S T A H L U N D E I S E N
Z E I T S C H R I F T F Ü R D A S D E U T S C H E E I S E N H Ü T T E N W E S E N
H e r a u s g e g e b e n v o m V e r e i n d e u t s c h e r E i s e n h ü t t e n l e u t e G e l e i t e t v o n D r . - I n g . D r . m o n t . E . h . O . P e t e r s e n
unter verantw o rtlich er M ita r b e it v o n D r . J .W . R eic h e rt u n d D r . M . S ch len k e r für d e n w irtschaftlichen T e il
H E F T 2 5 i Q. J U N I 1 9 3 0 5 0 . J A H R G A N G
Die Kraftwirtschaft auf deutschen Eisenhütten.
[D ie K r a ß -, W ärm e- u n d S tro m w irtsc h a ß a u f H ü tten w e rken durch H ochofen- u n d K oksofengas w ird a n B eisp ielen a u s der H ü tte n in d u strie dargestellt u n d du rch Schaubilder erläutert. F ü r G asm aschinen werden praktische Verbrauchszahlen u n d A u sn u tzu n g sg ra d e gebracht, ebenso f ü r D a m p ftu rb in e n . D ie neuzeitlichen K essel f ü r die D a m p fw irtsch a ft m it verschiedenen B re n n sto ffe n w erden a n d en neuesten A u sfü h ru n g e n besprochen. D ie G esam tdam pfbilanz der Strom erzeu
gung bei V erw endung von H o c h d ru c k d a m p f a u s G ichtgas u n d die E nergieverteilung eines H üttenw erkes f ü r ein en be
stim m te n T a g w erden durch Z a h le n ta fe ln u n d Schaubilder dargestellt u n d besprochen. S ch ließ lich werden B eispiele f ü r Regel- u n d M e ß te c h n ik besonders i n d en K esselhäusern u n d in M eß h a u p tstellen z u r Veberwachung der Gesamtverteilung
der E nergie gebracht*).]
D
er h e u tig e S ta n d d e r K r a f tw ir ts c h a f t in d e r G ro ß e isen in d u s tr ie D e u ts c h la n d s w ir d n a c h s te h e n d a n B e ispielen au s w e s td e u ts c h e n H ü tte n w e r k e n g e k e n n z e ic h n e t.
Im V o rd e rg ru n d s t e h t n e b e n d e r E rz e u g u n g v o n W in d für H ochöfen u n d T h o m a s -S ta h lw e rk e d ie S t r o m W irtsch aft.
Die S tro m e rz e u g u n g d e r K r a f tw e r k e w ard im w e se n tlic h e n zum u n m itte lb a re n e le k tris c h e n K r a f t a n t r i e b v e rw e n d e t;
außer d iesen e le k tris c h e n A n tr ie b e n b e s te h e n n o c h ein e A nzahl ä lte re r u n m it t e l b a r e r A n tr ie b e m it D a m p f m a s c h i n e n , fe rn e r n e u e r e A n la g e n z u r E rz e u g u n g v o n P r e ß lu f t sowie W a s s e rh a ltu n g e n m it G a s m a s c h i n e n a n t r i e b .
D ie e le k tris c h e K r a f tü b e r tr a g u n g e rm ö g lic h te es, die früheren w e itv e rz w e ig te n g ro ß e n D a m p fn e tz e z u r V e rso r
gung d e r K r a f tv e r b r a u c h e r b is a u f e in ig e w en ig e H a u p t leitu n g en a b z u b a u e n , e in e z u s a m m e n g e fa ß te w irts c h a ftlic h e E rzeugung des e le k tris c h e n S tro m e s in w e n ig en K r a f t häusern d u rc h z u fü h re n u n d e in e je d e rz e it ü b e rw a c h b a re u n d s e lb stk o sten m ä ß ig le ic h t a u s w e r tb a r e , b ei S tills ta n d v e r lu s t
lose U e b e rtra g u n g a n d ie K r a f tv e r b r a u c h e r e in z u ric h te n . In n e rh a lb v o n n u r 10 b is 15 J a h r e n w a r d iese U m s te llu n g fast a u f a lle n W e rk e n v o lle n d e t. U n te rs c h ie d e in d e r Ge
sta ltu n g b ild e te n sich n u r in d e r A r t d e r S tro m e rz e u g u n g durch G a sm a sc h in e n o d e r D a m p f tu r b in e n o d e r in d e r V er
bind u n g b e id e r h e r a u s u n d in d e m U m fa n g d e r U m s te llu n g der G ro ß v e rb ra u c h e r a u f e le k tris c h e n S tro m .
D ie K r a f tw ir ts c h a f t i s t e in e a u sg e sp ro c h e n e G a s w irt
schaft m it H o c h o fe n g a s, in d e s s e n l ä ß t d ie K r a f tw ir ts c h a f t sich n ic h t v o n d e r W ä r m e w ir ts c h a ft, also d em W ä rm e v e r
brauch d e r m e ta llu rg is c h e n V o rg ä n g e , tr e n n e n , u n d in diesem Sinne m u ß b e i d e r E n e r g ie b ila n z d e r WTe rk e H o c h o f e n g a s u n d K o k s o f e n g a s g e m e in s a m b e tr a c h t e t w e rd en . I n d e n
J u g e n d ja h re n d e r G as W irts c h a ft, v o r d e r J a h rh u n d e rtw e n d e , v e rw en d ete m a n d as s e in e r z e it a ls w e rtlo s a n g eseh e n e H o c h ofengas z u n ä c h s t in d e r n ä c h s tlie g e n d e n F o rm a ls B re n n sto ff fü r die W in d e r h itz u n g u n d d e n w e ite re n U e b e rs c h u ß u n te r D am pfkesseln. E r s t s e it d e r E r b a u u n g b e trie b s s ic h e re r G asm aschinen u n d d e r E n tw ic k lu n g b r a u c h b a r e r G a sre in i
gungen e n ts ta n d d ie r e in e G a s k r a f t w i r t s c h a f t . D iese G asm aschinen z eig en in D e u ts c h la n d h e u te n o c h d ie g r u n d
*) G leichzeitig M itteilu n g N r. 140 der W ärm estelle des Vereins deutscher E isen h ü tten leu te. Sonderabdrucke sind v o m \ erlag Stahleisen m . b. H ., D ü sseld orf, P ostsch ließ fa ch 664, zu beziehen.
106 25.
le g e n d e n B a u m e rk m a le des v e rs to rb e n e n In g e n ie u rs H a n s R ic h te r , d e r e rs t b e i d e r M a s c h in e n fa b rik A u g s b u rg -N ü rn b e rg , d a n n b e i d e r M a sc h in e n fa b rik T h y sse n in M ü lh e im - R u h r — h e u te z u r D e u ts c h e n M a s c h in e n fa b rik (D e m ag ) g e h ö rig — d e n G a sm a sc h in e n b a u le ite te . D ie se b e id e n F i r m e n b e h e rrs c h e n z u r Z e it d e n d e u ts c h e n M a rk t a n V ie r ta k t- G ro ß g a sm as ch in e n . D ie d o p p e ltw irk e n d e V ie rta k tm a s c h in e in T a n d e m a n o rd n u n g h a t sich m it d e n A b m essu n g e n vo n 1500 m m H u b u n d 1500 m m D m r. zu e in e r A r t N o rm a u s f ü h ru n g e n tw ic k e lt. Z w a r k o m m e n a u c h a n d e re , a u c h g rö ß e re A u s fü h ru n g e n g e le g e n tlic h v o r ; m it R ü c k s ic h t a u f d ie E in h e itlic h k e it d e r E rs a tz te ile , b e so n d e rs a u c h d e r g ro ß e n u n d te u e r n Z y lin d e r, s in d je d o c h g a n z e K o n z ern e d a z u ü b e rg eg a n g en , e in h e itlic h d ie g e n a n n te G rö ß e zu v e r
w e n d en . B e isp ie le f ü r d ie L e is tu n g so lch er M asch in en g ib t d ie n a c h s te h e n d e Z u sa m m e n ste llu n g .
L e i s t u n g v o n z w e i z y l i n d r i g e n d o p p e l t w i r k e n d e n V i e r t a k t m a s c h i n e n v o n 1500 m m H u b u n d 1500 mm Z y l i n d e r
d u r c h m e s s e r . Strom erzeugung:
D rehzahl/m in = 94 ohne H ochleistung 2900 kW , m it H ochleistung 3500 kW.
H ochofenw inderzeugung je m in:
D rehzahl/m in = 84 ohne H ochleistung 1600 m 3 1) auf 1,1 a tü , m it H ochleistung 1920 m 31)2) auf 1,1 a tü , oder
m it H ochleistung 1600 m 31) auf 1,45 a tü . W inderzeugung fü r das Thom asw erk je m in:
D rehzahl/m in = 84 ohne H ochleistung 900 m 3 3) auf 2,5 atü , D rehzahl/m in = 84 m it H ochleistung 1050 m 3 3) auf 2,5 a tü , D rehzahl/m in = 93 m it H ochleistung 1150 m 3 auf 2,5 a tü . U n te r „ H o c h le is tu n g “ is t d ie E in r ic h tu n g z u r S p ü lu n g des Z y lin d e rs a m E n d e des A u s p u ffh u b e s u n d A u fla d u n g am E n d e des A n s a u g e h u b e s v e rs ta n d e n .
