IX. Verfahren zur Erzeugung des Stabeisens unmittelbar aus den Erzen, von Hrn. G. A. Whipple zu Newark in Neu Jersey (Nordamerika). Nach dem American polytechnic Journal, Juni 1853, S. 433. Mit Abbildungen auf Tab. I. Whipple's Verfahren zur Erzeugung des Stabeisens unmittelbar aus den Erzen. Die unmittelbare Erzeugung des Stabeisens aus Erzen ist zwar ein einfacher, aber in Beziehung auf den Hüttenhaushalt sehr unvortheilhafter Proceß, da er sehr gutartige und reiche Erze erheischt und dabei ein bedeutender Eisenverlust und Kohlenaufwand unvermeidlich ist. In Deutschland ist die sogenannte Rennarbeit gar nicht mehr im Gebrauch, wohl aber in den Pyrenäen Frankreichs und Spaniens, in andern Gegenden des letztern Landes, in Portugal, auf Corsica, in Mittel- und Unteritalien, und man kennt verschiedene Abänderungen des Verfahrens, namentlich die deutsche Luppenfrischerei oder Rennarbeit, die Stück- und die Blaseofenwirthschaft, die französische und die italienische Luppenfrischerei. Verhältnißmäßig ist das auf diese Weise in Europa erzeugte Stabeisenquantum nicht bedeutend. Sehr bedeutend ist dagegen die sogenannte Luppenfrischerei in den Vereinigten Staaten Nordamerika's; im Staate New York sind an 200 Feuer und Oefen, in denen unmittelbar aus Erzen Stabeisen producirt wird und welche gegen 1 Million Centner liefern, während in den übrigen Staaten der Union nicht weniger producirt werden dürfte. Obgleich man sich in Europa viel Mühe gegeben hat, die Luppenfrischerei zu verbessern, so ist dieß doch in Amerika noch mehr der Fall gewesen; das neueste Verfahren in dieser Hinsicht ließ sich G. Whipple am 10. Mai 1853 patentiren. Seine Erfindung besteht in einer verbesserten Methode, das Eisenerz, nachdem es reducirt worden ist, zu entkohlen, um sofort Schmiede- oder Stabeisen darzustellen. Um dieß zu bewirken, wird ein Strom kalter oder warmer Gebläseluft auf das Erz geführt, der nach der Beschaffenheit des Erzes sowie auch nach der erforderlichen Hitze regulirt wird, wodurch der Kohlenstoff und andere Unreinigkeiten aus dem Erz verflüchtigt werden. Der Gebläsewind strömt entweder von oben durch die Kappe, oder von der Seite in den Ofen, je nachdem das Eine oder das Andere für zweckmäßig erachtet wird, und erzeugt auf dem erforderlichen Punkt eine bedeutende Hitze, in ähnlicher Weise wie das Löthrohr beim Probiren auf geringe Mengen von Substanzen wirkt. Man muß wirklich erstaunen, wie leicht das Eisen auf diese Weise gewonnen wird. Der Erfinder bemerkt, daß bekanntlich bei der Stabeisenfabrication die Oxyde, aus denen die Erze bestehen, mit Kohle behandelt werden müssen, um dieselben zu reduciren. Bei dem gewöhnlichen Verfahren geschieht dieß in einem Hohofen, in welchem Roheisen gewonnen wird, welches man darauf im Frischfeuer oder im Puddelofen in Schmiedeisen verwandelt, indem das zu einem Klumpen oder einer Luppe vereinigte Eisen mittelst Hämmern und Walzwerken, oder auch nur durch die erstem allein, seine Form erhält. Dieß sey aber ein langer und kostbarer Proceß, so daß die amerikanischen Eisenhütten mit den englischen nicht Concurrenz halten können und daher das meiste Eisen eingeführt werde; durch sein Verfahren gewinne man hingegen das Eisen direct aus den Erzen, ohne daß vorher Roheisen erzeugt zu werden brauche, und er könne ein treffliches Stabeisen mit verhältnißmäßig geringen Kosten darstellen. Die Einrichtung des von dem Erfinder angewendeten Apparats ist folgende: Fig. 17 ist ein senkrechter Längendurchschnitt desselben, Fig. 18 ein horizontaler Durchschnitt und Fig. 19 eine Ansicht von oben. a ist der Feuerraum; a' der Rost; b ist die aus feuerfesten