Titel: | Studien über die Ausnützung der Wärme in den Oefen der Hüttenwerke; von Dr. C. F. Dürre in Aachen. |
Autor: | Ernst Friedrich Dürre |
Fundstelle: | Band 220, Jahrgang 1876, Nr. , S. 246 |
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Studien über die Ausnützung
der Wärme in den Oefen der Hüttenwerke; von Dr. C. F. Dürre in
Aachen.
Gruner und Dürre, über die Ausnützung der Wärme
in den Oefen etc.
Die Fragen der Wärmeerzeugung und Wärmeausnützung sind erst seit
wenig Jahren auf die Scene literarischer Debatte getreten. Die
erste bedeutende Anwendung calorimetrischer Resultate auf
technische Probleme ist durch Carl Schinz geschehen, dessen
„Wärmemeßkunst“ (Stuttgart 1858),
„Documente betr. den Hohofen“ (Berlin
1868), Revision derselben in Dingler's polytechn. Journal, 1870
194 307 ff. (und in besonderem
Abdruck) eine Fülle von Resultaten langjähriger Mühe und Arbeit
bieten und lange nicht so gewürdigt worden sind, als sie es
verdienen. Daran schließen sich die Arbeiten von Lürmann und von dem Referenten
einerseits, von Bell und Gruner anderseits an, während Gillot in einer speciellen Reihe von
Arbeiten über Holzverkohlung und Holzkohlenbetrieb (Paris,
Lacroix), Vicaire, Krans u. A.
ebenfalls und gegenseitig unabhängig sich mit der calorischen
Statik verschiedener Apparate beschäftigten. Daß in einem
neubetretenen Feld nicht sofort Alles glatt und ohne Reiben,
ohne Irren und ohne Widerspruch abgehen würde, war
vorauszusehen; daß aber hier und da auch ein
„flüchtiges Ignoriren“ früherer Arbeit
möglich werden würde, ließ sich weniger erwarten.
Während Schinz unbedingt die Priorität
des Angriffes auf diesem schwer zugänglichen Gebiete
zuzusprechen ist, und während dieses auch von Lürmann und vom Verfasser trotz
abweichender Ansichten stets anerkannt worden ist, geht Bell, einer der Besitzer von Clarence
Works bei Middlesbro' und Mitglied der Firmen Bell zu Durham und Newcastle, ohne
Rücksichtnahme auf die Vorarbeiten von C. Schinz vor; er operirt nicht mit kleinern Apparaten,
sondern mit den Hohöfen seines eigenen Werkes. Nachdem er eine
Zeit lang experimentirt, berichtet er dem Iron and Steel Institute über die Chemie des Hohofens.
Obwohl Bell dabei stets den
Standpunkt des nicht streng wissenschaftlich geschulten
Praktikers wahrt, und er auch manche Voraussetzungen macht, die
bei näherer Prüfung die Kritik nicht aushalten, so haben doch
seine Aufschlüsse bedeutendes Aufsehen erregt und Anstoß zu
Studien Anderer gegeben. Zunächst übersetzte und bearbeitete Tunner die Bell'schen Mittheilungen für
das deutsche Publicum und hat durch sein günstiges Urtheil sehr
viel dazu beigetragen, den Bell'schen Behauptungen Eingang zu
verschaffen. Demnächst aber beschäftigten sich L. Gruner in Paris und Akerman in Stockholm speciell mit der Chemie und Physik
des
Hohofens und sorgten für mehr wissenschaftliche und
systematische Behandlung der Sache.
Gruner veröffentlichte 1872 in den Annales des Mines, 7. Serie Bd. 2 seine
Etudes sur les hauts-fourneaux, in
denen wesentlich nicht auf den Resultaten der mehrfach
wiederholten Versuche und Rechnungen von C. Schinz, sondern auf den Folgerungen Bell's weitergebaut worden ist. Da einige
der Voraussetzungen Bell's nach dem
Urtheil wissenschaftlich gebildeter Techniker nicht vollkommen
zutreffen, ist die ganze mühevolle und verdienstliche Arbeit Gruner's im Ganzen nicht so erfolgreich,
wie sie sonst hätte sein können.
