G L Ü C K A U F
B e r g - u n d H ü t t e n m ä n n i s c h e Z e i t s c h r i f t
Nr. 12 19. März 1921 57. Jahrg.
D i e B o g h e a d k o h l e .
V o n D r . H . W i n t e r , L e h r e r a n d e r B e r g s c h u l e u n d L e i t e r d e s b e r g g e w e r k s c h a f t l i c h e n L a b o r a t o r i u m s z u B o c h u m .
Eine ähnliche S o n d erstellu n g , w ie m an sie auf dem Gebiete der B raunkohle dem P y ro p issit seiner a u ß e r
gewöhnlichen E igenschaften w egen e in g eräu m t hat, nimmt die B ogheadkohle u n te r den S chw arzkohlen ein, in deren G esellschaft sie auftritt.
Unter P y ro p issit versteht m an bekanntlich eine in ihrer reinsten F orm w eiße S chw elkohle vom spezifischen Gewicht 0,9 1,1, die bei einem B itum engehalt von 4 0 - 5 0 % einen h o ch w e rtig en A usgangsstoff z u r E r
zeugung von Paraffin kerzen darsteilte u n d in den hangenden S chichten d er säch sisch -th ü rin g isch en B raun
kohlenablagerung bei W eißenfels u n d H elbra vorkam . Auch die B o g h ead k o h le der S teinkohlenform ation ist so gasreich, d aß sie von R o t h 1 g eradezu »als ein mit Paraffin u n d b itu m in ö se n Stoffen g etränkterS chieferton«
bezeichnet w ird. H au p tsäch lich sind ihre V orkom m en im Karbon von S chottland u n d A ustralien, w en ig e r von Schlesien, u nd im P erm von F rankreich b ekannt g ew o rd en . Gewisse Ö lschiefer (K erosene shales) b eso n d ers von Australien u nd S cho ttlan d k om m en der B ogheadkohle in ihren E igenschaften se h r nahe.
O ber das V o rk o m m en u n d die V erw ertu n g der Bogheadkohle u n d d er ö lfü h re n d en S chiefer in S chottland macht P i n n o 2 einige B em erk u n g en . D anach ist die obere A bteilung d e r S teink o h len fo rm atio n in S chottland durch das V o rk o m m en d e r B o g h ead k o h le (T orbanchill mineral) gekennzeichnet, die nach dem L iegenden hin auftritt. D agegen fü h re n die tiefern S chichten u nter einem flözleeren Mittel n eben m ehrern m ächtigen, aber minderwertigen Flözen die edle K ennelkohle u n d den Ölschiefer.
B ogheadkohle u n d Ö lschiefer sin d se h r gasreich und entwickeln das G as sch o n bei au ß e ro rd e n tlic h niedrigen Tem peraturen, w obei g rö ß e re M engen von Ö l (Leucht- und Schm ieröl) u n d Paraffin g e w o n n e n w erden. D eshalb verarbeitete J. Y o u n g diese Stoffe fab rik m ä ß ig auf Schmieröl für feine M aschinen u n d Paraffin z u r K erzen
bereitung (1850).
Da die bei der tro ck n e n D estillation erhaltene G a s
menge sehr g ro ß u n d das G as von h o h e r L euchtkraft war, w urde die B o g h e ad k o h le als Z usatzm ittel bei der Leuchtgasbereitung se h r g eschätzt u n d in gew altigen
1 Toul a : Die Steinkohlen, Wien 1888, S 14.
1 Z. f . d. Berg-, Hütten- und Salinenw. 1886, S. 129.
Frachten nach dem europäischen un d am erikanischen Festlande versandt. B u n t e 1 erw äh n t u nter ändern Z usatzstoffen die T yne-B oghead-K ennel-, die schottische W o odville-B oghead- u n d die australische Shale-B oghead- kohle u n d sagt, daß sie bei n iedriger D estillations
tem p eratu r äthylenreiche G ase liefern, w o d u rc h die Leuchtkraft vo n nicht o d er schw ach leuchtenden G asen aufgebessert w erden könne.
Die B ogheadkohle u n d der K erosinschiefer A ustraliens sind in ihren E igenschaften den eben erw ähnten schottischen M ineralien seh r ähnlich. So erbrachte nach K r e y 2 eine sich fettig anfühlende, dem O zo k erit ähnliche K ohle 5 4 % T eer u n d 2 4 ,7 % Koks, w äh ren d eine K erosinschieferprobe nach U n tersu ch u n g en von T h e d e 2 6 0 % T eer u n d 3 5 % K oks bei der V erkokung ergab.
Schließlich sei eine B ogheadkohle angeführt, die nach K o s m a n n 3 als B randschiefer im L iegenden des 28. Flözes d e r R u d o lfg ru b e im K öpperichtale bei N eu ro d e (G raf
schaft G latz) auftritt. A us ih r w u rd en bei d e r trocknen D estillation 2 6 % T eer n eben 6 2 % K oks erhalten. Die T eeröle dieser schlesischen B ogheadkohle ergaben bei der fraktionierten D estillation 1 6 , 7 % Leuchtöle, 1 0 , 4 % S chm ieröle u n d 35,5 % Paraffin n eben 33,2 % Pech.
A uch d er bitu m in ö se S chiefer (schiste bitum ineux) von V ouvant in d e r V endee u nd von A utun kom m t in seinem V erhalten d er B ogheadkohle S chottlands nahe.
A us ersterm erhielt S e l l i g u e s 4 bei d er trocknen D estillation neben ein er reichlichen A usbeute an G as eine nicht unbeträchtliche M enge (14,5 % ) eines in der Kälte erstarren d en b rau n e n Ö les, aus dem er fabrikm äßig Leuchtöl u n d G asöl, ro h es u n d g ereinigtes Paraffin herstellte (1839).
ln diesen V erfahren der tro ck n e n D estillation, die Selligues m it dem b itu m in ö sen Schiefer u nd Y o u n g m it d er B o gheadkohle u n d dem K erosinschiefer v ornahm en, m u ß m an zw eifellos, da die D estillation bei n ied rig er T em p eratu r erfolgte, die V orläufer der U rteerv erk o k u n g erblicken.
H insichtlich d er E igenschaften d er B ogheadkohle m öchte ich zusam m enfassend h erv o rh eb en , daß sie sich au szeichnet d u rch :
1 Zum Gaskursus, München 1912, S. 15.
2 S c h e i t h a u e r : Die Fabrikation der Mineralöle und des Paraffins aus Schwelkohle, Schiefer usw. Braunschweig 1895, S. 23 und 25.
3 Muspratts Chemie, 1893, Bd. 4, S. 526.
4 Polytechn. J. 1856, S. 216.
1. ihre b rau n e bis schw arze Farbe un d ihren g elb lich b raunen Strich auf nicht überglastem P o rzellan ; sie färbt nicht ab;
2. ihren T o n g eru ch beim A nfeuchten o d er A nhauchen;
3. ihr fü r Steinkohle außerordentlich niedriges spezi
fisches G ew icht
( 1 , 1 0 1 , 2 6 ) ;4. ihre H ärte un d Festigkeit;
5. ihre Spaltbarkeit parallel zu r L agerung;
6 . ihre leichte E ntzündlichkeit; sie b ren n t m it langer, heller, rau ch en d er F lam m e;
7. ihre leichte E ntgasbarkeit bei nied rig er T em peratur, eine Folge des h o h en G ehalts an disponibelm W asserstoff, der nach F l e c k s 1 A ngabe so g ro ß ist, daß
auf
1 0 0 0Teile K ohlenstoff bei der B ogheadkohle
1 4 4
Teile disponibeln W asserstoffs g eg e n ü b e r n u r
1 0 , 2
Teilen nicht disponibeln W asserstoffs kom m en;
8 . ihren G ehalt an zahlreichen fossilen Pflanzenresten.
F i s c h e r und R ü s t 2 fanden bei der m ikroskopischen U n tersu c h u n g der schottischen B ogheadkohle, daß ihre H auptm asse von gelben u n d roten harzähnlichen K örpern gebildet w ird. v. G ü m b e l 3 beobachtete in L ängs
schnitten kreisrunde, in Q uerschnitten länglich runde, hellgelbe od er bräunlich-gelbe A usscheidungen, die w ohl als S poren u n d H arze gedeutet w erden m üssen. Sie lägen in einer d unkelbraunen Z w ischenm asse, in der m an hier u n d da einzelne w asserhelle Q u arzk ö rn er u nd kleine T rü m m er mit deutlicher Pflanzentextur bem erke. Die m ikroskopisch w ahrnehm baren spärlichen Pflanzenreste, die sich in dünnen, bandartigen Streifen q u er d urch die Masse ziehen, erinnerten an w urzelartige G ebilde. D er F orscher fand ferner kurze b raune F äserchen, von ze r
fallenem P flanzengew ebe abstam m ende staubartige Teile und algenartige »Raschen«.
