LXXXVI. Ueber die gasfoͤrmigen Producte des Hohofenprocesses und ihre Benuzung als Brennmaterial, von Dr. Bunsen. Bunsen, uͤber die gasfoͤrmigen Producte des Hohofenprocesses. Wir erhalten hiemit die ersten Resultate einer auf kurfuͤrstl. hessische officielle Veranlassung von dem bekannten Verfasser in Gesellschaft mit dem Huͤtteninspector Pfort in Veckerhagen angestellten Versuchsreihe, welche uns Deutschen zum großen Ruhme gereicht, in sofern sie mehreren, in Frankreich praktisch und zum Theil rein empirisch erprobten Thatsachen und Processen erst die voͤllig sichere theoretische Begruͤndung gewaͤhrt. Um die Gase aus verschiedener Teufe des Hohofenschachtes aufzusammeln, bediente man sich eines langen, aus Flintenlaͤufen zusammengeschweißten Eisenrohres, welches am oberen Ende mit einer langen Bleiroͤhre und durch diese mittelst Kautschukverbindungen mit einer hinreichend langen Kautschukroͤhre zum Austroknen der Gase und einer ganzen Reihe kleiner, etwa 15 Kubikcentim. fassender Glasroͤhrchen zum Aufsammeln der Gase verbunden war; das lezte der fein ausgezogenen Glasroͤhrchen stand durch ein Rohr mit einer Luftpumpe in Verbindung. Nachdem die Dichtigkeit dieser Vorrichtung bei dem Druke einer halben Atmosphaͤre gepruͤft war, wurde das Eisenrohr mit einem feuerfesten Beschlage versehen und von 1 1/2 zu 1 1/2 Fuß mit einem Drahtringe umwunden, um die Tiefe der Einsenkung bestimmen zu koͤnnen. Waͤhrend dasselbe, etwa 5 Zoll von dem Kernschacht abstehend, auf der Windseite mit den Gichten in senkrechter Richtung niederging, ließ sich das Bleirohr leicht an einen zum Experimentiren geeigneten Ort leiten. Die Gase stroͤmten aus diesem, in verschiedener Kruͤmmung fortgeleiteten Canale mit fuͤhlbarer Gewalt aus, ließen sich, obgleich sie voͤllig erkaltet waren, sehr leicht entzuͤnden, und brannten mit blaͤulichgelbrother Flamme ruhig an der Muͤndung fort. Obgleich sie sogar das auf beiden Seiten mit Baumwolle verstopfte Chlorcalciumrohr, und die feinen Oeffnungen der vorgelegten Glasroͤhrchen freiwillig durchstroͤmten, so wurde doch der groͤßeren Sicherheit wegen das Ende des Apparates mit einer Luftpumpe verbunden und so lange Luft durch das Roͤhrensystem hindurchgesogen, bis man versichert seyn konnte, das Gas aus der beabsichtigten Tiefe unvermischt erhalten zu haben. Um jede Verunreinigung und Verwechselung unmoͤglich zu machen, wurden die Roͤhrchen sogleich an Ort und Stelle hermetisch mit dem Loͤthrohre verschlossen, mit einer Demantfeder bezeichnet, und erst bei der eudiometrischen Untersuchung unter Queksilber wieder geoͤffnet. Zu den Versuchen diente ein vom Verfasser selbst getheiltes und kalibrirtes Queksilbereudiometer von solchen Dimensionen, daß sich noch Tausendtheile des gewoͤhnlich angewandten Gasvolumens durch Schaͤzung bestimmen ließen. Der Kohlensaͤuregehalt des Gasgemenges wurde durch eine um einen Klavierdraht gegossene, befeuchtete Kalihydratkugel bestimmt, an welcher vier Drahtspizen so mit eingegossen waren, daß die Kugel beim Emporschieben in dem Eudiometer die Waͤnde des Glases nicht beruͤhren und mit Kali befeuchten konnte. Um sodann die Menge des Grubengases, Wasserstoffes und Kohlenoxydes zu bestimmen, wurde aus kleinen, vor der Glasblaͤserlampe gefertigten, mit chlorsaurem Kali gefuͤllten Retorten Sauerstoff entwikelt, und nach voͤlliger Austreibung der atmosphaͤrischen Luft aus dem nur 1/2 Linie weiten Retortenhalse unmittelbar zu dem gemessenen, von Kohlensaͤure befreiten Gasvolum geleitet. Nach Verbrennung der Gase und nach Absorption der gebildeten Kohlensaͤure hinterblieb der Stikstoff mit uͤberschuͤssigem Sauerstoff gemengt, von dem er leicht durch eine auf obige Weise vorgerichtete Phosphorkugel befreit werden konnte. Dabei ist zu bemerken, daß die durch die Tension der gebildeten phosphorigen Saͤure bewirkte Volumenvergroͤßerung zu 1/40 durchschnittlich angenommen und in Rechnung gebracht wurde. Reducirt man die erhaltenen Gasvolumina auf gleichen Druk und gleiche Temperatur, und nennt man: 1) das angewandte Volumen α, 2) das Vol. nach Absorption der Kohlensaͤure β, 3) das Vol. nach Zulassung des Sauerstoffs γ, 4) das Vol. nach erfolgter Verbrennung δ, 5) das Vol. nach