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STAHL Dl EISEN
Z E IT S C H R IF T
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FÜR DAS DEUTSCHE EISENHÜTTENWESEN.
R e d i g i e r t v o n
Dr. ing. E. S c h rö d te r, und Generalsekretär Dr.
W .
Beum er, Geschäftsführer des V e re ins deutscher EisenhUttenleute. Geschäftsführer der Nordw estlichen Gruppe des Vereinsdeutscher E ise n - und S tah l-In du strie lle r.
für den technischen Teil für den wirtschaftlichen Teil.
K o m m is s io n s - V e r la g v o n A. B a g e l in D ü s s e ld o rf.
Nr. 1. 1. Januar 1905. 25. Jahrgang.
Die Reform der wissenschaftlichen Ausbildung im Eisenhüttenwesen.
ju s F ach k reisen w ird der „K ölnischen Z eitu n g “ geschrieben: „Soeben ist im S elb stv erlag der Königlichen Geo
logischen L an d e sa n sta lt und B e rg akadem ie zu Bei’lin eine von dem Landesgeologen und D ozenten an der B ergakadem ie D r. K r u s e li v erfaßte S ch rift erschienen, die auch für w eitere K reise In te re sse haben dürfte, w eil sie zeigt, wie der schöpferische G eist F ried rich s des Großen auch a u f dem G ebiet des technischen H ochschul
w esens, dessen B edeutung j a gerade in den le tz te n J a h re n von allerh ö ch ster S telle w ieder
h olt an e rk a n n t w orden ist, tä tig w ar. D er g roße K önig h a tte , um dem durch la n g jäh rig e K rieg e gesunkenen W o h lstan d seiner L ande auf
zuhelfen, 9eine A ufm erksam keit der W ieder
belebung des B erg-, H ü tten - und Salinenw esens zugew andt. Zur H eranbildung tü c h tig e r B erg
beam ten g ründete er in den Ja h re n 1770 bis 74 die K ö n i g l i c h e B e r g a k a d e m i e z u B e r l i n und schuf dam it die ä lte s te Technische Hoch
schule P reu ß en s, eine Hochschule, die tro tz aller W andlungen, die sie in' der Z eiten L a u f erfuhr, noch heute in v o llster B lü te ste h t. E ine Reihe k lan g v o ller, in W issen sch aft und P ra x is an e rk a n n te r N am en wie G erh ard t, K arsten , von D echen, Haucliecorne, B eyrich, W eiß, W edding legen für die W irk sa m k e it dieser altehrw ürdigen A n sta lt beredtes Zeugnis ab. D ie Bergakadem ie is t von A nfang an für beide Zw eige des Mon
tan w esen s, fü r B e r g - u n d H ü t t e n f a c h , in g leich er W eise bestim m t gew esen. D er hei ih re r G ründung e rric h te te L e h rstu h l für H ütten- -wesen und besonders für E isenhüttenw esen w ar
I.«
bis zum J a h re 1866 der einzige d era rtig e L e h r
stuhl P reu ß en s. E rs t 1866 kam der L eh rstu h l der B ergakadem ie zu C lausthal hinzu. 1870 w urde ein L eh rstu h l an der T echnischen Hoch
schule zu Aachen, und 1884 einer an der T ech
nischen Hochschule zu C harlottenburg gegründet.
G erade die E ise n h ü tte n in d u strie h a t nun in den le tz te n Ja h rz e h n te n einen so gew altigen Aufschwung genommen, und der W ettbew erb des A nslands m acht sich au f dem deutschen E isenm arkt d e ra rt fühlbar, daß der Ausbildung u nserer ju n g e n E isenhütteningenieure gan z be
sondere S o rg falt zugew andt w erden muß. K onnte die E isenhüttenkunde ursprünglich als ein S pezial
gebiet der Chemie angesehen w erden, so ist sie heute zu einer gesonderten ausgedehnten W issen
schaft gew orden, die in allen ihren Zweigen d e ra rt v e rtie ft w orden ist, daß kaum ein einzelner m ehr im stande ist, dieses g anze G ebiet zu be
herrschen und in sich aufzunehm en. Das um
fangreiche Studium der E isenhüttenkunde ver
la n g t gebieterisch sowohl in den H aupt- wie in den N ebenfächern ganz besonders für dieses Studium zugeschnittene V orlesungen nnd be
n ö tig t um fassender chem ischer nnd m aschinen
technischer L aboratorien und E inrichtungen, will m an der B edeutung einer In d u strie g ere ch t w erden, die u n te r den ersten ste h t, und die für die politische und w irtsch aftlich e M achtstellung eines L andes gleich ausschlaggebend ist.
Mit dieser raschen E ntw icklung der letzten J a h re konnten ans M angel an ausreichenden G eldm itteln die E inrichtungen und L ehrpläne a lle r der A nstalten, an denen Eisenhüttenw esen
1
2 Stahl und Eisen. Die R eform der wissenschaftlichen A usbildu ng im Eisenhdttemvcsen. 25. Jahrg. Nr. 1.
g e le h rt w ird, n i c h t g l e i c h e n S c h r i t t h a l t e n . E s is t das V erdienst dos V ereins deutscher Eisen- h ü tten leu te, au f dieses M ißverhältnis öffentlich hingew iesen zu haben und die A nregung zn einer R eihe von B eratungen gegeben zu haben, die b ere its vor m ehr als J a h re s fris t zwischen den V e rtre te rn der zuständigen M inisterial- behörden, der Hochschulen und der In d u strie stattfan d en . Bei diesen V erhandlungen herrsch te ü b er die R evisionsbedürftigkeit des eisenhütten- m ännischen Studium s nnd über die N otw endig
k eit, die vorhandenen E inrichtungen in um fassen
der W eise zu erw eitern und zu vervollkom m nen, völlige Übereinstim m ung. W äh ren d man jedoch anfänglich davon ausgegangen w ar, daß säm t
liche L e h rstä tte n des E isenhüttenw esens in glei
cher W eise w eiter auszubauen seien, ergab sich im L aufe der V erhandlungen, daß diese F ö rd e
ru n g aus F inanzrücksichten nu r e i n z e l n e n H o c h s c h u l e n w ürde zu teil w erden können.
