Die bei der Glasfabrikation in Betracht kommenden Schmelzofensysteme. Von Ingenieur Hans Schnurpfeil, Dresden. (Schluss von S. 286 d. Bd.) Die bei der Glasfabrikation in Betracht kommenden Schmelzofensysteme. Einen Hochflammofen zeigt uns im Horizontalabschnitt Fig. 11. An den beiden Stirnseiten befinden sich die Brenner mit je einem Paar Vertikalschächten ll1 für Luft und gg1 für Gas. Hieraus treten getrennt die Ströme und vereinigen sich in der Brennermündung b oder b1 je nach Stellung der Wechselapparate, indem die Flammenprodukte den ganzen Ofen der Länge nach durchstreichend durch den entgegengesetzt liegenden Brenner abziehen. Die vier Brennervertikalschächte stehen mit den vier Kammern die in Längsrichtung im Unterbau des Ofens plaziert sind in direkter Verbindung und letztere wiederum mit den von den Eintrittventilen kommenden Zuführungskanälen. Der Mittenraum zwischen den beiden Kammerpaaren ist überwölbt und bildet die sogenannte „Rasche“, nach welcher die Kammerneingänge führen. Die Rasche dient gleichzeitig zur Aufnahme des Herdglases, das aus dem Ofenraum fliessend seinen Weg durch das Abzugsloch a ins Mittelsouterrain nehmen kann, von wo es in bestimmten Perioden entfernt wird. An den Brennerlinien sind die vier Kühlkaminchen k angeordnet, die mit den Boden- und Brennerseitenkühlkanälchen – letztere sind zur Schonung des Mauerwerkes bestimmt – ihre Verbindung besitzen. Diese Kühlungsluft, welche sich ganz intensiv erwärmt, kann man zur Speisung der Nebenöfen und zwar besonders der Trommelöfen bei Gasbetrieb benutzen. Textabbildung Bd. 321, S. 299 Fig. 11. Sehr vorteilhaft für die Flammenstrahlung bei Hochflammenöfen ist es, deren Konstruktion geschweift zu wählen, wodurch auch die Hafenlinie etwas mehr heraustritt und die Glasmacher während der Arbeitszeit nicht so gedrängt stehen. Am Fusse eines jeden Hafens ist in der Ofenringmauer, die aus besten Schamotteblöcken von 35 cm Stärke hergestellt wird, je eine 30 × 20 cm Oeffnung, das sogenannte „Glut“- oder „Aufbrechloch“ i angebracht, welchem ein Schamottestopfen zum Verschluss dient. Durch diese Oeffnung wird das Setzen der Schmelztiegel ausgeführt. Oberhalb der „Glutlöcher“ befinden sich die „Schaff-“ oder „Arbeits“-Löcher, welche mit den bekannten „Schmelzkuchen“ während der Glasschmelze versetzt werden. In der Längsmitte des Ofens stehen die Hafentore, während bei den Büttenöfen, weil die Brenner eine andere Lage besitzen, dieselben auf den Stirnseiten angeordnet sind. Ein Hochflammofen für 14 Häfen in den Dimensionen von 65 cm mit einer täglichen Glasproduktion von 2800 kg konsumiert innerhalb eines Monats etwa 7 Waggons englischer oder 7½ Waggons westfälischer Stein- oder 10–11 Waggons böhmischer Braunkohle. Diesen Quanten gegenüber steht ein monatlicher Kieferholzverbrauch von 480 rm gleich 17–18 Waggons oder eine Torfkonsummenge pro Monat von 1000 rm. Die Baukosten jeder Glasschmelzofenanlage können je nach den lokalen Bauverhältnissen beträchtlich schwanken. Der Kostenaufwand eines Glasofens, hochflammig, mit 14 à 65 cm weiten Häfen stellt sich unter Berücksichtigung von drei Generatoren (1 Reservegaserzeuger einschliesslich) bei mittelgünstigen Baubedingungen wie folgt: 1. Erdaushub für Ofen, Kanalnetz und