Absorption der gebildeten Kohlensaͤure ε, 6) das Vol. nach Absorpt. des ruͤkstaͤndigen Sauerstoffs η, so betraͤgt: 1) der Kohlensaͤuregehalt                           α – β = a, 2) der Stikstoffgehalt                      η – 1/40 = b, 3) der Gehalt der brennbaren Gase zusammen                     α – a – b = c, 4) der in die Verbrennung eingegangene Sauerstoff β – γ – ε + η – 1/40 η = d, 5) die erzeugte Kohlensaͤure                           δ – ε = e. Unter diesen Groͤßen sind nur drei unbekannte, fuͤr welche sich leicht drei Gleichungen finden lassen. Nennen wir die Menge des Kohlenoxydes x, die des Grubengases y und die des Wasserstoffs z, so ist zunaͤchst: x + y + z = c. Geht man ferner von dem Umstande aus, daß Kohlenoxyd und Wasserstoff, um zu Kohlensaͤure und Wasser zu verbrennen, die Haͤlfte ihres Volumens an Sauerstoff beduͤrfen, das Grubengas aber sein doppeltes Volumen, um in Kohlensaͤure und Wasser verwandelt zu werden, so erhaͤlt man als zweite Gleichung: 1/2 x + 1/2 y + 2 z = d. Die dritte folgt endlich aus dem Umstande, daß Kohlenoxydgas, wie das Grubengas, sein gleiches Volumen an Kohlensaͤure erzeugt, wenn es mit Sauerstoff verbrennt, naͤmlich: x + y = e. Demnach ergeben sich die Werthe von x, y, z: x = e – (2 d – c)/3,   y = (2 d – c)/3,   z = c – e. Diese Gleichungen reichen zur Untersuchung der Gichtgase hin, da sich, wiederholten Versuchen zufolge, keine anderen brennbaren Gasarten darin finden, als die erwaͤhnten. Die Resultate der Versuche finden sich nun in folgender Tabelle vereinigt: Textabbildung Bd. 72, S. 443 Nr. des Versuches; Tiefe; unter der Ofengicht; unter der Kohlengicht; Windpressung; Windtemperatur; Zusammensezung des Gases aus dem Volumen in 100; Stikstoff; Kohlenoxyd; Kohlensaͤure; Wasserstoff; Grubengas Das Verhalten des Ofens in diesen Versuchen war folgendes: Ad 1) Etwas unruhiger Gang; Schlake blasenwerfend, zaͤhe, schwach gruͤnlich; Tuͤmpel- und Gichtflamme nicht ganz durchsichtig, gelblich. Ad 2) Geringes Senken der Gichten auf der Windseite; Tuͤmpelflamme hellgelb, leuchtend; Gichtflamme nicht ganz durchsichtig, fahl und leuchtend; rohes Erz vor der Form; Schlake zaͤhe und gaar; Gaarrauch nicht sehr stark; Eisen von guter Beschaffenheit. Ad 3) Tuͤmpelflamme ruhig leuchtend, schwach hervordringend; Gichtflamme gelblich fahl leuchtend; Form hell und ruhig; Schlake gaar, jedoch etwas gruͤnlich; nicht sehr starker Gaarrauch. Ad 4) Tuͤmpel- und Gichtflamme schwach leuchtend, ohne starken Gaarrauch; Form hell und leuchtend; Schlake stark gruͤnlich gefaͤrbt; rohes Erz vor der Form; ungleiche Senkung der Gichten an der Windseite. Wasserdampfentwikelung im Rohre von diesem Punkte an abwaͤrts aufhoͤrend. Ad 5) Tuͤmpelflamme weiß, etwas dampfend; Gichtflamme durchsichtig, wenig leuchtend, mit etwas mehr Gaarrauch; Form nicht sehr hell; Wind auf der Schlake flatternd; die sehr hoch stehende Schlake stark gruͤn gefaͤrbt. Ad 6) Gaarer ruhiger Gang; Tuͤmpel- und Gichtflamme roͤthlich schwach leuchtend; Schlake noch ziemlich gruͤn; Form sehr hell; starker Gaarrauch. Ad 7) Tuͤmpelflamme stark hervorbrechend, leuchtend; Gichtflamme durchsichtig, roͤthlich blaͤulich; Form sehr hell; starker Gaarrauch; Erzgang ruhig; Schlake schwach gruͤnlich. Bei naͤherer Betrachtung der angefuͤhrten analytischen Resultate faͤllt nun sogleich Folgendes in die Augen: Der bedeutende Kohlensaͤuregehalt in der oberen Gicht nimmt ploͤzlich ab, und bleibt sich dann, mit kaum merklicher Zunahme nach Unten, ziemlich gleich. Diese ploͤzliche Zunahme muß als Folge einer Kohlensaͤure-Entwiklung in dem oberen Theile des Ofens betrachtet werden, welche bei der hier herrschenden Temperatur beginnt, und durch die hier auftretende Atmosphaͤre von Wasserdampf vorzugsweise beguͤnstigt wird. Aeußerst merkwuͤrdig und ganz gegen die bisherige Annahme streitend erscheint die fast ganz gleichbleibende Menge des Kohlenoxydgases von der zweiten Gicht an bis zu einer Teufe von 14 Fuß, und wahrscheinlich noch daruͤber hinaus. Diese Thatsache scheint zu beweisen, daß der Sauerstoff der eingeblasenen Luft, bei dem vorhandenen Ueberschusse von gluͤhendem Kohlenstoffe, sogleich zu Kohlenoxyd verbrennt, und daß mithin die