Stahl und Eisen, Jg. 23, No. 21

(1)

Die Zeitschrift erscheint in halbmonatlichen Heften.

uonnementsprels

für

N ich tve re ln s- m itglie de r:

2 4 M a r k

jä h rlic h

exkl. Porto.

STAHL ^{h d} EISEN

Z E I T S C H R I F T

Insertionspreis 4 0 Pf.

für die zweigespaltene

Petitzeile, bei Ja h re s in s e r a l

angem essener R a b a tt

FÜR DAS DEUTSCHE EISENHÜTTENWESEN.

R e d i g i e r t v o n

D r. in g .

E. Schrödter,

und G en era lsek retä r D r.

W. Beumer,

G eschäftsführer des V e re in s d e u ts ch e r Eise n h U tte n le u te, G eschäftsführer der N o rd w e stlich e n G ruppe d es V e re in s

d e u ts ch e r E is e n - und S t a h l-In d u s trie lle r,

für den technischen Teil für den w irtschaftlichen Teil.

K o m m iss io n s -V e rla g v o n A. B a g e l in D ü sseld o rf.

Nr. 21. 1. November 1903. 23. Jahrgang.

Einfluß der Form und H erstellungsweise von gußeisernen Probestäben auf deren F estigkeit.

[e ilig e F r a g e n der M aterialprüfung von E isen und S ta h l sind b is h eu te w oh l noch so w e n ig g e k lä r t , a ls sp e z ie ll die F r a g e der P rü fu n g von G ußeisen.

N ach steh en d e M itteilu n g en m ögen dazu b ei

tr a g e n , w e n ig ste n s über die H e r s te llu n g sw e ise und F orm geb u n g der P ro b estä b e e in ig e K la r

h eit zu schaffen.

B e i B e u r te ilu n g des G u ß eisen s h in sich tlich seiner Q u alität g e n ü g t im allg em ein en die B e  stim m ung der B ie g u n g s fe s tig k e it, w e lc h e hier im sp eziellen b eh a n d elt w erden so ll. D ie b ish er übliche Form für die H e r s te llu n g der P ro b estä b e aus G ußeisen w a r ein Stab von quadratischem Q uerschnitt 3 0 X 3 0 mm, der bei ein er freien Auflage von 1 0 0 0

111111

geb ro ch en w urde. D er Stab w urde in g e te ilte n K a sten geform t und die Form in g etro ck n etein Zustande- zum A b gu ß g e  bracht. Ich m ach te nun die B eo b a ch tu n g , daß die F e s tig k e its e r g e b n is s e der aus g leich em M aterial h e r g e ste llte n S tä b e differieren, j e n ach  dem die G u ß n ah t d es P ro b e sta b e s b ei der E r

probung a n f der M aschine in die Z ug- oder D ruckfaser zu lie g e n kam . Um nun über den Einfluß der G u ß n ah t a u f die F e s t ig k e it des Stabes A ufschluß zu erh a lten , lie ß ich 1 2 S täb e von quadratischem Q u ersch n itt 3 0 X 3 0 mm und 8 Stäbe von rundem Q u ersch n itt und einem D u rchm esser von 2 5 mm a n fe r tig e n . D ie sä m t

lichen 2 0 S täb e w urden steh en d in g etro ck n eten Formen von oben in z w e ite ilig e n K a sten g e  go ssen . S o w o h l die q uadratischen a ls auch die

X X I.,,

runden S täb e w urden j e g le ic h z e it ig aus ein und d erselb en P fa n n e zum A bguß g eb ra ch t. D ie S tä b e von 3 0 X 3 0

111

m im Q uadrat w urden b ei ein er A u fla g e von 1 0 0 0 mm, und die runden S tä b e von 2 5 mm D u rch m esser b ei ein e r A u fla g e von 5 0 0 mm geb roch en . D ie A rt der A u fla g e der S täb e a u f die P ro b ierm a sch in e, die E in w irk u n g des D ru ck stem p els so w ie die m it den S täb en e r z ie lte n F e s tig k e its r e s n lt a te sin d aus n a ch  steh en d er T a b e lle (S e ite 1 1 8 6 ) e r sic h tlic h .

D e r E influß der G ußnaht b ezw . deren L a g e bei der E rprobung a u f die F e s tig k e it der S täb e g e h t au s der T a b e lle ohne w e ite r e s h ervor. D ie q uadratischen S täb e 1, 2 , 3 , 4 , 5 und 6 , w elch e d erart a u f die M aschine g e le g t w u rd en , daß die G u ß n ah t sich in der D r u c k f a s e r befan d , e r  gaben ein e d u rch sch n ittlich e F e s tig k e itv o n 2 6 ,6 3 . D ie q uadratischen S tä b e 7 , 8 , 9 , 10, 11 und 1 2 , w e lc h e d erart a u f die M aschine g e le g t w aren , daß sich die G ußnaht in der Z u g f a s e r befand, ergaben ein e d u rch sch n ittlich e F e s t ig k e it von nur 2 4 ,5 6 . D ie 4 runden S tä b e 1 3 , 1 4 , 15 und 1 6 , b ei deren E rprobung d ie G ußnaht in d ie n e u t r a l e F a s e r zn lie g e n kam , ergab en ein e d u rch sch n ittlich e F e s tig k e it von 3 6 , 4 1 ; die 4 runden S tä b e 1 7 , 1 8 , 19 und 2 0 , b ei deren E rprobung die G ußnaht so w o h l in die Z u g - a ls auch in die D r u c k f a s e r zu lie g e n kam . er

g ab en ein e d u rch sch n ittlich e F e s tig k e it von nur 3 4 ,3 0 pro qmm. E s b eein flu ß t dem nach bei in g e te ilte n K a sten g e g o ss e n e n und in fo lg e d e sse n m it ein er G ußnaht b eh a fteten S täb en a lle in schon

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1186 Stahl und Eisen. Einfluß der Form und Herstellungsweise usw. 23. Jah rg . Nr. 21.

Stab Nr.

Q uerschnitt E inw irkung des D ruckstem pels bczw. A uflage des Stabes auf der

Probierm aschine

Auflage in mm

Be-

; lastung 'f. d. qmm

D urch

schnitt

D urch

biegung

8 9_

10

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12

13

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10 20

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27,28 21,78 23,34 24,61 26,66

38,29

35420 -35,31:

36,85

33,37

_34,20_

36,63 33,01

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34,30 19,5

18,5 26.5 18.5 1 9 , - 2 0 , -

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2 1 - 1 4 ,- 17,- 19,5 2 0 , -

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die V e rsch ied en h eit der A u fla g e in der P r o b ie r  m aschine die F e s tig k e its r e s u lt a te , g a n z a b g eseh en von dem Einfluß der G ußnaht se lb st a u f das P r iifu n g se r g e b n is. D ie F ord eru n g, die P r o b e  stä b e in u n g e te ilte n Form en zum A b gu ß zu b rin g en , is t ein e lo g isc h e F o lg e d ieser E r sc h e i

n u n g und w ird d ieser F ord eru n g in Z ukunft b ei A u fste llu n g von L iefer u n g sb ed in g u n g en auch e n t

sproch en w erd en m üssen.

D ie von m ir w e ite r b eob ach tete T a tsa c h e , daß ein S ta b , w e lc h e r von u n ten g e g o ss e n w ird , g ü n sti

g e r e F e stig k e its e r g e b n is s e lie fe r t, a ls der g le ic h e S ta b , der von oben g e g o ss e n w ird , v e r a n la g te m ich, ein e R eih e von V ersu ch en au szu fü h ren , deren R e su lta te in der T a b e lle 1 (S. 1 1 8 8 ) b ezw . g ra p h isch in der A b b ild u n g 1 n ie d e r g e le g t sind.

G le ic h z e itig w o llte ich über den Z usam m enhang z w isc h e n Z ug- und B ie g u n g sfe stig k e it, so w ie ü b er die B ie g u n g s fe s tig k e it sehr sch w a ch er S täb e A u fsch lu ß erh a lten . Zum V erstä n d n is der sieh

im folgen d en h äu fig w ied erh o len d en W o rte „V er

su c h s r e ih e “ und „ S ta b r e ih e “ se i v o ra u sg esch ick t, daß unter dem W o rt „ V e r su c h sr e ih e “ immer d iejen ig en S tä b e z u sa m m en g efa ß t sin d , w elch e g le ic h z e it ig aus ein und d erselb en P fa n n e g e  g o sse n w urden, w äh ren d u n ter „ S ta b r e ilie “ die

je n ig e n S tä b e der v e r s c h i e d e n e n V e r s u c h s  r e i h e n z u sa m m e n g e fa ß t e r sc h e in e n , w e lc h e bei g le ic h e r D im en sio n ieru n g und g le ic h e r A rt der H e r s te llu n g b ei der E rp rob u n g g le ic h m ä ß ig b e

h a n d elt w urd en .