Bei der Durcharbeitung der ganzen Verhältnisse des Hohofens hat
aber Gruner den Mangel sicherer
calorimetrischer Versuchsresultate für Schmelzwärmen etc.
verschiedener metallurgischer Materialien und Producte schwer
empfunden und sich unmittelbar und im Anschluß an seine Arbeit
zur Vornahme verschiedener Versuche entschlossen. Die erste
dieser Versuchsreihen ist in den Annales
des Mines, 1873 7. Serie Bd. 4 veröffentlicht und als
Anhang einer Uebersetzung der Hohofenstudien Gruner's durch C. Steffen in deutscher Sprache herausgegeben worden. Die
zweite Versuchsreihe ist vor einigen Monaten in den Annales des Mines, 1875 7. Serie Bd. 8
S. 160 erschienen und gibt dem Ganzen einen gewissen Abschluß;
man kann jetzt eine Reihe von einfachen Hüttenprocessen sicherer
beurtheilen, als wohl früher.
Die sämmtlichen Resultate der Versuche Gruner's sind im Folgenden zusammengestellt:
1)
Hohofenschlacken.
c
Strengflüssigste Schlacken
enthalten beim Austreten aus den Oefen nie über
500
Gewöhnlicher Temperaturdurchschnitt
450
Einzelne leichtflüssigere
Schlacken (Givors, Beaucaire, Decazeville etc.)
400–450
2)
Gläser.
Weißes Glas bedarf, um
geblasen zu werden, einer Wärmemenge von
415–420
Gewöhnliches Flaschenglas
380–400
3)
Metallschlacken.
Mangan- und Eisensilicate aus dem Martinofen erfordern
zum Schmelzen
410–415
Bi- und Trisilicatschlacken des
Kupfererzschmelzens
405–410
4)
Mehrbasische
Bisilicatschlacken.
Die Mansfelder und Schmölnitzer Rohschlacken erfordern
zum Schmelzen
355
Beim Austreten aus den Oefen haben sie in der
Regel
380–400
5)
Eisenfrisch- und
Bleiofenschlacken.
Schlacken mit über 30 Proc. Kieselsäure
absorbiren
320–330
Schlacken mit weniger als 28 bis 30 Proc. Kieselsäure
brauchen, wenn sie mehrere Basen enthalten, aber kein
Eisenoxydul
275–300
6)
Roheisen.
Reine Eisensorten mit normalem Kohlengehalt absorbiren
beim Schmelzen
225–230
Siliciumreiche Eisensorten mit geringem
Kohlenstoffgehalt erfordern dagegen
250
7)
Kupfer.
Kupfer, obwohl es bei derselben Temperatur in Fluß
kommt wie das Roheisen, braucht doch nur
160–165
(Seine latente Wärme ist 30c.)
8)
Steine und Leche.
Kupfersteine erfordern beim
Schmelzen
230–240
enthalten aber gewöhnlich beim Verlassen des
Ofens
270–280
Bleisteine absorbiren unter
gleichen Temperaturen wie die Kupfersteine 35 bis 40c weniger, bleiben stets mehr oder minder
teigig.
9)
Blei zeigt wie das Platin
eine sehr geringe specifische Wärme und absorbirt bei
1100 bis 1200° nicht mehr als
50.
Die Versuche sind jedesmal mehrfach wiederholt und controlirt
worden; die untersuchten Substanzen stammten aus der Sammlung
für Metallurgie der Bergschule zu Paris.
Die angewendeten Schmelzapparate waren:
1) ein Perrot-Wiesnegg'scher Ofen mit
Benützung des Leuchtgases;
2) ein Audouin-Deville'scher Ofen mit
Benützung des Theeröles oder rohen Petroleums.
Der letztere erwies sich ausgiebiger und leistungsfähiger als der
erstere, trotzdem daß die erzielte Temperatur im Gasofen
ebenfalls eine sehr hohe war. — Bekanntlich hat man schon
anderweitig die Erfahrung gemacht, daß strengflüssige
metallurgische Proben im Gasofen nicht ausgeführt werden können,
wenigstens nicht mit gleicher Sicherheit wie im Windofen.