Auch C. Eg. B e r t r a n d 4 fand in der B ogheadkohle A lgen; er beobachtete in der K ohle von A utun Algen
(Pila bibractensis) m it zum Teil noch deutlich erhaltenerZ ellenstruktur u nd in dem K erosinschiefer A ustraliens an d ere (Reinschia au stralis), die b an d fö rm ig zusam m en-
1 T o u 1 a , a . a. O . S. 29.
2 T o u 1 a , a. a. O . S. 175.
3 S itz u n g sb e ric h te d e r m a th . - p h y s ik . K lasse d e r Kgl. b a y e r. A k ad . d . W iss e n s c h . 1883, S. 181.
4 C e q u e les c o u p e s m inces d e s c h a rb o n s d e te r r e n o u s o n t a p p r is s u r le u rs ra o d e s d e fo rm a tio n , R a p p o rts d u C o n g r e s In te rn a tio n a l d e s M in es, L ü ttic h 1905. v g l. a. P o t o n i e : D ie E n tste h u n g d e r S tein k o h le u sw . B erlin 1910, S. 56.
gesunken erschienen. D iese F u n d e erregten großes Auf
sehen bei den G eo lo g e n , w u rd e n angezw eifelt und be
w u n d e rt u n d bilden noch heute einen Streitgegenstand1.
D ie B e an tw o rtu n g d er Frage, ob man es bei der B ogheadkohle m it S teinkohle o d e r bitum inösem Schiefer zu tu n habe, bereitete g ro ß e Schw ierigkeiten, ln einem b e rü h m t g ew o rd en e n P ro z eß in E d in b u rg (1853) um die Streitfrage entschied das G ericht, daß das Mineral Kohle sei, u n d zw ar vorn eh m lich auf G ru n d des mikroskopischen B efundes von b otanischen G utach tern , die darin deutliche org an isch e S tru k tu r m it Pflanzenzellen u nd -gefäßen ge
funden hatten. Bald darauf kam das Frankfurter Gericht in einem V erfahren nach dem G utachten von G ö p p e r t 2 zu dem Schluß, daß B oghead keine Kohle, sondern bitu m in ö sen Schiefer darstelle. A uch Z i r k e l 3 faßt das M ineral nicht als K ohle in d er g e w ö h n lich e n Bedeutung des W o rte s auf, obgleich es der Steinkohlenform ation angehört.
E s w eiche in seiner m ikroskopischen Struktur wesentlich von aller S teinkohle ab. D a es w eit m ehr Wasserstoff als Sauerstoff enthalte, stellt er es zu den Harzen.
D er G asfachm ann S c h i l l i n g 4 gibt an, daß die B o gheadkohle zu den w irklichen K ohlen zu zählen sei, und von dem K erosinschiefer A ustraliens sagt L i v e r s i d g e 5, daß er nicht die E igenschaften eines Schiefers besitze, so n d e rn der b itu m in ö se n K ohle w eit ähnlicher sei.
A uch heute noch g ehen die M einungen der Gelehrten in dieser B eziehung auseinander, obw ohl man sich allgem ein des A usdrucks B ogheadkohle für dieses Mineral bedient.
C h e m i s c h e U n t e r s u c h u n g d e r B o g h e a d k o h l e . D as A usgangsm aterial w ar leider se h r beschränkt. Für die U n te rsu c h u n g standen zu n äch st n u r eine braune australische S h ale-B ogheadkohle vom spezifischen Gewicht 1,11 u n d eine schw arze schottische W oodville-Boghead- kohle vom spezifischen G ew ic h t 1,27 zu r Verfügung.
Ü b er ihre E lem entarzusam m ensetzung gibt die Zahlen
tafel 1 A uskunft. D ie P ro b e n 1 u nd 2 entstammten den
1 v g l. W i n t e r : D ie m ik ro sk o p isc h e U n te rs u c h u n g d e r K ohle im auf
fa lle n d e n L ic h t, G lü c k a u f 1913, S. 1409.
2 Ü b e r d a s V e rh ä ltn is d e r B o g h e a d P a r r o t C an n e lco al zu r Steinkohle, P o ly t. J. 1857, S. 212.
3 N a u m a n n u n d Z i r k e l : E lem e n te d e r M in era lo g ie, L eip zig 1907, S .787.
4 H a n d b u c h d e r S te in k o h le n g a s b e re itu n g , M ü n ch en 1879, S. 39.
6 S c h e i t h a u e r : D as B itu m en d e r B rau n k o h le, B rau n k o h le 1904, S. <
Z a h l e n t a f e l 1 .
1 0 0 T e i l e R o h k o h l e e n t h i e l t e n 100 T e ile R einkohle enthielten
N r . K o h l e C
°
S N H , 0 A s c h eR e i n
k o h l e C H O + N
+ s d i s p .
H 1
2 3
S c h o t t i s c h e W o o d v i l l e - B o g h e a d . . A u s t r a l i s c h e S h a l e - B o g h e a d . . . . A u s t r a l i s c h e S h a l e - B o g h e a d . . . .
7 6 , 3 9 6 9 , 8 1 7 6 , 2 9
6 , 5 7 8 , 4 3 1 0 , 1 5
7 , 3 7 4 , 3 5 + N
4 , 6 2 1 , 7 6 0 , 5 4
1 , 2 2 0 , 8 1
3 , 0 9 0 , 2 9
3 , 6 0 1 5 , 7 7 S , 9 4
9 3 , 3 1 8 3 , 9 4 9 1 , 0 6
8 1 . 8 7 1 7 , 0 4 8 3 , 1 7 I 1 0 , 0 4 8 3 . 8 7 1 1 1 , 1 4
1 1 , 0 9 6 , 7 9 O + N 4 , 9 9
5 , 6 5 9 , 1 8 1 4 , 2 3
U n tersu ch u n g en B untes \ der die chem ische Z u sam m en
se tzu n g der in deutschen G asanstalten gebräuchlichen Z usatzkohlen erm ittelt hat. Z u r E rw eiteru n g der V er
gleichsm öglichkeit ist u nter 3 der B efund der von M u c k 2 v o rg en o m m en en Analyse einer B ogheadkohle ang efü g t w o rd en . Nach den V erkokungsanalysen (vgl. Zahlentafel 2)
> J. f. G a s b e l. 1888, S. 863.
J N ich t v erö ffe n tlic h t.
w aren diese beiden K ohlen den von m ir untersuchten ähnlich.
Bei dem V ergleich d e r A nalysenzahlen fällt der außer
o rdentlich h o h e G eh a lt an W asserstoff, besonders an disp o n ib elm , auf. E r ist erheblich g rö ß e r als derjenige der K e n n e lk o h le 1 u n d fü r die B ogheadkohle von kenn
ze ic h n en d e r B edeutung.
1 vgl. W i n t e r : D ie Streifenkohle, G lückauf 1919, S. 546.
Z a h l e n t a f e l 2.
1 0 0 T e i l e R o h k o h l e g a b e n 1 0 0 T e i l e R e i n k o h l e g a b e n B e z e i c h n u n g d e r K o h l e flü c h tig e B e
s ta n d te ile K oks A sch e W a s s e r R eiiik o h le flü c h tig e B e
sta n d te ile K oks B e s c h a f f e n h e i t d e s K o k s S c h o t t i s c h e W o o d v i l l e - B o g h e a d - |
A u s t r a l i s c h e S h a l e - B o g h e a d . . . 1 ab l c
5 2 , 9 0 5 0 , 2 7 8 1 . 5 5 7 6 , 9 7 5 8 . 5 5
4 0 , 4 1 4 3 , 8 7 8 , 8 6 1 3 , 4 9 1 6 , 0 7
3 , 6 0 2 , 7 8 8 , 9 4 9 , 2 9 2 5 , 0 3
3 , 0 9 3 , 0 8 0 , 6 5 0 , 2 5 0 , 3 5
9 3 , 3 1 9 4 , 1 4 9 0 , 4 1 9 0 , 4 6 7 4 , 6 2
5 6 , 7 0 5 3 , 4 0 9 0 , 2 0 8 5 , 0 9 7 8 , 4 6
4 3 , 3 0 4 6 , 6 0 9 , 8 0 1 4 , 9 1 2 1 , 5 4
g e s i n t e r t g e s i n t e r t g e s i n t e r t g e s i n t e r t
Zahlentafel 2 gibt einen Überblick über die bei der gebräuchlichen Tiegelprobe erhaltenen Werte der Ver
kokung. Die unter a angegebenen Zahlen entstammen den Untersuchungen B u n t e s (Woodville-Boghead) und Muc ks (Shale-Boghead) und die unter b und c den von mir vorgenommenen. Die Probe c, die ich Dr. Do mm er in Karlsruhe verdanke, ist eine australische Shale-Boghead- kohle von brauner Farbe und dem spezifischen Gewicht 1,20; sie konnte auch noch für die mikroskopische Untersuchung herangezogen werden.