Im g a n zen w urden, w ie die T a b e lle z e ig t 2 0 V ersu ch sreih en von j e 6 P ro b estä b en zum A bguß g eb ra ch t. D ie 6 P r o b e stä b e ein er V er

su c h sr e ih e w urden in a lle n 2 0 F ä lle n g le ic h  z e it ig aus ein und d e rselb en P fa n n e g eg o ssen . D ie aus g le ic h e m M aterial g e g o ss e n e n Stäbe ein er V e r su c h sr e ih e sin d der E in fa c h h e it halber m it den N um m ern I, H , H I, IV , V und V I be

z e ic h n e t. S tab I h a tte im a b g ed reh ten Zustande

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1. N ovem ber 1903. Einfluß der Form und Hersiellungsweise usw. Stahl und Eisen. 1187 ein en D u rch m esser von 2 0 mm und w urde zu r

B estim m u n g der Z u g fe s tig k e it v erw en d et. D ie S tä b e n bis V I dien ten zu r B estim m u n g der B ie g u n g s f e s tig k e it und w aren d u rch w egs un

b ea rb eitet. Stab II und III h a tten q uadratischen Q uersch n itt von 3 0 X 3 0 mm und w urden bei ein er A u fla g e von 1 0 0 0 mm g eb roch en . Stab II w urde von oben, Stab III von un ten g e g o ss e n . Stab IV und V h a tten kreisru n d en Q uersch n itt von 2 5 mm D u rch m esser und w urden bei ein er A u fla g e von 5 0 0 mm g eb roch en . Stab IV w urde von oben, Stab V von un ten g e g o s s e n . S tab V I

S tu b lü i n m # 2 0 0 nun

A u finge

1 2 3 4 5 6 7

V e rsu c h sre ih e N r.

A bbildung 1. B iegungsfestigkeit.

hatte einen k reisru n d en Q u ersch n itt von 1 0 mm, wurde von unten g e g o s s e n und b ei ein er A u f

la g e von 2 0 0 mm g eb roch en . S ä m tlich e S täb e g ela n g ten in g e tr o c k n e te n F orm en zum A b gu ß . D ie b ei der P r ü fu n g d ieser S tä b e erh alten en F e s tig k e its r e s u lta te s o w ie die A n a ly sen der Stäbe sind aus der T a b e lle 1 zu erseh en .

In der A b b ild u n g 1 sind d ie Z ahlen der T a b e lle derart z u sa m m e n g e ste llt, daß die R e su lta te der zu ein er V ersu ch sreih e g eh ö rig en 6 S täb e, w elch e im m er a lle 6 g le ic h z e it ig aus einer P fan n e g e g o ss e n w urd en , so w ie deren A n a ly se au f j e ein er O rdinate a u fg e tr a g e n sind. D ie V ersu ch sreih en sin d n ach ste ig e n d e r B ie g u n g s

fe s tig k e it d es S ta b e s 3 0 X 3 0 , 1 0 0 0 M illim eter A u fla g e , Guß von u n te n , geord n et. W ie aus den A n a ly sen zu e r s e h e n , w urden die S täb e

der e in z e ln e n V ersu ch sreih en aus v e r sch ied en  a rtig en E ise n g a ttie r u n g e n h e r g e s te llt. D ie a u f den O rdinaten a u fg etra g en en R e su lta te der e in  z eln en S tabreihen', d. h. der nach D im en sion , A rt der H e r s te llu n g und E rprobung g le ic h  a rtig en S täb e sind durch L in ien verbunden, w e lc h e die F e stig k e its k u r v e n der ein zeln en S ta b  reih en v era n sch a u lich en . In g le ic h e r W e is e sind die A n a ly sen k u rv en durch V erb in d u n g der ein  z eln en A n a ly se n r e s u lta te en tsta n d en . D ie in der T a b e lle 1 feh len d en w en ig en Ziffern w urden bei der g ra p h isch en D a r s te llu n g u n b erü ck sich tig t g e la s s e n und b ei F e h le n ein er Z ahl die K urve einfach durch V erb in d u n g mit der n ä c h stfo lg e n -

10

15

-*■' >-

40 S5

20

45

D urchschnitt von 20 V ersuchsreihen.

den Z ahl h e r g e s te llt. D ie e rm ittelten durch

sc h n ittlic h e n F e s tig k e its r e s u lt a te der ein zeln en S ta b reih en sind a u f der rech ten S e ite der A bbild. 1 a u fg etra g en . D ie s e D u r c h sc h n ittsz a h le n b e stä  tig e n die g em a ch te B eo b a ch tu n g , daß die P ro b e

stä b e, w enn von unten g e g o sse n , im a llg em ein en ein e g ü n stig e r e Q n a litä tsziffer erg eb en , a ls w enn s ie von oben g e g o ss e n w e r d e n .* F ern er z e ig t die A b b ild u n g, daß ein g e w is s e r Z usam m enhang z w isc h e n Z u g fe s tig k e it und B ie g u n g s fe s tig k e it b e ste h t, w ob ei a lle r d in g s die E r g e b n isse e in ig er V ersu ch sreih en , s p e z ie ll der V ersu ch sreih en 2 , 1 4 und 1 5 , a ls A usnahm en b e tra ch tet w erd en m üssen. D ie w e ite r e T a tsa c h e , daß m it der V e rrin g eru n g des Q u ersch n itts e in e s P ro b e sta b e s die B ie g u n g s fe s tig k e it s t e ig t, is t an sich n ich t

* D ie U rsache dieser E rscheinung nachzuw eisen, muß w eiteren V ersuchen Vorbehalten bleiben.

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1188 Stahl und Eisen. E in flu ß d er F o r m u n d H erstellu n g sw eise usw . 23. Jahrg. Nr. 21.

T a b e l l e 1.

f = Durchbiegungin mm

Zue-

fe s tlg k . ß i e g u n g s f e s t i g k e i t

A n a l y s e Stab I Stab I I Stab I I I Stab IV Stab V Stab V I

20 m m D u rch m .

g e d re h t

30/30 m m Q 1000 m m

A u f la g e

80/30 m m Q 1000 m m A u f la g e

25 m m D u rc h m e s s e r

500 m m A u f la g e

200 mm A u f la g e Guß

v o n o b en

G uß v o n u n te n

G uß v o n ob en

G uß v o n u n te n

C G ra

p h it 81 p Mn s

k k t k f k r k t k f

i 15,1 24,56 16,25 22,95 13,5 34,55 7 , - 34,65 7 , - 52,01 2,67 3,658 2,900 2,069 0,634 0,638 0,162 2 19,5 26,90 16,— 24,10 14,5 36,58 7 , - 37,41 7,— 47,78 3,125 3,635 2,82 1,923 0,650 0,556 0,076 3 12,7 26,73 15,75 24,72 14,25 34,75 6,75 33,48 7,— 47,85 2,775 3,609 2,512 2,040 0,639 0,566 0,07 4

—

29,48 19,75 24,94 16,— 40,11 9 - 39,98 8,875 57,23 3,0 3,56 2,75 1,37 0,105 0,52 0,096 5

—

23,65 12,— 25,18 14,5 38,75 7 , - 41,65 8 - 51,81 2,125 3,23 1,96 1,01 0,260 0,447 0,152 6 14,1 23,87 14,5 25,49 15,— 37,36 7,75 39,23 7,75 50,17 2,825 3,51 2,62 2,143 0,655 0,535 0,062 7 24,32 15,5 25,82 15,75 35,01 7 , - 38,07 7,50 47,67 2,47 3,619 3,045 1,968 0,699 0,504 0,090 8 16,5 26,17 16,— 25,95 14,75 28,83 6 - 28,48 5,25

— —

3,647 2,778 1,930 0,648 0,525 0,060 9 16,7 28,44 12,75 26,83 12,25 39,97 5,75 40,52 6,50 57,68 3,7 3,50 2,83 2,124 0,670 0,566 0,095 10

