, GLÜCKAUF
Berg- und Hüttenmännische Zeitschrift
Nr. 43 21. Oktober 1916 52. Jahrg.
Der Eisenerzbergbau in Nordwestfrankreich.
V on B argassessor D r. F . F r i e d e n s b u r g , ■/.. Z. H e risa u (Schweiz).
(F o rtse tz u n g .) D e r B e r g b a u .
Bei dem ungleichm äßigen V erhalten der L agerstätten im Einfallen und in der M ächtigkeit, schließlich auch in der F estigkeit des Lagers und des Nebengesteins h at sich ein allgemein anw endbares A bbauverfahren nicht herausbilden können; auch sind die E rfahrungen hierfür im H inblick auf die bisherige kurze D auer des B ergbaus noch rech t gering. D a ferner im allgemeinen n u r un
bedeutende Schwierigkeiten zu überw inden sind, handelt es sich in der H auptsache um einfache, wenig Be
m erkensw ertes bietende Anlagen.
Die A usrichtung erfolgt in dem hügeligen Gelände in der Regel zunächst durch Stollen, d iem eist un m ittelbar im Lager selbst von T aleinschnitten aus angesetzt werden können. Die w eitere Verfolgung der Lager
s tä tte n geschieht in den wenigen Fällen, in denen der Bergbau bereits u n ter die Stollensohle vorgedrungen ist, durch B lindschächte, die m eist tonnlägig im Lager selbst abgeteuft werden. In m ehrern Fällen b ra ch te m an auch u n m ittelb ar vom Tage aus Seigerschächte nieder.
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A bb. 7 . K a m m e rb a u a u f dem B e rg w e rk M a y -su r-O rn e.
D er eigentliche Abbau (s. die Abb. 7 — 9) erh ält durch die verhältnism äßig hohe F estigkeit des Neben
gesteins und das fehlende Fallen von Bergen beim A bbau sein kennzeichnendes Gepräge. Die Gewinnung erfolgt daher in der Regel ohne Bergeversatz, zum al auch die Oberfläche kaum irgendwo besondere R ück
sichtnahm e erfordert. Die starke Verkieselung der Schiefer im Hangenden g e sta tte t die dauernde Offen
haltu n g recht erheblich großer Räum e. Infolgedessen ist das bevorzugte A bbaüverfahren eine A rt K am m erbau,
bei der das Lager streichend durch b reite A bbaustöße hereingewonnen wird. Die B reite der-A bbaustöße und der zwischen ihnen stehenbleibenden Sicherheitspfeiler richtet sich nach der M ächtigkeit des Lagers sowie der F estigkeit des Hangenden u nd schw ankt in ' weiten Grenzen. In der Regel werden die streifenförm igen Sicherheitspfeiler zum Teil noch nachträglich schwebend verhauen, so daß der endgültige A bbauverlust nicht allzu groß ist. In einem vom Verfasser beobachteten Fall auf dem Bergw erk L a F errR re-aux-E tangs betru g der A bbauverlust allerdings u n ter ganz ausnahmsweise günstigen U m ständen kaum 4% der anstehenden E rz
m engen (s. Abb. 8). Im m erhin d ürfte hier tro tz der
- 2S0m ■ . ü i
~f5m -
2m - - y
A bb. 8. B e e n d e te r k a m m e r b a u a u f dem B erg w erk L a F errie rc-av ix -E tan g s.
außerordentlichen Zähigkeit und W iderstandsfähigkeit des Hangenden bei fortschreitendem Abbau ein Herein
brechen in größerm oder kleinerm Um fang unver
m eidbar sein. In einigen Fällen, z. B. zeitweise auf dem Bergwerk M ay-sur-Orne, sind die leeren R äum e m it Bergen versetzt worden, die in besondern Bergemühlen im H angenden oder über Tage in Steinbrüchen ge
wonnen wurden. Bei den Gruben, die zu dem neuen Hochofenwerk von Caen gehören, ist die Verwendung des Schlackensandes als Versatz, w ahrscheinlich u nter Anwendung des Spülveriahrens, in A ussicht genommen.
Die Hereingewinnung erfolgt in dem h arten Erz wohl durchweg m it Zuhilfenahm e m aschinenmäßiger B ohrarbeit. Meistens wird P reßluft verw endet, die häufig erst u n ter Tage m it zugeführter elektrischer K raft erzeugt wird. Wo das Einfallen zu steil ist, um ein A rbeiten vom Liegenden aus zu gestatten , werden kleine hölzerne Gerüste aufgeiührt. Im übrigen ist die Ver
w endung von Zim m erung aus den geschilderten Gründen nu r gering. Als Sprengstoff dient stets D yn am it. Die
902 G l ü c k a u f Nr . 43 F örderung leidet infolge der geschilderten V orrichtungs
verfahren m eist an zahlreichen Unterbrechungen. Auf den großem W erken w ird die Pferdeförderung in den H auptstrecken im m er m ehr von Lokom otiven (meist elektrischen) verdrängt.
Die W asserhaltung ist m eist ein
fach, da die Teufen u n ter den Stollensohlen bisher n u r gering sind.
Im m erhin betragen die zu hebenden Mengen verschiedentlich m ehrere K ubikm eter in der Minute. Bei den A ufschließungsarbeiten des Bergwerks Perrieres w urden sogar ^ zeitweilig 9 cbm /m in gehoben.
Ebensow enig schwierig ist die W etterführung, d a die zahlreichen Tagesöffnungen u nd die stark e U n
ebenheit der Oberfläche die An- . wendung natürlichen W etterzuges in weitem Um fang gestatten,
A u f b e r e i t u n g . A bb. 9. P ro fil d u rc h
. den K a m m e rb a u im
Die Roteisenerz führenden Lager- steilen Flügcl des teile liefern ein absatzfähiges E r- Bei.gwerksSt R zeugnis ohne weitere Aufbereitung.
Etw aige tau be Einschlüsse werden in den A bbauörtern selbst von den H auern ausgehalten, über Tage gehen diese Erze ohne weiteres zu r Verladung. Dagegen be
dürfen die karbonatischen Erze der R östung. Sie erfolgt in 8 - 1 0 m hohen Schachtöfen in gleicher Weise wie allerorts die B ehandlung dieser Erze. An der Gicht wird das Roherz m it 1 % Steinkohle, m eist A nthrazit aus Südwales, aufgegeben; der D urchsatz b eträgt auf einen Ofen 40 — 80 t in 24 st. D a das E rz stets dicht ist, nicht kristallinisch, zerspringt es wenig im Feuer, sondern liefert große, poröse Stücke. Im m erhin fallen bereits bei der bergm ännischen Gewinnung nicht unerhebliche Mengen Erzklein (durchschnittlich 10% des Llaufwerks), deren V erw ertung großen Schwierigkeiten begegnet.
Auf einigen W erken w ird das Erzklein vor oder nach dem R östen abgesiebt und auf die H alde gestürzt.
Versuche zur V erw ertung durch Agglomerieren sind im Gange. A uf ändern G ruben geht das Erzklein unge
trennt m it dem Stückerz zum Hochofen; allerdings setzt es den Verkaufsw ert herab.
V e r h ü t t u n g .
In frühem Jah rh u n d erten versorgten die auf dem Ausgehenden der E isenerzlagerstätten umgehenden Gräbereien eine große Zahl von kleinen Schmelzwerken im L ande selbst, die im Laufe des neunzehnten J a h r
hunderts säm tlich eingegangen sind. Die V e rh ü ttu n g - erfolgte seitdem n u r noch im A usland und in dem nord
ostfranzösischen Kohlen- und Industriebezirk (D eparte
m ents N ord und P as de Calais), wo das E rz zusam m en m it M inette u n d eingeführtem ausländischem E rz ver
schmolzen wurde.
E rst in neuester Zeit ist der Gedanke wieder auf
getaucht, die E rze im Lande selbst zu v erh ü tte n ; die Erw ägungen, die zu diesem E ntschluß führten, gelangen
sp äter bei der B ehandlung der w irtschaftlichen Fragen zu r E rörterung. G eplant ist die Verschm elzung von verhältnism äßig geringwertigem E rz aus der Mulde von Perrieres, bei dem durchschnittlich auf einen E isen
gehalt von 44 % bei 20 - 24 % Kieselsäure und 0,5 - 0,7 % P hosphor gerechnet werden kann (abgeröstetes karbo- natisches Erz). Man erw artet ohne den Zuschlag frem der Erze ein Roheisen m it m ehr als 1 % Phosphor und 0,42 % Mangan.
