Neuerungen an Roststäben.vgl. 1891 280 * 151. * 172. * 221. 282 * 203. Mit Abbildungen. Neuerungen an Roststäben. Auch über die Form und das Material der Roststäbe hat (wie über die Wasserreinigung für den Dampfkesselbetrieb vgl. 1892 286 172) der Kesselüberwachungsverband bei den Verbandsvereinen Anfrage gehalten und Auskunft über 25400 Kessel erhalten. Ueber die Ergebnisse hat Cario der Verbandsversammlung in Danzig Bericht erstattet, aus dem wir nach Nr. 11 der Zeitschrift der Ueberwachungsvereine, Jahrg. 1891, Folgendes entnehmen: Der Vortragende unterscheidet 1) Treppenroste und 2) Planroste, wagerechte und geneigte. Der Treppenrost wird nur für Braunkohlen und geringwerthiges Brennmaterial angewandt, kommt also am meisten in der Umgebung von Magdeburg bis Halberstadt vor, wo 90 Proc. aller Kessel Treppenroste hat, die Hälfte derselben fällt auf die Vereine in Halle und Bernburg. Neuerungen sind nicht zu verzeichnen. Textabbildung Bd. 286, S. 206Fig. 8.Beaman-Smith's Universalbohrwerk. (Siehe S. 205.)Textabbildung Bd. 286, S. 206Fig. 9.Niles' Bohr- und Fräsewerk. (Siehe S. 205.) Bezüglich der Roststäbe für Planroste stellt der Vortragende die anerkannten und auch wohl bekannten kleinen Constructionsvortheile zusammen und hebt hervor, dass sich mehrere Vereine für den einfachen glatten Roststab ausgesprochen haben. Als Hauptergebniss der Umfrage hat sich herausgestellt, dass als irgendwie vortheilhaft für den Kohlenverbrauch keine andere Form von Roststäben sich vor den gewöhnlichen hervorgehoben habe, oder ausgezeichnet worden sei. Als die dauerhaftesten sind die Roststäbe bezeichnet worden, deren dem Feuer zugekehrte Fläche möglichst hart ist. Bei Fr. Krupp hat sich nach Brunhuber's Angabe Hämatit mit 2 Proc. Silicium bewährt. Die harten Roststäbe werden aus weissem Gusseisen durch Abschrecken der Kopffläche beim Giessen hergestellt. Schmiedeeisernen Roststäben soll ein Vorzug vor Gusseisenstäben nicht zugesprochen werden können, da sie nicht länger halten, dagegen sich leichter ziehen als Gusseisen. Die grössere Höhe der Roststäbe lobt der Vortragende, weil sie die Wärmefortleitung unterstützt und die Uebertragung der Wärme an die Verbrennungsluft erleichtert, auch zur Haltbarkeit und zur festen Lagerung der Stäbe beiträgt. Neuerdings sucht man die Festigkeit, die Kühlung und sichere Lagerung, ohne Vermehrung des Gewichtes, durch geeignete Form zu erreichen. Darauf sind der wellenförmige Querschnitt, der Patentkeilverschluss gerichtet, auch gehören hierhin die verschiedenen Formen der Roststäbe, Sparrost, Diagonalrost u. dgl. Einzelne Constructionen enthalten viel Eisen, sie halten sich deshalb kühl und widerstandsfähig gegen Verbrennung und Verbiegung. Der Vortragende spricht jedoch diesen verschieden geformten Stäben gegenüber einem richtig dimensionirten glatten Roststabe Vortheile nicht zu, denn die Luftvertheilung ist kaum günstiger als bei glatten Stäben. Wenn auch die Halter durch die Querschlitze vermehrt werden, so ist doch nur die Hälfte der Längsspalten vorhanden, weil die Stäbe doppelte Stärke haben und haben müssen, da sonst der Festigkeitsquerschnitt an den Querspalten zu klein wird. Uebrigens hat es auch keinen Zweck, dass die freie Rostfläche grösser als ⅓ ist, denn in den meisten Fällen ist der freie Querschnitt innerhalb der Kohlenschicht viel geringer und nur