Ziegelsteinen bestehende Feuerbrücke, über welche die Wärme und die Verbrennungsproducte auf den ersten oder den Luppenherd (balling-hearth) c gelangen, worauf sie dem zweiten und dritten zuströmen, und wenn es erforderlich ist, noch andern Räumen. Bis soweit hat der Ofen nichts Besonderes, allein der wesentliche Unterschied gegen das bisherige Verfahren besteht darin, daß auf einen oder auch mehrere der aufeinanderfolgenden Herde desselben, ein Strom kalter oder erhitzter Luft und zwar direct auf die Erze geführt wird, welche sich in den verschiedenen Stadien der Stabeisenbildung befinden. Die mechanischen Mittel, wodurch dieß bewirkt wird, sind die folgenden, wobei wir uns auf die Abbildung beziehen. Quer über dem Gewölbe des Ofens ist eine Röhre d angebracht, von welcher verschiedene kurze Röhren oder Formen durch das Gewölbe ablaufen; oder der Wind kann aus der Röhre d mittelst einer länglichviereckigen Oeffnung aus-, und auf die Luppe oder das gekohlte Erz strömen, um die oben angegebene Wirkung zu thun. Nun darf man aber nicht glauben, daß dieß in irgend einer Beziehung zu der Benutzung der Gase, nach der Methode von Faber du Four und Andern stehe, wobei ein Windstrom zur Bewirkung einer bessern Verbrennung des Brennmaterials in die Oefen geführt wird, denn hier liegt dabei ein ganz anderer Zweck vor, nämlich die Entkohlung des Erzes etc., wodurch ein sehr reines Schmiedeisen direct aus dem Erz dargestellt wird. Ueber dem zweiten Herd liegt die Röhre e und führt diesem Wind zu; eine dritte, ja eine vierte Röhre kommen auch noch hinzu, wenn dieß für erforderlich erachtet wird, was von der Beschaffenheit des Erzes und andern Ursachen abhängt. Um den Wind zu erhitzen, kann der von dem Gebläse herbeiströmende, ehe er in die Röhren d, e etc. gelangt, entweder durch die Feuerbrücke geleitet, oder es kann die Erhitzung auf irgend andere Weise bewirkt werden; kalter Wind wird dagegen direct von dem Gebläse in die obigen Röhren geführt. Anfänglich hatten die erste und die letzte Herdabtheilung des Ofens zwei einander gegenüberliegende Thüren; diese waren aber so weit von einander entfernt, daß es schwierig war, das Erz vorwärts zu bringen und zweckmäßig zu behandeln; um diese mangelhafte Einrichtung zu verbessern, hat man jetzt nur eine Thür für jede Herdabtheilung angebracht und zwar abwechselnd an entgegengesetzten Seiten, wodurch der gehörige Raum zum Durcharbeiten des Erzes und eine geeignete Nähe desselben während des Processes gewonnen wurde. Eine andere Einrichtung ist ebenfalls wichtig, nämlich den Herd hohl zu machen, um ihn mittelst hindurchströmender kalter Luft abzukühlen, damit er nicht verbrennt, was bei dem eingeführten stehenden Windstrom sehr leicht geschieht. Diese Einrichtung ist bei g zu sehen. Man wendet dieses Mittel zugleich zum Erhitzen der Gebläseluft an, indem man die Windröhren mit dem erwähnten Räume in Verbindung setzt. Wir haben nun alle zur Entkohlung dienenden Theile des Ofens und deren Construction beschrieben, und wollen jetzt den Betrieb näher betrachten. Das pulverisirte Erz, je nach seiner Beschaffenheit mit dem erforderlichen Kohlenquantum gemengt, wird in großen Quantitäten auf eine Platte gebracht, welche durch Canäle erhitzt wird und die wir später beschreiben werden; auf derselben bleibt es bis es benutzt wird. Dann gelangt es zur ersten Herdabtheilung und es beginnt nun die Verbrennung des Kohlenstoffs im Metall, die so rasch als möglich bewirkt wird, indem man einen Strom kalter oder erhitzter Luft darauf gelangen läßt, welchen man durch einen Hahn oder ein Ventil regulirt, wie sie gewöhnlich an den Windröhren befindlich sind. Indem