Titel: Polytechnische Schau.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1929, Band 344 (S. 116–126)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj344/ar344026

Polytechnische Schau.

(Nachdruck der Originalberichte – auch im Auszuge – nur mit Quellen angäbe gestattet.)

Mikroskopische Untersuchungen über den Einfluß von Phosphor auf das Gefüge geglühten Gußeisens. Wenn Grauguß wiederholten Glühungen und Abkühlungen ausgesetzt und für eine längere Zeit auf einer erhöhten Temperatur erhalten wird; so erfahren seine Eigenschaften, sein Gefüge, seine Abmessungen und sein Gewicht Veränderungen. Seine Abmessungen, ebenso wie sein Gewicht nehmen zu, während sein Gefüge heterogen wird und seine mechanischen Eigenschaften abnehmen, so daß es für den praktischen Betrieb unbrauchbar wird. Diese schlechten Eigenschaften erweisen sich besonders dann als nachteilig, wenn das Gußeisen bei hohen Arbeitstemperaturen verwendet wird. Charpy und Grenet waren die ersten, die sich mit dieser Frage befaßten, und sie schrieben diese Erscheinungen hauptsächlich der Zersetzung des Eisenkarbids entsprechend der Formel Fe3C = 3 Fe + C zu, während Outerbridge aus seinen Arbeiten schloß, daß ein Wachsen nicht stattfindet, wenn das Glühen nicht von einer Abkühlung begleitet ist. Carpenter kam zu dem Ergebnis, daß der Phosphor das Wachsen des Gußeisens langsamer und gleichmäßiger bewirkt, daß der Schwefel wahrscheinlich ohne Einfluß ist, daß das Mangan das Wachsen verlangsamt und dem Silizium entgegengesetzt wirkt, daß der für das Wachsen unentbehrliche Graphit nur indirekt von Einfluß ist und daß der gebundene Kohlenstoff einen nur unbedeutenden Einfluß ausübt. Anschließend an die bisherigen Forschungsarbeiten haben Bazant und Piseck sich eingehend mit der Frage des Einflusses von Phosphor auf das Wachsen von Grauguß befaßt, wobei Glühversuche in einer stark oxydierenden Atmosphäre, mikroskopische Untersuchungen und dilatometrische Untersuchungen angestellt wurden. Die erste Frage bestand darin, zu finden, ob unter Voraussetzung einer hohen Oxydation ein höherer Phosphorgehalt das Wachsen verlangsamt. Diese Frage konnte auf Grund zahlreicher Messungen in positivem Sinne beantwortet werden. Die beiden Probesorten hatten annähernd die gleiche chemische Zusammensetzung und wichen nur im Phosphorgehalt voneinander ab:

C
vH
Graphit
vH
Si
vH
Mn
vH
P
vH
S
vH
Gußeisen I 3,6 2,6 2,2 0,65 0,4 0,03
Gußeisen II 3,67 2,7 2,2 0,60 1,4 0,03

Die mit 20 mm Durchmesser gegossenen Proben wurden auf 15 mm Durchmesser abgedreht und waren 100 mm lang. Sie wurden dann in einem elektrischen Muffelofen auf 900° langsam erwärmt, diese Temperatur 3 h lang aufrechterhalten und |117| die Proben im Ofen langsam auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Im ganzen wurden 21 Glühungen vorgenommen und nach jeder Glühung wurde ein für die Kleingefügeuntersuchung genügend großes Stück von der Probe abgeschnitten.

Gußeisen I. Das Gefüge dieser Probe im gegossenen Zustande zeigt das übliche Aussehen eines P-armen grauen Gußeisens und setzt sich zusammen aus Graphit, Perlit und Steadit ohne freien Ferrit und ohne Zementit. Der Perlit ist sehr fein. Während des ersten Glühens zersetzt sich das einen Teil des Perlits bildende Karbid in Ferrit und Graphit, welche Zersetzung nach der ersten Glühung fast vollständig ist. An den Stellen, wo das Silizium schon oxydiert ist, neigt das Eisen zu einer Stabilisierung des Zementits und infolgedessen zur Perlitbildung. Mit fortschreitender Oxydation des Siliziums wird diese perlitische Zone ausgedehnter vom Rande aus gegen die Mitte der Probe hin. Nach der ersten Glühung ist das Gefüge noch vollständig ferritisch und es enthält größere Graphitlamellen als ursprünglich. Nach dem dritten Glühen hat eine beträchtliche Ausdehnung des Perlits stattgefunden, während nach dem vierten Glühen der Perlit bis zur Mitte vorgedrungen ist. Gleichzeitig zieht sich sein äußerer Rand nach der Mitte zu, welche Erscheinung eine sehr langsame Zersetzung des Perlits zum Ausdruck bringt. Die letzten Spuren des Perlits verschwinden nach dem elften Glühen; in diesem Falle befindet sich noch in der Mitte der Rest eines perlitischen Inselchens und um den Kern eine konzentrische Zone mit stark vergrößertem Graphit, während die breite Randzone wesentlich gleichmäßiger ist.

Gußeisen II. Das Gefüge der Probe II setzt sich zusammen aus Perlit, Graphit und Steadit, von welchem letzteren infolge des hohen P.-Gehaltes eine beträchtliche Menge vorhanden ist. Der Phosphor gestaltet das labile Eisen-Karbid-System beständiger und beeinflußt daher die Zersetzung und die Oxydation. Nach der ersten Glühung ist der Perlit nicht vollständig verschwunden wie in dem vorherigen Falle, vielmehr sind noch auf dem ganzen Querschnitt kleine Perlitmengen geblieben. Auf dem Rande ist ein Perlitstreifen erschienen, der bald einen Ring gebildet hat. Der Durchmesser dieses Ringes hat viel langsamer abgenommen als beim Gußeisen I, welche Erscheinung dem stabilisierenden Einfluß des P und wahrscheinlich auch einer weniger beträchtlichen Oxydation des Si zuzuschreiben ist. Nach dem vierten Glühen ist die Mitte von dichtem Perlit gebildet, gleichzeitig aber sind die Ränder des perlitischen Kernes nicht so genau abgegrenzt wie beim Eisen I, d.h., an den Stellen, wo Steadit-Inselchen vorhanden sind, verbleibt der Perlit länger nach seiner Zersetzung in den umgebenden Teilen. Erst nach dem elften Glühen sinkt der Durchmesser des Kernes fast auf die Größe, die er beim P-armen Eisen nach dem achten Glühen inne hatte. Noch nach fünfzehn Glühungen ist dieser Kern ziemlich groß und verschwindet erst beim 18. Glühen.

Die Kleingefügebilder zeigen, daß der Einfluß des P auf das Gefüge von geglühtem Gußeisen folgendermaßen zur Geltung kommt:

  • 1. die P-reichen Eisen-Mischkristalle oxydieren schwer, welche Tatsache ein langsameres Wachsen zur Folge hat;
  • 2. diese P-reichen Mischkristalle bilden im Verlauf des Vorganges ein zusammenhängendes, den inneren Teil des Stoffes umgebendes Bett und verhindern so das Eindringen von Gasen in das Innere;
  • 3. die sich zersetzenden Steadite setzen den frei gemachten Graphit in Spalten ab, die in der Masse entstanden sind und infolgedessen ein langsames Wachsen verursachen;
  • 4. die Steadite umgeben während der Zersetzung die Ferritkristalle und schützen sie vor Oxydation.

(Vortrag von Bazant, Barcelona 1928.)

Dr. Ka.

Neuzeitliche Temperöfen. Einen Fortschritt in der Beheizung von Glühöfen der Tempergießerei stellt die Verwendung von Kohlenstaub dar. Bei den in den Ardennen in Betrieb befindlichen Kohlenstauböfen, Bauart Stein, sind fahrbare Beschickungsmaschinen vorgesehen, die den zu glühenden Guß in den Ofen fahren und ihn nach der Warmbehandlung auch wieder herausziehen. Während das Einführen der Chargen in den Ofen bei Bedienung von Hand eine Zeit von mehr als 24 Stunden bei vier Mann Bedienung für einen 25-t-Ofen erfordert, wird diese Arbeit beim Steinofen von zwei Mann in fünf Stunden ausgeführt. Ebenso schnell wie das Einführen der Chargen geht auch das Entleeren des Ofens vor sich. Jeder Ofen besitzt außerhalb des eigentlichen Glühraumes eine Verbrennungskammer. Die Flammen und die Verbrennungserzeugnisse gelangen in den oberen Teil des Glühraumes, steigen dort herunter, um durch eine Reihe von Oeffnungen und Kanälen auf dem Boden des Glühraumes in die Esse abzuziehen. Die Zerstäubung der Kohle und ihre Verteilung in der Verbrennungskammer wird durch einen Turbo-Zerstäuber gesichert, mit dem es möglich ist, gleichzeitig zwei Oefen zu speisen. Die Anordnung des Turbo-Zerstäubers richtet sich nach den örtlichen Verhältnissen; er kann in der Ofenhalle selbst oder in einem angebauten Schuppen Aufstellung finden. Der Zerstäuber wird aus einem Vorratstrichter von genügendem Fassungsvermögen gespeist, so daß jede Handarbeit für die Bewegung des Brennstoffes in Fortfall kommt. Bei den so beheizten Temperöfen hat sich die Kohlenstaubfeuerung als besonders anpassungsfähig und einstellbar erwiesen, welche Tatsache von um so größerer Bedeutung ist, als es sich bei der Durchführung der Temperarbeit um ein empfindliches Arbeitsverfahren handelt. Abgesehen von der leichten Bedienung der Oefen ist- auch die Wirtschaftlichkeit der Feuerungsart hervorzuheben. Als durchschnittlicher Jahresverbrauch hat sich bei den Oefen von 25 t Fassungsvermögen ein Verbrauch von höchstens 600 gr Kohlenstaub je kg Temperguß ergeben. Die Vorteile, die die Kohlenstaubfeuerung in der Tempergießerei bietet, sind: Verwendung von Kohle anstatt Koks, wesentlich geringerer Brennstoffverbrauch, schnelles Beschicken und Entleeren des Ofens, erhöhte Ofenleistung.