dieser ist für den Rostquerschnitt maassgebend. Der Querschnitt in den Zügen ist meist kleiner als ⅓ der Rostfläche, in der Feuerbrücke ist er gewöhnlich noch viel kleiner, und zwar ⅕ bis herab zu 1/10 der ganzen Rostfläche. Die Beliebtheit der Formroststäbe regte bald zur Herstellung von Abarten an. So hat ein Fabrikant die Querschlitze, welche sonst nur nach einer Seite des Stabes hin abgeschrägt wurden, abwechselnd nach rechts und links hin abgeschrägt, so dass nicht zwei Modelle erforderlich sind, sondern die Stäbe brauchen nur abwechselnd mit dem langen Kopfe nach hinten und vorn gelegt werden. Dasselbe würde man erzielen, wenn man jeden einzelnen Schlitz nach zwei Seiten hin abschrägen würde. Diese Form hätte noch den Vortheil, dass der Festigkeitsquerschnitt des Stabes grösser bleibt. Eine weitere Abänderung ist der sogen. Polygonroststab, welcher sich von der vorigen Form durch die diagonale Stellung der quadratischen Köpfe unterscheidet, worin irgend eine bessere Wirkung nicht begründet ist. Eine zwischen den letzten stehende Form bildet der sogen. Circulationsrost, bei welchem die Köpfe kreisförmig gestaltet sind. Jede der entstehenden cylindrischen Flächen ist mit einer schraubenförmigen Furche versehen, durch welche die Verbrennungsluft eine entsprechend schraubenförmige Bewegung annehmen soll. Wir wissen, dass die Luft sich nicht nach diesen winzigen Schraubenfurchen richtet und dass, wenn sie es thäte, ein Vortheil damit nicht verbunden sein würde, denn in der Kohlenschicht wird die Luft zu einer ganz anderen Bewegung gezwungen. Die Einrichtung hat dagegen den Nachtheil, dass sie für klare Kohle weniger gut geeignet ist, weil zwischen den runden Köpfen benachbarter Stäbe ein grösserer Zwischenraum entsteht. Dagegen hat die Form den Vortheil, dass sie keine Ecken hat, welche eine schnellere Zerstörung des Stabes begünstigen. Textabbildung Bd. 286, S. 207Fig. 1.Roststab mit Kreuzmuster. Im Widerspruch mit dieser Auffassung steht der ebenfalls in neuerer Zeit hergestellte, im Kreuzmuster durchbrochene Roststab (Fig. 1). Diese Form bietet der Einwirkung der Hitze die grösste Anzahl von Ecken dar. Eine vortheilhafte Wirkung dieses Rostes, den anderen Formen gegenüber, ist nicht herauszufinden. Aehnlich verhält es sich mit dem sogen. „Pyrostat-Universal-Roststabe“. Textabbildung Bd. 286, S. 207Fig. 2.Roststab von Ludwig. Ferner ist hier zu erwähnen der Ludwig'sche Roststab (Fig. 2), der aus einem sehr widerstandsfähigen Material hergestellt wird, in Folge dessen er auch viele gute Resultate aufzuweisen hat. Die benachbarten Stäbe berühren sich nur an den fünf mit a bezeichneten Stellen, so dass im Uebrigen zwischen je zwei Stäben noch Luftspalten von 6 mm verbleiben, während nichtsdestoweniger ein seitliches Verbiegen denselben unmöglich ist. Dieser Rost kann mit Vortheil zur Verbrennung von Staubkohle, Braunkohle, Torf und Steinkohle verwendet werden, doch ist bei letzterer, wenn sie sehr hell ist und nicht eine besonders sorgfältige Wartung stattfindet, leicht Verschlackung möglich. Alle bisher besprochenen Roststäbe leiden an dem erheblichen Uebelstande, dass wenn die Kopffläche auf nur geringe Tiefe abgebrannt ist, der ganze übrige Stab verworfen werden muss, womit ein Materialverlust verbunden ist. Diesem Uebelstande soll ein Roststab abhelfen, dessen Stäbe (vgl. 1891 