D ie H ü ttenanlage ist im B au in der Nähe von Caen, nördlich von der S ta d t, zwischen der O m e und dem zum Meere führenden K anal. U n m ittelbar neben dem Fluß stehen m ächtige K alklager an, die den erforder
lichen Zuschlag liefern sollen. Z unächst werden zwei Hochöfen m it einer Tageshöchstleistung von je 400 t errichtet, so daß die jährliche G esam tleistung der A n
lage 250 000 - 300 000 t Roheisen betragen wird. Zwei ebenfalls im B au befindliche K oksofenbatterien m it Gewinnung der Nebenerzeugnisse liefern den Koks.
Die w eitere V erarbeitung des Eisens soll in M artinöfen ’ erfolgen u nd w eiterhin in einem elektrisch angetriebenen Walzwerk. Die gesam te Anlage wird nach jeder R ich
tu n g neuzeitlich un d aus einem Guß hergestellt; ihre In betriebnahm e w urde vor 1916 nicht erw artet.
A r b e i t e r v e r h ä l t n i s s e 1.
Die Gruben liegen säm tlich in einer wohlhabenden, bisher fast ausschließlich L andw irtschaft treibenden Gegend. Infolgedessen ist an billigen A rbeitskräften Mangel, und die W erke sind in großem U m fang ge
zwungen, A rbeiter von ausw ärts heranzuziehen. Anfang 1912 w ar reichlich ein F ü n ftel der Gesam tbelegschaft Ausländer, m eist Italiener, Spanier und Griechen;
auch M arokkaner werden beschäftigt und bew ähren sich.
Seit dem genannten Z eitp un kt w ird der A nteil der A us
länder sicherlich noch erheblich gewachsen sein. D er D urchschnittslohn der A rbeiter u n ter Tage b e trä g t 6 fr täg lich ; die Vollhauer verdienen 7 - 8 fr. Ü ber Tage beläuft sich der D urchschnittsverdienst auf 4 , 5 0 - 5 fr in der Schicht. Die Schicht d au e rt 10 st.
Verunglückungen sind verhältnism äßig selten; sie werden m eist durch Steinfall oder Unfall bei der F örde
rung v eran laß t; auch sind hin u nd wieder schwerere Unfälle durch A bstürzen der A rbeiter in den steilen A bbaubetrieben vorgekommen.
W i r t s c h a f t l i c h e V e r h ä l t n i s s e 3.
E n t w i c k l u n g d e s B e z ir k s . W ie in den m eisten Eisenerzbezirken M itteleuropas ging auch auf den Lager
stä tte n der N orm andie bereits im M ittelalter E rz gewinnung in ursprünglichster Weise um ; die Gegend h a t jedoch niemals größere B edeutung hierbei erlangt.
1 Z. T. a u f G ru n d d e r a m tlic h e n A n g ab en in d e r S ta tis tiq u e de l'in d u s tr ie m in ó ra le e t d es a p p a re ils & v u p e u r en F ra n c e e t en A lg érie p o u r l ’a n n é c 1911.
2 M an ch e E in z e lh e ite n , d e re n F e h le n v ie lle ic h t b e d a u e rt w ird , so llte n d u rc h sc h riftlic h e N a c h fra g e bei d e n s te ts v o n den W e rk sb e lrie b e n g e tr e n n te n k a u fm ä n n isc h e n V e rw a ltu n g e n e rg ä n z t w e rd e n . O e r in zw ischen au sg e b ro e h c n c K rie g h a t d iese A b sic h t z u n ic h te g e m a c h t;
au ß e rd e m ist im H in b lic k a u f die v e r ä n d e r te n V e rh ä ltn isse ein g r ü n d lich eres E in g e h e n a u f die B ezieh u n g en d e r d e u tsc h e n I n d u s tr ie zu dem g e s c h ild e rte n B e zirk u n te rb lie b e n , so w eit n ic h t die Tatsachen b e re its v e r ö ff e n tlic h t w aren.
E tw a bis zum Ja h re 1860 standen kleine Hochöfen in den W äldern im Feuer. Die alten bergbaulichen Ar
beiten, noch heute an den kilom eterlangen Pingen
zügen verfolgbar, beschränkten sich völlig auf das Aus
gehende der L ag erstätten und h a tte n stets n u r die reichen, Roteisenerz führenden Lagerteile zum Ziel.
N am entlich in d er Gegend von St. R em y, bei L a Ferriere- aux-E tangs, Halouze, B ourberouge und M ortäin trifft m an vielfach die Spuren alten Abbaus. In der zweiten Llälfte des neunzehnten Ja h rh u n d e rts tr a t ein stark er Niedergang des B ergbaus ein, der dem Erlöschen der H ütten in dustrie folgte. Diese w ar zunächst durch die Unruhen der großen R evolution auf das schwerste geschädigt worden, und ihre letzten R este erlagen dem englischen W ettbew erb nach der A ufhebung der Eisen
zölle im Ja h re 1860.
Bis zum Ja h re 1875 w ar die Gewinnung von E rz in der N orm andie nicht über den Begriff der Gräberei hinausgegangen; infolgedessen w ar so lange auch keine eigentliche bergrechtliche Verleihung erfolgt. E rs t in dem genannten J a h r w urde auf d er L agerstätte von St. Rem y, der reichsten der Norm andie, Bergwerks
eigentum verliehen. N eun Jah re später erlangte der gleiche U nternehm er die Verleihung des Bergwerks H alouze; alle w eitern Verleihungen erfolgten in den Jah ren 1 8 9 3 -1 9 0 4 . In den letzten Jah ren sind keine Verleihungen m ehr ausgesprochen worden, nachdem die m eisten einigermaßen bekannten Lagerteile durch Bergwerksfelder überdeckt waren. Die neuesten Bolrr- aufschlüsse in der östlichen F ortsetzung der Mulde von May-Mözidon haben bisher noch nicht zu Ver
leihungen geführt.
Die E rzförderung erreichte erst in diesem J a h r
hundert größere Zahlen, nachdem der B au einiger E isen
bahnlinien von Caen aus die notwendigen Verkehrs
anschlüsse gebracht und die hohen Eisenpreise der Ja h re 1900 und 1901 die U nternehm ungslust besonders angeregt h atten . Anfangs beschränkte sich die Ge
winnung auf die Roteisenerz führenden Lagerteile; bald folgte jedoch nach ihrer raschen Erschöpfung nahe der Oberfläche in den G ruben des D epartem ents Calvados, in der südlichsten Mulde, die Inangriffnahm e und Ver- w ertung des K arbonats. Die F örderung an absatz
fähigem E rz (Roteisenstein uncj abgeröstetem K arbonat) entw ickelte sich von 1 9 0 2 -1 9 1 2 folgendermaßen:
J a h r t Ja h r t
1902 162 400 - ■1908 356 800
1903 202 500 1909 426 000
1904 217 400 1910 498 650
1905 258300 1911 619 019
1906 292 500 1912 783 407
1907 326 700
In den Ja h re n von 1 8 7 5 -1 9 0 1 b etru g die jährliche Förderung durchschnittlich etw a 70 000 t. Seit 1875 bis zum F rü h ja h r 1914 haben die Erzlager der N orm andie insgesam t etw a 7% Mill. t Eisenerz geliefert.
Wie die Zahlen deutlich erkennen lassen, ste h t der Bezirk noch in voller Entw icklung. In dem J a h r
zehnt 1903 —1912 h a t sich die F örderung nahezu vervierfacht, und nach dem S tande der A rbeiten auf den H au ptg rub en ist fü r die kom m enden Jah re noch
eine w eitere erhebliche Steigerung-zu erw arten. Ü ber
dies stehen m ehrere leistungsfähige Anlagen vor der Betriebseröffnung. Sobald nach Fertigstellung des Hochofenwerks bei Caen die zugehörigen G ruben in der Mulde von Perrieres ihre volle Förderung aufgenomm en haben, w ird im Verein m it den auch auf den übrigen W erken zu erw artenden Leistungssteigerungen jährlich ein Vielfaches der Gesam tförderung von 1912 erreicht werden.
