Leiter des
•wirtschaftlichen Teiles Generalsekretär Dr. W. Be um er, Gesdiäitsföhrer der
■Nordwestlicher. Gruppe des Vereins deutscher
Eisen- und Stahl
industrieller.
S T A H L m n s E K
Z E I T S C H R I F T
Leiter des technischen Teiles T )r .- Jn g . 0. P e t e r s e n ,
stellvertr. Geschäftsführer des Vereins deutscher
EisenhDttenleute.
FÜR D AS D E U T S C H E E IS E N H Ü T T E N W E S E N .
N r. 10. 11. M ärz 1915. 35. Jahrgang.
Im Kampf für Kaiser und Reich wurden durch das
E i s e r n e K r e u z
ausgezeichnet unsere Mitglieder:
£>ipl.=3ng. K gl. G ew erbeasscssor D r. F r i t z Ti c y c r , Berlin-N oim endam m , L e u tn a n t d e r R e se rv e bei d er F ern sp re c h a b te ilu n g des X V . A rm eekorps.
B e trie b s le ite r D r. R u d o l f B i e r m a n n , M ülheim -R uhr-B roich, H au p tm an n d e r le ich ten M unitionskolonnc im 7. F eld -A rtillerie-R eg im en t.
G u s t a v B r e u s i n g , D üsseldorf, B ib lio th e k ar des V ereins deutscliei E ise n h ü tte n le u te , V izefeldw ebel im 4. mobilen L a n d stu rm -B ata illo n T rie r.
O b erin g en ieu r A l f r e d B r ü n i n g h a u s , D uisburg, L e u tn a n t d er L an d w e h r im L an d w e h r-In fan terie-R e g im e n t 53.
In g e n ie u r H e i n r i c h D i e c k e r h o f f j r . , G e v e lsb e rg , L e u tn a n t d e r R e serv e im S chlesw ig-H olsteinschen F u ß -A rtille rie-R e g im e n t 9.
K o m m e rz ie n ra t T h e o d o r F l e i t m a n n , Bonn, R ittm e is te r d er R e serv e .
D ire k to r D r. W i l h e l m G o e t z k e f , H am burg, O b erle u tn an t d e r R e se rv e im K aiser- A lexander-G arde-G renadier-R egim ent 1.
G e sc h ä ftsfü h re r D r. W a l t e r G o n t e r m a n n , Siegen, L e u tn a n t d e r F e ld -A rtille rie . S ip l.= 5 n g . K a r l G r o p p e l , Bochum , L eu tn a n t d e r R e se rv e im 1. G ard e-R eserv e-
F eld -A rtille rie -R eg im en t.
K gl. B e r g r a t M. H e e k e l , V ienenburg.
H ü tte n b e s itz e r R u d o l f J u n g , E h rin g sh au sen , H auptm ann im R e se rv e -F u ß -A rtille rie - R eg im en t 3.
H e r m a n n K l i n g e l h ö f f e r , H annover, O b erleu tn an t und A d ju ta n t d e r S ta d t- K om m an d an tu r S t. Q uentin.
A d o l f K o l l m a n n , D ortm und, L eu tn a n t und A d ju ta n t im L a n d w e h r-In fa n te rie - R eg im en t 99.
D r. j u r . D r. phil. h. c. £)r.=5ng* ü. c., G u s t a v K r u p p v o n B o h 1 e n u n d II a 1 b a c h , K a is e rlic h e r a u ß e ro rd e n tlic h e r G esan d ter und b ev o llm ä c h tig te r M inister, M. d. H ., A uf dem H ü g el ( E i s e r n e s K r e u z I. K l a s s e ) .
B e trie b s le ite r E r n s t L u t z , H e rz o g e n ra th , L e u tn a n t d e r S eew ehr.
O berin g en ieu r H e r m a n n L w o w s k i , E ssen a. d. R u h r, O b erle u tn an t d er L an d w e h r im F eld -A rtille rie -R e g im e n t 70.
5258 Stahl und Eisen. Deutsche WeUblech-Normalpro/ile. 35. Jahrg. Nr. 10.
F a b rik b e s itz e r M a g n u s M i c h a e l s e n f , A lto n a, L e u tn a n t d e r R e se rv e im R e serv e - Jä g er-B at.aillo u 18.
In g e n ie u r M a x O v e r d i e k , H ö rd e, U n te ro ffiz ie r im R e se rv e -In fa n te rie -R e g im e n t 5.
D ir e k to r E r n s t P o e n s g e n , D ü sse ld o rf, H auptm ann d e r L a n d w e h r im F eld - A i'tillerie-R e g im e n t 47.
£ )iü l.s3 n g . H a n s S c h i f f e r , M ülheim a. d. R u h r, O b erle u tn an t im R e se rv e -In fa n te rie - R e g im e n t 7.
D r. E r n s t S c h r o e d e r f , K oblenz, O b erle u tn a n t d e r L a n d w e h r im R e se rv e -In fa n te rie -R e g im e n t 2 3 5 .
F a b rik b e s itz e r P a u l S i e b e i , D ü sseld o rf-R ath , R ittm e is te r u n d K om m andeur ein er M unitionskolonne im ' R e se rv e -F e ld -A rtille rie -R e g im e n t 4 7.
P ro fe ss o r W . T a f e l , B re sla u , 3 . B a y erisc h es A rm eekorps, 4. sc h w e re P ro v ia n tk o lo n n e . O b e rb e rg ra t und K g l. B e rg w e rk s d ire k to r O t t o v o n V e l s e n , K n u ro w , R ittm e is te r
und K om m andeur ein er M unitionskolonne.
O b eringenieur G o t t f r i e d Z i e g l e r , O berhausen, O b e rle u tn a n t d er L an d w e h r, F ü h r e r d er F e stu n g s-F u h rp a rk -K o lo n n e 4.
O b eringenieur H e r m a n n Z i e g l e r , S te rk ra d e , Ila u p tm a n n d er L an d w e h r, F ü h re r der 5. F uß-A rtillerie-M u n itio n sk o lö n n e.
D e u t s c h e W e l l b l e c h - N o r m a l p r o f i l e .
N
achdem die N orm alisierung der verschiedensten W alzprofile m it vollem Erfolg u n d zum N utzen aller B eteiligten schon seit langem durchgeführt w orden ist, lag es nahe auch der W illkür, die auf dem Gebiete der W cllblechherstellung und -Verwendung bis je tz t herrschte, E in h a lt zu tu n . E s wird dam it den w irtschaftlichen Interessen der E rzeuger, nich t weniger aber auch denen der V erbraucher gedient, deren W unsch nach schneller Lieferung n u r auf diese Weise befriedigt werden kann. D em V erbraucher bieten N or- m alprofüe überdies G ewähr fü r zw eckentsprechende F o rm un d einfachste K onstruktion. D er 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 nahm deshalb die aus Interessentenkreisen stam m ende A nregung zur Aufstellung von W eliblechnorniaJprofilcn gerne auf.
Das Ergebnis der eingehenden V erhandlungen, an denen säm tliche deutschen W ellblechwerke beteiligt gewesen sind, ist die L iste der deutschen W ellblech
norm alprofile. Sie e n th ä lt außer den nachstehend abgedruckten eigentlichen P rofiltabellen die allge
m einen Lieferungsbedingungen, die ebenfalls von säm tlichen F irm en als m aßgebend angenommen w orden sind, u n d schließlich als A nhang noch B e
rechnungsform eln für freitragende W ellblechdächer.
Die Profiltafeln führen auf die Bezeichnung des Profilcs — entsprechend dem Vorgang bei W alz
profilen ein wellenförmiges Zeichen 1/ m it dem Zusatze N P un d die Maße des Profilcs in M illimetern, in der Reihenfolge W ellenbreite, W ellenhöhe, K ern stärk e, z. B. i r N P 100 • 30 • 1 — , die Abmessungen des Profils und des Bleches, Q uerschnitt, Gewicht, W iderstandsm om ent und schließlich noch die zu
lässige gleichm äßig v e rte ilte B elastung von geradem W ellblech bei verschiedenen Freilängen.