Nach dem Ergebnis dieser Untersuchungen ist das Koksausbringen der australischen Shale-Bogheadkohle sehr gering. Der Koks der Rohkohle bestand bei den von Muck und den von mir untersuchten Proben aus:
a b c
C ( e i n s c h l . H , O , N , S ) . . . ° / o 4 9 , 8 5 9 , 2 3 9 , 1 A s c h e . . . . ° / o 5 0 , 2 4 0 , 8 6 0 , 9
100,0 100,0 100,0
Bei den meisten australischen Bogheadkohlen ist der Aschengehalt im Koks, wie sich aus Literaturangaben ergibt, noch erheblich größer, so daß diese Verkokungs
rückstände als Brennstoff minderwertig, ja wertlos er
scheinen. Dagegen zeigt die schottische Woodvillekohle ein viel höheres Koksausbringen mit geringem Aschen
gehalt, wie aus den obigen Zahlenwerten ohne weiteres zu ersehen ist. Im Verein mit dem erheblich geringem Gehalt an disponibelm Wasserstoff und ändern, noch zu erörternden Umständen wird dadurch der Beweis erbracht, daß die vorliegende Woodville-Bogheadkohle außer
ordentlich der Kennelkohle ähnelt. Datpit stehen auch die Ergebnisse der Verkokung dieses Materials bei nied
riger Temperatur (Urverkokung) in vollem Einklang.
Die von Fr. F i s c h e r und H. S c h r ä d e r 1 in den Laboratoriumsbetrieb eingeführte Aluminiumschweivor
richtung bildet ein einfaches und hinreichend zuver
lässiges Mittel, um das Verhalten der Kohle bei ihrer Urverkokung zu untersuchen. Infolge der guten Wärme
leitfähigkeit des Aluminiums gestattet die Vorrichtung eine schnelle, gleichmäßige Erhitzung des Inhalts von allen Seiten und schließt eine örtliche Überhitzung einzelner Teile aus. Dabei läßt der tiefe Schmelzpunkt des Aluminiums (657 °) eine gewaltsame Überhitzung der Retorte nicht zu, so daß die Verkokung bei Temperaturen bis 550 0 zu Ende geführt werden kann.
Die Ausführung der Bestimmungen erfolgte mit je 20 g der lufttrocknen Kohle nach der Vorschrift der beiden Forscher. Das Abflußrohr der Retorte wurde aber durch ein Schlauchstück mit dem Hals der Vorlage luftdicht verbunden und dauernd gekühlt, um ein Über
hitzen des Gummischlauches zu vermeiden. Nach dieser
1 Z . f. angew. Chemie 1920, S. 172.
Versuchsanordnung konnten die Destillationsgase ohne Beimischung von Luft durch den Destillieransatz der Vorlage entnommen werden; das geschah erst, nachdem sich kleine Gasmengen ohne Verpuffen verbrennen ließen.
Bei der Entnahme des Gases verfuhr man derart, daß der Hahn einer mit Wasser gefüllten Hempelbürette gleichzeitig mit ihrem Anschluß an den vorher angesteckten Schlauch des Destillieransatzes der Vorlage geöffnet wurde, da sonst der Gasdruck den Aluminiumdeckel der Vor
richtung hob. Unter diesen Umständen erwies sich die Retorte bei der Verkokung als dicht; ein Entweichen von Gasen und Dämpfen konnte nicht wahrgenommen werden.
Durch ganz geringes Saugen mit Hilfe der Niveauröhre der Hempelbürette gelang es, das Eindringen von Luft durch den Retortendeckel zu verhindern.
Zur Untersuchung der Gase diente die Hempelsche Vorrichtung mit Wasser als Sperrflüssigkeit. Die Menge der gebildeten Kohlensäure wurde durch Absorption mit Kalilauge, die der schweren Kohlenwasserstoffe durch Schütteln mit Bromwasser bestimmt. Die Ermittlung des Sauerstoffgehaltes erfolgte mit der Phosphorpipette.
Durch Schütteln des Gases mit einer gebrauchten und einer frischen salzsauern Kupferchlorürlösung wurde das Kohlenoxyd und durch mehrmaliges Hin- und Herführen des Gases über erhitztes Palladium der Wasserstoff zur Absorption gebracht. Von dem jetzt noch vorhandenen Gasrest, bestehend aus Kohlenwasserstoffen und Stickstoff, wurde ein Teil nach dem Mischen mit Sauerstoff in der Explosionspipette verbrannt, die Raumverminderung des Gasgemisches nach der Explosion gemessen und durch Absorption mit Kalilauge die durch Verbrennung der Kohlenwasserstoffe gebildete Kohlensäure bestimmt. Hier
bei ergab sich für beide Bogheadkohlen, daß das Volumen der absorbierten Kohlensäure größer als die Hälfte der Raumverminderung, ja auch größer als der angewandte Gasrest war. Das ist ein Beweis dafür, daß es sich bei den Kohlenwasserstoffen außer um Methan auch um höhere Kohlenwasserstoffe handelte. Zu ihrer nähern Bestimmung wurde bei einer Gasanalyse nach der Explosion auch die Menge des übriggebliebenen Sauerstoffs mit Pyrogallussäure ermittelt.
Da das Destillationsgas der Woodvillekohle stark nach Schwefelwasserstoff roch, wurde eine besondere Gasprobe in der Buntebürette mit Silbernitratlösung geschüttelt. Die Bräunung und Schwärzung der Lösung und das Ausfallen von Schwefelsilber zeigten das Vor
handensein größerer Mengen von Schwefelwasserstoff im
Gase an. Sein Volumen wurde von dem Gesamtvolumen
der Absorption mit Kalilauge abgezogen und dadurch
der Gehalt des Gases an Kohlensäure bestimmt. Bei
diesem Verfahren brauchte auf die etwaige Anwesenheit
von Azetylen keine Rücksicht g en o m m en zu w erden, da dieses erfah ru n g sg em äß erst bei h ö h ere r V erk o k u n g s
tem p eratu r entsteht.
ln der Zahlentafel 3 sind die E rgebnisse der G a s
u n te rsu c h u n g zusannnengestellt, w obei z u r bessern V er
gleichsm öglichkeit auch die norm ale Z u sam m en setzu n g des K okereigases angegeben ist.
Z a h l e n t a f e l 3.
% A u stralisc h e
S h ale-B o g h ead
S ch o ttisc h e W o o d v ille - B o g h ea d
K o k sk o h le
C O , 2,4
19,2
4,8 1,0
s c h w e r e C n H , n O o
12,5 2,5
CO 5,5 9,5 5,5
H „ 8,3 6 , 8 58,0
c t ü 16,3 24,4 30,0
c2h6 29,2 21,1
S H , S p u r 13,0
N 2 19,1 7,9 3,0
100,0 100,0 100,0
A us dem V ergleich der A nalysenzahlen geh t der g ro ß e U nterschied hervor, der hinsichtlich der Z u sam m en setzu n g des bei n ied rig er D estillationstem peratur g ew o n n e n en G ases der B ogheadkohlen u nd des bei h o h e r T em p eratu r erzeugten K oksofengases besteht. Letzteres ist durch seinen h o h en G ehalt an W asserstoff u n d M ethan gekennzeichnet, G asbestandteile, die bei der U rv e rk o k u n g w esentlich zu rü c k treten u nd dafür schw eren u n d h ö h ern K ohlenw asser
stoffen Platz m achen. A uch der G eh alt an K ohlensäure ist u nter den B edingungen der U rv erk o k u n g erheblich g rö ß e r als der des Leucht- u nd Kokereigases.
E. B ö r n s t e i n 1 hat durch seine V ersuche ü b er die Z ersetzung fester H eizstoffe bei langsam gesteigerter T em p eratu r bew iesen, daß die bei nied rig er T em p eratu r entw eichenden G ase reicher an K ohlensäure un d schw eren K ohlenw asserstoffen, dagegen ärm e r an W asserstoff als
1 J. f. O a s b e l. 1906, S. 627, 648 u n d 667.
die bei h ö h ern T em p eratu ren ab g e h en d e n sind. Das heißt ab e r m it än d e rn W o rte n : das Leucht- u n d Kokereigas ist ein E rz eu g n is se k u n d ä re r U m setzung, das G as der U rv e rk o k u n g dagegen ein E rzeu g n is prim ärer Bildung.
