D er in N r. 1 der Z eitsch rift „S ta h l und E ise n “ dieses Jahrgangs veröffentlichte V ortrag von Generaldirektor G r au -K ratzw ieck iiber .. Herstellung von Giefsereiroheisen und der Gieisereibetrieb im allgem einen“ , welcher nament- lieh in Bezug auf das am Schlüsse gefällte | U rth eil über Gufswaaren eine zum gröl'sten T h eil j berechtigte K ritik herausgefordert hat, giebt mir Veranlassung, einige technische Specialfragen, j die fü r den Cupolofenbetrieb von Interesse sind, zu berühren.
Im allgemeinen scliliefse ich mich den dankens- | werthen Ausführungen des H rn. G rau , soweit ; sie den Giefsereibetrieb umfassen, an; besonders ! in einem Punkte möchte ich aber durch Hinweis | auf einen zur Zeit noch bestehenden W id e r
spruch, dessen Entscheidung unter Umständen grundlegend für die Verbesserung von Cupolöfen werden kann, die Fachgenossen zur M itarbeit ! anregen.
Indem der Verfasser zunächst mit Recht darauf hinweist, dafs alle Patente der letzten 20 Ja h re , die auf Koksorsparnifs zielen, sein1 vorsichtig aufznnehmen sin d , fährt er daun wörtlich, fo rt: „W e n n man eine Verbesserung am Cupolofen machen w ill, die auf Brennm aterial- ersparnifs hinwirken soll, so kann dieses nur dadurch geschehen, dafs mau mit der Abhitze den W in d erwärm t, den man in den Cupolofen einbläst“ . Dem Laien wird dieser Satz im- poniren, und der Gedanke, w elcher übrigens alt is t, ist bei Patentansprüchen wiederholt zur G eltung gekommen.
Cupolofenbetrieb.
- ( N a c h d r u c k v e r b o t e n .)
Haben w ir es hier aber w irklich mit einer Verbesserung zu thun '?
Schon Pro f. L e d e b u r weist in seinem „H and buch der Eisen- und Stahlgiefserei“ auf die Verschiedenheit der Zwecke hin, welche Hoch
ofen und Cupolofen verfolgen. B e i ersterem, welcher zum oxydirenden Schmelzen von Eisen
erzen, nicht zum Schmelzen schon fertigen Roh
eisens dienen soll, ist die Bildu ng von Kohlen
oxydgas vor den Form en durchaus nothwendig.
Letzterer dient nur dazu, Roheisen zu schmelzen.
Nun entw ickelt der in dem Koks enthaltene Kohlenstoff bei der Verbrennung zu Kohlen
oxydgas nicht ganz 2500 W .- E .; bei der V e r
brennung zu Kohlendioxyd oder Kohlensäure aber reichlich 8000 W .- E ., also rund dreim al soviel W ärm e. Hieraus folgt, dafs man beim Schmelzen im Cupolofen bestrebt sein soll, die Verwandlung des im Brenustoff enthaltenen Kohlenstoffs zu Kohlensäure nach M öglichkeit zu begünstigen.
