Titel: Neuerungen im Eisenhüttenwesen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1890, Band 276 (S. 1–7)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj276/ar276001

Neuerungen im Eisenhüttenwesen.

(Fortsetzung des Berichtes Bd. 272 * S. 145.)

Mit Abbildungen aub Tafel 1.

Wilhelm Thau in Friedrich-Wilhelmshütte bei Troisdorf hat ein Verfahren zur Nutzbarmachung von Eisenerzklein, wasser-, kohlensaure- und bitumenhaltigen Eisenerzen, vorgeschlagen, welches darin besteht, daſs diese Stoffe zunächst getrocknet bezieh. entgast und darauf auf dem Herd eines beliebigen Flammofens entweder für sich allein oder mit passenden Fluſsmitteln zu einer Eisenschlacke verschmolzen werden, welche dann durch den Hochofenproceſs weiter auf Roheisen verarbeitet werden soll. Das gleiche Verfahren, bei welchem die Benutzung des Flammofens wohl als das Eigenartige desselben angesehen werden muſs, soll auch auf Rotheisenstein, Magneteisenstein, Eisenglanz oder manganhaltige Eisenerze, überhaupt auf Eisen- und Manganerze jeglicher Art und Korngröſse anwendbar sein (vergl. D. R. P. Nr. 47132 vom 9. September 1888 und Zusatz Nr. 49963 vom 10. Juli 1889).

In Fig. 1 Taf. 1 ist ein Schachtofen zur direkten Eisenerzeugung dargestellt (Britisches Patent Nr. 10206 vom 21. Juli 1887. H. C. Bull und Co., Limited und Henry Clay Bull in London).

Dieser Schachtofen a steht im Gestell durch je einen Kanal b mit 2 Herdöfen c in Verbindung, welche durch die Kanäle d e und abwechselnde Schlitze mit erhitztem Gas und Luft gespeist werden. Letztere müssen in den Herdöfen einen geringen Ueberdruck haben und werden durch die Beschickung des Schachtofens hindurchgesaugt. Der Kernschacht des letzteren ruht zum Theil auf einem Kühlkasten f. Der Herdofen c hat ein abnehmbares Gewölbe mit Beschickungsöffnung und einen auf Schraubenwinden ruhenden senkbaren basischen Herd, welcher gegen den Kühlkasten g gepreſst werden kann, h sind Arbeitsthüren und i ist eine Oeffnung, um im Kanal b einen Damm aufführen zu können. Der Schachtofen wird mit geröstetem Erz, Kalkstein und Kohle (Briquetts) gefüllt, wonach heiſses Gas und Luft durch den Herdofen und die Beschickung gesaugt werden. Durch einen Ueberschuſs an Gas wird das Erz reducirt, gekohlt und im Gestell des Schachtofens geschmolzen. |2| Eisen und Schlacke flieſsen in einen der Herdöfen, welche abwechselnd benutzt werden. In diesen werden Zuschläge gemacht, um die Schlacke in eine sehr basische zu verwandeln. Ist der gewünschte Grad von Reinheit erreicht, so errichtet man im Kanal b durch die Thür i einen Damm und verhindert dadurch einen ferneren Eintritt von Eisen und Schlacke in den Herd. Man setzt dann in diesem das Ferromangan zu und sticht ab. Zu einer Anlage mit einem Reductions-Schachtofen und 2 Herdöfen gehören ein doppelter Gieſskrahn mit 2 Gieſspfannen, 2 Röstöfen für Erz und Kalkstein und 2 Schmelzöfen für Spiegeleisen. Auf der entgegengesetzten Seite des Reductionsofens stehen 4 Winderhitzer, zu beiden Seiten derselben je 10 Gaserzeuger, hinter den Winderhitzern 5 Dampfkessel u.s.w. (Stahl und Eisen 1888 S. 624.)

Das britische Patent Nr. 10204 vom 21. Juli 1887 und das deutsche Patent Nr. 46751 vom 13 Juli 1888 beziehen sich auf die Einrichtung eines der oben erwähnten Röstöfen. Um das Material continuirlich abziehen zu können, erhalten die betreffenden Röstöfen doppelte bewegliche Roste, welche derartig über einander angeordnet sind, daſs der eine in die Beschickung, die auf dem unteren Roste ruht, eingetrieben werden kann, während der untere Rost weggezogen wird; alles Material, welches dann unter dem oberen Rost liegt, fällt als abgeröstet heraus und kann weggeschafft werden. Derjenige Theil der Beschickung, der auf dem oberen Rost liegt, ist hingegen nur theilweise geröstet.

