| Titel: | Ueber die hauptsächlichsten Ursachen der Betriebsstörung solcher Hohöfen, deren Gichtgase benutzt werden, und über Mittel zur Verhinderung dieser Störungen; nebst allgemeinen Betrachtungen über die beste Form und die besten Verhältnisse der Hohöfen; von Hrn. Parry | 
| Fundstelle: | Band 151, Jahrgang 1859, Nr. X., S. 35 | 
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                        X.
                        Ueber die hauptsächlichsten Ursachen der
                           Betriebsstörung solcher Hohöfen, deren Gichtgase benutzt werden, und über Mittel zur
                           Verhinderung dieser Störungen; nebst allgemeinen Betrachtungen über die beste Form und
                           die besten Verhältnisse der Hohöfen; von Hrn. Parry
                           
                        Aus den Proceedings of the South Wales Institute of
                                 Engineers, 1858, Bd. I S. 25.
                        Mit Abbildungen auf Tab.
                              I.
                        Parry, über Verhinderung der Betriebsstörung solcher Hohöfen, deren
                           Gichtgase benutzt werden.
                        
                     
                        
                           Bekanntlich kommen bei Hohöfen, denen man die Gichtgase entzieht, um sie in Röhren an
                              entfernte Punkte zur Benutzung zu führen, statt sie, wie gewöhnlich, in der Gicht
                              selbst zu verbrennen, Störungen des Betriebes vor. Es ist ferner bekannt, daß
                              verschiedene Hohöfen auf verschiedene Weise und manche der Art gelitten haben, daß
                              man die Benutzung der Gase wieder aufgeben mußte. Viele Hüttenleute sind der
                              Meinung, daß die Verschiedenheit in der Zusammensetzung der Erze aus verschiedenen
                              Grubendistricten in einer gewissen Verbindung mit diesen Störungen steht, weßhalb
                              dieselben in einem Hüttendistrict bemerkbarer seyen als in dem andern. Andere sind
                              der Meinung, daß für einen guten Hohofenbetrieb die Verbrennung der Gichtgase über
                              der Erzgicht ein wesentliches Erforderniß sey.
                           Mein Zweck ist zu zeigen, daß wenn die Gase gesammelt werden, nachdem sie den Hohofen
                              wirklich verlassen haben und nicht vorher, dessen Betrieb gar nicht gestört wird. Um
                              dieß zu bewirken, müssen sie aus einem Raume abgeleitet werden, welcher über der
                              Beschickungsoberfläche in der Gicht angebracht ist; denn wenn sie an irgend einem
                              Punkte darunter, aus dem Ofen selbst und unter der Oberfläche der Erzgicht entnommen
                              werden, so leidet der Betrieb mehr oder weniger, weil der aufsteigende Strom der
                              heißen reducirenden Gase von seiner gewöhnlichen, regelmäßigen Richtung abgelenkt
                              wird, während er doch in jeder Höhe des Ofenquerschnittes die gleiche
                              Geschwindigkeit haben sollte. Wenn man die Gase z.B. durch Seitenöffnungen in dem
                              Schachtfutter ableitet, so werden die dort liegenden Theile der Beschickung stärker
                              erhitzt und chemisch angegriffen, als die in der Mitte befindlichen Theile. Leitet
                              man dagegen die Gase aus der Mitte des Ofenschachtes ab, indem man eine Röhre unter
                              die Oberfläche der Beschickung- und Kohksgichten einsenkt, so wird der
                              mittlere Theil heißer
                              werden als die Seitentheile und es hat dieß, wie im vorhergehenden Falle, einen
                              nachtheiligen Einfluß auf das Eisen und den Brennmaterialverbrauch. Dieß ergibt sich
                              aus der folgenden Darstellung der bei mehreren verschiedenartig eingerichteten
                              Hohöfen beobachteten Betriebsstörungen, sowie aus den mit Erfolg angewendeten
                              Methoden zur Verhinderung derselben.
                           Das erste, zum Auffangen der Gase von mir angewendete Verfahren war dasselbe wie das
                              auf dem Continent übliche. Eine eiserne Röhre wurde in die Gicht eingelassen, so daß
                              ihr unterer Rand etwa 7 Fuß unter dem Gichtrande stand; sie war beiläufig 3 Fuß
                              enger als die Gichtöffnung, so daß ein ringförmiger Raum von 1 1/2 Fuß Weite
                              zwischen der eisernen Röhre und dem Schachtfutter in der Gicht blieb. Aus diesem
                              Raum ließ man die Gase durch den im Ofen stattfindenden Druck mittelst eines Rohrs
                              ausströmen, welche durch das Ofengemäuer ging. Wenn der Cylinder (die Röhre) mit
                              Gichten gefüllt erhalten wurde, so entwich beiläufig ein Drittel oder ein Viertel
                              von dem Gase in die freie Luft, während der Rest in den ringförmigen Raum überging.