niedere Oxydationsstufe bei der Verbrennung gleich urspruͤnglich so lange gebildet wird, als nicht ein Uebermaaß von Sauerstoff vorhanden ist. Das Vorkommen des Wasserstoffs im Gasgemenge erklaͤrt sich aus einer Wasserzersezung auf Kosten des reducirten Eisens. Aber nicht nur das Eisen, sondern auch die Kohle bewirkt eine solche Zersezung. Denn leitet man Wasserdaͤmpfe uͤber gluͤhende Kohlen, so wich nur freies Wasserstoffgas, Kohlensaͤure und Kohlenoxyd gebildet. Da sich an diese bisher gaͤnzlich verkannte (?) Zersezungserscheinung Betrachtungen knuͤpfen lassen, aus denen vielleicht neue Vortheile fuͤr den praktischen Betrieb des Hohofenprocesses hervorgehen koͤnnten, so fuͤhrt der Verf. hier die Analyse eines Gasgemenges an, welches durch Ueberleiten von Wasserdampf uͤber gluͤhende Kohlen in einem Porzellanrohre enthalten war. Versuch 1 wurde mit Meilerkohle, Versuch 2 mit ausgegluͤhter Kohle angestellt. Kohlensaͤure   17,94   14,63 Kohlenoxyd   20,55   28,96 Wasserstoff   53,96   56,21 Grubengas     7,55     0,19 ––––––––––––– 100,00 100,00. Abgesehen vom Grubengase verhaͤlt sich also der Wasserstoff zu dem Sauerstoff der anderen Gase nahe wie 2 : 1. Sehr auffallend ist es, daß Kohlensaͤure und Kohlenoxyd genau in dem Atomenverhaͤltnisse von 2 : 1 stehen – ein Umstand, der indessen auch zufaͤllig seyn kann. Die Analyse beweist zugleich das Irrige der Ansicht, daß bei der Zersezung des Wassers durch Kohle Kohlenwasserstoff entstehe.Was bereits durch Dr. Fyfe's Versuche (polyt. Journal Bd. LXVI. S. 143) genuͤgend widerlegt wurde.A. d. R. Wenn diese Trennung der Bestandtheile des Wassers und ihre Verbindung zu Kohlensaͤure und Kohlenoxyd mit einer Waͤrmeentwiklung verbunden ist, wie wir es bei den meisten, durch einfache Koͤrper bedingten Zersezungserscheinungen des Wassers wahrnehmen, so darf man diese Waͤrme als gewonnen betrachten, und es ließen sich in diesem Falle erhebliche Vortheile von dem Einleiten eines nicht zu großen Dampfstromes in den Kohlensak – nicht die Form – mit Wahrscheinlichkeit erwarten, die besonders bei einer Anwendung der Gichtflamme von Wichtigkeit seyn wuͤrden, da die Intensitaͤt der Waͤrme durch einen solchen Wasserstoffgehalt der Hohofengase bedeutend erhoͤht werden muͤßte. Faͤnde aber eine solche, die Zersezungserscheinung des Wassers begleitende Waͤrmeentwiklung nicht Statt, so wuͤrde die erzeugte Quantitaͤt der Waͤrme dieselbe bleiben. Es lassen sich drei Stationen, gleichsam Etagen, im Hohofen unterscheiden, in welchen der große Reductionsproceß vorbereitet, ausgefuͤhrt und vollendet wird. Die erste ist durch eine copioͤse Wasserdampfentwiklung charakterisirt, erstrekt sich bis zu einer Teufe von etwa 4 Fuß unter der obersten Kohlengicht, und versieht die Stelle eines Roͤst- und Brennofens: das freie und chemisch gebundene Wasser der Moͤllerung und des Brennmaterials entweicht, die thonigen Miner werden gebrennt, zu poroͤsen, die Gichten leichter tragenden Massen vereinigt, und die Trennung der Kohlensaͤure in der Moͤllerung, durch die Gegenwart des Wasserdampfes beguͤnstigt, erfolgt. Der zweite Raum ist durch den uͤber 30 Proc. sich belaufenden Kohlenoxydgehalt der hier herrschenden Gase charakterisirt, und erstrekt sich bis in die untersten Teufen der Rast. Man koͤnnte ihn den Reductionsraum nennen. Kohlenoxyd, Grubengas und Wasserstoff dringen in die durch obige Roͤstung geoͤffneten Poren des Erzes ein, die Reduction zu Eisenoxyduloxyd beginnt, und schreitet vielleicht nach Unten bis zur voͤlligen Reduction fort, indem sich noch nicht bei der hier herrschenden Temperatur schmelzbare Kalksilicate bilden. Der dritte Raum umfaßt das Gestell, und entspricht dem Schmelzofen. Die Bildung der Schlake, der geschmolzenen sauren Silicate, beginnt, das Eisen wird vollstaͤndig reducirt und gekohlt, bis endlich Schlake und Metall sich scheiden. Nach diesen theoretischen Betrachtungen geht der Verfasser zu den Schluͤssen uͤber, welche sich aus diesen Untersuchungen fuͤr die Praxis ziehen lassen, und zwar zunaͤchst zur Beantwortung der Frage: I. Auf welche Art lassen sich diese Gase am zwekmaͤßigsten ableiten, um als Brennmaterial verwandt zu werden? Verfolgt man die Zusammensezung