N atürlich spielt auch die N atu r d e r Kohle eine gew isse Rolle dabei. So entw ickeln B ogheadkohle und K erosinschiefer das G as bei au ß e ro rd e n tlic h niedriger T em p eratu r u n d lassen n u r w en ig flüchtige Bestandteile in dem K oksrückstand zurück. D as w ar bei der vor
liegenden australischen B o g h ead k o h le der Fall, während die W o o d v ille k o h le u n te r so n st gleichen Bedingungen viel m eh r flüchtige Bestandteile in dem H albkoks zurück
hielt u n d dam it ihre nahe V erw andtschaft z u r Kennelkohle offenbarte (vgl. Zahlentafel 5).
D ie h ö h ern K ohlenw asserstoffe des G ases sind in der Zahlentafel 3 als Ä than a n g e g eb e n . Es unterliegt keinem Zweifel, daß au ß e r Ä than auch n och h ö here G lieder der M ethanreihe vertreten w aren. D am it steht auch im Einklang, daß d er bei der einen Analyse ermittelte Sauer
stoffverbrauch etw as g rö ß e r w ar, als die angegebenen M engen C H 4 u n d C 2 H 6 bei d e r V e rb re n n u n g erfordern.
* Infolge des h o h en G ehaltes an schw eren und hohem K ohlenw asserstoffen ist das au s B ogheadkohle gewonnene G as se h r leuchtkräftig. N ach P i n n o 1 zeigt solches Leucht
gas m e h r als die d o p p elte L euchtkraft des gewöhnlichen G ase s; d a h e r dienten diese u n d äh nliche Kohlen zur V erb esseru n g der L euchtgasbeschaffenheit.
Bei der U rv e rk o k u n g d er W oodville-B ogheadkohle trat bei etw a 3 0 0 ° ein d u rc h d rin g e n d e r G eruch des Gases nach Schw efelw asserstoff auf. D er G eh a lt des G ases daran b e tru g 13 V o l.- % ; bei ein er so g ro ß e n M enge an flüchtigem Schw efel w ü rd e die B efreiung des G ases davon Schwierig
keiten begegnen.
In der Zahlentafel 4 sin d die W erte fü r die bei der U rv e rk o k u n g g ew o n n e n e n M engen v on W asser, Urteer, H albkoks u n d G as zusam m engestellt.
a. a. O . S. 130.
Z a h l e n t a f e l 4.
D e s t i l l a t i n % d e r a n g e w a n d t e n K o h l e Asche
K o h l e
W a s s e r U r t e e r H a l b k o k s
G a s + V e r l u s t
B e s c h a f f e n h e i t d e s H a l b k o k s i m Halbkoks
%
S c h o t t i s c h e W o o d v i l l e r B o g h e a d . . . . 6,4 27,8 58,0 7,8 k ö r n i g , z u s a m m e n h ä n g e n d 4,8
A u s t r a l i s c h e S h a l e - B o g h e a d . . . . 1 , 9 59,8 1 28,7 9,6 g e b a c k e n , n i c h t g e b l ä h t 35,8
D er U rteer g in g als zähflüssige, g elb lich -b rau n e Masse
über, die an der Luft allm ählich schw arz w u rd e ; infolge eines G ehaltes an A m m oniakw asser zeigte er alkalische Reaktion. D urch Xyloldestillation w u rd e der T eer vom W asser getrennt. Leider g enügten die m ir zu r V erfü g u n g stehenden Stücke B ogheadkohle nicht, um g rö ß ere M engen von U rteer zu r E rm ittlung seiner Z u sam m en setzu n g d a r
zustellen. E rfahrungsgem äß w eist der U rteer die ihn kennzeichnenden N aphthene, Paraffine und P henole, aber kein N aphthalin und Anth'razen auf, die für den bei h ö h ere r T em p eratu r entstandenen T eer (Leuchtgas-, K oks
gas-, H ochofengasteer) kennzeichnend sind un d deren B ildung durch p yrogene Z ersetzung der N ap h th en e u nd A nthrazene erfolgt. D er U rteer der australischen B o g h ead kohle roch petroleum artig, w äh ren d bei der schottischen W oodville-B o g h ead k o h le der G eruch nach S chw efelw asser
stoff vorherrschte. Die halbfeste B eschaffenheit zeigte aber bei dem U rteer der beid en B o g h ead k o h len die Anwesenheit m e h r o d e r w en ig e r g ro ß e r M engen von Paraffinen an.
A bgesehen von den P h en o le n k ö nnte m an den Stein
k o h le n u rteer nach D o n a t h u n d L i s s n e r 1 als ein Erdöl an sp rech en , u n d zw a r als eine Art v on russischem Naph- th e n erd ö l.
D er H alb k o k s d er au stralischen B ogheadk'ohle erwies sich als gebacken, ab e r nich t g eb läh t; er lag der Innen
w a n d u n g d e r Retorte in d ü n n er, fester Schicht an. Da
g egen w ar d e r H alb k o k s d e r schottischen Bogheadkohle g eb läh t u n d zeigte ein G efü g e aus lose zusammen
h än g e n d en K örnern. Beide H albkoksarten besaßen Poro
sität so w ie einen m erklichen G eh a lt an flüchtigen Bestand
teilen, w ie aus d er Z ahlentafel 5 h ervorgeht. *
1 Kohle und E rd ö l, Stuttgart 1920, S. 73.
H a l b k o k s
1 0 0 T e i l e H a l b k o k s g a b e n b e i d e r V e r k o k u n g
% f l ü c h t i g e i ft) , , , B e s t a n d t e i l e
S c h o t t i s c h e W o o d v i l l e - B o g h e a d . A u s t t a l i s c h e S h a l e M B o g h e a d . . .
2 5 , 8 7 4 , 2
7 , 9 9 2 , 1
' Aus den E rgebnissen d e r chem ischen U n tersu c h u n g geht hervor, w elche w ertvollen Stoffe B o gheadkohle un d -schiefer für die T ie fte m p e ra tu rv e rk o k u n g sind. A u g en scheinlich w ar S e l l i g u e s w ie auch Y o u n g die T at
sache bekannt, daß d er T ee r bei zu h o h e r D estillations
temperatur eine Z ersetzu n g erleidet, w obei die viskosen Öle und Paraffine in arom atische Stoffe (Benzole, N a p h thalin und A nthrazen) u m g e w a n d elt w erden. D aher nahmen sie die E n tg a su n g ihres A u sg an g sg u tes bei
verfahren tatsächlich die erste A n w e n d u n g der U rv erk o k u n g darstellen.
A uf die Z u sam m en setzu n g der Asche, ü b er die Z ah len tafel 6 A uskunft gibt, soll später noch n äh e r eingegangen w erden.
Z a h 1 e n t ä f e 1 6 .
S ch o ttisch e A u stralisc h e W o o d v ille -
B o g h ea d S h ale -B o g h ead
b b | c
K i e s e l s ä u r e ( S i 0 2 ) . . . % 1 5 , 2 1 5 2 , 3 7 1 8 6 , 7 5
E i s e n o x y d ( F e 2 0 3 ) . °/o 6 4 , 5 7 0 , 2 5 1 1 , 4 3
A ußerdem enthielt die Asche noch T o n erd e (A1 2 0 3), Kalk (CaO ), M agnesia (M gO), Alkali (N a 2 0 ; K 2 0 ) S chw efel
säure ( S 0 3) u n d P h o sp h o rsä u re (P 2 Os). (Schluß f.)
D e r B r e n n s t o f f s e l b s t v e r b r a u c h a u f S t e i n k o h l e n b e r g w e r k e n u n d s e i n e F e s t s t e l l u n g . V o n B e r g a s s e s s o r P . L o e r b r o k s , E s s e n .
( M i t t e i l u n g a u s d e m A u s s c h u ß f ü r B e r g t e c h n i k , W ä r m e - u n d K r a f t w i r t s c h a f t . )
Die Bedeutung des Selbstverbrauches von Zechen.
Der S elbstverbrauch ist ein Begriff, der im Z ec h en betrieb eine b edeutsam e Rolle spielt, u n d die F rage danach steht stets voran, w en n m an sich von d e r W irtschaft
lichkeit einer A nlage ein Bild m achen will. D ie A n w en dung dieses Begriffes kann indessen leicht zu M ißverständ
nissen und M ißbrauch fü h re n , weil d a ru n te r nicht überall einheitlich dasselbe v erstanden w ird, u n d weil der S elbst
verbrauch einer Z eche v o n vielen v erschiedenartigen un d ständig w echselnden U m stä n d en ab h ä n g t, o h n e deren Kenntnis seine richtige E in sc h ätz u n g nicht m öglich ist.
