L. Budd's Verbesserungen an Hohöfen. Aus dem Practical Mechanic's Journal, Mai 1849, S. 12. Mit Abbildungen auf Tab. III. Budd's Verbesserungen an Hohöfen. Man ist schon lange bemüht, die Masse von heißen Gasen, welche aus der Gicht der Hohöfen entweichen, auf eine für die Eisenerzeugung nutzbringende Weise zu verwenden, aber erst die neuesten Bemühungen in dieser Hinsicht versprechen ein günstiges Resultat; wir meinen damit die Versuche welche Hr. Budd an den Ystalyfera Eisenwerken in Swansea anstellte, worüber er der letzten Versammlung der brittischen Naturforscher eine kurze Mittheilung machte (polytechn. Journal Bd. CIX S. 478), welche wir im Folgenden ergänzen. Wie wichtig selbst eine geringe Ersparniß in der Eisenerzeugung ist, begreift man, wenn man bedenkt, daß in Großbritannien jährlich circa 1,500,000 Ton. Roheisen ausgeschmolzen werden; viele Hohöfen liefern wochentlich 150 bis 200 Tonnen, für welche 300 bis 400 Ton. Steinkohlen erforderlich sind und 4000 bis 5000 Kubikfuß Luft als Wind per Minute verzehrt werden. Aus diesen Hohöfen entweichen beständig Rauch, Flamme und Gase von einer Temperatur welche das Messing in Fluß bringen kann, so daß nicht nur ungemein viel Brennmaterial verschwendet, sondern auch die Atmosphäre der Umgebung verunreinigt wird. Dieses verschwenderische Verfahren wurde ohne Abänderung beibehalten, bis die Einführung des heißen Windes die Hohofenbesitzer veranlaßte auf Mittel zu denken, um die verloren gehende Hitze zum Erwärmen des Windes benutzen zu können, dessen Temperatur nur auf 600° F. (252° R.) erhöht zu werden braucht. Es wurden zu diesem Zweck verschiedene Einrichtungen getroffen; einige brachten eine Reihe eiserner Röhren rings um den Gichtmantel an, in welchen sich der Wind durch die entweichenden Gase und Flammen erhitzen mußte; andere benutzten Röhren welche spiralförmig im Innern des Ofens angebracht waren, so daß ihnen die Hitze unmittelbar durch die brennenden Kohlen mitgetheilt wurde; andere errichteten Windröhren im Mauerwerk des Ofens, so daß den Röhren die Hitze mitgetheilt wurde, ohne daß sie mit dem Inhalt des Ofens in Berührung kamen. Alle diese Einrichtungen hatten den großen Fehler, daß bei einer erforderlichen Ausbesserung der Ofen ausgeblasen werden mußte. Man versuchte endlich noch ein anderes Princip, nämlich die Gichtmündung ganz oder theilweise zu schließen, um die Gase zu sammeln, in einen Behälter zu leiten, dann durch Wasser streichen zu lassen, um sie zu reinigen und abzukühlen, und sie hierauf zur Verbrennung in einen Gasofen zu pumpen. Die Versuche ergaben aber, daß die brennbaren Gase so mit Stickstoff verdünnt sind, daß zu ihrer Verbrennung in diesem Zustande erhitzter Wind hineingeblasen werden muß. Beim Anzünden war die Hitze der brennbaren Gase – Kohlenoxyd mit Kohlenwasserstoff – so intensiv, daß viele Theile des Ofens zum Schmelzen kamen. Hätte man diese Methode wie auf dem Continent benutzt um das Roheisen in hämmerbares Eisen zu verwandeln, statt zum Erhitzen des Hohofenwindes, so wäre sie wahrscheinlich von Erfolg gewesen. Die Gasöfen wurden nun aufgegeben und dieß war die Sachlage, als Hr. Budd vor beiläufig vier Jahren den Gegenstand aufnahm. In Ystalyfera, wo er seine Versuche anstellte, wird das Roheisen mit Anthracit (Kohlenblende) ausgeschmolzen; die Hohöfen liefern wochentlich nur 50 bis 60 Tonnen; für jeden solchen Hohofen verzehrte der besondere Ofen zum Erhitzen des Windes wochentlich 35 Tonnen Kohlen, wozu noch der Lohn des zur Besorgung des