—

27,30 16,25 27,38 16,— 41,54 8 - 41,10 9,25 51,22 3,16 3,601 2,770 1,566 0,674 0,556 0,103 11

—

25,24 15,75 27,40 18,5 33,10 6,75 36,77 8 -

— —

3,70 2,93 1,740 0,760 0,472 0,104 12 18,8 26,21 13,75 27,78 16,25 36,13 7,625 40,81 9,50 65,06 3,313 3,592 2,964 1,763 0,604 0,540 0,08 13

_

28,80 17,25 27,83 15,25 44,26 10,25 42,07 9,67 46,48 2,75 3,53 2,62 1,958 0,219 0,738 0,095 14 12,2 28,65 2 2 , - 29,62 22,— 38,48 10,25 41,51 12,— 62,10 3,75 3,525 2,823 1,832 0,428 0,551 0,103 15 9,36 27,70 19,25 30,87 2 1 - 38,45 9,125 38,72 9,25 63,70 3,67 3,52 2,78 2,115 0,458 0,561 0,073 16 17,1 25,05 14,5 32,19 19,75 36,77 7,625 40,05 8,375 55,26 3,46

17 14,5 28,49 17,— 34,37 20,— 41,01 8,75 40,92 9,25 55,52 3,34

18 15,7 26,90 15,5 35,01 20,5 37,30 6,75 39,62 7,50

— —

3,48 2,77 1,923 0,538 0,710 0,097 19 17,8 26,03 15,25 35,22,20,— 35,78 7,0 40,88 7 - 61,28 3,75

(20 25,2 34,13 19,5 36,0921,5 45,92 8,50 45,61 8,75 54.53 2,56 3,335 2,66 1,182 0,119 0,488 0,057 16,09 26,93 16,23 28,49¡17,07 37,73 7,69 39,08 8,171 II 54,55 3,08

D urchschnitt der Stabreihen

neu. D a ß jed o ch d erart g ro ß e D ifferen zen w ie z . B . b e i der V e r su c h sr e ih e 1 2 in die E r sc h e i

n ung tr e te n , dürfte n ich t a llg em ein b ek a n n t sein . D ie V ersu ch sreih e 12 e r g ib t ein e Z u g fe stig k e it von 1 8 ,8 k g , die B ie g u n g s f e s tig k e it des S ta b es 3 0 X 3 0 (Guß von oben) is t 2 6 , 2 1 k g ; der g le ic h e Stab e r g ib t beim G uß von unten ein e B ie g u n g s fe s tig k e it von 2 7 ,7 8 k g . D ie B ie g n n g s- fe s tig k e it des 2 5 M illim eter runden S ta b e s (A u f

la g e 5 0 0 M illim etex-) b e tr ü g t beim Guß von oben 3 6 ,1 3 k g , beim Guß von un ten 4 0 ,8 1 k g . D e r 1 0 M illim eter runde S tab ( 2 0 0 M illim eter A u fla g e ) ergab ein e B ie g u n g s f e s tig k e it von 6 5 ,0 6 k g pro Q u ad ratm illim eter; und das sind a lle s R e su lta te von S tä b en , w e lc h e , w ie w ie d e r  h o lt b eto n t w ird , g le ic h z e it ig aus ein und der

selb en P fa n n e g e g o s s e n w urden. D ie s e V ersu ch e führen k la r und d eu tlich v o r A u g en , daß die V o rsch rift ein er b estim m ten B ie g u n g s fe s tig k e it ohne A n g a b e d es S ta b q u ersch n itts ein U n d in g is t. F ern er f ä llt sch on b ei o b erfläch lich er B e  tra ch tu n g so w o h l der T a b e lle 1 a ls auch der A b b ild u n g 1 die Ü b e r le g e n h e it d es runden S ta b es geg en ü b er dem quad ratisch en Stab auf, ein e E rsch ein u n g , a u f w e lc h e ich w e ite r u n ten zu rü ck  kom m en w erde.

D ie A n a ly se n der versch ied en en V ersu ch s

reih en z e ig e n im g a n z e n , von e in ig e n A usnahm en

ab g eseh en , k e in e groß en D ifferen zen , w ährend die F e s tig k e its r e s u lt a te , zum T e il in fo lg e der v e r sc h ie d e n a r tig vorgen om m en en G a ttier u n g , zum T e il in fo lg e der w ech seln d en S ch m elzm eth od en , g a n z w e se n tlic h differieren , w ied er ein m al ein B e w e is dafür, daß es n ic h t ohne w e ite r e s m ög

lic h is t, aus der A n a ly se a lle in ein en S chluß a u f die Q u a litä t des E is e n s zu z ie h e n .

D ie E rsch ein u n g , daß die B ie g u n g s fe s tig k e it des G u ß eisen s b ei g le ic h z e it ig aus ein und der

selb en P fa n n e g e g o ss e n e n P ro b estä b en m it der V e rrin g eru n g des Q u ersch n itts der P r o b e stä b e s t e ig t , w a s in der H a u p tsa ch e a u f die rasch ere A b k ü h lu n g der P r o b e stä b e von k lein erem Q uer

sc h n itt und die dadurch v erh in d erte A u ssch eid u n g von G raphit zu rü ck zu fü h ren is t , v e r a n la ß te m ich, ein e w e ite r e R eih e v o n V ersu ch en au szu fü h ren , um ein e u n g efä h re R ela tio n z w isc h e n Q uerschnitt und B ie g e fe s tig k e it fe s tz u s te lle n .

D ie in der T a b e lle 2 und in der A b b ild u n g 2 n ie d e r g e le g te n F e s tig k e its z iffe r n sind das E r  g e b n is von 1 6 0 P r o b e stä b e n , von d enen j e 8 in den so w o h l in der T a b e lle 2 a ls auch auf der A b b ild . 2 d a r g e ste llte n D im en sio n en g l e i c h  z e i t i g g e g o s s e n w u rd en . D er D u rch m esser der S tä b e sch w a n k te von 1 0 b is 4 5 mm und zw ar in Z w isch en räu m en von j e 5 mm. D ie S tab- lä n g e b e z w . fr e ie A u fla g e b ei B estim m u n g der

(5)

1. November 1903. E in flu ß d er F o rm u n d H erstellu n g sw eise u sw . Stahl und Eisen, 1189 B ie g u n g s fe s tig k e it w ar das 2 0 fa ch e des S ta b 

durch m essers. E s w urden also a u s e i n e r P f a n n e g l e i c h z e i t i g g e g o s s e n :

1 Stab 45 mm Duröhm. für 900 mm A uflage

71 40 11 800 ₁₁ _ii

1) 35 » 11 700 »

1) 30 ₁₁ ₁₁ 600 11 n

» 25 ₅₎ 11 500 n ⁱⁱ

1 Stab 20 mm Durchm. für 400 mm A uflage

1 „ 15 „ „ „ 300 „ „

f n 10 )) » n 200 „ „ D ie s e M anipulation w urde m it der g le ic h e n G a ttier u n g 2 0 m al w ied erh o lt, so daß, w ie b e

r e its erw ä h n t, 1 6 0 S tä b e zu r V erfü g u n g stan d en . D ie R e s u lta te der 2 0 V ersu ch sreih en sin d f o lg e n d e :

T a b e l l e 2.

k = F e s tig k e it In k g /q m m f = D u rc h b ie g u n g

ln m m

V e rsu ch sreih e N r.