                              Wurde nun ein solches Verfahren ununterbrochen fortgesetzt, so zeigten sich stets
                              Betriebsstörungen in Begleitung von schwarzen Schlacken und schlechtem Roheisen. Es
                              ist einleuchtend, daß, wenn der Cylinder mit der Erzgicht gefüllt erhalten wird,
                              sein Inhalt als ein loser Verschluß auf den Gasstrom wirkt, welcher durch den Druck
                              von Unten aufwärts getrieben wird und denselben gegen den ringförmigen Raum, wo der
                              Widerstand geringer ist, ablenkt, daher die Erze oder die Beschickung im Mittlern
                              Theil des Ofens von dem aufwärtsgehenden Strome nicht genügend durchzogen und
                              folglich nicht hinreichend erhitzt werden. Die diesen kalten Kern umgebende
                              Beschickung erlangte dagegen einen außergewöhnlichen Hitzgrad, wie das das
                              Verbrennen der Formen in ihrer Nähe bewies. Es müssen daher die Erze in dem äußern
                              Theil des Ofens reducirt und vollständig gekohlt werden, während die den mittlern
                              Theil einnehmenden Erze, je nach dem Grade, in welchem der aufsteigende Strom der
                              heißen Gase von ihnen abgelenkt wird, nach der Schmelzzone hinabsinken, ohne durch
                              und durch reducirt und gehörig gekohlt zu seyn. Vermengt sich nun daselbst letzterer
                              Theil der Beschickung mit dem hinlänglich reducirten und schmelzen beide zusammen,
                              so entsteht ein schlechteres Roheisen und schwarze Schlacke von den unreducirten
                              Erzen.
                           Wenn man den eisernen Cylinder in der Gicht nur theilweis mit Beschickung gefüllt
                              erhielt, so entwichen weit mehr Gichtgase in die Atmosphäre, wie vorauszusehen war,
                              und es durchströmten daher mehr Gase die mittleren Theile des Ofens; bei einem
                              solchen Verfahren war der Ofenbetrieb stets viel besser, aber es konnte nur ein
                              kleinerer Theil des Gases benutzt werden. Hohöfen mit Schächten von verschiedener Gestalt erlitten durch das
                              obige System des Gasableitens Störungen in verschiedenem Grade. Bei den älteren
                              Schächten mit engen Gichtöffnungen waren die Störungen weit geringer als bei den
                              neueren Schachtformen mit weiten Gichten; der Versuch, aus letzteren einen
                              bedeutenden Theil der Gase durch Einhängen einer engen Röhre abzuleiten, mißlang,
                              und es mußte daher dieselbe durch eine weitere ersetzt werden.
                           Man könnte der Meinung seyn, daß, da dieselbe Wind- und
                              Brennmaterial-Menge angewendet wurde wie vorher, der aufwärtssteigende Strom
                              heißer Gase die gleiche reducirende und kohlende Wirkung auf die aufliegende Masse
                              ausüben mußte, welche Richtung er immerhin beim Entweichen an den höheren Theilen
                              des Ofens genommen haben mag, indem, wenn auf den mittlern Theil der
                              Beschickungsgicht nicht gehörig eingewirkt wurde, dagegen der äußere mantelförmige
                              Theil diese Einwirkung um so mehr erfuhr. Berücksichtigt man aber, daß das Eisen nur
                              eine gewisse Menge von Kohlenstoff und nicht mehr aufnehmen kann, so ergibt sich,
                              daß dasselbe, nachdem es dieses Verhältniß erhalten hat und dann in den äußeren
                              Theilen des Ofenschachtes, wo heiße Gase in Ueberfluß vorhanden sind, der Kohlung
                              noch weiter ausgesetzt wird, sich mit keiner weitern Menge verbinden und daher dem
                              in den mittleren Theilen des Ofens gebildeten Eisen seinen fehlenden Kohlenstoff
                              nicht ersetzen kann.