D a nach Ledebur durch eine Vorwärm ung des W indes aber die chemische T hätig keit des Sauer
stoffs gesteigert w ird, und jedes Atom Sauerstoff von dem stets genügend vorhandenen Kohlenstoff je ein Atom verbrennt, so w ird Kohlenoxydgas (ent
sprechend 2500 W .- E .) gebildet, während bei : kaltem W inde zwei Sauerstoft'atome ein Kohlen
stoffatom verbrennen, m ithin Kohlendioxyd ent
steht (entsprechend 8000 W .- E .). D ie gleiche Menge Brennstoff liefe rt in dem ersten F a lle nur ein D ritte l der W ärm e als im zweiten F a lle . Hiernach erscheint das Blasen mit vorgewärmtem W ind beim Cupolofenbetriebe geradezu falsch
1. J u n i l'J 0 2 . E in ¡¡/es über den Cupolofenbetrieb. S t a h l u n d E is e n . 611 zu sein. Professor Ledebur schliefst seine Aus
führungen mit dem Satze: „ Je zweckmäfsiger der Cupolofen eingerichtet ist, d. h. mit je weniger Brennstoft'aufwand er das Roheisen zu schmelzen vermag, desto deutlicher w ird jener N aclitheil der Anwendung erhitzten W indes zu j
Tage treten. D ie Erfahrung hat längst diese Thatsache bestätigt.“
Dieser letzte Satz steht in directem W id e r
spruch m it dem vorhin von Generaldirector Grau aufgestellten. W e r hat mm recht? A lle r
dings mufs ich gleich hinzufügen, dafs beide Verfasser eine M ilderung des Gesagten eintreten lassen. Grau, indem er hinzufügt: „A b er auch hier ist Vorsicht geboten, da zu warmer W in d oxydirend auf das schmelzende Eisen einw irkt mul Kohlenstoff und Silicium verbrennt. “ Ledebur, indem er berechnet, dafs Lu ft, wenn sie um 8 0 ° stärker als bei ihrem E in tritt in die Leitung erwärm t würde (dem Maximum, welches durch Kanäle im Ofen zu erreichen w äre), 208 W .- E.
dem Ofen zufiiliren würde, d. i. ungefähr 1 /2r> von der W ärm e, welche der Koks an und für sich zu entwickeln fähig is t; eine gröi'sere V orw är
mung w irke direct schädlich.
W enn man nun aber dieser 208 W .- E . zu Liebe schon Gefahr laufen kann, anstatt Kohlendioxyd mit über 8000 W .- E ., Kohlenoxyd mit nur 2500 W .- E . zu erzeugen, so erscheint m ir der Vortheil des warmen W indes beim Cupolofen- betriebe doch ein höchst zw eifelhafter zu sein.
E s wäre eine dankenswerthe Aufgabe, wenn solche W erke, denen M ittel und geeignete K räfte zur Verfügung stehen, sich dieser Frag e be
sonders widmeten und dieselbe zu einer defini
tiven Entscheidung führten. Dafs die Lösung nicht ganz einfach ist, brauche ich nur da
durch anzudeuten, dafs ich darauf liinweise, dafs w ir die chemischen Vorgänge in den ver
schiedenen Höhenquerschnitten der Oefen niclit genau keimen, ja , dafs fortwährend Schwankungen in der Zusammensetzung der Gase entstehen können, die sich bald durch Erscheinen einer intensiven Gichtflamme, bald durch vollständiges Verschwinden derselben zum T heil äufsern. Dafs aber gerade die W indintensität, — Menge — Zuführung und Vertheilung eine ganz bedeutende R olle, nicht allein auf den ökonomischen B e trieb, sondern auch in Bezug auf das Fertig- proditct spielen können, dafür möchte ich einige Beispiele anführen.
B e i dem äufserst empfindlichen Hartgufs habe ich wiederholt in der Maschinenbauanstalt Hum
boldt unter ganz gleichen Rohmaterial- und W indpressungsverhältnissen bei gleichem Ofen
futter gefunden, dafs die H ärteschicht des Fertig- productes aus einem engeren Ofen dicker ausfällt als aus einem weiteren Ofen. Ein e Erklärung hierfür kann ich nur dadurch finden, dafs das Verhältnil's zwischen Düsenquerschnitt und Ofen
querschnitt bei beiden Oefen verschieden w ar und dafs in dem engeren Ofen der W in d w eiter in die M itte dringt als bei einem weiteren Ofen, dals hierdurch andere Verhältnisse auch andere l ’roducte liefern.