B i e g u n g s f e s t i g k e i t

i

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

25.79 27,54 26.80 27,97 28,05 28,49 30,13 31.42 29,89 31.42 28,93 30,63 28,35 27,33 26,80 29,17 29,31 27,23 30,10 28,79

D u rc h sc h n itt d e r S ta b re ih e n 28,71

11,0 13.3 12,1 12,6 11,9 12.4 12.5 13.8 13.5 14.4 12.9 13.9 12,2 11,8 13.9 14.9 15,7 13.5 17,3 14.5

26,10 25.59 25,62 26,97 28,00 31,12 30.69 29.60 27,95 27.69 26,26 28,87 28,38 28,11 27,37 29,09 28,01

10,8 9,7 9,2 10.5 10 ,8 11.5 12.3 1 1 , 8 11.6 11,5 11.4 11,8 10,2 11,9 11,2 11,8 12,0

29,43 27,82 29,72 26.79 30,30 30,22 29,88 28.79 32,91 29.48 32,70 30,94 28,50 29.48 21,56 26,17 27,99 25,34

9.3 9.3 9.3 7.3 10,0 10,2 10,2 9.1 11,2 9.2 10.5

9,1 10,0 10.5 5.5 9.5 9.5 8,0

29,97 29,34 28,28 28.48 32,19 30,18 33,72 30.48 32,40 30.92 33,82 30,29 28,84 31.93 30,75 29,91 27,45 25,13 25,52 27,97 — 28,78 — 29,98 —

9.2 8,8 7,8 8.5 8.2 7.5 8.7 8.3 8.7 8.5 8.8 8.4 7.8 8.7 8.7 8.9 7,3 6.7 7,0

31,48 28,33 30.78 33,00 23.09 24,86 30,56 34.10 32,63 34.17 30.78 30,04 34.21 29,25 34.18 27,85 32.22 30,35 32,09

7.2 7.0 6.2 6,8 4.5 4.6 6.1 6,9 7.3 7.8 7j l 6.8 7.1 6.3 7,5 6,0 6,9 6.7 7.2 30,74

28,23 31.09 29,39 33.10 31,65 34.11 32,26 34.60 34,28 31,97 32,75 34,37 34,90 32,64 32.61 31,35 33,30 32,54

5.2 5.7 5.2 5.4 4.5 5.3 4.3 5.6 5.6 5.5 4,9 5.6 5.6 6.8 5.5 4.5 5,0

36,22 37,35 31,54 35,50 38,48 35,08

32,82 35,08 30,92 36,26 34,80 34,13 38,48

33,95 38,10 35,25

4.4 4.4 3.5 4,2 3,8 3,4

3.9 4.3 3.3 4,0 3.9 3.3 4,5

4,2 4,5

45,83 38.19 43.19 40,59 37,88

41,99 44.27 43.28 43,01

40,74 44,64 44,61 41,48 47,25 43,34

3.3 2.4 3,7 2.4 2.5

2,9 2,6 3,4 3,2

2.9 3;2 2.9 2,8 3,3 2,8 42,69

A us den 2 0 P r ü fu n g se r g e b n isse n je d e r e in  zeln en S ta b reih e w urde d er D u rch sch n itt er

m ittelt und d ie se d u rch sch n ittlich en F e s t ig k e it s  ziffern über den a u f der A b b ild u n g 2 s k iz z ie r te n P rob estäb en a u fg e tr a g e n . Man sie h t nun, daß m it A u sn ah m e der er ste n S ta b reih e von lin k s (4 5 mm D u rch m esser), w e lc h e g e g en ü b er der 4 0 mm S ta b reih e e in e um ein g e r in g e s h öh ere F e s tig k e it a u fw e is t, die B ie g u n g s f e s tig k e it durch

w eg s m it der V e rrin g eru n g d es S ta b q u ersch n itts ste ig t. N a c h den v o rlieg en d en E r g e b n iss e n zu s c h lie ß e n , sch ein en fern er S tä b e von einem D u rch m esser ü b er 3 5 mm annäh ern d g le ic h e R e su lta te zu g e b e n , w orüber n och w e ite r e V er

su ch e a n z u ste lle n w ären.

W ie sch on oben g e s a g t , le g e n die in der T a b e lle 1 und der A b b ild u n g 1 w ie d e r g e g e b e n e n V ersuche d ie V erm u tu n g n a h e, daß b ei gleich em Q uersch n itt (g em ein t is t in B e z ie h u n g a u f die

G r ö ß e der F lä c h e n , n i c h t aber in B e z ie h u n g a u f die F o r m ) der S ta b von rundem Q uersch n itt e in e h öh ere F e s t ig k e it e r g ib t, a ls der quadra

tisc h e S tab . U n g le ic h m ä ß ig e E r sta r r u n g sv e r h ä lt

n is se b eim q u a d ra tisch en S tab und die dadurch b e d in g te , s p e z ie ll b e z ü g lic h des G rap h its und g eb u n d en en K oh len stoffs v e r sc h ie d e n a r tig e ch e

m isch e Z u sa m m en setzu n g an den v er sc h ie d e n e n S te lle n d es Q u ersch n itts üben a u f das P r ü fu n g s

e r g e b n is k ein en g ü n stig e n E influß au s. W äh ren d der runde S tab in sein em g a n z e n U m fa n g g le ic h  m ä ß ig ersta rrt und d ie A b k ü hlu n g nach innen g le ic h m ä ß ig fo r tsc h r e ite t, ersta rrt der q u a d ra tisch e S ta b zu n ä c h st an den v ie r K a n ten , und e r st im w e ite r e n V e r la u f des E r sta r r u n g s p r o z e sse s g eh en d ie ü b rigen T e ile der O berfläche b ezw . des Q u ersch n itts a llm ä h lich aus dem flü ssig en in den fe s te n Z u stan d über. N ic h t nur, daß in dem q u ad ratisch en Stab durch d ie se u n g le ic h 

(6)

i 190 S tah l und Eisen. Einfluß der Form und Hersteltungsiceise usib, 23. Ja h rg . E r . 21.

m ä ß ig e A b k ü h lu n g S p a n n u n g e n ts te h t, sondern es w e is t auch der Q u ersch n itt des S ta b es an sein en v ersch ied en en S te lle n ein e v e r sc h ie d e n  a r tig e ch em isch e Z u sam m en setzu n g auf; schon durch den b lo ß en A u g e n sc h e in kann m an sich von der T a tsa c h e ü b e r z e u g e n , daß an den K a n ten des q u ad ratisch en S ta b e s ein e g e r in g e r e G ra p h ita u ssch eid u n g sta ttfin d et. E in en n ic h t zu u n tersch ä tzen d en E in ilu ß a u f das P r ü fu n g s

erg eb n is der q u a d ra tisch en S tä b e h at a b er auch der U m sta n d , daß so lc h e S täb e seh r selten g en a u g era d e sin d ; s ie sin d v ielm eh r g e w ö h n  lich w in d s c h ie f und daher sch on im ersten M om ent d es B ie g u n g sv e r s u c h e s durch das E in  p ressen des S ta b es in die g e r a d e L a g e u n g ü n stig b ean sp ru ch t. B e i E r w ä g u n g a ll d ieser M om ente w erden die b ei dein fo lg en d en V ersu ch e r zielten R e su lta te k e in e s w e g s ü b errasch en . — B e i dem im n a ch steh en d en b esch rieb en en V ersu ch kam en

au ß er den b ei dem v o r h erg eg a n g en en V ersu ch v erw en d eten ach t runden S ta b m o d ellen noch a ch t q u ad ratisch e S ta b m o d elle zu r A n w en d u n g , w elch le t z te r e in der W e is e h e r g e s t e llt w urden, daß j e ein q u ad ratisch er Stab m it einem runden S tab in B e z ie h u n g a u f die G röße des Quer

sc h n itts ü b erein stim m te. D ie S e it e des einem runden Stab en tsp rech en d en q u ad ratisch en S ta b es w urde b erech n et a ls r V n , w o b ei r den h a lb en D u rch m esser des k orresp on d ieren d en runden S ta b es v o r s te llt. J e d e s d ieser 8 runden und 8 q u ad ratisch en S ta b m o d elle w u rd e 4 m al ein  g efo rm t und sä m tlic h e 6 4 S tä b e w urden g l e i c h  z e i t i g a u s e i n u n d d e r s e l b e n P f a n n e zum A bguß g eb ra ch t. A lle S tä b e w u rd en a u f ih re B ie g u n g s f e s tig k e it u n tersu ch t und ans j e 4 S tä b en g le ic h e r D im en sion die d u r c h sc h n ittlic h e F e s t i g  k e it e r m itte lt. D ie fo lg e n d e T a b e lle 3 z e ig t die erh a lten en R e su lta te :

T a b e l l e 3.