Bereclmungsformcln fü r freitragende W ellblech
dächer w urden deshalb aufgenom m en, weil auch in dieser Beziehung bisher eine sehr große U nsicherheit und V erschiedenartigkeit bestand. E s bedurfte z u r K larstellung eingehender w issenschaftlicher U n ter
suchungen, die Professor S i e g m u n d M ü ll e r von der Kgl. Technischen H ochschule zu Berlin auf V eran
lassung des Vereins deutscher E isen h ü tten leu te aus
fü h rte. D as erfreuliche Ergebnis sind die fü r den G ebrauch außerordentlich bequem en Form eln, die gegenüber allen bisherigen den Vorzug haben, sowohl den behördlichen V orschriften als den wissen
schaftlichen Forderungen zu entsprechen, so daß sie die V erhandlungen m it den B aubehörden usw. au f eine sichere G rundlage zu stellen geeignet sind.
Die d am it errechneten W erte passen sich überdies in glücklicher Weise den bisher p rak tisch aus
geführten an. Die nähere B egründung dieser F o r
meln ist in dem nachfolgenden Aufsatze „U eber die B erechnung freitragender W ellblechdächer“ zu finden.
Die W ellblcchverke werden von je tz t ab in erste r Linie diese Norm alprofile hersteilen. In der jetzigen K riegszeit ist wegen A usnutzung des M aterials und der E inrichtungen sowie wegen der geringen Zahl der gelernten A rbeitskräfte die U n terstü tzu n g dieser Bestrebungen gebieterische N otw endigkeit u n d P flicht auch jedes V erbrauchers. Die U ebung und Gewöh
nung, die sich d am it einführt, wTird fraglos auch im Frieden fü r beide Teile ihre F rü c h te tragen.
11. Jlärz 1915. lieber die Berechnung freitragender WeUblechdächer. Stahl und Eisen. 259
U e b e r die B e r e c h n u n g f r e i t r a g e n d e r W el lb l e ch d ä ch e r . *
Von Professor S i e g m u n d M ü l l e r in Charlottenburg.
j i e Berechnung kreisförmig gekrüm m ter frei- tragender W ellblechdächer ist in der te ch nischen L ite ra tu r m ehrfach behandelt worden:
B ö l l i n g e r 1) berechnet das M oment für Eigen
gewicht, einseitigen Schneedruck und W inddruck.
D er Schneedruck w ird m it 60 kg/qm , der W ind
druck zu 120 sin2 (a + 10 °) vorausgesetzt, und zwar wird nur die lotrechte K om ponente des W ind
drucks berücksichtigt. Als zulässige Beanspruchung werden 2400 kg/qcm angenommen.
L a n d s b e r g - ) berechnet das W ellblechdach als Zweigelenkbogen. F ü r die Zahlenberechnung der in den T abellen zusam m engestellten Momcntcn- koeffizienten ist der Einfluß der Längenänderungen in der Zugstange sowie die elastische W irkung der N orm alkräfte nicht berücksichtigt worden. Als B elastungen sind dort angenommen: Schnee 75 k g/qm proportional der G rundfläche, W inddruck senkrecht zur D achfläche nach dem w • sin a-Gesctz, Eigengewicht proportional der Grundfläche. Die M aximalmomente w erden als Summe der absolut größten Biegungsm om ente j e d e s e i n z e l n e n Z u s t a n d e s zusam m engesetzt. Die Berechnung von Landsberg g ib t infolge dieser ungünstigen Kom bi
nation überreichliche W erte, die eine w irtschaft
liche A usnutzung der W cllblechprofile erschweren.
B r o s c h m a n n 2) sowie K i e f e r n a g e l 4) berech
nen das W ellblechdaeh angenähert statisch bestim m t als D reigelenkbogen. M ax F ö r s t e r 5) folgt genau der L andsbergsehen Berechnung.
R. K n u t s o n 6) g ib t eine Zusam m enstellung der Methoden von Böllinger und Landsberg. U nter Benutzung der Landsbergschen A rbeit wird die Forderung aufgestellt, die dort angegebenen hohen Momente fü r die P rofilbestim m ung zugrunde zu legen, und es w ird u n te r Hinweis auf die Ivnutson- schen W ellblechprofile m it hohem W iderstands
m om ent der Schluß gezogen, daß die bisherigen Wellblechprofile „den unerläßlichen statischen F orde
* Die in der nachfolgenden Abhandlung auf Ver
anlassung des Vereins deutscher Eisenhüttenleute auf
gestellten Berechnungsformeln dienten als Ergänzung für die Liste der deutschen Wcllblech-Normalprofile.
’) Wellblech und W ellblechkonstruktionen. Zeit
schrift des Vereines deutscher Ingenieure 1890, 15. Nov., S. 1197/1203; 22. Nov., S. 1232/G.
2) Berechnung freitragender Wellblechdächer. Zeit
schrift für Bauwesen 1891, H eft 7 bis 9, S. 3S2/95.
'■') Berechnung der freitragenden bogenförmigen Well
blechdächer. D eutsche Technikerzeitung 1S97, S. 405.
4) Berechnung der freitragenden WeUblechdächer.
Eisenkonstrukteur 1907, S. 1 Gl/3.
5) Die Eisenkonstruktionen der Ingenieurhochbauten.
Verlag Wilhelm Engelm ann, Leipzig 1909, S. 731/45.
6) Zur F rage: Einwandfreie Aufnahme der Wind- und Schneelasten bei freitragenden Wellblechdächern und dam it verw andten A usführungsarten in Beton bzw.
Eisenbeton. Eisenbau 1912, April, S. 134/7.
rungen bei so w eitgespannten D ächern (20 m), deren Baum öglichkeit ein lebhafter W unsch der Technik ist, unmöglich auch nu r einigerm aßen gerecht wer
den können“ .
Säm tliche vorgenannten Berechnungen enthalten nicht diejenigen L astannahm en, welche heute als m aß
gebend angesehen w erden, und welche in den preußi
schen m inisteriellen Bestim m ungen für die B erech
nung von H ochbauten (vom 31. Ja n u a r 1910) vorge
schrieben sind. Bezüglich der Berechnungsm ethoden und der Annahm en über die statischen Innen
wirkungen ist die Landsbergsche A rbeit vom theo
retischen S tan d p u n k te in ihrer G rundidee als zu
treffend anzusehen; in der Landsbergschen A rbeit ist das W ellblechdach, dem wirklichen Zustande entsprechend, statisch unbestim m t als Zweigelcnk- bogen berechnet worden.
Zur Aufstellung einer Bcrcehnungsm cthode, die einerseits die heutigen Bestim m ungen erfüllt,
K--- 1 --- x
Cp = -y- P feilv crh älln i.s
Abbildung 1.
Schema eines freitragenden Wellbleclidaehcs.
anderseits eine den tatsächlichen V erhältnissen e n t
sprechende A usnutzung der Wellblechprofile ermög
licht, können die vorangefiihrten V erfahren nicht als U nterlage gelten. Die A bleitung nachstehender Berechnungsformel bedurfte daher zunächst einer genauen statischen U ntersuchung einer größeren Anzahl von W ellblechdächern innerhalb der üblichen Abstufungen für das P feilverhältnis <p der S p an n weite zur Bogenhühe (vgl. Abb. 1). F ü r diese V erhältniszahl a sind im allgemeinen als praktische Grenzen die W erte 4 und 8 anzunehm en. H öhere Stiche sind infolge der großen Biegungsmom ente unzweckmäßig, geringere Stiehverhältnisse kommen infolge der elastischen N ebenwirkungen aus den N orm alkräften, infolge der D ehnungen in der Zug
stange und infolge d er ungünstigen W irkung des großen Schubes wenig in Frage. Innerhalb des Intervalles zwischen 4 und 8 ist für jede E inheit des Pfeil
verhältnisses eine besondere Berechnung aufgestellt worden, d. h. für die W erte ? = 4, 5, 6, 7 und 8 . In der N ähe der für die praktische A usführung am m eisten in B e trac h t kom m enden W erte w urde außer
dem die Zwischenstufe <p = 5,5 untersucht.