                           Es war nun klar, daß kein System des Ableitens der Gase aus dem Hohofenschacht durch
                              die Seitenwände (man mag einen gußeisernen Cylinder in die Gicht einlassen, oder
                              ringsum in dem Schachtfutter Oeffnungen anbringen, welche die Gase in einen jenes
                              umgebenden Raum führen) ohne größere oder geringere Benachtheiligung des Betriebes
                              angenommen werden kann und daß daher irgend eine andere Einrichtung getroffen werden
                              muß. Da nun die Störung dadurch entstand, daß man die Gase von einem Punkte unter
                              der Oberfläche der Beschickungsgicht und von den Seiten des Schachtfutters
                              ableitete, so kann die einzige vorwurfsfreie Methode nur darin bestehen, daß man die
                              Gase in einem Raum über der Oberfläche der Gichten
                              sammelt, damit der Druck auf der ganzen Fläche der Gichtöffnung ausgeglichen wird
                              und folglich die Gase gleich frei in der Mitte wie an den Seiten aufwärts strömen
                              können. Dadurch wird der Ofen in seinen ursprünglichen Zustand zurückversetzt,
                              insofern als die Richtung des heißen Gasstromes nach Aufwärts keinen ungleichen
                              Widerstand erfährt; überdieß werden sämmtliche Gase, und nicht nur ein Theil
                              derselben benutzbar. Um eine solche Gaskammer zu bilden, muß die Gichtöffnung
                              verschlossen und das Aufgeben durch einen Trichter oder Aufschütter bewirkt werden.
                              Es wurden verschiedene Formen desselben vorgeschlagen und die zuletzt angenommene war ein
                              tonischer Aufgeber, ähnlich dem auf der Codner-Park-Hütte
                              angewendeten, welcher im Supplementband (1844) von Dr.
                              Ure's
                              Dictionary of arts abgebildet ist.Die Apparate, welche bis zum Jahre 1853 in England zum Auffangen der
                                    Gichtgase in Gebrauch waren, hat Blackwell in
                                    seiner Abhandlung über die Benutzung der Hohofengase (polytechn. Journal
                                    Bd. CXXVII S. 261) nach guten
                                    Abbildungen beschrieben.A. d. Red. Eine ähnliche Vorrichtung zum Aufgeben war schon im Jahre 1800 auf den
                              Cyfarthfa-Eisenwerken im Gebrauch; der Kegel war in der Gichtöffnung
                              angebracht und das Aufgeben erfolgte mittelst Körben auf den Scheitel des Kegels.
                              Bei einem solchen Aufgeben der Gichten mußten die größeren Stücke der Kohks und der
                              Beschickung nach der Mitte des Schachtes zu fallen, daher in dieser Richtung die
                              Gase ungehinderter aufwärts strömen konnten. Wenn ein solcher Apparat an einem Ofen
                              älterer Art mit conischem Schacht und enger Gicht in der Absicht angebracht wurde,
                              um sämmtliche Gase aufzufangen, so hatte das einen ausgezeichneten Erfolg und der
                              Hohofen producirte, je nach den Erzsätzen, jede Art von Roheisen, wie gewöhnlich.
                              Aus dieser Thatsache schloß ich, daß das Ableiten der Gase von der Oberfläche der
                              Beschickung, nebst der conischen Form der Aufgeber, allein die unerläßlichen
                              Bedingungen für den Betriebserfolg aller Hohöfen seyen. Weitere Erfahrung hat jedoch
                              die Unrichtigkeit dieser Folgerung erwiesen.
                           Ein in der Gicht weiter Hohofen wurde mit demselben Aufgebeapparat, der sich früher
                              so erfolgreich bewiesen hatte, versehen; es stellten sich aber dieselben
                              Betriebsstörungen ein, wie in den Fällen wo ein Theil der Gase durch eine in die
                              Gicht eingehängte Röhre aufgefangen wurde. Da dieser Ofen nur bis 6 oder 7 Fuß von
                              dem Gichtrande entfernt, gefüllt werden konnte, wo er (wegen der starken Wölbung des
                              Schachtes in der Nähe der Gicht) 13 1/2 Fuß weit war, so war offenbar eine ganz neue
                              Ofenform in Betrieb, nämlich ein Ofen von 37 Fuß Höhe statt 44, mit einer 13 1/2 Fuß
                              statt 8 Fuß weiten Gicht; und da sich die Erze nicht dicht an die Wände anlegen,
                              weil sie sich dort nicht in einander schieben können wie in den Centraltheilen des
                              Ofens, so müssen sich die Gase an den Wänden hinauf freier entwickeln. Dieß
                              bestätigte sich auch vollkommen, als man in der Nähe der Rast ein Loch durch die
                              Ofenwand bohrte; in einem Kranz, 2 Fuß von dem Futter entfernt, zeigten sich nämlich
                              die Schmelzmaterialien weißglühend, hingegen etwas weiter nach der Mitte zu fanden
                              sich Stücke von schwarzen Kohks und von Eisenstein der noch nicht rothglühend
                              geworden war. Der Aufgebeapparat wurde nun 5 Fuß höher angebracht, so daß die Gichtenoberfläche nur
                              in geringer Entfernung von der alten Oeffnung abstand, worauf der Ofengang wieder
                              der gewöhnliche wurde. Daß aber die verminderte Höhe nicht allein den unregelmäßigen
                              Gang des Ofens veranlaßte, hat sich seitdem herausgestellt; der Hohofen wurde
                              nämlich, da er reparirt werden mußte, ausgeblasen und seine Reparatur dann in der
                              Art ausgeführt, daß die Höhe 37 Fuß, die Gichtweite 7 1/2 und die Kohlensackweite 15
                              Fuß betrug. Derselbe Aufgebeapparat, welcher vorher schlechte Resultate gab, wurde
                              wieder angewendet und der nun seit dem Wiederanblasen fünf Jahre lang betriebene
                              Hohofen hat seitdem fortwährend eine bedeutende Production von
                              Gießerei-Roheisen gegeben, es werden alle Gase desselben benutzt und dennoch
                              fanden eben so wenig Störungen statt, wie bei einem Hohofen mit offener Gicht.