U e b e r d ie B e trie b s k o s te n v o n M a sc h in en so lc h er G rö ß e n o rd n u n g s in d z. B . a u f d e r G u te h o f fn u n g s h ü tte a n zw ei N ü rn b e rg e r M a sc h in e n fo lg e n d e g ü n s tig e Z ah len ü b e r lä n g e re Z e ita b s c h n itte g e w o n n en w o r d e n :
1) M aschinen der A ugust-T hyssen-H ütte.
2) U n te r V erw endung entsprechend größerer W indzylinder.
3) E in solches Gebläse, w ohl das größte in einkurbeliger A usführung, ste h t bei dem E isen- u n d S tahlw erk H oesch. Bei den angegebenen W indlieferungen fü r das T hom asw erk sind die Gebläse im stande, bei E in schaltung vo n Z u satzräum en bis zu höchstens 3 a tü zu pressen.
857
858 Stah l und Eisen. Die Kraftwirtschaft auf deutschen Eisenhütten. 50. Jahrg. Nr. 25.
D ie b e id e n m it „ H o c h le is tu n g “ a u s g e rü s te te n M aschinen le is te te n in 2 7 8 3 6 B e trie b s s tu n d e n in sg e sa m t 8 2 7 2 6 4 2 7 k W h . A n W a rtu n g s lö h n e n w u rd e n 66 882,26 J l J l (0,082 P f ./k W h ) , a n A u s b esse ru n g slö h n en 25 273,99 J l J l (0,031 P f ./k W h ) , z u sa m m en 92 156,25 J l J l au sg eg eb en . D ie A u fw en d u n g f ü r O el b elief sich a u f 3 9 5 81 ,1 9 J l J l (0,046 P f .A W h ) , f ü r E r s a tz te ile a u f 55 129,18 J l J l (0,067 P f./k W h ).
D e r G a sv e rb ra u c h b e tr u g im J a h r e s m itte l 3,74 m 3/ k W h , e n ts p re c h e n d 3777 k c a l bei ein em m ittle r e n H e iz w e rt des H o ch o fen g ases v o n 1010 k c al. A n A b h itz e d a m p f w u rd e n a u ß e rd e m je k W h 1,39 k g g ew o n n en (15,6 a t a b s, 360°).
O h n e d ie a u s d em A b h itz e d a m p f g e w o n n en e L e is tu n g zu b e rü ck s ic h tig e n , erg eb e n sic h als D u rc h s c h n itt a u s zw ei J a h r e n 0,226 P f ./k W h a n B e trie b sk o ste n . D ie K o s te n f ü r G as, W asser, T ilg u n g u n d V erzin su n g sin d n ic h t e in g e re c h n e t.
D ie B e trie b s s ic h e rh e it d ieser M asch in en k a n n a m b e sten d a n a c h b e u r te ilt w e rd en , d a ß b e i d ieser M a s c h in e n b a u a rt w ed er au f d e r G u te h o ffn u n g s h ü tte a n d en s e it fü n f J a h r e n im B e trie b b e fin d lich e n H o ch o fen g eb läsem asch in en , n o ch a n d en s e it d re i J a h r e n im B e trie b b e fin d lich e n G asd y n am o s v o n je 5000 P S e irg e n d e in w e se n tlic h e r M a sc h in en teil S ch ad en g e lit
t e n h a t. A uch d ie A u s p u ffle itu n g is t n a c h w ie v o r in gleich em Z u s ta n d , ein B ew eis d e r G ü te d e r B au w e ise u n d d e r F e rtig u n g .
E s is t b e k a n n t, d a ß b ei a u s g e d e h n te r V e rw e n d u n g vo n G asm asch in en das G asa n g eb o t eines H ü tte n w e rk e s m it eig en en , d em B e d arf se in e r W e ite rv e ra rb e itu n g g e n ü g en d e n H o ch ö fen u n d K oksöfen r e in re c h n u n g s m ä ß ig g e n ü g t, u m bei v o lle r B e sc h äftig u n g des W erk es d e n W ä rm e b e d a rf a lle r an geschlossenen B e trie b e , s e lb st b e i w e itg e h e n d e r V erfei
n e ru n g u n d ein sch ließ lich des n ic h t u n b e trä c h tlic h e n B e
d arfes d er R a u m h e izu n g e n zu d eck en , u n d b e i g ro ß e n W erk e n m it b e s te r K r a f tw ir ts c h a f t b e i a u s g e d e h n te r V erw e n d u n g v o n G asm asch in en n o c h d a r ü b e r h in a u s ein e n gew issen U eb ersch u ß a n E n e rg ie z u r V e rw e n d u n g a u ß e rh a lb des H ü tte n b e trie b e s zu lie fern . I n d e r P ra x is fre ilic h tre ffe n G asa n g eb o t u n d G a sn a ch fra g e z e itlic h n ic h t im m e r z u sa m m e n , u n d ein v ö l l i g e r A usgleich d e r S p itze n is t a u ch d u rc h se h r g ro ß e G a s b e h ä lte r n ic h t a u f w irts c h a ftlic h e W eise m ö g lic h ; fe rn e r is t z u b e rü ck s ic h tig e n , d a ß fü r d ie K oksöfen u n d H o ch ö fen b e i w ech seln d e m B e sc h ä ftig u n g s
g ra d das G a sa n g eb o t ziem lich s tre n g d e r E rze u g u n g sm e n g e v e rh ä ltn is g le ic h b le ib t — a u f d e r V e rb ra u c h e rs e ite jed o ch s te ig t m it a b n e h m e n d e r E rze u g u n g in fo lg e des u n v e rm e id lic h e n L ee rla u fs d e r W ä rm e - u n d K r a f tb e d a r f je T o n n e E r zeu g u n g , so d a ß das V e rh ä ltn is v o n A n g e b o t zu B e d a rf k le in e r w ird . S ch ließ lich g ib t es im m e r e in ig e V er
b ra u c h e r, b e i d e n en n a c h ih re r ö rtlic h e n L ag e, ih re n S o n d e r
b e d in g u n g e n o d e r au s irg en d w elch e n ä n d e rn G rü n d e n k le in e re M engen vo n K o h le o d er Oel zw eck m äß ig a ls B re n n sto ff V erw en d u n g fin d e n . D a h e r fin d e t m a n a u f a llen d e u t
schen H ü tte n w e rk e n in d e r B re n n s to ffb ila n z n o ch g ew isse M engen a n d e re r, n ic h t g a sfö rm ig e r B re n n sto ffe , m e ist K ohle, T eer u n d T eeröl, a u f d e r ä n d e rn S e ite a b e r a u ch zu gew issen Z eiten a u f tr e te n d e U eb ersch ü sse a n G as. D ie z e itlic h e V er
s c h ied e n h eit zw ischen E n e rg ie a n g e b o t u n d -n a ch fra g e, zu sa m m e n m it d em W u n sc h e, m ö g lic h st w en ig G as u n g e n u tz t zu las se n , f ü h r t d a zu , a u ß e r den h e u te v ielfa c h v e rw en d e te n G a sb e h ä lte rn n o ch ein e w e ite re M ö g lich k e it des S p itz e n au sg leich s v o rz u seh e n , d ie bei d em h e u tig e n S ta n d d e r K r a f t
w ir ts c h a f t in d e r F o rm v o n „ P u ffe r-K e s s e ln “ g efu n d en w ird , d ie m it m e h re re n B re n n sto ffen w ah lw eise a rb e ite n k ö n n e n . D iese G rü n d e m ac h e n es w ü n s ch e n sw ert, d ie D a m p fw irts c h a ft w en ig er e in z u sc h rä n k e n , a ls es a n sich te c h n isc h m öglich w ä re , also ein g u te s T eil d er D a m p f
erzeu g u n g b e iz u b e h a lte n , z u m a l d a o h n e h in ein v ö llig e r V er
z ic h t w e d er au s d en G rü n d e n des B e d arfs (D a m p fh ä m m e r,
D a m p f p re sse n , d e re n A n tr ie b m it P r e ß lu f t n ic h t in allen F ä lle n w irts c h a ftlic h is t) n o c h a u s G rü n d e n des Angebots (A b h itze k esse l h in te r G a s m a sc h in e n u n d O efen) m öglich ist.