Die Temperöfen mit Oelfeuerung werden mit festem oder mit beweglichem Boden ausgeführt. |118| Ein solcher Ofen besitzt drei Brenner an den Seitenwänden und zwei Kammern für die Leitung der Verbrennungsgase zu der Esse. Die bei der Oelfeuerung bekannten Vorzüge: Fortfall der Handarbeit für die Aufgabe von Brennstoff und Fortfall des Abschlackens, leichtes Aufspeichern des Brennstoffes, schnelle Inbetriebnahme und leichte Einstellbarkeit der Hitze haben auch für den Temperofenbetrieb volle Gültigkeit.

Die Gasfeuerung für Temperöfen findet wegen ihrer Wirtschaftlichkeit erfolgreiche Anwendung beim Tunnelofen, einen Ofen für Großleistungen, der infolgedessen auch nur für große Tempergießereien in Betracht zu ziehen ist. Die Glühtöpfe durchlaufen dabei den Ofen von einem Ende zum anderen so, daß am Tage 13 bis 14 Wagen, auf denen die Glühtöpfe aufgestellt sind, durchgefahren werden; dies entspricht einer Durchgangszeit des Wagens von 103 bis 111 Stunden. Bei besonders schweren Gußstücken wird die Durchgangszeit auf 200 Stunden bemessen. Ein solcher Ofen erzeugt in 24 Stunden 46 t Temperguß bei einem Koksaufwand für die Gasfeuerung von 18,6 % für große Stücke; handelt es sich um kleinere Gußstücke, so steigt der Koksverbrauch auf 20 bis höchstens 23 %. Die Lebensdauer der Glühtöpfe ist beim gasbefeuerten Tunnelofen vier- bis fünfmal so lang wie bei arideren Ofenarten, welche Erscheinung mit der durch die Brennstoffart gegebenen Möglichkeit der Aufrechterhaltung einer neutralen Atmosphäre im Ofen zusammen. Ferner ist die Temperatur im Ofen überall gleichmäßig verteilt. Ein Glühtopf kann zum Glühen von 8,75 t Guß ausreichen. Ein Beschickungswagen nimmt 24 Glühtöpfe mit insgesamt 4,5 t Guß auf, ein Glühtopf demnach 187 kg. Ein Glühtopf kann 50 bis 100 Ofenhitzen im Tunnelofen bei Gasfeuerung aushalten, im Tunnelofen mit Oelfeuerung durchschnittlich 47 Ofenhitzen. Gegenüber anderen Ofenausführungen weist der Tunnelofen den Vorteil auf, daß das Einführen der Chargen in den Ofen und das Ausfahren an zwei verschiedenen Stellen ei folgt. Die Ausgaben für Handarbeit wirken sich so günstig aus, daß eine Ersparnis von 40 % an Löhnen erzielt wird. (Fonderie Moderne, Bd. 22, S. 7–13.)

K

Ueber die feuerfesten Stoffe in Wärmespeichern. Die Richtlinien für den Betrieb von Wärmespeichern für Siemens-Martin-Oefen sind heute vielfach noch empirisch; es erscheint daher begreiflich, wenn die Ansichten auf diesem Gebiete mehr oder weniger auseinandergehen. Das wesentliche ist nur, daß während der Hitzeperiode das Wärmespeichergitterwerk einen für die Bedürfnisse des Ofens genügenden Wärmevorrat ansammelt. Diese Wärmeaufspeicherung wird beeinflußt 1. durch die Wärmeleitfähigkeit des Steinwerks, 2. durch das Gewicht und die Anordnung der Steine und den Umfang der Zwischenräume, 3. durch die Wärmeleistung des Steinwerks, 4. durch die Umschaltzeit. Es bestehen wichtige Beziehungen zwischen der Größe des Ofens und der der Wärmespeicher, den Umschaltzeiten, der Dicke und der Leitfähigkeit der Steine. Bei einer Betrachtung der Temperatur am Ende der Wärmeabsorptionsperiode und derjenigen am Ende der Wärmeregenerierungsperiode zeigt es sich, daß die Steinoberflächen großen Temperaturschwankungen ausgesetzt sind und daß die Oberflächenschichten der Steine den größten Teil dieser Temperaturschwankungen zu ertragen haben. Die größten Temperaturunterschiede auf den Steinoberflächen finden unmittelbar nach dem Umschalten statt. Im Siemens-Martin-Ofenbetrieb, wo große Wärmemengen absorbiert und erneuert werden, ist ein großes Gewicht der Steine wesentlich. Bei der Bestimmung der Dicke des Steinwerkes im Verein mit der Umschaltdauer sind die thermischen Eigenschaften der Steinbaustoffe zu berücksichtigen. Bei der Aufstellung eines Planes für den Wärmespeicher muß man von der beabsichtigten Leistungsfähigkeit des Ofens ausgehen. Das Gewicht des Gitterwerks muß dabei genügend sein, damit die erforderlichen Wärmemengen aufgespeichert werden können. Auch ein schneller Wärmeaustausch ist vorzusehen, indem die Zwischenräume so gestaltet werden, daß die Durchflußgeschwindigkeit der Gase zweckdienlich wird. Neben den thermischen spielen auch die mechanischen Bedingungen eine Rolle. Form und Abmessungen der Wärmekammern müssen so sein, daß die Gase gleichmäßig auf das gesamte Gitterwerk verteilt werden. Für die Wärmeübertragung sind von verschiedenen Seiten Formeln aufgestellt worden, so z.B. von Sarjant und Nouillon, deren Formeln ausdrücken, daß die Wärmeübertragung proportional ist der Quadratwurzel der Geschwindigkeit der Gase. Williams ist der Ansicht, daß eine zu große oder zu kleine Geschwindigkeit der Gase das Maß der Wärmeübertragung verringern würde. Allgemein gilt eine Kammer von beträchtlicher Höhe als günstig für den gleichmäßigen Durchgang der Gase. Hohe Regeneratoren neigen dazu, den Druck im Oberteil zu erhöhen, so daß unter diesen Umständen ein Einfluß auf die Geschwindigkeitssteigerung der eintretenden Luft ausgeübt wird. Diese Geschwindigkeit gibt der Flamme in einem gewissen Ausmaß die Richtung.

Ein idealer feuerfester Stoff für Wärmespeicher von Siemens-Martin-Oefen sollte die Wärmeeigenschaften besitzen, die eine höchstmögliche Wärmeadsorption aus den Verbrennungserzeugnissen und eine beste Wärmeübertragung gestatten, ferner einen wirksamen Widerstand gegen den Einfluß von Schlacke und Staub entgegenstellen, damit der günstigste Flächen- und Wärmewirkungsgrad erhalten wird und damit die Steine bei den Arbeitstemperaturen nicht absplittern. Von den bisher verwendeten feuerfesten Stoffen besitzt keiner alle erforderlichen Eigenschaften in einem genügenden Grade. Man verwendet für den Bau von Wärmespeichern Schamotte-, Dinas- oder Silikasteine. Der Silikasteine bedient man sich vielfach für die oberen Gitterwerksschichten, manchmal auch für das ganze Gitterwerk. Im allgemeinen aber machen Dinas- oder Schamottesteine den Hauptteil des Gitterwerkes aus.

