XXXIV. James Spence's Verbesserungen in der Puddelstahl-Fabrication. Aus dem Mechanics' Magazine, Mai 1859, S. 302. Mit einer Abbildung auf Tab. II. Spence's Verbesserungen in der Puddelstahlfabrication. Der Zweck des Stahlpuddelprocesses ist bekanntlich der, das Roheisen zu entkohlen, bis es den Kohlenstoffgehalt des Stahls besitzt, und hernach eine weitere Entkohlung zu vermeiden, weil sonst Stabeisen entsteht. Daraus folgt, daß in dem ersten Stadium des Processes eine bedeutende Menge Sauerstoff von der durch den Ofen strömenden Luft zur Verbrennung des im Roheisen enthaltenen Kohlenstoffs abgegeben werden muß, während im zweiten Stadium das Metall vom Sauerstoff unberührt bleiben sollte; mit anderen Worten, das Stahlpuddeln erfordert in dem ersten Stadium Hitze mit Sauerstoff, und im zweiten Stadium Hitze ohne Sauerstoff. Mit den bis jetzt beim Stahlpuddeln benutzten Oefen war es aber schwierig der letztern Bedingung zu entsprechen, was nur mit großem Aufwand von Cinders und andern Materialien, durch Verschluß des Registers in dem letztern Zeitabschnitt des Processes bewerkstelligt werden konnte. Dabei gieng die Gleichartigkeit des Productes hauptsächlich von der Geschicklichkeit des Puddlers ab, und außerdem hatte der Verschluß des Registers den Nachtheil, eine Temperaturverminderung zu veranlassen, wodurch die letzte Bearbeitung des Eisens auf dem Herde, nämlich das Zusammenschweißen und Luppenmachen, verzögert wird. Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden und ein gleichförmigeres Product zu erzielen, construirt Spence die Puddelöfen auf folgende Weise. – Der Ofen erhält zwei Roste hinter einander, die durch eine Brücke von einander getrennt sind; die Aschenfälle unter den Rosten sind von allen Seiten umschlossen und haben an einer Seite eine Thür. Beide Roste haben gleiche Länge, etwa 3 Fuß 3 Zoll, während die Breite des innern ungefähr 2 Fuß 4 Zoll und diejenige des äußern ungefähr 1 Fuß 9 Zoll beträgt; die Stäbe des ersten oder äußern Rostes liegen etwa 4 Zoll unter der Ebene der Stäbe des zweiten oder innern Rostes. Wenn also die Thür am Aschenraum des innern oder zweiten Rostes geschlossen ist, so kann keine Luft durch die glühenden Kohlen auf demselben strömen, während die Luft, welche auf ihrem Wege durch den ersten oder äußern Rost der Verbrennung entgieng, bevor sie den Herd des Puddelofens erreicht, über die glühenden Kohlen des zweiten Rostes weggehen muß und dadurch ihren rückständigen Sauerstoff verliert. Die erste Feuerbrücke I, nämlich diejenige welche die beiden Roste trennt, ist in gewöhnlicher Weise construirt, die zweite aber K, welche den innern Rost von der Herdsohle trennt, erhält folgende Einrichtung: statt der obersten Lagen von feuerfesten Ziegelsteinen wird auf der Mauer eine förmige Röhre von feuerfestem Thon befestigt, welche am einen Ende geschlossen ist, durch das andere aber mit einem Strome gepreßter Luft versehen wird; die dem Eisen zugekehrte Seite der Röhre ist mit einem langen Schlitze versehen, durch welchen der Gebläsewind direct auf das Metall strömt. Fig. 14 ist ein Längendurchschnitt eines nach der Spence'schen Einrichtung erbauten Puddelofens. A, A. sind die äußeren Ofenmauern; B, B ist das Gewölbe oder die Kappe; C, C ist die Herdsohle und D, D die Esse. E ist der erste oder äußere Rost mit seinem Aschenfall F, welcher von allen Seiten umschlossen und an einer Seite mit einer Thür versehen ist; G ist der zweite oder innere Rost mit seinem Aschenfall H, welcher ebenfalls umschlossen und mit Thür versehen ist. I ist die erste Feuerbrücke, welche