Nachdem Gruner die mitgetheilten
Werthe für die Schmelzwärmen verschiedener metallurgisch
interessanter Körper durch die angeführten Versuche erlangt
hatte, konnte er mit einiger Sicherheit daran gehen,
verschiedene dem gleichen Zweck dienende Oefen in Bezug auf die
Wärmebenützung auf den Nutzeffect zu
untersuchen. Dies war zwar schon von Seiten des Verfassers für
die verschiedenen Gießereiöfen geschehen (vgl. 1871 199 366) Berg- und Hüttenmännische Zeitung, 1870 S. 195) und
hatte schon zu interessanten Vergleichen zwischen den einfachen
Windöfen, dem Schachtofen und dem Flammofen geführt. Auch in
seinem „Handbuch des gesammten
Eisengießereibetriebes“ hatte der Verfasser die
gesammelten Betriebsresultate verschiedener Oefen gleicher Art
benützt, um mit Hilfe der von Schinz
früher gegebenen Werthe für die Wärmecapacität des Roheisens in
hoher Temperatur und unter Annahme einer Gießtemperatur von
1500° den Antheil zu berechnen, welcher von der gesammten
Wärmeproduction des Ofens auf den eigentlichen Zweck, das
Metallschmelzen, kommt.
Wenn daher Gruner im Eingang der
vergleichenden Untersuchung über die Nutzeffecte in den
metallurgischen Feuerungen sagt, daß seines Wissens keine
zusammenfassende Arbeit darüber unternommen worden sei, obwohl
man bereits wisse, daß bei sehr vielen Operationen der
Metallurgie nur ein geringer Bruchtheil der producirten Wärme
benützt würde, so ist das, nach Obigem, nur zum Theil
richtig.
Muß aber der Verfasser für sich und seine Vorgänger eine gewisse
Berechtigung älterer Mitarbeiterschaft in der Sache hierdurch in
Anspruch nehmen, so gesteht er ebenso gern den Gruner'schen Studien das Verdienst der
größern Ausdehnung, der allgemeinern Anwendung zu und ist mit
dem berühmten Herausgeber der einzigen wissenschaftlich
durchgearbeiteten Metallurgie, die wir besitzen, der Ansicht,
daß es sehr nützlich sei, in möglichst präcisem Ausdruck zu
ermitteln, welches die Vorzüge und die Fehler der
hauptsächlichsten Ofenarten im Punkt des Brennstoffverbrauches
seien.
Die folgende Analyse der Gruner'schen
Arbeit ist vervollständigt und vermehrt durch eine nicht
unbedeutende Anzahl neuer Beispiele, deren Grundlagen der
Verfasser theils dem Text des Jordan'schen Atlasses, den Arbeiten von Kerl, Wedding, Leuschner, Perissé, Krans
u. A., sowie seiner eigenen Erfahrung entnommen, theils durch
Correspondenz mit verschiedenen Werksleitungen erlangt hat.
Besonders zu Dank verpflichtet ist der Verfasser den Directionen
des „Hörder Berg- und
Hüttenvereins“, des Walzwerkes Espérance zu Lüttich, der Eisenfabrik Ougrée, der Rheinischen Spiegelmanufactur
Herzogenrath u. A.
Allgemeines.
Die Schwierigkeiten der folgenden Vergleiche sind groß und die
Fehlerquellen zahlreiche; deshalb bezeichnet auch Gruner (und der Verfasser kann ihm nur
beistimmen) seine Arbeit als einen Versuch, der geeignet sein
soll, die Vortheile einer vollständigen und durch genaue
Beobachtungen unterstützten Untersuchung in helles Licht zu
stellen. Gruner betont weiter (was
den Verfasser s. Z. hauptsächlich zur vergleichenden
Untersuchung der Gießereiöfen veranlaßt hat), daß man, um die
verschiedenen Typen von Oefen vergleichen zu können, solche
Ausführungen wählen müsse, welche sich auf ganz einfache Operationen bezögen. Es müssen,
um die calorische Leistung verschiedener Wärmeentwickler zu
beurtheilen, ausgeschlossen sein:
α) alle oxydirenden Operationen, die
stets Wärme entwickelten;
β) alle reducirenden Processe, die
stets mehr oder minder große Wärmemengen verschluckten.