260 Stahl und Eisen. Deutiche Wellblech-Normalprofüe. 35. Jahrg. Nr. 10.
D eutsche W ellblech-Norm alprofile.
11. März 1915. Deutsche Wcttblech-Normalprofile. Stahl und Eisen. 261
D eu tsch e Wellblech-Normalprofile.
r"
g
<U X !U o
nsG COfcD tDG
G
fcoG
-O
6 - t
c 4
"tc s
■g « .
« - CC
^ s
—c*
« o c
¿ S c ”
e o o C tß O « — >. tß
h ß
52 tc:as
* " 0 5 •“
tß 3 f* <N C *ß r
3
» 2 ** —
■3 ” 1 ö i °
» « • 2 e ' t c “ 5 5 o "
« G . •--- S *3 u= _
—CJ £>s °rH-
*5s
otß —
xdan
*3 *-t
N
t'-s
— CM N C C V T f CM r r \ tJ-
CM CM CM rv-NO S f ^ N
CM tT vy>
O T f
»vs -CT O O s CO
’ i ' A t s
rv~ rr\
T T S O r>» *^s cm i ^ C O ►-*
r-x o s O c s
O i^s
O N f A l N
C N ^
— r- . O s S O - H CM f p
r^» -er s o o m CM r*-t
CO *- CM rv~> O r<"\ c/x r-^
* i* «
■ö 2 - 2
3 ^ 3 „
« S g ü
•G o6*
g 0 -
- O CO CM
c f rrs
O s - e rc o o s t r
^ ^
r<s t T S O
- 1 s
■ 2 “ n S
»«= 1 t c . ? s o ^ t i
8 « S -
•g*
G S O S lAoO
f ' s O S O O s C N O O
« ¿ c o *-T
Quer schnitt für L m Breite F qcm (M r r ^ r C - T
CM r/-\ x f r t ; ~ c © r C « x f
Normale Baubreitc B mm o
o s o
o s oo
Kern- stärkcd mm _n
M PS - t PS
£3
•S I
iS c
33
O 0
01
£>
o
G c
2 £
n
oCO o
t c a
J 3G O
’SN
«
£ 5 o
£
2 R
s *
CO 2 -( r
>
n
§ c c
° * *
c c
&
>
262 Stahl und Eisen. Lieber die Berechnung freitragender Wellblechdächer. .15. Jahrg. E r. 10.
G r u n d l a g e n u n d B e r e c h n u n g s g a n g d e r a u f - g e s t e l l t e n U n t e r s u c h u n g e n .
Die B elastungsannahm en sind m öglichst der W irklichkeit angepaßt und gem äß den Bestim m ungen der preußischen V orschriften vorausgesetzt worden.
D as Eigengew icht w urde der B o g e n l ä n g e propor
tio n a l eingeführt. Als Schneedruck sind 75 cos a kgf. d. qm der Grundfläche nach den ministeriellen B e
stim m ungen (C, b , 1) an
genom m en worden. D er' W inddruck w urde nach C, b, 2 der V orschriften m it w • sin2 a rechtwinklig zur Dachneigung voraus- gesetzt. Um m it dem Spannungsgrenzw ert von W 1400 kg/qcm rechnen zu können, w urde nach den ^ Forderungen der Vor- 15 Schriften ein W inddruck von 150 kg/qm eingesetzt.
F ü r die D urchführung der genauen Berechnung w urde das W ellblechdach statisch unbestim m t als Zweigelenkbogen betrach
te t. Innerhalb der fü r die praktische A usführung in
B e trac h t kommenden Grenzen der P feilverhält
nisse ist die elastische W ir
kung der Zugstange ebenso wie der Einfluß der N or
m alkräfte im Bogen ge
genüber den F orm ände
rungen aus Biegungsmo- m enten zu streichen. Die Einflußlinien des H orizon
talschubes X sind durch Seillinien gefunden wor
den; als B elastungsfiächen dienten die genauen Mo- m entenflächen des Zu
standes X = — 1. Zur B e
rücksichtigung der schrä
gen W indkräfte sind nach dem Stabzugverfahren aus den O rdinaten der Ein- flußfläehcn die wirklichen Verschiebungen gefunden worden.
Die Bemessung der Well- bleehprofile hängt, p ra k tisch genom m en, überwie
gend von den Biegungs
m om enten ab. Bei den höheren S tichverhältnis
sen geben die N orm al
k räfte n u r 2 bis 3 % Z usatzspannungen; an der un teren Grenze des Stiches [cp = 8] kann der E in fluß der N orm alkräfte auf 1 0 % steigen. Bei der D urchführung der genauen Berechnung kom m t es auf die absoluten W erte der Spannw eiten und des
cp = 4 cp = 5,5
Abbildung 2—4. Gesamtmomento der Wollblechdächor infolge: [Eigengewicht (25) -f- W inddruck (150 sin2 a) + Schneedruck (75 cos a)l-
OgengeMcfif
g-25 £/gtngemc/if
iV'150-sin3a
s • 7 5 -cos*
g --2 5
r/ -750 sm ‘ A
S-75C0SA
s
-75
COS Acp = 4
Abbildung 5 —7. Einzelruoniente zu den Schaubildern Abbildung 2 —4.
cp = 5 ,5
11. März 1914. lieber die Berechnung freitragender Wcllblcchdächer. Stahl und Eisen. 203 S tich e s nich t an; bei gleichem S tich sind die
fü r die P rofilbestim m ung m aßgebenden Biegungs
momente dem Q uadrate der Spannw eite proportional.
Abb. 2 bis 7 zeigen beispielsweise die Ergebnisse für die Stichverhältnisse 4, 5,5 und 8. D er Verlauf der M a x i m a l b i e g u n g s m o m e n t e hän g t in erster Linie davon ab, welche V oraussetzungen bezüglich
•der W irkung des Schneedruckes gem acht werden, d. h. von der Annahm e, ob die Schneelast vol l
cp ~ ö
Abbildung 4. ,
E/gengemtrtf
auf das D ach w irkt, oder ob der Sehneedruck e i n s e i t i g angenommen w erden soll. Als die bei w eitem ungünstigere B elastung m uß unbedingt einseitiger Schneedruck berücksichtigt w erden. D ie ungünstigste Zusam m enstellung en tste h t daher aus Eigengewicht, einseitiger Schneelast und einseitigem W inddruck.
F ü r diesen Z ustand sind die addierten G rößtw erte auf der belasteten und unbelasteten Seite nahezu gleich. Die absoluten G rößtw erte bewegen sich inner
halb kleiner Intervalle und liegen m it geringen Abweichungen in dem W erte 1/4. An diesen Stellen ist das Biegungsm om ent aus Eigengew icht so ver
schwindend klein, daß es gar nicht in Erscheinung tr itt .
a A u sg le ie h u n g sk u rv c d e r I lü c h s tm itte lp u n k ts m o m c n tc . b P a r a b e l d e r m it —■ m u ltip liz ie rte n fü r d ie B em essu n g m a ß g e b e n d e n Ilö c h stm o m c n tc (K e rn p u n k ts m o m e n te ) g e rn llß d e r F o rm e l
5 [m an •= y • l ’ v , w o r i n V = ~ (-14,5 — T cp + J
Abbildung 8.
K urve der höchsten Gesanitmom ente bei Wellblech- däebern verschiedenen Pfeilverbältnisses bei A n
nahme von Eigengewicht (25) 4- einseitigem Schnee (75 cos a) + Wind (150 sin2 a).
F ü r die Q uerschnitte des m aßgebenden G rö ß t
momentes sind die M om entenordinaten eines ein
seitigen Schneedruckes von s = 100 kg/qm w esent
lich größer als die M om entenordinaten des ein
seitigen W inddrucks derselben Belastungseinheit von w = 100 kg/qm . Die Belastungsordinaten verhalten sich nahezu wrie das P feilverhältnis cp; im M ittel k ann man für die praktisch w ichtigsten Fälle den W ert Qe setzen. B rin g t m an die aus der genauen theoretischen Berechnung gefundenen Biegungs- m omente auf eine gleichwertige Belastung p, so er
m ittelt sich diese dem nach zu
cp = 8
Abbildung 7.