der Gase von den oberen Gichten aus abwaͤrts, so ergibt sich, daß man in einer Teufe von etwa 5 bis 7 Fuß das Maximum von verbrennlichen Bestandtheilen erreicht. In hoͤheren Teufen die Gasarten abzuleiten, scheint besonders aus dem Grunde verwerflich, weil die erhebliche Menge des hier verfluͤchtigten Wassers nicht nur die Verbrennung der Gase hindern, sondern auch die mannigfaltigsten Unbequemlichkeiten, bei der speciellen Benuzung derselben, zur Folge haben wuͤrde. Was die Ableitung selbst betrifft, so wird eine bei der angegebenen Teufe im Ofenschacht angebrachte ringfoͤrmige Spalte, mit nach Unten gekehrter, etwas uͤber die Mauerung hervorragender, trichterfoͤrmiger Ueberdachung, welche in den Ableitungscanal ausliefe, unstreitig diesen Zwek am vollstaͤndigsten erfuͤllen, da die Gase in der Mitte der Gichten nur wenig, an der glatteren Flaͤche des Kernschachtes aber mit bedeutender Gewalt emporstroͤmen. Die Anwendung eines von Oben herab in die Gicht gesenkten Rohres duͤrfte aus eben diesem Grunde, besonders aber deßwegen nicht anwendbar seyn, weil dadurch unter solchen doch mindestens sechszoͤlligen Roͤhren ein leerer Raum entstehen und ein ungleiches Niedergehen der Gichten erfolgen wuͤrde.Dieser Umstand ist seither durch die Erfahrung bestaͤtigt worden. Der Widerstand, welchen der emporsteigende Luftstrom in den Kohlengichten erleidet, erzeugt ohne Zweifel eine hinlaͤngliche Pressung, um die Gase durch die geeigneten Canaͤle fortzutreiben. Wuͤrde aber auch dieser Widerstand zur Forttreibung derselben nicht hinreichen, so ließe sich leicht durch Anbringung eines Schornsteines an dem zur Verwendung der Gase bestimmten Ofen der beabsichtigte Zwek sehr einfach erreichen. Bei einer solchen Einrichtung wird natuͤrlich ein besonderer Verschluß der Ofengicht, welcher leicht ein Zuruͤktreten des Windes aus der Form zur Folge haben koͤnnte, unnoͤthig. Die naͤchste Frage ist: II. Der wievielste Theil der im Hohofen erzeugten Waͤrme ist bei der bisherigen Nichtbenuzung der Gichtgase verloren gegangen? Dem Welter'schen Geseze zufolge verhaͤlt sich die Menge des in den Gasen als verbrannt enthaltenen Sauerstoffs zu dem fuͤr ihre vollstaͤndige Verbrennung noͤthigen, wie die im Ofen in der Wirklichkeit entwikelte Waͤrme zu derjenigen, welche noch durch Verbrennung der entweichenden Gase erhalten werden kann. Wenden wir dieses Gesez auf das zur Benuzung als am vortheilhaftesten zusammengesezt befundene Gasgemenge an, so ergibt sich das nachstehende Resultat: Zusammensezung  dem Vol. nach. Vol. des im Gemengeverbrannt enthaltenen       Sauerstoffs.  Vol. des zur voͤlligenVerbrennung noͤthigen        Sauerstoffs. Stikstoff       60,94 Kohlensaͤure         3,49               3,49 Kohlenoxyd       32,59             16,29           16,29 Wasserstoff         2,32             1,16 Grubengas         0,66             1,98   –––––––           –––––––         –––––––     100,00             19,78           19,43. Da diese Sauerstoffvolumina sich verhalten wie die Waͤrmemengen, welche durch ihre Verbrennung erhalten werden koͤnnen, so ergibt sich aus der Proportion: 10,78 + 19,43 : 19,43 = 100 : x = 49,55, daß 49,55 Proc.Bei dieser Berechnung ist auf den aus der Moͤllerung herruͤhrenden Kohlensaͤuregehalt keine Ruͤksicht genommen. Koͤnnte man ihn mit in Rechnung ziehen, so wuͤrde das Resultat noch etwas guͤnstiger ausfallen., also ungefaͤhr die Haͤlfte des Brennmaterials bei dem bisherigen Hohofenprocesse als Kohlenoxydgas gaͤnzlich unbenuzt verloren gegangen ist. Dieser mithin nicht weniger als 50 Proc. betragende Abgang an Waͤrme umfaßt aber bei weitem noch nicht den ganzen Waͤrmeverlust, welcher durch das Entweichen dieser Gase bedingt wird. Denn die Waͤrme, welche zur Erhizung derselben erforderlich war, geht ebenfalls verloren. Das dem Ofen dadurch entzogene Waͤrmequantum laͤßt sich einer Berechnung unterwerfen. In Veckerhagen wird mit einer durchschnittlichen Pressung von 1,1 Pariser Fuß geblasen, durch eine 26,5 Par. Linien im Durchmesser haltende Duͤse. Aus der Koch'schen, von Buff verbesserten Formel: Textabbildung Bd. 72, S. 448 worin h den Manometerstand in Pariser Fußen, c den diesem Stande entsprechenden