Daher m uß in jedem Fall g en au an g e g eb e n w erden, w as unter S elbstverbrauch verstanden w erd en soll u n d w elche Verhältnisse fü r ihn b estim m en d sind. F ü r die n ach stehenden B etrachtungen k o m m t n u r d er auf der Zeche selbst, nicht d e r a u ß e rh alb d e r B etriebsanlage v erbrauchte Brennstoff in Betracht, da es sich h ie r ausschließlich um die W irtschaftlichkeit des eigentlichen Z echenbetriebes handelt.
Vielfach w ird d er S elbstverbrauch lediglich nach der Brennstoffm enge in T o n n e n o d e r in H u n d ertte ile n der F örderung an g e g eb e n . E ine so lch e A n g ab e ist fü r V er
gleichszwecke nich t au sreich en d , w eil die auf den einzelnen Zechen verbrauchten B rennstoffe von g an z versch ied en er Beschaffenheit sein k ö n n en . A uch auf derselben Z eche kann sich ein g rö ß e re r U n tersch ied erg e b en , je nachdem , welche B rennstoffsorte im S elbstverbrauch V e rw e n d u n g findet. E rzeugt eine Z ech e ihren D am p f m it W a sc h
bergen, so hat sie so w o h l in T o n n e n als auch in H u n d e rt
teilen der F ö rd e rm e n g e einen h ö h e rn S elbstverbrauch, als wenn sie z u r E rz e u g u n g derselb en D am p fm en g e N u ß kohlen verw endet. D eshalb ist z u r ein d eu tig en K en n zeichnung des S elb stv erb rau ch s auch die A ng ab e von Art und H eizw ert des B rennstoffes erfo rd erlich .
Der auf der Z eche se lb st v erb rau c h te B rennstoff dient in der H auptsache z u r U m se tz u n g in W ä rm e u n d Kraft.
Diese w erden zum kleinern Teil u n m ittelb ar, zum g ro ß e m
Teil m ittelbar durch den in Kesseln erzeugten W asser
dam pf in W ärm ekraftm aschinen n u tzb ar gem acht u nd regelm äßig in erster Linie zum Betriebe der Zeche selbst benötigt.
A us dieser S tellung des S elbstverbrauchs im B etriebs
haushalt ergeben sich die F o lg eru n g en u n d Schlüsse, die m an aus ihm auf K raftverbrauch u n d W irtschaftlichkeit der A nlage zu ziehen pflegt. D abei ist ab e r zu beachten, daß d er Selbstverbrauch einer Zeche du rch au s nicht im m er ihrem K raftverbrauch entsp rech en m uß. Die g ew o n n e n e E nergie findet vielfach restlos u n d allein für den Betrieb d er Z eche V erw en d u n g . H äufig a b e r w ird sie auch teil
w eise an A u ß enbetriebe ab g eg eb en o d er an frem de Be
triebe verkauft. A nderseits erhalten m anche Z echen von au ß e rh alb E nergie für Betriebszw ecke. Eine Z eche m it g ro ß em Selbstverbrauch kann also einen g erin g e n E n erg ie
verbrauch h aben u n d um gekehrt.
Auch der u n zw eid eu tig festgelegte S elbstverbrauch gestattet, selbst w enn er ausschließlich u n d allein die T riebkraft d e r Z eche bildet, nicht o h n e w eiteres eine B eurteilung der W irtschaftlichkeit der gesam ten Anlage.
D er E n ergiebedarf einer Zeche ist völlig von den b eson- dern B etriebsverhältnissen ab h än g ig , d enn z. B. w ird bei so n st gleichen V erhältnissen eine Zeche, die längere F ö rd e r
w ege o d er stärkere W asserzuflüsse aufw eist o d er die eine Brikettfabrik betreibt, einen dem en tsp rech en d g ro ß e m K raftbedarf haben. Die W irtschaftlichkeit des Betriebes läßt sich so m it nicht aus der abso lu ten H ö h e des Selbst
v erbrauchs erm essen, vielm ehr ist fü r sie m aß g eb en d , w ie w eit U m se tzu n g u n d V erbrauch der im B rennstoff enthaltenen E nergie w irtschaftlich erfolgen. Dabei m üssen die Teile d e r A nlage einzeln B erücksichtigung finden.
Es kann d e r Fall vorliegen, daß säm tliche M aschinen m it h ö ch ster W irtschaftlichkeit arbeiten, daß ab e r die Kraft
u m se tz u n g in den D am pfkesseln se h r unw irtschaftlich vor
sich g eh t o d e r um gekehrt. D em nach bildet die g enaue
K enntnis v on W e g u n d W irtschaftlichkeit des Selbst-
2 6 2
G l ü c k a u f Nr. 12
Verbrauches in säm tlichen einzelnen Teilen die G ru n d lage u nd V o rb e d in g u n g für alle Schlüsse, die aus dem Selbstverbrauch für die eigene A nlage wie für den V er
gleich m it ändern A nlagen gezogen w erden. Die E rfüllung dieser G ru n d b e d in g u n g läßt sich n u r durch sorgfältige ständige Ü b erw ac h u n g der Brennstoff- u nd Kraftw irtschaft erreichen. Diese Ü b erw achung m uß der N atur d er Sache nach stets von der Feststellung des Selbstverbrauchs a u s
gehen, un d gleich diese erste A ufgabe hat b ish e r in den m eisten Fällen noch keine befriedigende L ösu n g gefunden.
Bei den verschiedenartigen u nd w echselnden U m ständen, die je nachdem , wie oben angedeutet w urde, das Maß des S elbstverbrauchs beeinflussen, kann der S elbst
verbrauch verschiedener Zechen w ie auch derselben A nlage in w eiten G renzen schw anken. D ie S chw ierigkeit der Erkenntnis, auf w elche G rü n d e die S chw ankungen im Einzelfalle zurückzuführen sind, g ib t d e r vielfach benutzten M öglichkeit Raum, den Selbstverbrauch als A usgleichskonto fü r irgendw ie v erlorengegangene o d e r fehlende K ohlen in A nspruch zu nehm en. Da som it die H ö h e des S elbst
verbrauchs vielfach w illkürlich an g en o m m en w ird, m ißt m an seiner tatsächlichen F eststellung zum eist w en ig W ert bei. F erner w ird an der G ew innungsstätte der in reichem M aße z u r V erfü g u n g stehende B rennstoff nicht im m er nach G e b ü h r bew ertet. D azu kom m t, daß alle üblichen F est
stellungsverfahren m ehr o d er w eniger g ro ß e ü n g e n a u ig - keiten nicht zw angsläufig ausscheiden. W ie w eit diese U ngenauigkeit stellenw eise geht, zeigt das Beispiel einer Zeche, die einen M onat lang durch beso n d ere Beam te den Selbstverbrauch überw achen ließ u n d dabei seine H ö h e ungefähr zu r Hälfte dessen feststellte, w as im vo rau f
gegan g en en M onat als S elbstverbrauch g eb u c h t w o rd en w ar, ohne daß nennensw erte B etriebsänderungen statt
gefunden hatten. D er U nterschied belief sich hier also auf 1000 t und m ehr im M onat.
D iese G leichgültigkeit bei der F eststellung des S elbst
verbrauchs ist scharf zu verurteilen. D abei erg ib t sich in jedem Falle, einerlei ob die beim Selbstverbrauch ver- rechneten K ohlen v eruntreut w o rd en , o d er o b sie dem W erk an an d erer Stelle zug u te gekom m en sind, ein falsches Bild, sei es ü b e r die Selbstkosten, sei es ü b er
die W irtschaftlichkeit einzelner Teile der Anlage.
Es darf auch nicht au ß e r acht gelassen w erden, daß au s den der gegenw ärtigen O rganisation des B ergbaus abgeneigten Kreisen u n d beso n d ers aus den sozialisierungs
durstigen Schichten im m er w ieder der S elbstverbrauch als A ngriffspunkt fü r alle m öglichen u ngeheuerlichen A n
sc h u ld ig u n g e n b enutzt w ird. Alle derartigen B ehauptungen können durch nichts besser entkräftet w erden als durch unanfechtbare zahlenm äßige Belege für das G egenteil.
Solche Belege sind auch für statistische Z w ecke von B edeutung. Beispielsweise k önnen sie dazu beitragen, den E influß der Schichtzeit auf die Selbstkosten klar
zulegen u n d die in dieser H insicht nachteiligen un d allgem ein festgestellten F olgen der verkürzten Schichtzeit d urch Z ahlen auch der G rö ß e nach einw andfrei zu bew eisen.
