Stahl und Eisen, Jg. 64, Heft 38

UND

EISEN

ZEITSCHRIFT FÜR DAS DEUTSCHE EISENHÜTTENWESEN

H E F T 3 8 21. SEPTEMBER. 6 4 . JAHRG.

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s tu ng g e g e n ü b e r d e n ü b lic h e n B a u a r t e n . U n ­ u n t e r b r o c h e n e A r b e i t s w e i s e . D e r R o llk r is ta ile r ist v o n a lle n S e ite n z u g ä n g l i c h . Es g i b t k e i n « b e w e g lic h e n T e ile in d e r L ö s u n g . D e r P la t z b e ­ d a r f e in e r m it t e lg r o ß e n A n l a g e ist n u r 8 x 5 x 2 •».

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STAHL UND EISEN

ZEITSCHRIFT FÜR DAS DEUTSCHE EISENHÜTTENWESEN

Herausgegeben vom Verein Deutscher Eisenhüttenleute im NS.-Bund Deutscher Technik

Geleitet von Dr.-Ing. Dr. mont. E .h . O. P e te r s e n

unter Mitarbeit von Dr. J. W . Reichert und Dr. W . Steinberg für den wirtschaftlichen Teil

Heft 38 21.

1944 64. Jahrgang

Seite Seite

Wege zur Aufbereitung von Erzschlämmen. Von Umschau ...623 F r i l t z H a r t m a n n 613 Verbesserungsmöglichkeiten lür die Begichtungseinrichtung . . . T r „ „ t „ n .. , . .____________ handbedienter Gaserzeuger. — Vereinheitlichung der Tiefzieh- Die Herstellung von rollendem Eisenbahnzeug, beson- prüfung. — Mineralwolle aus Waschbergen.

ders von Radreifen, Radscheiben und Vollrädern. Patentbericht ... 625 Von O t t o H e i n z L e h m a n n . (Fortsetzung von Wirtschaftliche Rundschau ...626 Seite 603) 618 Buchbesprechungen ... 628

W e g e zur A ufbereitung von Erzschläm m en

Vo n F r i t z H a r t m a n n

[B e rich t Nr. 46 des Erzausschusses des V erein s D eu tsch er E isen hü ttenleu te im N S B D T .*).]

(Physikalische Vorgänge der Läuterung und das Absetzen in ruhender Flüssigkeit. Einfluß von Zusätzen auf die Sinkgeschwindigkeit. Wirkung des Schlammeindickers. Schleudern von Erzschlämmen unter gleichzeitiger Anrei­

cherung. Rückgewinnung des Klärwassers.) D ie E rgebnisse frü h e re r tech n olog isch e r U n ter­

suchungen ü b e r die G ew inn un g v o n M angan aus E rz­

schläm m en w aren die Veranlassung zu U eberlegu ngen ü ber die B ew egun g k lein ster E rzteilch en in einer F lü s­

sigkeit, in sb eson dere h in sich tlich des A b setzvorganges.

D abei leistete die A n w endu n g des w eiter unten er­

läuterten G esetzes v on Stokes gute D ienste. A u f G rund des gleich en G esetzes w u rde der V org a n g des A u f­

stieges fein ster S ch lack en teilch en im flüssigen Stahl untersucht. In beid e n F ällen w urden auch A en derun - gen des S ch w erefeld es zur B esch leu nigu n g der T eilch en du rch Z en trifu g a lw irk u n g in den K reis der B etra ch ­ tungen ein bezogen .

D ie dabei gew on nen en Ergebnisse ließ en es aus­

sich tsvoll erschein en , auch die A u fb ere itu n g v on E rz­

schläm m en allgem ein in en tsp rech en der W eise zu u n ter­

suchen, w o b e i zw ei Fragen zu p rü fe n w aren:

1. der A b setzvorga n g fe in ster E rzschläm m e ü b e r­

haupt,

2. die A n w en d u n g v o n Z en trifu g en fü r die A u fb e r e i­

tung von Erzschläm m en.

Praktisch bedeutsam erschien die A rb eit besonders deshalb, w eil häufig bei der n a ß m e c h a n i s c h e n A u f b e r e i t u n g von E rzen, in sbeson dere solch er ton ig er N atur, lästige Schlam m engen entstehen. D iese enthalten v ie lfa c h n ich t geringe M etallm en gen , die v e r ­ loren geh en , w eil die Schläm m e m it den ü blich en A u f­

bereitu n gsein rich tu n gen w irtsch a ftlich n ich t m eh r w ei­

ter zerlegt w erden k ön n en .

Um aus den T r ü b e n das W asser m it so geringem F eststoffgeh alt zu erhalten, daß es en tw eder erneut fü r die Läuterung ben u tzt o d er oh ne B eanstandung in Flüsse od e r B äch e ein geleitet w erden kann, m uß der F eststoff daraus w eitestm öglich en tfe rn t w erden. M eist w erden A b s e t z b e c k e n o d e r S c h l a m m t e i c h e b e ­ n utzt, teilw eise u n ter V orsch a ltu n g eines E i n d i c k e r s von großen A bm essu ngen; zur E rleich teru n g des A b ­ setzens u nd des A u sflock e n s w erden auch n och A u s ­ f l o c k u n g s m i t t e l — m eist K alk — beigegeben . W äh ren d G roßstä dte bei der Abw asserreinigung und -klärung bereits m it E r fo lg Z en trifu g en eingesetzt haben, sind diese in der E rzau fbereitu n g n ich t üblich.

*) Vorgfitragen in der 18. Vollsitzung des Erzausschusses am ,7. Juni 1944. — Sonderabdrucke sind vom Verlag Stahl­

eisen m. b. H ., Pössneck, Postschließfach 146, zu beziehen.

I. Physikalischer Vorgang der Läuterung und das Absetzen in ruhender Flüssigkeit

D ie S c h w e b e s t o f f e , d ie in E rzau fsch läm ­ m ungen zum A b setzen gebracht w erden sollen , sind meist n ich t v on e in h eitlich er A rt. N eben Erzresten in fe in ­ ster K örn u n g enthalten sie zur H auptsache L e h m ­ o d e r T o n flo c k e n und n och andere G angart. D er T on liegt m eist in fein ster V erteilu n g v or. E r ist n o ch bis zur Sättigung beladen m it W asserm olek ülen , so daß sperrige, u m fan g reich e M olek ü lverb ä n d e v orlie g en , die sich um so langsam er absetzen, je lo c k e re r sie sind.

Für die A bsetzun g günstig w irkt dagegen ein G ehalt an M e t a l l o x y d . Di e S i n k g e s c h w i n d i g k e i t v solch er T eilch en fo lg t dabei dem G esetz von Stokes

2r-' U i — s 2) • g , , ,

V = U)

Sie ist dem nach p r o p o rtio n a l dem Q uadrat des R adius r der T eilch en u n d dem U n terschied d er spezifischen G e­

w ich te des T eilch en s (s j) und d er Flüssigkeit (s2) , um ­ gekeh rt p r o p o rtio n a l der V isk osität e d er Flüssigkeit.

A llerd in gs sind diese B egriffe h ier nur mit V orb eh a lt a n zu w en den : r ist im praktischen Fall der R adius ein er ganzen T o n flo c k e ein sch ließ lich des um schlossenen W assers, das spezifische G ew ich t st dem nach das R aum ­ gew ich t ein er solch en F lo ck e m i t ihrem W assergehalt und deshalb k lein er als das spezifische G ew ich t der trock en en Tonsubstanz. F ü r s2, das spezifische G ew ich t der Flüssigkeit, ist zunächst das h öh ere spezifische G e­

w ich t der T rü b e und erst bei fo rtg e sch ritten e r K läru ng der W ert 1 einzusetzen. D er U n tersch ied st — s2 kann dem nach sehr k lein w erden und sich sogar dem W ert 0 nähern.

