Zur Erzeugung des Kohlenoxydes dient der in Fig. 11 Taf. 26 veranschaulichte Apparat, welcher in das Windleitungsrohr D kurz vor der Birne eingeschaltet wird.

Der Apparat besteht aus dem Gasgenerator M und dem kleinen Wärmespeicher E. Der Generator ist ein einfacher Schachtofen mit einem mit Düsen L versehenen Boden, ähnlich demjenigen einer Bessemerbirne. Der unterhalb des Bodens gelegene Windkasten K ist mit dem Hauptwindrohre D unter Einschaltung eines Schiebers A verbunden. In der Decke des Generators ist die luftdicht schlieſsende Aufgebeklappe R angeordnet. Unterhalb derselben führt ein Kanal O zu einem Ventilgehäuse, welches im unteren Theile einen Staubsack P bildet und im oberen Theile durch das Rohr H mit der Windleitung D verbunden ist. In dem betreffenden Rohrstrange ist ebenfalls ein Schieber C eingeschaltet. In dem Generator und Wärmespeicher verbindenden Ventilgehäuse ist ein Ventil B vorgesehen, welches in der tiefsten Stellung den Generator |439| und in der höchsten, sich gegen das Rohr H anlegenden Stellung die Windleitung gegen den Wärmespeicher absperrt. Der Wärmespeicher ist mit einer Steinfüllung bekannter Anordnung versehen und der Generator wird mit glühenden Kokes gefüllt.

Je nach der Stellung der Schieber A, B und des Ventiles C kann der Gebläsewind zwei Richtungen nehmen: er kann entweder erst durch den Generator und dann durch den Wärmespeicher gehen, oder er kann unter Weglassung des Generators nur durch den Wärmespeicher streichen. Auch kann der Wind gänzlich abgeschlossen werden. Bei Beginn des gewöhnlichen Bessemerns sind A und B geschlossen, C ist dagegen geöffnet. Der Gebläsewind geht dann aus dem Hauptrohre D nach H und von hier durch den Wärmespeicher E und das Zweigrohr F nach der Birne, wobei das Einblasen in gewöhnlicher Weise erfolgt. Bei seinem Durchgange durch den Wärmespeicher E nimmt der Gebläsewind die Wärme auf, die das Mauerwerk während des vorhergehenden Nachblasens mit Kohlenoxyd erhielt und welche die Temperatur des in der Birne befindlichen Eisens erhöht. Ist das gewöhnliche Blasen zu Ende, so wird die Birne gekippt, der Schieber G geschlossen, gleichzeitig aber A geöffnet. Der Gebläsewind geht nun durch den Kohlenoxydgenerator M, wobei das Ventil B durch den Druck selbstthätig gehoben wird. Hierbei legt sich das Ventil B dicht gegen das Rohr H an, um das Eintreten von Gas in das zwischen B und C befindliche Rohr zu vermeiden. Der Wind geht daher von dem Hauptrohre durch A nach dem Windkasten K, durch die Düsen L nach dem Generator M, aus dem er durch Verbindungsrohr O und Ventil B entweicht, um von hier durch den Wärmespeicher E nach der Birne zu gehen. Der Wärmespeicher E, welcher von dem vorherigen Durchgange des Gebläsewindes kalt geworden ist, nimmt die in dem Kohlenoxydstrome enthaltene Wärme auf und gibt denselben verhältniſsmäſsig kühl an die Birne ab. Aus dem Generator M etwa mit fortgerissener Staub wird in der Kammer P gesammelt.

Der Apparat ist in der Patentschrift in mehreren Ausführungsformen erläutert.

(Fortsetzung folgt.)

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