Der in den Fig. 2 bis 9 erläuterte Ofen von cylindrischer Form hat ein Gestell A aus feuerfesten Steinen, das durch Eisenbänder a zusammengehalten wird. Der schwingende Rost besteht aus zwei Sätzen hohler Stangen b, welche an dem hohlen Kreuzstück b1 befestigt sind. Letzteres wird durch die Hängerohre b2 gehalten, welche in Lagern C an der Gicht des Ofens drehbar angeordnet sind. Die Stangen b des Rostes werden durch Oeffnungen d in den metallischen Ring D eingeführt und zurückgezogen. Sowohl dieser als auch die Stangen b werden durch Wasser gekühlt. Letzteres tritt in die Rohre b2 durch ein in der Zeichnung nicht veranschaulichtes Rohr ein. Die Rohre b2 communiciren mit dem äuſseren Theil b3 der hohlen Kreuzstücke b1, welche letztere durch eine Wand b4 in zwei Theile getheilt sind. Das Wasser flieſst aus der Kammer b4 durch die dünnen Rohre b5, welche sich an der Wand von b4 anschlieſsen. Sodann streicht es an den Innenflächen des Rohres b entlang und geht durch die zweite in Folge der Wand b4 in dem Kreuzstück b1 gebildete Kammer b6 durch eins der Rohre b2 wieder in das Freie. Die Wasserkühlung des hohlen Ringstückes D geschieht durch ein Zu- und ein Abströmungsrohr. An dem Boden des Ofens ist ein zweites hohles Ringstück E angeordnet, welches Oeffnungen e1 besitzt.

Dieses Ringstück dient dreierlei Zwecken: Es soll 1) das Mauerwerk zwischen E und dem Ringstück D tragen, 2) einen Sitz für den |3| Rost F bilden, 3) Rohre e aufnehmen (durch welche Gas und Luft in das Innere des Ofens einströmen) und diese Rohre e kühlen. Der Rost F besteht aus einem Stück; derselbe ist bei f drehbar an dem Ofen aufgehängt und durch Riegel, Knaggen und Bolzen mit dem Ofen verbunden. Die Bunsen-Rohre e nehmen Luft und Gas in den entsprechenden Verhältnissen auf, welche durch ein an der Gicht angeordnetes Körting'sches Dampfstrahlgebläse angesaugt werden und durch die Rohre E und die Beschickung des Ofens hindurchstreichen. Infolge der Anordnung des Dampfstrahlgebläses herrscht im Innern des Ofens ein gewisses Vacuum. Der Fülltrichter H mit Füllglocke dient zum Einfüllen des zu röstenden Materials. Der Fülltrichter wird durch einen Hebel J in der Weise, wie dies bei gewöhnlichen Schmelzöfen der Fall ist, auf- und abbewegt. Der ganze Ofen wird durch Säulen J, welche mit Flantschen i1 versehen sind, auf welch letzteren das Ringstück E ruht, getragen. Die anderen Flantschen g, Fig. 4, an dem Ringstück D dienen zum Tragen eines Theiles des Ofengewichtes und ruhen auf den Köpfen der Säule J.

Der Mechanismus zum Schwingenlassen der beweglichen Roste b ist in Fig. 8 und 9 zur Darstellung gebracht und besteht aus Zahnstangen k, die an den Kreuzstücken b1 befestigt sind und durch einen Zahntrieb, der in der Zeichnung nicht dargestellt ist und zwischen der oberen und der unteren Zahnstange liegt, gegen einander oder aus einander bewegt werden. Der Zahntrieb sitzt auf einer kleinen Welle k1, auf welcher das Handkreuz k2 befestigt ist, und indem man das Handkreuz k2 nach der einen oder anderen Richtung dreht, werden entweder die Zahnstangen k und damit die Roste b aus einander getrieben oder einander genähert. Der Rahmen k3 ist durch die Welle k1, deren hinteres Ende mittels der Platte k4 an dem Ofen befestigt ist, an dem Ofen festgehalten.

Die Wirkungsweise des Ofens beim Rösten ist folgende:

Angenommen, es sollen Metallerze oder Kalksteine für einen Gebläseofen (Hochofen) geröstet werden, so werden zunächst die schwingenden Roststäbe b aus dem Ofen gezogen, der Rost f geschlossen und das Material durch den Fülltrichter in gewöhnlicher Weise eingefüllt, bis es den Ofen bis an die Trichtermündung anfüllt. Dann wird der Fülltrichter geschlossen, der Exhaustor in Thätigkeit gesetzt, so daſs Luft und Gas durch die Rohre e in den Ofen eintreten, und dieses Gas entzündet.

