Titel: Ununterbrochen wirkender Beschickungsapparat für Gasgeneratoren.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1896, Band 300 (S. 276–279)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj300/ar300063

Ununterbrochen wirkender Beschickungsapparat für Gasgeneratoren (Patent Bildt).

Mit Abbildungen.

Die allgemein angewendeten Beschickungseinrichtungen: Konus und Trichter, Klappen und ähnliche Einrichtungen vertheilen die Kohlen nicht gleichmässig über den Rost; die Dicke der Kohlenschicht wechselt und dieser Wechsel ist gleichbedeutend mit einem Wechsel der Zusammensetzung der erzeugten Gase.

Textabbildung Bd. 300, S. 276

Die Beschickung von Hand ist mit einem Verlust von Gas verbunden und das entweichende Gas ist ausserdem den Arbeitern höchst schädlich. Bildt's Apparat (D. R. P. Nr. 72747 vom 81. Mai 1893) soll diesen Unannehmlichkeiten abhelfen und gehört zu solchen Einrichtungen zur Vertheilung von Kohlen im Generator, bei denen auf einer unter der Beschickungsöffnung angebrachten rotirenden Scheibe ein, zwei oder mehrere gebogene Vertheilungsblätter befestigt sind.

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Fig. 1 bis 3 zeigen einen ununterbrochen wirkenden Bildt'schen Beschickungsapparat mit Generator für einen siebentonnigen Martin-Ofen bei Stridsberg und Björk, Trollhätta (Schweden).

Fig. 1 bis 3 geben den Generator sammt dem Beschickungsapparat in senkrechter und wagerechter Ansicht oder im Schnitt.

Textabbildung Bd. 300, S. 277

Fig. 4 und 5 stellen die Beschickungsscheibe mit den Vertheilungsblättern in grösserem Maasstabe und im Schnitte derselben dar, Fig. 6 gibt die Spirale, nach welcher die beiden Vertheilungsblätter construirt sind.

a bezeichnet die Scheibe, auf welcher die Vertheilungsblätter b und b1 befestigt sind, I und I1 die Curve (Fig. 6), welcher entsprechend die von den Vertheilungsblättern b und b1 niederfallenden Kohlen in jedem Augenblicke die Beschickungsoberfläche treffen. Wenn die Kohlenstücke die Peripherie der Scheibe a verlassen, bewegen sie sich in wagerechter Richtung radial nach aussen, bis sie die Beschickungsoberfläche erreichen. Weil in derselben Zeit gleich grosse Kohlenmengen gleich grosse Theile des Scheibenumfangs passiren, folgt, dass die Theile der Beschickungscurve, welche von gleich grossen, mit ihren Spitzen gegen die Rotationsachse gerichteten Winkeln abgeschnitten werden, in gleicher Zeit gleich grosse Kohlenmengen empfangen. Da diese Theile der Vertheilungscurve so liegen, dass sie bei der Rotation der Curve um die Rotationsachse des Apparats in derselben Zeit gleich grosse Flächen überfahren, so muss ersichtlich die Oberfläche der Beschickung völlig gleichmässig ausfallen. Schlägt man eine Anzahl Kreise xx1x2 u.s.w. in der Weise, dass ihre Flächen gleich gross unter einander, sowie mit der Fläche des Kreises x16 sind, und verbindet man die Schnittpunkte der Kreise mit von deren gemeinsamem Mittelpunkte ausgehenden Radien, die unter einander gleich grosse Winkel bilden, so erhält man die Vertheilungscurve II1. Wurde diese Curve in solcher Grösse aufgerissen, dass der Abstand vom Mittelpunkte J des Kreises gegen das äussere Ende K gleich gross mit dem Radius JK der kreisförmigen Vertheilungsfläche im Generator ist, so werden die Vertheilungsblätter oder die Bogen, nach welchen dieselben angefertigt werden, die Beschickungsscheibe a abändern.

Dabei ist im vorhinein bestimmt, in welchem Abstande über der Beschickungsoberfläche die die Platten tragende Scheibe sich befinden muss, gleichwie ihr Durchmesser, und es müssen die Parabeln berücksichtigt werden, welche die Kohlenstücke beim Fallen von den Blättern der unteren Platte gegen die Oberfläche der Beschickung beschreiben. Bei der von den Figuren gezeigten Anordnung der Blätter vertheilt das Blatt b die Kohle über die Beschickungsoberfläche aussen um die Beschickungsscheibe a herum und das Blatt b1 über die Oberfläche unter der Scheibe.