Ge-neratoren, etwa 400 cbm, à M. 0,50 M. 200,– 2. Dinassteine für die Kappe, etwa 3000Stück = 10500 kg, v. H. kg M. 4,30 „ 451,50 3. Façonsteine für die Ofenperipherie usw.,etwa 10000 kg, v. H. kg M. 7,25 „ 725,– 4. Schamottesteine, etwa 10000 Stück I.Qual. = 36000 kg, v. H. kg M. 3,60 „ 1296,– 5. Schamottesteine, etwa 12000 Stück II.Qual. = 43200 kg, v. H. kg M. 2,40 „ 1036,80 6. Kammerschlichter, etwa 4000 Stück= 14800 kg, v. H. kg M. 5,10 „ 754,80 7. Rote Mauerziegel, etwa 40000 Stück,‰ M. 25,– „ 1000,– 8. Dinasmörtel, etwa 1200 kg, p. ‰ kgM. 8,50                           = M. 10,20 Tonmörtel, etwa 13000 kg, p. ‰ kgM. 7,50                          = M. 97,50 Kalkmörtel, etwa 20000 kg, p. ‰ kgM. 4,50                          = M. 90,– „ 197,70 9. Ofenverankerung, 28 Traversen, Prof. 15,3 m lang = 84 lfd. m, à 16 kg = 1344kg und etwa 206 kg Zugankereisen,v. H. kg. M. 18,– „ 279,– 10. Eisenteile für die Wechselanlage, wieWechseltrommel, Gastrommel, Luft-klappe, Schornsteinschieber usw., etwa1200 kg, v. H. kg M. 36,– „ 432,– 11. Schamottesteine für die Wechsel-, Ka-nal- und Generatorenanlage, etwa 20000Stück = 72000 kg, v. H. kg M. 2,40 „ 1728,– 12. Eisenteile für drei Generatoren, wieFülltrichter, Stosslöcher, Rosten, Rost-balken usw., etwa 9000 kg, v. H. kg.M. 16,50 „ 1485,– 13. Rüstholz, Bögen, Verschalung, Bretterusw. „ 250,– 14. Arbeitslöhne für acht Maurer, 40 Tageà M. 5,–                              = M. 1600, Arbeitslöhne für sechzehn Handlanger,40 Tage à M. 2,–                = M. 1280,– „ 2880,– 15. Normalbahnfrachten für etwa 212450kg, per 10000 kg M. 60 „ 1274,70 ––––––––––––– M. 13990,50 rund M. 14000,–. Der Büttenofen besitzt den unbedingten Vorzug niedrigerer Baukosten, da sein Unterbau verhältnismässig geringere Tiefe und einen beschränkteren Baukomplex beansprucht. Auch sprechen noch andere Gründe für seine Verbreitung, wie nicht so hoher Brennstoffaufwand, weil die Flamme ihren Wärmestoff auf dem dreifachen Wege, also erst senkrecht aufsteigend, dann wagerecht ziehend und wieder schliesslich in senkrechter Richtung fallend, abgibt, und so eine innigere Wärmeabsorption stattfindet. Man behauptet sogar, dass das senkrechte Flammensystem, welches von allen Seiten das Schmelzgut zur Auflösung bringt, ein reineres Glas hervorbringt, da die Flamme weniger mit den Rohmaterialien in Berührung kommt. Allerdings vom technischen Standpunkt aus betrachtet, kann man auch diesen Vorzug dem Büttenofen zuschreiben, jedoch hat die Praxis in vielen Fällen das direkte Gegenteil ergeben. Diesen Vorteilen stehen aber auch gewaltige Nachteile gegenüber, so dass das Horizontalflammensystem sich mehr und mehr in jüngerer Zeit Eingang verschafft. In erster Linie ist bei dem Hochflammofen eine längere Betriebsdauer zu konstatieren und gehört bei Schonung dieses Ofens eine Kampagne von 3–4 Jahren nicht zu den seltenen Erscheinungen, während das Vertikalflammenofensystem mit zwei Jahren bereits ausgedient hat, wie dies bei den „liegenden“ Kammeröfen der Fall ist. Die Büttenfeuerung erfordert auch mehr Reparaturkosten, das Gesäss, „Ofenbank“ geht vorzeitig dem Ende zu und letztere wiederum verringert durch ihre unebene, lückenhafte Gesässplatte die Gebrauchsdauer der Häfen, wie überhaupt der Hafenbruch zu