Jetzt geht der Röstprozeſs vor sich und wird eine genügende Spanne Zeit hindurch fortgesetzt, welche selbstredend abhängig ist von den zu behandelnden Materialien und dem Grad der Röstung. In Folge der Röstung wird derjenige Theil der Beschickung, welcher am nächsten den Rohren e liegt, zuerst fertig geröstet und wenn dann derjenige Theil der Beschickung, welcher zwischen den Rohren e und dem Ringstück D |4| liegt, genügend geröstet ist, was also ungefähr ¼ der Ladung ausmacht, so werden die Stangen b des schwingenden Rostes in die Beschickung eingepreſst und in diejenige Lage gebracht, welche durch die Fig. 2 und 4 angegeben ist. Hierauf wird der untere Rost F geöffnet, so daſs er um die Gelenke f, Fig. 3, sich dreht und in eine senkrechte Lage kommt, wobei das geröstete Material aus dem Ofen herausfällt. Wenn nun so dieser Theil der Beschickung geladen ist, so wird der Rost F wieder geschlossen und die Roststange b wieder zurückgezogen. In Folge dessen fällt der übrige Theil der Beschickung wieder auf den Rost F. Hierauf wird frisches zu röstendes Material in den Ofen aufgefüllt und das Rösten in der beschriebenen Weise wiederholt. Soll Material für Hochöfen geröstet werden, so empfiehlt es sich, zwei der beschriebenen Oefen in Anwendung zu bringen und oberhalb der Gicht aufzustellen; sie werden in diesem Falle vortheilhaft auf Räder gestellt, und zwar zu dem Zwecke, daſs einer von den Oefen zum Rösten dient und direkt über den Fülltrichter des Hochofens zu stehen kommt, während der andere zum Zwecke von Reparaturen bei Seite geschoben wird. Die beiden Oefen werden dann abwechselnd zur Anwendung gebracht, derart, daſs immer bloſs einer derselben in Gang ist. Der vorstehend beschriebene Ofen mit doppeltem Rost soll für alle ähnlichen Röstzwecke verwendbar sein.

Die von Martin Boeker in Friedenshütte bei Morgenroth (Oberschlesien) vorgeschlagene Anordnung verschieden groſser Kanalquerschnitte in den Winderhitzern nach System Cowper bezweckt eine gleichmäſsige Vertheilung der Heizgase über den gesammten Querschnitt und daher bessere Ausnützung der gegebenen Wärme (D. R. P. Nr. 49 721 vom 23. Jan. 1889).

Bei dem in Fig. 10 und 11 in Längs- und Querschnitt dargestellten Regenerator-Winderhitzer treten die Gase unten bei E in den Feuerkanal F, vereinigen sich mit der Verbrennungsluft, und die sich bildende Flamme steigt in dem Kanal F auf, um in dem den Regenerator überdeckenden Gewölbe in den umgebenden Winderhitzungsraum umzubiegen. Die Verbrennungsgase durchströmen dann die zwischen den feuerfesten Füllungssteinen freigelassenen Zwischenräume (Kanäle k) und geben an die Steinmasse ihre Wärme ab, um schlieſslich durch das der Gaseinströmung gegenüberliegende Kaminventil K zu entweichen. Ist die Kammer genügend erhitzt, so schlieſst man die Gase und Verbrennungsluft ab und läſst bei G den kalten Wind in die Kammer eintreten. Dieser durchströmt von unten nach oben die Kanäle zwischen den stark erhitzten Steinmassen, geht im Kanal F abwärts und dann, selbst stark erhitzt, nach dem Hochofen.

Die ursprünglichen Cowper-Apparate mit centraler Flammenzufuhr haben den groſsen Nachtheil, daſs die aus dem Gewölbe niederwärts strömenden Heizgase, dem Essenzuge folgend, einen um so gröſseren |5| Theil der Steinmasse unberührt lassen, je gröſser der Durchmesser und je kleiner die Höhe des Apparates ist. Aus diesem Grunde baut man neuerdings Winderhitzer nach Cowper mit geringerem Durchmesser und gröſserer Höhe, bei denen der Feuerkanel seitlich, dicht an die innere Peripherie des Apparates grenzend, angeordnet ist, so daſs die Steinfüllung im Grundriſs halbmondförmige Gestalt annimmt. Aber auch diesen abgeänderten Apparaten macht man den Vorwurf, daſs die Heizgase die seitlich in Bezug auf die Zugrichtung gelegenen Kanäle nur unvollkommen bestreichen, also eine sehr ungleiche Gasvertheilung stattfindet, wodurch ein ungünstiger Heizeffect entsteht.