die zwei Roste trennt; K ist die zweite Feuerbrücke, deren oberer Theil, wie schon erwähnt, aus einer halbkreisförmigen Röhre L, L von feuerfestem Thon besteht, die am einen Ende verschlossen ist und deren innere oder dem Ofenherd zugekehrte Seite mit einem engen Spalt M, M, versehen ist; an ihrer offenen Seite wird dieser Röhre Gebläseluft zugeführt, welche durch den Spalt auf den Herd strömt. Dieser Ofen wird folgendermaßen betrieben. – Es werden etwa 480 Pfund Roheisen chargirt und während dasselbe einschmilzt, die Thüren der beiden Aschenfälle F und H offen gelassen, um auf beiden Rosten ein sehr lebhaftes Feuer unterhalten zu können. Sobald das Roheisen geschmolzen ist, handelt es sich darum, den überschüssigen Kohlenstoffgehalt daraus zu entfernen; zu diesem Zweck wird die Aschenfallthür des äußern oder ersten Rostes F geschlossen und diejenige des innern Rostes H ganz geöffnet, auch Gebläseluft durch die hohle Feuerbrücke L auf die Oberfläche des geschmolzenen Roheisens geführt. Das Eisen wird nun dem gewöhnlichen Puddeln unterworfen, so daß jedes Theilchen der entkohlenden Einwirkung des Sauerstoffes ausgesetzt wird. Wenn das Puddeleisen starr zu werden beginnt (was der englische Hüttenmann mit coming to nature bezeichnet), so ist der Kohlenstoff auf dasjenige Verhältniß vermindert, welches den Stahl bildet, und da dieser minder flüssig ist, als Guß- oder Roheisen, so geht das Metall aus dem flüssigen Zustand in den starren über. Der Beginn dieser Umwandlung wird durch das Erscheinen von Körnern auf der flüssigen Oberfläche angezeigt. Sobald man diese Körner wahrnimmt, stellt man das Einströmen des Windes durch die hohle Feuerbrücke L ab, öffnet die Thür des Aschenraums F und schließt diejenige des Aschenraums H. Es wird daher jetzt die erforderliche Hitze zum Zusammenschweißen des Eisenklümpchen und zum Luppenmachen auf dem äußern Rost erzeugt, während die unverbrannt durch denselben strömende Luft, da sie über die glühenden Kohlen des innern Rostes strömen muß, ihres rückständigen Sauerstoffs beraubt wird, so daß sie nicht mehr oxydirend wirken kann. Die Anwendung dieses Verfahrens gewährt offenbar einen großen Vortheil, weil die unsichere Geschicklichkeit des Puddlers durch eine mechanische Einrichtung ersetzt wird. Die gebildeten und aus dem Ofen genommenen Luppen werden auf gewöhnliche Weise unter dem Hammer gezängt und dann weiter verarbeitet. Die Thüröffnung des vordern Rostes kann, statt an der Seite, auch wie bei den gewöhnlichen Puddelöfen, an dem Ende angebracht werden. Soll harter Stahl erzeugt werden, so ist es vortheilhaft nur eine Roheisensorte anzuwenden, am besten die aus Rotheisenstein erzeugte; will man aber einen weichen Stahl darstellen, so ist es besser, verschiedene Roheisensorten mit einander zu chargiren und einzuschmelzen. Gewöhnlich werden dem flüssigen Roheisen Flußmittel oder Salze zugeschlagen, deren Erfolg aber von ihrer gleichartigen und sorgfältigen Vertheilung durch die ganze Masse des Eisens abhängt. Soll ein sehr guter Stahl erzeugt worden, so ist es am zweckmäßigsten Salmiak als Fluß anzuwenden, während kohlensaures Natron (calcinirte Soda) ebenfalls ein sehr brauchbarer Zuschlag in diesem Falle ist. Wird ein wohlfeiler Zuschlag verlangt, so ist Kochsalz zu empfehlen. Die Menge dieser Zuschläge richtet sich nach der Beschaffenheit des angewandten Roheisens. In allen Fällen muß aber die zuzuschlagende Substanz als feines Pulver in den Ofen gebracht und so genau als möglich mit dem flüssigen Roheisen, sobald dasselbe aufzukochen beginnt, vermischt werden.