D e r w e s e n tlic h s te G ru n d f ü r e in e g e m is c h te D am pf-G as- W ir ts c h a f t i s t jed o c h d e r W u n s c h , m it d em verfügbaren H o c h o fen - u n d K o k s o fen g a s g e ra d e d e n g e sa m te n K ra ft- u n d W ä rm e b e d a rf des W e rk e s o h n e Z u sa tz b re n n s to ffe zu b e lie b ig e r Z e it d e ck e n zu k ö n n e n , u n d d a b ei den großen g e m isc h ten W e rk e n b e i re in e r G a s -S tro m -W irts c h a ft, also o h n e D a m p fe rz e u g u n g a u s G as, w ie o b en e rw ä h n t, sich ein G a sü b e rsc h u ß f ü r n o rm a le B e s c h ä ftig u n g zu ergeben pflegt, b r a u c h t m a n m it d e r W ä r m e des H o c h o fen g a se s n ich t zu se h r h a u s z u h a lte n u n d k a n n a u s G rü n d e n d e r W irtsc h aft
lic h k e it d e n w ä rm e te c h n is c h u n g ü n s tig e re n D am pfbetrieb jew eils so m it d em w ä rm e te c h n is c h g ü n s tig e re n re in e n Gas
b e trie b v e rb in d e n , d a ß d e r A u sg leich e rz ie lt w ird .
So k o m m t es, d a ß a u f d e n e in z e ln e n W e rk e n , je nach ih re r G rö ß e , d e r A r t u n d d em U m fa n g ih r e r W eite rv e ra rb e i
tu n g , n a c h d e r ö rtlic h e n L a g e z u r K o k e re i u n d n ach der M ö g lic h k e it, E n e rg ie m e n g e n a n a n d e r e B e trie b e in ihrer N ä h e a b z u s e tz e n o d e r m it a n d e re n H ü tte n w e r k e n in w ärm e
te c h n is c h e K u p p lu n g zu tr e t e n , d a s V e rh ä ltn is zw ischen der im G as a n g e b o te n e n u n d d e r a u f d e m W e rk v e rw ertb a re n E n e rg ie v e rsch ie d en is t. W ie v ie l m e h r E n e rg ie bei dem a u g e n b lic k lic h e n S ta n d e d e r T e c h n ik u n d d e n besonderen V e rh ä ltn is se n d e r H ü tte n w e r k e , d i e s i c h n i c h t o h n e w e i t e r e s m i t G r o ß k r a f t ü b e r l a n d w e r k e n v e r g l e i c h e n l a s s e n , a u f d e m U m w eg ü b e r d ie D am p ferzeu g u n g au s G as g e g e n ü b e r d e r u n m itte lb a r e n V e rw e n d u n g in Gas
m a s c h in e n f ü r S tro m e rz e u g u n g g e b r a u c h t w ir d , g e h t aus fo lg e n d e r Z u s a m m e n s te llu n g h e rv o r, d ie a u s zahlreichen E rfa h ru n g s z a h le n z u s a m m e n g e s te llt is t, u n d b e i d e r die g ro ß e n w ä rm e w irts c h a ftlic h e n F o r t s c h r i tt e im D am pfkessel-, T u rb in e n - u n d T u rb o g e b lä s e b a u b e r ü c k s ic h tig t sin d , wie z. B . h o h e K e ss e lle istu n g je Q u a d r a tm e te r H e izfläc h e bei h o h e m W irk u n g s g ra d , L u f tv o r w ä r m u n g u n d Speisew asser
v o rw ä rm u n g d u rc h A n z a p f d a m p f ; V e rb e s se ru n g des th erm o d y n a m is c h e n W irk u n g s g ra d e s d e r T u rb in e n , S te ig e ru n g des a d ia b a tis c h e n W ä rm e g e fä lle s d u rc h E r h ö h u n g des D am pf
d ru c k es b is a u f e tw a 32 a t ü a n d e r T u rb in e u n d der D a m p f te m p e r a tu r e n b is a u f e tw a s ü b e r 4 0 0 ° C a n der T u rb in e ; E rh ö h u n g des W irk u n g s g ra d e s d e r T urb o g eb läse u n d V e rb e s se ru n g ih r e r R e g e lfä h ig k e it.
M e h r v e r b r a u c h v o n D a m p f k r a f t m a s c h i n e n g e g e n ü b e r G a s k r a f t m a s c h i n e n :
bei Verwendung von N iederdruckdam pf gegenüber Gasmaschinen
ohne A b h itz e k e s s e l 50 bis 75 %
bei V erw endung vo n H ochdruckdam pf gegenüber Gasmaschinen
ohne A b h i t z e k e s s e l 20 bis 25 %
bei V erwendung von N iederdruckdam pf gegenüber Gasmaschinen
m it A bhitzekessel 90 bis 120 %
bei V erw endung von H ochdruckdam pf gegenüber Gasmaschinen m it A bhitzekessel ...50 bis 70 % B ei V e rw e n d u n g s e h r h o h e r D rü c k e , se h r g ro ß e r Kessel- un d T u rb in e n e in h e ite n d ü r f te n d ie Z a h le n n o c h e tw as n ied rig er w e rd en . In d e sse n w ird e in e a llz u h o h e V e rfein e ru n g des D a m p fb e trie b e s (z. B. H ö c h s td ru c k ), d ie im m e r m it erh ö h ten A n la g ek o s te n v e rb u n d e n is t, a u f H ü tte n w e r k e n n ic h t in B e tr a c h t k o m m e n , d a d e r B re n n s to ff b illig zu sein p flegt.
A u ß e rd e m is t zu b e rü c k s ic h tig e n , d a ß s e h r g ro ß e B e trie b s
e in h e ite n a u c h d ie S c h a ffu n g g ro ß e r im N o tfa ll e in setz b a re r B e r e its c h a fts e in h e ite n n a c h sic h z ie h e n u n d d a m it bei b e s c h rä n k te r G e s a m tz a h l d e r E in h e ite n d ie A n lag e v e r
te u e r n ; d ie g r ö ß te n f ü r H ü tte n w e r k e (se lb st b e i völligem N e u b a u v o n W e rk e n ) a n z u w e n d e n d e n T u rb in e n e in h e ite n d ü rfte n h e u te b e i e tw a 25 0 00 k W N e n n le is tu n g liegen.
19. Juni 1930. Die Kraftwirtschaft a u f deutschen Eisenhütten. Stahl und Eisen. 859
Abbildung 1. K oksofengasbehälter fü r 300 000 m 3 der Thyssenschen Gas- u n d W asserw erke.
D u r c h m e s s e r ... 6 8 m Höhe bis zur D a c h k a n t e ... 90 m Gesam thöhe bis zur ob ersten S p i t z e ... 106 m Gesam tgew icht der E isen k o n stru k tio n . . . . 2250 t
M antel einschl. P fo sten ... 1500 t B o d e n ... 150 t
S c h e ib e 425 t
D a c h 175 t
Blechstärke des M antels, des Bodens und der Scheibe 4,5 m m . Die G rundfläche is t ein Y ierundzw anzigeck.
m an d ie S c h w a n k u n g e n d e r G a se rz e u g u n g u n d des V e r b r a u ches, so is t d ie W ir ts c h a f tlic h k e it in e in fa c h s te r W eise in Beziehung zu d e r g e s p e ic h e rte n u n d e n ts p e ic h e rte n M enge e r
rech en b ar, u n d d ie s e R e c h n u n g e n h a b e n in D e u ts c h la n d in den le tz te n J a h r e n z u r A u fs te llu n g z a h lre ic h e r B e h ä lte r für H o ch o fen - u n d K o k s o fe n g a s g e f ü h rt. A l l . 1 z e ig t e in en solchen K o k s o fe n g a s b e h ä lte r b e so n d e rs g ro ß e r A b m e s
sungen. H ie r h a n d e lt es sich n a m e n tlic h u m d ie „ S o n n ta g s speicherung“ , d ie , w ie d ie e b e n e r w ä h n te R e c h n u n g z e ig t, für H o ch o fen g as u n w i r t s c h a f t li c h 4), f ü r K o k so fen g a s d a gegen w ir ts c h a f tlic h is t. U m in d e r W o ch e e in e g rö ß e re Menge G as, a ls d ie E rz e u g u n g e r g ib t, d e n A b n e h m e rn z u r V erfügung z u s te lle n , h a b e n sic h d ie T h y s s e n s c h e n G a s- u n d W asserw erke 1924 e n ts c h lo s s e n , a u ß e r e in ig e n k le in e re n B eh ältern a u c h e in e n so lc h e n v o n 30 0 000 m 3 I n h a l t v o n der M a sc h in e n fa b rik A u g s b u rg -N ü rn b e rg e r ric h te n zu lasse n . Der g rö ß te d a m a ls in B e tr ie b b e fin d lic h e B e h ä lte r v o r
stehender B a u a r t h a t t e e in e n I n h a l t v o n 120 000 m 3, u n d 4) F ü r H ochofengas is t zu ein er g u ten W irtsch aftlich k e it erforderlich, daß der B eh älter je 24 h m ehr als einm al seinen ganzen Speicherinhalt a u sn u tz t.
es w a r d a h e r d e r U e b e rg a n g v o n 120 000 m 3 a u f 300 000 m 3 s e h r e rh e b lic h . A l l . 1 s te llt d ie G e s a m ta n s ic h t des B e h ä lte rs d a r. D ie T re p p e n zu m B e steig e n des B e h ä lte rs sin d d e u tlic h e r k e n n b a r .