Um die Uebelstände der bisherigen Cowper-Apparate ganz zu beseitigen, also eine möglichst gleichmäſsige Vertheilung des Gasstromes über den ganzen Apparat zu erreichen, sind bei dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht mehr, wie bisher, gleiche Kanalquerschnitte, sondern solche von verschiedener Groſse angeordnet.

Für eine vollständig gleichmäſsige Gasvertheilung müssen die Querschnitte von der Mitte aus zu beiden Seiten der Hauptzugrichtung, welche in der beiliegenden Zeichnung durch den Pfeil z z (Fig. 11) bezeichnet ist, immer mehr erweitert werden. Es wird diese Anordnung mit groſsen Unbequemlichkeiten und Kosten verbunden sein, daher wird vorgezogen, nur einige wenige Abtheilungen mit verschiedenen Querschnitten zu wählen. Durch die Anordnung von drei oder auch nur zwei verschieden groſsen Querschnitten K soll man nach der Patentschrift schon dem gewünschten Ziele nahe kommen. Die Fig. 12 und 13 stellen Kanalquerschnitte in zwei verschiedenen Groſsen dar; die in der Mitte längs der Zugrichtung unterhalb der Reihe a gelegenen mögen 175/175mm oder 130/130mm, die zu beiden Seiten oberhalb der Reihe a 200/200 bezieh. 160/160mm Weite haben. (Vergleiche auch die Mittheilungen des Erfinders hinsichtlich der Versuche und Ergebnisse in Friedenshütte in Stahl und Eisen 1889, S. 920.)

Horace Massicko und Walter Crooke in Panish of Millom (County of Cumberland, England) bringen in einem Winderhitzer eine centrale Verbrennungskammer an, in welcher Gas und Luft zunächst zusammengeführt werden und daselbst verbrennen. Sodann sind drei Gruppen von Kanälen vorhanden, in welchen die Verbrennungsgase aufwärts, abwärts und wieder aufwärts steigen, um dann zur Esse zu strömen. Der Wind macht den umgekehrten Weg. (Patent der Vereinigten Staaten von Nordamerika Nr. 398840.)

Anstatt den Wärmespeichern der steinernen Winderhitzer für Hochofenanlagen die Wärme wie bisher durch Verbrennen von Hochofengasen zuzuführen, schlägt Fr. G. Bremme in Julienhütte bei Bobrek (Ob.-Schles.) vor, die Koksofengase, welche zur Theer- und Ammoniakgewinnung gedient haben, zu verwenden. (D. R. P. Nr. 49277 vom 5. October 1888.)

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Die Hochofengase enthalten als brennbare Gase nur 20 bis 24 Proc. CO, sind also arm an Brennwerth, weshalb ihre Ausnutzung in den steinernen Winderhitzern eine schwierige ist.

Der Ausnutzung der Hochofengase noch hinderlicher ist der groſse Gehalt derselben an Alkali, Zink, Zinkoxyd, Manganoxydoxydul und an anderem Staub.

Wenn eine gute Verbrennung der Hochofengase erreicht wird, steigt die Temperatur in den steinernen Winderhitzern so hoch, daſs sich diese Stoffe mit den feuerfesten Steinen der steinernen Winderhitzer verbinden und flüssige Schlacken bilden.

Die Folge dieser Schmelzung ist die Zerstörung der steinernen Winderhitzer, d.h. eines groſsen Anlagekapitals.

Um dieser Zerstörung entgegenzuarbeiten, hat man groſse kostbare Niederschlag- und Wascheinrichtungen für die Hochofengase zur Anwendung gebracht, ohne dadurch jedoch die geschilderten Uebelstände ganz beseitigen zu können.

Dagegen bieten die durch Abkühlung und Waschen von Theer und Ammoniak befreiten Koksofengase, welche auf den Hochofenanlagen vorhanden sind, ein ausgezeichnetes Brennmaterial für die steinernen Winderhitzer.

Diese Koksofengase bestehen hauptsächlich aus CH4 und H, sind deshalb sehr leicht verbrennlich, haben einen hohen Brennwerth, sind ganz staubfrei und eignen sich deshalb vorzüglich dazu, in den Wärmespeichern der steinernen Winderhitzer der Hochofenanlagen auf leichte Weise und in kürzester Zeit eine groſse Menge Wärme aufzuspeichern.

