LI. Ueber das Doͤrren des Holzes, besonders zum Hohofenbetrieb. Von v. Balascheff.Dieser uns vom Verfasser mitgetheilte Artikel ist ein Auszug aus einem noch nicht erschienenen Werke, welches den Titel führt: Notice sur l'exploitation du fer en Belgique et sur la torréfaction du bois.Anmerk. der Red. der Bibl. univ. Aus der Bibliothèque universelle de Genève 1841, No. 63 im Journal für praktische Chemie 1841, Nr. 18. Balascheff, über das Dörren des Holzes. In Belgien, welches noch einige holzreiche Provinzen besizt, verschwinden, wie in so vielen anderen Ländern Europa's, die Wälder immer mehr. Die Seltenheit des Holzes erzeugt ernstliche Besorgnisse in den Gegenden, deren Boden kein anderes Product dafür in sich enthält, und auch lezteres wird immer schwieriger zu gewinnen. Alle Erfindungen, die, wie das Dörren des Holzes, dazu dienen, die Consumtion desselben zu vermindern, sind daher von immer zunehmender größerer Wichtigkeit. Lange Zeit standen Hindernisse, welche unüberwindlich zu seyn schienen, der directen Anwendung der Brennmaterialien in den Hohöfen ohne eine vorgängige Operation entgegen, die, sey es nun die Umwandlung der Steinkohlen in Kohks oder die Verkohlung des Holzes, einen beträchtlichen Verlust verursacht, welcher der Wissenschaft eine bedeutende Ersparung in der Zukunft voraussehen ließ. Schon seit einigen Jahren wendet man in England statt der Kohks unmittelbar die Steinkohlen an. In unserem Lande, in Rußland, wo Besorgnisse dieser Art nur durch eine Voraussicht in eine sehr entfernte Zukunft hervorgerufen werden können, hat man bereits mit Vortheil Holz, selbst im rohen Zustande, angewandt. In Frankreich sind zahlreiche Verfahrungsarten zum Dörren des Holzes in verschlossenen Gefäßen ausgesonnen worden. Erst seit 5 Jahren werden sie in den Departements des Nordens in Anwendung gebracht und jezt in Belgien eingeführt. Die Versuche werden von Tag zu Tag immer zahlreicher. Obwohl sie zuweilen, unmittelbar von dem Gesichtspunkte der Ersparung aus betrachtet, keinen Nuzen leisten, haben sie doch immer eine Verminderung in der Consumtion des Holzes herbeigeführt. Wir wollen einen Augenblik die Natur und Anwendung dieses neuen Brennmaterials von dem theoretischen Gesichtspunkte aus betrachten. Bei der Verkohlung in Kohlenmeilern werden die in dem Holze enthaltenen flüchtigen Substanzen frei gemacht und dadurch das Holz dem Zustande der reinen Kohle nahe gebracht. Diese Operation wird zu dem Zweke vorgenommen, das Maximum der Wärme in dem kleinsten Volumen zu vereinigen. Wirtlich entwikelt die Kohle bei gleichem Gewicht doppelt so viel Wärme als das Holz. Da das Verhältniß der Gewichte bei gleichem Volumen ungefähr 2: 3 ist, so ist das der Heizkraft wie 4: 3. Der Unterschied ist daher beträchtlich. Aber diese Concentration der Wärme, welche so nothwendig ist, um die kräftigen Wirkungen des Hohofens zu erzeugen, wird nur durch einen aus der Verkohlung entstehenden, sehr großen absoluten Verlust erhalten. Das Dörren hat zum Zwek, diesen Nachtheil zu vermindern, indem das Holz in seinem günstigsten Zustande angewandt wird. Da das erste Erhizen des Holzes, welches bis zu einer Verminderung von 1/5 seines Gewichtes langsam fortgesezt wird, fast einzig nur zur Entwikelung der Wasserdämpfe dient, ohne daß eine andere, sehr merkliche Veränderung eintritt, so findet fast gar kein Verlust an Brennmaterial statt. Hiebet hat man zugleich den Vortheil, daß man das Entziehen von Wärme vermeidet, welches durch das Verdampfen des Wassers im Innern des Hohofens herbeigeführt wird. In diesem Zustande ist das Holz sehr troken. Treibt man das Erhizen noch weiter, so entwikeln sich, außer sehr wenig Wasser, hauptsächlich brennbare Gase, die, wie das Wasserstoffgas und das