D ie V i s k o s i t ä t e des Wassers hat bei 20 ° den W ert 0,010 P oise, bei h öh eren T em p eratu ren ist sie gerin ger — z. B. bei 60 ° 0,005 — , dann ist die Sink­

geschw in digkeit v eines T eilch ens größer. Bei tiefen T em p era tu ren ist die V isk osität des Wassers dagegen g röß er -— z. B. bei 5 ° 0,015 P oise — , dem entsprech end sinken T eilch en im kalten W asser von 5 ° n ur zw ei­

drittelm al so schnell zu B oden w ie in W asser von 20 °.

D em n ach m ach en sich bereits die n atü rlichen U n ter­

schiede der A u ß en tem p era tu r geltend. F ern er haben T rüben m it fein stem F eststoffgeh alt eine w esen tlich h öh ere Z äh igkeit, w od u rch v sehr k lein w erden kann, g b ed eu tet die E rdbesch leu n igu n g m it dem W ert 981

613

614 Stahl und Eisen F. Hartm ann: W eg e zur A u fb ereitu n g von Erzschlämmen 64. Jahrg. Nr. 38

o bo m mo 360 wo eoa 730 eoo seoioet Zeit in min

Bild 1. Abeetzgeschwindigkeit von Manganerz von Urkut.

Das A b s e t z e n einer t o n i g e n A u f s c h l ä m ­ m u n g in einem M eßzylin der e rfo lg t erst rascher, dann im m er langsam er, dpr A bsatz ändert sich kaum mehr, w enn er ein e gewisse D ick e erreich t hat. In Bild 1 sind die E r g e b n i s s e en tsp rech en d er V ersu ch e als B ei­

spiel w iedergegeben . D er U ebergang der K u rven in die schw ach geneigte H o rizon ta le b ed eu tet, daß die T eilch en sich so w eit gesetzt haben, daß sie sich b e ­ rühren und sich gegen seitig lo c k e r stützen. V o n da ab v erd ich tet sich der Schlam m langsam en tsp rechen d dem fast h orizon talen w eiteren V e r la u f der K urven . Beim w eiteren Stehenlassen v e rd ich te t sich e n d lich d er ab­

gesetzte F eststoff nach M onaten bis zu festem Schlam m.

Es tritt also — anders als bei k o llo id a le n Stoffen — eine v ö llig e K läru n g und V erd ich tu n g ein, w enn sehr lange Z e it zur V e rfü g u n g steht. W ich tig fü r die K lärung d er Schlam m trüben ist in erster L in ie der linke Teil d er K u rven in B ild 1, d er das rasche A bsetzen erfaßt.

D ie ein zeln en K u rven en tsprechen v ersch ieden en A u f­

schläm m ungen v on M anganschlam m m it v ersch ieden en F eststoffgeh alten zw isch en 167 u nd 22 g/1. D ie gesamte H öh e d er Flüssigkeitssäule betru g dabei etwa 260 mm.

D an ach k lären sich die T rüben m it geringem F eststoff­

gehalt rascher als solch e mit hohem F eststoffgehalt.

D ie dick ste L ösu n g m it 167 g F eststoff je 1 erreich te den K n ick in der K u rve erst nach 120 m in, die dünnste m it 22 g F eststoff im L ite r dagegen schon nach 25 min.

D abei steigt d er G ehalt an F e s t s t o f f in der S c h l a m m phase an. W ährend nach der obersten K u rve bei Pu nkt A die T rübe 167 g F eststoff je 1 b e ­ saß, en th ielt die Schlam m phase nach 1 h (P u n k t B ) 220 g/1, n ach 10 h (P u n k t C) 394 g u nd nach 17 h (P u n k t D ) 426 g.

mit siffFeststofff l

mit 7!ff Feststoff/1

anfänglich 167ff Feststoff/l

\?mit eg Feststofff I

ohne Hath mit HalH Ç 300

Zeit in min

Bild 2. Feststoffgehalt der Schlammphase bei Urkut-Schlämmen nach verschiedenen Zeiten.

D ie F e s t s t o f f g e h a l t e d er ein zeln en T r ü b e n nach v ersch ieden en Z eiten zeigt B ild 2. D anach er­

gaben alle Schlam m trüben nach 1 h etwa gleich d ich ­ ten Schlam m , später aber überk reu zten sich die K urven ,

Bild 4. Absetzkurven zweier Erzschlämme ohne und mit Kalkzusatz.

A bsetzun g durch den K alkzusatz tritt deutlich h e rv o r.

N ach M itteilu ng v o n K . K a u p gibt es fü r jedes E rz ein en günstigen K alkzusatz, der durch B etriebsversuche erm ittelt w erden m uß. D ie Verhältnisse k ön n en a b e r auch v erw ick elt liegen. In B ild 5 zeigen zunächst d ie

21. Sept. 1944 F. H artm ann: W eg e zur A u fb ereitu n g von Erzschlämmen Stahl Und Eisen 615 ausgezogenen L in ien die A b s e t z k u r v e n einer

E r z t r i i b e m it etw a 50 g F eststoff je 1 oh ne und mit K alkzusatz. D er m it K alk versetzte Schlam m (d ic k ausgezogene K u rv e) setzte sich in den ersten 60 min rascher ab als d er oh ne K alkzu satz (dü nn ausgezogene K u r v e ); im w eiteren V e r la u f je d o c h ü berk reu zten sich ü berraschen derw eise die K u rven , so daß ¿ich der Schlam m m it K alkzusatz dann langsam er v erd ich tete als d er ohne K alk. S olch e Fälle w urden w ied erh olt b eob a ch tet. B ei zw ei Schläm m en des gleich en Erzes m it w en iger F eststoff — - 7,8 und 1,3 g /l ■— w irkte der K alkzusatz einm al besch leu n igen d, im letzten F all ü b er­

k reu zten sich die K u rven w ie d er (gestrich elte K u rve

160,

1

■Si 100

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60 00 SO

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--- ohne Kalk

~ ~ = m i t Kalk

\ \ ^\

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\ aiststoffgehalt 58,8 g / l 1

1

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2.'— _

— ~ =

v ^’srß

~~

o so oo

60

80

Wirkung des Kalkzusatzes auf die

100 ISO 100

Absetzgeschwindigkeit.

in B ild 5 ). Im allgem ein en trat nach den bisherigen B eob ach tu n g en des Instituts die a u s f a l l e n d e W i r k u n g des K a l k e s am sichersten ein b e i F est­

stoffgeh alten u n ter 30 g /l u nd bei besonders fein en S ch w eb estoffen , w äh ren d die A bsetzgesch w in d igk eit verhältnism äßig g röb erer F eststoffflock en augen­

sch ein lich du rch K alk zu satz w en iger b ee in flu ß t w ird.

W ie K alk w irk en auch andere Z u s a t z m i t t e l , w ie M agn esiu m ch lorid, A lu m in iu m ch lo rid , Stärke, Leim , isländisches M oos u. a. m ., die je d o ch m eist im großen zu teu er sind und deshalb nich t v erw en d et w erden.

D ie E i n d i c k e r fü r Erzschläm m e sind bekann t­

lich g roß e , ob en offen e runde B e to n b e h ä lter v on 30 bis 50 m D m r. und 2 bis 4 m T ie fe . D ie T rü b e tritt in der M itte ein, das K lärw asser lä u ft ü b er den R and ab, ein K rä h lw erk am B od e n sch au felt den Schlam m langsam zu r M itte zum A ustrag. D e r E in d ick e r soll zusam m en­

ba llen d auf den Schlam m u n d dam it besch leu n igen d au f die K läru n g d er T rü b e w irken.