Demnach bleibt als einfachste
Ofenthätigkeit nur die eigentliche Schmelzung, obwohl auch in deren Bereich accessorische und
beiläufige Reactionen chemischer Natur auftreten, die in etwas
die Thatsache einfacher Schmelzung compliciren. Sie sind aber
meist im gleichen Sinne bei allen Oefen entwickelt und
beeinflussen sie nur in relativ geringem Maß, so daß der
Vergleich für den Augenblick dadurch ziemlich wenig tangirt
wird.
Gruner hat sich in Folge dessen
beschränkt, die Oefen zu vergleichen, die zur Schmelzung von Metallen, von Metallen und Silicaten, sowie von Silicaten allein dienen. Nur einzelne Beispiele führen
auch die Steine und Leche in den Kreis der Betrachtungen.
Ein zweiter Punkt, den Gruner betont, ist die Bestimmung der entwickelten Wärme. Man kann in der That
die Leistung des Ofens in verschiedener Weise auffassen.
Es ist bekannt, daß Kohle, das Hauptverbrennungselement der
technisch angewendeten Brennstoffe, entweder zu Kohlenoxyd, oder
zu Kohlensäure, oder zu einem Gemisch beider verbrennt. —
Im erstern Fall entwickelt die Kohle 8080 oder rund 8000c, im
andern Fall nur 2473 oder rund 2400c; der dritte Fall, der gewöhnlichere, weist die complicirtesten
Verhältnisse auf, indem es sich um directe Entwicklung von
Kohlensäure, um directe Entwicklung von Kohlenoxyd und um
Entwicklung von Kohlensäure aus Kohlenoxyd durch Eintreten
weiterer Oxydation handelt.
Das in Folge dessen sich bildende Gemisch ist in den
verschiedenen Zonen eines Ofens und unter verschiedenen
Betriebsverhältnissen sehr veränderlich und kann in seiner
Zusammensetzung kaum supponirt,
sondern muß durch häufige chemische Analysen untersucht
werden.
Gruner beklagt den Mangel an
Gasanalysen und empfiehlt den Apparat von OrsatVgl. 1875 217 * 220. 1876 219 420., der hinreichend einfach ist, um in der
Praxis anwendbar zu erscheinen.
Selbst dann aber, wenn man die Zusammensetzung der Gase an
einzelnen Stellen eines Ofens kennt, bieten die einzelnen
concreten Beispiele noch Schwierigkeiten genug, denn man weiß
immer noch nicht, wieviel Kohlensäure von der ermittelten Menge
sich durch Oxydation von Kohlenstoff direct und wieviel sich durch Oxydation von zu Kohlenoxyd
vergaster Kohle indirect gebildet
hat.
Durch das Hineinziehen der latenten Wärme
des Kohlenstoffdampfes, welche auf 3134 oder rund 3200c
angenommen werden kann, modificiren sich manche bisher giltigen
Auslegungen metallurgischer Verbrennungs- und Heizprocesse.Bgl. den
sehr wichtigen und interessanten Abschnitt in Gruner: Traité de
métallurgie — métallurgie générale, I p. 45 (28) und
den Aufsatz von Bethke und Lürmann (1876 220 182): Das Welter'sche Gesetz und die latente
Vergasungswärme des Kohlenstoffes.
Gruner theilt die Hauptofenformen der
Metallurgie in nachstehende Gruppen: Windöfen, Herde, Flammöfen, Galeerenöfen, Schachtöfen.
Gegen diese Eintheilung ist manches einzuwenden; vor Allem fehlt
ihr die nöthige theoretische Schärfe, da z. B. die eigentliche
Feuerung in Windöfen, Flammöfen und Galeerenöfen ziemlich gleich ist, sobald es sich um festen
Brennstoff handelt, der auf einem Rost verbrennt, und da ebenso
Herde und Schachtöfen sich ziemlich nahe stehen. Will man außer dem
Charakter der Feuerung noch die Eigenthümlichkeiten der
Anwendung der Wärme als Grundlagen der Classification benützen,
so ist es besser Wind- und Galeerenöfen als Gefäßöfen zu vereinen
und zu den vier alten von Karsten
schon aufgeführten Gruppen zurückzukehren: Gefäßöfen, Flammöfen, Herde und Schachtöfen.