                           Hiermit scheint also der Schlüssel zur erfolgreichen Benutzung der Gase gefunden zu
                              seyn. Das Verschließen der Gichtöffnung hat keinen Einfluß auf die Wirksamkeit eines
                              bis oben hin voll gehaltenen Hohofens, dessen Schacht die zweckmäßigen Verhältnisse
                              besitzt. Unter der Gichtweite müssen wir den Durchmesser von demjenigen Theil
                              verstehen, welcher die mittlere Höhe der Erzgichten-Oberfläche repräsentirt
                              und nicht die der eigentlichen Schachtweite. Es entsteht nun die Frage, in welchem
                              Verhältniß diese Gichtweite zu der Kohlensackweite, als der größten Weite des
                              Schachtes stehe, und wie sich letztere zu der Höhe verhalten muß, um die höchste
                              Production und die größte Brennmaterialersparung zu erlangen. Dieses Ziel kann aber
                              nur dann erreicht werden, wenn die isothermischen Linien in dem Ofen parallel mit
                              dem Horizont sind, d.h. wenn die Temperatur der Schmelzmaterialien in irgend einer
                              gegebenen Höhe durch den ganzen horizontalen Querschnitt dieser Höhe die gleiche
                              ist, und folglich die Materialien in einem gleichartig vorbereiteten Zustande in die
                              Schmelzzone gelangen. Wir haben gesehen, daß wenn die Gicht eines Hohofens zu weit
                              ist, die erhitzten Gase eine größere Neigung haben an den Seiten als in der Mitte
                              aufwärts zu strömen, wodurch die Horizontalität der Linien von gleicher Temperatur
                              zerstört wird, so daß sie eine krumme Form erhalten, die convexe Seite nach Unten;
                              es werden daher Erze von verschiedener Temperatur und von verschiedenen Graden der
                              Vorbereitung jede horizontale Querschnittsfläche des Ofens einnehmen; indem
                              dieselben in die Schmelzzone hinabsinken und sich dort mischen, veranlassen sie um
                              so größere Nachtheile, je größer die Abweichung der Curven von einer horizontalen
                              Linie ist. Ist dagegen die Gichtöffnung eines Ofens im Verhältniß zu den anderen
                              Theilen zu eng, so werden die meisten Gase in der Mitte aufwärts strömen, wobei die
                              Beschickung rings an den
                              Wänden verhältnißmäßig ohne Einwirkung bleibt. Man wird leicht einsehen, daß alsdann
                              dieselben Nachtheile wie in dem vorhergehenden Falle eintreten müssen und daß die
                              isothermischen Linien nun nach Unten concav, statt convex werden, daher wie vorher,
                              jeder horizontale Querschnitt des Ofens, Erze von verschiedenen Temperaturen und von
                              verschiedenen Graben der Reduction oder Kohlung enthalten wird, je nach der Tiefe
                              die sie im Ofen erreicht haben. Mir selbst ist nie ein extremer Fall dieser Art
                              vorgekommen; auf dem Dowlais-Eisenwerk aber stand ein Ofen von 6 Fuß Weite in
                              der Gicht und von 18 Fuß Weite im Kohlensack, in einem schlechten Betriebe, der
                              jedoch dadurch verbessert wurde, daß man die Gicht auf 9 1/2 Fuß erweiterte; die
                              Production verdoppelte sich nun, während der Brennmaterialverbrauch per Tonne Roheisen auf die Hälfte sank, überdieß die
                              Qualität des Eisens besser wurde.