A u f

la g e in m m

8 ta b q u c rs c h n itt

D u rch b ie g u n g b eim B ru ch

f

M a te ria l

b e a n s p ru c h u n g f. d . q m m

Auf- löge in m m

S ta b q u e r s c h n itt

G e s a m t

b e la s tu n g

b eim B ru ch

P

D u rch - b lc g u n g

b eim B ruch

f

M a te r ia l

b e a n s p ru c h u n g f. d. q m m S k izz e

>i d i<

Q uer- s c h n ltts -

iliiche ln qm m

be- ia s tu n g

b eim B ru ch

P

Sk

7.7.0

Q u er- s c h n itts -

fiäch c in q m m e in z e ln

k

d u reh - sch n lttl.

ki

- V “V

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h V j c

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e in z e ln k

d u rch - s c h n ittl.

k i

900 j 45,4

4 5 , -

45,8 45,3

1618,8 1590.4 1647.5 1611,7

1025 1090 1145 1200

10,6 17.2 17,8 12.3

25,10 27,42 27,31 29,59

j 27,36 900 | 39,7 39,3

| 39,2

I 39,—

39.3 39,9 39,6 39.3

1560.2 1568.1 1552.3 1532,7

1040 1200 935 1030

12.7 13.7

9,6 12,1

22,67 26,28 20,74 23,26

j 23,24

800 | 39.4 40.5 39,8 39,1

1219.2 1288.3 1244,1 1200,7

865 920 910 800

12,4 1 1 - 11,3 12,—

28,81 28,21 29,40 27,26

J 23,42 800 | 34,6 34,5 35,—

35,1

3 5 , - 34.4 34,9 35.5

1211,—

1186,8 1221,5 1246,1

830 765 805 855

9.5 8,9 9.6 7,3

23,77 22,42 22,59 23,46

| 23,06

-1 o o 34.4 34,—

34.5 929,4 907,9 934,8

630 670 785

9,7 11.7 11.7

27,59 30,38

34,09 l?0,63 7 0 0 1 29,8 30,3 29,6 29,2

29.8 29.8 3 0 , - 29,7

8 8 8 , - 902,9 888,—

867,2 600 690 710 530

9,6 9,3 9.8 7.8

23,80 26,48 28,37 21,98

| 25,16

600 ! 30,2 29,4 29,7 29,6

716,3 678,9 692,8 688,1

550 480 590 485

8,1 8,9 10,4 8,5

30,51 28,86 34,41 28,57

Lö,59 J

6 0 0 1 25.8 26,3 24.9 25,8

25.4 2 6 , - 24,9 25.4

655.3 683,8 620,—

655.3 450 530 450 575

7.3 8.3 7.7 8.8

23,96 26,53 26,24 30,61

| 26,84

500 j 25.2 25,—

2 5 , - 25.3

498.8 490.9 490.9 502,7

390 445 420 350

6,9 8 - 6,5 6 -

31,03 36,27 34,22 27,52

132,26 500 | 21,6 21.9 21,4 21.9

21,5 2 2 , - 2 2 , - 22,3

464.4 481.8 470.8 488.4

365 440 330 385

6,86 - 5.5 5.6

27,29 31,28 24,56 2 7 , -

| 27,53

400 | 19.5 20,2 20,1 19.6

298.7 320,5 317,3 301.7

230 280 225 250

5,3 5,9 4,8 5,6

31.59 34.60 28,22 33,82

j s 2,06 4 0 0 1 17,3 17,8 17.6 17.7

17.6 17.6 17.5 17.6

304.5 313,3 3 0 8 , - 311.5

265 300 260 300

5.7 5.8 5,2 5.9

30,19 32,28 28,78 32,64

| 30,97

300 | 15,—

1 6 , - 15,—

15,1

176.7 201,1 176.7 179,1

165 170 170 170

4,1 4 , - 4,4 3,8

37,35 31,70 38,48 37,72

Ja s , 31 300 j 1 3 , - 13,4 13.3 13.3

13.2 13,4 13.2 1 3 -

171.6 179.6 175.6 172,9

155 170 160 175

4 -3,8 3,7 4,2

31,27 31,79 30,84 34,25

| 32,04

200 | 10.3 10.3

83,32 83’32

90

_

90 2,8 3 -

41.95 41.95

i|

L j,S S 200 1 il 1

8,9 9 - 9 - 8,8

8.9 8,8 9 , - 8.9

79,21 79,20 81,—

78,32 80 85 75 85

2,1 3.2 1,9 2,7

34,04 35,78 30,87 3 7 , -

1 34,42

(7)

1. November 1903. Duff-Generatoranlagen fü r Schmelz- u. Kraftgaserzeugung. Stahl und E isen. 1191 D ie für je d e e in z e ln e S ta b so r te e r m itte lte

d u rch sch n ittlich e F e s tig k e it w urde a u f der A b b il

dung 3 über den dort sk iz z ie r te n Q u ersch n itten ,

44 42 4 0 3 8 3 6 34 32 E 30 c* 28 g 26 a. 2 4 J f 22

20 18

16

14 12 10

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2,36✓ esäR <eitakurve c er runden £ tAUL

L . U P '3 ^.²^t "32,04

1 3 3,<5Ö 30

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ku 4. r \ ¡er tat tifien i T ö V l -

1

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3 4 ,4 2

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”

351, 9

35,4 31,0 -

1 1

*- 26!

g

22/2 -» V* 17,7 r* 8,0

und zw a r d ie R e su lta te der korresp on d ieren d en q uadratischen und ru n d en S tä b e im m er zu sa m  men a u f ein er O rdinate, a u fg etra g en . D urch

V erb in d u n g der durch A u ftr a g u n g der F e s t ig  k e itsz a h le n erh a lten en g le ic h a r tig e n P u n k te e n t

s te h t die F e s tig k e its k u r v e der quad ratisch en S tä b e und die F e s tig k e its k u r v e der runden S tä b e. D ie beiden K urven v era n sch a u lich en die Ü b erleg en h eit des runden S ta b es in ein er W e is e , daß ein w eiterer K om m entar zu diesem S ch a u  bild ü b erflü ssig e rsch ein t.

D a s E r g e b n is der oben b esch rieb en en V e r  su ch e se i in fo lg en d en S ä tz e n k u rz zu sam m en  g e fa ß t:

1. D ie P ro b estä b e sind in u n g e te ilte n K a sten ohne G u ß n ah t h e r z u s te lle n .

2 . D ie P r o b e stä b e sin d von un ten zu g ie ß e n . 3 . B e i V orsch rift ein er b estim m ten B ie g u n g s  fe s tig k e it is t der Q u ersch n itt b ezw . die S tä r k e des S ta b e s g le ic h fa lls v o rzu sch reib en , w ob ei die S tä rk e des P ro b e sta b e s m ö g lic h st d er S tä r k e d es G u ß stü ck s, das u n tersu ch t w erd en so ll, a n zu p a ssen is t.

4 . D en P r o b e stä b e n is t ein k reisru n d er Quer

sc h n itt zu g eb en .

M ülheim -R uhr. p. Reusch.

Duff- Generatoranlagen für Schmelz- und Kraftgaserzeugung.

Von H ü tten in g en ieu r Hugo B ra u n s.

V on den v ie le n G ro ß -G en eratork onstru k tion en , w elch e so w o h l die H e r s te llu n g von G asen für Schm elz- und W ärm öfen , a ls auch d ie L ie fe r u n g von K ra ftg a s b e z w e c k e n , d ürfte d ie von E . L . D u f f i n L i v e r p o o l g e w ä h lte A nord

nung m it G ew in n u n g von A m m onium sulfat w ä h  rend d esselb en B e tr ie b s p r o z e sse s die w e ita u s größ te V erb reitu n g g efu n d en h ab en . D ie erste A n lage d ieser A rt w urde schon im J a h r e 1 8 9 3 au f den W e r k e n der U n ite d -A lk a li-G e se lls c h a ft in F le e tw o o d e r r ic h te t; die im L au fe der Jah re gem achten E rfa h ru n g en haben zu V erb esseru n g en geführt, w e lc h e h eu te auch die V era rb eitu n g m in d erw ertig er K o h len erm ö g lich en , w e lc h e in ändern G a serzeu g ern n ic h t v er w e n d e t w erden können und w e lc h e dio S c h w ie r ig k e ite n , die durch Z usam m enbacken beim G a se r z e u g u n g s

betrieb a u ftreten , bed eu ten d v errin g ern .

D er D u ff - G en erator g e s t a tte t die V e r  w endung je d e r A rt von F ein k o h len , auch b itu m i

nöser K lein k o h len , und von S tü ck k oh len m it einem A s c h e n g e h a lt von 1 0 b is 2 4 °/o. D ie A usbeute an A m m onium sulfat b e tr ä g t j e nach B esch affen h eit der K o h len 3 5 bis 5 0 k g für die Tonne v e r g a ste r K o h le ; e n g lisc h e K oh len m it

| e tw a 1 ,2 5 °/° S tic k sto ff lie fe r te n e tw a 4 0 bis

; 4 5 k g . D ie se V o r te ile w urden b ald a lls e itig a n erk a n n t, so daß h eu te d as D uffsche S y stem ein e g r o ß e V erb reitu n g bei den b ed eu ten d sten E isen - und S ta h lw e r k e n , in der G la sin d u strie, bei elek trisc h e n Z en tralen u sw . in E n g la n d und in A m erik a gefu n d en hat.