In bezug auf die thermischen Eigenschaften ist die Wärmeaufspeicherungsfähigkeit maßgebend für die Wärmeleistung des Gitterwerkes. Die Wärmeleistung je Volumeneinheit für eine bestimmte Temperatur ist das Produkt der spezifischen Wärme und des scheinbaren spezifischen Gewichtes für diese bestimmte Temperatur. Die spezifische Wärme feuerfester Stoffe ist immer eine Funktion |119| der Temperatur. Vielfach, namentlich bei Silika- und Schamotteerzeugnissen wächst dieser Wert mit der Temperatur. Bei Karborundum stellt man zunächst eine Zunahme, dann von etwa 500° ab eine Abnahme fest. Aus der folgenden Uebersicht gehen die durchschnittlichen spezifischen Wärmen für bestimmte Temperaturen einiger feuerfester Stoffe, die beim Bau von Wärmespeichern Verwendung finden, hervor:

Durchschnittliche spezifische Wärme feuerfester

Stoffe bei bestimmten Temperaturen in ° C.

feuerfester
Stoff 25 200 400 600
Schamotte 0,193 0,213 0,245 0,278
Silikat 0.187 0,219 0,253 0,279
Magnesit 0,230 0,254 0,253 0,293
Karborundum 0,140 0,233 0,277 0,275
feuerfester
Stoff 800 1000 1200 1400
Schamotte 0,304 0,314 0,323 0,332
Silikat 0,298 0.312 0,324 0,334
Magnesit 0,310 0,329 0,350
Karborundum 0,225 0,129

Demnach bestehen keine beachtenswerten Unterschiede zwischen den Werten für Silika- und Schamottesteine. Infolge der schnellen Steigerung der spezifischen Wärme dieser Stoffe bei zunehmender Temperatur sammelt das Gitterwerk bei hoher Temperatur wesentlich mehr Wärme auf als bei niedriger Temperatur. Die scheinbaren spezifischen Gewichte ändern sich ebenfalls mit der Temperatur. So stellte Tadoko für Silikasteine eine Abnahme von 1,84 bei 20° auf 1,78 bei 1000° fest, für Schamottesteine eine solche von 1,917 auf 1,875 und für Magnesitsteine eine Abnahme von 2,295 auf 2,213. Bei gewöhnlichen feuerfesten Stoffen hat die Wärmeausdehnung eine Abnahme des scheinbaren spezifischen Gewichtes von 2 bis 4 % zur Folge. Die Wärmeleistung je Volumeneinheit nimmt sehr schnell mit der Temperatur zu, wie die folgende Aufstellung zeigt:

Wärmeleistung feuerfester Stoffe in kcal/m3.

Temperatur Schamotte Silikat Magnesit
100° 0,400 0,349 0,621
1000° 0,570 0,495 0,842
Zirkonerde Karborundum
0,470 0,494
0,852 0,398

Trotz der sehr niedrigen spezifischen Wärme von Zirkon ist dessen Wärmeleistung infolge des hohen spezifischen Gewichtes hoch.

Die Einwirkung von Wärme auf Silikastoffe neigt immer zu einer Verminderung des scheinbaren spezifischen Gewichtes und infolgedessen auch der Wärmeleistung je Volumeneinheit. Silikasteine besitzen in der Tat auch ein geringes Wärmeleistungsvermögen. Das wirkliche spezifische Gewicht von Schamottesteinen erfährt in der Regel durch ständige Erwärmung bei hoher Temperatur eine nur geringe Veränderung, nämlich von 2,63 auf 2,61, ohne daß die Steine glasig werden. Diese nur unwesentliche Veränderung übt einen nur geringen Einfluß auf das scheinbare spezifische Gewicht aus, wenn die Porosität konstant bleibt. Wenn die Verglasung von Schamottesteinen zunimmt, so tritt immer die Neigung zu einer Abnahme der Porosität und zu einer entsprechenden Zunahme des scheinbaren spezifischen Gewichtes auf. Gut gebrannte Schamottesteine besitzen das verhältnismäßig hohe spezifische Gewicht von 1,8 bis 2,2. Die Wärmeleistung von Schamottesteinen ist erheblich größer als die von Silikasteinen und sie neigt noch zur Zunahme bei steigendem Wärmeeinfluß. Das tatsächliche spezifische Gewicht von Magnesitsteinen hat das Bestreben, mit zunehmendem Wärmeeinfluß zu steigen, nämlich von 3,2 auf 3,65, während die Porosität dabei abnimmt; man kann daher sagen, daß die Wärmeleistung von Magnesitsteinen mit steigendem Wärmeeinfluß bei hoher Temperatur beträchtlich zunimmt.

Die Durchlaufgeschwindigkeit der Wärme durch das Gitterwerk ist ein Faktor, der dessen Wirkungsgrad beeinflußt und mit dem Wärmeleitungskoeffizienten eng verbunden ist. Die Wärmeleitfähigkeit von Silika- und Schamottesteinen nimmt mit zunehmender Temperatur schnell zu. Magnesitsteine dürften ihre Höchstwärmeleitfähigkeit bei rund 900° besitzen, bei zunehmender Temperatur wird diese wieder geringer. Wahrscheinlich besitzt Magnesit eine etwas größere Wärmeleitfähigkeit als Schamotte und Silika. Karborundumstoffe sind sehr gut wärmeleitend. Silika- und Schamottesteine weisen bei rund 900° eine ähnliche Wärmeleitfähigkeit auf, aber bei höherer Temperatur wird die Wärmeleitfähigkeit von Silikasteinen größer als die von Schamottesteinen infolge der schnelleren Zunahme der Leitfähigkeit bei wachsender Temperatur. Die Wärmeleitfähigkeit von Silika- und Schamottesteinen erfährt durch steigenden Wärmeeinfluß eine Erhöhung sowohl während der ersten Brennarbeit als auch während der Verwendung im praktischen Betriebe bei hoher Temperatur.

Bei der Entscheidung über die zu wählenden feuerfesten Stoffe für Wärmespeicher ist zu berücksichtigen, daß Magnesitsteine teuer sind und auch wegen ihrer Neigung auseinanderzuspalten, für diesen Zweck nicht in Frage kommen sollten, während Karborundumsteine aus thermischen, wirtschaftlichen und betriebstechnischen Erwägungen heraus ungeeignet für Wärmespeicher sind. Hoch tonerdehaltige feuerfeste Stoffe besitzen zwar gewisse für den Wärmespeicherbau annehmbare Eigenschaften, erweisen sich jedoch den Schamottesteinen gegenüber nicht von Vorteil, wenn man die Preise für beide Stoffarten miteinander in Vergleich zieht. Wirtschaftliche Ueberlegungen gestatten nur die Entscheidung zwischen Silika-, Dinas- und Schamottesteinen. Von diesen wiederum dürften die Silikasteine in arbeitstechnischer und wärmetechnischer Beziehung weniger wirksam sein als Dinas- und Schamottesteine, die daher auch bei Gitterwerken vorgezogen werden. Offenbar besitzen die Dinassteine die günstigste Vereinigung der angestrebten Eigenschaften. (The Iron and Coal Trades Review 1928, Bd. 117, S. 492 und 533 bis 534.)

Dr. K.

Die Vornahme von Temperaturmessungen beim Siemens-Martin-Ofen. Für die erfolgreiche Messung der Temperaturen von Siemens-Martin-Oefen ist es erforderlich, gewisse Bedingungen des Strahlungsaustausches, der Gasströmungen usw. in den verschiedenen Ofenzonen genau zu kennen; ferner |120| muß man sich im klaren sein über die gewünschten zu erhaltenden Temperaturen und auch über die möglichen Fehlerquellen, die mit der Messung verbunden sein können, und deren Vermeidung. Auf manchen Werken erfolgt die Temperaturmessung ohne allzu große Berücksichtigung der besonderen obwaltenden Bedingungen und der gewünschten Ergebnisse. Trotz gewisser Fortschritte lassen sich allerdings manche Temperaturen im Siemens-Martin-Ofen noch nicht mit Genauigkeit messen. Immerhin können in fast allen Teilen des Ofens ziemlich genaue Messungen vorgenommen werden, wenn dies mit genügend Zeit und mit Sorgfalt geschieht.

Wenn auch die Kenntnis der Temperaturen der Flamme für die Durchführung des Siemens-Martin-Verfahrens nicht von besonderem Wert ist, so gewährt ihre Kenntnis doch einige Anhaltspunkte über das Vermögen der ersten Quelle an Strahlungsenergie und über die Verbrennung verschiedener Brennstoffe mit verschiedenen Vorwärmetemperaturen, über die Brenner usw. Diese Messungen werden mit Erfolg mit Hilfe des optischen Pyrometers vorgenommen. Flammen von Koksofengas oder von Gaserzeugergas mit einem großen Luftüberschuß sind verhältnismäßig durchsichtig, so daß ein Teil der Strahlung von den hinteren Ofenwänden herrührt. Die so gemessene Temperatur bildet daher einen unbestimmten Durchschnitt aus der Temperatur der Wandoberfläche und der wirklichen Temperatur der Flammengase. Teer- und Oelflammen sind heller und fast undurchsichtig; ihre Messungen lassen sich daher besser vornehmen. Das fortwährende Flackern der Flammen rührt von den Temperaturveränderungen her. Die sichersten Ergebnisse erhält man durch Richten des Pyrometers in der Weise, daß der Faden verschwindet, wenn die Flamme am hellsten ist; es wird sich dabei um Temperaturen von 1650° bis 1850° handeln.