U m die W i r k u n g des E in dick ers, in sbeson dere des bek a n n ten D o r r - E i n d i c k e r s zu b eob ach ten , w urde eine en tsp rech en d e L a b o r a t o r i u m s v o r ­ r i c h t u n g gebaut.. D er R ü h r e r m ach te dabei eine U m dreh u ng je m in. In dem R ü h rg efäß w urden S chläm m e m it v ersch ied en em F eststoffgeh alt zum A b ­ setzen gebracht. Z um V e rg le ich w urde das A bsetzen der gleich en T rüben in M eßzylin dern oh ne R ühren b eob a ch tet.

In B ild 6 ist das A b s e t z e n d er gerührten Flüssig­

k eiten in dünnen, das der ruhig stehenden Flüssig­

k eiten in dick en K u rven eingetragen. Bei d er T rübe m it dem h öch sten F eststoffgeh alt (182 g /l) bew irkte das R ü h ren eine w esen tlich raschere K läru n g als beim A b setzen in R u h e, ein e ähnliche W irk u n g trat bei den S chläm m en m it 163 g F eststoff je 1 auf. B ei den Schläm m en m it n ur 102 u n d 73 g F eststoff j 1 beschleu-

1S0

110 100 90

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---

73 gj Z

I me Rührung

= - - ■ = mit Führung

1 i 1

100

Bild 6. Absietzen von Urkut-Brzscblämmen mit und ohne Bewegung.

nigte dagegen das R ü h ren die K läru ng n ich t nenn en s­

w ert. D ie k lären de W irk u n g des E in dick ers scheint sich dem nach n ur bei h öh eren F eststoffgeh alten ein zu ­ stellen , w äh ren d d er E in d ick er sonst w oh l hauptsäch­

lich w egen d er M öglich k eit v erw en d et w ird, Schlam m u n d K larw asser zu tren nen und letzteres rasch w ie d e r­

zugew innen. A u f G rund d er K u rven in B ild 6 w urde in B ild 7 F e s t s t o f f g e h a l t d er Schlam m phase zu versch ied en en Z eiten dargestellt (d a bei w urden nur die w ich tigsten K u rven g ezeich n e t). D ie Schläm m e w er­

den danach bei B ew egun g im E in d ick e r d ich te r als oh ne B ew egun g, diese W irk u n g stellt sich zw ar erst nach längerer R ü h rzeit ein, je d o c h w erden die n ötigen Z eiten in der Praxis e rrech n et; so beträgt z. B. die V e r w e i l z e i t des Schlam m es im E in d ick er bei einem In h a lt v on 5000 m 3 und einem T rü b ezu lau f von 600 m 3/h etw a 16 h. F ür die B eu rteilu n g der W irku ng eines E indickers ist dem nach die V erd ich tu n g in län­

gerer Z eit, also d er rech te T eil der K u rve m aßgeben d.

Bild 7. Verdichtung von Schlämmen mit und ohne Rührung.

II. D as Z en trifu g ieren von Schläm m en

B eim S c h l e u d e r n v on A u fsch läm m u ngen von festen T eilch en in Flüssigkeiten w erden zuerst die schw ersten T e ilch e n n iedergesch lagen , im w eiteren V e r la u f die leich teren gem äß ih rer versch ieden en

61b Stahl und Eisen F. Hartm ann: W eg e zur A u fb ereitu n g von Erzschlämmen 64. Jahrg. Nr. 38

S ch w eb efäh igk eit. B ei genü gen der Z eitd a u er kann eine v öllig e K läru n g d er F lüssigkeit v on den S ch w ebestoffen erzielt w erden. N ach den E rfahrungen des Instituts ist es m ög lich , selbst äußerst fein e S ch w ebestoffe, die sonst m it k ein em tech n isch en M ittel w ie F ilter und F ilterpressen mit u nd ohne V akuu m anw en dun g, A u s­

flock u n gsm itteln u. a. abgetrennt w erden k on n ten , in einer k rä ftig en S ch leu d er n iederzusch lagen . D iese starke K lärw irk u n g läßt sich aus einer Ergänzung der Stokesschen G esetze erklären. F ü r ruhiges A bsitzen von sch w ebenden T eilch e n galt G leichu n g 1, w obei die E rdbesch leu n igu n g g die G esch w in digk eit v eines T e il­

chens veru rsachte. Im Z e n trifu g a lfe ld tritt aber an Stelle d er E rdbesch leu n igu n g g die B eschleunigung durch die R a dia lk ra ft

4 .t2 • R T 2

w orin R der Radius der Z en trifu g e und T die Z eit einer U m drehung d er T rom m el in Sekunden ist. D ie G e­

sch w indigk eit v eines T eilch en s errech n et sich dann aus d er G leichu n g

8r 2 (sj — s2) n~ R

V = 9e • T 2 (2)

In ein er Z en trifu g e m it 2 m D m r. und 1400 U m dreh u n ­ gen je m in ist danach die S i n k g e s c h w i n d i g k e i t eines T eilch en s etw a 250 000m al so groß w ie beim A b ­ setzen in R uhe in der gleich en Flüssigkeit. Ein E rz­

schlam m v o n G rube F ortu na hatte z. B. in d er Ruhe die A bsetzgesch w in d igk eit v on 19 cm /h . U n ter der Z en trifu g alw irk u n g w ürde er rech nerisch die A b setz­

geschw in digkeit 100 cm /s e rre ich e n ; da je d o ch der W i­

derstand der Flüssigkeit bei h oh en G eschw in digk eiten stark w ächst, sind die erreich baren S ink geschw in dig­

keiten des Schlam m es prak tisch etwas kleiner.

Hlärzentrifuge Ubenlaufzentnifuge

Bild 8. Schematische Darstellung der Zentrifugen.

Es sind z w e i A u s f ü h r u n g s f o r m e n der Z e n trifu g en zu u ntersch eiden , die K l ä r Schleuder und die U e b e r 1 a u f Schleuder ( Bild 8 ). B eide bestehen aus einer rasch drehbaren T rom m el, einem feststeh en ­ den G ehäuse, ein em F ü llroh r, ein em heb- u n d senk- baren M esser zum H erausschälen des n iedergesch la­

genen Schlam m es u nd einer R u tsch e zum Austragen des abgeschälten Schlam m es. D ie K lärzen trifu g e b e ­ sitzt ein Sch älroh r, m it dem die F lüssigkeit w ährend des L aufes ab geh oben w erden kann, die U eberlau f- zen trifu ge hat statt dessen ein L eitb lech , das der ein ­ treten den Flüssigkeit den durch die P fe ile in Bild 8 geken n zeichn eten W eg au f zwingt.

D ie K l ä r Zentrifuge arbeitet n i c h t d u rch lau fen d ; in ihr w ird eine Füllung m it T rü b e so lange geschleu ­ dert, bis die ü bersteh en de Flüssigkeit geklärt ist, dann w ird bei v erm in d e rter D rehzahl das S ch älroh r langsam in die F lüssigkeit ein gesenkt und diese dadurch ab­

gehoben (geschält). D ann w ird erneut T rü b e ein ge­

fü llt, w ied er geschleu dert und die Flüssigkeit en tfern t usw., bis der N iedersch lag in der Sch leu der so dick g e­

w orden ist, daß er durch das M esser en tfern t w erden

kann. B ei der U e b e r l a u f Zentrifuge w ird die Flüs­

sigkeit dagegen dauernd in gleichm äßigem Strom e ein­

g efü h rt, sie tritt h in te r dem L eitb lech in d ie T rom m el ein, du rch ström t sie und flie ß t ü b er den v ord eren R and durch das Gehäuse ab. A u f dem W ege durch die T rom ­ m el setzt sich der Schlam m ab. Erst w enn der In nen ­ raum der T rom m el etwa bis zur H älfte m it Feststoff g efü llt ist, w ird die T rom m el m it einem Trennm esser (n ich t gezeich n et) en tleert. Der. Schlam m fä llt durch die R u tsch e (w ie links) nach außen. D ie F ü llzeit ist abhängig v om F eststoffgeh alt der T rü b e u nd dem A n teil der S ch w ebestoffe, der n iedergesch lagen w erden soll.