Die Scheibe a ist mit doppelten Muttern am unteren Ende der Achse c befestigt, die selbst von einem Stellringe getragen wird, der auf der Nabe d ruht. Die Rotation der Scheibe erfolgt von der Hauptwelle e mittels Riemen durch Schraubenradübersetzung f. Die Achse rotirt mit dem Schraubenrade, läuft aber in senkrechter Richtung frei in der Schraubenradnabe und kann mittels Differentialflaschenzug g gehoben und gesenkt werden. Der Cylinder h wird durch die Lücke i mit Kohlen gefüllt. Dieser Cylinder oder Kohlenbehälter kann beliebig gross für jede gewünschte Kohlenmenge gemacht werden.

Das Beschicken mit Kohle wird durch die Rotationsgeschwindigkeit der Scheibe a geregelt, deren Geschwindigkeit wieder durch die Riemenscheibenübersetzung jj1 bestimmt wird. In der gezeichneten Stellung rotirt die Beschickungsscheibe einmal um sich in 3½ Minuten.

Einlegung und Herausnehmen der Roste erfolgt durch die Lücken kk1, die Windversorgung durch ein Dampfstrahlgebläse mit dem Rohre L Das Gas wird durch die einander entgegengesetzt angebrachten Abzugsrohre M und M1 und das Ventil n zum Gassammler O abgeleitet. Der untere Theil des Generators ist konisch, um dem Verbrennungswinde jeden Ausweg beim Niedergange der Kohlen abzuschneiden.

Textabbildung Bd. 300, S. 277

In der Praxis gab eine 3 Fuss hohe Kohlenschicht mit einer 10zölligen Aschenschicht die besten Resultate; dies ist jedoch von der Qualität der Kohlen abhängig.

Der Beschickungsapparat ist bei Stridsberg und Bjork in Betrieb, nach deren Angabe er 15 Proc. Kohlen weniger als die früher benutzten Generatoren verbraucht. Er ist leicht zu warten und vertheilt die Kohlen gleichmässig und ununterbrochen über die Beschickungsoberfläche. Besonders |278| Stochen ist nicht erforderlich; Schlacken bilden sich nicht und das erzeugte Gas ist von guter Beschaffenheit.

Textabbildung Bd. 300, S. 278

Eine Einrichtung gleicher Art war bei Washburn und Moen in Worcester, Mass., Nordamerika, nahezu ein Jahr lang im Betriebe für einen Generator mit 12,5 Quadratfuss Rostfläche; derselbe lieferte zusammen mit drei gleich grossen Generatoren mit Trichter und Konus Gase für einen Regenerativschweissofen. Er forderte geringe Beaufsichtigung; die Kohlen wurden ununterbrochen und gleichmässig vertheilt, Schlackenbildung war ausgeschlossen, ebenso Stochen. Gas wurde nur gelegentlich der Ladung des Kohlenbehälters, dreimal in 24 Stunden und dann während je 1 Minute Zeit, verloren.

Bei den anderen Generatoren, die mit Trichter und Konus versehen sind, war beständig ein Mann mit Aufgichten von Kohlen beschäftigt und mit Stochen, um Schlackenbildung zu verhüten, was jedoch nicht durchaus gelang, weil der Verbrennungswind durch die Kohlenschicht drang und einen Theil des erzeugten Kohlenoxyds verbrannte.

Wie gross in diesem Falle die Kohlenersparung war, kann nicht angegeben werden, weil die vier Generatoren zusammen für denselben Ofen arbeiteten. Das in den verschiedenen Generatoren erzeugte Gas hatte folgende Zusammensetzung:

1) 2) 3)
CO2 6,54 8,04 8,73
O 0,25 0,20 0,23
C2H2 0,33 0,28 0,16
CO 23,39 20,56 19,30
H 14,40 13,03 12,33
CH4 3,26 3,01 2,41
N 52,03 54,88 56,84

Die erste Columne enthält Durchschnittszahlen aus zwölf Analysen von Gasen, die zu verschiedenen Zeiten von dem in Rede stehenden Generator genommen wurden, die zweite ebensolche Zahlen aus zwölf Analysen von den drei Generatoren mit Trichter und Konus unmittelbar nach frischer Beschickung, die dritte aber ebenfalls von diesen drei Generatoren 15 Minuten nach erfolgter Beschickung oder unmittelbar vor einer solchen. Sämmtliche vier Generatoren wurden mit den gleichen staubigen und schlechten Kohlen beschickt.

In Bezug auf chemische Beschaffenheit variirte das Gas vom Generator mit ununterbrochen arbeitender Beschickungseinrichtung höchst unbedeutend, während die Gaszusammensetzung bei den übrigen drei Generatoren sehr bedeutend wechselte.

Nach zehn Betriebsmonaten befand sich der Beschickungsapparat noch in völlig unbeschädigtem Zustande.

Die Vertheilungsblätter waren nur wenig angegriffen. Bei normalem Betriebe des Generators muss die Rotationsscheibe sammt den Vertheilungsblättern jahrelang in gutem Stunde bleiben.