nun der kalte oder warme Windstrom durch die brennenden Gase dringt, absorbirt er den Kohlenstoff sehr schnell und entfernt die Unreinigkeiten aus dem Erz. Dieser Proceß schreitet fort, während das Erz zum Luppenherde vorrückt, und die auf das Erz einwirkende Hitze wird verstärkt, je mehr sich die zu bearbeitende Masse dem Feuerraum nähert. Sobald der zweite Herd erreicht ist, hat der Proceß nahezu oder gänzlich sein Ende erreicht und das entkohlte Erz wird auf den Luppenherd unter den Windstrom gebracht, welcher, wie wir oben bemerkten, aus der Röhre d kommt, worauf die Luppe so schnell als möglich gebildet und dann unter den Zängehammer gebracht wird. Der Proceß ist auf den verschiedenen Herden gleichzeitig im Gange und wird ununterbrochen fortgesetzt. Das Resultat des neuen Verfahrens ist ein vollkommen gutes Stabeisen, mit einer Brennmaterialmenge dargestellt, welche weit geringer ist, als sie jeder andere Proceß erfordert; Zeit und Arbeit sind kaum die Hälfte der zu den übrigen Processen der Stabeisenfabrication erforderlichen, und die Arbeit ist auch eine weit leichtere. Nachdem das Eisenerz zu Pulver zerpocht und genau mit der Kohle vermengt ist, gelangt es in einen Trichter oder Rumpf n am obern Ende der Platte oder des Herdes o, auf welchen das Erz fällt und zu einer Lage von etwa drei Zoll Dicke ausgebreitet wird. Diese Platte o hat eine geringe Neigung nach dem Rührherde zu, über dessen Rührende bei p eine Oeffnung unter der Kappe des Ofens befindlich ist, durch welche man das Erz auf den Herd wirft, auf welchem die Entkohlung beginnt. Die Platte bildet die obere Seite der Canäle q, welche von dem Ofen zur Esse führen. Diese Canäle oder Züge laufen im Zickzack unter der Platte o, so daß sie ihre Wärme vollständig abgeben, ehe die Verbrennungsproducte in die Esse gelangen. Die Platte kann mit einer Gewölbkappe bedeckt seyn, wie Fig. 17 zeigt, allein der Zutritt der atmosphärischen Luft braucht durchaus nicht abgeschlossen zu werden; auch ist dieser Raum stets nach dem Ofen zu offen, da bei allen diesen Processen die Verbrennungsproducte nicht ausgeschlossen zu werden brauchen, weil sie im Gegentheil den besten Einfluß auf die verschiedenen Operationen haben. Nachdem die Erze den Rührherd erreicht haben, werden sie bis zu dem Luppenherd vorwärts gearbeitet, wie schon oben näher auseinandergesetzt wurde; die Ausbreitung des Erzes auf der Platte o wird mittelst eines eisernen Rechens oder einer schmalen Kratze bewirkt, und mit demselben Werkzeuge werden die Erze auch auf den Rührherd hinabgezogen, und bis zu dem Luppenherde gebracht, woselbst jedoch Brechstangen angewendet werden. Wenn man kalte Gebläseluft anwendet, so führt die Windröhre unmittelbar von dem Gebläse zu den Röhren d u.s.w. über dem Gewölbe des Ofenherdes; wenn man aber heiße Gebläseluft benutzen will, so muß der Wind, ehe er zu den Röhren d u.s.w. gelangt, durch die hohle Feuerbrücke oder irgend einen andern Lufterhitzungs-Apparat gehen. Da diese Einrichtungen allen Eisenhüttenleuten bekannt sind, so brauchen wir sie nicht weiter zu beschreiben.Obgleich alle früheren Processe, um Stabeisen direct aus den Erzen darzustellen, sämmtlich in Beziehung aufanf den Hüttenhaushalt sehr ungenügende Resultate gaben, gewährt die hier beschriebene dennoch großes Interesse, da sie wirklich viel Neues enthält. Die Herausgeber des amerikanischen polytechnischen Journals, welchem obige Beschreibung entnommen ist, versprechen die weitern Fortschritte dieser Erfindung nebst ihren „erstaunungswürdigen Resultaten“ (!) mitzutheilen, und diese werden wir unseren Lesern ebenfalls nicht vorenthalten. A. d. Red.