Folgende Bergw erke sind vorhanden:
Z a h l e n t a f e l 2.
N am e des B ergw erks
Bezeiel inn ig d e r M ulde
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F o rd er m g 19.2
I I == R o t
e isen stein K - K a r
b o n a t (a b g e rö ste t,
t I n F ö r d e r u n g .
1. H a lo ’ize M o rtain -L a P erriè re 1884 1210 130 791 K 2. L a F e r.iè re -
a u x -E ta n g s Mo rtaiu -L a F errić; e 1901 1605 130 135 K
3. S t. R e m y F ala ise 1875 750 125 604 R
4. L a rc h a m p M o rtain -L a F e rriè re 1903 440 103 983 K
5. M ay -su r- *. ' 4
Ö rne M ay-M ézidon 1895 376 81 699 R
6. S o u m o n t P et i iè re s 1902 773 59 984 IC u n d R
7. Ju rq u e s F a la ise 1895 365 54 975 K
8. S t. A ndré M ay-M ézidon 1893 295 51236 1<
9. B o u rb ero u g e Mo ta in -L a F e rriè re 1902 1322 35 000 IC A u ß e r F ö r d e r u n g .
1. M a lto t M ay-M ézidon 1903 430
2. B u lly M jy-M ézidou 1896 402
3. G ouvix P erriè re s 1896 329
4. U rv iile P erriè re s 1896 402
5. P e rriè re s P erriè res 1901 1460
6. B arberÿ* P erriè res 1900 325
7. E s t ées-la-
Cam pag n e P e rriè res 1904 780
8. M o n tp in ço n F a la ise 1902 605
9. O n d eio n tain e F ala ise 1902 559 10. M o rta in 2 M o rtain -
L a F e rriè re 1902 1250
11. M ont-en- M o rtain -
Gé "ora e L a F e rriè re 1903 ■1490 1 H a t z e itw e ilig b e re its g e fö rd e rt (1908 2 t äoo t).
2 L ie ferte 1912 e tw a s E rz b e i d en A u fsc h lie ß u n g sa rb e ite n .
An den die Bergwerke betreibenden Gesellschaften ist ausländisches K ap ital, un d zw ar vorwiegend deutsches, in erheblichem Maße beteiligt. Einzelheiten werden über die Beteiligungen selten bekann t, da die französische Regierung den in F rankreich B ergbau treibenden Aus
ländern große Schwierigkeiten in den W eg zu legen pflegt. Jedenfalls b eh a u p te te P a w ł o w s k i in einem V ortrage1 auf dem Kongreß fü r Bergw erkseigentum in L ü ttic h im Jah re 1912, daß sich von säm tlichen B ergwerksverleihungen der N orm andie n u r zwei in ausschließlich französischen H änden befänden; von den vier größten G ruben sei bei dreien deutsches K a p ital m aßgebend beteiligt. Jedenfalls sind alle V erw altungen rein französisch.
Am bekanntesten u n te r den U nternehm ungen des deutschen K apitals in der N orm andie ist die T ätigkeit
i s. S tahl u. E lsen 1912, S. 1 7 7 0. u
904 G l ü c k a u f Nr. 43 des rheinischen G roßindustriellen T h y s s e n 1. E r
erwarb im Jah re 1909 die Bergwerksverleihungen Soum ont und Perrières in einer Gesam tgröße von 2 233 ha sowie G rundstücke und K alksteinbrüche in der Gegend des Plafens von Caen; hierbei beteiligten sich bereits französische Gesellschaften. Die in "den B ergwerken gewonnenen E rze sollen zum Teil in dem bei Caen zu bauenden Hochofenwerk v e rh ü tte t, zum Teil als R ückfracht gegen die von den Steinkohlen
bergwerken Thyssens zu beziehenden Kohlen nach seinen niederrheinischen H üttenw erken ausgeführt werden. Um die Kohlen frei von der Syndikatsum lage zu erhalten, w ar es erforderlich, daß der A nteil Thyssens an der neugegründeten Société des h a u ts fourneaux et aciéries de Caen m indestens 75 % betrug. Auf D rängen der französischen Regierung, die bei Genehmigung der erforderlichen Anlagen Schwierigkeiten bereitete, m ußte späterhin der A nteil auf weniger als die H älfte herabgesetzt werden. Die V erw altung ist nunm ehr französisch, und auch der A ufsichtsrat w ird zu zwei D ritteln von Franzosen gebildet2.
Von den K a rb o n at liefernden G ruben der Mulde von M ortain-La Ferrière sind m ehrere im B esitz nord
französischer Hochofenwerke.
F r a c h t - u n d A b s a t z v e r h ä l t n i s s e . Säm tliche in A bbau stehende Bergwerke besitzen Eisenbahn
anschluß. Die w ichtigste Linie fü r den Bezirk ist die von Caen über Piers und D om front nach L aval führende V ollbahn, an die teils unm ittelbar, teils durch Neben
gleise die Bergwerke St. André, M ay-sur-Orne, S t. Rerny, Larcham p, H alouze und La F errière-aux-E tangs m it zusam m en drei Vierteln der G esam tfördcrung des Bezirks angeschlossen sind. D as Bergwerk Jurqu es sowie die auf dem Südwestflügel der Mulde von M ortain- La Ferrière bauenden Gruben finden ihren natürlichen Anschluß an die H auptbahnlinie Caen - Vive - M ortain - C hâteaubriant, Beide Vollbahnen gehören dem fran
zösischen S ta at. U ngünstiger liegen die Bergwerke der Mulde von Perrières. Diese wird zw ar von der K leinbahn Caen-Falaise quer durchschnitten, jedoch ist die Linie wenig leistungsfähig. Die Spurw eite b eträgt nur 60 cm ; überdies sind m ehrfach so stark e Steigungen und K rüm m ungen vorhanden, daß n u r Züge m it höchstens 60 t N u tzlast befördert werden können.
Selbst diese müssen vor zwei besonders starken Steigungen der Linie in zwei Teile zerlegt werden. F ü r die beiden Bergwerke Soum ont und Perrières, für die eine sehr große Förderung vorgesehen wird, b a u t daher die Eigentüm erin, die erw ähnte Société des h au ts fourneaux et aciéries de Caen, eine 35 km lange be
sondere A nschlußbahn zu r V erbindung der G ruben m it dem Hochofenwerk Caen und dem Piafen von Caen.
Die B ahn, die auch dem allgemeinen V erkehr dienen wird, soll m it elektrischem Strom betrieben werden,
1 vgl. s t a h l II. E is e n l i m , S. 788, le r n e r L e C l u t l e l i e r L es h a u ts -fo u rn e u u x de C aen. R ev. de m é ta ll. 1S1 3, S. 325, C a v e u x : S tr u c tu r e d u b a ssin d 'U rv ille (C alvados) e t ses c o n séq u en ces a u p o in t de v u e d e 1 e x p lo ita b ilité d u m in e ra i de fer, ebendort. S, 3 3 7 und 0 .r-S r1 ? } ' r)lsPOSit>on g é n é ra le de l ’u sin e de C aen, e b e n d o rt S. «5->
- W elche b ö ig en d e r K rie g fü r d a s W e rk u n d ä h n lic h e U n te r i n e h m u n g e n h a b e n w ird , is t n o c h n ic h t a b z u s e h e n . D ie w a h rse h e in - w ‘i .J 'iä fh w e ru n g d e r B e tä tig u n g d e u ts c h e n K a p ita ls w ird a b e r w ohl w ie b ish e r a n d e r w irts c h a ftlic h e n B e d e u tu n g fü r das L a n d e in e G renze fin d en .
den das Hochofenwerk liefert. Als R ückfracht gegen die E rzförderung w ird die B ahn v or allem Schlacken
sand zu befördern haben, den die Bergwerke für V ersatz
zwecke aufnehm en.
Mit dieser Bahn erhalten auch die nicht der ge
nann ten Gesellschaft gehörenden Bergwerksfelder Estrees-la-Cam pagne u nd Urville eine leistungsfähige V erbindung m it Caen, Ebenso w ird sie neuentstehenden Bergwerken in den jüngst erbohrten östlichen Teilen der Mulde von May-Mözidon willkommen sein, sobald sich erst der B ergbau d o rt entwickelt. Die am w eitesten östlich liegenden Teile dieser Mulde Werden jedoch am zweckm äßigsten von der Vollbahnlinie M ezidon-Argentan aufzuschließen sein.