Auch die Temperatur der Oberflächen der Ofenwände mißt man am besten mit dem optischen Wärmemesser, und zwar durch die Ofentüren.

Die Oberfläche der flüssigen Schlacke ist ein guter Rückstrahler und daher ein verhältnismäßig schlechter Strahler für die Strahlungsenergie. Dasselbe gilt für das Gewölbe, und die Seitenwände des Ofens. Die Silikasteine im Gewölbe und an den Seitenwänden neigen dazu, mit durch Bindung der Kieselsäure mit Eisenoxyd und Kalk aus dem Bad gebildeter Schlacke gesättigt zu werden. Diese Sättigung ist schon vollständig innerhalb einer Woche bis 10 Tage nach Inbetriebnahme des Ofens. Es entsteht dabei eine flüssige Phase, die mit dem Rest der Steine nicht mischbar und bei den obwaltenden Ofentemperaturen sehr flüssig ist. Die im Ueberschuß gebildete Schlacke setzt sich, nachdem die Oxyddämpfe aus dem Bad ständig durch die Silikasteine adsorbiert werden, in Form einer dünnen flüssigen Lage auf die Oberfläche des Gewölbes ab, die wiederum in das Bad abtropft oder die Wände hinabfließt. Man kann sich hieraus wahrscheinlich erklären, warum ein glasiertes oder gesättigtes Gewölbe die Strahlungsenergie von der Flamme auf das wärmeadsorbierende Bad so gut rückstrahlt. Die Strahlungsenergie der Flamme ist um 90° bis 250° kräftiger als diejenige der Gewölbeoder Schlackenoberflächen. Ein Teil der Strahlung nach dem Pyrometer rührt daher von dieser kräftigeren Strahlungsenergie der Flammen her. Die beobachteten Temperaturen werden infolgedessen auch höher sein als die wirklichen Temperaturen. Es wurde gefunden, daß der Meßfehler zwischen 15° und 100° schwankt. Wenn nun die Flamme gerade vor dem Messen abgestellt wird, so tritt die Ofenkammer beim Messen mit dem optischen Pyrometer als schwarzer Körper auf und die sich nunmehr ergebende ziemlich genaue Temperatur braucht nicht mehr verbessert zu werden. Die hohen Oberflächentemperaturen werden nur durch eine weitere schnelle Zufuhr von Strahlungsenergie durch die Flamme aufrechterhalten und erfahren eine sofortige Erniedrigung durch Strahlungsverluste, wenn die Flamme verändert wird. Temperaturen, die an verschiedenen Stellen an Gewölbe und Wänden der Schmelzkammer gemessen wurden, ergaben annähernd gleiche Werte mit Unterschieden von nur 5° bis 10°. Es geht daraus hervor, daß der Austausch der Strahlungsenergie zwischen den verschiedenen Wänden sich sehr schnell vollzieht und daß die etwaigen Verluste an einzelnen Teilen der Kammer bald wieder ausgeglichen sind. Die Oberfläche der Schlacke ist trotz des Strahlungsaustausches etwa 30° bis 60° kühler als Gewölbe- und Wandoberflächen; der Grund liegt möglicherweise darin, daß die Konvektionsströme in der flüssigen Schlacke die Hitze schnell an den darunter befindlichen kälteren Stahl befördern. Die Temperatur der Gewölbeoberfläche sollte so sein, daß die Steine vor Ueberhitzung und Schmelzung verschont bleiben. Obgleich die aus Eisenoxyd und Kalk gebildete Schlacke stets in flüssiger Form die Poren der Steine sättigt und auch ihre innere Fläche berührt, so liegt doch der Beginn des Erweichem des größten Teiles der Silikasteine, die den Gewölbebau bilden, in dem engen Temperaturspielraum von 1635° und 1650° bei den meisten basischen Oefen. Dies ist allerdings auch der höchste Temperaturbereich des basischen Ofens, und die diese Grenze übersteigenden Temperaturen haben eine schnelle Beschädigung des Silikagewölbes zur Folge. Die Temperatur der Schlackenoberfläche sollte diesen Temperaturbereich nicht übersteigen, weil infolge des schnellen Strahlungsaustausches auch das Gewölbe überhitzt würde.

Es ist noch kein genaues und zweckdienliches Verfahren für die Messung des geschmolzenen Stahles unter der Schlackendecke entwickelt werden. Die Temperaturen sind hier zu hoch und die Schlacke frißt fast alle feuerbeständigen Schutzröhren für die Thermoelemente an. Feuerfeste Röhren hat man durch die Schlacke hindurchgestoßen, wobei man ein optisches Pyrometer auf den Boden der Röhre ausrichtete; doch entweder sprang die Röhre, die stark angegriffen wurde, oder im Innern der Röhre bildeten sich Dämpfe, die die Sehlinie des Pyrometers versperrten. Chemische Reaktionen und Gleichgewichtsverhältnisse werden durch die Temperatur an der Berührungsfläche von Metall und Schlacke bestimmt. Die Schlacken-Oberflächentemperatur erhält man mit einem optischen Pyrometer genau, wenn man das Gas; gerade vor dem Ablesen abstellt, doch gibt es keine |121| Möglichkeit zu bestimmen, um wieviel niedriger die Temperatur an der Schlacke-Metall-Berührungsfläche ist. In der Fertigperiode einer gewöhnlichen Hitze ist der Unterschied wahrscheinlich gering und die Schlackenoberflächentemperaturen dürften bei abgestelltem Gas einen guten Maßstab für die Badbeschaffenheit darstellen. Herty hat Temperaturen der Berührungsfläche von Schlacke und Metall erhalten, indem er von einer Aufstellung der Gleichung für das Mangangleichgewicht zwischen Schlacke und Metall ausging. Für diese Berechnungen sind aber genaue Schlacken- und Metallanalysen unerläßlich.

In den meisten Siemens-Martin-Stahlwerken werden die Gießtemperaturen durch optische Pyrometer festgestellt. Die von Burgeß vorgeschlagenen Korrekturen bei der Temperaturmessung beziehen sich auf einen Strom von flüssigem Eisen; diese Korrekturen sind zu berücksichtigen und sie führen dann zu einem unmittelbaren Bestimmen der wirklichen Temperatur.

Die Messung der Temperaturen des Gitterwerkes in den Wärmespeichern ist von Wert zur Sicherung der gleichen Bedingungen an den beiden Ofenenden und zum Schutz des Gitterwerkes vor Ueberhitzung. Für die Vornahme dieser Arbeit führt man ein geschütztes Platin-Thermoelement durch die Kammerwand bis zu einer Tiefe von etwa 250 bis 300 mm ein, wobei man das Thermoelement am besten beim heißen Ende der dem Ofen am nächsten gelegenen Gittersteine anordnet. Die sich dabei ergebenden Temperaturwerte entsprechen nahezu der tatsächlichen Temperatur für das heißeste Gitterwerk. Registrierende Geräte werden ebenfalls für diese Zwecke benutzt. Die Temperaturen im oberen Gitterwerk können auch mit Hilfe eines optischen Pyrometers bestimmt werden, das man durch eine Oeffnung in der Wand einstellt. Diese Ablesungen sind ziemlich genau, wenn die Kammern auf Luft eingestellt sind, während sie etwas zu hoch ausfallen, wenn die Kammern auf Gas gehen. Diese Erscheinung ist vermutlich der Strahlung dünner, fester Eisenoxydpartikel in den austretenden Gasen zuzuschreiben, die erheblich heißer sind als die Oberflächen der Gittersteine. In der Regel ist aber dieser Fehler nicht besonders groß. Ein registrierendes Strahlungspyrometer kann mit Erfolg für ständige Temperaturmessungen der Gitterwerks-Kammern Verwendung finden. Dieses Gerät bietet den Vorteil, daß das Thermoelement sich außerhalb der Kammer befindet und infolgedessen vor den beschädigenden Einflüssen von Gasen und Oxyden bei hohen Temperaturen geschützt ist.

Die Abnahme der Temperatur von innen nach außen bei der Ofenwand, beim Gewölbe, Gitterwerk usw. kann durch Einbau von Thermoelementen in verschiedenen Tiefen der betreffenden Wände gemessen werden. Eine Fehlerquelle muß allerdings in diesem Falle berücksichtigt werden, die nämlich infolge der Wärmeleitung längs der Drähte des Thermoelementes entsteht.