280 * 225) im Querschnitte dreiseitig und von allen Seiten mit Querrippen versehen sind; sie werden zu einer ebenen Rostfläche neben einander gelegt. Ist die obere Fläche der Rippen verbrannt, so werden die Stäbe mit der zweiten Seite und zuletzt mit der dritten Seite nach oben gekehrt. Auf diese Weise könnte das Material dreimal so gut ausgenutzt werden als bei anderen Stäben. Da aber wegen der gleich weiten Spaltweite von allen Seiten die Querrippen parallel stehen müssen, die Spalten sich also nach unten nicht erweitern, so sind die Stäbe unbrauchbar, so gut auch sonst der Gedanke erscheint. Einen Nachtheil haben alle Roststäbe mit unterbrochener Oberfläche darin bestehend, dass diese Stäbe durch Abschrecken nicht gehärtet werden können. Man kann meines Wissens nur eine continuirliche Kopffläche hart giessen. Um aber diese Härtung zu erreichen und doch die Querschlitze angenähert beizubehalten, hat man die sogen. Schlangenroststäbe construirt. Der vollkommenste Roststab scheint mir derjenige zu sein, welcher alle die vorstehend aufgezählten erstrebenswerthen Vortheile möglichst in sich vereinigt, und das dürfte der Roststab mit Armatur sein (Fig. 3). Bewegliche Roststäbe sind nach verschiedenen Gesichtspunkten construirt worden, ohne dass sich irgend eine Einrichtung als besonders zweckmässig erwiesen hätte. Textabbildung Bd. 286, S. 207Fig. 3.Armatur-Roststab. Die Dauer der Roststäbe ist ausserordentlich verschieden, nach den eingegangenen Antworten schwankt sie zwischen 8 Tagen und 15 Jahren, auch reicht sie wohl darüber hinaus. Bei Braunkohlen ist eine Dauer von über 15 Jahre die Regel, meist gehen hier die Roststäbe gar nicht durch Abbrennen zu Grunde, sondern sie werden gewöhnlich durch Zufälligkeiten abgelegt, als Erneuerung der ganzen Kesselanlage, oder der Feuerungsanlage, oder in Folge allmählichen Bruches einzelner Stäbe u.s.w. Als eine sachliche Darstellung der Betriebsdauer von Rosten müssen die Angaben Brunhuber's bezeichnet werden, welcher die Gesammtkohlenmenge bestimmt hat, die auf der Flächeneinheit eines Rostes verbrannt werden können, bis der Rost unbrauchbar wird. Danach betrug in 3 Betriebsjahren für ein Kesselhaus mit 38 Dampfkesseln der Krupp'schen Anlagen der Brennmaterialverbrauch an Kohlen 132572,500 t „ Briquets 17792,230 t „ Schröben 912,600 t ––––––––––– 151277,330 t. Der Durchschnittspreis für 1000 k Roststäbe, welche in eigener Giesserei hergestellt werden, war 127,50 M. und es wurden für 8686,59 M. Stäbe verbraucht; dies entspricht 68130 k Roststäbe. Das Durchschnittsgewicht des Roststabes beträgt 8 k, so dass im Ganzen 8516 Stäbe verbraucht worden sind. Auf einen Roststab kommt somit 17776 k Brennmaterial, oder da ein Roststab eine Rostfläche von 0,0255 qm bildet, so widerstanden die Roststäbe durchschnittlich so lange, bis auf dem Quadratmeter Rostfläche 697100 k Kohle verbrannt waren. Für sämmtliche Kesselplanrostfeuerungen in der Krupp'schen Gusstahlfabrik beträgt der Durchschnitt an verbrannter Kohle 807215 k auf 1 qm. Der höhere Durchschnitt ist in den besseren Zugverhältnissen der neueren Kesselanlagen begründet. Es wird von den meisten Vereinen bestätigt, dass die Zugstärke einen hervorragenden Einfluss auf die Haltbarkeit der Roste hat, und zwar werden dieselben bei schwachem Zuge mehr zerstört und verbrannt als bei starkem Zuge, gleiche