Die Verladung erfolgt m eist in der Weise, daß die aus der Grube kom m enden Förderwagen ihren Inh alt durch K ipper in V orratstaschen entleeren, aus denen das E rz in die Eisenbahnw agen abgezogen wird. Wo das Erz vorher abgeröstet wird, legt m an die Röstöfen m öglichst derart an, daß das abgezogene R östgut u n m ittelb a r in die Eisenbahnw agen gestürzt werden kann.
D as bisherige Fehlen von H üttenw erken im Bezirk selbst zw ingt die Bergwerke, ihre gesamte Förderung auf große Entfernungen zu verfrachten. Auch die F ertig
stellung der Hochöfen bei Caen w ird hierin keine Ände
rung bringen, da sie ausschließlich zu r Verschmelzung der eigenen E rze bestim m t sind, und d a die Gruben der H üttengesellschaft ja sogar später noch einen Teil ihrer F örderung für die A usfuhr abgeben sollen.
Als Abnehm er der norm annischen E rze kommen die Hochöfen N ordfrankreichs, G roßbritanniens und D eutschlands in B etrac h t; die geringen Mengen, die in m anchen Jah ren das Hochofenwerk Trignac bei St.
Nazaire ankauft, können hier außer B etrach t bleiben.
Die abgerösteten K arbo nate werden teilweise von der nordfranzösischen E isenindustrie, die Roteisenerze aus
schließlich vom A usland aufgenommen, u nd zw ar geht die gesam te Ausfuhrmenge von Caen ans ü ber See, w ährend die im Inlande verbleibenden Mengen, reichlich ein Viertel der Gesam tförderung des Bezirks, durchweg m it der Eisenbahn verfrachtet werden.
Die Eisenbahnversendung nach den S tation en D enain und Isbergues im N ordosten geht ü ber A rgentan, Mezidon, Rouen. Bei einer E n tfern u n g von rd. 375 km betragen die gewöhnlichen F rach tk o sten von St. Bomer, der Abfertigungsstelle fü r das Bergw erk La Ferriere- aux-E tangs, nach Denain 7,65 fr für 1 t, von Le C hatelier (B ahnhof fü r Halouze) nach Isbergues 7,80 fr.
In den letzten Jah ren ist jedoch ein neuer Sondertarif in K ra ft getreten, auf G rund dessen J t von St. Bomer nach D enain in 40 t-W agen des V erfrachters für 5,45 fr gefahren w ird, sofern die gleichzeitig abgefertigte Menge m indestens 640 t = 16 W agen b eträgt. Die G esam t
selbstkosten frei Pliittenbahnhof betragen danach für
■1 t Rösterz (m it 51% Eisen u nd 1 2 - 1 5 % Kieselsäure) etw a lo —13,50 fr, wenn die H ü tte, wie es tatsäch lich der F all ist, die E rze zum Selbstkostenpreis als B esitzerin einsetzen kann. Hierbei sind die K osten frei Gruhen- bahnh of m it 7,50 fr au f 1 t 1 u n d die K osten für Ver
1 U n te r Z u g ru n d e le g u n g d e r v o n H e u r t e a u , A n n . d. m in. 1 9 0 7 s . (,19, an g eg eb e n en Z ahlen m it B e rü c k s ic h tig u n g d e r in zw isch en e in g e tre te n e n V e rä n d e ru n g e n g e s c h ä tz t.
zinsung u n d A bschreibung des für die W agen aufge
w endeten K ap itals und fü r ihre U nterh altu n g m it etw a 0,35 fr auf 1-t geschätzt. Bei diesem Preise h a t das v er
hältnism äßig reiche u n d dabei poröse und leicht reduzier
bare E rz den W ettbew erb ausländischer Erzbezirke, n ich t zu fürch ten ; n u r die M inette ist ih r durch die geringem Selbstkosten sowie den Phosphor- und K alk gehalt überlegen. B erechnet m an jedoch die Selbst
kosten von :1 t Thom asroheisen, so bleibt das N orm andie
erz infolge seines h o h em Eisengehalts gleichwertig.
W ird es zum Selbstkostenpreis eingesetzt, die M inette dagegen gekauft, wie es tatsäch lich geschieht, so rechnet H e u r t e a u n atü rlich sogar erhebliche E rsparnisse zu
gunsten der Verschm elzung von N orm andieerz au s1.
In jedem F a ll bleibt dieses tro tz der im Vergleich m it den lothringischen Vorkom m en steilstehenden und w eniger regelm äßigen L agerstätten w ettbew erbsfähig, solange die F ö rd eru n g von den H ü tte n zum Selbst
kostenpreise eingesetzt w erden kann. Seiner Zusam m en
setzung nach ist es zu r E rzielung eines fü r das basische H erdverfahren günstigen Roheisens gerade besonders geeignet als Z usatz zu der hochphosphorhaltigen M inette.
Als A usfuhrhafen k o m m t1 fü r die drei nördlichen M ulden n u r Caen in B e tra c h t; auch die G ruben des N ordflügels der Mulde von M ortain-L a F erriere senden do rth in am v o rteilhaftesten die nicht für den Eisenbghn- ab sa tz bestim m ten Förderm engen. N u r fü r die- Berg
werke M ortain un d B ourberouge w ird nach voller E n t
w icklung des' B etriebes d er A bsatz über GranviUe oder auch S t. Malo naheliegen; z u r Zeit w ird jedoch noch nichts von d o rt v erfrachtet. Jedenfalls w ird Caen auch in der Z ukunft der bei weitem w ichtigste H afenplatz sein. E s liegt an der Orne, etw a 15 km vom Meer aus landeinw ärts. Die Orne ist fü r die B efahrung durch größere Seeschiffe nicht geeignet; die S ta d t ist deshalb durch einen K anal, der dem F luß einigermaßen parallel läuft, m it dem Meere verbunden. D urch um fangreiche Verbesserungen und E rw eiterungen ist der K anal in den letzten Ja h re n fü r die B efahrung von Seeschiffen m it V erdrängung bis zu 3300 t ausgebaut worden. Eine w eitere Vergrößerung des1 Q uerschnitts auf 7 m Tiefe und 22 m B reite ist geplant; der K anal wird alsdann die B efahrung durch Seeschiffe von 4000 - 4500 t ge
sta tte n . Eine w eitere recht notwendige Verbesserung steh t für die H afenanlagen selbst in Aussicht. Augen
blicklich w ird das Erz aus den Eisenbahnw agen von H and auf die Bollwerke gestürzt und von d o rt m it Hilfe einfacher Greifer, vielfach aber auch noch m ittels K arre in die Schiffe geschafft. Diese um ständliche A rt der V erladung bew irkt, daß allein die K osten des Um ladens von der Eisenbahn in das Schiff die Selbstkosten von I t E rz um 1,10 fr erhöhen; außerdem erfordert das Verfahren recht erhebliche Zeit für die B eladung der Schiffe, deren Leistungsfähigkeit infolgedessen nicht ausgenutzt werden kann. Eine durchgreifende Ä nderung durch B au von Füllrüm pfen und Aufstellung von m aschinenm äßigen V erladem itteln ist geplant.
E s liegt nahe, die Orne im H inblick auf das sehr geringe Gefälle von St. R em y an abw ärts für die Be
i a . a. o. s. 660 ff.
fahrung du rch kleinere Schiffe auszubauen u n d die Förderung der u n m ittelb a r am F lu ß ta l gelegenen Berg
werke M ay, St. Andre un d St. R em y auf diese Weise nach Caen zu verfrachten. Im m erhin sind die in B etrach t kom m enden Mengen nicht allzügroß, w ährend ander
seits die K osten wegen der niedrigen B rücken in Caen, die um gebaut werden m üßten, recht erheblich wären.
Außerdem setzt die S taatsv erw altu n g als Eigentüm erin der B ahnstrecke Flers-Caen dem Plane begreiflichen W id erstand entgegen.