Bei der Temperaturmessung im Siemens-Martin-Ofen ist es immer notwendig, zu unterscheiden zwischen der Gasstrom-Temperatur einerseits und den Stein- und Schlackenoberflächen-Temperaturen andererseits. Diese letzteren sind immer niedriger als die der austretenden Gase und höher als die der eintretenden Gase und Luft. Diese Unterschiede können an gewissen Stellen einige hundert Grad ausmachen. Die festen oder flüssigen Oberflächen werden immer durch den Gasstrom erhitzt und gekühlt. Angenommen ein gut geschütztes Thermoelement würde durch das Gewölbe der Gitterwerkskammer in den Strom austretender Gase gebracht, so steht dieses Thermoelement in bester Verbindung mit dem Gasstrom und es besitzt auch eine höhere Temperatur als die Gewölbe-, Wände- oder Gitterstein-Oberflächen. Allerdings wird es nicht so heiß wie der Gasstrom selbst, da es dazu neigt, die überschüssige Hitze an die Oberfläche der kälteren Steine zu strahlen. Der von einem solchen Thermoelement angegebene Wert bewegt sich daher zwischen den wirklichen Temperaturen des Gasstromes und der wirklichen Temperatur der Kammeroberflächen. Die tatsächlichen Steinoberflächentemperaturen lassen sich durch ein optisches oder Strahlungspyrometer oder durch ein Thermoelement ermitteln, das man in Berührung mit der betreffenden Oberfläche gebracht hat. Die wirklichen Gasstrom-Temperaturen kann man am besten vermittels eines für hohe Durchgangsgeschwindigkeiten geeigneten Thermoelementes bestimmen, wobei man einen schnell fließenden Gasstrom durch ein Rohr ziehen läßt, in dem sich die heiße Lötstelle des Thermoelementes befindet. Wenn ein Strom von heißen Gasen schnell durch das Rohr fließt, so nähert sich die Temperatur der Rohrinnenfläche der wirklichen Temperatur der Gase. Dies schützt das Thermoelement davor, seine überschüssige Hitze durch Strahlung an die kühleren Wandoberflächen in der Ofenkammer zu verlieren. Die gleichen Bedingungen sind gegeben, wenn der Gasstrom kälter ist als die umgebenden Wände, z.B. beim Eintritt des Luftstromes in die Gittersteinkammer; nur wird in diesem Fall ein gewöhnliches Thermoelement heißer sein als der Luftstrom, und zwar infolge der durch Strahlung von den umgebenden Wänden erhaltenen Wärme. Auch in diesem Fall schützt das Thermoelement für hohe Geschwindigkeiten die heiße Lötstelle vor einer überschüssigen Strahlungswärme. Es sind verschiedene Arten von Thermoelementen für hohe Durchgangsgeschwindigkeiten in Gebrauch, die alle nach dem gleichen Grundsatz gebaut sind. Sie sind besonders dann von Wichtigkeit, wenn Wärmebilanzen über die Ofenwirtschaft aufzustellen sind. (Fuels and furnaces 1928, Bd. 6, S. 1163-1168.)

Dr. K.

Gußeisen für Dieselmaschinen. Für Dieselmotoren sind bereits eine Reihe von Gußeisenzusammensetzungen erörtert worden. Um unnötige Verwicklungen auf diesem Gebiete zu vermeiden, dürfte es angebracht sein, die Zahl der geeigneten Zusammensetzungen auf etwa 3 bis 4 zu begrenzen. Was die verschiedenen Elemente im Dieselmaschinenguß anbetrifft, so bestehen besondere hinsichtlich des Gehaltes an Gesamt-Kohlenstoff Meinungsverschiedenheiten, für dessen Bemessung man Gehalte von 2,3 bis 3,9 % vorgeschlagen hat. Es muß zugegeben werden, daß ein niedriger Kohlenstoffgehalt für manche Zwecke mit Vorteilen verbunden ist; für die Zwecke des Dieselmaschinengusses jedoch hat sich ein Gehalt von 3 bis 3,2 % Kohlenstoff im Betriebe gut bewährt; auch ein |122| Eisen mit 3,3 bis 3,4 % Kohlenstoff bei niedrigem Siliziumgehalt von 0,6 % Si kann ohne schädliche Wirkung Verwendung finden. Heute hat man erkannt, daß wenig Silizium wichtiger ist als wenig Kohlenstoff. Befriedigende Ergebnisse hat man mit einem Phosphorgehalt von 0,05 bis 1,3 % erzielt. Beim Dieselmaschinenguß bietet ein phosphorarmes Eisen Vorteile, so daß ein solches zu empfehlen ist. Vor allem findet bei geringem Phosphorgehalt auch die Ausseigerungsgefahr eine Einschränkung. Für Stücke, die starken Drucken ausgesetzt sind, eignet sich ein Phosphorgehalt von 0,2 %. Ein solches Eisen besitzt auch eine genügende Schlagfestigkeit. Auch über einen zweckmäßigen Mangangehalt bestehen starke Meinungsverschiedenheiten, da die einen Metallurgen einen hohen Mangan-, die anderen einen niedrigen Mangangehalt befürworten. Ein starker Anteil an Mangan ruft Dünnflüssigkeit hervor, vermindert die Oxydation und schützt vor einem Uebermaß an Schwefel. Mangangehalte von 1 bis 1,25 % dürften für Dieselmaschinenguß geeignet sein, wobei man, wenn hohe mechanische Eigenschaften beansprucht werden, bis auf 2 % Mangan hinaufgehen kann. Wenn Mangan im Uebermaß vorhanden ist, schadet ein Gehalt an Schwefel bis zu 0,15 % oder sogar mit einem noch höheren Gehalt nicht. Die verschiedenen Vorschläge in bezug auf den Siliziumgehalt für Dieselmaschinenguß bewegen sich zwischen 0,6 bis 1,5 % Silizium und sie richten sich nach den Wandstärken und der Art des Gußstückes. Neue Versuche haben ergeben, daß das Silizium einen starken Einfluß auf das Wachsen und andere beim Erwärmen von Gußeisen vor sich gehende Veränderungen ausübt.

Folgende Hauptpunkte sind nach H. C. Jay (The Foundry Trade Journal, 1928, Heft 641) zu beachten:

  • 1. Gußeisen erleidet eine nur geringe Veränderung beim Erwärmen auf Temperaturen unter 200° C, indem die allgemeine Zusammensetzung nur wenig beeinflußt wird. Für Gußstücke, die keinen Temperaturen von über 200° C unterworfen sind, kann man daher die verschiedensten Gußeisensorten verwenden, vorausgesetzt, daß die sonstigen Eigenschaften mit den Anforderungen in Einklang stehen.
  • 2. Bei einer Temperatur von über 200° C hängt die Beständigkeit des Gußeisens hauptsächlich vom Siliziumgehalt und von der Erwärmungstemperatur ab. Je höher diese sind, um so stärker ist das Wachsen und die sonstigen Veränderungen im Gußeisen.
  • 3. Gußeisen mit etwa 1,2 % Silizium bietet einen großen Widerstand gegen das Wachsen; eine wesentliche Verminderung des Siliziumgehaltes hat eine nur geringe Zunahme dieses Widerstandes zur Folge.

Es erscheint demnach, daß dem Silizium eine hohe Bedeutung bei wärmebeständigen Gußstücken zukommt. Die jeweiligen günstigsten Siliziumgehalte sollten für die verschiedenen Klassen von Gußstücken in engen Grenzen gehalten werden; man wird dabei die verschiedenen Wandstärken zu berücksichtigen haben, um möglichst hohe physikalische Eigenschaften zu erhalten, indem man gleichzeitig die Wandstärke, die Masse und das Gewicht der betreffenden Stücke beachtet. Leichte Stücke, z.B. kleine Zylinderköpfe, können mit 1,1 bis 1,2 % Silizium gegossen werden, während man für schwerere Stücke von 50 bis 62 mm Wandstärke einen Gehalt von 0,6 % Silizium oder weniger wählt.

Einteilung des Dieselgusses:

Es ist zweckdienlich nach H. C. Jay, folgende 3 Klassen zu unterscheiden:

Klasse A. Gußstücke von 12 bis 25 mm Wandstärke. Gewicht der Stücke bis zu 254 kg. Siliziumgehalt 1,10 bis 1,25 %.

Beispiel: für einen kleinen Zylinderkopf von 10 bis 31 mm Wandstärke und 40 kg Gewicht wählt man die Gattierung: 50 % phosphorarmes Roheisen und 50 % weicher Stahlschrott.

Zusammensetzung geb.C Giaphit Ges.C Si Mn P S
des Einsatzes 2,10 1,45 1,72 0,04
des Gusses 0,77 2,31 3,08 1,10 1,07 0,06 0,090

Klasse B. Gußstücke von 25 bis 62 mm Wandstärke. Gewicht der Stücke 254 bis 2000 kg. Siliziumgehalt 0,80 bis 1,10 %. In der Regel werden diese Dieselmaschinengußstücke aus einem Eisen hergestellt, das Silizium in der angegebenen Höhe enthält; die Eigenschaften dieser Stücke sind allgemein bekannt.

Klasse C. Gußstücke von über 62 mm Wandstärke. Gewicht der Stücke über 2000 kg. Siliziumgehalt 0,6 bis 0,8 %

Beispiel: für einen Zylindermantel von 55 bis 62 mm Wandstärke nimmt man die Gattierung: 55 % phosphorarmes Roheisen, 25 % verlorene Köpfe, Trichter usw. der gleichen Gattierung und 20 % weichen Stahlschrott.