Kohlenoxydgas, den Vortheil gewähren, beim Verbrennen in dem Hohofen eine hohe Temperatur zu erzeugen oder als desoxydirende Körper zu dienen. Nach dem, was so eben gesagt wurde, scheint daher das Holz, welches den erwähnten Grad des Erhizens erlitten hat, das zum Gebrauch der Hohöfen günstigste Brennmaterial zu seyn. Aber eine andere wichtige Rüksicht, nämlich die auf das Volumen, modificirt diesen Schluß. Wenn das Holz allmählich in verschlossenen Gefäßen geglüht worden ist und es 1/4 von seinem Gewichte verloren hat, in welchem Zustande, wie wir so eben gesehen haben, ihm der größere Theil seines Wassers entzogen ist, so bemerkt man eine Volumenverminderung von kaum 1/10. Wenn dieses langsame Glühen fortgesezt wird, so daß ein neuer, dem ersten gleicher Gewichtsverlust bewirkt wird, d.h. wenn man das Holz auf die Hälfte seines Gewichtes reducirt hat, so bemerkt man, daß die neue Verminderung des Volumens wenigstens doppelt so groß als die erste ist. Später ist das Verhältniß der Abnahme noch bedeutender. Endlich behält das Holz bei der Verkohlung in Meilern, wodurch sein Gewicht im Allgemeinen auf 17/100 reducirt wird, doch 1/4 oder selbst 1/5 des verschwundenen Volumens. Die Abnahme des Volumens folgt daher einem Geseze, welches durch eine Curve dargestellt werden kann, deren Tangente, anfangs horizontal, sich immer mehr neigt, um nachher von Neuem ihre erste Richtung zu nehmen. Da nun das Glühen des Holzes zwei Hauptwirkungen erzeugt, eine Entwikelung von Brennstoff und Verminderung des Volumens, so kann dieser lezte Vortheil, welcher die Brennkraft des Brennmaterials direct vergrößert, den absoluten Verlust ersezen. Es ist daher von Wichtigkeit, den günstigsten Grad des Dörrens zu bestimmen. Es ist bereits aus dem Vorhergehenden sehr wahrscheinlich, daß dieser Grad den Gewichtsverlust von 1/4 übersteigt, denn wir haben gesehen, daß die Verminderung des Volumens, die bis dahin nicht sehr merklich ist, nachher schnell zunimmt, um von Neuem nachzulassen, wenn das Holz sich dem Zustande der Kohle nähert. Es geht aus den Versuchen von Sauvage hervor, daß man, wenn man Holz 6 1/2 Stunden glüht, bis es etwas weniger als die Hälfte seines Volumens und als 2/3 seines Gewichtes verloren hat, ein dichteres Brennmaterial als die Kohle erhält, welches bei gleichem Volumen dieselbe Menge von Wärme entwikelt. Ein weiteres Glühen verursacht daher einen absoluten Verlust ohne Ersaz.Da das geglühte Holz sich in diesem leztern Zustande befindet, welcher einem Verluste an Volumen von 48/100 und an Gewicht von 61/100 entspricht, so ist das Verhältniß seines Volumens zu dem der daraus entstehenden Kohle wie 16 : 10. Man kann meines Bedünkens hier eine sonderbare, sehr interessante Vergleichung anstellen. Wir werden sogleich sehen, daß durch Anwendung von gedörrtem Holze statt der Holzkohle in den Hohöfen die Menge des erforderlichen Brennmaterials in rohem Holze bestimmt im Allgemeinen um 2/5 reducirt wird. Daher ist das Verhältniß der Consumtionen 5 : 3 fast ganz genau das von 16 : 10. Es läßt sich leicht einsehen, daß diese sehr merkwürdige Uebereinstimmung aus den vorher angeführten theoretischen Säzen hervorgeht, wenn man jeden andern Einfluß entfernt. Dieser Grad, den man niemals überschreiten darf, ist etwas höher als der, welchen man beim Dörren anwendet. Uebrigens zeigt das völlig trokene Holz, wie es scheint, fast dieselben Vortheile, und die Wirkungen des Glühens gleichen sich zwischen diesen beiden ziemlich weiten Gränzen aus.Die Versuche von Sauvage über das Wärmevermögen des bei verschiedenen Graden geglühten Holzes wurden nach dem bekannten Verfahren mit der Bleiglatte angestellt, wobei man von dem Grundsaze ausging, daß die Wärmewirkung der Menge des durch das Brennmaterial absorbirten