F ü r verschiedene A nnahm en von s und w kann allgemein nach der vorstehenden Form el eine gleich
wertige N utzlast p berechnet werden.
Gemäß den preußischen V orschriften ergibt sich m it s = 75 kg/qm und w = 150 kg/qm eine
264 Stahl und Eisen. Uebcr die Berechnung freitragender Wellblechdächer. 35. Jahrg. Nr. 10'.
äquivalente B elastung p = 100 kg/qm G rundfläche.
Abb. 8 en th ält die aufgetragenen Zahlen w erte; die E inzelpunkte sind durch eine Biegungsm om enten- k urve m it stetigem Verlaufe ausgeglichen. Diese aus alleiniger B erücksichtigung der Biegungsmorncnte gefundene K urve nim m t auch jenseits des W ertes 9 = 8 theoretisch ab; m it abnehm endem Stich w ächst jedoch der Einfluß der N orm alkräfte. F ü g t m an der M om entenkurve eine Zusatzfläche aus N orm alkraft x K ernabstand hinzu, so ergibt sich eine m aßgebende P rofilkurve, die nahezu bei cp = 7 einen M indestw ert zeigt. G leicht man die K urve zugunsten der S icherheit aus, so erh ä lt m an eine P arabel, deren Scheitel bei 9 = 7 liegt.
W ird das M indestm om ent im S cheitel der P arabel auf die vorhin erm ittelte gleichwertige B elastung von p = 100 kg gebracht, so erh ä lt m an für die Form el
M = 1pl2
den W ert H-
70.
Zahlentafel 1. v - W o r t e n a c h d e r F o r m e l ( « . = - , + ? )
V ,0 O ,4 ,6 ,8 9
4 1,225 1,196 1,169 1,142 1,121 4
5 1,100 1,081 1,063 1,049 1,036 5
6 1,025 1,010 1,009 1,004 1,001 6
7 1,000 1,001 1,004 1,009 1,016 7
S 1,025 1,036 1,049 1,003 1,081 8
M =
W e lf .'
berechnet ist, so kann nach den ministeriellen B e
stim m ungen m it er = 1400 kg/qcm gerechnet w erden.
Dem nach erh ält m an als F orm el fü r das erforderliche W iderstandsm om ent
1 1» • 3
—- ■ 1- ■ v in cm3, 9,8
wenn 1 in m angesetzt wird.
D er B o g e n s c h u b S (vgl. Abb. 1) ist bei gleichem Stich der Spannw eite 1 unm ittelb ar proportional.
Die G rößtw erte des Bogenschubes entstehen bei ungünstigster V ollbelastung des D aches, d. h., w enn zu dem Eigengew icht auf beiden S eiten Schneedruck, außerdem W inddruck auf einer D achseite h in z u tritt.
U n ter V oraussetzung gleicher Belastungsw erte, w ie bei den größten Biegungsm om enten, näm lich fü r Schneedruck 75 cos a , fü r W inddruck 150 sin2 «,
I3 u
»1 so
>
&
¥Oi
...
y y y y
osZ- f'
/ / *
Die m aßgebenden Biegungsm om ente der Maxi- m aJm om entenparabel ergeben sich alsdann nach der Form el
70 wobei sich v in der F orm
v = f (■{■) = a + b tp + c cp2 ausdrücken läßt.
Gemäß der vorhin dargestellten Maximalmomen- te n p arab e i berechnen sich die Koeffizienten zu
V = 2,25 — 0,35 tp + 0,025 tp 2
1 r tp2'
= 20 i44,5 - ' 7 + T
D er K oeffizient v ist ste ts größer als 1; innerhalb der praktisch wichtigen Grenzen steig t er bis 1,2.
In Zahlentafel 1 sind die v-Koeffizienten für geringe A bstufungen zahlenm äßig zusam m engestellt.
D a das M axim alm om ent für den b e s o n d e r s u n g ü n s t i g e n Z ustand: Eigengew icht, einseitiger Sclm eedruck und g rö ß ter W inddruck von 150 kg/qm
{ S ,S 6 7 S
--- > Pferieerhä/tn/s ^ - y .
A bbildung 9. Bogcnsolnib freitrag en d er W ellb lecll- dächer aus E igengew icht (25) + beiderseitigem Schneodruck (75 cos a) + einseitigem W inddruck
(150 sin2 a).
ist aus der Einflußfläche für die verschiedenen P feil
verhältnisse von 9 = 4 bis 9 = 8 der Bogenschub S genau e rm itte lt worden. D er Einfluß des W inddruckes ist zugunsten der S icherheit u n te r V oraussetzung eines beweglichen Lagers gerechnet worden. Bei der in W irklichkeit m eist gleichen Ausbildung beider L agerpunkte wird der Bogenschub geringer. Selbst un te r der vorgenannten ungünstigen V oraussetzung ist übrigens der E influß des W inddrucks auf den Bogenschub nicht erheblich: bei steiler K rüm m ung kom m t er auf etw a 1 0 % des G esam tschubes, bei flacher K rüm m ung fällt er auf 2 bis 3 % . In der Abb. 9 sind zu den Abszissen 9 als O rdinaten die W erte S : — aufgetragen worden. D er Linienzug zwischen den E n d p u n k ten ist fast genau eine G erade, E rse tz t m an in Abb. 9 die genauen O rdinatenpunkte durch eine gerade Linie, welche das ganze P u n k t
system in sich schließt, so berechnet sich der g rö ß te Bogenschub nach der Form el
S = 0 [ l + 2 9 ] - / .
D er Zahlenw ert ergibt sich in kg, wenn 1 in m eingesetzt wird.
11. März 1915. Ucbcr die Verwendung von Rohkohle im Hochofenbetrieb. S tahl und Eisen. 265 D er A u f l e g e r d r u c k A (vgl. Abb. 1) endlich
lä ß t sich u n te r dc-n gleichen Voraussetzungen wie vorher durch die einfache Form el ausdrücken
A = (62 — cp) • 1 in kg, wenn 1 in m eingesetzt wird.
Z a k lo n b e i s p ic l f ü r dio A n w e n d u n g d e r F o rm e ln . 1 = 20 m; f = = 3,64 m,
5,5
20 44,o ■— i . 5,o ■+■5,5
= 1,051,
100 • 2 0 2
Mmax = — —--- 1,051 = 600 kgm,
60 000 ,
W , r f = = - - - = 42,9 cm».
Gewählt V N P 90 • 70 • 1% mit W = 43,315 cm3,
F = 26,58 qcm, G = 21,25 kg/m,
S = 6 • [1 + 2 • 5,5] • 20 = 1440 kg A = (02 — 5,5) • 20 = 1130 kg.
U e b e r die V e r w e n d u n g von R o h k o h l e im H o c h o f e n b e t r i e b .
Von H ü tten d irek to r a. D. F r . L a n g e in Bredency.
D
ie Verwendung von Rohkohle im Hochofenbetrieb h a tte fü r mich w ährend meiner früheren Tätigkeit auf der E ise n h ü tte „P hönix“ in Kupfer- dreli, über die ich in Nr. 2 und 3 dieser Z eitschrift1) berichtet habe, ein besonderes Interesse. Die H ü tte in K upferdreh w ar m it der Zeche Vereinigte Pörtings- siepen durch ein Anschlußgleis verbunden und des
halb in der Lage, die m ageren und anthrazitischen Kohlen von dieser Zeche gegen eine mäßige An
schlußgebühr von 2 JC fü r den W agen zu 10 t zu beziehen. A ußerdem h a tte die genannte Zeche auf dem ehemals zur H ü tte gehörigen Gelände eine Feinkohlenw äsche angelegt und diese durch eine eiserne B rücke m it der auf der H ü tte fü r die Koks
bereitung vorhandenen K ohlenm ischanlage unm ittel
bar verbunden. E s wurden deshalb auf der H ü tte regelmäßig bis zu 20 % m agere Feinkohlen, m it den übrigen F ettk o h len innigst gem ischt, für die Koks
bereitung verw endet, außerdem aber auch eine kleine Menge von zwei bis vier W agen Kohlen auf je 50 W agen der E isensteinm öllerung zugesetzt. Dieser Zusatz von R ohkohle h a tte bei der D arstellung von Gießereiroheisen, H äm atiteisen und Ferrosilizium stets eine gute W irkung und insbesondere einen guten Einfluß auf den Silizium gehalt des Eisens. W ir liefer
ten an eine große Zahl von Abnehm ern ein hocli- siliziertes Gießereieisen Nr. I I I m it über 3 % bis 4 % Silizium in dünnen, m ehrm als eingekerbten Masseln für den Tiegelguß. Diese A bnehm er haben es sehr bedauert, infolge der Stillegung der H ü tte ein solches Nr. III-E isen von K upferdreh nicht w eiter beziehen zu können.