D ie W i r k u n g der Z en trifu g en hängt außer vom T rom m eldu rch m esser und v on der U m drehungszahl vor allem von der V erw eilze it der T rü be in der Z en trifu g e ab. In der K lä rzen trifu g e ist der D urchsatz verh ältnis­

m äßig gering, das F ü llen , Sch leu dern , A bbrem sen, Schälen der Flüssigkeit, W ied erin gan gb rin gen und — nach drei- bis fü n ffa ch e r W ied erh olu n g dieser Stufen — das E n tleeren des Schlam m es b ed ü rfen geraum er Z eiten . B eispielsw eise errechn en sich fü r eine G ro ß ­ zen trifu ge m it 1200 1 Inhalt fo lg e n d e Z eiten :

F ü llu ng 3 m in Schälen 3 min

K larsch leud ern 3 m in W iederingang-

A bbrem sen 2 m in bringen 3 min

und nach v ie rfa ch e r W ied erh olu n g fü r das E ntleeren des Schlam m es 4 m in. Insgesam t k ön n en so in der Stunde etwa 4 m 3 T rü b e du rch gesetzt w erden.

In der U eb erla u fzen trifu g e w ird die D urchsatz­

g eschw in digkeit nach dem gew ünschten Feststoffgehalt des U eberlau fs geregelt. D ie Sch leu der lä u ft im m er g leichm äßig m it ih rer h öch sten U m drehungszahl. Bei 1200 1 Inhalt k ön n en in ih r etwa 40 bis 50 m 3/h —- also zehnm al m eh r als in d er K lärzen trifu g e — d u rch ­ gesetzt w erden. D u rch g efü h rt w urden die S ch leu der­

versuche .in ein er U eb erla u fzen trifu g e m it ton igem Erz von U rkut und m it E rzschläm m en von N ik o p o l, F or­

tuna, Ida, M ard orf u nd F in kenk u h le. Bei allen E rz­

schläm m en genügte eine V erw eilze it v on V2 min in der Z en trifu g e von 30 cm D m r. bei 4000 U m drehungen, um die Schläm m e vollstän dig zu klären und die Feststoffe niederzusch lagen ; dabei w urde eine A bgangsflüssigkeit mit w en iger als 0,2 g F eststoff je 1 erzielt.

In der E r z a u f b e r e i t u n g handelt es sich v ie l­

fach nich t nur darum , m öglich st rasch allen Schlamm n iederzuschlagen, son dern auch rasch einen großen Teil des K l ä r w a s s e r s z u r ü c k z u g e w i n n e n , w obei ein gewisser V erlu st an W asser im Schlam m getragen w erden kann. Für diesen Fall w ird die fo lg en d e A r ­ b e i t s w e i s e v orgesch lagen : In einer D u rch la u f­

zen trifu ge w ird durch en tsp rech en de Einstellung der D urch la u fgesch w in digk eit ein erh eb lich er T eil der Fest­

stoffe n iedergesch lagen ; da sich, w ie oben ausgeführt, schlam m arm e T rüben v iel rasch er klären als schlam m ­ reich ere, w ird sich dann sehr schnell ein verh ältnis­

m äßig k la rer U eberlau f einstellen. Aus v ielen V e r ­ suchen sei nur ein B e i s p i e l h erausgegriffen:

Eine T rü b e hatte an fän glich 72 g F eststoff je 1.

Ihre A bsetzkurve in der R uhe ist in B ild 9 ausgezogen gezeichnet. W u rde die Trübe mit den G eschw in dig­

k eiten v on 0,4 od e r 1,62 o d e r 3,75 l/m in durch die Schleuder geschick t, so enth ielt die ü bergelaufen e T rübe je 16 o d e r 10 od e r 2 g Feststoff je 1. D ie A b ­ setzkurven dieser R e s t t r ü b e n sind in Bild 9 eben ­ falls ein gezeich n et. Sie liegen w esentlich tie fe r als die A bsetzkurven des A u s g a n g s s c h l a m m e s und versprechen deshalb eine rasche K lärung der T rü b e;

dies kann dann im E in d ick er erfolgen . D abei ergeben sich folg en d e V o r t e i l e : D er E in dick er und die F läch e des Schlam m teiches kön nen klein er sein und der Restschlam m en tfü h rt w eniger Wasser. A u ß erd em hatte der Z e n t r i f u g e n s c h l a m m in allen bish er untersuchten Fällen nur etwa 30 bis 50 % F eu ch tigk eit,

21. Sept. 1944 F. Hartmann : W eg e zur A u fb ereitu n g von Erzschlämmen Stahl und Eisen 617

Ausgangslösung mit 7dg Feststoff geholt/l Geschleuderte Lösung-mit lSgFeststoffgehaltll Durchflußgeschwindigkeit 0,0 l/min Geschleuderte Lösung mit logFeststoffgehaltll Durchflußgeschwindigkeit

1,62

Bild 9.

Einfluß des Sehleuderns auf die Absetzgeschwindigkeit.

er w ar stich fest und au f h oriz o n ta ler F lä ch e lagerfäh ig.

Einen A n h alt ü b e r die Z u s a m m e n h ä n g e zw i­

schen d u rch gesetzter M e n g e in I je min u n d d er V e r ­ w e i l z e i t d er F lüssigkeit- in der Z e n trifu g e gibt die ausgezogene K u rve in B ild 10 fü r eine K lein zen trifu g e m it 1,5 1 Inhalt. D ie g estrich elte L in ie gibt fe r n e r an, w elch e F e s t s t o f f g e h a l t e d er U eb erla u ftrü be sich bei den versch ied en en V erw e ilzeite n ergaben. V ie l­

fach erw ies es sich am günstigsten, in d er Z en trifu g e den F eststoffgeh alt bis au f etwa 10 g /l n iederzu sch la­

gen. D ann ergaben sich einerseits die günstigste M a­

sch in enleistu n g, anderseits d ie günstigsten A b setz­

k u rven des R estschlam m es.

Bild 10. Durchgesetzte Menge, Yerweilzeit und Feststoff - gehalte von geschleuderten Schlämmen.

(Mittel von 14 Versuchen.)

In w eiteren V ersu ch en w urde d er S c h l a m m v o r dem S ch leu dern m i t K a l k v e r s e t z t . D abei ergab sich aber k ein e w esen tlich e E rleich teru n g d er Z e n tri­

fu gen arbeit. Ein K alkzusatz ist daher beim Schleudern u n z w e c k m ä ß i g , zum al da er b e i der W ied erv erw e n ­ dung des Abw assers aus dem E in d ick er w egen der V e r k r u s t u n g der R oh rleitu n gen lästig ist. D agegen w ar es rech t v o rte ilh a ft, d er R esttrü be etwas K a lk zu­

zusetzen, da besond ers fein e U eb erla u fstoffe der T rübe besonders gut du rch K alkzu satz a u sg eflock t w erden.

Es . gelan g so eine v ö llig e K läru n g d er T rü b e in k ü r­

zester Z e it m it verh ältn ism äßig geringen K alk zu satz­

m engen. D ie V erh ältnisse liegen fü r v ersch ieden e

Schläm m e etwas u n tersch iedlich , w ie die bisherigen V ersu ch e gezeigt haben. F ü r bestim m te Fälle lassen sich die g ü n s t i g s t e n B e d i n g u n g e n fü r den Einsatz einer Z en trifu g e in den Läuterungsgang er­

m itteln.

Eine v ie lle ich t neuartige V erw en d u n g v on Z e n tri­

fugen ergab sich bei A u fbereitu n gsversu ch en v on M an­

ganerz aus U rkut, es gelang in ein er Z e n trifu g e diese M a n g a n e r z s c h l ä m m e zu s c h e i d e n und a n - z u r e i c h e r n . Es w urde zunächst festgestellt, daß M an ganerzschläm m e aus d er Läuterung, die fe in e r als 0,2 m m w aren, du rch Sieben in K örn u n gen m it v er­

sch ieden h oh em M angangehalt zerlegt w erden k on nten.