                           Ich habe bereits erwähnt, daß bei Hohöfen, die ursprünglich mit einer zu engen Gicht
                              versehen sind, der schlechte Betrieb durch einen conischen Aufgeber von geringem
                              Durchmesser verbessert werden kann. Eben so können die mit dem entgegengesetzten
                              Fehler behafteten, in der Gicht zu weiten Hohöfen, vorausgesetzt daß die Wände fast
                              senkrecht sind oder sich nicht rasch nach Unten zu erweitern, bis zu einem gewissen
                              Grade verbessert werden durch Anwendung eines so weiten Kegels, als er nur in die
                              Gicht eingelassen werden kann; denn dabei werden die Erze dicht an dem Schachtfutter
                              aufgegeben und die großen Stücke fallen nach der Mitte des Ofens zu, wodurch das
                              Ausströmen der Gase in dieser Richtung erleichtert wird, überdieß erhält die
                              Oberfläche der Gichten eine concave oder beckenförmige Gestalt, daher dem in der
                              Mitte aufsteigenden Strom ein geringerer Widerstand dargeboten wird.
                           Hinsichtlich der Frage, welche Form und welche Verhältnisse ein Hohöfen haben muß, um
                              die besten Resultate in Bezug auf Beschaffenheit des Roheisens und
                              Brennmaterialersparung zu erlangen, der Ofen mag nun mit einer offenen Gicht oder
                              mit einem Apparate zum Auffangen der Gase betrieben werden, gibt die Erfahrung
                              folgende Antwort. Wenn die Gicht halb so weit als der Kohlensack ist, so erlangt man
                              einen guten Betrieb und jede Abweichung von diesem Verhältnisse hat ernstliche
                              Störungen zur Folge. Die Höhe des Ofens muß aber auch in einem gewissen Verhältniß
                              zu dem größten Durchmesser stehen, um ein gleichförmiges Aufströmen der Gase durch
                              alle seine Theile zu sichern; denn wenn ein Ofen im Verhältniß zur Höhe zu weit ist,
                              so muß die Rast einen zu kleinen Winkel haben und es ist dann die Beschickung rings
                              an ihren Wänden zu entfernt von der directen Linie des aufsteigenden Gasstroms, so daß dieser auf die
                              Beschickung nicht gehörig einwirken kann. Die Verhältnisse welche ich empfehle, und
                              die sich auch in mehreren Fällen hinlänglich erprobt haben, sind folgende: Die Gicht
                              sey halb so weit als der Kohlensack oder der weiteste Theil des Schachtes, und es
                              liege der Kohlensack in nicht geringerer Tiefe, als sein Durchmesser beträgt. In
                              dieser Gegend sey der Schacht nach einer Curve profillirt, damit sie eine größere
                              Räumlichkeit erhält, als dieß bei der conischen Form der Fall wäre. Der Halbmesser
                              der Curve muß in der Verlängerung der Linie liegen, welche den größten Durchmesser
                              des Schachtes, d.h. den des Kohlensacks darstellt. Die Curve wird unterhalb des
                              Kohlensackes fortgeführt, bis sie den obersten Punkt der Rast trifft, mit welcher
                              sie keinen Winkel unter 70° machen darf. Die Rast reiche bis zu der durch die
                              Formen gehenden Ebene; die Höhe vom Kohlensack bis zu den Formen darf nicht geringer
                              seyn als der Durchmesser von jenem plus der Hälfte des
                              Durchmessers von der Ebene in der die Formen liegen.
                           Diese Verhältnisse geben einem Hohofen, welcher bei jeder gewählten Höhe die
                              größtmögliche Räumlichkeit besitzt und bei dessen Form kein Theil der
                              Beschickungsgichten der Einwirkung der Gasströme entzogen wird; ein solcher Ofen ist
                              in Fig. 15 im
                              Schachtdurchschnitt dargestellt. Wenn die Höhe das oben angegebene Verhältniß zum
                              Kohlensackdurchmesser übersteigt, so hat dieß keinen andern Nachtheil als daß ein
                              unnöthiges Opfer an Räumlichkeit gebracht wird. Die Höhe des Apparates zum Auffangen
                              der Gase, über der Gichtöffnung, muß je nach der Art des zum Aufgeben angewandten
                              Trichters regulirt werden. Der oben beschriebene nimmt, während er manche Vortheile
                              besitzt, viel Raum im Ofen ein und gestattet das Entweichen von Gas während des
                              Aufgebens. Wenn das Princip, nach welchem die Gichtgase, ohne Störung des
                              Hohofenbetriebes, gesammelt und abgeleitet werden können, einmal allgemeiner bekannt
                              ist, so wird wohl eine Aufgebevorrichtung erfunden werden, welche frei von diesen
                              Mängeln ist.