Um die chemische Zusammensetzung von Roheisen auszugleichen, bringt Jones in Braddock (Pennsylvanien) das aus ein und demselben Hochofen zu verschiedenen Zeiten abgestochene oder das aus mehreren Hochöfen gleichzeitig gewonnene flüssige Roheisen in einem Mischgefäſse zusammen. Nach genügender Vermischung wird letzteres nur theils abgelassen, damit zu dem verbleibenden flüssigen Metall wiederum flüssiges Metall zugesetzt werden kann, so daſs immer Sätze von einer durchschnittlich gleichen chemischen Zusammensetzung erhalten werden, namentlich in Bezug auf den Silicium- und Schwefelgehalt.

Zur Ausführung dieses Verfahrens dient das in Fig. 14 dargestellte Mischgefäſs, welches mit feuerfester Ausfütterung, mit einem Eingüsse oder Trichter und einem Ausgusse versehen und auſserdem auf drehbaren Zapfen gelagert ist, um das Durcheinandermischen des Inhalts durch Bewegen oder Schwingen des Gefäſses auf jenen Zapfen besser bewirken zu können, (D. R. P. Nr. 50 250 vom 4. Juni 1889.)

Anton von Kerpely jun. in Wittkowitz (Oesterr.-Schlesien) hat einen mit Dampf oder Preſsluft betriebenen Rührapparat für Puddel- und Martin-Oefen erfunden (D. R. P. Nr. 49300 vom 4. Juni 1889). Der in Fig. 15 in Draufsicht und in Fig. 16 in Seitenansicht dargestellte Apparat |7| besteht im Wesentlichen aus einem mit einem Kolben versehenen Cylinder a, welcher auf dem aus ⋃- und ⊤-Eisen genieteten Rahmen R R1 derart angeordnet ist, daſs er vorn auf zwei Rollen b b ruhend, um den festen senkrechten Zapfen c auf dem kreisförmig gebogenen Theil R1 des Rahmens in hin und her gehende, also schwingende Bewegung versetzt werden kann.

Der im Cylinder a befindliche Kolben wird mittels Dampfes (oder Preſsluft oder auch Druckwasser) in Vor- und Rückwärtsbewegung versetzt. Zum Umsteuern dient die kleine Stoſssteuerung h mit dem Muschelschieber m.

Die Einrichtung der Umsteuerung ist jedem Fachmanne geläufig.

Die zur Kolbenbewegung nöthige Dampf- oder Luftmenge wird durch den hohlen Zapfen c und die Rohrleitung k vor den Schieber geleitet. An dem Ende der Kolbenstange d ist ein Bügel g angebracht, mit welchem die Krücke f mittels eines Bolzens i verbunden wird (Fig. 16).

Auf diese Weise wird die Vor- und Rückwärtsbewegung des Kolbens des Cylinders a direkt auf die Arbeitsbrücke übertragen.

Der Rahmen R R1 mit dem Cylinder a ruht auf vier Rollen r, wodurch mit dem ganzen Rührapparat leicht von einem Ofen zum anderen gefahren werden kann.

Das Arbeitsverfahren ist folgendes:

Die Maschine wird vor dem betreffenden Ofen aufgestellt und mit der Dampf- oder Luftleitung verbunden.

Der Hahn x dient zum Reguliren der Dampf- oder Lufteinströmung.

Beim Oeffnen des Hahnes wird der Kolben mit der Kolbenstange d und somit auch die Krücke f in Bewegung versetzt, wodurch die erste Hauptbewegung, das ist die Vor- und Rückwärtsbewegung der Krücke, erzielt wird. Die zweite nothwendige Bewegung der Krücke, das ist die seitliche, wird durch den Arbeiter selbst bewerkstelligt, indem derselbe den Cylinder a auf dem Kreissegment R1 des Rahmens hin und her bewegt bezieh. schwingt.

Die hierbei erforderliche Kraft ist, wie die Erfahrung zeigte, eine sehr geringe und verhindert den Arbeiter keineswegs in der aufmerksamen Beobachtung des Prozesses.

Bruno Babel in Zabrze (Ob.-Schles.) benutzt nach dem D. R. P. Nr. 50924 vom 29. Mai 1889 einen Hahn mit schräger Scheidewand, um in Verbindung mit den erforderlichen Rohrleitungen die Kühlung von Puddelofenherden mittels des Kühlwassers derselben bewirken zu können.

(Fortsetzung folgt.)

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