Ausflußcoefficienten, naͤmlich 0,831, b den Barometerstand in Par. Linien, d den Durchmesser der Duͤse in Par. Linien, und endlich t° die Temperatur der Geblaͤseluft in Centesimalgraden bedeutet, ergibt sich das Gewicht der pro Minute eingeblasenen Luft zu 10Kl,432. An Kohlen wird nach einer monatlichen Durchschnittszahl 1Kl,705 pro Minute verbrannt, welche, einem Versuche zufolge, 0,017 Proc. Asche und 5 Proc. Feuchtigkeit enthalten. Die Eisengewinnung betraͤgt, nach einer aͤhnlichen durchschnittlichen Rechnung, 1Kl,0218, bei deren Reduction also 0Kl,3938 Sauerstoff, in Verbindung mit Kohle, gasificirt werden. Von der Moͤllerung wird pro Minute 4Kl,0314 durchgeschmolzen. Nun besteht aber diese nach einer genauen Analyse aus: kieselsauren Salzen und Oxyden   83,52 Wasser   13,00 Kohlensaͤure     3,48 –––––– 100,00. Es entweichen daher pro Minute 0,1411 Kohlensaͤure aus derselben. Fassen wir endlich diese Betrachtungen zusammen, so betraͤgt das Gewicht der der Gicht pro Minute entstroͤmenden Gase an ausgeblasener atmosphaͤrischer Luft 10Kl,432 an gasificirtem Sauerstoff aus dem Erze   0    ,394 an gasificirter Kohle   1    ,688 an Kohlensaͤure aus der Moͤllerung   0    ,141 ––––––––                                       also im Ganzen 12Kl,655. Der Grad der Genauigkeit dieses Resultates laͤßt sich durch die Analyse der Hohofengase controliren. In einem Kilogramm derselben sind naͤmlich, der Analyse zufolge, an Kohlen enthalten: in der Kohlensaͤure 0,0150 im Grubengase 0,0076 im Kohlenoxydgase 0,1406 –––––– 0,1632. Daher sind nach Abzug der aus der Moͤllerung entweichenden Kohlensaͤure, 1Kl,924 Kohle in demjenigen Gasgemenge vorhanden, welches pro Minute durch den Schacht streicht. Den Betriebsregistern zufolge werden aber 1,688 Kohle gasificirt. Der Grund dieser verhaͤltnißmaͤßig hoͤchst unbedeutenden Differenz liegt ohne Zweifel in einem durch Zuruͤkprallen bei der Form bewirkten Windverluste, der sich nie ganz vermeiden laͤßt. Diese 12Kl,655 besizen eine Temperatur von 993°,5 C. Nimmt man die specifische Waͤrme dieser 12Kl,655 zu 0,265 an, so wuͤrden 12Kl,655 Wasser durch diese Waͤrmemenge auf 0,265 × 993°,5 oder 263°,27 und 1Kl Wasser von 0° auf 3331°,70 erhoben werden. Um diese 3331,7 Waͤrmeeinheiten zu erzeugen, werden 3331,7/7050 = 0,4725 Kohlen erfordert, welche also pro Minute ebenfalls noch unbenuzt verloren gehen. Die ganze Menge der verbrennenden Kohle betraͤgt aber 1Kl,688 pro Minute. Daher entspricht die Waͤrme, welche die erhizten Gase abfuͤhren, noch 28 Proc. Diese Waͤrme geht indessen nicht voͤllig verloren, da ein Theil davon noch benuzt wird, um die oberen Gichten, waͤhrend sie bis zur Tiefe von 5 Fuß niedergehen, auf 993° zu erhizen und die Feuchtigkeit in der Moͤllerung zu verdampfen. Der wahre Waͤrmeverlust wuͤrde sich aus einer Temperaturmessung der obersten Gicht ergeben. Allein eine solche ist nicht ausfuͤhrbar, da die Temperatur der Gichtoberflaͤche, von einem Aufgeben zum anderen, zwischen 0° und 600° variirt. Der wahre Waͤrmeverlust laͤßt sich daher genauer durch Rechnung finden, indem man die Waͤrmeeinheiten ermittelt, welche zur Erhizung der oberen Gichten und zur Verdampfung des darin enthaltenen Wassers erforderlich sind. Die Masse der Beschikung, welche sich uͤber der Schicht befindet, worin die Temperaturmessung vorgenommen wurde, ist 3 Fuß maͤchtig, entspricht daher einer Gicht und wiegt 615Kl,6. Da in der Minute 0,00132 Gichten niedergehen, so werden 615,6 × 0,00132 oder 0Kl,86 der Beschikung in dieser Zeit auf 993° C. erhoben und das darin befindliche Wasser verdampft. Die Wassermenge, welche nach der oben angefuͤhrten Analyse in den 0Kl,86 beschikten Kohlen enthalten ist, betraͤgt 0,1118, und um sie zu verdampfen, werden 59,8 Waͤrmeeinheiten oder 0,0084 Kohlen erfordert. Da die ganze pro Minute verbrannte Kohlenmenge 1Kl,688 betraͤgt, so ergibt sich, daß nur 1/2 Proc. der gesammten, im Ofen entwikelten Waͤrme zu dieser Verdampfung verwendet wird. Die Menge der pro Minute niedergehenden, als wasserfrei angenommenen Beschikung betraͤgt 0,7453, welche daher auf 993° C. erhizt wird. Nimmt man die specifische Waͤrme dieser Beschikung zu 0,340 an, so werden 0Kl,7483 Wasser durch