Als m ittlere E n tfern u n g von Caen fü r die in B etrach t kom m enden Bergwerke k ann die S trecke St. Rem y- Caen angesehen werden. Die F rac h t fü r Eisenerz b eträg t auf dieser S trecke nach dem zu r Zeit gültigen A us
nahm etarif 1,60 fr. Setzt m an die Selbstkosten von 1 t Roteisenstein frei G rubenstation bei einer m itte l
günstigen L agerstätte auf etw a 6 fr an1, so betragen die gesam ten K osten fob Caen u n te r Einschluß einer s ta tistischen A usfuhrgebühr von 0,10 fr auf I t etw a 8,80 fr für 1 1 E rz von durchschnittlich 50 % Eisen u n d 10 - 14%
Kieselsäure. D abei ist festzubalten, daß aus den ändern Gruben das E rz teils geringere, teils höhere F rach tko sten zü tragen h at, und daß auch die eigentlichen G ruben
selbstkosten um den angegebenen M ittelw ert herum recht erheblich schwanken. Eine allgemeine Verbilligung ist von dem in Aussicht stehenden Ausbau der Verlade
anlagen im H afen von Caen zu erw arten.
Die Selbstkosten sind jedenfalls im allgemeinen nicht hoch und gewähren eine ausreichende Spannung gegen die w eiter u nten behandelten Verkaufspreise.
D a die A bnehm er durchweg nicht E igentüm er der liefernden Bergwerke sind, ist bei der V erhüttung nirgends der Selbstkostenpreis, sondern ein je nach der M arktlage schw ankender Preis einzusetzen. Im m erhin ist dieser U nterschied bei m ehrern Gruben, an denen deutsche Hochofenwerke m ehr oder weniger m aßgebend beteiligt sind, nicht allzu wichtig.
Der V erkauf geht nicht u n m ittelb a r vom Bergwerk zur H ü tte vor sich, sondern durch die H ände von E rz
händlern, deren Sitz m eist R o tterd am ist. D er H andel erfolgt in der Regel in der Weise, daß die H ändler das Erz- fob Caen aufkaufen u n d cif R uh ro rt oder Swansea verkaufen. D er V erkaufspreis fob Caen w ird m eist auf der G rundlage von 50% Eisen un d 12 oder 14% Kiesel
säure festg esetzt; ± I % Eisen w erden m it 20 - 30 c, + I % K ieselsäure m it 10 — 15 c bew ertet. D er G rund
preis schw ankt natü rlich m it d er M arktlage; '1 0 -1 2 fr für 1 t können als allgem einer D u rch sch n itt gelten.
Außergewöhnlich reine Erze, wie sie etw a St. R em y liefert, erzielen besondere Preise. Aber auch für u n günstiger gestellte Gruben gew ährleistet der U n ter
schied zwischen m ittlern Selbstkosten u n d V erkaufs
preisen einen die W irtschaftlichk eit sichernden Rein
gewinn. und ebenso sind die Erze bei den angegebenen Preisen gegenüber den spanischen, schwedischen und ändern Erzen recht wohl wettbew erbsfähig, um som ehr, als auch die Seefracht infolge der durchschnittlich kürzern E ntfernu ng fü r die französischen Erze nach
i G efunden w ie o b en u n te r Z u g ru n d e le g u n g d e r von H e u r t e a u 1007 (a. a. 0 . S. «J7 ff.) an g e g e b e n e n Z ah len m it B e rü c k s ic h tig u n g d e r in zw isch en e in g e tre te n e n Ä n d e ru n g e n .
906 G l ü c k a u f Nr. .43 deutschen, holländischen und englischen H äfen billiger
ist. Wie bereits hervorgehoben wurde, ist das N orm andie
erz besonders geeignet zur H erabm ischung des hohen Phosphorgehalts der schwedischen und lothringischen Erze für das H erdverfahren. D as ähnliche B ilbao-Erz ist teurer un d w ird überdies in absehbarer Zeit erschöpft sein. N ach allem kann m an den A uslandabsatz auch für die in naher Z ukunft zu erw artenden gew altig ge
stiegenen, Mengen als gesichert ansehen.
Im m erhin ist nicht zu vergessen, daß die Lieferung der norm annischen E rze keine Lebensfrage fü r die als A bnehm er in B etracht kom m enden Eisenindustrie
bezirke bedeutet. Die Mengen sind gegenüber dem t a t sächlichen B edarf zu gering, als daß sie w esentlich ins Gewicht fielen, und ih r Einfluß auf den E rzm arkt kann n u r gering sein. Infolgedessen w ürde jede V erteuerung der E rze durch staatlich e M aßnahmen, Steuern oder Ausfuhrzölle, wie sie m ehrfach gedroht haben und noch drohen, aller W ahrscheinlichkeit nach n u r den Bergbau selbst schädigen, diesen aber in schw erster Weise. U nter den angegebenen Preisen, die den W ettbew erb auf dem W eltm arkt gegenüber reichern und leistungsfähigem L agerstätten des Auslandes ermöglichen, ist der Gewinn der ungünstiger hegenden Gruben bereits n icht allzu hoch.
E ine leicht durchzuführende R echnung zeigt, daß jede auch n u r geringe dauernde E rhöhung der K osten ohne Aufbesserung der Erzpreise m ehrere G ruben in schwierige Lagen bringen würde, wie schon je tz t die frachtlich
ungünstig gelegenen oder arm es E rz liefernden M ulden
teile unbauw ürdig sind. Eine schwere Schädigung nicht nu r des B ergbaus w äre unausweichlich, sondern auch bei der dann unverm eidbaren Stillegung m ehrerer Gruben eine Schädigung der Eisenbahnen u nd des H afens von Caen, fü r den Eisenerz fast das einzige R ückfrachtgut gegenüber der w eitaus s ta rk e m E in fu hr bildet.
Auch die Schaffung einer heimischen E isen h ü tten industrie w ird sich durch derartige staatliche M aß
nahm en kaum erzwingen lassen. Von vornherein sprechen gegen die Anlage von Hochofenwerken in der N orm andie die hohen Brennstoffpreise1, der Mangel an gelernten ebenso wie ungelernten A rbeitern und die sich daraus ergebenden hohen Löhne, die N otw endigkeit, die Erzeugnisse wiederum auf w eite E ntfernungen zu verschicken un d schließlich auch die Unsicherheit der Erzlieferung aus den vergleichsweise doch im m erhin etw as unregelm äßigen L agerstätten. In dem besoridern F all des neuen Hochofenwerks von Caen w ird durch den geplanten A ustausch von Kohle und E rz m it dem R heinland und durch die V erh ü ttu n g der für die Ausfuhr nicht genügend reichen E rze an O rt und Stelle die Gewinnmöglichkeit vergrößert, und selbst hier w ird die W irtschaftlichkeit noch durch den ta ts ä c h lichen Erfolg b estätig t werden müssen.
(Forts, f.) i 1 t gewöhnlicher englisclier Kesselkohle kostet elf Caen durcli- schnittlich 20 fr.
Kritische Streifzüge durch das Gebiet der Kokereiindustrie
Von Z ivilin g en ieu r C. S t i l l , R eck lin g h au sen . (F o rtse tz u n g von S. 860.)
E i n f l u ß d e r W a s c h ö lm e n g e a u f d a s B e n z o l a u s b r i n g e n .
Zu dieser U ntersuchung w ird als A usdruck fü r das Benzolausbringen w die Gleichung 147 in der Form b e n u tz t:
w = K = 9 (Q) • • • •• ■• ■• -147a.
Hierin ist m it den bereits früher verw erteten Ab
kürzungen zu setzen:
b Qtnii
Q Q
u = i k F (1 - a) = i k F
a = 148
1 Q m i n \ 149.
, 0 ) '
W ie m an sieht, kom m t in der F unktionsgleichung w = (p (Q) die unabhängige V eränderliche Q sowohl in einem Sum m anden, a, als auch in einem E xponenten, u, vor. I)e r Verlauf der F u n k tio n <p (Q) im einzelnen ist daher nich t in einfacher Weise zu verfolgen und w ird besser an H and eines Zahlenbeispiels u n ter schaubild
licher A uftragung in ein K oordinatensystem dargelegt.
H ier genüge es deshalb, w = <p (Q) für einige besondere
W erte von Q, näm lich fü r Q : zu erm itteln.