F erner ist es heute b esonders w ichtig, daß jeder B ren n stoff an der geeignetsten Stelle v erbraucht w ird. W enn m inderw ertige B rennstoffe wirtschaftlich an der G e w innungsstätte, d. h. auf der Zeche selbst, V erw en d u n g
finden k ö nnen, so m u ß dies schon deshalb geschehen, dam it sie den V erkehr nicht u n n ö tig belasten. Anderseits darf sich in diesem Fall die Z eche zum Selbstverbrauch keiner h o ch w e rtig en B rennstoffe bedienen, um diese nicht den allgem ein w ichtigen B etrieben zu entziehen, für die sie eine u n ersetzbare B etriebsnotw endigkeit bilden. Auch zu r D u rc h fü h ru n g d ieser G ru n d sätz e ist die sorgfältige Ü b erw a c h u n g des S elbstverbrauchs unentbehrlich.
U n ter den h errsch e n d en politischen u nd wirtschaft
lichen V erhältnissen w ird sie ab e r so g a r ein Haupt
erfo rd e rn is u n se re r Zeit. W ä h re n d d er wirtschaftliche W iederaufbau unseres V aterlandes auf säm tlichen Gebieten die g rö ß te S parsam keit verlangt, z w in g t besonders gegen
w ärtig die K o h len n o t dazu, die Brennstoffe so sparsam u n d w irtschaftlich w ie n u r m öglich zu verbrauchen, was sich n u r d u rch ein g eh e n d e u n d ständige Überwachung ihrer A u sn u tz u n g erreichen läßt. Bei dem erheblichen Anteil, den der S elbstverbrauch d e r Zechen an dem G esam tverbrauch von B rennstoffen n im m t — man kann ihn im D u rc h sch n itt auf etw a 1 0 % veranschlagen —, m u ß deshalb die gefo rd erte Ü b erw a c h u n g hier an erster Stelle u n d in v o rb ild lich er W eise einsetzen. W ie sie plan m äß ig gestaltet u n d d u rch die Aufstellung von W ärm ebilanzen übersichtlich u n d zw eckm äßig ergänzt w erden m uß, ist hier bereits erö rtert w o rd e n 1. Die W ä rm eb ilan z setzt eine gew isse G enauigkeit der Fest
stellu n g des S elbstverbrauchs nach M enge u nd A rt voraus, d enn eine Bilanz kann nich t stim m en, w enn das Betriebs
kapital nich t rich tig eingesetzt w ird.
Die E in fü h ru n g so rg sam ster Ü b erw a c h u n g der Wärme
w irtschaft hat dam it n eben ihrem H auptzw eck in zwei
facher H insicht eine erw ü n sch te N eb e n w irk u n g bezüglich des S elbstverbrauchs. E inm al b ew irkt sie überall die w irtschaftlichste A u sn u tz u n g des Selbstverbrauchs, stellt ihn d adurch allgem ein auf eine einheitlichere Grundlage u n d m acht ihn also zu V ergleichen geeigneter; ferner schafft sie fü r ihn die besten zahlenm äßigen Unterlagen.
F ü r den letztgenannten P u n k t ist allerd in g s Voraussetzung, d aß eine ein ig erm aß en einw andfreie Feststellung des S elb stv erb rau ch s gelingt. E rhebliche Schwierigkeiten stehen dem entgegen. Z u den bereits hervorgehobenen, die in d er E ig en art d er Z echenverhältnisse begründet sind, treten noch E rschw ernisse technischer Art sowie d e r beträchtliche K ostenpunkt. T ro tz alledem m uß die B edeutung, die dem S elbstverbrauch nach den vorstehenden A u sfü h ru n g e n zu k o m m t, zu fo lg en d e m E ntschluß führen:
Man m ag sich b ish e r bezü g lich des Brennstoffselbstver
b rau c h s d e r Z echen m it m e h r o d e r w eniger großen U n g e n a u ig k e ite n ab g e fu n d en haben, die heutige Lage fo rd e rt gebieterisch zum Besten d e r gesam ten Volkswirt
schaft seine gen au ere F eststellung nach M enge und Art.
S om it erg ib t sich die N otw en d ig k eit, die Feststellungs
verfahren d araufhin zu prüfen, w ie w eit sie Ungenauigkeiten V o rsch u b leisten u n d e n tsp re ch e n d verbesserungsfähig sin d o d e r d u rch an d e re b essere ersetzt w erden müssen.
Die Feststellung des Selbstverbrauclies von Zechen.
D ie B rennstoffe, die im Z echenselbstverbrauch Ver
w e n d u n g finden, sin d in d e r Regel fest o d er gasig.
1 v g l. S c h u l t e : W ä rm e w ir ts c h a f t au f K o h len z e ch en , G lü ck au f 1920, S. 1022. S c h u l t e : W ä rm e b ila n z e n d e s Z e c h e n b e trie b e s , G lü c k a u f 1921, S. 141.
F l ü s s i g e B r e n n s t o f f e spielen hier eine g erin g ere Rolle, besonders augenblicklich w egen der ho h en Kosten.
Nur vereinzelt stehen T ee rö lfe u eru n g en in Betrieb. Die nötigen Feststellungen bieten dabei keine besondern Schwierigkeiten. Sie k ö n n en d eshalb hier u n berücksichtigt bleiben. Den g a s i g e n B r e n n s t o f f bildet auf den Zechen, von w enigen G en e ra to ran la g en abgesehen, das zumeist von Teer, A m m oniak u n d B enzol befreite K okerei
gas. Es w ird zu r H eiz u n g der K oksöfen, zu r Kessel
feuerung oder zu r u n m ittelbaren E n erg ie u m setzu n g in Gasmotoren benutzt. D er H eizw ert der G ase ist durch Kalorimeter, ihre M enge d u rch G asm esser, die T em p eratu r durch T herm om eter laufend zu m essen u n d aufzuzeichnen.
Stellenweise findet auch A bhitze V erw en d u n g , indem z. B.
die heißen verbrannten G ase au s den H eizkam m ern der Koksöfen in die K esselanlage geleitet w erden. Dabei ist der H eizw ert lediglich von M enge u n d T em p eratu r der Abhitzegase ab h än g ig . Die h o h e T em p eratu r m acht die Feststellung der G asm en g e in G asm essern unm öglich, so daß m an in diesem Fall die G asm en g e aus dem W irkungsgrad des Kessels b erechnen m uß. Die g enannten Meßgeräte gen ü g en für diesen Zw eck u nd arbeiten mit ausreichender G enauigkeit, so daß auf die F eststellung der gasigen B rennstoffm engen hier nicht w eiter ein gegangen zu w erden braucht. Es sei a b e r darauf h in gewiesen, daß von den v o rh an d e n en F eststellu n g sm ö g lichkeiten n u r auf den w enigsten A nlagen der zw eck
entsprechende G eb rau ch g em acht w ird. E iner V ervoll
ständigung der G asm essu n g en m u ß dah er fast überall aus den v orgebrachten G rü n d e n g rö ß tes G ew icht b ei
gelegt w erden.
Die f e s t e n B r e n n s t o f f e w erden v ornehm lich zu r D am pferzeugung in K esselanlagen verfeuert. D azu finden die verschiedensten A rten V erw en d u n g , F örderkohle, au f
bereitete Kohle, K ohlenschlam m , so g e n an n te s M ittel
produkt, W aschberge, K oks u n d K oksgrus, teils rein, teils in M ischung m iteinander. D iese B rennstoffe w erden dem Kesselhaus in den m eisten Fällen vom O rt ihrer Herkunft in W agen auf R ollbahn o d e r d urch H än g e b ah n zugebracht. Da hierbei der gesam te zum S elbstverbrauch gelangende B rennstoff übersichtlich in kleine M engen getrennt w ird, so bietet sich auf dem W eg e zum Kessel
haus eine geeignete G eleg en h eit zu seiner Feststellung.
In einzelnen Fällen erfo lg t die Z u fü h ru n g g anz od er teilweise durch B echerw erk o d e r F ö rd e rb a n d . A uch hier ist die M öglichkeit zu r F eststellung d urch abschnittw eise erfolgendes V erw iegen v o rh an d e n . In Fällen, in denen die Kessel durch Z u fü h ru n g srin n e n aus ein er B unker
anlage beschickt w erden, läßt sich der B rennstoffverbrauch durch Einschalten b eso n d erer V o rric h tu n g en in die Z u führungsrinnen feststellen. S chließlich ist noch in dem Sonderfall der K esselfeuerung m it W a n d erro sten die Möglichkeit gegeben, die B rennstoff m en g e auf dem Rost zu ermitteln.
Die Feststellung hat sich je nach den vorliegenden Verhältnissen und nach dem G ra d e der G enauigkeit, der erreicht w erden soll, auf verschiedene P u n k te zu erstrecken.
Das Zählen der F ö rd e rw ag e n w ird n u r dann g en ü g e n , wenn alle W agen denselben R aum inhalt haben u n d g le ich mäßig beladen sind, u n d w en n es sich fern er stets um denselben Brennstoff handelt. D iese V orau ssetzu n g en
liegen in den seltensten Fällen säm tlich vor. Je nachdem ist es deshalb au ß erd em erforderlich, bei jedem W agen die W a g en g rö ß e, das G ew icht des Inhalts o d er auch die Art des B rennstoffs festzustellen u n d zu verm erken.