                           Wie man sieht, lege ich einigen Werth auf die Räumlichkeit eines Hohofens, welche
                              dadurch erzielt werden kann, daß man ihm eine größere Weite im Verhältniß zur
                              gewöhnlichen Höhe gibt; wie ich aber eben gezeigt habe, ziehen die Gase, wenn nicht
                              eine gewisse Verengung der Gicht vorgenommen wird, an den Wänden mehr hinauf als in
                              der Mitte. In Hohöfen, welche im Verhältniß zur Höhe eng sind, ist die Störung,
                              welche in Folge einer Abweichung von dem oben angegebenen Verhältnisse der
                              Gichtweite zu der Kohlensackweite eintritt, nicht sehr bedeutend; denn obgleich die
                              Gase in einem Theile des Ofens vorwalten können, so bleiben doch in diesem Falle in
                              denjenigen Theilen welche am wenigsten mit Gas versehen werden, noch Gase genug, um auf die Erze
                              die erforderliche chemische Wirkung auszuüben – und von dem mit Gasen in
                              Ueberfluß durchdrungenen Theil entweichen dieselben an der Gicht mit höherer
                              Temperatur als es der Fall wäre, wenn sie gleichförmig auf eine größere Erzmasse
                              eingewirkt hätten. Bei Oefen von 4200 Kubikfuß Inhalt fand ich die Temperatur der
                              entweichenden Gase = 640° F. (337,7° C.); aber bei einem Ofen von 6000
                              Kubikfuß Inhalt betrug die Temperatur der entweichenden Gase nur 360° F.
                              (182,2° C.) und es fand daher ein Unterschied von 280° F.
                              (155,5° C.) statt. Da nun die Wirksamkeit eines Hohofens in dem Ueberschuß der in der Verbrennungszone erzeugten
                              Temperatur über der zur Schmelzung der Erze erforderlichen besteht, so folgt, daß
                              das Hinzukommen von diesen 280° (155,5°) Hitze, welche von den Erzen
                              zurückgehalten und abwärts geführt wurden, eine wichtige Rolle bei der
                              Brennmaterialersparung spielt. Rehmen wir z.B. an, der Schmelzpunkt der Erze betrage
                              2750° F. (1510° C.), die Temperatur steige aber in einem mit kalter
                              Gebläseluft betriebenen Hohofen auf 3250° F. (1787,5° C.) so haben wir
                              eine Effectivkraft von 500° F. (277,7° C.), welche zur Schmelzung der
                              Erze verbraucht oder latent gemacht werden kann. Steigert man hingegen durch
                              Anwendung von erhitzter Gebläseluft die Temperatur auf 3500° F.
                              (1926,6° C.), so wird die Effectivkraft 750° F. (396,6° C.),
                              und in dieser Steigerung derselben besteht bekanntlich der Vortheil, welchen die
                              Anwendung heißer Gebläseluft gewährt. Ob nun der noch hinzukommende
                              Temperaturüberschuß von Oben oder von Unten geliefert wird, kann keinen Unterschied
                              in den Resultaten machen; daher der Vortheil, welchen man von der größern Absorption
                              von Wärme aus den Gasen bei einem großen Ofen in Vergleich mit einem kleinen zu
                              erwarten hat, vorausgesetzt daß beide in einer gegebenen Zeit gleiche
                              Brennmaterialmenge verbrauchen.