Vergleichende
Rechnungen.
1) Stahlschmelzen in Tiegeln in einem
Windofen.
Guter gewöhnlicher Stahl erfordert, wenn er in Chargen von 20 bis
25k pro Tiegel geschmolzen wird, für 100k
300k gute Kokes oder 250k Kohlenstoff, wenn 4 Tiegel in
einem Ofen stehen, wie das früher allgemein war.
Man verbraucht mithin pro 1k Stahl: 8080 × 2,5 = 20
200c, vorausgesetzt, daß aller Kohlenstoff sich in
Kohlensäure umsetzt, was durchaus undenkbar ist.
Gruner fand nun im Verlauf seiner
höchst verdienstlichen calorimetrischen Untersuchungen (Annales des Mines, 1873 Bd. 4), daß der
Stahl kaum 350c beim Schmelzen absorbire. Daraus
ergäbe sich nun ein Nutzeffect der Windöfen von 350 : 20 200
oder 1,7 Proc., welcher erschreckend
klein wäre, wenn man nicht wüßte, daß von ausschließlicher
Kohlensäureproduction in einem Windofen nie die Rede sein kann.
Denn, sagt Gruner, in den Windöfen geht der
Kohlenstoff zum Theil in Kohlenoxyd über. Referent glaubt,
daß, so lange nicht Analysen der Gase von Windöfen vorliegen, es
gestattet ist, die Hauptmasse derselben als aus Kohlenoxyd
bestehend anzunehmen, und daß nur beim Sinken des
Brennstoffniveau, oder wenn sich Höhlungen auf dem Rost bilden,
Kohlensäure in wirksamer Menge entstehen dürfte.
Gruner nimmt nun weiter an, daß die
Kohle ½ zu Kohlensäure und ½ zu Kohlenoxyd
verbrennt, und erhält dann pro 1k Kohle: (8080 + 2473/2) 2,5 =
13c, 190. Dadurch wird der Nutzeffect 2,6 Proc., und
Gruner folgert nun, daß selbst unter
den günstigsten Schmelzverhältnissen die Schmelzung höchstens 3
bis 4 Proc. der producirten Wärme, aber stets unter 2 Proc. des höchsten Wärmeeffectes
bei Gußstahltiegelöfen des alten
Windofensystems, ausnütze.
Es ist von Interesse, dem gegenüber eine andere Betrachtung
aufzustellen und zu untersuchen, ob bei den calorimetrischen
Untersuchungen Gruner's der Stahl
auch wirklich die milchweiße Glühfarbe gehabt, welche in der
Praxis der Tiegelstahl beim Ausgießen stets haben muß; und ob
sich aus Analogien an andern Oefen nicht auch andere Annahmen
für die Verbrennungsmodalitäten des Kohlenstoffes construiren
lassen.
Die Hitze der Windöfen ist durch den Contact des Brennstoffes und
der Gefäßwände eine bedeutendere als die in den Gasöfen und
Petroleumöfen hervorgebrachte, und kann man annehmen, daß der
probeweise gebrauchte Gußstahl, obwohl flüssig, dennoch nicht
den Grad der Ueberhitzung erhalten hat, der im Fabriksbetrieb
und bei dem angeführten Brennstoffverbrauch gewöhnlich erstrebt
wird. Wir wollen indeß die Anwendung des calorimetrischen
Versuches nicht weiter bemängeln, sondern nur constatiren, daß
wir es bei Gruner's Resultaten
höchstens mit einer Schmelz-, nicht
mit einer Gieß temperatur zu thun
haben dürften.
Dagegen ist die Annahme Gruner's, daß
der Brennstoff im Windofen zu gleichen Mengen von Kohlensäure
und Kohlenoxyd verbrenne, sehr gewagt, wenn man erwägt, daß im
Hohofen selbst, welcher mit gepreßter Luft von hoher Temperatur
gespeist wird, der Kohlenstoff nur als zu Kohlenoxyd
ursprünglich verbrennend dargestellt wird. Wenigstens mußte Gruner den niedrigsten der von ihm für
den Hohofen ausgerechneten Wirkungswerthe, d. h. 3245c dem
Calcül des Betriebes in dem Windofen zu Grunde legen; dann
erhält er: 3245 × 2,5 = 8102c,5 und einen Minimaleffect
von 4,3 Proc.