Nun ist nach d er F orm el v on Stokes die G esch w in dig­

k eit eines T eilch en s um so g röß er, je g rö ß e r der Radius und je h öh er sein spezifisches G ew ich t, d. h, sein M etall­

gehalt ist; in der Z e n trifu g e gilt das gleich e. Es m ußte also m ög lich sein, verh ältnism äßig größ ere und m etall­

reich ere T eilch e n rascher niederzusch lagen als ärm ere, fein ste, ton ig e T e ilch en , d ie sich im U eb erla u f anrei­

chern, um so eine T renn u ng v on Erz und T on zu er­

zielen. Z u den V ersu ch en im tech n isch en M aßstab bei der Firm a Escher-W yss, R aven sburg, w urde eine U eb er­

la u fzen trifu ge m it ein em T rom m eldu rch m esser von 450 m m , 8 1 In halt u n d 1450 U m drehungen je min b e ­ nutzt. Es w urde u ntersu ch t:

a) d er E in flu ß v ersch ied en er F e s t s t ö f f - g e h a 11 e der Schläm m e zw ischen 225 und 105 g /l;

b ) d er E in flu ß v ersch ied en er D u r c h l a u f ­ g e s c h w i n d i g k e i t e n der A u fsch läm m u n g durch die Z en trifu g e au f die E rzsch eidu ng. D er D urchsatz lag zw ischen 4 u n d 22 l/m in .

B ei dem V ersu ch m it den günstigsten W erten w urde in d ie Z e n trifu g e eine T rü b e m it 120 g F eststoff im L ite r und 14,6 % M n (im T ro ck n e n ) ein geleitet.

Bei ein er D urch satzgesch w in digkeit v o n 12,5 l/m in w urden in der Z e n trifu g e 26,6 % des Feststoffes mit 3 1 % Mn im T ro ck n e n n iedergesch lagen . Das M a n - g a n a u s b r i n g e n betru g 56,5 % . In die ü bergelau ­ fe n e T rü b e gingen 73,4 % des ein geb ra ch ten Feststoffes m it n ur 8,6 % M n, die 43,5 % des ein geb ra ch ten Man- gans betru gen , d. h. der sonst au f die H a ld e gehende M anganerzschlam m v on U rkut m it 15 % M n k on n te d u rch S ch leu dern in ein K o n z e n t r a t m it 30 % Mn und ein en t o n r e i c h e n S c h l a m m m it nur 9 % Mn zerlegt w erden , w o b ei im K on zen tra t 50 % des Man-

gans gew on nen w urden . ,

N ach den Feststellungen des Instituts k ostet eine G roß ze n trifu g e m it 1200 1 In halt, 1400 U m drehungen je m in u n d 2 m T rom m eldu rch m esser m it elek trisch er E in rich tu n g und v olla u tom a tisch er Steuerung fü r einen D urchsatz v o n 40 bis 50 m 3/h etwa 30 000 RM . D ie A n reich e ru n g des M anganschlam m es nach diesem V e r ­ fahren läßt ein e ganze R eih e v o n V o r t e i l e n e r­

w arten, zunächst ein e Entlastung der Läuterung, eine S teigerung der M anganausbeute, ein günstigeres V e r ­ hältnis v on M angan zu Eisen u n d P h osp h or, geringere T ran sportk osten des K on zen trates u n d b eim Sintern B rennstoffersparnis. Es sind w eitere V ersu ch e im G ange, um festzu stellen, ob das V e rfa h re n auch auf andere Erze m it E r fo lg angew endet w erden kann.

Zusam m enfassung

D ie V orgä n ge beim A b s e t z e n v on Schläm m en in ruhender Flüssigkeit w urden n ach dem G esetz von Stokes u ntersucht. Schläm m e m it h öh erem F eststoff­

gehalt klären sich langsam er als solch e m it w eniger F eststoffen. D er G ehalt an F eststoffen in d er Schlam m ­ phase v o n T rü b en m it versch ied en h oh em F eststoff­

gehalt ist zunächst etw a gleich g ro ß , später ergeben Schläm m e m it h öh erem F eststoffgeh alt dich tere Schläm m e, brau chen also v erh ältnism äßig geringeren Schlam m teichraum . In E i n d i c k e r n b ew irk t eine

618 Stahl und Eiseii O. H. L ehm ann: D ie H erstellung von rollend em Eisenbahnzeug 64. Jahrg. Nr. 38

langsam e R ührung nur b ei Schläm men m it m ehr als 150 g F eststoff je L iter eine Beschleunigung der K läru ng, b e i F eststoffgeh alten unter etwa 100 g je L iter dagegen nicht. Durch die B ew egun g im E indicker w ird die Schlam mphase erst nach längerer V erw eilzeit des Schlammes im E indicker dichter.

N ach U ntersu ch u ngen ü b e r die W irk u n g v o n K l ä r - z e n t r i f u g e n kann in diesen auch bei h ohen F est­

stoffgeh alten d er E rzschläm m e eine v ö llig e K läru n g in

einem Gang erzielt w erden. Ein K a l k z u s a t z v o r der Schleuderung brachte keinen V o rteil, dagegen f ö r ­ derten geringe K alkzusätze n a c h der Schleuderung die K lärung sehr wirksam . D ie in der Z en trifu g e ab­

gesetzten Schlämme hatten einen F e u c h t i g k e i t s ­ g e h a l t von 30 bis 40 % und waren stichfest. In einem S on derfall, bei dem der F eststoff noch etwa 17 % Man- gan enthielt, w urde in der U eberlau fsch leu der auch eine M e t a l l a n r e i c h e r u n g des Niederschlages erzielt.

Sch m iedepresse n ich t v on B elang. B eim A u fw e iten im offen en K a lib e r m uß je d e n ­ falls v om betrieb stech ­ nischen Standpunkt aus g e ­ sehen ein k om p lizierteres M aschinenaggregat in G e­

stalt des versch iebbaren Schlittens m it den ü ber m ehrere U ebersetzungen an­

getrieben en Q uerw alzen in K a u f genom m en w erden, w elches — an vielen Stellen V e rsch leiß u n terw orfen — N a ch stellm öglich k eiten er­

fo r d e rlich m acht.

Im folg en d e n w erden zw ei A u sfü h ru ngsarten von A u fw eitw alzw erk en m it ge­

schlossenem K aliber gezeigt, v on denen w iederum die zw eite A u sfü h ru ng seit einer R eihe v on Jahren in D eu tsch ­ land und E ngland läuft. Das im Bild 11 dargestellte V o r ­ w alzw erk nähert sich schon in seiner G esam tanlage den

F ertigw alzw erken . D ie an getrieben e In nen w alze nim m t den gestauchten und geloch ten R ing auf, w ährend die als Sch leppw alze ausgebildete D ru ck w alze das K aliber sch ließt. In A n betra ch t d er starken V erform u n gs-

Bild 12. Radreifen-Vorwalzwerk.

w ird du rch seitlich e Fü hru ngsrollen gehalten, um ein Ausschlagen und P en deln zu verm eiden (B ild 1 3 ). V e r ­ sch iebetisch und seitlich e Führungsrollen w erden hy- .draulisch angestellt.

D ie H erstellung von rollendem E isenbahnzeug, b eson ders von Radreifen, R adsch eiben und Vollrädern

V o n O t t o H e i n z L e h m a n n — (F ortsetzu ng von Seite 603)

arbeit, die beim A u fw e iten geleistet w erden m uß, er­

fo rd e rt die dargestellte A usführung neben gut k a lib rier­

ten W alzen ein en gut zentrisch v o rg e loch te n R ing mit v org e p reß tem Spurkranz, um ein Steh en bleiben der Sch leppw alze zu verm eiden.