                           Das Princip, auf welchem diese Ersparung beruht, fand bisher nicht die verdiente
                              Beachtung, was vielleicht daher rührt, daß die Hohöfen schon eine Reihe von Jahren
                              hindurch eine bedeutende Räumlichkeit erlangt haben, oder weil die Vergrößerung
                              derselben oft nur durch übermäßige Erweiterung der Gicht bewerkstelligt wurde,
                              wodurch man die Vortheile wieder verlor, die man dadurch hätte gewinnen sollen, daß
                              man die Gase veranlaßte, sich mehr nach den Seiten des Ofens hin abzulenken. Wenn
                              jedoch kleine Hohöfen um das Doppelte oder Dreifache ihres früheren Inhalts
                              vergrößert werden, so treten die Wirkungen viel deutlicher hervor, denn es stellt
                              sich eine Brennmaterialersparung von 150 bis 200 Proc. heraus. Bei einem großen
                              Hohofen, der einen räumlichen Inhalt von 6000 Kubikfuß hat, und dessen Gase nur mit
                              einer Temperatur von 360° F. ausströmen, wird es aber fraglich, ob eine weitere Vergrößerung
                              desselben noch viele Vortheile gewähren kann, wenn er dabei dieselbe
                              Brennmaterialmenge und dieselbe Luftmenge in der Stunde verbraucht wie vorher. Die
                              nothwendig vergrößerte Höhe müßte eine entsprechende zerquetschende Wirkung auf das
                              Brennmaterial äußern und dadurch würde wahrscheinlich die geringe
                              Temperatursteigerung, welche außerdem zu erwarten wäre, unmöglich gemacht. Dagegen
                              könnten viele Oefen von gewöhnlicher Construction mit sehr großem Vortheil auf die
                              doppelte Räumlichkeit bei derselben Höhe gebracht werden.
                           Da ich bei der vorliegenden Arbeit nicht beabsichtigte im Allgemeinen auf die Theorie
                              der Hohöfen einzugehen, so begnügte ich mich, das Erforderliche davon mitzutheilen,
                              um nachstehende Folgerungen zu erläutern und zu begründen:
                           1) Daß bei einem, in zweckmäßigen Verhältnissen construirten Hohofen von großer
                              Räumlichkeit die Gase nicht anders aufgefangen und abgeleitet werden können, als aus
                              einer Kammer über der Gichtöffnung, d.h. nachdem sie den Ofen wirklich verlassen
                              haben; und daß dabei der Durchmesser des Aufgebekegels nicht größer seyn darf als
                              die Hälfte des Gichtdurchmessers, damit die Beschickung gleichförmig über die ganze
                              Gichtoberfläche vertheilt werden muß, mag die Größe der Stücke seyn, welche sie
                              wolle.
                           2) Daß Hohöfen mit zu engen Gichtöffnungen im Verhältniß zu der Weite des
                              Kohlensackes, bei denen die meisten Gase den mittlern Theil hinaufziehen, daher an
                              den Seiten ein Segment mit niedriger Temperatur bleibt, in ihrem Betriebe dadurch
                              verbessert werden können, daß man in der Nähe der Gicht einen Theil der Gase von den
                              Seiten her ableitet; dieß wird dadurch bewirkt, daß man entweder einen Cylinder von
                              geringer Höhe in die Gichtöffnung einhängt, oder Oeffnungen in der Seite des
                              Schachtes an der Gicht anbringt. Es ist einleuchtend, daß in beiden Fällen ein Theil
                              der Gase von der Mitte nach den Seiten des Schachtes hingeleitet und folglich
                              daselbst die Temperatur erhöht wird.
                           3) Daß bei ähnlichen Oefen sämmtliche Gase gesammelt werden können und nebstdem eine
                              Betriebsverbesserung erzielt wird, wenn man in der Gichtöffnung einen kleinen
                              conischen Aufgeber anbringt; dadurch wird nämlich die Höhe des Ofens vermindert, die
                              Gichtöffnung aber erweitert. Der Verlust an Räumlichkeit wird durch die auf diese
                              Weise veranlaßte Ablenkung des aufsteigenden Gasstroms nach den äußern Theilen der
                              Erzgichten mehr als ausgeglichen.
                           
                           4) Daß auch der Betrieb der Oefen mit zu weiten Gichten verbessert werden kann, indem
                              man in der Mitte eine Röhre einhängt, um einen Theil des Gases aus der Achse des
                              Ofens abzuleiten; da nämlich in diesem Falle die aufsteigende Säule an der
                              Peripherie überwiegt, so wird die Ablenkung eines Theils derselben nach der Mitte
                              die dort niedrigere Temperatur erhöhen.
                           5) Daß bei ähnlichen Oefen, deren Schächte nahezu cylindrisch sind, sämmtliche Gase
                              dadurch benutzt werden können, daß man einen großen conischen Aufgeber anwendet, der
                              die Gicht fast ganz ausfüllt. Die größern Erzstücke rollen dann nach der Achse des
                              Schachtes zu und erleichtern also dort den Durchgang des heißen Gasstroms, so daß
                              die Temperatur aller Materialien in jedem Querschnitt des Schachtes ausgeglichen
                              wird. Der Verlust an Inhalt durch den Raum, welchen der Aufgeber beansprucht, wird
                              hiedurch compensirt und der Ofen in gutem Betriebe erhalten.