den öfteren Widerwärtigkeiten der Büttenfeuerung gehört. Derselben zu nahe stehende Schmelzgefässe werden leicht zum Bersten gebracht, während Häfen bei grösserem Büttenabstand länger und ungleichmässiger schmelzen, deren längere Schmelzdauer durch Zerfressen und Erweitern der Bütten, so das die Gas- und Luftmischung eine ungenügende ist, eine Beförderung erleidet. Es ist und bleibt Tatsache, dass die wagerechte Flammenführung die Schmelze rascher zum Abschluss bringt, indem die Schmelzmaterialien schneller in Fluss geraten, da die strahlende Flammenwirkung das Rohgemenge von oben intensiver angreift; der Schmelzprozess weicht auch von dem Schmelzvorgang bei Büttenofen ab, denn bei letzteren, wie gesagt, erfolgt die Schmelzung von allen Seiten, während bei überschlagenden Flammen mehr von oben, wodurch eine innigere Durchschmelzung der obersten Schichten stattfindet, die nun infolge ihres spezifischen Schwergewichtes untersinken und die noch nicht oder zum Teil aufgeschlossenen, leichteren Rohstoffe in die Höhe drängen. Das geschmolzene Produkt der Horizontalflammensysteme kann stets mit dem Erzeugnis der Büttenfeuerungen konkurrieren; wenn auch jenen das zu starke Berühren als ein Nachteil auf die Güte des Glases zugesprochen wird, fällt das Glas, weil man bei überschlagenden Flammen es härter einstellen kann, reiner und glanzvoller aus, nicht so empfindlich gegen die Atmosphärilien. Zu diesem Vorzug gesellt sich noch der geringerer Produktionskosten. Das „Windigsein“ des Glases oder auch das mit dem Hüttenausdruck benannte „Fadigsein“ ist allerdings ein häufiger Begleiter der Schmelze in Oefen mit wagerechten Flammenzügen und ist dieses Uebel dem „Schlieren“, dem starken Schwinden der Widerlager zuzuschreiben, weil im Oberraum des Ofens durch die freie Flammenentfaltung eine ungewöhnlich hohe Temperatur herrscht. Aber man kann dieser Widerwärtigkeit mit Erfolg begegnen, indem man für die Herstellung der Widerlager nicht II. Qualität des Tones, sondern Hafenmasse oder auch Dinas verwendet. Dieser Fehler tritt bei Büttenfeuerungen weniger auf, doch öfter die recht unangenehme „Knotenbildung“, die auf das noch Kaltsein des Ofens zurückzuführen ist, indem die Alkalien und die Flussmittel, wie Soda, Sulfat, Kalk usw. nach Einlegen für sich schmelzen, ohne mit der Kieselsäure oder nur schwer in eine Verbindung einzugehen, wie dies die milchweissen, noch nicht aufgeschlossenen, von durchschmolzenem Glase umhüllten Partikelchen zeigen, die ohne Mühe aus dem Glase herauszubrechen sind. Der Kohlen verbrauch bei Büttenöfen ist geringer, wie bereits gesagt; es fragt sich, inwiefern der Brennstoffaufwand bei überschlagenden Flammenöfen höher sein soll. Diese Frage ist ganz erklärlich, die wagerechten Flammenzüge beschreiben, ehe sie zum Abzüge gelangen, einen einzigen, geraden, direkten Weg; es findet also ein rascherer Abzug statt, so dass das Flammenprodukt sich weniger im Ofen sammeln kann. Da Hochflammsysteme höhere Kuppenwölbungen bedingen, entsteht ein grösserer Raum, der zur Beheizung des Ofens sowieso schon einen höheren Brennmaterialaufwand veranlasst. Jedoch wird das Kammerarrangement bei solchen Ofenarten durch den raschen Abzug höher erhitzt, Luft und Gas inniger vorgewärmt, und das daraus