1. F ü r Q = 0 w ird:
„ _ Qm in
~~ ~1T~
= 0 - Q = Q m i n und Q — CO
= co
u = i k F (1 — co ) = — oo, folglich
w
= 0, 0 - 1 Q, = o
1
0 — OO CO
d. h., w enn die W aschölmenge an der Grenze gleich Null wird, w ird auch das A usbringen gleich Null, ein Ergebnis, das allerdings selbstverständlich w ar un d hier auch nur des Zusam m enhangs u nd der V ollständigkeit wegen ab geleitet w orden ist.
2. F ü r Q = Qmin wird:
Qm in
a = 1,
Qmin
= i k F (1 - 1)
== e° = 1,
0,
folglich
w_ 1 - 1
Qmin j j Q
w erscheint also in diesem F all in der unbestim m ten Form — und m uß nach bekannten Regeln1 dadurch er-
0
m itte lt werden, daß Zähler und N enner dieses Q uotienten nach Q differentiiert werden. D anach w ird:
»u ____d u w d Q
Qn: d u d a K . . 150.
d Q d Q
Hierin ist m it R ücksicht auf die Gleichungen 148 und 149:
d a b d u i k F b
d Q- = “ Q F u n " d Q = “ Q2
W erden diese W erte in die Gleichung 150 eingesetzt, so erhält m an:
i k F b ________
w. Q 2
Q„ i k F b b K
Q 2 Q 2
und hieraus, d a nach obigem im vorliegenden Fall
<su == I i s t :
w . i k F i k F + 1 IC =
R 0 T k F m, V
3. F ü r Q = oo wird:
a = Ömin = 0
CO
R0 T k F m, V
IC .151.
+ 1
u — i k F (1 - 0) = i k F R0 T k F daher:
m Ł V
w„ eu - 1
ea - 0 IC 1 K
•1 - 1 _ _ \
" i tp T k F
“ 1 V
IC. .152.
D a in der G leichung 152 der E xp o n en t von e, solange F nicht ins U nbegrenzte w ächst, n u r F ak to ren von endlicher Größe en th ält, also selbst einen gewissen endlichen W ert besitzt, so folgt aus dieser Gleichung, daß bei einer endlichen W aschfläche F selbst m it einer unbegrenzt w achsenden W aschölmenge n u r ein ganz bestim m tes H öchstm aß des A usbringens w, das an :l n i c h t heranreicht, erzielt werden kann, da der F a k to r K = 1 - im günstigsten F all gleich 1 werden kann.
* i
Dieses Ergebnis w ar dem Wesen nach schon bei der A bleitung der Gleichung 77 bzw. 77a gefunden worden.
G r ö ß e d e r f ü r e in b e s t i m m t e s B e n z o l a u s b r i n g e n e r f o r d e r l i c h e n ö l m e n g e u n d W a s c h f lä c h e . Man kann nun, s ta tt von einer bestim m ten ö l menge Q auszugehen, auch fragen, welche ölm enge Q
1 s. H ü tte, 20. Aufl. Bd. 1, S. 69.
bei einer gegebenen W aschfläche F nötig ist, um ein bestim m tes Benzolausbringen w zu erreichen, und w ird hierdurch offenbar auf eine bestim m te A bhängigkeit zwischen Q, F und w geführt.
Zu diesem Zwecke sei Gleichung 147 wie folgt u m gebildet :
(e° - a) w = («u - 1) K oder
K -w % 2
K - w a Q
K ■ w K - w .153.
N im m t m an auf beiden Seiten dieser Gleichung den natürlichen L ogarithm us, so folgt:
K - w ^
u = i k F ( l = ln -L La---■ ■ • -154
V Q 1 I C - w
und hieraus:
Q
K - w ln
Q m in Q i k Q - Q m i n K - W
155 oder
F = m i V Q
k R 0 T Q - Q „ In
K - w ^ p
K - w ...1 5 5 a . Die erhaltene Gleichung 155 bzw. 155a, die die gesuchte F u n k tio n zwischen F , Q und w d arstellt, ist transzendent in bezug auf Q un d lä ß t sich sonach n ich t nach Q auf- lösen, auch aus demselben G runde nich t in einfacher Weise deuten. Sie w ird deshalb zweckmäßig, wenn m an ihren C h arak ter besser erkennen will, an H a n d eines Zahlenbeispiels schaubildlich dargestellt. Man kann aber doch noch folgende bem erkensw erte Beziehung aus ihr ableiten.
Aus der G rundgleichung 147a fü r w folgt, daß in allen ü berh aup t denkbaren Fällen stets w < K sein m uß.
In dem als letztes Glied von Gleichung 155 bzw. 155a au ftretend en Q uotienten, von dem der L ogarithm us zu nehm en ist, ist also jedenfalls im m er der N enner IC - w eine positive Größe. D a nu n ab er der ganze Q uotient als ein L ogarithm andus unbedingt positiv sein m uß, weil der L ogarithm us einer negativen Zahl bekanntlich im aginär ist, so m uß auch der Zähler des Q uotienten stets positiv (oder m indestens gleich Null) sein, wenn Gleichung 155 durch reelle W erte von F, Q und w befriedigt werden soll, d. h., es m uß noch die Bedingung erfüllt sein
Qm in Q K - w
Q
oder
oder
w 9eLd < IC.
Q =
.156
w < K Q
Q m in
156a.
H ieraus ist ersichtlich, daß zwischen w und Q noch eine besondere B edingung b esteh t, beide also in gewissem Grade noch voneinander abhängig Veränderliche sind.
908 G l ü c k a u f Nr . 43 Diese B edingung gem äß 156 bzw. 156a ist nun allerdings
fü r Q > O m jn , d. h. fü r alle praktisch allein brau ch baren G rößenw erte von 0 , offensichtlich im m er erfüllt, wenn schon die ersterw ähnte Anfangsbedingung w < K erfüllt war. Dies gilt aber nicht ohnew eiteres für 0 < Qmin In diesem F all ist gemäß Gleichung 156a die obere Grenze fü r w, wofür noch reelle W erte von F und Q denkbar sind, n i e d r i g e r , als die Anfangsbedingung w < K ergibt. Ein besonders bem erkensw ertes Ergebnis erhält m an für diesen Fall, wenn m an K = I - Po §-C.2
P,
= 1, d. h. C2 oder den Benzolgehalt des zum W ascher auflaufenden W äschöls gleich Null setzt. D ann gilt näm lich nach Gleichung 156a die B edingung
oder, in W orten g e sa g t: D as Ausbringen w k ann höchstens bis zu einem B etrage gesteigert werden, der gleich dem V erhältnis der tatsächlichen ölm enge Q z u r'M in d e st
ölmenge Qmin ist. Ist z. B. die ölm enge Q = Qmin, so k a n n also noch w = 1 w erden; allerdings fü h rt dies, wie schon gezeigt wurde, auf eine unendlich große W aschfläche. F ü r kleinere W erte von Q wird also das überhaupt mögliche Ausbringen w u n ter allen Um
ständen destom ehr herabgedrückt, je m ehr Q sinkt, auch wenn sonst die denkbar günstigsten Bedingungen bestehen, besonders auch, wenn die W aschfläche F u n begrenzt groß angenommen wird.
Man erkennt auch hier wieder, daß die W ahl der W aschölmenge 0 durchaus nicht in ganz freies Belieben gestellt ist, und daß n u r in bestim m ten Grenzen eine Verringerung der ölm enge durch V ergrößerung der W aschfläche gutgem acht werden kann und um gekehrt.
Ungeachtet dieser im Vorangegangenen verschiedent
lich erörterten einschränkenden Bedingungen fü r die Größe der W aschölmenge Q bleibt aber natürlich im m er ein gewisser Spielraum bestehen, innerhalb dessen m an Q frei wählen kann. F ü r jedes gew ählte Q ergibt sich nach Form el 155 bzw. 155a bei vorgeschriebenem B enzolausbringen w ein ganz bestim m ter W ert der W aschfläche F, wobei zweifellos F desto größer ausfällt, je kleiner Q gew ählt w ird und um gekehrt, d. h. es gibt beliebig viele verschiedene W ertepaare für Q und F, die bei vorgeschriebenem w die Gleichung 155 b e
friedigen. E s erhebt sich nun die Frage, w e lc h e s W ertepaar Q und F beim E n tw u rf einer neuen Benzol
gewinnungsanlage am zweckm äßigsten zu nehm en ist.