die zu dieser Temperaturerhoͤhung von 993° C. erforderliche Waͤrmemenge auf 993 × 0,34 = 337°,6 oder 1Kl Wasser auf 252°,6 erhoben. Zur Erzeugung dieser 252,6 Waͤrmeeinheiten werden aber 252,6/7050 = 0Kl,0358 Kohlen erfordert, welche nach der Proportion: 1,688 : 0,0358 = 100 : x 2,12 Proc. der gesammten Waͤrme entsprechen. Zieht man nun endlich diese bei der Austroknung und Erhizung der obersten Gicht aufgehende Waͤrmemenge von der in einer Tiefe von 5 Fuß mit den Gasen entweichenden ab, so ergibt sich die Thatsache, daß 25,4 Proc. des Brennmaterials dadurch verloren gehen, daß die daraus entwikelte Waͤrme mit den erhizten Gasen aus der Gicht entweicht. Zugleich folgt aber ferner noch daraus, daß bei dem bisherigen Hohofenproceß im Ganzen nicht weniger als 75 Proc. des urspruͤnglichen Brennmaterials gaͤnzlich verloren gegangen ist. Es ist nun nicht uninteressant, den Verbrauch der uͤbrigen 25 Proc. Waͤrme in den verschiedenen Teufen des Ofens zu bestimmen. Nehmen wir mit Dumas an, daß die Temperatur des Ofens in und dicht uͤber dem Gestell 2000° C. betrage, so muß die pro Min. durchgeschmolzene 0Kl,00132 betragende Beschikung auf diese Temperatur erhoben werden. Im „Troken- und Brennraume“ hat sie aber schon die Temp. 1000° erreicht, und bedurfte zu dieser Erhizung, wie wir gesehen haben, 2,6 Proc. des gesammten Brennmaterials. Um die doppelte Temperatur zu erlangen, muß sie noch eben soviel Waͤrme aufnehmen, als sie schon besizt, wenn man die zur Bildung der Gase bei der Reduction noͤthige Waͤrme der zur Verdampfung des Wassers in den oberen Gichten erforderlichen gleichsezt, welche Annahme unstreitig noch etwas zu gering ist. Bei der Reduction des Erzes werden ferner, den fruͤheren Betrachtungen zufolge, durch Bildung von Kohlenoxyd pro Min. 0,0301 Kohle gasificirt, welche 1,7 Proc. des gesammten Brennmaterials entsprechen. Die gesammte Consumtion des Brennmaterials im „Reductionsraume“ des Ofenschachtes betraͤgt daher nur 4,3 Proc. vom Ganzen, und die noch uͤbrigen 18,6 Proc. Waͤrme werden daher im Gestelle zur Schmelzung des Eisens und der Schlake verwandt. III. Zu welchen Zweken lassen sich die Gichtgase am vortheilhaftesten benuzen? Schließen wir jede ferner liegende Verwendung aus, und beschraͤnken wir uns zunaͤchst auf den Eisenhuͤttenproceß selbst, so duͤrfen wir hoffen, die Gase benuzen zu koͤnnen 1) zum Graueisen- und Rohstahleisen-Schmelzen; 2) zur Feuerung das Geblaͤse treibender Dampfmaschinen; 3) zur Production der fuͤr den Ofen noͤthigen Kohlen.2) und 3) sind in Frankreich bekanntlich bereits praktisch ausgefuͤhrt. Ad 1) Wenn man von dem Umstande ausgeht, daß im Veckerhagener Hohofen 5244 Pfd. Kohlen in 24 Stunden verbrannt werden und daß der fruͤhern Betrachtung zufolge 3933 Pfd. davon bisher mit den Gichtgasen verloren gegangen sind, so ergibt sich leicht die Menge des Eisens, welche sich durch dieses verlorene Brennmaterial wuͤrde schmelzen lassen. Beim Flammofenbetriebe werden naͤmlich zu Veckerhagen auf 100 Pfd. Eisen, 40,19 Pfd. lufttrokenes Holz erfordert. Naͤhme man selbst an, daß der ganze Kohlengehalt dieses Holzes realisirt werden koͤnnte, so wuͤrde dasselbe einem Kohlenquantum von 15,46 Pfd. gleichkommen. Durch dieß mit den Gichtgasen verlorene Brennmaterial wuͤrden daher nicht weniger als 254 Entr. Eisen in 24 Stunden geschmolzen werden koͤnnen. Allein die Moͤglichkeit einer solchen Benuzung der Gase zum Flammofenbetriebe haͤngt nicht sowohl von der Quantitaͤt der vorhandenen Waͤrme, als vielmehr von ihrer Intensitaͤt ab. Denn steigt die Temperatur der durch die Gichtgase erzeugten Flamme nicht um ein Erhebliches uͤber den Schmelzpunkt des grauen Eisens, d.h. uͤber 1200°, so ist sie, wie groß auch das erzeugte Waͤrmequantum seyn mag, fuͤr diesen Zwek voͤllig unbrauchbar. Wir muͤssen daher zunaͤchst die Temperatur bestimmen, welche die Flamme des brennenden Gasgemenges besizt. Ein Kilogramm der brennenden Gase gibt, nach der zur Verbrennung noͤthigen Menge Sauerstoff berechnet, 640,86 Waͤrmeeinheiten. Diese Waͤrmemenge wird im Momente ihrer Entstehung einem 2,0206 Theile betragenden Gasquantum mitgetheilt, das aus den Verbrennungsproducten jenes Gases und dieser 1Kl,0206 Luft