letztern ausschließlich erforderlichen Arbeiters kam. Hr. Budd erbaute den Ofen zum Erhitzen des Windes an der Seite des Hohofens, von welchem er ganz getrennt ist und zog mittelst eines Kamins, welcher 25 Fuß höher als die Gichtmündung des Hohofens ist, von den entweichenden heißen Gasen die erforderliche Menge in die Canäle der Windröhren. Fig. 19 und 20 zeigen drei verbundene Hohöfen im Aufriß und Grundriß (1 Zoll = 12 Fuß). Der gewöhnliche Gang des Hohofens wird durch die Benutzung der Gichtgase nach Budd's Methode nicht im geringsten beeinträchtigt. In den Hohöfenwänden, etwa 3 Fuß unter der Gichtmündung, ist eine Reihe horizontaler Canäle A, A von 12 Zoll Durchmesser angebracht, welche in Kammern B, B führen, deren jede einen Kamin hat, um den erforderlichen Zug hervorzubringen. Diese Canäle enthalten Reihen von Windröhren C, C, welche die entweichenden Gase auf ihrem Wege durch die Canäle erhitzen. Das Einlaßrohr für den kalten Wind ist bei D, das Austrittsrohr für den erhitzten Wind zu den Formen bei E, E. Bei F, F sind eiserne Thüren angebracht, um kalte Luft zu den Canälen gelangen zu lassen. Die Hauptleitung für den kalten Wind ist bei G und für den heißen Wind bei H. Mittelst Dämpfern welche an der Mündung der Kamine angebracht sind, kann man die Speisung der Canäle mit Gasen hinreichend reguliren. Der sechste Theil der Gase, welche aus der Gicht eines Hohofens abziehen, reicht zum Erhitzen seines Windes hin. Die Gase werden in den Canälen nicht verbrannt, sondern ziehen bloß durch dieselben; sie treten mit einer Temperatur von beiläufig 1800° F. (786° R.) ein, und verlassen dieselben mit einer Temperatur von 800° F. (341° R.); da der Wind nur auf 600° F. (252° R.) erhitzt zu werden braucht, so liefert ihr bloßes Durchströmen alle zum Erhitzen der Röhren erforderliche Wärme. Bei drei Fuß unter der Oberfläche der Möllerung ist die Verbrennung sehr schwach; denn sobald die Dämpfe die Spitze des Kamins erreichen und mit der Atmosphäre in Berührung kommen, bricht eine bei Nacht sichtbare bläuliche Flamme hieraus, erlöscht aber bald durch die Verminderung der Temperatur unter den Grad bei welchem die Gasmischung verbrennt. Läßt man die Möllerung unter die Mündungen der Züge herabfallen, so erfolgt Verbrennung der Gase vor ihrem Eintritt in die Canäle. Der Vortheil dieses Systems besteht darin, daß man sich durch dasselbe den heißen Wind verschaffen kann, ohne daß besondere Auslagen für Brennmaterial und Arbeitslohn erforderlich sind. Hinsichtlich der Bedenken, welche gegen dieses System geäußert wurden, müssen wir zuerst erklären, daß wenn die Züge von feuerbeständigen Steinen gebaut und nur drei Fuß unter der Hohofenspitze angebracht sind, nicht leicht ein Schmelzen der Steine zu befürchten ist; Abfälle welche sich an der Eintrittsöffnung ansammeln, lassen sich leicht herausscharren. Ferner hat man befürchtet, daß sich in den Canälen Staub ablagern und dieselben verstopfen möchte; so lange aber diese Ablagerung nicht eine bedeutende Höhe erreicht, bringt sie keinen Nachtheil, weil die Gase die Wärme zum Erhitzen der Röhren in bedeutendem Ueberschuß enthalten; andererseits leistet der auf den Röhren abgelagerte Staub sogar einen wirklichen Dienst als Schutzmittel derselben; eine solche Vorrichtung war 18 Monate in Thätigkeit, ohne daß sie ausgeräumt wurde und zeigte nicht die geringste Abnahme ihrer Wirksamkeit. Sollte aus irgend einem Grunde der Gang des Hohofens für eine kurze Zeit unterbrochen werden, so läßt man den Dämpfer