D ie b ish er größ ten A n la g en d ieser A rt b e

finden sich a u f den W erk en der F irm a A rm stron g in M an ch ester und a u f den P a rk h ea d -S ta h lw erk en in G la sg o w . J e d e d ieser A n la g e n v e r g a s t a r b e its

tä g lic h in zeh n S ch ä ch ten 2 0 0 1 K oh len und lie fe r t das G as für d ie S ch m elz- und W ärm öfen , w ie auch für G ask raftm asch in en von 5 0 0 bis 1 0 0 0 P ferd estä rk en . D ie v erw en d eten G a s

e r z eu g er sind S ch a c h tg e n e r a to r e n * m it W a s s e r - a b sch ln ß en tsp rech en d A b b ild u n g 1, e tw a 4 bis 4 ,5 m im D u rch m esser b ei e tw a 6 ,5 m H öh e, w e lc h e an S t e lle der g ew ö h n lich en R o ststa b - a n ord u u n g m it einem quer durch den S ch a ch t g eh en d en D o p p elsch rä g ro st m it R ü tte lv o r r ic h tu n g v erseh en sin d . D ie B e sc h ic k u n g d e r se lb e n e r  f o lg t a u f m a sch in ellem W e g e . D ie E n tfe r n u n g

* ..Stahl und E isen“ 1902 H eft 5.

(8)

1192 S tah l und Eisen. Duff-Generatoranlagen fü r Schmelz- u. Kraftgaserzeugung. 23. Jah rg . N r. 21.

A bbildung 1. D uff-G enerator.

der A sch e w ird ohne U n terb rech u n g d es B etrie b e s a lle 1 2 Stun d en vorgenonnnen.

D as m it e tw a 5 0 0 0 C. aus dem G enerator a u streten d e G as w ird z u n ä c h st in ein en u n m ittel

bar m it d em selb en verb u n d en en e is e r  nen W in d e r h itz e r g e l e i t e t , äh n lich den frü h er b e i H ochöfen v e r w e n  d eten so g en a n n ten P isto le n a p p a r a  ten , nur m it dem U n tersch ied , daß liier das G as durch die R oh re z ie h t und d ie zu erw ärm ende L u ft und der derselb en z u g e s e tz te D a m p f durch den d ie R oh re um geb en d en Raum der K am m er (A b b ild u n g 2 ). Jedem G enerator is t ein so lch er E r h itz e r v o r g e b a u t, den d as G as in m ehr

fa ch er A p p a ra tlä n g e d u rch zieh t. L u ft und D a m p f w erden a u f d iese W e is e vorgew ärm t dem G enerator zu gefü h rt.

D ie G a sleitu n g sro h re d ieser V orw är

m er sin d am u n tern E nde m it S ta u b  sam m lern v e r s e h e n , w e lc h e ohne U n terb rech u n g d es B e tr ie b e s e n tle e r t w erd en kön n en . A us d iesen V or

w ärm ern t r it t das G as in e in e, für a lle G en eratoren gem ein sam e G as

le itu n g ein und w ird von d ieser in W a sch a p p a ra te g e fü h r t , in denen sich der Staub und ein T e il des T e e r e s a b s e tz t. D ie T em p eratu r des G a ses f ä llt h ier b is a u f e tw a 8 5 b is 9 0 ° C. M it d ieser tr it t e s nun in den A m m on iak -E n tzieh u n gsap p arat ein . D e r se lb e h a t die Form ein es quadratischen T u rm es, d essen In n en  w än d e m it B le ip la tte n b e k le id e t sind.

Um e in e m ö g lic h st groß e O berfläche zu erh a lten , is t er m it säu reb estän d igem G itter w erk a u s g e s e tz t. D as G as tr itt nun, indem es durch d iesen T urm z ie h t, m it dem a u f dem G itter w erk herab  r ie s e ln d e n , e tw a 4 °/o S ch w e

felsä u re en th a lten d en W a s  ser in B erü h ru n g und g ib t das in ihm en th a lte n e A m  m oniak 'ab. V on Z eit zu Z eit w ird ein T e il der sich sam m elnden L ö su n g a b g e

la s se n und in den vor dem T urm e lie g e n d e n K esseln ein g ed a m p ft. N a ch A n gab e d es H rn. D u f f w erd en etw a 9 0 bis 9 5 °/o d es in den G asen en th a lten en A m m o

n ia k s im A m m onium sulfat g ew o n n en und lie fe r n etw a 2 4 T on n en S tau b k oh len bei einem S tic k sto ffg e h a lt von e tw a 1 , 2 5 °/° e i Qe T o n n e Ä m m onium sulfat.

S o ll das G as zu S ch m elz- oder W ä rm ezw eck en v e rw en d et w erd en , so w ird es n ach V erla ssen des T urm es direkt zu den Öfen g e le ite t . B ei

A bbildung 2. D uff- G eneratoranlage,

-rl = G e n e ra to re n . B — W in d e r h itz e r . C “ W a sc h e r. D = S ä u re tu rm .

E t= K ü h ltu rm . F = W a s s e rk u h ltu rm , G = V e n tila to r e n o d e r B lo w er.

II — W a ss e rp u m p e n . J — S ä u re p u m p e . K — T e e r a b s c h e id e r . L — S ä u re b e h ä lte r. M = W a s s e rb e h ä lte r. ISr — L e itu n g n a c h d e n Ö fen. 0 =

L e itu n g n a c h d e n S c ru b b e rn .

(9)

G2HAT, CZK7ISAL 7197

'k

^{« 1 - 0}

1. N ovem ber 1903. Duff-Generatoranlagen fü r Schmelz- u. Kraftgaserzeugung. Stahl und E isen. 1193 der V erw en d u n g in G ask raftm asch in en d u rch zieh t

es zu n ä ch st noch einen W a sc h - und K iihlturm und dann k le in e S ä g em eh lscrn b b er. D ie T e m  p era tu r des G a ses b e tr ä g t beim A u s tr itt aus dem A m m on iak en tzieh u n gstu rm e e tw a 6 0 0 C., beim A u str itt aus dem W a sc h - und K iihlturm e tw a 4 5 0 C. D a s W a ss e r , w e lc h e s zu r K üh

lu n g und R e in ig u n g in den W a sch a p p a ra ten v e r  b raucht w urde, w ird durch P um pen in ein en w eite r e n , m it dem V e n tila to r verbundenen Turm g eh o b en , in dem es z w e c k s A b k ü hlu n g zur W ied erv e rw en d u n g a u f H o lz e ta g e n h e ra b rieselt.

D ie für die G en eratoren b estim m te D ru ck lu ft w ir d , b ev o r s ie iu den W in d e r h itz e r e in tr itt, eb en fa lls durch d iesen T urm dem W a ss e r en t-

K oh len g ew o n n en w erd en , 3 0 2 ,4 0 — 2 5 0 g le ic h 5 2 ,4 0 J () k o ste n w ürden.

D ie Z u sa m m en setzu n g der G ase beim A u s

tr itt aus dem A m m o n ia k en tzieh u n g stu rm e b etru g im D u r c h s c h n it t:

15 °/o CO j 12 °/o CO 23 o/o H 2 % CH< 48 > N D e r k a lo rim etr isch e W e r t d ieses G ases b e

tr ä g t :

CO . . . 120 X 1,2512 X 2,400 = H . . . 2 3 0 X 0 ,0 8 9 6 X 29,633 CFG . . . 20 X 0,7155 X 12,000 = 1 cbm enthält an nutzbarer W a n n e a ls o :

D a d ie se s G as m it e tw a 6 0 0 C. den A m  m on ia k en tzieh u n g stu rm v e r lä ß t, so m uß, fa lls sein W e r t z u r w e ite r e n V erw en d u n g in S ch m elz-

A bbildung 3. D u ff-G eneratoranlage W . S. A rm strong-M anchester.

g e g e n g e tr ie b e n und k ü h lt d a sse lb e , sich s e lb s t erw ärm end und F e u c h tig k e it aufnehm end, ab.