Sauerstoffes und folglich der Menge des geschmolzenen Bleies proportional ist. Aus seinen Versuchen geht hervor, daß das Holz folgende chemische Zusammensezung hat:Kohlenstoff  375Asche    12Wasserstoff und Sauerstoff  338hygrometrisches Wasser  275–––––1000.Der Wasserstoff und Sauerstoff kommen in den zur Wasserbildung angemessenen Verhältnissen vor. Man verdankt im Allgemeinen der Anwendung des gedörrten Holzes einen regelmäßigem Gang des Hohofens, weniger häufige Verstopfungen. Das Metall scheint sich auch, besonders zum Gießen, verbessert zu haben. Aber der durch die neue Behandlungsart überall erhaltene große Vortheil besteht in der sehr beträchtlichen Verminderung der Menge des zum Reduciren des Minerals und zur Erzeugung des Gußeisens erforderlichen Brennmaterials. Man kann annehmen, daß die Consumtion des rohen Holzes im Allgemeinen um 2/3 reducirt wird, wie man bald sehen wird. Man kann selbst bestimmte Beispiele anführen, durch die eine noch größere Differenz in der Consumtion des Brennmaterials festgestellt wird. So z.B. absorbirte der Ofen von Bièvres, als er bloß mit Kohle betrieben wurde, 28 Kubikm. Holz, um 1000 Kilogr. Roheisen zu erzeugen. Als derselbe Hohofen zu einer andern Zeit mit gedörrtem Holze nebst einem geringen Zusaze von Kohle betrieben wurde, so wurden bei derselben Production von Roheisen nur 10,40 Kubikm. Holz verbraucht. Es muß jedoch bemerkt werden, daß die Menge von 28 Kubikm. die gewöhnlichen Gränzen übersteigt, und daß der ungeheure Unterschied in der Consumtion zum Theil von einem verschiedenen Gange des Hohofens abhängt. Dessen ungeachtet sind die angeführten Zahlen aus einem mehrmonatlichen Verbrauche in den Jahren 1832 und 1837 abgeleitet worden. Bei einigen Hohöfen ist, wie ich zu Biesmerée bei Philippeville selbst Zeuge davon war, die Ersparung an Brennmaterial von einer geringen Verminderung in der Ausbeute des Erzes begleitet. Dieses Resultat scheint davon abzuhängen, daß die Anwendung von warmer Luft im Allgemeinen zum gedörrten Holze paßt, eben so wie in England die über 300° C. erhizte Luft allein die directe Anwendung fetter Steinkohlen gestattet hat, welche bis auf 1/3 flüchtige Substanzen enthalten. Ich werde mehrere Verfahrungsarten anführen, welche zum Dörren des Holzes angewandt wurden. Fauveau kam zuerst darauf, die Gichtflamme zu diesem Zweke zu benuzen. Seinen Apparat, der von Beaudelot zu Harrancourt vervollkommnet wurde, hat Sauvage in einer Abhandlung beschrieben. Nach Herausgabe dieser Abhandlung wurden Versuche angestellt, das Dörren an Ort und Stelle vorzunehmen, damit die Transportkosten vermindert würden, indem so die Herstellung eines besondern Feuers im Walde den wegen ihrer Höhe immer kostspieligen Apparaten zur Benuzung der Gichtflamme vorgezogen wurde, welche die Errichtung eines besondern, von den Bewegungen des Hohofens unabhängigen Mauerwerkes erfordern. Ueberdieß hat man andere Mittel, die Wärme der Gichtflamme nüzlich zu verwenden, und bei vielen Hohöfen findet man es sehr vortheilhaft, sie so schwach wie möglich zu machen. Endlich gestattet eine neue sinnreiche Erfindung, selbst auf der Oberfläche des Bodens die Gase nüzlich zu verwenden, indem man dieselben abkühlt, erkaltet und vermittelst eines Zuges oder eines Ventilators an den Ort leitet, wo man sie entzünden will. Der noch wenig bekannte Apparat ist wegen der Regelmäßigkeit und Gleichförmigkeit des dadurch bewirkten Dörrens merkwürdig. Er wurde zuerst in der Hütte zu Phade, im Departement der Ardennen, errichtet und mit vielem Erfolg angewandt. In diesem Etablissement werden die gußeisernen Oefen von Harrancourt durch 17 Cylinder von starkem Eisenblech ersezt, welche 0,55 Meter im Durchmesser, 1,10 M. Länge haben und ungefähr 1/4 Stere geschnittenes