Zusammensetzung geb.C Graphit Ges.G. Si Mn P S
des Einsatzes 2,47 1,07 1,60 0,22
des Gusses 0,76 2,63 3,39 0,67 0,91 0,24 0,076

Probestäbe vom Kopfe dieses Stückes abgetrennt besitzen eine Zerreißfestigkeit von 23,6 kg/mm2.

Gußeisen der oben angegebenen Zusammensetzung läßt sich im Kupolofen leicht erschmelzen; es muß nur darauf gesehen werden, daß die Einsätze schnell niederschmelzen und daß ein heißes Eisen erzeugt wird. Dieses letztere ist besonders bei dünnwandigen Stücken wesentlich. Dann muß die Zusammensetzung des Stahlschrottes bekannt sein, da man sonst Enttäuschungen erfahren kann.

Dr. K.

Ueber die Verkokung der Steinkohle bei hoher Temperatur. Noch bis vor wenigen Jahren stellte die Verkokung der Kohle bei hoher Temperatur einen nur rohen Arbeitsvorgang dar, der es ermöglichte, aus 1 t Kohle 280 bis 340 m3 Gas, 700 bis 800 kg Koks, 4 bis 8 kg Benzol, 20 bis 80 kg Teer und 8 bis 12 kg Ammoniumsulfat zu gewinnen. Heute ist man bemüht, aus der Kohle ein Maximum an Gasvolumen oder vielmehr von Gaskalorien mit einem genügenden thermischen Potential herauszuziehen, dann aus dem Gas Wasserstoff auszuscheiden, der für die Ammoniakherstellung auf synthetischem Wege dienen soll. Schließlich ist der Koks neben seinen sonstigen Verwendungszwecken (Metallurgie, Heizung) auch dazu berufen, als Ausgangsstoff für die Zubereitung chemischer Erzeugnisse und Betriebsstoffe verwendet zu werden.

Ein Fortschritt im Koksofenbau wurde zunächst durch die Vergrößerung des Inhaltes der Verkokungskammern |123| erreicht. Die 3-m-Retorten, die früher von Hand durch zwei Arbeiter bedient wurden, hat man durch mechanisch begichtete ersetzt. Während in den Jahren 1895 bis 1905 für eine Tageserzeugung von 100000 m3 Gas mit einer Belegschaft von 175 bis 200 Mann gerechnet werden mußte, genügen heute für die gleiche Leistung 20 Mann. Die Leistungsfähigkeit der Oefen je m2 Oberfläche ist verdreifacht worden, während das Volumen des Mauerwerks um die Hälfte vermindert wurde. Daneben gelang es, einen großstückigeren und weniger brüchigen Koks zu gewinnen. Sodann hat man erkannt, daß die Verkokungsdauer nicht allein durch eine schnelle mechanische Zuführung der Kohle, sondern auch durch eine schnelle Entfernung des fertigen Kokses verkürzt werden kann, der dann selbsttätig durch ein entsprechendes Kohlenvolumen ersetzt wird. Auch durch das Einspritzen von Dampf wird eine Besserung erzielt, und zwar hat sich ein Anteil von 10 bis 12 % Dampf im Verhältnis zum Gewicht der behandelten Kohle am günstigsten bewährt; bei Versuchen stieg die Menge des erzeugten Gases je Kammer in 24 Stunden von 2280 m3 ohne Dampfeinspritzung auf 2875 m3 mit Dampfeinspritzung. Die Ofenkammern hatten vor 10 Jahren eine durchschnittliche Breite von 52 cm, heute dagegen höchstens 45 und oft nur 40 cm. Wie aus der folgenden Uebersicht hervorgeht, wird bei geringerer Kammerbreite die Verkokungsdauer fühlbar vermindert:

Breite der
Verkokungs-
kammer

Dauer der
Verkokung

Chargen
des Otens
Verkokte
Kohle
je Ofen-Tag
cm Stunden t t
50 28,0 10,2 8,6
45 23,0 9,3 9,2
40 19,3 8,2 9,8
37 17,3 7,6 10,1
34 15,3 7,6 10,5

Die Länge der Koksöfen zwischen den Türen betrug zuerst 5 bis 6 m, von 1896 ab wurden sie während rund 25 Jahre auf 10 m bemessen und heute baut man sie mit 12 m. Die Ofenhöhe war lange Zeit auf 1,8 m begrenzt, heute erreicht sie 3,5 m und man sieht bereits Höhen von 4,2 m vor. Der nützlichen Ofenhöhe ist dadurch eine Grenze gesteckt, daß man gezwungen ist, einen Kokskuchen von gleichmäßiger Beschaffenheit in bezug auf seinen Verkokungsgrad zu erzeugen, der sich ergibt aus dem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen, der Verbrennlichkeit und der Kohäsion des Kokses. Eine weitere Aenderung der heute bestehenden Ofenabmessungen erscheint nicht mehr angebracht.

Die Verwendung von Silikatsteinen für die Auskleidung der Koksöfen hat eine Verkürzung der Verkokungsdauer um rund 25 % mit sich gebracht, da man bei diesen Steinen die Ofentemperaturen von 1050 bis 1100° auf 1350 bis 1400° erhöhen und die Wärmeübertragung durch die Kohlenmasse im Verlaufe der Verkokungsarbeit bessern konnte. Die Dichte der Silikatsteine für die Koksöfen sollte 2,28 bis 2,40 betragen. Der aus dem Koksofen gestoßene Kokskuchen besitzt eine Temperatur von 900 bis 950° und stellt demnach eine starke Wärmequelle dar. Auf einer großen Kokerei Ostfrankreichs wird die Kokswärme zum Heizen von Dampfkesseln verwendet, wo man 300 bis 400 kg Dampf von 15 atm je Tonne Koks zu geringen Selbstkosten gewinnt. Die an den neuzeitlichen Oefen befindlichen Türen ragen 250 mm in das Ofeninnere hinein, wodurch sie sich als dichter gegenüber den früheren Türen erweisen und ein Entweichen von Gas vermieden wird; ferner wird die Verkokung des Kokskuchens auch an den Enden gesichert. Zum Beheizen der Kammern verwendet man mit Vorteil Hochofengas oder Wassergas und kann somit das wertvolle Koksofengas anderen Zwecken (Stadtgas, Oefen für hohe Temperaturen) zuführen. (Berthelot, Revue de Metallurgie, Bd. 24. S. 557 bis 572.)

Kalpers.

Verbesserungen im Hochofenbau, Seit 1910 sind auf dem Hochofenwerk Sloss-Sheffield Steel & Iron Co. in Birmingham, Ala., eine Reihe von Verbesserungen durchgeführt worden, die man nunmehr auf vier in Betrieb befindliche Oefen angewendet hat. Das Gestell bei diesen Oefen ist bei einem Durchmesser von 3710 mm von einem 330 mm starken Gußeisenmantel umschlossen. Die Gestellweite richtet sich nicht nach den sonstigen Ofenabmessungen, sondern nach der Güte des zu gewinnenden Roheisens. Ein zu weites Gestell neigt sich zu einer Verminderung der Roheisenbeschaffenheit, namentlich in bezug auf die physikalischen Eigenschaften und verursacht ungleichmäßige Gießbedingungen. Das Gestell wird nur von außen durch Wasser gekühlt; eine Innenkühlung findet nicht statt. Durch diese Wasserberieselung und durch einen Wassergraben werden Durchbrüche und die Ansammlung von Wärme auf dem Gestellboden vermieden. Wenn einmal eine Stelle leck werden sollte, so kann das flüssige Roheisen durch den Gußeisenpanzer nicht schnell durchbrechen, so daß der angerichtete Schaden gering ist. Sieben Oefen mit einem solchen Gestell hatten in 15 Jahren Betriebszeit keinen Durchbruch zu verzeichnen. Für die Formenebene ist ein Mantel ähnlicher Art vorgesehen worden mit Oeffnungen für die Kühlformen und für mindestens zwei Bronzekühlkästen zwischen jeder Windform. Ueber dem Formenmantel befinden sich drei bis vier Reihen von Bronzekühlkästen. Diese werden durch eine Reihe von auswechselbaren Gußeisengehäusen, die durch Stahlbänder miteinander verbunden sind, eingeschlossen und bilden den unteren Teil der Rast. Der obere Rastteil besteht aus einem Mantel aus Stahlblech, der von gußeisernen Platten mit inneren und über den Mantel hinausragenden schmiedeeisernen Röhren geschützt wird. Diese Rastausführung ist seit 10 Jahren an einem Ofen ununterbrochen in Betrieb und befindet sich jetzt noch in bestem Zustand. Als Winkel zwischen Rast und Kohlensack wurde einer von 77° gewählt. Die Schachtmauer, die eine Stärke von 530 bis 615 mm besitzt, wird durch eine Reihe von Bronzekühlplatten, die durch einen Blechmantel verbunden und gestützt werden, geschützt. Von der Stelle ab im oberen Schachtteil, wo die starke Abnutzung durch die Beschickung beginnt, ist der Schacht aus Metall und er besteht aus einem äußeren Stahlmantel und inneren verschleißfesten Gußeisen-Platten von geeigneten Abmessungen. Der Querschnitt in dem oberen Schachtteil ist größer als bei den älteren Bauarten, da die Steigung jetzt nur 40 mm/m ist gegen 60 bis 100 mm/m sonst. Dieser |124| größere Schacht wirkt wie ein Rekuperator der heißen Gase; er gibt die Gase zu einer niedrigeren Temperatur ab, so daß die im Ofen zurückgehaltene Wärme eine Ersparnis an Brennstoff zur Folge hat. Infolge der Unzerstörbarkeit des oberen Schachtes ist ferner die vorteilhafte Möglichkeit der Verwendung eines kleinen Gichtverschlusses gegeben. Die gröberen Aufgabekörper können gegen die Schachtwand gestürzt werden, ohne sie zu beschädigen, während sonst die feineren Teile des Möllers zum Schütze der Ofenwand nach außen aufgegeben wurden. Da der obere Querschnitt genügend groß und die Verteilung des Möllers gleichmäßig ist, ziehen auch die Gase gleichmäßig durch die Beschickungssäule und nicht zwangsweise durch einzelne Durchgänge der Beschickung und sie reißen infolgedessen keine großen Staubmengen mit sich fort. Dieser leichte Durchgang der Gase hat zur Folge, daß sie gekühlt werden und dadurch einen großen Wärmebetrag im Ofen zurücklassen und ferner daß sie den Ofen mit einem nur geringen Staubgehalt verlassen. Die Staubmengen vermindern sich um 90 %. Dann wird eine längere und bessere Berührung zwischen den heißen Gasen und dem Erz in der oberen Reduktionszone gewährleistet und das Erz wird hierdurch für die Schlußreduktion günstiger vorbereitet, woraus sich wiederum eine größere Ofenleistung und ein geringerer Brennstoffverbrauch ergibt. Diese Ofenart erzeugt immer ein gleichmäßiges Roheisen mit 2,52 % Silizium, 0,50 % Mangan, 0,028 % Schwefel, 0,75 % Phosphor mit einer bei den sonstigen Ofenbauarten nicht möglichen Geschwindigkeit. Der Koksverbrauch bei einem Ofen von 417 m3 Inhalt beträgt 1220 kg/t Roheisen und hat um 12,9 % abgenommen, während die Roheisenerzeugung mit 320 t in 24 h um 30,4 % stieg. (Iron Age, Bd. 120, S. 782-784.)