B e i ein e r K o h le m it ein em S tic k sto ffg e h a lt von etw a 1 ,2 5 % sin d n a ch den b e i im B etrie b e befindlichen A n la g e n g em a ch ten E rfah ru n gen ll u T on n e v erk ä u flich es A m m onium sulfat fü r die T onne K oh le zu erw a rten und ste lle n sich die U nkosten für die V e r g a su n g und G ew in n u n g des A m m onium sulfats b ei d iesen A n la g e n a u f e tw a 2 ,6 0 J i f. d. T o n n e v e r g a ste r K o h len . B e i Annahm e e in e s K o h len p reises von 1 0 für die Tonne loco H ü tte w ürden sic h dem nach die E n tsteh u n g sk o sten für das A m m onium sulfat a u f 3 0 2 ,4 0 J t f. d. T o n n e s te lle n . D ie se n E n t

steh u n g sk o sten s te h t ein V erk a u fsw ert von g e g e n  w ärtig e tw a 2 5 0 J i f. d. T o n n e lo co H ü tte gegen ü b er, so daß die H e iz - und K r a ftg a se , w elch e au s den für die G ew in n u n g von ein er T onne A m m onium sulfat n o tw e n d ig e n 2 4 T on n en

oder in W ärm öfen m it dem des ‘ g ew ö h n lich en G ases ein er g u te n , m odernen G roß-G enerator- a n la g e v e r g lic h e n w erd en so ll, d ie W ä rm em en g e in A b z u g g e b r a c h t w e r d e n , w e lc h e für se in e W ied ere rw ä rm u n g a u f 5 0 0 ° e tw a erford er

lic h is t.

CO 2 . . . 150 X 1,9663 = 294,945 g CO . . . 120 X 1,2512 = 150,144 g H . . . . 2 3 0 X 0 ,0 8 9 6 = 20,608 g CHi . . . 2 0 X 0 , 7 1 5 5 = 14,310 g N . . . . 480 X 1,2552 = 602,496 g W : 500 — 60 (0,2949 X 0,2164 -f- 0,1501 X 0,248 + 0,0206 X 3,409 + 0,0143 X 0,543 + 0,6025 X 0,244).

W : 143,44 K alorien.

1 cbm b ed a rf dem nach e tw a 1 4 3 ,4 K a lo rien , so daß ein e n u tzb a re W ärm e im V e r g le ic h zu dem d irek t von den G eneratoren en tnom m enen G ase v o n e tw a 9 9 9 K a lo rien für die W e ite r v e r w e n d u n g zu o b ig en Z w eck en v e r b le ib t. D a s G as der von m ir im J a h re 1 8 9 4 erb au ten , m odernen S ch ach t-

(10)

1194 Stahl and Eisen. D u ff-G e n era to r a n la g e n f ü r S c h m elz- u . K ra ftg a se rze u g u n g . 23. Jahrg. Nr. 21.

Abbildung 4. Duff - Generatoranlage W. S. Armstrong-Manchester.

0 ,7 7 5 d l , und w ürde sich das R e s u lta t beider : B e tr ie b e e r st dann g le ic h s te lle n , w en n der V er

k a u fsw ert des A m m oninm sulfats e tw a a u f 1 2 6 J i f. d. T o n n e fa lle n w ürde. E s b lieb e aber auch dann noch im m er der U m stan d zu b erü ck sich ti

g e n , daß für den n orm alen G roß-G en eratorh etrieb ein e im P r e is e höh er steh en d e K o h le verw en d et w erd en m uß, a ls b e i D u ffsclien A n la g e n , w as b ei obigem V e r g le ic h g a n z au ß er a c h t g e la s se n w urde. D er n o tw e n d ig e G a sverb rau ch eines G ases o b ig er Z u sa m m en setzu n g b e tr ä g t b ei Groß- G asm otoren f. d. P fe r d e k r a ft und S tu n d e etw a 2 ,5 cbm und s t e llt sich daher e in e P ferd estä rk en - S tunde in b e z u g a u f den G asverb rau ch a u f etw a 0 ,1 5 6 ej.

D ie A n la g e von G en eratoren m it G ew in n u n g von A m m on iu m su lfat lo h n t sich jed o ch nur bei einem K oh len verb rau ch von e tw a 4 0 T onnen ab G en era to ra n la g e der D ortm u n d er U nion ergab

w äh ren d ein e r B eo b a ch tu n g sw o ch e im O ktober 1 9 0 2 b ei V e r g a su n g von G en eratork oh len des S ch a ch tes I der Z ech e D o rstfeld von fo lg en d er Z u sa m m en setzu n g : 1 8 % A sch e, 3 ,9 $ W a ss e r , 0 ,2 5 % S, 6 9 ,2 % C, 1 ,5 5 % N , 3 % H , 4 ,1 $6 0 n a ch steh en d e A n a ly s e :

4 % CO2, 0,5 % 0 , 22 % CO, 1 7 ,3 % H, 2 % C.EU. -

B eim G en eratorb etrieb e nach Duff, w ie der

se lb e a u f den P a rk liea d - und a u f den A rm stron g- W erk en j e t z t d u rch gefü h rt w ir d , w ürden sich d iese 9 1 0 cbm G as b ei g le ic h e m K oh len p reise a u f 0 ,5 7 d l s te lle n und beim V e r g le ic h m it nor

m alem G roß -G en eratorgas, d. h. u n ter B erü ck  sic h tig u n g der v ersch ied en en W e r te der G ase nach o b ig er R ech n u n g, a u f 1 ,3 6 X 0 ,5 7 d l g leich

D a s V e r h ä ltn is der W e r te d ieser beid en G ase für S ch m elz- und W ä rm ezw eck e b e tr ä g t also e tw a 9 9 9 : 1 3 5 6 , oder 1 : 1 ,3 5 b is 1 ,3 6 .

D a m m j e nach Q u a litä t der K oh len 1 k g der

selb en 3 b is 4 cbm G as lie fe r t, so k o sten 1 0 0 0 cbm G as für w e ite r e V erw en d u n g , in D u ff-G en erator

a n la g e n h e r g e s t e llt: ^ 24 000 = ° ’6 2 4 E in e T o n n e S ta h l erford ert beim norm alen H erd sch m elzv erfa h ren e tw a 2 6 0 k g K o h len , e n t

sp rech en d etw a 9 1 0 cbm G as, w e lc h e w ie d e r bei A n n ah m e e in e s K o h len p reises von 10 d l 2 ,6 0 d l k o ste n w ürden.

1 cbm d ie s e s G a ses e n th ä lt an n u tzb a rer W ä i m e : CO . . 2 2 0 X 1,2512 X 2,400 = 617,433 K al.

H . . . 173 X 0,0896 X 29,633 = 459,311 „ C2H4 . 2 0 X 1,25178 X 1 1 , 1 6 8 = 279,590 „

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1. N ovember 1908. Duff-Generatoranlagen fü r Schmelz- u. Kraftgaserzeugung. S tah l und E isen. 1195 in 2 4 S tu n d en , da bei g e rin g er en M engen die

K o sten der für die A m m on iu m su lfatgew in n u n g erford erlich en A p p arate zu h och w erd en . D ie  selb en ste ig e n n ic h t im V erh ä ltn is der v e r g a ste n

G as w ird a u f d iesen W erk en , w ie sch on er

w ä h n t, so w o h l für S ta h l-H erd sch m elzö fen w ie fü r Öfen zum W ärm en der P a n z e r p la tte n u sw . a ls auch für G ask raftm asch in en v erw en d et.

A bbildung 5. Duff- G eneratoranlage der U nited - A lk ali - G esellschaft in Fleetw ood.

K o h len m en gen ; e in A m m o n ia k en tzieh u n g stu rm g e  nügt für das von 1 0 b is 1 2 G en eratorsch äch ten erzeu g te G as. D ie E r sp a r n is se , w e lc h e durch die A n la g e a u f den b ek a n n ten W e r k e n A rm  stron g, W ith w o r th & Co. f e s t g e s t e llt w urden, so llen , w ie m an m ir m itte ilte , d erart bedeutend g ew esen se in , daß d ie F irm a die e r ste A n la g e schon j e t z t um v ier S ch ä ch te e r w e ite r t. D as

D ie A b b ild u n g 3 z e ig t die V o rd era n sich t d es e rsten T e ile s d ieser A n la g e im B au . V on den G en eratoren is t nur der obere T e il zu seh en . D e r g ro ß e v ie r e c k ig e T u rm r e c h ts is t der A m  m o n ia k en tzieh u n g stu rm . A b b ild u n g 4 z e ig t die A n la g e von der S e ite g e se h e n , die im B a u b e

fin d lich e E r w e ite r u n g derselb en im V ord ergrü n d e.