E in Z usatz von Kohlen zur Eisensteinm öllerung ist auch bei der D arstellung von Ferrom angan besonders dann zu empfehlen, wenn dazu als Manganerze Brauneisensteine b en u tzt werden, die das Mangan in der höheren O xydationsstufe als Mangansuper- oxyd enthalten.
M an k an n zweitens in der Brennstoffgicht den Koks zu einem Teile durch A nthrazit-Stückkohlen ersetzen. D er geldliche V orteil w ürde dann abhängig sein von dem Preise der A nthrazit-Stückkohlen im Vergleich zum K okspreise. W enn wie ab 1. April
*) St. u. E. 1914, 14. Jan ., S. 33/8; 21. Jan ., S. 71/7.
1915 die A nthrazit-Stückkohlen von Ver. P örtings- siepen f. d. t frei H ü tte denselben Preis haben, dann w ürde d am it im m er noch ein nicht unerheb
licher V orteil deshalb verbunden sein, weil die An
thrazit-S tückkohlen 88 bis 8 9 % Kohlenstoff und nur 4 bis 5 % Asche bei etw a 2 % G rubenfeuchtig
keit enthalten.
Ich komme nun zu einer d ritte n Anwendung von Rohkohle beim H ochofenbetriebe in der Weise, daß diese in einem sehr feinen Zustande, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem Siebe von 70 x 7 0 = 4900 Maschen je qcm nicht über 1 0 % R ück
stand verbleiben, m it dem Gebläsewind durch die Form en u nm ittelbar in den Schm elzraum des H och
ofens geblasen wird.
Die Verwendung von Rohkohle im Hochofen
betrieb habe ich für die H ü tte in K upferdreh wegen ihrer Lage stets als ein M ittel b etra ch te t, um dadurch die Selbstkosten des Roheisens zu verbilligen und den Betrieb der H ü tte zu sichern. Das hier em pfoh
lene Einblasen von ganz feingemahlenen S taubkohlen unm ittelbar in den Schm elzraum des Hochofens konnte ich auf der H ü tte in K upferdreh leider nicht mehr zur Ausführung bringen. Ich habe aber nach den ausgezeichneten Erfolgen, m it denen die H erren N arjes & Bender auf deren Z em entfabrik in K upfer
dreh die mageren Kohlen von Ver. Pörtingssiepen beim D rehofenbetrieb verwenden, die Ueberzeugung, daß diese Verwendung von Rohkohle im Hochofen
betrieb eine gute Zukunft haben wird. Auf diese An
wendung habe ich ein P a te n t b ea n tra g t und ver
handele darüber zurzeit noch m it dem Kaiserlichen P a te n ta m t in Berlin.
E s ist bereits am 14. Septem ber 1877 C a r l A l b e r t s in Aplerbeck u n te r Nr. 682, Klasse 18, ein P a te n t erteilt worden zur E inführung zerkleinerter B rennm aterialien m it dem Gebläsewind in den H och
ofen, um den R ohgang der Hochöfen sofort zu heben und die Erzgichten m it weniger B rennm aterial niedergehen zu lassen und das fehlende durch die Düsen einzuführen. Dieses V erfahren soll nach K erpelys B ericht vom Ja h re 1878, S. 145, versuchs
weise auf der Ilseder H ü tte bei zwei Hochöfen ein
geführt worden sein, aber nicht m it Kohlen, sondern m it Koks. In dem B ericht K erpelys wird gesagt:
35
260> Stahl und Eisen. Uib'.r die Verwendung von Rohkohle im Hochofenbetrieb. 35. Jahrg. Nr. 10.
„Zu den V ersuchen w urde feiner K oks genommen, u n d stellte sich dabei heraus, daß davon rd. 150 k g /st m it einem A p p arat in einem gleichm äßigen Strom e in den H ochofen können geblasen werden. E s ist selbstverständlich, daß dies, auf die E rhöhung der T em p eratu r im G estelle von großem Einfluß sein m uß, der durch Anwendung zweier oder m ehrerer A pparate noch bedeutend gesteigert wird. Bei ein
tretendem R ohgang des Ofens oder auch bei Ver
m inderung der T em peratur im Gestelle und daraus resultierendem m a tte m Eisen w ürde m an durch An
wendung des betreffenden A pparates eine solche S tö ru n g des Ofenganges schnell heben können. Bei einer einzigen solchen Störung, die in der Regel m indestens so lange anh ält, bis die an der G icht in
folge derselben aufgegebenen M aterialien in das Ge
stell gelangen, also etw a 24 S tunden, w ürde sich der A p p arat, indem die Störung durch denselben auf
gehoben oder v erh in d ert w ürde, schon rentieren.
S ta tt feinerem K oks kann m an zum E inblasen auch magere feine Kohlen verwenden, und m an könnte eventuell bei fortw ährendem E inführen eine V er
m inderung der K oksgichten eintreten lassen.“
E inen Erfolg für die D auer und für einen r e g e l m ä ß i g e n B etrieb haben diese Versuche aber nicht gehabt. E s ergibt sich das auch aus einer neueren P a te n tsc h rift Nr. 132 965, Klasse 18 a, des W i llia m J a m e s F o s t e r in D arlaston (Engl.) vom 8. Mai 1901, in welcher gesagt w ird: „Die bisher in An
w endung befindlichen V erfahren zum E inführen von K ohlenstoffteilen und anderen Zuschlägen in den Hochofen m it dem Gebläsewind erwiesen sich in der P ra x is so unvorteilhaft, daß m an wieder dazu über
ging, den Kohlenstoff bzw. das B rennm aterial in der gewöhnlichen Weise n u r von der G icht des H och
ofens aus einzuführen.“
T atsächlich ist auch das P a te n t N r. 682 bereits 1879 gelöscht worden. A ber auch das V erfahren des W illiam Jam es F oster, welcher, um die nach dem P a te n t Nr. 682 durch die E inführung nicht vor
gew ärm ter fester K ohlenstoffteile im Schmelzraum e des Hochofens entstehende A bkühlung zu verm eiden, die festen Kohlenstofftcilc v or dem E inblasen in den Hochofen zunächst u n te r L uftabschluß auf m inde
stens 4 4 0 0 erw ärm en wollte, so daß diese von ihrem G ehalt an Kohlenwasserstoffen und F euchtig
k e it befreit w aren, h a t sich in der P rax is nich t be
w ä h rt, und d ie sesP aten t Nr. 132965 ist im Septem bei 1904 ebenfalls gelöscht worden. E s ist dem nach eine T atsach e, daß durch die bisherigen P a te n te , Nr. 6S2 und N r. 132 965, keinerlei Vorteile durch die E in
fü h ru n g zerkleinerter B rennm aterialien m it dem Ge
bläsew ind in den Hochofen erreicht worden sind und naturgem äß auch nicht erreicht w erden konnten.