Leistungen des Rostes vorausgesetzt. Der Grund liegt darin, dass bei starkem Zuge in der Zeiteinheit mehr kühlende Luft mit den Roststäben in Berührung kommt, und es wird dabei die Glut des Feuers kräftiger von den Roststäben weggeblasen als bei schwachem Zuge. Besonders interessant waren die verschiedenen Antworten auf die Frage, ob eine grössere Feuerung des Rostes die Zerstörung desselben befördert. Verneinend wird die Frage beantwortet von vier Vereinen (Posen, Essen, Königsberg, Mühlhausen), bejahend von elf Vereinen (Barmen, Saarbrücken, Chemnitz, Stettin, Zürich, München, Breslau, Stuttgart, Hamburg, Offenbach, Magdeburg), während von den anderen Vereinen diese Frage nicht oder unbestimmt beantwortet wird. Diese Widersprüche sind aber nur scheinbar. Nimmt man mit Brunhuber an, dass die Rostflächeneinheit unter bestimmten Zugverhältnissen eine gewisse Menge Kohlen verbrennen kann, bis er unbrauchbar geworden ist, und legt man bei Bestimmung der Dauer des Rostes diese Kohlenmenge zu Grunde, so fällt die Frage verneinend aus, denn je mehr der Rost angestrengt wird, je kleiner ist die Stundenzahl, in welcher jene Kohlenmenge verbrannt wird. Es muss also die absolute Dauer des Rostes in Brennstunden um so kleiner sein, je mehr der Rost forcirt wird. Bei Bemessung der Dauer des Rostes nach der verbrannten Kohlenmenge wird man sogar häufig zu dem Resultate kommen, dass die Dauer um so grösser ist, je mehr der Rost forcirt wird, weil die Feuerung hauptsächlich von der grösseren Zugkraft abhängig ist, und letztere bekanntlich dem Roste vortheilhaft ist. Nach Benemann sind bei einer stündlichen Verbrennung bis zu 170 k Steinkohle auf 1 qm Rostfläche und einem Zuge entsprechend einer Pressungsdifferenz von 22 mm Wassersäule nachtheilige Einflüsse auf die Roststäbe durch die Feuerung nicht bemerkt worden. Einen sehr grossen Einfluss auf die Dauer der Roststäbe hat nach fast allen Aeusserungen die Schlacke. Ist diese leicht schmelzbar und fliessend, so versetzt sie sehr leicht die Rostspalten, es strömt dann weniger kühlende Luft an den Stäben vorbei, dieselben werden heiss und glühend und schmelzen mit der Schlacke zusammen. Ein weiterer Umstand, welcher auf die Haltbarkeit der Roste sehr wesentlich einwirkt, liegt in der Behandlung des Feuers und des Rostes. Es ist zweckmässig, das Feuer so zu behandeln, dass eine Schicht nicht fliessender Schlacke auf dem Roste liegen bleibt, die in einzelnen; neben einander liegenden, losen oder leicht zusammenbackenden Stücken der Luft genügenden Durchgang gestattet, und so gewissermaassen eine Fortsetzung des Rostes nach oben bildet, eine Berührung der Glut mit den eisernen Roststäben also verhindert. Diese Schicht darf nicht durcharbeitet und durchbrochen werden, sondern es werden nur die Unebenheiten obenher durch eine leichte Krücke beseitigt, bevor die frische Kohle aufgeworfen wird. Ist man bei fliessender Schlacke gezwungen, die Schlackenschicht fortwährend aufzubrechen und sie mit der Kohle zu vermischen, so wird sie nur noch sicherer zum Schmelzen gebracht, weshalb sie bei jeder Gelegenheit beseitigt werden muss. Es legt sich aber dadurch die brennende Kohle immer wieder von neuem auf die Roststäbe; dadurch wird der Rost beständig stark erhitzt und verbrannt und durch die Schürwerkzeuge auch noch mechanisch zerstört. Da wo die fliessende Schlacke