E s lie g t a n d e n o b e n g e sc h ild e rte n V e rh ä ltn is se n d er v e r s c h ied e n en B e d in g u n g e n , u n te r d e n e n jed e s e in z eln e W e rk a r b e i te t , d a ß es n ic h t m ö g lich is t u n d in a b s e h b a re r Z eit n ic h t m ö g lic h sein w ird , g ru n d s ä tz lic h zu e n ts ch e id e n , ob d ie G a s - D a m p f - W ir ts c h a f t o d e r e in e s tä r k e r e B e to n u n g d e r u n m itte lb a re n G a s w irts c h a ft v o rz u zieh e n is t. I n jed e m e in z e ln e n F a lle m u ß d ie W ir ts c h a f tlic h k e it b eso n d ers g e p rü ft u n d e n ts c h ie d e n w e rd en . E s i s t sich er, d a ß d ie n e u e re E n tw ic k lu n g d e r D a m p ftu rb in e n u n d K essel in V e r
b in d u n g m it ih re m g e rin g e re n R a u m b e d a rf, ih re n ge
r in g e re n A n la g e- u n d B e trie b s k o s te n d ie G a s-D am p f- W ir ts c h a f t w irts c h a ftlic h e r e rsch e in en lä ß t a ls frü h e r, w obei f ü r k le in e W e rk e a u c h n a c h w ie v o r d ie g rö ß e re S ic h er
h e it des B e trie b e s b e i B e trie b v o n n u r e in e m o d e r zw ei O efen in R ü c k s ic h t zu zie h en is t.
N a m e n tlic h a u f d e m G e b iete d e r W in d e rz e u g u n g h a t d ie T u r b in e F o r t s c h r i tt e g e m a c h t, n a c h d e m m a n e r k a n n t h a t, d a ß d e r W irk u n g s g ra d d e r G asg e b läse u n t e r B e rü c k sic h tig u n g d e r s e lb s t b e i g u te r W a r tu n g a u f tr e te n d e n V er
l u s te d u rc h U n d ic h th e ite n v o n K o lb e n u n d V e n tile n n ic h t h ö h e r zu se in p fle g t a ls v o n T u rb o g e b lä s e n , n a m e n tlic h b e i s e h r g ro ß e r L e is tu n g d ie s e r le tz te n , w o b ei a u c h d ie v e r h ä lt
n is m ä ß ig le ic h t e rz ie lb a re U e b e r la s tb a r k e it n a c h D ru c k u n d M enge z u g u n s te n d e r d a m p fa n g e trie b e n e n T u rb o g eb läs e s p r ic h t.
E in e g ew isse S c h w ie rig k e it in d e r E n ts c h e id u n g zw ischen G a sm a sc h in e n u n d T u rb in e n lie g t a u c h d a r in b e g rü n d e t, d a ß d ie g e n a u e V e rb ra u c h sm e n g e d e r G a sm a sch in e n ic h t e in fa ch fe s tz u s te lle n is t. D ie G e w ä h rle istu n g sw e rte lasse n sic h a u f d ie B e trie b s v e rh ä ltn is s e n ic h t o h n e w e ite re s ü b e rtra g e n . S ch o n b e i D a m p f tu r b in e n n e ig t m a n d e r A n s ic h t z u , d a ß zu d e n g e w ä h rle is te te n Z ah len ein v o n J a h r zu J a h r s te ig e n d e r Z u sc h la g , sc h ä tz u n g sw e ise v o n 1 b is 1 % % , g e m a c h t w e rd e n m u ß ; im m e rh in a b e r k a n n m a n d e n V e rb ra u c h v o n D a m p f
t u r b in e n m it z ie m lich e r S ic h e rh e it m essen . B e i G a sm a sch i
n e n i s t d ies in d es se n a u f H ü tte n w e r k e n sc h w ie rig e r. Z w a r is t a u f G ru n d d e r n e u e s te n U n te rs u c h u n g e n 5) s e lb s t f ü r g r ö ß te G a sle itu n g e n d ie S ta u ra n d m e s s u n g b e i n e u e n s ta u b fre ie n L e itu n g e n u n d n e u e n S ta u s c h e ib e n w iss e n s c h a ftlic h sic h e r.
I n W ir k lic h k e it is t a b e r d ie A b w eich u n g d e r W e r te b e i d e n ä lte re n L e itu n g e n sc h w e r zu s c h ä tz e n ,u n d v o r a lle m k o m m t n o c h h in z u , d a ß b e i s to ß w e ise r S trö m u n g in d e n Z u le itu n g e n le ic h t u n d o h n e d a ß m a n G e n au e re s ü b e r d ie w a h rsc h e in lic h a u f tr e te n d e n F e h le r s a g e n k a n n , m e is t z u v ie la n g e z e ig tw ird . M it s to ß w e ise r S trö m u n g m u ß m a n a b e r in d e r Z u fü h ru n g s le itu n g zu K o lb e n m a s c h in e n im m e r re c h n e n . D a h e r sc h w e b t m a n b e i d ies er A r t d e r M essung m e is t i n e in ig e r U n s ic h e rh e it u n d m u ß z u r N a c h p r ü f u n g des V e rb ra u c h e s d e r G a s k r a f t
w e rk e d ie g e s a m te G a s b ila n z des W erk e s h e ra n z ie h e n . D ie A b g a s a n a ly s e , a u s d e r m a n ü b e r d ie G ü te d e r V e rb re n n u n g R ü c k sc h lü s se z ie h en k ö n n te , is t m e is t a u c h n ic h t s ic h e r, d a d ie s c h ic h te n w e ise („ k o lb e n w e is e “ ) S trö m u n g i n d e n A u s
p u ffle itu n g e n d ie E n tn a h m e e in e r ric h tig e n D u r c h s c h n itts a n a ly s e s e h r e rs c h w e rt.
V ie lle ic h t is t e in e n e u e F o rm d e r Im p fm e ss u n g g e e ig n e t, h ie r etw as g rö ß e re K la r h e it zu sc h a ffe n . S c h w in g e n d e G as-, D a m p f- u n d F lü s s ig k e its m e n g e n k a n n m a n n a c h d em Im p f- v e rfa h re n m essen , je d o c h is t d ieses V e rfa h re n b ish e r n u r in s e lte n e n A u s n a h m e fä lle n a n g e w e n d e t w o rd e n , u n te r a n d e re m w eil es z u g ro ß e Im p fs to ffm e n g e n e rfo rd e rte . V on d e r W ä rm e -
5) R . W i t t e : T echnische M echanik u n d Therm odynam ik.
I n : M onatliche B eih efte Z. V. d. I . 1 (1930) S. 3 4 /4 1 , 7 2 /8 5 , 113/20.
So h a t m a n es in d e r H a n d , d u rc h V e rsc h ie b u n g e n z w i
schen der G a s - D a m p f - W ir ts c h a f tu n d d e r r e in e n G a s w irts c h a ft Angebot u n d B e d a rf in w e ite n G re n z e n a u f e in a n d e r a b z u - stim m en. H ie rb e i s p ie lt es e in e R o lle , w ie w e it es m ö g lic h is t, die zeitlich en U n te rs c h ie d e zw isc h en A n fa ll u n d V e rw e n d u n g des Gases a u sz u g le ic h e n . M an n e ig t d e r A n s c h a u u n g zu , daß es w egen m ö g lic h s t n ie d rig e r B e m e ss u n g des K a p i ta l bedarfs, w ie dies d u rc h d ie G e ld k n a p p h e it in D e u ts c h la n d heute g e fo rd e rt w ir d , a m w ir ts c h a f tlic h s te n i s t , g ro ß e G as
behälter a u fz u s te lle n , f ü r d e re n A u s fü h ru n g a lle in d ie w a ss e r
lose B a u a r t in B e tr a c h t k o m m t. N ic h t z u m m in d e s te n n e ig t man dieser L ö su n g zu , w e il sie s e h r k la r e u n d ü b e rs ic h tlic h e V erhältnisse s c h a fft, k e in e rle i B e d ie n u n g o d e r V o rs c h rifte n fü r den B e trie b e r fo r d e r t u n d in ih r e r w ir ts c h a f tlic h e n A u s
w irkung m it u n b e d in g te r S ic h e rh e it zu e rfa sse n is t. K e n n t
860 Stahl und Eisen. Die Kraftwirtschaft auf deutschen Eisenhütten. 50. Jahrg. Nr. 25.
ste lle des V ereins d e u ts c h e r E is e n h ü tte n le u te w ird jed o c h z u r Z e it ein n eu es Im p fv e rfa h re n u n te rs u c h t, das sich b e re its b e w ä h rt h a t u n d b e i d em d ie Im p fu n g n ic h t im H a u p t
s tro m , so n d e rn in ein em p a ra lle l d a z u v e rla u fe n d e n N e b en s tr o m (v g l. A b i . 2 ) e rfo lg t, dessen W id e rs ta n d so gegen d en W id e rs ta n d des H a u p ts tr o -
Jm p fsfo ff- zu fu h r -E
L
. ñ ro ó e - eninahm e■ H b
Abbildung 2. Nebenschluß-Impf- verfahren für Gasmengenmessung
bei stoßweiser Ström ung.
m es a b g e s tim m t is t, d a ß sich ein b e k a n n te s M engen
v e rh ä ltn is b e id e r S trö m e e r g ib t ; dies k a n n in e in fa c h er W eise d u rc h E in b a u v o n S ta u rä n d e rn v o n e n t
sp re ch e n d e m D u rc h m ess er e rre ic h t w e rd en . D ie W a h l des Im p fsto ffes r i c h te t sich n a c h d e r A r t u n d Z u sa m m e n s e tz u n g des zu m essen den G ases, D a m p fes o d e r d e r F lü s s ig k e it u n d n a c h v ersch ied en en a n a ly tis c h e n u n d a n d e re n G e sic h ts
p u n k te n . B ei G asm essungen k o m m en z. B . K o h le n sä u re , W assersto ff u n d S au ersto ff in B e tra c h t, d ie b e im je tz ig e n S ta n d e d e r M eß tec h n ik au ch ein e a u fsc h re ib e n d e D a u e r
m essu n g erm öglichen.