W ährend beigewöhnlichem Bau- undMascliinen- gufs, sowie überhaupt in solchen Fällen , in denen durchaus marktgängige Roheisenmarken Verw en
dung finden, kleine Schwankungen nicht ins
! Gew icht fallen, hat man hingegen da, wo scharfe Abnahmebedingungen in Frage kommen, wie sie z. 1>. der Staat bei bestimmten Lieferungen, wie bei Locom otivcylindern u. s. w. vorschreibt, häufig mit Schw ierigkeiten zu kämpfen, welche man allzugern auf das Roheisen zu schieben geneigt ist. N iclit immer mit R e c h t! Häufig, und besonders in den letzten Jahren namentlich während der Hochconjunctur, ist der mangel
hafte Koks der Störenfried gewesen, dem man nach den dankenswertheil Mittheilungen von P . R e u s c h in N r. 8 dieses Jahrgangs in Bezug auf den Schwefelgehalt nunmehr bei
kommen kann. Häufig sind es aber auch gerade die W indverhältnisse, welche fördernd oder hemmend, - sei es nun direct oder indirect, in den natürlichen Gang eingreifen können. Ehe man ein schnelles l Trtlxeil fä llt, sollte man eine Parallelprobe aus einem Versuchsofen machen, und es könnte Manchem wie m ir dabei ergehen, dafs er aus dem einen Ofen ein M aterial von 17 kg absoluter Festigkeit, aus dem anderen, ceteris paribus, ein solches von 2 1 kg heraus
b ringt; erst nach Feststellung dieser Thatsache konnte ich dem Grunde des Versagens des einen Ofens auf die Spur kommen. Heute führe ich
! einen ähnlichen F a ll, der m ir vor wenigen Jahren begegnete, auf dieselbe Ursache zurück: eine andere Firm a vermochte mit derselben Roheisen- gattirung — es handelte sich um Specialm arken i derselben Quelle - lediglich 17 kg Festigkeit
! zu erblasen, während ich regelmäfsig andauernd
| zwischen 21 und 23 kg Festigkeit hatte.
B e i Vergleichs- und Versuchsschmelzen möchte ich aber ganz besonders vor dem Schmelzen in Tiegeln warnen, da hierbei ganz andere V er
hältnisse vorliegen als im Cupolofen, der geradezu ein Kohlenstoffspeicher gegenüber den T iegel
öfen ist. Hingegen vermag ein Klein-Cupolofen, wenn möglich transportabel und zerlegbar,* so dafs ein einzelner Arbeitei' seine Versetzung sowie Reparaturarbeiten ohne Krahn ausführen kann, ein wenigstens annäherndes Spiegelbild eines gewöhnlichen Cupolofens abzugeben und ist daher zu Versuchsschmelzen und als Aushülfe- ofen in besonderen Nothfällen sehr geeignet.
Besonders hohen W e rth hat dieser Klein-Cupol
ofen zum Schmelzen von Proben für Hartgufs,
* E v e n t u e ll m it V e n t ila t o r u n d E le k t r o m o t o r a u s g e r ü s te t.
6 1 2 S ta h l u n d E is e n . Einiges über den feuer- und säurebeständigen Gul's u. s. w., w eil man Proben von 50, 100 oder 200 kg Chargen lierstellen kann.
In Bezug auf die W indstärke möchte ich bemerken, dafs G r a u in seinem Vortrage erwähnt, dafs man bei gröfscren Oefen als 3/.i in Durchmesser keinenfalls über 350 mm Pressung arbeiten solli£ Berücksichtigt man, dafs Oefen von 1200 mm lichter W e ite in den letzten Jah ren in Betrieb genommen wurden, so scheint diese Grenze mir doch etwas niedrig gegriffen zu sein.