Aus dem bisher Gesagten ersieht m an schon zur Genüge, daß einerseits die ölm enge Q nicht zu klein genommen werden darf, weil sonst die W aschfläche F zu groß, u n ter U m ständen sogar unendlich groß ausfällt, und daß anderseits eine Vergrößerung von Q über ein gewisses Maß hinaus keinen praktischen W ert m ehr hat. E s gibt also zweifellos ein m itt
leres Gebiet für die Größe von Q, das den w irt
schaftlichsten W ert enthält. Die A ntw ort auf die hier gestellte Frage wird lauten, daß dasjenige W ertepaar von Q u n d F für die praktische A usführung gewählt werden m uß, das die geringsten Bau- und B etriebs
k o sten erg ib t. Diese einmaligen sowohl als auch laufenden
K osten einer Benzolgewinnungsanlage erhöhen sich sicher in einem bestim m ten Maß m it wachsendem p wie auch m it wachsendem F. Mit Vergrößerung der ölm enge Q wachsen nicht n u r die B etriebskosten für seine V erarbeitung, sondern auch die B aukosten für die erforderliche größere Anlage, und m it Ver
größerung der W aschfläche F wachsen ebensowohl die B aukosten der W ascheranlage, als auch ihre U nter- haltungs- und B etriebskosten. W enn m an die ein
maligen Anschaffungskosten in laufende auf das J a h r fü r Verzinsung und Tilgung um rechnet, und wenn m an zu diesen die gesam ten laufenden jährlichen Betriebs- un d U nterhaltungskosten hinzunim m t, so kann m an zweifellos als G esam tbetrag der Jah res
kosten eine E inheitszahl von beispielsweise in Mark fü r 1 qm der W aschfläche F und von n M ark für 1 cbm der ü hnenge Q feststellen. Die Bedingung für die W ahl von F und Q la u te t dann einfach, daß die Summe
S = nt F + n 0 ... 158 ein M inimum werden m uß.
Schreibt m an die Gleichung 155, indem m an zur Vereinfachung wieder die A bkürzung a = ein führt, in der Form
F - 4 - . A I n i V A i ... 159, i k 1 - a K - w
so ergibt sich aus dieser und der Gleichung 158:
c m I K - w a _
s ' r , . . W k v, - " U ’ ...16°- und aus dieser Gleichung 160 m uß also Q so bestim m t werden, daß die F u n k tio n S ein Minimum wird. Dieser Fall t r itt nach bekan nten Lehren der D ifferential
rechnung dann ein, wenn der D ifferentialquotient d S
•Jq = 0 wird. Bei dessen A bleitung ist zu beachten, daß in Gleichung 160 die Größe a von 0 abh äng t, som it die Ausdrücke —-— und ln ——— —_ F un ktion en von
1 - a K - w Q sind, die abgekürzt bezeichnet seien m it
t = _ L ... .161 1 —a
V = ln ~ K - w ‘l “ ln (K ~ w a ) “ ln (K - w )f- • • l6 2 - Die Gleichung 160 erscheint dann in der Form
S = T k t V + n ^ ... I60a’
H ieraus folgt:
d S tir / , d v d t 4
+ v -w c - + U 163.
d Q i k \ d Q d Q N un folgt aus a = Qm in_
d a Qm
d Q “ Q2 ~ \ Q ; ’ ferner aus 161:
d t _ 1 d ( l - a ) a
d Q (1 — a)2 d Q (1 — a )'-Q ’
ferner aus 162
d v w d a
K. - w a d Q 1 d (K - w a)
d Q K - w a d Q w , a
= K - w a " ( j '
Diese W erte in die Gleichung 163 eingesetzt, e rg ib t:
d S m i k
d Q
1 w a a Iv w a
- w
i k (1 — a)
vorkom m t. Die Gleichung 1 —a ( K - w a) Q ( l - a ) a Q IC-
W enn m an die rechte Seite dieser Gleichung, nach einigen Vereinfachungen, gleich N ull setzt, erhält m an endlich die gesuchte Bedingungsgleichung für das w irt
schaftlich günstigste Q:
w I , K - w a
l n +;■ Q = 0 Ib i, K —w a 1 — a IC — w
in der also die Veränderliche Q sowohl u n m ittelb a r als auch in der Form a =
ist transzendent in bezug auf Q, d a diese Größe in ihr gleichzeitig als F a k to r und in einem Logarithm us en t
halten ist, und läß t sich deshalb nur, zweckmäßig in Verbindung m it graphischen Verfahren, durch probe
weises Einsetzen einiger w illkürlicher W erte von Q lösen1. Sobald Q aus Gleichung 164 gefunden ist, kann m an durch E insetzen dieses W ertes in Gleichung 155 bzw. 155a das zugehörige F erm itteln, w om it die ge
stellte Aufgabe, das w irtschaftlich günstigste W erte
paar Q und F zu finden, gelöst ist.
E i n f l u ß d e s a n f ä n g l i c h e n B e n z o l g e h a l t s C2 d e s W a s c h ö ls a u f d a s B e n z o l a u s b r i n g e n , u n t e r
M i t b e r ü c k s i c h t i g u n g d e r T e m p e r a t u r . Zu dieser U ntersuchung wird wieder die Gleichung 147 b en u tzt, in der Form :
e a — 1
w = --- Po g C 2
P, <p (C2, T) . . . 147b.
S etzt m an hierin gemäß Gleichung 20 P, = y i u nd gemäß Gleichung 24 g
1 -
m i 7o 1 0 » P o m0 C2
1,05 T 10»
ein, so wird:
. . .165.
eu - a V 1,05 T y 0 y xm ,;
Um den Einfluß des anfänglichen Benzolgehalts C2 des W aschöls bei irgendeiner bestim m ten T em peratu r T zu untersuchen, leitet m an aus Gleichung 147b den D ifferentialquotienten ab, wobei zu beachten ist, daß C0 n u r in dem K lam m erausdruck vorkom m t und alle Glieder außer Cä für den b etrach teten Fall K onstanten sind:
du- e" - I Po g _ ea — 1 Po m0 _ _ J(jü d C2 ea — a Pj
1 s. H tttte , 30, Aufl. Bd. 1. S. 53.
eu - a Pj nq y0
oder m it B erücksichtigung der in Gleichung 165 ein
gesetzten Zahlenw erte:
d w g- _ d g - I 10» pp m 0 ... 167_
d C2 ea - a i ,05 T y0 y , m,
W ird hierin, wie frü her festgelegt wurde, der Benzol
gehalt C3 des auflaufenden W aschöls in kg/cbm oder, was dasselbe ist, in g/1 gemessen, so stellt die rechte Seite von Gleichung 167 die A b n a h m e des Benzol
ausbringens für je 1 g Benzolgehalt in I 1 W aschöl dar.
eu — 1
Nun ist in dieser Gleichung der F a k t o r , der ja du — a
einfach den W irkungsgrad oder das Ausbringen w fü r C2 = 0 ausdrückt, bei allen praktischen Ausführungen im Bereich der in Frage kom m enden T em peraturen etw a gleich 0,90 bis 0,95, jedenfalls also eine von I wenig verschiedene Größe, so daß das Benzolausbringen selbst bei Berücksichtigung verschiedener T em peraturen so gut wie ausschließlich und in' ganz außergewöhn
lichem Maße von dem F a k to r ‘>0 - - in Gleichung 166 i
abhängt. B etrach tet m an eine W ascheranlage, die bei C2 = 0 einen W irkungsgrad von w = 0,95 oder 95% Benzolausbringen h at, legt ferner eine Gas- und W aschöltem peratur von 25° C-, einen Benzolgehalt des eintretenden Gases y 1 — 15 g oder 0,015 kg für 1 cbm zugrunde un d nim m t noch die W erte nq = 78 (für Benzol), m0 = 170 sowie y 0 1050 kg/cbm (für Waschöl) dazu, so w ird, wenn m an diese W erte in 167 einsetzt und berücksichtigt, daß d ann T = 25 + 273 = 298 und für reines Benzol bei 25° C die D am pfspannung Po = 96 mm Q S 96
d w
d C 2 = - 0,95
'760 at k etl'ä£ t:
10»-96-170
760 1 ,0 5 -2 9 8 -1 0 5 0 -0 ,0 1 5 -7 8
== -0 ,0 5 4 1 = - 5 , 4 1 % .