Z ä h l u n g .
Die W agenzahl w ird auf die gebräuchlichste W eise durch einen bei der F ö rd e ru n g beschäftigten M ann an einer Zähltafel gesteckt o d er angeschrieben. U m die U ngenauigkeit zu verm indern, die dabei durch U nauf
m erksam keit entsteht, ist eine N achzählung an einer zw eiten Stelle nötig. Auch dadurch läßt sich aber eine w illkürliche A b än d e ru n g der Zahlen durch V ereinbarung der beiden Stellen o d er durch dritte P ersonen nicht ver
hindern.
Die F ehler infolge von U nachtsam keit kann man durch m echanische Z ählv o rrich tu n g en ausschalten, die u n ab h ä n g ig von P erso n en durch die F örderw agen b e tätigt w erden. Um in jeder H insicht einw andfreie E r
gebnisse durch diese V o rrichtungen zu erzielen, sind sie vor jeder w illkürlichen B eeinflussung zu schützen, w as ' auf folgende W eise geschieht. Z unächst w ird für die B etätigung des Z ählw erks zw eckm äßig das ganze G ew icht des beladenen W ag en s benutzt, so daß es u nter einem festgelegten M indestgew icht nicht anspricht. Diesem Zw eck dient das entsprechend ausgeglichene bew egliche S chienen
stück a (s. A bb. 1), das durch den vollen W agen um einige
Z ä h l s c h i e n e f r e i f ü r d e n a u f f a h r e n d e n W a g e n .
Z ä h l s c h i e n e i n W i r k s a m k e i t , v o r - u n d r ü c k w ä r t s g e s p e r r t .
D e r . g e z ä h l t e W a g e n v e r l ä ß t d i e Z ä h l s c h i e n e .
Z ä h l s c h i e n e f r e i f ü r d e n n ä c h s t e n W a g e n , g e s p e r r t f ü r d e n g e z ä h l t e n .
A b b . 1 . W i r k u n g s w e i s e e i n e r R i e g e l s p e r r e v o n S p i e s .
M illim eter h eru n terg ed rü ck t w ird u n d diese B ew egung auf das Z ählw erk überträgt. D am it a b e r derselbe W ag en nicht m ehrfach gezählt w erden kann, läßt sich v o r u n d hinter der Z ählschiene die R iegelsperre b an o rd n e n , die ein H in- u n d H erschieben des W ag en s v erhindert u nd n u r eine B ew egung in der vorgesehenen F ah rtrich tu n g erlaubt.
V o r der B etätigung des Z ählw erks sp e rrt d e r hintere
Riegel die W eiterfahrt, nach erfolgter Z ä h lu n g zunächst
der v ordere und, w enn der hintere Riegel überschritten
ist, dieser die R ückfahrt des W agens. D ie B etätigung
264 G l ü c k a u f Nr. 12
A b b . 2 . L ä n g s s c h n i t t
d u r c h e i n e Z ä h l e i n r i c h t u n g m i t S p e r r v o r r i c h t u n g
d er Riegel erfolgt zw angläufig je nach der S tellung des W agens durch die E in w irkung seines G ew ichtes auf eine Ü bertragung. Eine andere E inrichtung, die denselben Zweck verfolgt, zeigen die A bb. 2 u nd 3. Die Zähl- klappe a w ird durch den W agen heruntergedrückt, sobald sein G ew icht das M indestgew icht übersteigt, dem die in entsprechender Stärke gew ählte Feder b das G leich
gew icht zu halten verm ag. Beim N iedergang der Klappe w ird durch den K ontakt c ein S trom kreis geschlossen, der auf ein Z ählw erk e in w irk t Z w ischen den Schienen sind die infolge des Eingriffs der S perrklinke e n u r in einem Sinne drehbaren S perräder d angeordnet. N ach der E ntleerung m uß der W agen auf einem b esondern G leis zurückgebracht o d er auf einem A usw eichgleis um die Zählschiene heru m g efü h rt w erden. U m diese G leise für volle W agen in beiden R ichtungen zu sperren und dadurch V eruntreuungen zu verhindern, kann darin eine sogenannte E inbruchschiene eingebaut w erden. Diese senkt sich unter der Last eines beladenen W ag en s und m acht seine W eiterfahrt unm öglich, bis d er A ufsichts
beam te nach A ufschließen der S p erru n g die E in b ru ch schiene in die alte Lage gebracht hat. Das Zählw erk, das die W agen von einem gew ählten Z eitpunkt an auf
rechnet un d die W agenzahl dauernd in Ziffern sichtbar macht, kann in einem verschlossenen Schrank in unm ittel
barer Nähe der Zählschiene, aber auch in einem entfernt gelegenen verschlossenen Raum an g eb rach t un d durch elektrische F ern ü b ertrag u n g betätigt w erden. D adurch w ird es vor unabsichtlich o d er absichtlich rauher B eh an d l ung geschützt und, da es nicht für jederm ann zu g ä n g lich ist, als Ü b erw ach u n g sein rich tu n g geeigneter.
Eine derartige Ü bertrag u n g läßt die in A bb. 4 d a r
gestellte Z ählvorrichtung erkennen. Die Z ählschalter a,
b u nd c entsprechen den in den Abb. 2 un d 3 w ied ergegebenen und w erden je nach der Stärke ihrer Federn durch die darü b er gehenden Räder betätigt, und zw ar a und c durch säm tliche, b n u r durch die der ausreichend beladenen W agen. D as Z ählw erk besteht aus der S chreib
trom m el d, an der die beiden Schreibstifte c u n d / von der durch ein U hrw erk angetriebenen Spindel g innerhalb 24 st einm al entlang geführt w erden. Je d e ' S tellung der Stifte entspricht som it einer bestim m ten Tageszeit. Die Schreibstifte zeichnen je einen w agerechten Strich auf.
S chließt a b e r der K ontakt bei
a,so m acht die T rom m el jedesm al eine kurze D re h u n g , so daß die w agerechten Striche in kurze senkrechte übergehen. Das Schließen der Kontakte* bei b und c bew irk t einen kleinen Ausschlag der Schreibstifte nach der Seite, so daß kurze w agerechte Striche entstehen. Je nachdem , ob die Z äh lu n g mit einem w agerechten o d e r einem senkrechten Strich beg in n t, ist zu ersehen, ob der Schalter a o d e r b zuerst betätigt worden ist. D a sie h in te rein a n d er liegen, kann daraus die F ah rtrich tu n g abgelesen w erden u n d d ah e r auch auf diese Weise ein H in - u n d H erschieben desselben W a g en s nicht u n b em erk t bleiben. Diese seh r vielseitige, ab e r auch entsprechend kostspielige Z äh lein ric h tu n g k o m m t vornehm lich für Voll
bahnen, b eso n d ers für B ahnhöfe m it lebhaftem Betrieb in Frage. Eine Z äh lein ric h tu n g für eine Rollbahn mit F ö rd e rw ag e n b etrie b o d e r für eine H äng eb ah n , bestehend aus einer Z ählschiene, die ein M indestgew icht voraussetzt, R iegelsperre, A usw eichgleis m it E inbruchschiene und Z ählw erk o h n e elektrische Ü b e rtra g u n g kostet etwa 10000 bis 15 0 0 0 . !L S olche Z äh lv o rrich tu n g en w erden von den Firm en Spies in Siegen, S chenk in D arm stadt, Krupp in Essen u nd än d ern gebaut.
3 . Q u e r s c h n i t t v o n K r u p p .
A b b . 4 . Z ä h l e i n r i c h t u n g m i t e l e k t r i s c h e r F e r n ü b e r t r a g u n g v o n K r u p p .
G ela n g t der B rennstoff in W agen von verschiedener G rö ß e zum K esselhaus, so w ird die Feststellung der B rennstoffm enge d em en tsp re ch e n d u ngenau, w enn man nicht neben der W ag en zah l auch noch die W agengröße verm erkt. H ierfü r k om m en lediglich Aufsichtspersonen in Betracht, w obei das E rg e b n is von ihrer Gewissen
haftigkeit ab h ä n g t. U m diese Fehler- un d Kostenquelle
auszuschalten, em pfiehlt es sich d rin g en d , für die Zufuhr
des S elb stv erb rau ch s n u r W ag en von gleicher G röße zu
verw enden.
W ä g u n g .