D ieser N ach teil w ird in dem im B ild 12 dargestellten W a lzw erk durch den A n trieb beid e r W alzen beh oben .

D er E inzelantrieb der W alzen in R a d ­ reifen-W alzw erken stellt zw ar eine Seltenheit dar, ist je d o ch w egen der V e r ­ form ungsarbeit, die von dem W alzw erk verlangt w ird, eine sehr gute Lösung.

A llerd in gs liegen die A n sch affu ngskosten der langsam laufenden S on derm otoren m it den elek trisch en N eb en ein rich tu n ­ gen erheblich über denen d er norm alen W alzw erksm otoren . Das W a lzw erk hat eine festgelagerte In n en w alze, auf w elch e der vorg esch m ied ete R in g au f­

gehängt w ird. D ie in der senkrechten Ebene versch iebbare A u ß en w a lze w ird nach oben gefahren, drü ck t den R ing gegen die Innenw alze u n d sch ließ t das Radreifen-Vorwalzwerk K aliber, w o ra u f das A u sw alzen des Rin- mit geschlossenem Kaliber, ges beginnt. D er senkrecht stehende R ing Das Aus- o d e r A u fw a lzen von R a d re ifen im offenen

K a lib e r d ü rfte d er A b sich t entsprungen sein, den letzten V orga n g au f d er Sch m iedepresse, das A u f-B reite- D rü ck en des gestauchten R inges auszuschalten, um eine h öhere Leistung an der Presse zu erzielen. D ie v e r ­ hältnism äßig geringe V erform u n g sarbeit d er Q uer­

w alzen ist gegen ü b er dem A u f-M aß-P ressen unter der

21. Sept. 1944 O. H . Lehm ann : D ie H erstellung von rollend em Eisenbahntseug Stahl und Eisen 619

Im F ertigw a lzw erk erhält der R a d re ifen nunm ehr sein en dgü ltiges P rofil sow ie den fertig en D urchm esser.

W ährend bei der B etrach tu n g d er V orw a lzw erk e noch gru ndsätzlich e U n terschiede in der B auart zu beobach ­ ten w aren, so besonders in d er Lage d er W alzeben e, w erden fü r die F ertigw a lzw erke zum A usw alzen von Straßenbahn-, W agen- u n d L o k o m o tiv re ife n und R ingen fast au ssch ließlich W alzw erk e m it w aagerech ter W alzeben e gebaut und ben u tzt. D ie E in zw eck -W alz­

w erke, auf denen nur S traßen bah n radreifen oder Flansch ringe und d ergleich en gew alzt w erden , sollen später n och kurz erw ähnt w erden . D ie ein zeln en W alzw erk e sind sow ohl in der G esam tanlage als auch in den w esen tlich en T eilen fast ü berein stim ­ m end gebaut. Das im B ild 15 dargestellte F ertig w a lz­

werk hat einen^ in einem geschlossenen k rä ftig en R a h ­ m en v erfa h rba ren S ch litten , d er die D ru ckw alze trägt.

D er b ew eg lich en D ru ck w alze gegen ü ber lieg t in festem Lager die K ön igsw elle m it d er P rofilw alze. D ie V e r ­ sch iebu n g des D ru ckw alzensch litten s geschieh t h ydrau ­ lisch du rch den am E nde des R ahm ens liegen den D ruck­

w asserkolben. K o lb en m itte und D ru ckw alzen m itte lie­

gen in ein er E bene, so daß beim A usw alzen eines R e i­

fens m it sym m etrischem Q uerschnitt je d e zusätzliche

Belastung der Sch litten fü h ru n g fo r tfä llt. B eim A u s­

w alzen eines R a dreifen s w ird die durch die etwas k on ische F orm des R eife n s en tstehen de K ra ft den S ch litten leich t anheben. G egen ü b er den alten A u s­

führungen von R eifen -F ertig w alzw erk en ist der Drudc- w alzen sch litten sehr breit gelagert, so daß die heim A rbeiten au ftreten d en S eiten krä fte, in folg e der großen E n tfernu n g der F ü hru ngsfläch en v on ein an der, sehr günstig aufgenom m en w erden . D ie seitlich en Führungs­

rollen sind in starken W in k elh ebeln gelagert, die w ie ­ derum durch lange, senkrechte A ch sen gefü h rt w erden.

A u ch h ier hat man die frü h e r g ebräu ch lich e A n o r d ­ nung verlassen, bei w elch er die F ü hru ngsrollen in S ch litten gelagert w urden, die m ittels Sp ind eln, K e g e l­

u nd S ch raubenräder bew egt w urden. D iese alte A n ­ ordnu n g w ar fortw äh ren d er V ersch m u tzu ng durch W a lzzu n d er und W asser ausgesetzt u nd erh eb lich em V e rsch leiß u n terw orfen . F ü hru ngsrollen und W in k el­

hebel w erden ü ber Spindeln durch H and od e r e lek ­ trisch verstellt, w ob ei die fü r die V erstellu n g n otw e n d i­

gen M asch in enelem ente außerhalb der V ersch m u tzu ngs­

zone an gebracht sind (B ild 16 ).

E ine w eitere W alzw erksau sfü hrun g zeigt B ild 17.

H ier liegen D ru ck zylin d erm itte und D ru ck w alzen m itte je d o c h n ich t in ein er Ebene. D u rch die lange A us­

fü hrun g des Schlittens und die L agerung in der S ch lit­

ten fü h ru n g sollen die au ftreten den K ip p m om en te zum größten T eil au fg eh ob en w erden. D ie Fü hru ngsrollen liegen in W in k elh ebeln . D ie A n stellu n g der R ollen geschieht v on H and o d e r elektrisch . D urch geeign ete Bild 14. Zweikaliber-Walzwerk für Radreifen.

D urch die Zusam m enlegung zw eier A rbeitsvorgä n ge auf ein W a lzw erk sinkt naturgem äß die L eistu ngsfähig­

keit. A u ß erd em ist m it dieser W alzw erksart eine g e­

w ich tsm äßige V erg röß e ru n g des W alzen parks v erb u n ­ den. V iele R e ifen sorten k ön n en im gleich en V ork a lib er au fgew eitet w erden und ben ötig en dann n ur das b e ­ son dere F ertig k aliber, w ährend beim Z w eikaliber-W alz- w erk das F ertig k aliber stets mit dem beson d eren V o r ­ k aliber v erb u n den ist.

Eine Z w i­

schenlösung fü r das A u fw eiten und F ertigw al­

zen von R ad­

re ife n ist das M ehrkaliber-, in sbeson dere das Z w eik a li­

ber - W alzw erk ( Bild 14 ). H ier sind V orw a lz­

w erk und F er­

tigw alzw erk in ein er A nlage verein igt. Die gesamte A n ord- Radreifen-Vorwalzwerk; Walzstellung. „ UI1g en tsprich t

der eines F er­

tigw alzw erkes. D ie K önigsachse ist v erlängert zur A u f­

nahm e des V o r- und F ertigprofils, d er D ru ck sch litten ist mit ein er H eb e v orrich tu n g versehen , die es er­

m ög lich t, daß m it d er D ru ck w alze im oberen K a ­ lib e r vor- u nd im u nteren K a lib e r fertig gew alzt w ird.

Längsschnitt

620 Stahl und Eisen O. H . Lehm ann: D ie H erstellung von rollendem Eisenbahnzeug 64. Jahrg. Nr. 38

Schnitt A-B Schnitt C-D

Bild 15. Badreifen-Fertigwalzwerk.

v orzeitig en W a lzen versch leiß und G ratbildu ng an den R e ifen . D er D ru ckw alzensch litten w ird durch den in seiner A ch se liegen den P reßw asserk olben gegen die K aliberach se v er­

fah ren , w äh ren d die R ü ckzu g zylin d er, die bei den vorgenann ten W alzw erken h in ter dem D ru ck zy lin d e r lagern, h ier an dem nach unten gehen den A rm des Schlittens an gebracht sind.