A l l . 3 z eig t ein e V e rsu c h se in ric h tu n g zu r M essung des G ic h tg a sv e rb rau c h es vo n Z w e ita k t-G a s k ra ftm a s c h in e n . E s
e in e V e rg leich s rec h n u n g u n t e r Z u g ru n d e le g u n g d er verschie
d e n en M ö g lich k e ite n d e r B e d a rfs d e c k u n g erfolgen. Diese R e c h n u n g is t a b e r r e c h t sc h w ie rig u n d u m stä n d lic h , u n d der sich au s ih r e rg e b e n d e G a sp re is h ä n g t w ie b e i allen F rag en , d ie in d ie M a r k tv e r h ä ltn is s e h in e in sp ie le n , v o n A ngebot u n d N a c h fra g e a b ; d a a b e r, w ie e in g a n g s g e sc h ild e rt, Angebot u n d N a c h fra g e a u f d e n e in z e ln e n W e rk e n v ersch ied en sind, e r g ib t sich au s so lc h er R e c h n u n g f ü r jed es W erk , ja sogar f ü r jed e n V erw e n d u n g sz w e c k e in v e rs c h ie d e n e r G aspreis, und e rs t n a c h E in s e tz e n d ieses P re ise s in d ie R e ch n u n g k a n n ein v o llg ü ltig e r V erg leich g ezogen w e rd e n , d e r b e i verschiedenem P re is a u c h f ü r jed es W e rk v e rsc h ie d e n a u s fä llt. D a m it fallen a b e r a u c h d ie E rg e b n is s e f ü r d ie W ir ts c h a f tlic h k e it d er reinen G a s w irts c h a ft u n d d e r G a s -D a m p fw irts c h a ft versch ied en aus.
/In g a d e n in T o n n e n /¿ U h (a u f3 0 0 A r b e its ta g e u n g e r e c h n e t}
ttu p o tö fe ^ 3 ¥ ff
A b b ra n d u n d ta g e r^
¥¥ 3
A b b ra n d , la g e r u n d E ersa n c/._
a n tto h b /ö cken
1 1 S O
A b b ra n d , ¿ a g en u n d, k e rsa n d a n /o rb /d c h e d .
113S
form eisen
¥3¥
Eisenbahn■
überbau 7¥3¥
] S ta b e is e n 107S
Abbildung 3. Versuchseinrichtung zum Mengen-Meßverfahren nach Abb. 2.
erg ab sich in ein em F a lle , d a ß d e r ta ts ä c h lic h e G a sv e rb rau c h d er M aschinen e rh eb lich g erin g er w a r als die M enge, die d er b ish e r v e rw e n d e te S trö m u n g sm esser (D ru c k u n te rs c h ie d m esser) an ze ig te .
D er K a m p f zw ischen G asm a sch in e u n d D a m p ftu rb in e is t in v ollem G ange. E r s te F a c h le u te sp rech en sic h in ein er R e ih e v o n F ä lle n g ru n d s ä tz lic h f ü r d ie D a m p ftu rb in e a u s, a n d e re , g leichen R a n g es, h a lte n a n ein e r m ö g lic h st re in e n G a sw irts c h a ft fe st. B ei diesen A n s ch a u u n g e n sp ie le n i n dessen sich erlich d ie g esc h ild erte n b eso n d ere n V e rh ältn is se d e r ein zeln en W e rk e m it. E s is t eben k a u m m ö g lich , d en V ergleich a u f d em V e rh ä ltn is des W ä rm e v e rb ra u c h s, d e r A n lag e k o sten (d ie f ü r D a m p ftu rb in e n m e ist, alles in a lle m g e re c h n e t, y 4 bis Vs n ie d rig e r s in d als f ü r G asm asch in en o h n e A b h itze k esse l) u n d d e r B e d ie n u n g s- usw . K o ste n a u fz u b a u e n , d e n n es t r i t t im m e r w ie d er d ie F r a g e n a c h dem ein z u se tz e n d e n G asp reis a u f. H o ch o fen - u n d K oksofengas sin d a b e r so g e n a n n te „ K u p p e le rz e u g n isse “ ,u n d es is t n a ch den E rg eb n iss en d e r B e trie b s w irts c h a fts le h re u n m ö g lich , f ü r ein K u p p e lerz eu g n is e in en S e lb stk o ste n p re is zu b e stim m en . D e r P re is m u ß v ie lm e h r s te ts irg e n d w ie zu d en , .M a rk t
v e rh ä ltn is s e n “ in B ezieh u n g g e b ra c h t w e rd e n 6), u n d es m u ß 6) Vgl. K. B u m m e l: Selbstkostenw esen auf E isen h ü tten w erken (D üsseldorf: Verlag Stahleisen m. b. H . 1927) S. 81 ff
tta /b z e u g (o h n e E ig e n b e d a rf)
7SÖ0
A bbildung 4. Stoffstrom bild der A ugust-T hyssen-H ütte 1929.
(Beachte die H öhe der E rzeugung der einzelnen B etriebe in t/24 h.) D ie f o lg e n d e n B e is p ie le sp ie g e ln d e u tlic h d ie g esch ild erten V e rh ä ltn is s e w id e r.
Z u n ä c h s t w e rd e a n d e m B e is p ie l des g r ö ß te n deutschen H ü tte n w e rk s , d e r A u g u s t- T h y s s e n - H ü tte in H a m b o rn , die g e s c h ic h tlic h e E n tw ic k lu n g d e r K r a f tv e r s o r g u n g beschrie
b e n . D ieses W e rk i s t s e it d e n A n fä n g e n des G ro ß g a sm asch i
n e n b a u e s fü h re n d a u f d e m G e b iet e in e r m ö g lic h st reinen G a s w irts c h a ft, a lso h ö c h s te r „ A u s b e u te “ a u s d e n v erfü g b a ren G asen gew esen. U rs p rü n g lic h im w e se n tlic h e n a u f G ichtgas e in g e s te llt u n d v o n v o rn h e re in in R ic h tu n g e in e r ziem lich w e itg e h e n d e n V e rfe in e ru n g a u s g e le g t, m u ß te es sich be
m ü h e n , m it d e n v e rfü g b a re n G ic h tg a s e n m ö g lic h st w eit zu k o m m e n u n d fr e m d e B re n n s to ffe n u r in d e m u n u m g än g lich n ö tig e n M a ß e f ü r se in e n h o h e n E n e rg ie v e rb ra u c h h e ran z u zieh en . M it z u n e h m e n d e r V e rw e n d u n g v o n K oksofengas in H ü tte n b e trie b e n h a t es a u c h dieses f ü r s e in e F e u e ru n g e n in ste ig e n d e m M a ß e h e ra n g e z o g e n u n d v o n d e n M öglichkeiten G e b rau c h g e m a c h t, d ie d u rc h d ie E n tw ic k lu n g d e r F e rn ü b e r tr a g u n g v o n S tro m , K o k so fen g a s u n d G ic h tg a s gerade in d e n le tz te n J a h r e n g e g eb e n w a re n , d as le tz te u n te r be
so n d e re r B e rü c k s ic h tig u n g d e r V e re in ig u n g d e r H ü tte n w e rk e zu g ro ß e n w ir ts c h a f tlic h e n G e b ild e n . D e r U e b erg a n g des W erk es a n d ie V e re in ig te n S ta h lw e rk e im J a h r e 1926, sowohl u n te r A u s n u tz u n g d e r f ü r d ie G a s- u n d S tro m v erso rg u n g n e u g e g eb e n en V e rh ä ltn is s e a ls a u c h d e r d u rc h d en Zu-
19. Juni 1930. Die Kraftwirtschaft a u f deutschen Eisenhütten. Stahl und Eisen. 861
sam m enschluß g e sc h a ffe n e n b e s o n d e re n B e d in g u n g e n f ü r einen g ro ß en e in h e itlic h e n E rz e u g u n g s p la n , w ir k t sich d e u t
lich in d en n a c h fo lg e n d e n S c h a u b ild e rn a u s , eb en so w ie d e r allgem eine Z ug d e r Z e it n a c h s tä n d ig z u n e h m e n d e r V e rw e n dung des e le k tris c h e n S tro m e s , d e r m it d e n S c h la g w o rte n M echanisierung u n d E le k tr if iz ie r u n g a u s g e d rü c k t is t. A b b . 4 gibt eine U e b e rs ic h t ü b e r d ie v o m W e rk im J a h r e 1929 h e r-
D e n Z u sa m m e n h a n g zw isch en dem S tro m v e rb ra u c h u n d d e r G e sa m t-R o h s ta h le rz e u g u n g z eig t Abb. 6 in im w e se n t
lic h e n g le ic h la u fen d e n K u rv e n : M it z u n e h m e n d e r V erw en
d u n g des e le k tris c h e n S tro m es au s k le in e n A n fän g en vom J a h r e 1901 a b s te ig t d e r S tro m v e rb ra u c h des H ü tte n w e rk e s ra s c h a n , g leic h la u fen d m it e in e r S te ig e ru n g d e r R o h s ta h l
e rze u g u n g v o n 400 000 a u f e tw a 800 000 t jä h rlic h , d ie in
i m
I I I * .