herab und schließt die Canäle, während sie in voller Hitze sind, ab, damit sie später auf der Stelle wieder in Wirksamkeit treten können. Sind die Canäle frisch gemauert, so unterhält man ein kleines Feuer an der Thüre, bis der Zug durch sie gehörig hergestellt ist. Ein merkwürdiger Umstand zeigte sich bei der ersten derartigen Einrichtung: man ließ nämlich den Dämpfer herab und wollte so zuwarten bis die Canäle ausgetrocknet wären; das Gas sammelte sich an, bis es explodiren konnte; bei geöffnetem Dämpfer kann dieses niemals geschehen. Zum Abkühlen der Canäle, wenn es nöthig ist in dieselben zu gelangen, dienen die Thüren F, F. Man läßt den Dämpfer hinab, um den Zug vom Hohofen her abzusperren, während man die Thür der Canäle öffnet, um kalte Luft zuzulassen. Die sechs Hohöfen zu Ystalyfera, wovon in den Abbildungen drei gezeichnet sind, befinden sich alle in einer Reihe und sind mit einander durch Gewölbe verbunden, auf denen die fünf Heizöfen für die Röhren errichtet sind. Die Gichtgase werden aber nicht nur auf die erwähnte Art nutzbringend gemacht, sondern auch zum Heizen des Dampfkessels der Maschine verwendet. Um einen Theil der Gase zu letzterem Zweck zu benutzen, wurden zwei Canäle von 24 Zoll Durchmesser hergestellt, welche in einen Hauptcanal von 32 Zoll Durchmesser führen; letzterer ist mit dem inwendigen Feuerzug des nächsten (46 Fuß vom Hohofen entfernten) Dampfkessels verbunden; der innere Feuerzug des Kessels ist durch eine Scheidewand von Backsteinen abgetheilt und die heißen Gase ziehen nicht nur wiederholt durch den Kessel, sondern auch unter demselben hin. Der Kamin hat sechs Fuß Durchmesser und 80 Fuß Höhe; mittelst seines sehr starken Zugs nimmt er die Gichtgase vom Hohofen weg und führt sie dem Kessel zu. Der 46 Fuß lange Canal zwischen dem Hohofen und dem Kessel befindet sich in freier Luft und liegt wie eine Brücke auf Pfeilern. Durch diese Einrichtung werden allein 35 Tonnen Kohlen per Woche erspart. Man beabsichtigt in der Folge den Dampf bloß mittelst der Hohofengase zu erzeugen, so daß man gar keine Kohlen anwendet, ausgenommen zum Anheizen des Kessels. Da die Gichtgase von den Ystalyfera-Hohöfen wenigstens zur Hälfte aus brennbaren Gasen bestehen und sie bei den oben beschriebenen Anwendungen lediglich als Heizmedium benutzt werden, so hat es keinen Anstand sie nachher noch als Brennmaterial in geeigneten Oefen zu verwenden, um aus ihnen vollen Nutzen zu ziehen. Während bei den Flammöfen die gehörige Wirkung ganz von der Unterhaltung eines guten Zugs abhängig ist und die brennbaren Gase bei ihnen frei (noch dazu in Ueberschuß) müssen abziehen können, damit Luft genug ungehindert in ihren Rost einzieht, hat man dagegen bei den Hohöfen den Zug vermittelst des künstlichen Gebläses vollständig in der Gewalt. Um der Theorie ganz zu genügen, müssen die bisherigen Einrichtungen der Eisenwerke radical verändert werden; die Dampfmaschinen mit ihren Kesseln für das Gebläse, die Frischarbeit und das Pochwerk, müssen über der Rückseite der Hohöfen errichtet werden, während sich die Züge zum Erhitzen des Windes längs deren Formseite hin befinden; die Gichtgase müssen auf ihrem Wege vom Hohofen zu den Gasöfen als Heizmedium für die Dampfkessel und den Wind, durch ihre Verbrennung in den Gasöfen aber zum Raffiniren, Puddeln, Schweißen etc. benutzt werden. Nach angestellten Berechnungen dürften beiläufig zwei Tonnen Brennmaterial genügen um aus den Erzen hämmerbares Eisen darzustellen, wo jetzt sechs Tonnen verbraucht werden.