Acceptirt man die entwickelte Wärmemenge zu 2473, so erhält man:
2473 × 2,5 = 6182,5 und als Minimaleffect 5,6 Proc. Das
dürfte die richtigste Zahl sein und zeigt immer noch zur Genüge,
daß der Tiegelofen ein sehr schlechter Apparat ist.
2) Stahlschmelzen in Tiegeln im
Siemensofen.
Gruner gibt das Beispiel von Firming,
wo nach den Angaben von Dr. Holtzer 12 bis 18 Tiegel auf der ebenen
Sohle eines etwas breiten Siemensofens stehen. Es werden pro
100k Stahl ca. 180k Steinkohlen oder ca. 150k
reinste Kohlen verbraucht. Gruner
berechnet unter Annahme totaler Verbrennung: 8000 × 1,5 =
12 000c als Wärmeproduction des Apparates, welches Resultat
einen Effect von nur 350 : 12 000, d. s. nicht ganz 3 Proc.
gäbe.
Erwägt man aber, daß hier nicht von Kohlenverbrennung, sondern
von Kohlenoxydverbrennung die Rede ist, und daß nur wenig
bedeutende Mengen von Kohlensäure nebenbei auftreten, so erhält
man andere Verhältnisse. Nach den Ergebnissen älterer
Gasanalysen kann man annehmen, daß ⅓ der Kohlen als
Kohlensäure und ⅔ als Kohlenoxyd zur Verbrenung in den
Generatoren kommen, und daß die Wärmeerzeugung in den genannten
Apparaten sich demnach auf etwa ⅓ × 1,5 ×
8080 + ⅔ × 1,5 × 2473 = 6513 beläuft. Dazu
tritt die Verbrennungswärme des Kohlenoxydes ⅓ ×
1,5 × 14/6 × 2400 = 5660, so daß sich im Ganzen
6513 + 5660 = 12 173c ergeben, zu denen noch vielfach
die Effecte des Wasserstoff- und Kohlenwasserstoffgehaltes der
Gase treten.
Der Siemensofen als Stahltiegelofen steht unter der Annahme von
schließlicher Verwandlung der Kohlen in Kohlensäure kaum besser
da als der gewöhnliche Tiegelofen unter der Annahme, daß die
Hälfte des Brennstoffes in Kohlensäure, die andere Hälfte in
Kohlenoxyd übergeht. Dagegen ist, die gleichen
Verbrennungserscheinungen vorausgesetzt, der Nutzeffect des
Siemensofens fast doppelt so groß wie der des gewöhnlichen
Tiegelofens. Dies ist mit Leichtigkeit der Fall, sobald (nach
einem Bericht von Boistel) der
Kohlenverbrauch auf 125k reinen Brennstoffes pro 100k
Stahl sinkt. Dann berechnen sich in der That: 8000 × 1,25
= 10 000c als Wärmeproduction und ein Nutzeffect von 3,5
Proc.
Man kann gegen die Annahme von 8000c als Leistung der reinen
Steinkohle manches einwenden, obwohl nach den Versuchen von Scheurer-Kestner die reine Kohlensubstanz
(ohne Wasser und Asche) in der Wärmeleistung zwischen 8000 und
9500 schwankt.Gruner: Métallurgie générale, I p.
53. Für manche deutsche Verhältnisse würden die
Annahmen kaum passen.
Der Tiegelofen für Gußeisenschmelzen
zeigt unter günstigsten Verhältnissen einen Effect von 22 :
153,6 oder 14 Proc., und es scheint demnach der Tiegelofen für
niedrigere Schmelzpunkte günstiger zu wirken als für höhere.
3) Glasschmelzen im Galeerenofen und im
Siemensofen.
Das Glas wird in großen, offenen Häfen pro 500 bis 600k
geschmolzen, und man vereint 10 bis 12 solcher Häfen in einem
Ofen.
In Rive-de-Gier verbraucht man für das weiße Glas pro Kilogramm:
2k,166 Kleinkohlen in den alten Oefen, und 1k,100
in den Siemensöfen. Es sind dies pro 1k Glas
14 000 bis 15 000c im alten, 7500 bis 8000c im
neuen Ofen.