320
V0 - 200
. ^ " 1 I I I I I I I ! i I I I I I I I I I U S #
7007 7900 7970 7279 7920 7229 7922
Ja/jr
Abbildung 6. Beziehung zwischen Strom verbrauch u n d R ohstahl
erzeugung auf der A ugust-T hyssen-H ütte. Einfluß der Steigerung der Erzeugung (ab 1923).
Abbildung 5. G eschichtliche E ntw icklung des V erbrauchs a n nicht gasförmigen B rennstoffen auf der A ugust-T hyssen-H ütte.
Einfluß der E inführung der Gasm aschine (ab 1906), der U m stellung der A ntriebe auf elektrischen Strom (bis 1911), der p lan
m äßigen W ärm ew irtschaft (ab 1920).
Z u s a t z k o h l e b e r e c h n e t a u s D i f f e r e n z z w i s c h e n W ä r m e e i n n a h m e u n d W ä r m e a b g a b e a n F r e m d e . Hierbei is t:
1 kg m inderw. B rennstoffe = 0,5 kg Kohle
1 kg Koks = 1 , 0 kg Kohle
1 kg Teeröl = 1,3 kg Kohle
1 kg D am pf = 0,166 kg Kohle
1 m3 Koksofengas = 0,55 kg Kohle 1 m3 Hochofengas = 0,143 kg Kohle
1 kW h = 1,5 kg Kohle
U m b a u te n s o n s tig e r A r t b e g rü n d e t i s t ; ü b e r d ie K rie g s- u n d R e v o lu tio n s z e it h in a u s la u fe n b e id e L in ie n p a ra lle l. V om J a h r e 1923 a b s te ig t d u rc h N e u b a u te n a u f d e r A u g u s t- T h y s s e n - H ü tte d ie R o h sta h le rz e u g u n g s ta r k , b is a u f 2,2 M ill. t j ä h r lic h ; d as A n s te ig e n des S tro m v e rb ra u c h s is t a u c h se h r s te il, jed o c h n ic h t in g leic h em M aße, d a , w ie d ie K u rv e des a u f d ie T o n n e R o h s ta h l b ezo g en en S tro m v e rb ra u c h s z e ig t,
g estellten E rz e u g n is se , u m g e re c h n e t a u f 24 h , in d e m d ie Ja h reserz e u g u n g d u rc h 300 A r b e its ta g e g e te ilt w u rd e .
A b b . 5 s te llt e in le ite n d d ie E n tw ic k lu n g d e r d e m W e rk z u g efü h rten f e s te n B r e n n s to ffe d a r ( K o k s v e rb ra u c h a n d e n H ochöfen so w ie z u s ä tz lic h e K o h le im ü b rig e n H ü tte n w e r k ) . D ie M engen d e r Z u s a tz k o h le e rre c h n e n sic h a u s d e m U n te r schied z w isch en E in n a h m e u n d A b g a b e v o n B re n n s to ffe n und E n e rg ie n . D ie U m r e c h n u n g s w e rte d e r B re n n s to ffe und E n e rg ie n s in d im S c h a u b ild a u fg e fü h rt. D e r V erlau f der K u rv e d e r Z u s a tz k o h le z e ig t d ie a llm ä h lic h e E n tw ic k lung d er W ä rm e - u n d K r a f tw ir t s c h a f t: d u rc h E r s a tz v o n D a m p fm a sc h in e n d u rc h G a s m a s c h in e n b e i d e n H o c h o fe n gebläsen, b e g in n e n d im J a h r e 1906, so w ie d u rc h z u n e h m e n d e V erw endung des e le k tris c h e n S tro m e s a ls A n tr ie b f ü r d ie W alze n stra ß en w u r d e so v ie l W ä r m e g e s p a rt, d a ß b e re its im J a h r e 1911 ein M in d e s tw e r t v o n 220 k g Z u s a tz k o h le je t R o h stah l e rre ic h t w u rd e . I n d e n fo lg e n d e n J a h r e n s te ig t d e r W ärm eb e d a rf d u rc h E r r ic h tu n g e in e s D r a h t - u n d F e in eisenw alzw erkes so w ie ein es F e in b le c h w a lz w e rk e s m it ih re n zahlreichen W ä rm e - u n d G lü h ö fe n . Im J a h r e 1920 w u rd e die U m ste llu n g a u f S tro m f o r tg e s e tz t, u n d e in e p la n m ä ß ig e W ä rm e w irts c h a ft s e tz te e in , m it d e m E rfo lg , d a ß sc h o n v o m J a h re 1926 a n Z u s a tz k o h le n ic h t m e h r g e b r a u c h t w u rd e , sondern d ie W ä r m e d e r H o c h o fe n g a s e d ie f ü r d ie K r a f t- u n d W ärm ev erso rg u n g e rfo rd e rlic h e K a lo rie n z a h l ü b e r s te ig t, so daß, fa lls f ü r ü b e rsc h ü s sig e s H o c h o fe n g a s in ir g e n d e in e r F orm n o ch V e rw e n d u n g w ä re , s o g a r e in e A b g a b e v o n W ä rm e m öglich is t.
A bbildung 7. Erzeugung un d Verteilung des elektrischen Strom es auf der A ugust-T hyssen-H ütte in Millionen kW h im J a h re 1929.
(Beachte die erzielten Strom überschußm engen, die nach ausw ärts abgegeben werden.)
b e i z u n e h m e n d e r A u s n u tz u n g d e r A n la g e n ein A b s in k e n des S tro m v e rb ra u c h e s v o n b e in a h e 200 a u f e tw a 140 k W h je t e rfo lg t. W e n n d iese Z ah len a u ch k e in e n a llg e m e in g ü ltig e n W e r t h a b e n , so sin d sie d o ch k e n n z e ic h n e n d f ü r e in H ü t t e n w e rk ä h n lic h e r G rö ß e w ie d ie A u g u s t-T h y s s e n -H ü tte .
S/rom aus M/ri/zedampf:
3i.SAt/77.
S/ro/n aus Gasdampf:
3.0M77.
-Gesamferzeuguqdde.
| P » i
■/eriraucd derdüde:
ßg errrerirau ad d e r
dra/Tn’er/ze: 7S.SM/7/. 37.3M77.
3S.7M7/.
Saugeru. Gasre/m - gurg:SZ7Ab7/. : docdo/Ar urdG re/G äder: 70,047/77. - 7T/o/nasiyerA-77.7M/77.-
f/e/rfras/ad/trer/r: ife r d g f
s/rg/ier:
ß/ocds/raßen.
S0.047/77.
862 Stahl und Eisen. Die Kraftwirtschaft a u f deutschen Eisenhütten. 50. Jahrg. Nr. 25.
A b i . 7 s te llt d ie E rz e u g u n g u n d V e rte ilu n g d e r e le k tri
sch en E n e rg ie d a r. D e r g rö ß te T eil w ird in G ic h tg a sd y n a m o s e rz e u g t, d e r R e s t in T u rb o d y n a m o s, d ie jed o ch ih re n D a m p f zu m g rö ß te n T eil au s A b h itze k esse ln h in te r d en G a sm a sch i
n e n b e zieh e n , n u r ein k le in e r T eil des D am p fes f ü r d ie T u r
b in e n w ird in h o ch o fen g asb eh eizten A usgleichs- u n d S p itz e n k esseln e rze u g t. D ie S tro m erz eu g u n g i s t so g ro ß , d a ß n a c h A b zu g des E ig e n b e d a ifs d e r K ra ftw e rk e u n d D e ck u n g des g e s a m te n B e d arfs d e r H ü t t e no ch e in e b e m e rk e n s w e rte
SoffsZ/ffeBoeffffs/o/'/O:
'{tätev/frffffas, e/zvcrs//
0
/7
/euffde/ffH/e/r/jy f e e r / (/>
f/focffofeffjras,
sXXXXVsXXXXVVnVW 3 .37 d/ff
ZffOf/: \\v \s v e/ffscM
f/^effi'e/’6ffa,//e//de/’//acM ^ff:
{e/ffscM. Wffder/r/Yz//ffgJ fosffesam / fkfee/effoffgeff.-
. iS/a///-//. fV a/izver/e und//edeff/>e/ff/edej Abbildung 8. W ärmefluß der A ugust-Thyssen-H ütte im J a h re 1929. — Beachte die Zusatzmengen, die nach ausw ärts abgegebe
nen Ueberschüsse un d die Gasverluste („Sonntagsverluste“ ).