D ie F ü hru ngsrollen sind in W in kelarm en ge­

lagert. U eb er lange Spindeln sind auch h ie r die v o r ab fallen dem Z u n d er zu schützenden T eile außerhalb der V ersch m u tzu ngszon e an­

g ebrach t; die A n stellu n g der R olle n geschieht v o n H and o d e r elektrisch . D ie Führungsrollen lau fen m it dem g rö ß e r w erden den R e ife n selbsttätig zu rü ck (B ild 2 0 ), so daß sch on a u f dem W a lzw erk selbst ein genaues R u n dw alzen des R e ifen s erfolgt.

A n ord n u n g der U ebertragu ngselem en te an den Anstell- spindeln soll erreich t w erden , daß sich die Führungs­

rollen selbsttätig nach dem w achsenden R in g d u rch ­ m esser einstellen. A u ch bei diesem W a lzw erk sind die em p fin dlich eren T e ile aus der V ersch m u tzu ngszon e h erausgen om m en, um u n n ötigen V ersch leiß zu v erm ei­

den (B ild 18).

' In B ild 19 w ird n och eine w eitere B auart eines R a d ­ reifen -F ertigw alzw erk es gezeigt. D e r b r e ite D ru ck ­ w alzen sch litten ist h ier in k re u zk op fä h n lich en F ü h ­ rungsstücken m ittels G elen kb olzen gelagert, so daß eine einseitige B eanspruchu n g d er S ch litten fü h ru n g w äh­

ren d des A rbeitsvorga n ges verm ieden w ird. D ie b e ­ sonders breite L agerun g d er K re u z k ö p fe im W alzen ­ rahm en verm in d ert a u ß erord en tlich das K ip p e n des Schlittens in seiner A rbeitsach se und v erm eid et dadurch

B ild 16. K adreifen -F ertigw alzw erk. B ild 17. K adreifen -F ertigw alzw erk.

21. Sept. 1944 O. H . Lehm ann: D ie H erstellung von rollend em Eisenbahnzeug Stahl und Eisen 621

Bild 19. Zusam m enstellung des Einkaliber-R ingw alzw erkes.

Bild 18. Radreifen-Fertigwalzwerk.

D ie drei B auarten von F ertigw a lzw erken , die v o r ­ hin besch rieben w ord e n sind, zeigen d eu tlich ein h eit­

lich e G edan ken in d e r K on stru k tion . V o n der A n ­ fü hrun g w eiterer E in zelh eiten , w ie Lagerung, Schm ie­

rung, K üh lu n g, M eß vorrich tu n gen und Steuerungen, sei A b stan d genom m en , da die B eh an dlu n g im R ahm en dieser A u sfü h ru n g zu w eit gehen w ürde. D er A n trieb d er V o r- und F ertigw a lzw erke e r fo lg t heute au ssch ließ­

lich elek trisch , w o b e i zum eist regelbare G leich strom ­ m o to re n v erw en d et w erden , die ü ber ein V org eleg e mit d e r H au ptachse des W alzw erk es g e k u p p elt sind. Je nach der G röß e des W alzw erk es o d e r dem W a lz­

program m w erden M otoren v on 500 bis 1200 PS v er­

w endet.

Im w eiteren Fertigungsgang gelangt d er R a d reifen , d er auf dem F ertigw alzw erk seine en d gü ltige F orm im P r o fil und D urch m esser erhalten hat, n un m eh r zur Z e n trierp resse (B ild 2 1 ), au f w elch er er genau rund g ep re ß t w ird. D ie heutigen B auarten der F ertigw a lz­

w erke m it den genau arbeiten den Z en trie rro lle n machen zum eist die B en u tzu ng einer beson d eren Z entrierpresse

Bild 20. Einkaliber-Walzwerk für Radreifen.

überflüssig. D u rch W ä rm feh ler, V ersch leiß an den Z en trierro lle n u nd d ergleich en k ön n en je d o ch F eh l­

w alzungen en tstehen , die au f d er Z en trierpresse aus­

geglich en w erden k ön n en . Sie w ird deshalb auch in den n eu zeitlich ein gerich teten W alzw erk en stets ange­

troffen. Sie besteht aus ein er k reisförm ig en P latte, an w elch er eine h ydrau lisch e Presse aufgehängt ist, deren

Schnitt E-F

Schnitt A -ß

Schnitt C-D

622 Stahl und Eisen O. H. L ehm ann: D ie H erstellung von rollendem Eisenbahnzeug 64. Jahrg. Nr. 38

D ie n unm ehr fertiggestellten R eife n gelangen zum Erkalten in A u sgleich sgru ben , die je nach der b etrieb ­ lich en Eigenart beh eizbar od er n ich t beh eizb a r aus­

gefüh rt w erden. V ie lfa ch w erden auch ahhebbare oder verfa h rba re B lech hauben angew endet, u nter denen die R e ifen , langsam und v o r Z u g lu ft, beson d ers v o r ein ­ seitiger A bk üh lu ng, geschützt, erkalten k ön nen . In der Z u rich terei w erden die R e ife n zum eist m ittels P re ß ­ lufthäm m er entgratet, m aßlich gep rü ft und gew ogen.

R e ifen , die sich beim E rkalten etwas v erzog en haben, w erden unter R u n drich tpressen kalt nachgerich tet.

U eber die W ärm ebeh an dlu ng von R a d reifen w ird im letzten A bsch n itt berichtet.

Bild 21. Zentrierpresse für Radreifen. Bild 24. Radreifen-Fertigwalzwerk für kleine Radreifen.

K o lb e n am A rbeitsen d e ein K eilstü ck trägt. D urch die B ew egung des K olb en s w ird das K eilstü ck in bew eglich e K reisabsch n itte gepreßt, die auf der P reßpla tte bew eg ­ lich an geordn et, dem In nen du rch m esser des R eifens

en tsp rechen und nun dem R e ifen die genau runde F orm geben.

D er R e ife n gelangt dann zur Stem pelpresse ( B ild 2 2 ) o d er zum Stem pelham m er, au f w elch er die v o rg e ­ schriebenen Z eich en ein gep reßt od er eingeschlagen w erden. E inzelne W erk e ben u tzen nach dem Stem peln eine F lach rich tpresse, um R eife n , die m öglich erw eise heim W alzen od er Stem peln verk an tet w urden, zu richten.

Bild 22. Radreifen-Stempelpresse.

In den B ildern 23 und 24 w erden n och zwei A u s­

führungen von K lein ra d reifen -W a lzw erk en gezeigt, die zum Ausw alzen von R a d reifen fü r Straßenbahnen, B erg ­ w erke usw. sow ie von k lein en P rofilrin gen gebraucht w erden. Bei beiden Bauarten w urde das W alzen in w aagerechter W a lzeben e verlassen. (Schluß folgt.)

Bild 23. Stellendes R adreifen -W alzw erk.

21. Sept. 1944 Umschau Stahl und Eisen 623

U m schau

> . \ Randschüttung

V erbesserungsmöglichkeiten

für die Begichtungseinrichtung handbedienter Gaserzeuger

Ueber die häufig festzustellenden Mängel der Begichtung hei handbedienten Gaserzeugern haben wir bereits mehrfach berichtet1).

Bild 1 zeigt eine Neuausführung eines Kohlentrichters, deren Kennzeichen in der starken Einschnürung der Einfüll­

öffnung besteht. Kohlenaufnehmcr dieser Art werden seit langem bei Kübelbegichtung verwendet. Der Begichtungs­

kübel ist unten trichterförmig eingeschnürt, ihm paßt sich also die eingeschnürte obere Oeffnung des Kohlenaufnehmers an. Derartige Begichtungseinrichtungen werden hauptsäch­

lich auf Gaswerken angewendet, wo Koks vergast wird und deshalb nicht so oft gegichtet zu werden braucht.