U m m it Erfolg einen Teil des B rennm aterials m it dem Gebläsewind durch die Form en in den Hochofen einführen zu können, ist es u nbedingt erforderlich, daß eine plötzliche un d intensive V erbrennung des eingeführten B rennm aterials in u n m ittelbarster N ähe d e r F orm en sta ttfin d e t, also eine V erbrennung, die zu
vergleichen w äre m it der explosiven Verbrennung des K ohlenstaubes in den Bergwerken. Diese erreicht m an aber nicht nach den bisherigen p aten tierten Ver
fahren, sondern n u r allein d u r c h e i n e g a n z a u ß e r o r d e n t l i c h g r o ß e F e i n h e i t d e r K o h l e n 1). Man k ann die allerbilligsten K ohlen, den feinsten Siebgrus von den A nthrazitkohlen, entw eder allein oder in ge
eigneter Mischung m it anderen leichter entzündlichen Kohlen verw enden, wenn deren Aschengehalt, wie bei den Kohlen von Zeche Ver. P örtingssiepen bei K upfer
dreh, niedrig ist und n u r etw a 8 bis 9 % b eträ g t, aber diese K ohlen m üssen, wenn sie im Hochofen die verlangte W irkung haben sollen, nach dem Trocknen vorher so fein gem ahlen w erden, daß auf einem Sieb von 70 x 70 = 4900 M aschen/qcm nicht über 16 % R ück stan d verbleiben. W erden die Kohlen in dieser außerordentlich großen F einheit m it dem heißen Ge
bläsew ind in den Schm elzraum des Hochofens ein
geführt, dann en tste h t die fü r den Erfolg notwendige intensive V erbrennung gleich in u n m ittelbarer N ähe der Form en. Die T em peratur im Schm elzraum e des Hochofens wird dadurch bedeutend gesteigert, un d in V erbindung d am it werden folgende V orteile er
reicht:
1. D ie Ausgaben für B rennm aterial werden ge
ringer, w eil der K oks zu einem Teile ersetzt w ird durch die viel billigeren Kohlen. F ü r die H ü tte in K upferdreh w ar diese E rsparnis wie folgt zu be
rechnen :
Die Siebgruskohlcn von Pörtingssiepen kosten 65 Jl ,, Anschlußfracht b e t r ä g t ... 2 „
„ K osten für das Trocknen und M ahlen. . 25 ,, m acht zusammen für 10 000 kg frei H ü tte . 92 Jt w ährend der Koks ab 1. April d. J. 155 J t ab Zeche un d einschließlich F ra c h t für 10 000 kg 167 J t kostet.
M ithin sind die ganz feingem ahlenen Kohlen im Vergleich zum Koks um 75 J t fü r 10 000 kg billiger.
Rechnen w ir nun den V erhältnissen von K upferdreh entsprechend m it einem Hochofen und einer tä g lichen Erzeugung von 90 000 kg und einem K oks
verbrauch von 1000 kg fü r 1 t Eisen und nehm en an:
daß gleichwie auf der Zem entfabrik in K upferdreh m it einem A p p arat 15 000 kg feingem ahlene Kohlen in 24 S tunden in den Hochofen geblasen werden, dann w ürde der K oks zu 1/ 6 durch rohe K ohle ersetzt
!) Wie sehr die W irkung der Kohle bei der Ver
brennung von dem Grade der Zerkleinerung abhängt, dafür h a t man ein gutes Beispiel an der Schießbaumwolle.
Die ganz gewaltige W irkung bei der Explosion der Schieß
baumwolle w ar lange bekannt und w urde in der K riegs
technik auch für die H erstellung der Sprengm ittel, G ra
naten, Torpedos und Seeminen, verw endet, aber es wollte nicht gelingen, dieselbe auch als treibende K ra ft für die Geschosse in Anwendung zu bringen. Die W irkung w ar zu stark, weil die Explosion bzw. der Verbrennungsvorgang zu plötzlich erfolgte. Endlich ist cs denn doch und be
kanntlich zuerst in Frankreich gelungen, aus der Schieß
baumwolle ein höchst wirksames Treibm ittel für Ge
schosse herzustellen. Und dieser große Erfolg w urde lediglich dadurch erreicht, daß m an die Explosion bzw.
den Verbrennungsvorgang verlangsam te, indem man die Schießbaumwolle nicht als feines Pulver, sondern in kleinen viereckigen Stücken zur Anwendung brachte.
11. März 1915. Ueber die Verwendung von Rohkohle im Hochofenbetrieb. Stahl und Eisen. 267 werden und die E rsparnis 1,25 J t für 1000 kg Roh
eisen betragen.
W ürde m an dahingegen an zwei einander gegen
überliegenden Form en die Kohlen einblasen, dann w ürde der Koks zu einem D ritte l durch rohe Kohle ersetzt und die E rsparnis 2,50 J t fü r 1000 kg Roheisen betragen. Vielleicht w ird es am richtigsten sein, die gem ahlenen Feinkohlen auf säm tliche Form en gleich
m äßig zu verteilen.
Die E rsparnis an B rennm aterial en tsteh t einmal durch den viel billigeren P reis der Kohlen im Ver
gleich zum Koks, dann aber auch dadurch, daß nach C. S c h i n z 1) ein größtm öglicher Brennstoffverbrauch in der Zeiteinheit schon fü r sich allein eine Brenn
stoffersparnis bedeutet.
2. Die D arstellung von Ferrosilizium , Fcrro- m angan und Ferrochrom usw. wird erleichtert und bei der D arstellung von Ferrom angan der Verlust an M angan durch die Schlacke geringer.
3. Bei der V erhüttung von schwefelhaltigen Erzen (K iesabbränden usw.) w ird eine vollständigere Schwefelabseheidung durch höhere K alksteinzu
schläge möglich, und
4. die T em peratur an der G icht des Hochofens wird niedriger, weil weniger B rennm aterial durch die G icht aufgegeben wird.
Die hier angegebene W irkung des Kohlenstaubes ist zu vergleichen m it der W irkung einer erhöhten T em peratur der G ebläseluft, weil wie bei dieser auch beim K ohlenstaub diese in unm ittelbarer Nähe der Formen erfolgt. Bei dem K ohlenstaub tr itt diese plötzliche W irkung aber n u r dann ein, wenn er den angegebenen G rad der F einheit besitzt. Der gewöhnliche Z ustand des K ohlenstaubes genügt nicht, es genügt auch nicht, wenn nach Cram ptons System der Anwendung von K ohlenstaub-) dieser noch weiter, aber nu r soweit zerkleinert w ird, daß, wie D u t t o n durch das Mikroskop festgestellt h at, n / 20 desselben kleiner sind als 1/->01>// = 0,05 mm und kein einziges Stäubchen m ehr als l/ n , // = 0,30 m m D urch
messer hat. Bei dem von m ir angegebenen Grad der Zerkleinerung können die Kohlenteilchen, wenn die S tärke des B ronzedrahtes von 0,05 mm bei dem Prüflingssieb berücksichtigt wird, n u r einen H ö c h s t durchmesser von 0,009 m m haben. E in K o h l e n s t a u b v o n s o l c h e r F e i n h e i t i s t f ü r d a s E i n b l a s e n i n d e n H o c h o f e n b i s l a n g n o c h n i c h t v e r w e n d e t w o r d e n .
C r a m p t o n h a t gefunden3), daß das Pulverisieren der Kohlen nich t m ehr wie einen Schilling (36 Kreuzer) f. d. Tonne kosten darf, wenn cs w irtschaftlich sein soll. Das Pulverisieren der Kohle kostet aber, wenn der von m ir angegebene G rad der F einheit erreicht werden soll, bei den jetzigen ganz modernen Einrich
tungen m indestens 2,50 Jt/1. E s ist zuzugeben, daß bei einer solchen Ausgabe für das Zerkleinern die
1) Siehe Dinglers Polytcchn. Journal 1869, Bd. 194, S. 307.
2) Dinglers Polyteohn. Journal 1872, Bd. 206, S. 127.
3) Dinglers Polytcchn. Journal 1869, Bd. 193, S. 294.