entstehende Flammengemisch erzielt eine intensivere Wirkung, die durch die freie Flammenentfaltung nicht unerheblich gesteigert wird. Die höhere Kappe der wagerechten Flammenöfen gestattet den Glasbläsern ein besseres Arbeiten, als dass die Kuppe, wie bei den Büttenöfen es der Fall ist, so niedrig bemessen ist, dass die Flamme herausprallt und stark die Glasmacher belästigt. In neuerer Zeit legt man auch bei letzteren Ofenarten die Kuppe höher an, um dieselbe besser zu schonen, da die Büttenfeuerung ungemein infolge des Heraufschlagens und Schiessens der senkrechten Flamme die Kappe angreift. Mit einem Schrägbogen der Flammenbütten beugt man gleichfalls vorteilhaft einer zu raschen Kappenabnutzung vor. Schliesslich ist eine höhere Kappe insofern vorzuziehen, weil die Flamme sich nicht unmittelbar auf das Glasprodukt, es verunreinigend, werfen kann. Wie die Praxis ergibt, beträgt bei Büttenöfen die Lebensdauer der Kuppe längstens vier bis fünf Jahre, bei Hochflammenöfen durchaus acht, ja zehn Jahre, vorausgesetzt, dass man bei der Aufführung der Kappe, beim Auftempern, beim Anziehen und Lockern der Anker usw. die grösste Umsicht walten liess. Denn letztere Faktoren, denen man nicht sachgemäss begegnete, können die Kappe vollständig ruinieren, wie das nasse Vermauern derselben, das zu rasche Auftempern, wodurch die Wasserdämpfe ganz fürchterlich die zum Treiben veranlagten Dinassteine quillen lassen. Lockert man nicht rasch genug die Anker, so kann, falls letztere feststehen, was sie auch sollen, eine Zerquetschung der Dinasköpfe stattfinden, die nach und nach beim Zusammenziehen des Ofens, bei der naturgemässen Kontraktion sich abbröckeln und dadurch das Glas verunreinigen, indem die herabfallenden Dinaspartikelchen es „steinig“ und „knotig“ machen. Auch andere schwerwiegende Fehler tragen üble Folgen auf sich, so z.B. das zu lose Anziehen der Anker bringt eine Senkung des Kappenfeldes hervor, so dass Fugen entstehen, welche eine liebsame Angriffsfläche der Flamme bilden. Es ist schon vorgekommen, dass der Längszuganker infolge zu schnellen Auftemperns des Ofens und nicht Lockerns des Ankersystems riss und zwar an der Verbindungsstelle mit solcher Wucht, dass er, einen Bogen beschreibend, mit der Spitze durch die Hüttendachfläche schlug. Aehnliche Fälle stehen nur vereinzelt da, doch das Biegen und Werfen der Traversen um 10-20° sind keine seltenen Erscheinungen. Es ist geraten, beim Anschüren eines neuen Ofens oder Wanne dem Ankersystem volle Aufmerksamkeit zu schenken und sich zu überzeugen, ob die Zuganker zu lose oder zu straff angezogen sind, indem man mit einem Stück Holz oder desgleichen an die Eisenzüge schlägt. Ein kurzer, dumpf brummender Ton zeigt ein zu festes Anziehen, ein schnurrender, federnder Klang sagt deutlich, dass das Ankernetz zu lose verbunden ist. Das Brennerarrangement spricht wohl auf den Brennstoffaufwand eines jeden Ofens ein. Man findet vielfach das Zusammentreffen von Luft und Gas bei Büttenöfen schon unter der Bank, hierdurch wird nicht nur die Bank beispiellos rasch angegriffen, sondern auch nutzlos ein toter Raum gespeist, da die Flamme stets dort die höchste Temperatur entwickelt, wo sich die Ströme zusammentreffen und mischen. Der wagerechte Flammenofen