besteht. Waͤre diese Waͤrme einem gleichen Gewichte oder 2,0206 Th. Wasser zugefuͤhrt, so wuͤrde dieses dadurch auf 317°,26 erhizt seyn. Da nun die Temperaturen, auf welche gleiche Gewichte verschiedener Koͤrper durch dasselbe Waͤrmequantum erhoben werden, umgekehrt ihren respectiven specifischen Waͤrmen proportional sind, so erhaͤlt man die Temperatur des brennenden Gasgemenges, wenn man die oben gefundene Zahl 317°,2 durch die specifische Waͤrme der gebildeten Verbrennungsproducte dividirt. Die specifische Waͤrme des verbrannten Gasgemenges ist, nach der Analyse berechnet, = 0,2686. Die Temperatur, welche die erkalteten Gase im guͤnstigsten Falle bei der Verbrennung mit kalter Luft erreichen koͤnnen, ist daher 317,2/0,2686 oder 1180° C. Da das Roheisen, nach Pouillet, erst bei 1200° C. fluͤssig wird, so ergibt sich aus den bisherigen Betrachtungen, daß die erkalteten, mit kalter Luft verbrannten Hohofengase nicht zum Eisenschmelzen benuzt werden koͤnnen. Es ist nun die Frage, ob durch Verbrennung dieser Gase mit erhizter Luft die Intensitaͤt der Waͤrme bis zum Schmelzpunkte des Eisens gesteigert werden koͤnne. Nehmen wir an, daß die zur Verbrennung von 1 Kl Gas noͤthigen 1Kl,0206 Wind vorgaͤngig auf 200° C. erhizt worden, wie es gewoͤhnlich der Fall ist, so sind zu diesem Zweke 54,78 Waͤrmeeinheiten erforderlich. 1 Kl des verbrannten Gasgemenges, dessen specifische Waͤrme 0,2686 betraͤgt, erleidet daher eine Temperaturerhoͤhung durch diese 54,78 Waͤrmeeinheiten, welche gleich ist 54,78/0,2686. Die Temperaturerhoͤhung des gesammten, 2Kl,0206 ausmachenden Gasgemenges wird daher 54,78/(0,2686 × 2,0206) oder 100°,9 C. betragen. Bei Anwendung der erhizten Luft ist daher die Temperatur des brennenden Gases 100,9 + 1180 oder 1280°,9 C., woraus abermals folgt, daß die kalten, mit erhizter Geblaͤseluft verbrannten Hohofengase ebenfalls nicht zum Eisenschmelzen benuzt werden koͤnnen, weil die Temperatur unter den guͤnstigsten Umstaͤnden nur 80° C. uͤber den Schmelzpunkt des Eisens steigt.Dieses Resultat ist seitdem durch einen zu Veckerhagen angestellten Versuch bestaͤtigt worden, bei welchem die durch ein 6zoͤlliges, senkrecht 7 Fuß tief in den Ofenschacht gesenktes Rohr gegen 60 Fuß weit fortgefuͤhrten und mit erhizter Luft in einem kleinen Flammofen verbrannten kalten Gase eine Schmelzung des Eisens bewirkten, wobei dasselbe indessen nicht den noͤthiaen Grad der Fluͤssigkeit erlangte, um abgestochen werden zu koͤnnen. Die lezte und wichtigste Frage ist die: Ob durch die Verbrennung der Gase, in dem gluͤhenden Zustande, wie sie dem Ofenschachte entstroͤmen, die zum Eisenschmelzen noͤthige Temperatur erreicht werden koͤnne? Um diese Frage zu entscheiden, ist es nothwendig gewesen, eine Temperaturmessung der in einer Tiefe von 5 Fuß im Ofenschachte vorkommenden Gase anzustellen. Es wurde deßhalb ein 142,3 Grm. wiegender, 2'' breiter Kupferstreifen von der Dike eines Kartenblattes dazu benuzt, welcher spiralfoͤrmig dicht aufeinander gewunden und an einem langen gegluͤhten Klavierdrahte befestigt war. Die große Oberflaͤche, welche ein solcher aufgewundener Streifen darbietet, bewirkt, daß, wenn man ihn, selbst in gluͤhendem Zustande, in kaltes Wasser einsenkt, in weniger als 30 Secunden eine voͤllige Ausgleichung der Temperaturen Statt findet. Taucht man diese Rolle bei verschiedenen Erhizungen in dieselbe Menge kalten Wassers unter denselben Umstaͤnden ein, so wird sich die Waͤrmezunahme der Fluͤssigkeit wie die Temperatur der abgekuͤhlten Rolle verhalten. Hat man aber die Waͤrmezunahme des Wassers fuͤr eine niedere, mit dem Thermometer meßbare Temperatur der Rolle bestimmt, so laͤßt sich jede andere hoͤhere Temperatur derselben aus der Waͤrmezunahme des Wassers durch eine einfache Proportion finden, wenn man, was ohne erheblichen Fehler geschehen kann, die geringe Zunahme der Waͤrmecapacitaͤt des Kupfers bei hoͤheren Temperaturen vernachlaͤssigt. Die Abkuͤhlung der Rolle geschah in einem duͤnnen Glaskolben, der bis zu 2/3 mit 714 Gram. Wasser angefuͤllt und dessen Abkuͤhlung an der Luft bei verschiedenen Temperaturdifferenzen vorher genau ermittelt war. Das bei dem Versuche benuzte Thermometer hatte einen