Anwendung des K ohlenstaubes für m anche Zwecke, z. ß . für Dampfkesselfeuerungen, nicht m ehr w irt
schaftlich sein würde. Sie kann nach meiner Meinung überhaupt n u r dann in Frage kommen, wenn es sich darum handelt, durch eine plötzliche und intensive V erbrennung sehr hohe T em peraturen zu erzeugen, die höher noch als in der Zem entindustrie beim H ochofenbetriebe verlangt werden. Die Anwendung des K ohlenstaubes im H ochofenbetrieb ist deshalb auch besonders dann zu empfehlen, wenn solche Roh
eisensorten, wie Ferrosilizium , Ferrom angan, F erro
chrom usw., dargestellt werden sollen, die zu ihrer E rzeugung eine sehr hohe T em peratur im Schmelz
raum e des Hochofens erfordern, oder wenn bei der V erhüttung von schwefelhaltigen E rzen ein möglichst schwefelfreies Roh
eisen dargestellt wer
den soll. Ganz be
sonders em pfehleich aber die Anwendung des K ohlenstaubes für kleine Hochöfen.
Die kleinen H och
öfen haben den Vor
zug, größere Men
gen Feinerze verar
beiten zu können.
Der Stückgehalt der Erze h a t immer m ehr abgenommen, und das B rikettieren der Erze ist zwar recht sc h ö n , aber auch recht teuer. Deshalb sollte m an nicht nur große Hochöfen, sondern auch kleine H ochöfen bauen und, um recht große Mengen Feinerze ohne Störungen ver
arbeiten zu können, dem Ofeninnern nach A bb.l die Form
einer dem Zylinder sich nähernden Tonne geben1), weil dadurch am besten die toten R äum e verm ieden werden, welche das Niedergehen der G ichten an den
D. C a rl A b r a h a m G e r h a r d m acht in seiner Uebersetzung von Jars Metallurgischen Reisen, Berlin 1777, Bd, II, S. 660, eine sehr interessante Anmerkung über die R ast der hohen Oefen. E r sa g t: „D urch die R ast erhält der Schacht, von der Gicht bis auf das Gestell gerechnet, gleich
sam die Gestalt zweier m it ihrer Grundfläche zusammen
gesetzter Kogel. Man h a t diese B au art deshalb gewählt, weil man davor gehalten, daß sich auf dieser R ast die Gichten, an Kohlen sowohl als Eisenstein, ausbreiten und auf derselben, langsam und schon halb geschmolzen, in das Gestell herunterkommen sollen.
Allein bei genauer Untersuchung dürfte diese Meinung wohl nicht für richtig genommen werden können. Ober
berghauptmann H err W a it z , F reiherr v o n E s c h e n , h a t den Versuch gemacht, und einen Ham m er, also ein aus Holz und Eisen bestehendes Werkzeug, bei der Zu-
I'S t —
Abb. 1. Hochofen zur V erhüttung großer Fcinerzmengon.
268 Stahl und Eisen. üeber die Verwendung von Rohkohle im Hochofenbetrieb. 35. Jahrg. Nr. 10.
O fenwandungen verlangsam en. W enn m an dann ah diesen kleinen Hochöfen den K ohlenstaub in der von m ir angegebenen F einheit m it dem heißen Gebläse
w ind durch eine oder durch m ehrere bzw. durch alle F orm en unm ittelb ar in den Schm elzraum des H och
ofens einführt, dann ist wegen der W irkungsweise der Kohle eine T em peratur von 500—600° für den Ge
bläsewind vollständig ausreichend. A n sta tt der Cowper-Apparate w ürden deshalb die früheren eiser
nen W indheizapparate vorzuziehen sein, weil bei diesen die T em peratur viel gleichm äßiger ist und nicht, wie bei den Cowper-Apparaten, wenn diese m it ungereinigten Hochofengasen geheizt werden, eine große Menge G ichtstaub m it dem Gebläsewind in den Hochofen geblasen wird. S elbstverständlich m uß aber bei den eisernen A pparaten die Gesamtobcr- flächc der H eizrohre im Vergleich zur W indmenge hin
länglich groß sein, um bei einer zweckmäßigen H ei
zung nicht n u r eine hohe und gleichmäßige Tem
p era tu r des W indes, sondern gleichzeitig auch eine große H altb ark eit der zur Verwendung kom m en
den G ußrohre zu erzielen. E in G jersscher A pparat w ürde erfahrungsgem äß diesen Bedingungen am besten entsprechen. Als Gasfang w ürde ich ein in die G icht eintauchendes R ohr empfehlen, ob in Verbin
dung m it einem einfachen Deckel oder einer Langen- schen Glocke, darüber bin ich im Zweifel. Ich bin vielm ehr der Meinung, daß m an besser m it offener G icht arbeiten w ird, wenn m an dafür sorgt, daß der Zug nach den Kesseln und W indheizapparaten hin
reichend sta rk genug ist, um selbst bei einem ganz mäßigen U eberdruck an der G icht die W ider
stände in den Gasleitungen zu überwinden. D ann werden bei einer etwas dichten Möllerung auch bei offener G icht die durch das Z entralrohr aufgefange
nen Gase für die W indheizung und Dam pfkessel
feuerung vollständig ausreichen und n u r sehr wenig Gase durch die G icht verloren gehen. U nd selbst dieser kleine V erlust an der G icht ist nicht als ein vollständiger V erlust zu b etrachten, denn auf vielen Hochofenwerken, wie früher auch in K upferdreh und Berge-Borbeck, wird die Möllerung m it einem bestim m - ten Nässegehalt von etw a 12 bis 13 % verarbeitet, der auch absichtlich durch Anfeuchten hergestellt wird.
Dieses W asser verdam pft bei offener G icht zu einem Stellung des hohen Ofens auf die R ast gelegt, und, nach
dem bei dem Ausblasen des Ofens das Feuer bis auf die R ast niedergegangen war, das Gebläse abhängon und den Ofen aufbrcchen lassen. Dieser H am m er fand sich als
dann ungeschmolzen auf der R ast, wo er hingelegt worden; der hölzerne Stiel sogar w ar nur verkohlt, ln Torgelow h a t m an beobachtet, daß ein messingener Rock
knopf, der einem Arbeiter bei Sehlagung des Rastes a b gesprungen war, unverletzt bei der Ausblasung des hohen Ofens an der nämlichen Stelle wieder zum Vorschein kam.
Diese U m stände beweisen deutlich, daß dasjenige, was gleich bei der ersten Füllung des Ofens auf die R ast kom m t, auch auf derselben liegen bleibt; es verhält sich die Sache ebenso wie bei einer Sanduhr, wo das Ablaufen des Sandes hauptsächlich nur in der M itte erfolgt und der von den Seiten erst nachfällt, wenn er von dem in der M itte bereits schon abgelaufenen Sande nicht mehr gehalten wird.“
großen Teile, bevor die Möllerung bzw. die Be
schickung — denn aucli der K oks e n th ä lt gewöhn
lich 10 % W asser und m ehr — bis zur Tiefe des ein
tauchenden Rohres niedergegangen ist, und erhöht dadurch die W irkung des aufgefangenen Gases.
Die offene G icht h a t aber außerdem noch den großen Vorteil, daß dann die aufgefangenen Gase nicht n u r weniger W asserdam pf, sondern wegen des geringeren Druckes an der G icht auch weniger S taub en thalten und die M öglichkeit vorhanden ist, nach jedem Aufgeben die G ichten regelm äßig zu pla
nieren.
E in einfacher Deckel, der beim Aufgeben gehoben werden m uß, w ürde gegenüber der Langenschcn Glocke oder einem P arryschen T richter den Vorzug haben, daß dann die Beschickung beim Aufgeben am m eisten geschont w ird und nicht auch durch das Auf- geben noch zerkleinert wird. E s ist wohl nicht zu bezweifeln, daß durch die neuzeitliche Beschickungs
weise an den großen Hochöfen auch m anche Störung verursacht wird. Um nun bei kleinen Hochöfen die ganze Anlage im Vergleich zu den heutigen modernen Hochofenanlagen recht einfach und billig zu gestalten, w ürde ich empfehlen, a n s ta tt der gewöhnlichen Ge
bläsem aschinen Turbogebläse zu verwenden. D ann w ürden nicht die vielen Millionen notw endig sein, um eine Hochofenanlage zu bauen, sondern ein viel kleineres K apital w ürde dazu wie in früheren Jah ren genügen.