allerdings erfordert schon das Mischen von Luft und Gas vor dem Schmelzraum, in der Brennermündung, ganz erklärlich, weil infolge des direkten, geraden Abzugsweges die Schornsteinwirkung eine grössere wird und die beiden Ströme Gas und Luft erst eine Spanne fortgerissen werden, ehe sie in eine Verbrennung eingehen. Intensiver ist die Mischung allerdings stets, wenn sie in den Bütten, beziehungsweise in den Brennern erfolgt, weil die Flammenzüge sich in einem engeren Raum inniger verbinden können. Das Zusammentreffen der Gase und Luft soll aus technischen Gründen etwa 400 mm vor dem Ofenraum (Fig. 12 und 13) geschehen. Textabbildung Bd. 321, S. 301 Fig. 12. Textabbildung Bd. 321, S. 301 Fig. 13. Die Oefen mit freier Flammenentfaltung, die wagerechten Flammenöfen sind, wenn wir die Vor- und Nachteile der einen oder der anderen Ofenart in Parallele gezogen haben, vorzuziehen; doch kann ein nicht sachgemäss ausgeführtes Brennerarrangement auf den Ofengang einwirken, so dass die Schmelzdauer des Glases bei den Hochflammöfen den Büttenöfen gegenüber hintenanbleibt. Es existieren viele Siemens-Oefen, deren wagerechte Flammenführungen mit der Höhe der Häfen abschliessen, also eine Tieflage besitzen. Derartige Anordnungen sind grundsätzlich zu verwerfen. Das Anschlagen der Flamme an die Hafenwandungen ruft oft ein Bersten der Schmelzgefässe hervor, wie auch die Flamme, infolge ungenügender Ausdehnungsfläche bei ihrer freien Entfaltung gehemmt, eine weniger intensivere Wirkung ausübt. Die neuesten Oefen mit freier Flammenentfaltung sind so konstruiert, dass die Brenner über der Hafenlinie liegen und bewährt sich der Abstand von 35 cm über den Häfen bis zum ersten Brennerscheitelpunkt. Man ordnet die Luft- und Gasströme entweder nebeneinander oder übereinander resp. untereinander an; letzterer Lage ist entschieden der Vorzug zu geben, und zwar wählt man Luft oberhalb, Gas unterhalb, die Ströme durch eine Dinassteinzunge von 20 bis 25 cm getrennt, welche vorn auf 12½–10 cm Stärke zugespitzt wird. Ein solches Brennerarrangement bei genauer Berücksichtigung der Längen- und Höhenmasse ruft eine intensive, wenig oder gar nicht von Rauchstoffen und Oasen geschwängerte Flamme hervor, durch das Mischungsverhältnis gesteigert, da Luft oben sich befindet, infolge ihrer Schwere fällt, Gas, dem Naturgesetze folgend, die Neigung hat, zu steigen. Aber man arrangiert die Züge auch so, dass das Gas oben, und Luft unten sich befindet, wodurch man das zu starke Berühren des unreinen Gases mit dem Glase, speziell bei feinerer Fabrikation, vermeidet. Zieht man letzteres Arrangement vor, so ist es angebracht, die Höhe vom Glasstande oder vom höchsten Hafenpunkt und Hafenlinie bis zum ersten Ausströmscheitel, dem nächsten Brennerpunkt nicht über 30 cm zu treiben. Als Richtmass der Brennermündunghöhe gilt 40–50, allenfalls 60 cm, als Norm der Brennermündungbreite 100–125 cm, ja auch 150 cm. Je niedriger und breiter der Brenner, allerdings bis zu einem gewissen Grade, je intensiver die Mischung und reiner die Flamme. Dieselbe aber gewinnt man wiederum auf Kosten der Brenner, die ungemein bei einer solchen Anordnung zu leiden haben. Sehr oft findet man die Horizontalflammenbrenner ohne „Zunge“ ausgestattet, so dass Gas und