                           6) Daß es für die Brennmaterialersparung und die Qualität des erblasenen Roheisens
                              von viel größerer Wichtigkeit ist, daß die Gase, nachdem sie die obere Gränze der
                              Schmelzzone verlassen haben, der sämmtlichen aufliegenden Masse auf deren ganzen
                              Querdurchschnitt einen gleichen Hitzgrad mittheilen und folglich eine äquivalente
                              chemische Veränderung derselben bewirken, als eine Vergrößerung der Räumlichkeit
                              vorzunehmen, in der Absicht mehr Hitze von dem aufsteigenden Strom zu absorbiren, wo
                              dann obige Bedingungen nicht mehr erfüllt werden.
                           7) Daß aber, wenn diese Bedingungen erfüllt werden, die
                              Brennmaterial-Ersparung um so größer seyn muß, je größer der Inhalt des Ofens
                              ist.
                           8) Daß die Wirkung der conischen Aufgeber auf eine gewisse Gränze beschränkt ist,
                              weil sie ihren Zweck, die aufsteigenden Gase von den Seiten des Schachtes nach der
                              Mitte abzulenken, nur mehr ungenügend erfüllen, sobald die Höhe des Ofens
                              verhältnißmäßig gering und dessen Gicht sehr weit ist, – wie Fig. 17 zeigt.
                           9) Daß bei engen Hohöfen, deren Räumlichkeit im Verhältniß der eingeblasenen
                              Windmenge klein ist, jede Vorrichtung zum Auffangen der Gase auf der Gicht, ohne
                              Benachtheiligung des zu producirenden Roheisens angewendet werden kann; dieß beruht
                              darauf, daß eine große Menge reducirender und kohlender Gase von hoher Temperatur
                              alle Theile des Ofens durchzieht und die erforderlichen chemischen Veränderungen der
                              Erze vor deren Verschmelzung hervorbringt; dagegen würde eine Abweichung des
                              aufwärts gehenden Gasstroms von seinem gewöhnlichen Laufe in dem obern Theile eines
                              solchen Ofens, ihren Einfluß nicht so weit hinab ausdehnen, als in einem weitern
                              Ofen; oder mit anderen Worten, es kann eine Abweichung der isothermischen Linien von
                              der horizontalen Lage erst dann beginnen, wenn ein hoher Punkt in dem Ofen errreicht
                              ist. Aber einen Brennmaterialverlust, der einer gewissen Verminderung der
                              Räumlichkeit entspricht, muß man sich gefallen lassen.
                           10) Daß bei dem Bau neuer Hohöfen, oder bei dem Einsetzen neuer Kernschächte oder
                              Futter in alte Oefen, Einrichtungen zum Auffangen sämmtlicher Gase mit sicherm
                              Erfolg getroffen werden können.
                           Fig. 15 zeigt
                              den senkrechten Durchschnitt eines Hohofenschachtes, welcher die von mir
                              vorgeschlagene Gestalt und Verhältnisse besitzt und mit einer Gaskammer und einem
                              Aufgebeapparat zum Auffangen aller Gase versehen ist.
                           Fig. 16.
                              Großer Hohofen, in dessen Gicht ein enger Cylinder eingelassen ist. Bei demselben
                              strömten fast alle Gase an den Seiten aufwärts und veranlaßten sehr bedeutende
                              Betriebsstörungen; als aber das untere Ende des Cylinders auf 9 1/2 Fuß erweitert
                              wurde, während das obere Ende die frühere Weite von 7 Fuß beibehielt, wurde zwar
                              weniger Gas gesammelt, hingegen der Betrieb verbessert.
                           Fig. 17. Ein
                              ähnlicher Ofen, mit einem conischen Aufgeber versehen, wodurch seine Höhe um 7 Fuß
                              vermindert, die Gichtöffnung hingegen auf 13 1/2 Fuß Durchmesser vergrößert wurde;
                              bei demselben strömten die Gase ebenfalls in zu großem Verhältniß an den Seiten
                              aufwärts und veranlaßten dieselben Unregelmäßigkeiten.
                           Fig. 18.
                              Derselbe Ofen wie in Fig. 16, jedoch mit einem
                              Raum zum Sammeln der Gase über der Oberfläche der Gichten versehen, die bis zum
                              Rande der alten Oeffnung aufgegeben wurden. In Folge dieser Einrichtung konnten nun
                              alle Gase aufgefangen werden, ohne daß der Betrieb des Hohofens in Beziehung auf
                              Brennmaterialersparung und Güte des Roheisens etwas zu wünschen übrig ließ.
                           
                        
                     
                  
               Tafeln