M enge S tro m a n a n d e re K o n z e m w e rk e a b g eg eb en w erden k a n n . D ie V e rteilu n g des S tro m es a u f d ie ein z eln e n B e
trieb szw eig e b e d a rf k e in e r w e ite re n E rlä u te ru n g .
A b b . 8 i s t ein W ä rm e flu ß b ild , in d e m a lle B re n n sto ffe u n d E n e rg ie n in k c a l u m g e re c h n e t sin d . D ie e in g e b ra c h te W ä rm e (100 % ) b e s te h t zu 87,11 % au s H o c h o fen k o k s u n d 12,89 % au s s o n s tig e n B re n n sto ffe n , d ie a u s K o k so fen g as, etw as K o h le u n d e in w en ig R o h te e r b e steh e n . D e r g e sa m te W ä rm eflu ß vo n 100 % t e i l t sich in 62,79 % , d ie im H ü tte n -
Abbildung 9.
W ärm e- und K raftbedarf
der Erzeug
nisse (Thomas
stahl) ein
schließlich der jeweiligen Vor
stufen vom T hom as
roheisen ab.
w e rk se lb st in F o rm v o n F e u e ru n g s w ä rm e (ein sch ließ lich des R e ak tio n sv o rg a n g e s im H o ch o fen u n d d e r W in d v o r w ä rm u n g ), u n d 21,71 % , d ie in F o rm vo n K r a f t ein sch ließ lich W in d e rz e u g u n g im H ü tte n w e r k v e rb ra u c h t w u rd e n . E in e r A b g a b e a n F re m d e , d. h. a n d ie ü b rig en K o n z ern w e rk e vo n 9,57 % in F o rm v o n H o ch o fen g as, D a m p f, S tro m u n d P r e ß lu f t, ste h e n H o c h o fe n g a sv e rlu ste v o n 5,9 % , d ie h a u p t sä c h lich d u rc h G a sv e rlu s te a n S onn- u n d F e ie rta g e n in fo lg e des g e rin g e n W ä r m e b e d a r f s e n ts te h e n , e n tg e g en . E s is t zu erseh en , d a ß n e b en d e r im H o c h o fen k o k s au fg ew e n d e te n W ä rm e e in e Z u s a tz w ä rm e vo n 12,9 % f ü r das H ü tte n w e r k n ö tig w a r, d ie a b e r n a h e z u d u rc h d ie 9,6 % A b g a b e an F re m d e a u fg eh o b e n w u rd e , so d a ß also e in F e h lb e tra g an
1
— ( I I Ercrfi
e p p
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1
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7 i Eobe/sen 71
Thomas- sfa/r/
7 i /orb/oc/f
71 Erzeu
gung der nvr/ne/n- sefzenden
ffrobsfraßm lllll7 ¿Erzeug.
dEe/ne/sen und dra/rf- sfroßen OtaßEmafz^
W ä rm e f ü r d as H ü tte n w e r k v o n 3,3 % zu verzeichnen ist, d e m ein H o c h o fe n g a s ü b e rs c h u ß v o n 5 ,9 % (Sonn- und F e ie r ta g s v e r lu s t) g e g e n ü b e rs te h t. Z u sa m m e n g e fa ß t kann g e sa g t w e rd e n , d a ß d e r G e s a m tw ä rm e - u n d K ra ftb e d a rf eines g e m isc h te n H ü tte n w e r k e s e tw a d e r im H ochofenkoks z u g e fü h rte n W ä rm e m e n g e e n ts p r ic h t, so fe rn es m öglich ist, das H o c h o fen g a s re s tlo s zu v e rw e rte n .
A b b . 9 s te llt d e n W ä rm e - u n d K r a f tb e d a r f einzelner W a lz w e rk s e rz e u g n iss e je t E rz e u g u n g d a r , u n d zw ar ist a n te ilig g e z e ig t d ie in F o r m v o n W ä r m e n ö tig e E nergie u n d d ie in F o rm v o n K r a f t n ö tig e E n e rg ie , d ie d urch den u n m itte lb a r e n S tro m b e d a rf u n d d e n m itte lb a r e n B edarf an S tro m f ü r W a s se r, P re ß w a s s e r, D r u c k lu f t, W in d usw . ge
b ild e t w ird . D as S c h a u b ild is t, u m es e in fa c h zu gestalten, led ig lic h a u f T h o m a s s ta h l u n d s e in e W e ite rv e ra rb e itu n g b e zo g en . J e d e r B e trie b e in e r n a c h fo lg e n d e n S tu fe um faßt d en eig e n en E n e rg ie b e d a rf des B e trie b e s u n d d e n anteiligen B e d a rf d e r v o rg e la g e rte n S tu fe n . D a s S c h a u b ild z eig t, daß m it z u n e h m e n d e r V e rfe in e ru n g d e r A n te il d e r K raften erg ie z u n im m t u n d b e i d e n a m m e is te n v e rfe in e r te n E rzeugnissen d e r F e in e is e n - u n d D r a h ts tr a ß e n b is u n g e fä h r 30 % des G e sa m te n e rg ie a u fw a n d e s a n s te ig t.
D ie S tro m e rz e u g u n g d e r A u g u s t-T h y s s e n -H ü tte , d en Aus
n u tz u n g s f a k to r d e r G a s k ra ftw e rk e u n d d e n B e la stu n g sfa k to r d e r G a sm a sch in e n z e ig t A b b . 1 0 , d ie s en le tz te n allerdings e r s t v o m J a h r e 1921 a b , d a A u fs c h re ib u n g e n au s frü h erer Z e it n ic h t v o rh a n d e n s in d . D ie S c h a u lin ie d e r G esam tstro m e rze u g u n g w e ist m it d e r im J a h r e 1907 b e g in n e n d e n E in fü h r u n g des e le k tris c h e n S tro m e s a u f b r e ite r G rundlage e in s ta r k e s A n s te ig e n d e r S tro m e rz e u g u n g b is z u m K riegs
b e g in n a u f, w e ite r ü b e r d ie K rie g s- u n d R e v o lu tio n s z e it h in
w eg e in G le ic h b leib en , d a n n a b e r m it d e r w e ite re n U m stel
lu n g des H ü tte n w e rk e s a u f S tro m , in s b e s o n d e re d e r Block- u n d G ro b s tra ß e n , ein se h r s te ile s A n w a c h se n . D ie L inie des A u s n u tz u n g s fa k to rs z e ig t W e r te , d ie z w isch en 65 und 7 5 % im M itte l, a n s te ig e n d b is 8 0 % , lie g e n , d ie f ü r G a sk ra ft
w e rk e k e n n z e ic h n e n d s in d u n d e in s e h r g u te s B ild fü r die V e rw e n d u n g sm ö g lic h k e it v o n G a sd y n a m o s g e b en . Be
m e rk e n s w e rt i s t d ie v o m J a h r e 1921 a n ein g ezeicb n ete K u rv e des B e la s tu n g s fa k to rs d e r M a sc h in e n , bezo g en auf
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7307 7370 7372
730 t 720^.
V •
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§ Sl
7320 7322 7323
*11 I1
0 ^ Abbildung 10. Strom erzeugung, A usnutzungsgrad und Be
lastungsgrad der G askraftw erke der August-Thyssen-H ütte.
d ie L a u f s tu n d e n , m it W e r te n z w isc h en 85 u n d 90 % als J a h r e s m itte l.
A b b . 11 u n d 1 2 g e b en B lic k e in d ie G a s k ra ftw e rk e der A u g u s t- T h y s s e n - H ü tte w ie d e r. A b b . 1 2 z e ig t d a s jü n g ste d ies er K r a f tw e r k e ; in d e r M itte des B ild e s e r k e n n t m a n (auf e tw as e rh ö h te m S o ck el, m it R ü c k s ic h t a u f d ie B auhöhe d e r K o n d e n s a tio n s a n la g e n ) d ie b e id e n m i t d em A b h itzed am p f b e trie b e n e n u n d h a u p ts ä c h lic h d ie S tro m s p itz e n v o n w enigen M in u te n D a u e r a u fn e h m e n d e n D a m p ftu rb o d y n a m o s von je 5 0 0 0 k W (20 a t U e b e rd ru c k , 3 5 0 ° a m K e sse l); a u ffa lle n d ist
19. Juni 1930. Die Kraftwirtschaft a u f deutschen Eisenhütten. Stahl und Eisen. 863
B ei H o ch o fen g eb lä
sen k a n n m a n (u n d dies i s t a u f m e h re ren H ü tte n w e rk e n d e r F a ll) e in e n G esch w in d ig k e its re g le r v o rse h en , d er d ie U m la u fz ah l, e in s te llb a r zw ischen 40 u n d 80 U je m in , in n e r h a lb w en ig er U m d re h u n g e n g leic h b le ib e n d e r h ä lt, so d a ß d e r H o c h ofen b e i g e tre n n te m B la s e n , u n a b h ä n g ig v o m G e g en d ru ck , s te ts a n n ä h e rn d d ie gleiche W in d m e n g e e rh ä lt.