K.

Internationaler gewerblicher Rechtsschutz.

Deutschland. Die Verwendung ausländischer Flaggen für deutsche Waren sollte vermieden werden. Die amerikanische Botschaft erklärte, daß in den Vereinigten Staaten selbst das Sternenbanner niemals für Reklamezwecke benutzt werde. – Alle Anträge auf Erteilung bzw. Eintragung eines Patentes, Gebrauchsmusters oder Warenzeichens sind nunmehr mit vollgültiger Unterschrift versehen in doppelter Ausfertigung einzureichen. – Im Jahre 1928 wurden in Deutschland bei 434 Gerichten 95965 Geschmacksmuster von 2825 Urhebern deponiert. – Die meisten Eintragungen entfielen auf Barmen, während Berlin mit 7690 an zweiter Stelle steht.

Cuba. Aus Havanna ausgeführten Zigarren wird jetzt eine Garantiemarke beigegeben werden, die die Echtheit des Havanna-Imports bestätigt.

Griechenland. Nach Art. 11, Abs. 2 des griech. Gesetzes vom 19. 3. 28 ist jeder berechtigt, die Marke einer Firma, die wohl im Ursprungslande, nicht aber in Griechenland eingetragen ist, für sich in Griechenland schützen zu lassen.

Großbritannien. Britische Patente können bekanntlich mit einem Vermerk versehen werden, wonach sich der Patentinhaber bereit erklärt und verpflichtet, Lizenzen an Interessenten abzugeben. Für diese Patente sind dann nur noch die halben Jahresgebühren zu zahlen. Im Jahre 1927 sind 694 Anträge auf Gewährung von Lizenzrechten gestellt worden.

Italien. Zur Erbringung von Ausübungsnachweisen genügt nicht mehr der Verkauf von im Ausland hergestellten Gegenständen, die in Italien einen Patentschutz genießen, sondern die patentierten Gegenstände müssen in Italien hergestellt werden, sofern überhaupt eine Möglichkeit dafür vorhanden ist.

Jugoslavien. In Abänderung des Gesetzes zum Schütze des industriellen Eigentums bedarf es neuerdings für das Begehren auf „Wiedereinsetzung der Rechte in den vorigen Stand,“ sowie auch für die „Bezeichnung als Erfinder“ eines Sitzungsbeschlusses des Senats der Anmeldeabteilung. Die Bezeichnung als Erfinder geschieht in der Weise, daß in der Patentschrift Name, Beruf und Wohnort des Erfinders unterhalb des Namens des Patentinhabers angeführt werden. – Aussteller, die ihre Erfindungen auf internationalen Ausstellungen solcher Länder ausstellen, die der Pariser Konvention angehören, genießen bezüglich der Priorität in Jugoslavien dieselben Rechte, wie die Aussteller auf Ausstellungen, die in Jugoslavien stattfinden, vorausgesetzt, daß die betr. Ausstattungsleitung als solche anerkannt wird, der die Rechte aus Art. 11 der Pariser Konvention zukommen.

Mexiko. Die wichtigsten Aenderungen des neuen, am 1. 1. 29 in Kraft gesetzten Patentgesetzes bestehen darin, daß die 20jährige Schutzdauer seitens der Regierung auf 15 Jahre abgekürzt werden kann, wenn die Erfindung in Mexiko nicht industriell zur Ausübung kommt und daß nunmehr die Anmeldungen einer Neuheitsprüfung unterliegen. Als nicht neu wird eine Erfindung angesehen 1. wenn ein mexikanisches Patent früheren Datums auf den gleichen Gegenstand besteht; 2. wenn die Erfindung im Ausland schon länger als 12 Monate vor dem Anmeldedatum bereits patentiert war; 3. wenn die Erfindung im In- oder Ausland genügend bekannt ist; 4. wenn die Erfindung im In- oder Ausland vor der Anmeldung bereits benutzt wurde. – Die Anmeldekosten umfassen die 1.–3. Jahrestaxe. Erst vom 4. Jahre ab ist eine Jahrestaxe zu zahlen.

Oesterreich. Zwischen Oesterreich und Frankreich ist ein Abkommen getroffen worden, nach dem sich die beiden Staaten verpflichten, die Bestimmungen des Pariser Unionsvertrages von 1883 in ihren Ländern in wirksamer Weise zur Anwendung zu bringen, insbesondere den unlauteren Wettbewerb gegenüber den dem Lande des anderen Vertragsteiles entstammenden Erzeugnissen und falsche Herkunfts- und Beschaffenheitsangaben zu unterdrücken.

Peru. Alle Patentanmeldungen müssen in Zukuunft in der Tageszeitung „La Prensa“ veröffentlicht werden. Die Kosten dafür in Höhe von ca. 55 RM. sind vom Anmelder zu tragen.

Polen. Polen ist dem Madrider Abkommen betr. „Unterdrückung falscher Herkunftsangaben auf Waren“ mit Wirkung vom 10. Dezember 1928 beigetreten.

Rußland. Die Anerkennung der aus der Zeit vor dem Kriege herrührenden Rechte aus Patenten oder Patentanmeldungen stößt in den Fällen, in denen der ursprüngliche Anmelder seine Rechte |125| veräußert bzw. auf dritte übertragen hat, vielfach auf Schwierigkeiten. Die russische Regierung hat zugesagt diese Fälle in einem den deutschen Interessen dienenden Sinne nachzuprüfen. Bedingung ist jedoch, daß der betroffene Deutsche bis zum 21. 3. 29 einen diesbezüglichen Antrag gestellt hatte. – Eine Legalisierung der Unterschrift des deutschen Anmelders einer Patentanmeldung in Rußland ist nicht mehr erforderlich, es genügt die Beglaubigung durch das Amtsgericht, einen Notar oder den Präsidenten des Patentamts. – Der Oberste Volkswirtschaftsrat kann Erfindungen, die für die Volkswirtschaft oder sonstige Interessen der U.S.S.R. von besonderem Vorteil sind, beschlagnahmen. Der Erfinder wird in einem solchen Falle aus einem besonderen Fonds entschädigt und die Höhe der Entschädigungssumme dem die Erfindung benutzenen Unternehmen angerechnet.

Schweden. Die Höhe der Jahrestaxen für Patente sowie die Anmeldegebühren für Warenzeichen sind herabgesetzt worden.