Nach den Versuchen Gruner's absorbirt
das weiße Glas bei der vollkommenen Schmelzung ca. 420c, so
daß die alten Oefen einen Effect von nahezu 3 Proc., die
Siemensöfen einen solchen von 5,5 bis 6 Proc. zeigen.Ein
neuerbauter, doch stark forcirter Tafelglasofen Siemens'scher
Construction in Deutschland gebrauchte nur 0k,83
Kohlen pro 1k Glas und mithin 5659 bis 6036c, um
420c zur Schmelzung hervorzubringen. Daraus ergibt sich
ein Nutzeffect von 7,18 Proc.
Der Unterschied in den Effecten der Glas- und Stahlöfen liegt in
dem Unterschied der Größe der Gefäße und der Wände der
Heizkammer. Bei bedeckten Häfen braucht man bedeutend mehr
Kohlen als bei den offenen.
4) Roheisenschmelzen im Flammofen.
Der Flammofen, den G. Monge zuerst zum
Eisenschmelzen verwendete, verbraucht weniger Brennstoff als der
Tiegelofen, aber doch mehr als ein anderer Apparat, welcher
durch Brennstoffcontact wirkt.
Gruner gibt an, daß ein fortgehender
Betrieb 50k Kohlen pro 100k Roheisen consumire; man muß
hinzusetzen: in Oefen zu 5000k Einsatz, da der
Verbrauch bei 15 000 bis 17 000k Einsatz bedeutend
heruntersinkt.
Unter Abrechnung von 10 Proc. fremden Bestandtheilen gibt obiges
Verhältniß pro 1k Roheisen 0k,45
Kohle oder 3600c, denen nur 280 bis 300c als
erforderlicher Wärmeverbrauch gegenüber stehen. Der Effect
beziffert sich demnach auf ca. 8 Proc., ist aber höher, wenn man
die Qualität der Kohlen der Wirklichkeit mehr entsprechender
annimmt.
Guettier gibt in seinem Traité de la fonderie den
Kohlenverbrauch eines nordfranzösischen, nicht continuirlich
betriebenen Flammofens auf 49 Proc. des Einsatzes an und
supponirt dabei Kohlen aus dem Becken von Mons, deren
Zusammensetzung 0,87 Kohlensubstanz nachweist. Es ergeben sich
demnach pro 1k Einsatz 0k,4018 Kohlensubstanz mit einem
Effect von 3214k,4. Der Effect des Flammofens ist
hiernach über 9 Proc.
Betrachtet man die großen Flammöfen von Finspong in Schweden, so
ergeben sich nachstehende Resultate: 1k
Eisen verbraucht zum Schmelzen 0k,31 Kohle von Newcastle mit 88
Proc. Kohlensubstanz — oder eine Wärmemenge von (0,31
× 0,88 × 8000 =) 2182c,4; daraus berechnet sich ein
Effect von 13,7 Proc.
Die continuirlichen Oefen der Königshütter Bessemeranlage
verbrauchen nach Wedding's Angaben im
Mittel 43 Proc. des Einsatzes an Kohlen (der Königsgrube). Die
Kohlen sind auf höchstens 90 Proc. Kohlensubstanz zu
veranschlagen, so daß 1k Einsatz etwa 0k,387
Kohlen erfordert, die mithin etwa 3096c
repräsentiren. Daraus berechnet sich ein Effect von 9,4 Proc.,
welcher der Wirklichkeit näher kommt als das von Gruner angezogene Beispiel eines
continuirlich gehenden Flammofens.
Die kleinen Flammöfen zum Spiegeleisenschmelzen in Hörde
verbrauchen pro 250k Einsatz ca. 87k,5
gute Flammkohlen, also pro 1k Einsatz 0k,35
Kohlen mit etwa 0,315 Kohlensubstanz. Es ergeben sich hieraus
2520c gegenüber 290 durch das Roheisen absorbirten
Einheiten oder ein Nutzeffect von 11,5 Proc. Diesem Verhältniß
gegenüber zeigen die großen Oefen der Königshütte einen wenig
vortheilhaften Betrieb.
(Fortsetzung folgt.)