A eh n lic h e V e rh ä lt
n isse e in e r w e itg e trie b e n e n A u s b e u te a u s v e rfü g b a re m G as f in d e n sich a u f d e r D o r t
m u n d e r U n io n , die e b en falls e in e r p la n - ihr g e rin g e r G ru n d flä c h e n b e d a rf im V e rh ä ltn is zu d e n G as- v o lle n G a s w irts c h a ft v o n je h e r b e so n d e re P fle g e an g e- m aschinen. D as B ild l ä ß t im H in te r g r ü n d e lin k s n o c h d ie d e ih e n ließ .
zw eite H a lle des M a sc h in e n h a u se s e r k e n n e n , a u f d e r d re i D ie R o h e is e n e rz e u g u n g d e r H o c h o fe n a n la g e dieses K raftw erk sg eb lä sem a sc h in e n , d re i G a sd y n a m o m a s c h in e n u n d W erk es w ird v o lls tä n d ig in ein e m T h o m a s s ta h lw e rk zu zwei T u rb o g eb läs e (fü r N o tfä lle ) f ü r H o c h o fe n w in d e in g e b a u t 2200 t R o h s ta h l/2 4 h V erblasen. E in S ie m e n s-M a rtin -W e rk sind. S ä m tlic h e G a s m a sc h in e n h a b e n g leic h e G rö ß e u n d B a u - e rz e u g t a u s S c h ro tt w e ite re 900 t / 2 4 h . D ie se 3100 t R o h a r t (1500 m m D m r., 1500 m m H u b ). A u c h d ie n e u e re n H o c h - s ta h l w e rd en a u f e in e r e le k tris c h b e trie b e n e n B lo c k s tra ß e ofengebläse h a b e n d ie g le ic h e n A n trie b s g a s m a s c h in e n . m it e in e m W a lz e n d u rc h m e ss e r vo n 1100 m m , e in e r 900er
A bbildung 11. G askraftw erk I der A ugust-Thyssen-H ütte.
864 Stahl und Eisen. Die Kraftwirtschaft auf deutschen Eisenhütten. 50. Jahrg. Nr. 25.
D u o -U m k e h rs tra ß e m it D a m p fa n trie b u n d sechs F e r tig w a lzw e rk e n m it e le k tris c h e m A n trie b zu sch w eren P ro filen , S ch ien en , R u n d e is e n , T rä g e rn , S ta b - u n d U n iv e rsale isen a u s g e w a lz t; ein k le in e r T e il v e r lä ß t das W e rk a ls H a lb z e u g , u n d d en R e s t ü b e rn im m t d ie S ta h lg ie ß e re i sow ie d as P re ß -
//oc/ro/'enan/ao e W /m Yer/r/Yzer
Abbildung 13. V erteilung des Hochofen- un d Koksofengases bei der D ortm under Union. E nergieverbrauch etw a 190 kW h un d 700 kg Dam pf je t R o hstahl
erzeugung in 24 h.
u n d H a m m e rw e rk . A u ß e r d en g e n a n n te n E rz e u g u n g s
s t ä tt e n s in d u m fa n g re ic h e N e b e n b e trie b e (z. B. W a g e n b a u , B rü c k e n b a u , B e a rb e itu n g s w e rk s tä tte n ) sow ie d ie n ö tig e n In s ta n d s e tz u n g s b e trie b e v o rh a n d e n .
D ie D o rtm u n d e r U nio n b e g a n n m it d e r U m ste llu n g au f S tro m im w e se n tlich e n im J a h r e 1905, n a c h d e m d ie e rste n , v ö llig b e trieb s sich e re n u n d w irts c h a ftlic h e n G asm asch in en
a u f d e m M a rk t e rsc h ie n e n w a re n , d ie a lle a n d ere n A ntriebs
a r te n im g e rin g e n W ä rm e b e d a rf w e it ü b e rtra fe n . Sie wurden d e sh a lb als G ru n d la g e f ü r d ie K ra ftv e rs o rg u n g des W erkes g e w ä h lt u n d b is h e u te b e ib e h a l t e n ; es w u rd e d a m it erreicht, d a ß sc h o n in d e r V o rk rie g s z e it o h n e S tro m a n trie b der sc h w e re n W a lz e n s tra ß e n , d e r einen unge
w ö h n lich e n K a p ita la u f w a n d e rfo rd e rt h ätte, im a llg e m e in e n G le ic h g ew ic h t zw ischen ver
fü g b a re r A b fa lle n e rg ie u n d d em K ra ft- und W ä rm e b e d a rf des W e rk e s h e rrsch te .
D ie se s ta r r e , u n m itte lb a r e K upplung zw isc h en E rz e u g u n g u n d V erb rau ch von E n e r g ie o h n e w e se n tlic h e n A usgleich ergab in d e r V o rk rie g s z e it b e i ziem lich gleich
b le ib e n d e n B e trie b s v e rh ä ltn is s e n keine S c h w ie rig k e it, w e n n a u c h b e i dieser Be
trie b s w e is e m it e in e m G a sv e rlu s t von un
g e fä h r 15 % g e re c h n e t w e rd en m u ß te, der in d ie L u f t g in g , d a E rze u g u n g u n d Ver
b ra u c h sich k u r z fr is tig n ie g an z decken;
b e i v o lls tä n d ig e m A u sg le ich ü b e r die W o
c h e n ta g e k a n n m a n d a g eg e n m it n u r 5 bis 7 % V e rlu s t re c h n e n , d e r d a n n , im w esent
lic h e n a u f R e c h n u n g d e r S o n n - u n d F eier
ta g e , v e r b le ib t. E in e V e rrin g e ru n g des S o n n ta g s g a s ü b e rs c h u s s e s lo h n t sich bei der G e rin g w e rtig k e it des H o ch o fen g ases im all
g e m e in en n ic h t, d a d e r K a p ita ld ie n s t der d a n n n o tw e n d ig e n E in r ic h tu n g e n viel zu h o ch w i r d ; e r b e tr ä g t e tw a d as Siebenfache des K a p ita ld ie n s te s , d e r b e i durchgehender A u s n u tz u n g a u f tr e te n w ü rd e . (D er U n ter
sc h ied v o n 15 — 5 = 10 % G asüberschuß s te ll t e in e n r e c h t b e tr ä c h tlic h e n G eldw ert d a r , e r e n ts p r ic h t b e i d e r h e u tig e n E rzeu g u n g e in e r W ä rm e m e n g e v o n f a s t 1000 • 106 k c a l in 24 h m it e in e m W e r te von etwa 2000 J U i . )
S c h w ie rig g e s ta lte te sich in d e r N ach
k rie g s z e it d e r B e trie b d u rc h d ie s ta r k a u f
tr e te n d e n K o n ju n k tu rs c h w a n k u n g e n , da d u rc h d ie e in g a n g s dieses A u fsatzes ge
s c h ild e rte n V e rh ä ltn is s e b e i E rzeu g u n g sein s c h rä n k u n g e in M iß v e rh ä ltn is zw ischen E n t
fa ll u n d V e rb ra u c h e in t r i t t . H ie r w urde d u rc h E rs c h lie ß u n g e in e r n e u e n K ra ftq u e lle , d e r N u tz b a r m a c h u n g d e r A b h itz e des Gas
m a s c h in e n k ra ftw e rk s in A b h itze k esse ln A b
h ilfe g e sc h affe n , d ie e in e w esen tlich e E r s p a rn is a n K o h le n z u r F o lg e h a tt e , d a z. B.
b e i n o rm a le m B e trie b e tw a 850 t D am pf je 24 h d u rc h d ies e A b h itz e v e rw e rtu n g ge
d e c k t w e rd e n . E s k o n n te d a d u rc h gleich
z e itig d e r M e h r k r a f tb e d a r f f ü r d ie fo rtsch rei
te n d e M e c h a n isie ru n g u n d d e n A u sb au der N e b e n b e trie b e g e d e c k t w e rd e n . W eiterh in g e la n g es d u rc h A u fs te llu n g eines großen G a s b e h ä lte rs , d e r d ie k u rz fris tig e n Schw an
k u n g e n a u s g lic h , e in e n G a sg ew in n von etw a 10 % zu e rzielen u n d so d e n V e rlu s t a n G ic h tg a s a u f etw a 5 % e in z u s c h rä n k e n . S ch lie ß lic h w u rd e d u rc h E in fü h ru n g der F e rn h e iz u n g u n d d e re n V e rso rg u n g d u rc h A b fa llw ä rm e a u s den d a m p fb e trie b e n e n W a lz e n z u g m a s c h in e n d e r sch w eren S tra ß e n d ie W ir ts c h a f tlic h k e it des D a m p fa n trie b e s d e r W alzen
s tr a ß e n h e rg e s te llt, u n d g le ic h z e itig w u rd e n d ie zahlreichen k le in e n K o h le n v e rb ra u c h e r a u f d e m W e rk a u sg e sch a lte t.