Umfang von 40° und gestattete noch eine Ablesung von 1/100 Grad der Centesimalscale. – Man fand nach dieser Methode, daß die Temperatur des Ofens in einer Tiefe von 5 Fuß 993°,5 betraͤgt. Jedenfalls kann die Temperatur nicht niedriger seyn als die gefundene, da die saͤmmtlichen Beobachtungsfehler verringernd auf jene Zahl einwirken. Zu bemerken ist ferner, daß wegen des Offenhaltens des Gichtdekels die Temperatur des Windes bei dem Versuche bis auf 110° gesunken war, woraus sich schließen laͤßt, daß bei gewoͤhnlichem Gange des Ofens die Hize an jenem Punkte ohne Zweifel mehr als 1000° betraͤgt. Um den Einfluß dieser Temperatur auf die Erhizung der brennenden Gase zu bestimmen, muͤssen wir zunaͤchst abermals ihre Waͤrmecapacitaͤt ermitteln: Stikstoff 0,6090 liefert als Theil der spec. Waͤrme 0,1665 Kohlensaͤure 0,0545   – –   – –   –   – 0,0120 Kohlenoxyd 0,3246   – –   – –   –   – 0,0769 Wasserstoff 0,0016   – –   – –   –   – 0,0053 Kohlenwasserstoff 0,0103   – –   – –   –   – 0,0043 –––––– –––––– 1,000 des Gas gem. besizt also eine sp. Waͤrme 0,2650. Um 1Kl der Gase auf die Temperatur 1000° zu erheben, werden mithin 1000 × 0,265 oder 265 Waͤrmeeinheiten erfordert. Diese vertheilen sich auf das 2Kl,0206 betragende Gasquantum der Verbrennungsproducte, welche, wenn sie aus Wasser bestaͤnden, eine Temperaturerhoͤhung von 265/2,0206 = 131°,1 dadurch erleiden wuͤrden. Da nun die Waͤrmecapacitaͤt der Verbrennungsproducte 0,2686 betraͤgt, so belaͤuft sich der Zuwachs an Waͤrme, welchen die Flamme durch die urspruͤnglich hoͤhere Temperatur der sie bildenden Gase erleidet, auf 131°,1/0,2686 oder 488°. Bei der Verbrennung mit kalter Luft erreichen daher die erhizt aus der Gicht stroͤmenden verbrennenden Gase eine Temperatur von 1668°, die durch Anwendung von erhizter Geblaͤseluft auf 1769° noch gesteigert werden kann. Als Endresultat dieser Untersuchung ergibt sich daher die Thatsache, daß die Hohofengase bei der Temperatur, bei welcher sie dem Schacht entstroͤmen, mit kalter, besonders aber mit erhizter Luft verbrannt, sich zum Eisenschmelzen sehr gut eignen. Erlauben es die Raumverhaͤltnisse des Hohofens nicht, solche Gasoͤfen, wie man sie nennen koͤnnte, am obern Theile der Rauchmauer anzubringen, so wird man doch noch sehr bedeutende Vortheile dadurch erlangen koͤnnen, daß man die Gase durch Roͤhrenleitungen in den herkoͤmmlichen, zum Eisenschmelzen bestimmten Flammofen leitet und mit dem uͤblichen Brennmaterial verbrennt. Eine geringe Menge des leztern wird in diesem Falle hinreichen, um den Gasen die zum Eisenschmelzen noͤthige Temperatur wieder zu ertheilen, wenn sie solche bei ihrer Fortleitung verloren. Ad 2) Ein Hohofen von der Groͤße des Veckerhagener bedarf zum Betriebe des Geblaͤses ungefaͤhr 2 Pferdekraͤfte. Es erfordert aber eine dieser Kraft entsprechende Henschel'sche Dampfmaschine stuͤndlich zu ihrer Feuerung 35 Pfd. Buchenholz. Nehmen wir selbst an, daß der ganze im Holze enthaltene Kohlengehalt bei der Verbrennung realisirt werden koͤnnte, so entsprechen diese 35 Pfd. Holz 13 Pfd. Kohlen. Nun aber werden, den fruͤheren Angaben zufolge, 218,5 Pfd. stuͤndlich im Hohofen verbrannt. 3/4 davon, oder 163,8 Pfd. gehen bei dem jezigen Hohofenbetriebe verloren; 13 ist aber nahe der 12te Theil von 163,8. Es ergibt sich daher aus dieser Betrachtung, daß hoͤchstens 1/12 des bisher verlorenen Brennmaterials eine Dampfkraft zu erzeugen im Stande ist, welche zum Betriebe des Hohofengeblaͤses hinreicht. Es laͤßt sich mit Bestimmtheit voraussehen, daß eine noch weit geringere Menge des Brennmaterials fuͤr den beabsichtigten Zwek genuͤgen werde. Ad 3) Was endlich die Benuzung der Gichtflamme zur Production des fuͤr den Hohofen selbst noͤthigen Kohlenbedarfs anbelangt, so hat sich nicht nur die Moͤglichkeit, sondern auch der große praktische Werth einer solchen Anwendung bereits in der Erfahrung bewaͤhrt. Wie hoch sich aber die dadurch erlangten Vortheile belaufen und in welchem Verhaͤltnisse sie zu dem bereits Angefuͤhrten stehen, erfordert eine neue Experimentaluntersuchung, welche den Gegenstand einer besondern Arbeit ausmachen wird. (Aus Poggend. Annal. Bd. XLVI. S. 193–227 im polyt. Centralbl. Nr. 27 und 28.)