Schweiz. Im Jahre 1927 wurden in der Schweiz 7774 Erfindungen zum Patent angemeldet, von denen 5548 zur Patenterteilung führten. Von den erteilten Patenten entfielen auf die Anmeldungen aus der Schweiz 2258 = 41 %, auf Anmeldungen aus dem Ausland 3290 = 59 %. Deutschland war mit 1889 Patenten = 24,3 % vertreten. – Im gleichen Jahre kamen 2802 Schutzmarken zur Anmeldung, von denen 2675 zur Eintragung führten, von den eingetragenen Marken entfielen 2201 auf die Schweiz, 474 auf das Ausland. Deutschland war mit 120 Marken-Registrierungen beteiligt.

Siam. Zwischen Deutschland und Siam ist ein Vertrag abgeschlossen, nach welchem beide Länder ihren Angehörigen gegenseitig den gleichen Schutz in allen Fragen des gewerblichen Rechtsschutzes einräumen.

Spanien. Die Zahlung der amtlichen Gebühren, die der Eintragung von Patenten und der Ausstellung der Eintragungsbescheinigungen vorangehen, können künftig noch innerhalb 3 Monaten nach Fälligkeit eingezahlt werden und zwar mit einem Zuschlag von 20 Pes. im 2. Monat und 30 Pes. im 3. Monat. – Spanische Patente, deren Urkunden vor dem 1. 3. 26 ausgestellt sind, unterliegen keiner Zwangsbestimmung über die Wiederholung des Ausübungsnachweises oder der Zwangslizenz. Für sämtliche nach dem 1. März 1929 erstmalig unter Zwangslizenz gestellten spanischen Patente ist eine jährliche Wiederholung erforderlich.

Südafrikanische Union. Die S.A.U. ist mit Wirkung vom 3. 10. 28 der Berner Konvention beigetreten.

Tschechei. Im Jahre 1928 wurden 2112 Schutzmarken eingetragen, von denen 181 auf Deutschland entfielen. – Im gleichen Jahre gingen 8461 Patentanmeldungen ein, während 3450 Patente erteilt wurden.

Ungarn ist mit Wirkung vom 16. Mai 1929 der im Haag revidierten Pariser Verbandsübereinkunft (Unionsvertrag) und dem Madrider Abkommen betr. die internationale Markenregistrierung beigetreten.

U. S. Amerika. In der Zeit vom 1. Juli 1927 bis 30. Juni 1928 wurden 88 482 Patente angemeldet. Erteilt wurden in der gleichen Zeit 41 067 Patente.

Von Patentanwalt Dr. Oskar Arendt,

Berlin W. 15.

Die Jahresversammlung des Verbandes Deutscher Elektrotechniker, Aachen 1929. Der Verband Deutscher Elektrotechniker hält in diesem Jahre seine 34. Jahresversammlung im Rheinland, und zwar in Aachen am 7. bis 9. Juli ab. Es wird dadurch der Zusammenhang der gesamten deutschen Elektrotechnik mit der Industrie des immer noch besetzten Rheinlandes betont; zugleich wird der großen Bedeutung des Rheinlandes und Ruhrgebietes für die Elektrizitätswirtschaft durch deren Berücksichtigung in den Hauptproblemen, die auf der Tagung behandelt werden, Rechnung getragen. Die VDE-Tagung wird eingeleitet durch einen Vortrag von Herrn Ministerialdirektor i. R. Geh. Oberpostrat Dr. ing. E. h. Craemer über den Weltfernsprechverkehr und seine Entwicklung und Bedeutung für Wirtschaft und Kultur. Die Entwicklung der Technik auf dem Gebiete des Fernsprechwesens im letzten Jahrzehnt hat die Fernsprechverbindung zwischen den einzelnen Ländern Europas und selbst mit anderen Erdteilen in ungeahnter Weise weiter gebracht; der Vortrag wird daher allseitig mit dem größten Interesse aufgenommen werden. Im Zusammenhang mit diesem Vortrag wird zum ersten Male in großem Maßstabe die Tagung des VDE als Ferntagung ausgebildet werden; dadurch erhält sie eine besondere Bedeutung und in gewisser Hinsicht ein historisches Interesse. Es werden nämlich zu gleicher Zeit mit dem VDE auch die Elektrotechnischen Gesellschaften Ungarns, Hollands und Oesterreichs zusammentreten, und zwar in Budapest, dem Haag und Wien. Aachen wird mit diesen Hauptstädten durch Kabelleitungen verbunden, die in Berlin als Knotenpunkt zusammenlaufen, so daß die nötigen Umschaltungen usw. von Berlin aus vorgenommen werden. Die einzelnen Verbindungen haben eine Länge von durchschnittlich 900 km und sind je mit 12 bis 14 Verstärkerämtern ausgerüstet. Außerdem zweigen von den Kabelleitungen nach Aachen noch die Verbindungen mit dem Rundfunksender Langenberg und von den Leitungen nach dem Haag die Verbindungen zum Rundfunksender Königswusterhausen ab, da die gesamte Ferntagung mit allen Ansprachen, Begrüßungen und Reden aus allen vier Ländern noch im Rundfunk wiedergegeben werden soll. In den Versammlungsräumen sind ausreichend Mikrophone und Lautsprecher aufgestellt, die alles wiedergeben, was in den einzelnen Städten gesprochen wird, so daß alle Versammlungsteilnehmer in den teilnehmenden Ländern gleichzeitig hören können. In gleicher Weise werden die Begrüßungsansprachen und Erwiderungen übertragen; auch eine Diskussion ist möglich. Nach der Eröffnungsansprache wird der Vorsitzende des Verbandes, Herr Generaldirektor Dr. ing. E. h. M. Krone (Dortmund), einen Bericht über die Entwicklung und Lage der Elektrotechnik im vergangenen Jahre erstatten, der für alle Elektrotechniker Wertvolles bietet. Nach den Begrüßungsansprachen der Vertreter der Reichs- und Staatsbehörden, der Wissenschaft und der befreundeten inländischen Verbände hält Herr Ministerialdirektor Dr. Craemer seinen Vortrag über den Weltfernsprechverkehr, dem dann die Ansprachen seitens der befreundeten ausländischen Verbände aus dem Haag, aus Wien und aus Budapest folgen.

|126|

Eine derartige Ferntagung, noch dazu über die Reichsgrenzen hinweg, darf in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht als von größter Bedeutung angesehen werden. Sie bietet die praktische Demonstration zu den Ausführungen des Herrn Ministerialdirektor Craemer in seinem oben genannten Hauptvortrag der Tagung des VDE.

Die weiteren Vorträge werden sich mit den Problemen des Zusammenschlusses großer Netze im Lichte der Elektrizitätswirtschaft (Generaldirektor Dr. ing. E. h. Frank), ferner mit dem Verhalten der Kraftwerke und Netze beim Zusammenschluß (Prof. Dr. ing. Dr. ing. E. h. Rüdenberg) und den Wirkungen des Zusammenschlusses auf den Betrieb (Obering. Dr. ing. Piloty) befassen. Außerdem wird Prof. Dr. ing. Rogowski (Aachen) über Kathodenoszillograph und Ueberspannungen (Experimentalvortrag) sprechen und damit nicht nur eines der wichtigsten modernen Meßgeräte, sondern auch eines der interessantesten Gebiete der heutigen Elektrotechnik behandeln. Die Nachmittage des 8. und 9. Juli sind wieder, wie bei früheren Jahresversammlungen, Fachberichten gewidmet, die durch besondere Fachvertreter in reicher Zahl gehalten werden und die sich stets besonderer Beachtung und Beliebtheit erfreuten. Die Fachberichte umfassen die Gruppen (8. Juli) Elektrische Kraftwerke (Einführender: Dir. Neustätter, Berlin), Elektrische Kraftübertragung (Einführender: Prof. Dr. ing. Marx, Braunschweig), Elektrische Industrieanlagen und Installationstechnik (Einführender: Direktor Tröger, Berlin), Maschinen und Transformatoren (Einführender: Prof. Finzi, Aachen, und Prof. Unger, Braunschweig), Elektrophysik (Einführender: Prof. Dr. Rogowski, Aachen), (9. Juli) Elektrische Kraftwerke (Einführender: Direktor Dr. Lipken, Dortmund), Elektrische Kraftübertragung (Einführender: Direktor Rachel, Dresden), Fernmeldetechnik (Einführender: Prof. Kruckow, Berlin). In diesen Fachberichten werden die Fragen behandelt, die zur Zeit die Elektrotechnik am meisten berühren. Besonders wertvoll ist dabei die lebhafte Diskussion, die sich an die Vorträge anzuschließen pflegt und den Elektrotechnikern aus allen Gauen Deutschlands Gelegenheit zur Aussprache auf ihren Fachgebieten gibt. Der diesjährigen Jahresversammlung des VDE wird daher von allen Seiten, besonders auch wegen der damit verbundenen Ferntagung, mit besonderem Interesse entgegengesehen, so daß zu hoffen ist, daß sie wiederum, wie in früheren Jahren, einen erfolgreichen Verlauf nimmt.

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