Soll eine g rö ß ere G enauigkeit erzielt w erden, als sie die W a g e n z ä h lu n g ergibt, so m uß m an die einzelnen beladenen W agen w iegen, w as zugu n sten erh ö h te r Z uverlässig
keit ebenfalls rein m echanisch g e schehen kann. Die selbsttätigen W ägev o rrich tu n g en w erden zw eck
m äßig so eingestellt, daß sie n u r das Ü bergew icht ü b e r ein erm itteltes und von Zeit zu Zeit nachgeprüftes D urchschnittsgew icht der entleerten W agen anzeigen, auf die W ägekarte aufdrucken o d er laufend aufrechnen.
Die Kosten fü r die R ü ckw ägung der entleerten W agen w ü rd en g eg e n ü b er dem dadurch erzielten Vorteil g rö ß e re r G enauigkeit unverhältnis
m äßig hoch sein. A bgesehen von Z ählschiene u nd Zählw erk, an deren Stelle W ägebrücke u nd W age treten, k önnen die W ä g ev o rrich tu n g en in d erselben W eise wie die Z äh lv o r
richtungen eingerichtet u n d durch V o rseh u n g von M indestgew icht, Riegelsperre, E inbruchschiene im Leergleis u n d gesicherter A ufstellung der W ag e un d ihres Z ählw erks gegen w illkürliche B eeinflussung geschützt w erden, ln den A bb. 5 —8 sind A us
fü h ru n g e n für R ollbahnen u n d für H än g eb ah n en w iedergegeben, die keiner E rläu te ru n g bedürfen. Die Z eitdauer einer W ä g u n g , w äh ren d w elcher das F ördergefäß Stillstehen m uß, beträg t etwa 10 sek, jedoch w erden auch W ä g ev o rrich tu n g en g e baut, die bei en tsp rech en d er V er
lä n g eru n g der W ägebrücke bei la n g sam er F ahrt o hne F ah rtu n te rb rec h u n g arbeiten. Eine selbsttätige W ag e für F örderw agen kostet einschließ
lich aller Ü berw ach u n g s- u n d ' S chutzeinrichtungen der g e
nannten Art etw a 30 0 0 0 bis 40 0 0 0 . //.
W ird der Brennstoff m it Becherkette o d er F ö rd e rb a n d zum K esselhaus gebracht, so k önnen die Stützen fü r einen bestim m ten A bschnitt der Kette o d er des Bandes, der beispiels
weise 4 Becher um faßt, auf einem W ägebalken verlagert w erden. D ieser ist austariert u n d ü b erträg t auf ein Z ählw erk, das das N ettogew icht fortlaufend o h n e jede U n te rb re c h u n g der F ö rd e ru n g aufrechnet u n d a b lesen läßt (s. A bb. 9). Die
a Wägeschiene b Ü bertragung c W ägeschrank d Zählw erkA b b . 9 . S e l b s t t ä t i g e B e c h e r k e t t e n w a g e v o n S p i e s . a Wägeschiene b Übertragung c Wägeschrank m it Zählwerk A b b . 7 . S e i t e n a n s i c h t A b b . 8 . V o r d e r a n s i c h t
e i n e r s e l b s t t ä t i g e n H ä n g e b a h n w a g e v o n S p i e s . a Wägebriicke b Ü bertragung c Wägeschrank d Zählwerk A b b . 5 . V o r d e r a n s i c h t A b b . 6 . S e i t e n a n s i c h t
e i n e r s e l b s t t ä t i g e n R o l l b a h n w a g e v o n S p i e s .
G l ü c k a u f Nr. 12 H
S p annungen des F örderm ittels, die sich leicht ändern u nd dadurch das W ä g e ergebnis beeinflussen, m üssen dem entsprechend öfter, m öglichst täglich, austariert w erden, was einfach und schnell zu bew erkstelligen ist.
Erfolgt die Beschickung der Kessel
feuerungen aus B unkern durch eine Z u fü h ru n g srin n e, so läßt sich der B renn
stoffverbrauch jedes einzelnen Kessels der M enge o d er dem G ew icht nach durch folgende E inrichtungen laufend feststellen. D er B rennstoff gelangt aus d er Z u fü h ru n g srin n e in ein G efäß von bekanntem F assungsverm ögen u nd dar
aus in die F euerung. D as G efäß kann u nter dem Einfluß zw angsläufiger V or
richtungen erst dann ern eu t gefüllt w erden, w enn es vo rh er völlig entleert ist. Jede F ü llu n g o d er E ntleerung w ird von einem Z ählw erk aufgezeichnet. Z u r G ew ichtsfeststellung kann die V or
richtung als sogenannte Schüttw age au s
gebildet w erden. Das G efäß ist in diesem Falle als W äg e
gefäß einer gew öhnlichen Balkenwage aufgehangen (s. die Abb. 10 u nd 11). D er E n tleerung geht m echanisch die W ä g u n g voraus. Das N ettogew icht w ird von einem Z ählw erk aufgerechnet. Die V orrichtungen können ganz selbsttätig arbeiten o d er auch halb selbsttätig sein, w obei der K esselw ärter die E ntleerung nach Bedarf bew irkt. Die angeführten W ägevorrichtungen w erden von den Firm en Spies in Siegen, Schenk in D arm stadt und ändern gebaut.
n Betätigungshebel b Brennstoffzuführung c W ä g e g e fä ß d W ä g e b a lk e n e Gewichte
Vorderansicht
A b b . 1 0 . S e i t e n a n s i c h t A b b . 1 1 .
e i n e r h a l b s e l b s t t ä t i g e n S c h ü t t w a g e v o n S p i e s .
M e n g e n m e s s u n g .
Eine beachtensw erte, allerdings w egen ihrer N euheit noch nicht g en ü g e n d erp ro b te V orrichtung zu r M essung der Brennstoffm enge auf W anderrosten (s. A bb. 12) baut
A b b . 1 2 . V o r r i c h t u n g v o n W o l f f
z u m M e s s e n d e r e i n e m W a n d e r r o s t z u g e f ü h r t e n K o h l e n m e n g e .
die M aschinenfabrik W olff in Linden (Ruhr). t Sie geht d a
von aus, daß die B rennstoffm enge lediglich von dem W eg, den der W a n d erro st a zurücklegt, und von der Flöhe der B rennstoffschicht b auf dem Rost abhängt. D er W eg
des Rostes w ird von der A ntriebsw elle c auf den Kegel d u nd von diesem auf ein Rad m it dem Zählw erk e über
tragen, das auf dem K egelm antel läuft. Dieses Rad ist durch Z ahn stan g en u n d Z ah n räd e r m it dem S chichtregler/
so v erbunden, daß sich seine S tellung auf dem Kegel nach der S tellung des S chichtreglers u nd dam it nach der H ö h e der B rennstoffschicht richtet. Bei h o h er Brennstoff
schicht läuft das Rad in der N ähe des Kegelstumpfs, bei nied rig er in der N ähe der K egelspitze. D em zufolge macht es im ersten Falle, also bei g rö ß e rm Brennstoffverbrauch, m ehr, im zw eiten Falle, bei g erin g e re r Brennstoffmenge, w eniger U m d reh u n g e n . D er Kegel ist so gewählt, daß die D re h u n g des Rades stets in dem selben Verhältnis g rö ß e r o d er kleiner w ird, in dem die u nter dem Schicht
regler d u rch g e h en d e B rennstoffm enge zu- o d er abnimmt.
D as Z ählw erk w ird so eingeregelt, daß es nach Durchgang einer bestim m ten M enge, z. B. von 1 cbm Brennstoff,
eine Zahl vorsp rin g t.
u m
Die F eststellung des S elb stv erb rau ch s ist erst dann vollständig, w enn m an neben d er M enge oder dem Ge
w icht auch die Art des B rennstoffs, b esonders seinen H eizw ert kennt. D eshalb m u ß der durchschnittliche Heiz
w ert fü r jede B rennstoffsorte festgestellt und durch Proben laufend ü b erw ach t w erden. Setzt sich der Selbstverbrauch einer Anlage, w ie es häu fig der Fall ist, aus mehrern B rennstoffsorten von seh r verschiedenem H eizw ert zu
sam m en, so ist au ß e rd em im einzelnen festzustellen, wie
viel von jed er B rennstoffsorte v erbraucht w ird. Dies läßt sich auf m echanischem W eg e nicht erreichen, so daß man hier n o tg e d ru n g e n auf die Ü berw ach u n g durch P ersonen angew iesen u n d von deren Gewissenhaftigkeit a b h ä n g ig bleibt.
W as die B e g u ta ch tu n g d e r einzelnen Verfahren zur Feststellung des S elb stv erb rau ch s anlangt, so ist der Wert der Ü b e rw a c h u n g d u rch P erso n e n bereits oben behandelt w o rd en . Eine B eu rteilu n g d er m echanischen u nd selbst
tätigen E in rich tu n g en ist insofern noch nicht angebracht
J