den Rosten besonders nachtheilig wird, ist es zweckmässig, unter dem Roste, in dem Aschenfalle, einen Vorrath von Wasser zu erhalten. Der sich dann bildende Wasserdampf kühlt die Roste sowohl wie die geschmolzene Schlackenschicht, wodurch die letztere erstarrt und zerspringt, so dass sie dem Luftzutritte weniger hinderlich ist. Bei grösseren Mengen fliessender Schlacke ist es zweckmässig, einen Theil des Auspuffdampfes einer Dampfmaschine unter den Rost zu leiten. Es ist bekannt, dass der Dampf, sofern er unter den Rost geführt wird, den Verbrennungsprocess nicht nachtheilig beeinflusst. Durch nachlässige Bedienung des Feuers kann den Roststäben viel Schaden zugefügt werden. Dahin gehört die übermässige Anhäufung der Asche unter dem Roste. (Bei Ten Brink-Rosten gehört diese Aschenhäufung allerdings zum Princip der Feuerungseinrichtung, weshalb bei diesen der Verschleiss an Roststäben ganz besonders gross ist). Eine Berieselung der Roststäbe mit Wasser ist hier von grossem Vortheile. Eine andere Vernachlässigung wird nicht selten begangen durch unvollständige Reinigung der Rostfläche beim Abschlacken. Es ist für die Erhaltung der Roste wesentlich, dass die Roststäbe von Schlackenresten immer rein gehalten werden. Es wird deshalb von vielen Fachleuten Gewicht darauf gelegt, dass die Rostspalten der Länge nach angeordnet sind, damit sie mit einem Haken gereinigt werden können. Da dieses Verfahren aber mühsam und zeitraubend ist, so ist es empfehlenswerth, die Roststäbe zeitweise zu rütteln, indem man mit einer hölzernen Krücke von unten her gegen die Roststäbe klopft. Ausserdem ist es zweckmässig, die Roststäbe, zumal die geschlitzten und gerippten, etwa wöchentlich herauszunehmen, sie von Schlackentheilen sorgfältig zu reinigen und angebrannte Stellen zu glätten. Die Roststäbe werden dann in veränderter Reihenfolge wieder eingelegt. Man findet nicht selten, dass die Roststäbe an gewissen Stellen, z.B. in der vorderen Hälfte, auf etwa ⅕ bis ¼ der ganzen Länge vorzugsweise abbrennen. Der Grund ist darin zu suchen, dass der Heizer die Gewohnheit hat, an dieser Stelle die Kohlenschicht höher zu halten als an den anderen, so dass eine verminderte Zuggeschwindigkeit und ungenügende Kühlung entsteht. In einer Antwort war die Meinung ausgesprochen, dass solche Abnutzung zumeist am hinteren Ende auftritt, wo der Heizer die wenigsten oder gar keine Kohlen hinwirft, so dass dort die Stäbe der directen Flamme ausgesetzt sind. Soweit der dankenswerthe Vortrag von Cario! In Nachstehendem wollen wir noch einige Neuerungen auf dem Gebiete der Roststäbe mittheilen. Nach dem Privilegium vom 17. April 1892 werden von der Berliner Gusstahlfabrik und Eisengiesserei Hugo Hartung (Actiengesellschaft) in Berlin Roststäbe mit einsetzbaren Köpfen vorgeschlagen, bei denen zwei zusammengenietete Wellblechplatten als Träger für die Rostköpfe verwendet werden, und zwar derart, dass die beiden Wellbleche mit ihren einzelnen Wellungen je einen Rostkopf umschliessen und zwischen den Köpfen sich an einander legen, wobei die Wellbleche den Abflussraum für die Schlacke und den Durchgangsraum für die Verbrennungsluft nicht mehr beschränken, als der jetzt gebräuchliche gusseiserne Steg bei Kopfstäben, ja einen weitaus grösseren Durchgangsraum schaffen. Diese Wellbleche können beliebig hoch gewählt werden, ohne dass sie den