Holz fassen können. Diese Cylinder, welche mit einer Thüre auf dem gekrümmten Theile versehen sind und sich langsam um ihre Achse drehen, sind in eine Reihe von kleinen Zellen aus Baksteinen und Gußeisen eingeschlossen und nehmen die Wärme des Hohofens durch die in das horizontale Gewölbe gebohrten Oeffnungen auf, welches von der Gicht ausgeht, um den am entgegengesezten Ende befindlichen Zug zu erreichen. Die Hize kann nach Belieben in jeder kleinen Zelle mehr oder weniger entwikelt werden. Jeder Cylinder ist auf einer Art von Wagen errichtet, welcher auf zwei kleinen Schienen nach dem Eingange in die Zelle und dem Ausgange rollt. Am Ende der Operation entledigt sich jeder Cylinder seiner wieder erkalteten Ladung in einen außerhalb des Ofens unter die Schienen gestellten Korb. Zu Phade werden alle Cylinder durch dieselbe eiserne Stange herumgedreht, welche hinter der Reihe der Oefen angebracht ist. Diese Stange greift vermittelst kleiner Theile einer Schraube ohne Ende in Drehlinge ein, welche am Ende jeder der Achsen der Cylinder befestigt sind. Die Stange wird durch ein hydraulisches Rad in Bewegung gesezt. Unter den bis jezt zur Ausführung gebrachten Versuchen zum Dörren des Holzes im Walde erfüllt der von Eschment, obwohl er noch unvollkommen ist, mehr als jeder andere den dabei vorgesezten Zwek, nämlich die Gleichförmigkeit des Productes. Das Dörren des Holzes wird dabei in Haufen bewirkt, welche mit den zum Verkohlen des Holzes angewandten Meilern Aehnlichkeit haben. Dieses im Departement der Ardennen versuchte neue Verfahren wird jezt in in Belgien in den Hütten des Herzogs von Aremberg (Marchesles-Dames) bei Namur eingeführt. Vier Menschen reichen hin, um gleichzeitig an drei von diesen Meilern zu arbeiten. Sie errichten den einen, blasen den andern an und öffnen den dritten. Diese Arbeit dauert ohne Unterbrechung Tag und Nacht. Die stärksten Scheite Holz nehmen den untern Theil des Haufens ein. Nach der Oberfläche zu nimmt die Stärke derselben immer mehr ab. Die Oberfläche wird durch kleines Holz gleich gemacht, welches in eine gesenkte Lage gebracht wird. Sie wird mit einer Schicht von Moos und Erde bedekt, indem man jedoch an verschiedenen Stellen einige Ausgänge läßt. Die Holzscheite sind so gelegt, daß sie im Mittelpunkte des Meilers und über dem Feuerherde einen leeren Raum lassen, welcher der Canal heißt. Dem Herde wird durch einen von einem Kinde bewegten kleinen Ventilator Luft zugeführt. Man benuzt daselbst zum Verbrennen Holzabfälle, welche auf den über dem Aschenraume befindlichen Rost gelegt werden. Ist der Herd einmal in Thätigkeit, so verschließt man ihn durch ein Blech, so daß alle durch die Verbrennung entstehenden Gase und die durch den Ventilator hineingetriebene Luft sich in dem Canale sammeln und in die Masse des Holzes sich verbreiten. Hat die erste Entwikelung von Dämpfen, welche aus dem ganzen Haufen ausströmen, nachgelassen, so bedekt man ihn mit viel Erde, wobei man von Oben anfängt. Die Gase verlassen alsdann den obern Theil und steigen nieder, je nach dem Maaße, daß man ihn bedekt. Man erhält auf diese Weise ein gleichförmiges Resultat. Man begreift leicht, daß man nach Belieben in irgend einem Theile des Haufens Wärme entwikeln kann, weil die heißen Gase keinen andern Ausgang haben als den, welchen man ihnen auf der Oberfläche darbietet. Man kann auch vermittelst eines langen Hakens Durchgänge in dem Gewölbe öffnen, welches den Canal bedekt, wenn es nöthig ist. Das Holz verliert ungefähr nur 1/4 von seinem Gewichte. Man sieht, daß dieses Dörren oder vielmehr dieses Troknen unzureichend ist. Jede Operation dauert etwas länger als 24 Stunden und liefert 30 Stere getroknetes Holz. Die Consumtion an Brennmaterial beträgt 11,80 Procent.