Ich glaube, dafs 400 bis 450 mm W assersäule für gröfsere Oefen nicht zu hoch ist. V or 10 bis 15 Jahren w ar es in Rheinland und W e st
falen üb lich , iiS bis 20 Zoll zu blasen, also rund 500" 111111. B e i dem stärkeren Betriebe der letzten 10 Jah re hat inan die Oefen, um mög
lichst die W ärm e auszunutzen, höher und höher gebaut und dementsprechend die Pressung ver
mehrt, um möglichst vie l durch die Oefen „durch- zujagon“ . H ierbei ist man wohl mit 650 111111 und mehr über das Z iel geschossen, da starke Windspannung die Kohlenoxydgasbildung be
fördert, und die allgemeine Tendenz neigt jetzt dahin, wieder auf eine vernünftige Basis zu kommen. A llein man soll hierbei auch nicht unter das Mafs gehen, da in diesem F a lle ein
„zu wenig“ schädlicher wirken kann als ein ..zu v ie l“ ; denn, falls der W in d nicht das Cen
trum des Ofens erreicht, liegt die M öglichkeit des Herabsinkens eines kalten Kogels vor. Sonach hängt die W indstärke bis zu einem gewissen Grade vom Durchmesser des Ofens ab, läfst aber eine Toleranz offen, die nach oben hin durch die Gefahr der Kohlenoxydgasbildung begrenzt ist.
D ie Windmengo aber ist fast noch w ichtiger als die W indstärke. Leider findet man die Zu
führung reichlicher Luftm engcn, die für den ökonomischen Betrieb des Ofens von gröfstem W e rtli is t, nicht immer vor. Man möge also vor allein mit geringerer Spannung, aber mit gröfserer Windmenge blasen. D er Gesammtdiisen- Q.uerschnitt von l /5 des Ofenquerschnitts, oder etwas mehr noch, w ird etwa der richtige sein.
Heber Anordnung und Querschnittsform der Diisen ist manches geschrieben worden. Aber es scheint, dafs auch hier das Einfachste das Richtigste ist.
Die nachfolgende Anordnung, welche gute Resultate liefert und in Ausführung mit vielen kleinen Düsen meines W issens vom Borsigw erk in Tegel bei B e rlin stammt, ist zuerst mit nur drei grofsen Düsen von N in g ie r von der M aschinenfabrik A. S p ie s in Siegen, welche Firm a übrigens a.uch die vorhin erwähnten Klein- Cupolöfen liefert, mit Erfo lg ausgefiihrt worden.
A ni Umfange des Ofens sind drei Düsen in richtig er Höhenlage gleiclim äfsig vertlieilt. B e i einem Ofen von 750 bis 800 111m 1. W . würde jede Düse nach dem vorhin Gesagten reichlich 200 mm Durchmesser erhalten. TJm bei diesem
grolsen Durchmesser ein Verstopfen durch Koks unmöglich zu machen, wird vorne in die Form ein auswechselbarer R o s t, bestehend aus drei oder vier Verticalstäben, von aufsen eingeschoben.
Fern er ist folgende Anordnung getroffen. An der Seite einer jeden Düse ist ein kleiner Hebel aufsen angeordhet, mit welchem eine Klappe vor der Form so verbunden ist, dafs, wenn man den Hebel herumlegt, die Klappe die betreffeade Form abschliefst, m ithin kein W in d ciuströmt.
P a ssirt es nun — bekanntlich eine häufige E r scheinung im Betriebe dafs vor der Form durch k alt geblasene Schlacke u. s. w. eine V e r
stopfung eintritt, die in der Regel unter K ra ft
verlust durch Naclistochen von aufsen beseitigt werden m uls, so braucht man in diesem F a lle die Düse durch Umlegen der Klappe nur zu schliefsen und somit den W in d an dieser Stelle abzustellen, um zu bew irken, dafs die zwei anderen radial gestellten offenen Düsen die H itze nach dieser Stelle im Ofen hintreiben und durch die gröfsere Erw ärm ung die Schlacke wieder flüssig machen, m ithin in wenigen Minuten einen richtigen Gang des Ofens ohne E in g riff von aufsen und ohne K raftverlu st wieder herbeiführen.