A b b ild u n g 5 z e ig t e in e A n la g e der U n ite d -A lk a li-

(12)

1196 S tah l und. Eisen. E in neues Verfahren zum Verdichten von Stahlblöcken usw. 23. Jah rg . N r. 21.

G e se llsc h a ft in F le e tw o o d , fü r ein e K o h len m en g e von 1 0 0 T on n en tä g lic h . R e c h ts a u f dem B ild e b efin d et sich der H eb eap p arat, w e lc h e r d ie K oh len in d ie über den G en eratoren a n g eo rd n eten T r ic h  te r b rin g t. D a s lin k s vom G enerator sich tb a re R ohr fü h rt d as G as in den r e c h te c k ig g eb a u ten W in d e r h itz e r . V on d iesem fü h rt das unten lie g e n d e g r o ß e G asrohr in den W a sch a p p a ra t.

L in k s h in ter dem A m m on iak en tzieh u n gstu rm b e

fin d et sich der W a sch tu rm . D e r d ritte T urm is t der erw ä h n te W a sserk ü h ltu rm . A lle in E n g la n d b is h eu te e rrich teten A n la g e n v e r g a se n nach A n gab e des H rn. D u ff e tw a 2 3 4 0 0 0 T on n en K oh len jä h r lic h .

E in e der in te r e ssa n te ste n A n la g en b efindet sich g e g e n w ä r tig in S p an ien im B a u . D ie se lb e s o ll das G as zum B e tr ie b e der e tw a 1 0 0 0 0 P ferd estä rk en um fassen d en e le k tr isc h e n Z en tra le der S ta d t M adrid lie fe r n .

W en n d ie F lu ß e ise n d a r ste llu n g in D eu tsch la n d zu n ä ch st auch noch durch das T h om asverfah ren b eh errsch t w ird, und ein B ed ü rfn is für ein n eu es V erfahren n ich t v o r z u lie g e n sc h e in t, so k ann die Z ukunft h ierin ein e Ä n d eru n g b rin g en . D ie b e

a c h ten sw erten F o r ts c h r itte , w e lc h e das T a lb o t- H erd sch m elz v erfa h ren m it sein en 2 0 0 -T o n n e n - Öfen im L a u fe d es le tz te n J a h r e s in E n g la n d und in A m erik a g em a ch t h a t, w o d a ss e lb e b e

r e its a n fä n g t, m it dem B esse m e r p r o z e ß in W e t t  b ew erb zu tr e te n , z w in g e n auch u n s, d ie E n t

w ic k lu n g d es H erd sch m elz v erfa h ren s aufm erksam zu v e r fo lg e n , um so m ehr, w en n die K o sten für die G en era to rg a se sich durch A n la g e n w ie d ie D uff- sch en d erart verrin g e rn la s se n , daß sich der K o h le n  p reis f. d. T o n n e S ta h l n a ch A b z u g des au s dem A m m onium sulfat erh a lten en G ew in n es a u f 0 ,7 8 J i s t e llt und die V erw en d u n g b ish er für den G en e

ratorb etrieb u n g e e ig n e te r K o h len m ö g lich w ird.

Ein neues Verfahren zum Verdichten von Stahlblöcken in flüssigem Zustande.

V on Ju liu s R iem er.

A lle K örper z ie h e n sich b ei T em p eratu r

verm in d eru n g zu sam m en ; g a n z beson d ers stark is t d iese Z n sam m en zieh iln g, in der T ech n ik

„ S c h w in d e n “ g e n a n n t, beim Ü b e r g a n g des Me-

b ild et. D a fern er das F ü lle n je d e r F orm ein e g e w is s e Z eit erford ert und von u n ten n ach oben fo r tsc h r e ite t, so findet auch der E rsta rru n g sv o r

g a n g g le ic h z e it ig von u n teii nach oben sta tt.

ta lls aus dem flü ssig en in den festen A g g r e g a t

z u sta n d . D a d ie A b k ü hlu n g bei a lle n G uß

stü ck en v o n außen nach in n en v o r sich g e h t, so fin d et auch der Ü b erg a n g in den fe s te n Zu

stan d von außen nach in n en s t a tt, indem sich an den F orm w än d en z u e r st e in e fe s te K ru ste

W e n n m an a lso e in e Form [ganz m it flüssigem M aterial g e fü llt h a t, so muß b eim E rsta rren , w e lc h e s nach o b ig er D a r ste llu n g a ls e in e an a llen F orm w än d en von a u ß en n ach innen und von un ten n ach oben fo r tsc h r e ite n d e K ru sten  b ild u n g zu b e tra ch ten is t , b ald der M om ent ein

A bbildung 1. A bbildung 2 und 3.

(13)

1. Novem ber 1903. E in neues Verfahren zum Verdichten von Stahlblöcken usw. S tah l und. Eisen. 1197 tr e te n , w o in fo lg e der S ch w in d u n g , a lso V olu m en 

v e r m in d e r u n g , das in d ie F orm ein g eb ra ch te M aterial den u rsp rü n glich en R aum n ic h t m ehr a u sfü llen k an n , und m uß dann n a tu rn o tw en d ig ein H ohlraum e n tste h e n .

In dem L ä n g e n sc h n itt e in e s in der Form g e g o ss e n e n S ta h lb lo c k e s (A b b ild u n g 1) is t vet--

ein flu ß t und v e r z e r r t. D a die S ch w in d u n g allen M a teria lien m ehr oder w e n ig e r e ig en is t, so lie g t es a u f der H and, daß es ohne b eson d ere V o rso rg e ü b erhaupt u n m öglich is t, ein d ich tes lu n k erfreies G ußstück h e r z u ste lle n .

B e i e in ig e n M aterialien , die a ls M ischungen v ersch ied en er G rundstoffe zu b etra ch ten sind, z. B . dem G u ß eisen , kom m t dem G ieß er ein e b eson d ere E ig e n sc h a ft, das so g e n a n n te T reib en , beim E rstarren zu H ilfe , w e lc h e a u f ein er U m  la g e r u n g der e in z e ln e n G rundstoffe b ezw . beim

A bbildung 7. S ch n itt A — B — C — D.

A bbildung 5. S ch n itt G — H .

sucht w orden, durch stu fe n w e ise e in g e z e ic h n e te L in ien das a llm ä h lich e E rsta rren e in e s solch en B lo ck es d a r z u ste lle n . D er sch raffierte Quer

sch n itt s t e llt den z u le t z t verb leib en d en H o h l

raum, in der d eu tsch en T ech n ik a llg em ein

„L u n k er“ g en a n n t, dar. D ie G e s ta lt d es L un

kers is t in der R e g e l n ic h t so g la t t, w ie g e  zeich n et, sondern durch K r is ta llisa tio n se r sc h e i

nungen und G a sa u ssch eid u n g en m an n igfach b e

A bbilduug 8.

G u ß eisen a u f der G rap h itau ssch eid u n g beruht.

B e i b eson d ers grap h itreich em G u ß eisen tr itt d ie se E rsc h e in u n g so sta rk auf, daß m an auch g rö ß ere S tü ck e ohne b eson d ere V o rsich tsm a ß  r e g e ln dich t g ie ß e n kann. B e i den m e ist g e  bräu ch lich en E isenm iB chungen und g a n z b e so n  ders beim S ta h lg u ß m it sein em sta rk en S c h w in  d u n g sk o effizien ten muß der G ieß er aber, w en n er ein d ich tes G ußstück h e r ste lle n w ill, zu b e

son d eren M aßregeln se in e Z uflucht nehm en. D a s g eb rä u ch lich ste und w irk sa m ste M ittel is t der so g en a n n te v erlo r en e K opf, d. h. ein T e il des G u ß stü ck es, w e lc h e r sp äter en tfern t w ird , und der so g e s t a lte t und an geb rach t w ird , daß er am lä n g s te n flü ssig b le ib t, a lso z u le t z t ersta rrt.

A bbildung 4. S ch n itt E — F.

A bbildung 6.