Das heißt also: D urch jedes Gramm Benzol, um das der Benzolgehalt des auflaufenden W aschöls in einem L iter e r h ö h t wird, v e r r i n g e r t sich bei obigen Annahm en das prozentuale Benzolausbringen der ganzen Anlage um rd. 5,4% .
Aus diesem zahlenm äßigen Beispiel ersieht m an aufs deutlichste den außergewöhnlich großen E influß des Benzols in dem aufgegebenen W aschöl auf das Benzol
ausbringen der W ascheranlage.
In welcher Weise die Gas- und W aschöltem peraturen beim Vorhandensein eines gewissen Benzolgehalts C2 im W aschöl das Benzolausbringen beeinflussen, erkennt m an leicht, w enn die Abnahm e des Benzolausbringens bei demselben Anfangsbenzolgehalt C2, aber bei ver
schiedenen T em peraturen bzw. verschiedenen Benzol
dam pfdrücken p0 verglichen wird. Bezeichnet m an bei zwei verschiedenen T em peraturen T, und T 2 die Ab
nahm e des Benzolausbringens, die durch jedes Gramm Benzolgehalt in 1 1 W aschöl hervorgerufen w ird, d. h.
den prozentualen Verlust auf I g Benzolgehalt des W aschöls m it t< u n d : ., und entsprechend die Benzol
dam pfspannungen m it p01 u n d 'p 0ä, so wird nach 167;
e a - i p01 m0
b, m i 7q
910 G l ü c k a u f Nr. 43 und
ü = g ° ~ 1 Po2 m o 2 e» - a P, m , y0
D er W ert P t in den Nennern der rechten Seiten, also der B enzolteildruck 'des ankom m enden Gases, ist fü r ein gegebenes Gas von unveränderlichem Ge
sam tdruck bei allen T em peraturen T gleich groß und b rau ch t deshalb in den Form eln fü r u1 und n2 nicht unterschieden zu werden. Dies gibt
- i D Ä ...168.
o • • 1 ■ • , . l’2 P°2
Beispielsweise ist beim Vergleich von 25° C, wo p0
= 96 mm QS, und von 40° C, wo p0 = 184 mm QS ist!
das V erhältnis
D, 96 1
ti2 ~ 184 ~ Tj92
Die A bnahm e des Benzolausbringens oder der Verlust für 1 g/1 Benzolgehalt des W aschöls bei 40° C ist fast doppelt so groß wie bei 25° C. A uch hier wiederum erkennt m an sehr deutlich den nachteiligen Einfluß hoher Gas- und Ö ltem peraturen auf das Benzolaus
bringen. Bei der A bleitung der Gleichung 168 ist aller
dings die nicht ganz zutreffende A nnahm e gem acht worden, daß T den F a k to r nicht beeinflußt. In
ea - a
W irklichkeit kom m t in diesem F a k to r auch T vor, aber selbst bei den verschiedenen praktisch vorkom m enden T em peraturen w ird dieser F a k to r durch die veränder
lichen T em peraturen in seiner Größe nich t so erheblich beeinflußt, daß er den Einfluß des zw eiten F ak to rs
Po S
---- nennensw ert verändern könnte.
l
Schließlich ersieht m an noch aus dem F a k to r g — , der m der rechten Seite von Gleichung 166 m i 7 o
vorkom m t, auch fü r diesen F all wieder den nachteiligen Einfluß eines hohen Ölmolekulargewichts m 0 auf das Benzolausbringen. Die A bnahm e des Benzolausbringens fü r 1 g Benzol m eh r in 1 1 auflaufendem W aschöl oder der V erlust 1) ist u n te r sonst gleichen V erhältnissen dem nach proportinal dem M olekulargewicht m 0 des Waschöls, wenn, was wiederum praktisch zulässig ist,
■ eu — 1
der Einfluß von m0 im ersten F a k t o r vernach- eu - a
lässigt wird. W ill m an noch bei einer bestehenden W ascheranlage das prozentuale Benzolausbringen u n ter sonst gleichen V erhältnissen, aber bei verschiedenem C2 vergleichen, so dividiert m an zwei verschiedene Benzolausbringen, die m it n.ia und vob bezeichnet seien, nach 147 durcheinander, wodurch sich die Beziehung e rg ib t:
U1a __ F l ~ Po g C2a ... ^g g tüb ~ P i - P o g C 2b
wenn C2a un d Cgb- die zu tr a und r b gehörigen W erte bezeichnen.
N icht unerw ähnt möge bleiben, daß der Benzolgehalt y1 des in den W ascher eintretenden Gases in der Gleichung 146 n u r im N enner der Größe <"'2 durch Px ausge-
1
drü ck t vorkom m t, dagegen nicht in den übrigen F a k toren. D anach h än g t die Bem essung einer W ascher
anlage gar nicht von dem B enzolgehalt y x des Gases ab, w enn C2 = 0 vorausgesetzt wird. In diesem Falle sind daher u n ter sonst gleichen U m ständen für das
selbe prozentuale Benzolausbringen im m er dieselbe Menge ö l und dieselbe W aschfläche erforderlich, ganz gleich, ob im G asein tritt des W aschers 20, 10 oder wieviel Gram m Benzol in 1 cbm Gas en th alten sind.
A uch ersieht m an aus der Gleichung 159, daß, wenn das auflaufende W aschöl Benzol en th ält, d. h. C., von N ull verschieden ist, die erforderliche W asch
fläche F der W ascheranlage, die ein bestim m tes pro
zentuales Benzolausbringen v erbü rg t, in ihrer Größe von dem Anfangsbenzolgehalt y1 des Gases bzw.
seinem B enzolteildruck Px in dem Sinne beeinflußt wird, daß bei einem k l e i n e r n Benzolgehalt y. bzw.
Px eine g r ö ß e r e W aschfläche F benötigt w ird und um gekehrt. In dieser Gleichung 159 kom m t näm lich P.
T /
n u r in dem Glied K des F ak to rs ln — - ~ vor ge- K - w
m aß der Beziehung K = 1 - H°. A CA, D ieser W ert K wird nun offenbar kleiner, je kleiner 1^ angenommen1 wird. D a ab er der Q uotient — — —, weil praktisch
I I - w
im m er w < K un d a < 1 ist, einen unechten B ruch d arstellt und ein solcher, solange er unecht bleibt, bekannterm aßen an Zahlenw ert zunim m t, wenn m an Zähler u nd N enner um dieselbe Größe verm indert, so
K - w a ■
m uß und dam it n atü rlich auch der F a k to r
1 v — W
■ K — w a
ln — großer werden, wenn K kleiner wird, also w
auch, wenn Px im Gase kleiner wird. D araus folgt u n m ittelb ar nach Gleichung 159 auch, daß F m it ab
nehmendem P1 größer wird. Beim Vorhandensein von Benzol im auflaufenden W aschöl werden also die Ver
hältnisse hinsichtlich des Aufw andes an ölm enge und W aschfläche nicht n u r von vornherein, sondern oben
drein in zusätzlichem Maße auch noch beim Geringer
werden des Anfangsbenzolgehalts y1 bzw. Px im Gase verschlechtert. Bei vollständig benzolfrei auflaufendem W aschöl fallen diese ungünstigen Einflüsse, wie erw ähnt, ganz fort.
In der H aup tgleich un g 146 sind, wie gesagt, alle m aßgebenden Größen en th alten , die einen Einfluß auf das Benzolausbringen haben. In welcher Weise sie das Ausbringen einzeln beeinflussen, läß t sich ohne weiteres aus dieser Gleichung ableiten, wenn jedesm al w nach der fraglichen veränderlichen Größe differentiiert wird, deren Einfluß bei ih rer V eränderlichkeit fest- gestellt w erden soll. Genau wie Gleichung 146 bzw.
147 nach C2 differentiiert worden ist, kann sie auch nach den übrigen Größen Q, F, T, k usw., natü rlich im m er partiell, differentiiert werden, un d m an erh ält jedesm al die E rhöhung oder V erm inderung des Benzolausbringens bei der Ä nderung um eine E inheit der betreffenden veränderlichen Größe Q, F, T, k usw. Dies hier fü r alle genannten Größen vorzunehm en, w ürde w eit über den