N in g ie r zieht allerdings bei dieser C011- struction oberhalb der Düsen den Ofen etwas zusammen und erw eitert ihn unterhalb derselben wieder. Diese Anordnung soll sicli besonders gut bewährt haben. E in Hängen des Ofens ist auch dabei nicht zu befürchten, da die Zusammen
ziehung derselben innerhalb der Schmelzzone lie g t; anfserdem hat man gerade bei grofsen Oefen den V ortheil, dafs man trotz des grofsen Durchmessers in der Wiudzuführungszone wieder auf ein gesundes Mafs kommt, d. h. nicht mit zu hoher, das bedeutet in diesem F a lle nach
theiliger, Spannung zu blasen braucht.
Zum Schlufs noch ein W o rt über den V o r
herd bei Cupolöfeu. Trotz des auf der V e r
sammlung in G leiw itz erfolgten Einspruchs gegen die Ausführungen von Generaldirector Grau mufs ich mich seinen Ansichten doch anschliefsen.
Nach meinem D afürhalten ist heute im allge
meinen der Vorherd eher ein Entm ischer als ein Mischer des flüssigen Eisens. W ed er mit einem transportablen M ischer, wie sie bei ein
zelnen Hochöfen existiren, um die M öglichkeit zu haben, Gufswaaren verschiedener Gattungen direct aus dem Hochofen zu giefsen,* noch v ie l weniger mit einem Roheisenmischer, der zwischen Hochofen und Stahlw erk eingebaut ist, kann derselbe ver
glichen werden. A ls Sammelbassin allein be
trachtet, verlege man den V orlierd aber lieber in das Innere des Ofens, um die Nachtheile un- nöthiger Abkühlung des flüssigen M aterials zu vermeiden. Und so sicher, wie in einer
ge-* V e r g l . „ J a h r b u c h fü r d as E is e n h iit t e n w e s e n “ 1 . J a h r g a n g S e it e 2 3 3 .
Cu/iolofenbetrieb. '¡¡2. J a h r g . N r. 11.
1. J u n i 1902. Doppelte Gasfänge in Sulin, SUdrufsland. S ta lil u n d E is e n . 6 1 3 füllten Pfanne, in welcher sich eine G attirung
verschiedener Specialin'arken befindet — ich sehe von dem gewöhnlichen M aterial für Haudels- waaren liier ausdrücklich ab - durch allm äh
liche Ablagerung der Eisensorten nach specifischem Gewichte eine gewisse Trennung derselben von einander erfolgen kann, die vielleich t während der Schmelzperiode durch schnelleres oder lang
sameres Schmelzen der einzelnen Sorten bereits eingeleitet wurde und welche ich bei • aufrecht gegossenen Stückcn durch die verschiedene physikalische Beschaffenheit des M aterials mit Sicherheit wiedererkannte, ebenso gewil's möchte ich annehmen, dafs derselbe Vorgang sich in dem beschaulichen Dasein eines vorgebauten Vorherdes abspielt, mithin eine Entm ischung stattfinden kann. N icht umsonst kann man bei Gebrauchsanweisungen englischer Specialm arken häufig lesen: „V o r dem Giefsen tüchtig rühren“
und ich möchte gerade auf diesen praktischen W in k liier besonders hinweisen, da auch meine Erfahrungen in dieser Richtung dahin gehen, dafs w ir in Deutschland bislang nicht genügend W erth auf diesen Punkt gelegt haben; um so mehr noch möchte ich das Durchrühren empfehlen, als zugleich bei diesem Verfahren die Reinigung des Eisens, d. li. die M öglichkeit von Ausschei
dungen, gefördert wird. D er Vorherd selber wird aber dann volle Berechtigung erhalten, wenn es sich darum handelt, das flüssige M aterial von dem Ivohlenstoffspoiclier des Cupolofens v o ll
ständig abzuschliefsen, um in diesem Eisenbade durch Reduction oder Zusätze anderer M aterialien ein neues Product zu erzeugen. Versuche hier
zu sind gemacht; ob je ein durchschlagender Erfo lg erzielt wird, bleibt einstweilen der Zu
kunft Vorbehalten. —
K a lk . liic h a rd Beticke.