Luftzug irgend wie beeinträchtigen, es ist also die nöthige Tragkraft ohne weiteres erreichbar; sie können leicht in beliebige Längen abgetheilt werden, so dass an jedem Orte aus vorräthigen Köpfen und Wellblechen Roste von beliebiger Länge hergestellt werden können. Es können ferner die eingesetzten Köpfe so geformt werden, dass jeder Kopf gegen das nächste Wellblechpaar stösst, so dass eine Seitwärtsbewegung eines einzelnen Kopfes nur unter Bewegung und Durchbiegung aller Wellbleche des ganzen Rostes möglich ist. Textabbildung Bd. 286, S. 209Hartung's Roststab. Durch Vernietung der Wellbleche unter einander werden je zwei zusammengehalten und dadurch die Rostköpfe fest eingeklemmt. Behufs leichterer Einlegung der Rostköpfe – welche viereckig, vieleckig oder rund geformt sein können – in die Wellbleche werden die Rostköpfe in ihrer Mitte mit Zapfen versehen, und in die Wölbungen der Wellbleche entsprechend Vertiefungen vorher eingepresst; es legen sich dann die Köpfe in genau richtiger Lage ein und werden durch diese beiderseitigen Köpfe gehalten. Fig. 4 bis 7 zeigen die erste Anordnung, aa sind die Wellbleche, welche die Rostköpfe rr mit ihren Wellungen umschliessen; r1r1 sind die Zapfen, welche sich in die entsprechenden, in die Wellbleche eingepressten Vertiefungen einlegen und so den Kopf sicher halten. Natürlich können auch entsprechend in den Rostköpfen Vertiefungen angebracht und in die Wellbleche Buckel eingepresst werden. Noch vermehrt ist die Stabilität der tragenden Wellbleche, und zwar in der Horizontalen, wenn man dieselben geneigt zu einander anordnet, wie dies Fig. 8 und 9 zeigen; es stossen dann die Wellbleche nur an den Unterkanten an einander, verhindern aber durch ihre geneigte Lage zu einander eine Durchbiegung der tragenden Wellbleche nach der Seite vollständig. Textabbildung Bd. 286, S. 209Fig. 10.Roststab von Fryer und Co. In Fig. 8 ist zugleich durch die punktirten Zapfen dargestellt, dass die Wellbleche gelocht werden und die Zapfen r1 durch diese Lochung hindurchgreifen können. Man kann dann die Länge der Zapfen so wählen, dass dieselben gegen die nächsten Wellblechpaare beiderseits anstossen; es ist dann jede Seitendurchbiegung der Wellbleche unmöglich; oder es müsste der Rost in seiner ganzen Breite durchgebogen werden. Es gibt mithin die Combination von einzelnen Rostköpfen mit Wellblechpaaren, welche diese Köpfe umschliessen und tragen, die Möglichkeit, den Anforderungen der Stabilität nach jeder Richtung hin im weitesten Maasse entgegenzukommen. Fryer und Co. führen nach einer Mittheilung der Revue industrielle einen hohlen Roststab von nebenstehender Form (Fig. 10) ein. Die beiden Hälften sind mit einander vernietet und werden ausserdem durch Nuth gegen Verschiebung gesichert. Die Köpfe sind gehärtet. Der im Inneren gebildete Kanal ist dazu bestimmt, die Luft durchstreichen zu lassen, welche, indem sie den Roststab abkühlt, sich erwärmt und zum vollständigen Verbrennen der noch brennbaren Feuerungsgase verwendet wird. Die Anordnung einer solchen Feuerung, für ein Flammrohr eines Grosswasserkessels bestimmt, zeigt Fig. 11, die ohne weitere Erklärung verständlich ist. Textabbildung Bd. 286, S. 209Fig. 11.Fryer's rauchverzehrende Feuerung. Weitere Roststäbe und Rostanordnungen werden wir bei dem Berichte „Feuerungsanlagen“ Gelegenheit haben zu erwähnen.