E s werden gewiß nicht alle Fachgenossen und ins
besondere m anche jüngere Fachgenossen nicht in allen P u n k ten m it m ir einig sein, aber ich kann, wenn ich an die im Hochofenbetriebe verlebten 57 Ja h re zurückdenke, den H erren versichern, daß ich den schönsten und regelm äßigsten B etrieb m it den ehemaligen kleinen Hochöfen, und in Berge-Borbeck Ja h re gehabt habe, in denen die säm tlichen F ehl
abstiche eines ganzen Jahres n ich t die Erzeugung von einem Tage erreichten. Deshalb habe ich auch die Uebcrzeugung, daß der kleine Hochofen ganz g u t neben dem großen Hochofen bestehen kann, j a in m anchen F ällen vorzuziehen ist und insbesondere gegenüber den großen Hochöfen noch den Vorzug h a t, die Erzeugung viel leichter dem jeweiligen Bedarf entsprechend einrichten zu können.
Zum Schlüsse m öchte ich noch d arauf hinweisen, daß die feingem ahlene Staubkohle in V erbindung m it dem Gebläsewind auch ein geeignetes M ittel sein w ürde, die C ow per-A pparate zu heizen, w enn, wie es bei der Inbetriebsetzung einer ganz neuen H ochofenanlage und auch bei größeren B etriebs
störungen und nach längeren S tillständen der F all ist, die H ochofengase dazu fehlen oder n ic h t aus- reichen.
D ie V erwendung von K ohlenstaub fü r das E in
blasen in den Hochofen d ü rfte besonders fü r diejenigen W erke von V orteil sein, deren eigene Koksherstellung fü r den B edarf nicht ausreicht und die in der Lage w ären, den fehlenden Koks ganz oder teilweise durch eigene Kohlen zu ersetzen.
11. März 1915. Umschau. Stahl und Eisen. 209
U m s c h a u .
Fortschritte der Metallographie.
[Oktober bis Dezember 19141).]
1. D ie K o n s t i t u t i o n d e s E is e n s u n d s e in e r L e g ie r u n g e n .
A. R e in e s E is e n . Die K urve der Abhängigkeit des elektrischen . W iderstandes von der Tem peratur weist, wie ältere Versuoho ergaben, bei den Temperaturen der kritschen P unkte Unregelmäßigkeiten auf, und die Be
stimmung dieser Eigenschaft bildet daher einen w ert
vollen Nachweis für das Vorhandensein und die Lage dieser Punkto. Im m erhin ergibt ein Vergleich der älteren Versuche Unstimmigkeiten, so daß eine Noubestimmung des Verlaufs der genannten K urvo auf exakterer Grund
lage, wie sie neuerdings von G. K. B u r g e s s u n d J. N.
K e il borg2) vorgenommon wurde, für die Frage der Allo
tropie des Eisens von größter Bedeutung ist. Die Verfasser benutzten ein sinnreiches und äußerst genaues Vorfahren, für dessen Einzelheiten auf die Quelle verwiesen sei.
Die Versuchsergebnisso sind in Abb. 1 veranschaulicht, und zwar ist als Ordinate der spezifisclio Teinperatur-
A b b ild u n g 1. S p ezifisch er T c m p c ra tu rk o e ifiz ie n t v o n rein em E ise n .
koeffizient des Eisens, bezogen auf den des Platins, ge
wählt. Bei A3 und A„ zeigt die K urve Störungen in ihrem regelmäßigen Verlauf. W ährend aber dio bei A2 be
obachtete für Erhitzung und Abkühlung bei gleicher Temperatur stattfindot, liegt der H öchstpunkt von Ae3 um etwa 25° höher als der von Ar3. Ar3 und Ac3 be
ginnen bei 894° und erstrecken sich auf ein Tem peratur
intervall von 25°. D er H öchstpunkt von A2 liegt bei 757°.
Diese Ergebnisse stim m en m it den aus der Aufnahme der Abkühlungskurve an demselben Eisen von größter Rein
heit gewonnenen3) vollständig überein. Zweifellos sind aber die beiden Umwandlungen von grundsätzlich ver
schiedener N atur. Ob beide als allotropische Umwand
lungen anzusprechen sind, wird von der Definition der Allotropie abhängen, über die keine Uebcrcinstimmung zu herrschen scheint. Thermisch und resistometriscli ver
hält sich A2, wie dies für einen reinen Körper bei seinem Schmelzpunkt der Fall ist, die Umwandlung ist umkehrbar, was für A3 nicht zutrifft. Die bei A3 erfolgende Umwand
lung ist zweifellos m it einer kristallographischen Verände
rung verknüpft im Gegensatz zu A2. Bei der Tem peratur dieses kritischen Punktes erfolgt die um kehrbare Um
wandlung des Eisens aus dem param agnetischen in den ferromagnetischen Zustand.
B. L e g ie r u n g e n d e s E is e n s . Von den wissen
schaftlich sehr wertvollen A rbeiten von 0 . R u f f u n d Q Vgl. St. u. E. 1914, 17. Doz., S. 1853.
2) G. K. Burgess und J . N. Kcllberg: Tho clectrical resistanee and oritioal ranges of pure iron. — Journal of the Washington Academy of Sciences 1914, 19. Sept., S. 430/40.
3) G. K. Burgess und J . J . Crowc: St. u. E. 1914, 30. Juli, S. 1301.
W. B o r m a n n 1) über die Z u s t a n d s d i a g r a m m e d e r S y s t e m e M a n g a n - , N ic k e l- , K o b a l t - u n d E is e n - K o h l e n s t o f f im G e b ie te h o h e r T e m p e r a tu r e n sei letzteres hier kurz besprochen und fü r die übrigen auf dio Quelle venviesen. Ihre Bedeutung soll deshalb nicht unterschätzt werden, insbesondere auch deshalb nicht, weil ihre K enntnis „w ertvolle A nhaltspunkte für die D eutung der beim Eisen so lebhaft um strittenen Linien
züge“ verm ittelt. Dio Verfasser beschreiben zunächst dio von ihnen benutzte Versuchseinrichtung, das Reinigen der Reguli und ihro Analyso, dio Bestimmung der Löslichkeit des G raphits im Eisen, der Siedetem peratur des an Kohlenstoff gesättigten und des reinen Eisens und
°C
3 2 0 0 3100
2700
X
%I
7300 1800 1700 7S00 7S00 1700 7300 72 0 0 7700 7000 SOO 800 7 0 0 GOO
V Oa m r /
’ //
'■Gr f
Y
,'7 1
\üom V J ’chme/zi
\
y — N».
\
s /
/ *-
Set metze /
/ !
L
0A
0*;h
A i Sc,Imitze r-Gr■vprW
ii
W i r / '
ff
ii1 \
r
% K X M
Ii- - Ä
il! K
7381V B i ¡ t
*2
tu’Sf / / V/se -i1/e i Fe.s/
v / Grapfi/T 1
4 1 *Befu .GotvBt
4 Y
y : 'ffùfir.Bormanni . i ...
0 1 2 3 ¥ 5 6 7 . 8 3 10 11 12 13%
tfofi/ensfof//7 %
A b b ild u n g 2. E ise n -K o h len sto fi-Z u sta n d sd iag ram m .
die Untersuchung der Zusammensetzung des aus dem an Kohlenstoff gesättigten Eisen entwickelten Dampfes.
Die Versuchsergebnisso sind in Abb. 2, insbesondere durch die Linienzüge BDHYXZW dargestellt. Die von den Verfassern angenommene D eutung dieser Linienzügo sei hier kurz m itgeteilt; für die von der üblichen etwas abweichende D eutung der übrigen Linienzüge sei auf die Arbeit von R u f f u n d Go ecke3) venviesen. Der Linien
zug BDIIY ist die Löslichkeit fü r G raphit in der Schmelze.
Dio Nachprüfung dieser bereits von Ruff und Goccke
’) O. R u f f und W. B o r m a n n : Arbeiten im Gebiete hoher Tem peraturen Vbis V III, Zeitschrift für anorganische Chemie 1914, H eft 4, 15. Sept., S. 365/423.
2) R u f f und Go e c k e : Metallurgie 1911,22. Juli, S. 417.