Fig. 7 und 8 zeigen Zeichnungen von einem continuirlich arbeitenden Beschickungsapparate für einen automatischen Rollofen bei Washburn und Moen. Fig. 7 ist ein senkrechter Schnitt nach Linie AB, Fig. 8 zeigt wagerechte Schnitte nach den Linien CD und EF, Fig. 9 ist der Beschickungsaufsatz.

In gleicher Weise können auch mehr Vertheilungsblätter construirt werden. Die ganze Anordnung arbeitet sehr zufriedenstellend: Der Generator liefert ein gleichmässiges, reines und klares Gas, welches den ganzen Ofen erfüllt. Die Stücke werden auf volle Schweisshitze gebracht, ohne dass die Kanten auch nur merkbar angefressen werden; als Brennmaterial dienen Staubkohlen und geringe Kohlen. Staubkohle geht mit der Flamme über die Feuerbrücke, jedoch nicht in einer Menge, die die Schweissung beeinträchtigt. Schlackenbildung auf dem Roste findet nicht statt; die Kohlen hinterlassen als Rückstand lediglich Asche. Am Wochenschluss wird das Gebläse abgestellt, die Klappe geschlossen und alle Ofenöffnungen werden mit Lehm zugeschmiert, um die Abkühlung des Ofens zu verhüten; die Stochöffnung a wird geöffnet, um das im Generator stehende Gas herauszulassen. Wenn am Morgen des Montags der Ofen in Gang gebracht wird, hat derselbe in etwa vier Stunden wieder Schweisswärme erreicht; Nachfeuerung erübrigt; die Kohlen im Generator halten sich während mehrerer Tage in Glut. Wird der Ofen nicht Woche um Woche abgekühlt, wie sonst üblich, so bleibt er viel besser im Stand und der Generator erhält sich jahrelang.

Etwa 40 t Billets, Kohlegehalt 0,07 bis 1,00, werden in zehn Stunden mit einem Kohlenaufgang von 170 Pfund auf 1 t (= 7,6 Proc.) ausgeschweisst.

Die Beschickungsscheibe mit den oben für diesen Ofen |279| beschriebenen Vertheilungsblättern bleibt länger als drei Monate nicht im Stande; diesem Uebelstande kann jedoch abgeholfen werden, indem der Generator weiter von der Feuerbrücke disponirt wird oder indem man durch die Achse und die Beschickungsscheibe Kühlwasser leitet.

Fig. 9 und 10 zeigen die Construction eines Beschickungsapparates mit doppelten Scheiben.

Die Beschickungsscheibe a ist am unteren Ende des Rohres oder der Achse b befestigt, die von einem Stellringe c getragen wird, der auf dem oberen Ende des Kohlenbehälters d ruht. Die untere Scheibe c mit den Vertheilungsblättern ff1 ist an der Achse g befestigt. Diese Achse rotirt frei im Achsenrohre und wird durch zwei Stellringe hh1 getragen, die auf der Nabe des Schraubenrades ruhen. Dieses wird wieder von der Nabe j getragen; die letztere rotirt in der Hülse h zum Stativ l.

Beide Scheiben mit ihren Achsen rotiren unabhängig von einander mittels getrennter Schraubenradübersetzungen mn, werden aber gemeinschaftlich mit einander gehoben bezieh. gesenkt durch die beiden Schraubenradnaben.

Textabbildung Bd. 300, S. 279

Diese Anordnung bezweckt, durch schnellere Rotation die Kohlen schneller über die ganze Beschickungsscheibe zu treiben, als möglich ist, wenn die Vertheilungsblätter auf der Beschickungsscheibe befestigt sind.

Ein Generator mit continuirlich wirkendem Beschickungsapparat nach Fig. 9 und 10 für einen 15 t-Martin-Ofen ist bei Washburn und Moen im Bau begriffen.

Die Vortheile der beschriebenen Apparate sind die folgenden:

Kohlen und Arbeit werden erspart.

Der Apparat kann mit gleichem Vortheil für kleine oder grosse Beschickungsflächen angewendet werden. Der Kohlenbehälter kann für jede beliebig grosse Kohlenfassung construirt werden; nach seiner Füllung erfordert er nur in geringem Maasse Wartung.

Die Kohle fällt gleichmässig über die ganze Fläche, wodurch die Kohlenschicht locker erhalten wird, und der Verbrennungswind, der überall den gleichen Widerstand innerhalb der Flächeneinheit findet, bahnt sich keine Wege durch die Kohlenschicht, was leicht geschieht in Generatoren von solcher Construction, bei der die Kohlen ungleich fallen. (Jernkontors annaler 1895, III.)

Dr. Leo.

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