Aus Gründen der Vereinheitlichung werden derartige Kohlenaufnehmer neuerdings auch für Gaserzeuger geliefert, in denen bitumenreiche Kohlen vergast und unmittelbar aus darüberliegenden Bunkern eingefüllt werden. Der Vorteil der

in Bild 1 dargestellten Bau­

art soll darin bestehen, daß die Aufnahmeöffnung und der kleine Abschlußdeckel sich nicht mehr so leicht verziehen und hierdurch ein dichterer Verschluß ge­

währleistet ist, also weniger Gasschwaden austreten sol­

len. Statt dessen ergeben sich aber verschiedene Nach­

teile. Ein solcher Nachteil besteht z. B. darin, daß ein Teil der Kohlen an der engen Aufnahmeöffnung vorbeifällt und sich auf dem Gaserzeuger ansammelt.

Bei Steinkohlen Verga­

sung ist es notwendig, mög­

lichst oft zu gichten, min­

destens alle 10 min. Werke, die ihren Gaserzeuger­

betrieb gut pflegen, sind sogar dazu übergegangen, alle 3 min zu gichten. In diesem Zusammenhang er­

geben sich Nachteile dadurch, daß derartige Teilfüllungen in dem großen Behälter leicht einseitig zu liegen kommen und einseitig in den Gaserzeuger fallen. Die Verteilung und die Menge der eingeführten Kohle sind im Kohlen­

aufnehmer nicht zu sehen, weil die infolge der Undichtheit des Streukegels austretenden Gasschwaden die eingeschnürte obere Oeffnung ausfüllen und jeden Einblick unmöglich machen.

Man hilft sich, um eine gleichmäßige Zuführung der Kohlen in 5-min- oder (bei Halblast) in 10-min-Abständen und eine gleichmäßige, einseitige Schüttung vermeidende Verteilung im Trichter zu gewährleisten, dadurch, daß man die Kohlenmenge mit der Schaufel abzählt und einfüllt.

Hierbei geht aber der einzige bereits erwähnte Vorteil die­

ser Ausführung durch längere Dauer der Einfüllung ver­

loren, da in dieser Zeit bei weitem mehr Gas aus dem offenen Kohlenaufnehmer austritt, als zwischen den Füllun­

gen aus einem gewöhnlichen, d. h. oben nicht eingeschnür­

ten Behälter entweichen kann. Außerdem nimmt das Ein­

füllen mit der Schaufel viel zuviel Stocherzeit in Anspruch.

Die Stocher sollen durch S t o c h e n das Brennstoffbett in gleichmäßigem Zustand halten. Bei der beschriebenen Fiill- weise bleibt aber dem Mann hierfür kaum noch Zeit; es erhöht sich also mindestens der Aufwand an Arbeitskräften.

Außerdem ist diese Füllungsweise gesundheitsschädlich, weil der Mann, der die Füllung des Kohlenaufnehmers besorgt, viel zu lange und zu unmittelbar der Einwirkung der aus­

tretenden Gasschwaden ausgesetzt ist.

Faßt man alles zusammen, so ergibt sich, daß der an­

geführte Vorteil der oberen Einschnürung des Kohlen­

aufnehmers durch die N a c h t e i l e des zu großen Raum­

inhaltes des Behälters und des zu großen Durchmessers des

•) N e u m a n n , G .: Arch. Eisenhiüttenw. 16 (1942/43) S. 201/03 (Wärmestelle 312 u. Stahlw.-Aussch. 409); Stahl u.

Eisen 64 (1944) S. 257.

Bild 1.

Mangelhafte „Verbesserung“ ; Nur Binlauföffnung (oben) ver­

kleinert. Kohlenkasten und Auslauf trichter unverändert, viel zu groß. Verteilerkranz fehlt. Folge: Randschüttung.

Starke Erschwerung von Kurz- und Teilschüttungen.

Streukegels mehrfach übertroffen wird. Der Streukegel ver­

zieht sich um so mehr und läßt um so mehr Gas durch, je größer er ist.

Bereits an anderer Stelle2) wurde darauf hingewiesen, daß man die Nachteile der gewöhnlich viel zu großen Kohlenaufnehmer durch Einbau eines kleineren E i n s e t z - t o p f e s aus Blech vermeiden kann. I ij Bild 1 ist dieser Vorschlag durch Strichelung angedeutet.

Bild 2 zeigt einen anderen Vorschlag für einen gewöhn­

lichen, d. h. oben nicht verengten Kohlenaufnehmer. Der E i n s e t z t r i c h t e r ist doppeletagenförmig, um je nach Bedarf sowohl 50- als auch 100-kg-Füllungen genau alt­

messen zu können. Der gußeiserne Behälter faßt dagegen in der üblichen- Ausführung das 7- bis lOfache von dieser Menge, eignet sich also, ebenso wie der große Streukegel ohne Einsetztrichter, gar nicht für die häufige Kohlenaufgabe in kleinen Mengen.

Die linke Seite des S t r e u k e g e l s zeigt die übliche Ausführung. Der nach unten verlängerte Streukegel hat einen Flansch, der eine als Wärmeschutz dienende Aus­

mauerung tragen soll. Eine tragende Bodenplatte fehlt ge­

wöhnlich. Die Ausmauerung fällt bald heraus, und die Ver­

längerung des Streukegels nach unten mitsamt dem Flansch hat nur die Wirkung, daß stärkere Erhitzungen und Ver­

ziehungen zustande kommen. Richtig ist es; den Streukegel, so kurz wie möglich zu machen und ihn durch eine be­

sondere, die Wärmestrahlung und die Wärmedehnungen auf­

nehmende Bodenplatte abzuschließen (vgl. Bild 2, rechte Seite), wobei der Zwischenraum zum Schutz des Strcukegels mit Kieselgur ausgefüllt wird. Auf diese Weise läßt sich ein Verziehen und Undichtwerden des Streukegels am sichersten verhüten.

Bei Neuanlagen sollte man darauf achten, daß der Kohlenbehälter v o n v o r n h e r e i n einen nicht zu großen Fassungsraum und auch der Streukegel einen nicht zu großen Durchmesser hat. Der Fassungsraum sollte nur so groß bemessen sein, wie es für eine 15-min-Füllung nötig ist, nicht größer. Eine weitere Verengung durch einen Einsetz­

topf gemäß Bild 2 empfiehlt sich.

Schnitt A-B

Spezifischer Laderaum 7,2

Hilfseinsatz für wahlweise SO-oder 100kg--

5 - " 10min- Schiittungen

Einsatz für 50kg- = 5mm- Schüttungen

Aussparung für den Hebe!

j. bessere Ausführung

¿esStreukegels

schlechtere Ausführung vier -oder mehrteiliger des Streukegels Vertederkranz

Bild 2. - Kohlentrichter-Einsatz. Streukeg>el und mehrteiliger V erteilerkranz.

An anderer Stelle3) war ein mehrteiliger V e r t e i 1 e r - k r a n z beschrieben worden. Diese auf einem Werk aus­

geführte Verbesserung wurde Anfang Mai in Betrieb ge­

nommen; sie hat sich dabei aus den früher angeführten Gründen so bewährt, daß jetzt die übrigen acht Gaserzeuger damit ausgerüstet werden.

Der Verteilerkranz sollte bei keinem Gaserzeuger fehlen.

Die Art der Befestigung des Verteilerkranzes richtet sich nach der jeweiligen Ausführung des Behälteruntersatzes (vgl. Bild 2 und Fußnote 3). Wesentlich ist nicht

2) Arch. Eisenhüttenw. 16 (1942/43) S. 202.

3) Stahl u. Eisen 64 (1944) S. 257, Bild 2.