Luft sich bereits im Hinterbrenner entwickeln. Dies bietet für den Ofen keinen Vorteil; vielmehr wird der Brenner stark angegriffen und auch der Brennstoffaufwand ist ein höherer. Die Oefen mit freier Flammenentfaltung bedingen zuverlässigeres Bedienungspersonal als die Vertikalflammofensysteme es erfordern; der Schmelzer muss genau mit den Schieberstellungen informiert sein. Ein Ueberschuss von intensiv erhitzter Luft bewirkt eine oxydierende Flamme, eine sogenannte Stichflamme, die den Schmelzgefässen einen enormen Schaden anrichten kann, indem sie dieselben nach Ueberhitzung aufbricht. Mit dieser Gefahr haben die Schmelzer der Büttenöfen weniger zu kämpfen, doch müssen sie auch ihre ganze Kunst anwenden, wenn ihr Büttenofen einmal in der Temperatur gefallen ist, um ihn zur Schmelzhitze wieder zu bringen. Die Oefen mit wagerechten Flammenführungen sind allerdings leichter Temperaturschwankungen unterworfen, indem sie durch Unachtsamkeit der mit dem Betriebe betrauten Personen entweder zu heiss oder zu kalt geschürt werden können, so dass die Glasmacher einerseits infolge des zu dünnflüssigen Glases schlecht arbeiten können oder anderseits ihnen, der herabgesunkenen Ofentemperatur wegen, das „Auftreiben“ oder das „Einwärmen“ der Glasgegenstände erschwert wird. Aber das Heisschüren eines solchen Ofens oder die Einholung des Temperaturverlustes gehen rascher von statten wie beim Büttenofen, der zwar gleichmässiger geht ohne grössere Beihilfe des Schmelzers und des Schürers. Neben diesen angeführten Hauptofensystemen existiert noch eine ganze Anzahl anderer Ofensysteme, denen gleichfalls das Regenerativ- oder Rekuperativ-Heizverfahren zugrunde liegt und die mit ihnen eine verwandte Konstruktion besitzen. Bei allen diesen Neukonstruktionen bezwecken die Erfinder, in den Ofenräumen eine möglichste Flammengleichheit und Flammenausnützung zu stände zu bringen. Das hier und da auftauchende Henning & Wrede-Ofensystem verfügt zur Speisung des Ofenraumes über drei Bütten und zwar über eine grössere in der Mitte und zwei kleinere an den Endseiten des Ofens. Die Flamme gestaltet sich wechselnd, entweder tritt das Flammengemisch aus den beiden kleineren Endbütten heraus und zieht durch die grössere Mittenbütte ab oder das Flammenprodukt nimmt der Wechselapparatestellung entsprechend seinen Weg in umgekehrter Richtung ein, und zwar strömt es aus der Mittenbütte und wird vom Kamin durch die beiden „Endfüchse“ abgesogen. Im Unterbau des Ofens liegen die Kammern, nicht vier an der Zahl, sondern sechs resp. acht, die geteilte Zuführungskanäle besitzen. Henning & Wrede verfolgen neben Flammengleichheit infolge der Brennerlage noch den Zweck, den Oefen grössere Dimensionen zu verleihen. Die Baukosten des Henning & Wrede-8 Kammerofensystemes betragen bei 14 mittleren Häfen etwa M. 15000, –, inklusive Generatoren. In letzterer Zeit macht sich hier und da die runde Ofenform geltend und weicht man jetzt mehr von den ovalen und ellmptischen Ofengestaltungen ab, da durch den runden Bau der Vorteil bequemeren und schnelleren Arbeitens resultiert. Die Glasmacher stehen lange nicht so gedrängt, wie es bei den länglich-runden Oefen der Fall ist; besonders ist die runde Bauart bei mit Pressern besetzten Oefen vorzuziehen.