Ob es allerdings w irtsch aftlich ric h tig ist, in D eutschland die Anzahl dieser B ildungsstätten zu beschränken, w ährend sie in N ordam erika stä n d ig verm ehrt 'werden, soll u n e rö rte rt bleiben.
Neben Aachen im W esten und B reslau im Osten kom m t Berlin als M ittelpunkt des Reichs naturgem äß iu e rste r L inie in B e trac h t, und h ie r w ieder en tste llt die F ra g e : soll die T e c h n i s c h e H o c h s c h u l e z u C h a r l o t t e n b u r g m it den erw eiterten E inrichtungen fü r das H ü tte n wesen a u s g e sta tte t w erden oder die a lte P fleg
stä tte der m ontanistischen W issenschaften, die B e r g a k a d e m i e ? W ir glauben, daß der le tz teren nicht nu r m it R ücksicht au f ih re histo
rische E ntw icklung d er V orzug geb ü h rt, daß es ein U nrecht w äre, dieser se it m ehr als einem Ja h rh u n d e rt in allen K reisen der M ontanindustrie rühm lichst bekannten H ochschule einen H anpt- zw eig ih re r bisherigen W irk sam k eit zu nehmen und dam it ihre L eb en sk raft zu schädigen, son
dern w ir sind auch ü berzeugt, daß eine Reihe gew ichtiger Z w eckm äßigkeitsgründe fü r die Be- lassu n g des E isenhüttenw esens bei der B e rg akadem ie sprechen.
B ergbau und H üttenw esen sind aufeinander angew iesen, wie kaum zw ei andere B eru fsarten . G erade in d er neuesten Z eit tr i t t j a imm er m ehr das B estreben der größeren M ontanindu
strie lle n in den V ordergrund, den B e d arf ih re r H üttenw erke aus eigenen G ruben zu decken, große B ergw erksgesellschaften m it H ü tte n u n ter
nehmungen zu verbinden. Die L e ite r solcher W erk e müssen daher, mögen sie nun ih re r be- sond'ern A usbildung nach B ergleute oder mögen sie H ü tten leu te sein, beide B etriebszw eige über
sehen können. B esonders kommen die ins Aus
land gehenden H ü tte n leu te vielfach in die Lage, m it ihren H üttenw erken verbundene K ohlen- und E rzb erg w erk e leiten zu müssen. J e d e r Eisen- hüttenm ann muß, wenn anders e r w irtschaftlich
arb eiten w ill, sowohl als K onsum ent wie als P ro d u z en t einen sachlichen Ü berblick ü b e r die B edürfnisse des B ergbaues haben. H äufig und m it vollem R echte w ird d a ra u f hingew iesen, welche ausschlaggebende B edeutung in n euerer Z eit für den H üttenm ann das M aschinenwesen e rla n g t habe, und es w ird hieraus vielfach g e
folgert, daß die Technischen H ochschulen in e rste r L inie berufen seien, die A usbildung der E isen h ü tten leu te m it zu übernehm en. M indestens in dem gleichen Maße wie für den E ise n h ü tte n mann h a t das M aschinenwesen jedoch aucli fin
den m odernen B ergm ann B edeutung gewonnen.
Die A nforderungen, die an beide B erufszw eige der M ontanindustrie in dieser H insicht g e ste llt w erden, sind etw a d i e s e l b e n ...
D er w eite U m fang und die V ielseitig k eit sowohl des hüttenm ännischen wie des rein b e rg m ännischen Studium s zw ingen bei der A us
dehnung, die die technischen W issenschaften in der jiin g ern Z eit erfah ren haben, dazu, diese L eh rfäch er entsprechend abzurunden nnd a u f die besonderen E rfo rd ern isse der M ontanindustrie zuzuspitzen. Diese E rfo rd ern isse sind aber, wie oben b ereits d arg e leg t w urde, fü r das B ergfach wie für das H üttenfach' nahezu die
selben, so daß beiden B erufszw eigen m it den an der B ergakadem ie gehaltenen technischen V or
lesungen und m it den h ier ohnehin zu schaffenden m aschinentechnischen E inrichtungen am besten gedient ist, besser als es m it den fü r künftige M aschinenkonstrukteure berechneten V orlesungen an einer T echnischen H ochschule d er F a ll w äre.
E in besonderer Umstand fä llt noch zugunsten der B ergakadem ie ins G ew icht: die g erin g e re Zahl der h ier S tu d ie r e n d e n ...
L assen w ir der M ontanistischen Hochschule auch die Pflege und V e rtre tu n g der m o ntanisti
schen W issenschaften und geben w ir ih r eine solche A usstattu n g , daß sie a u f allen ihren Ge
bieten so wie b ish er den höchsten A nforderungen g ere ch t w erden k a n n ! “
So w eit die Z uschrift, deren A usführungen in den K reisen der deutschen E isenhüttenleute schon um deswillen seh r freudige Aufnahm e finden w erden, w eil sie das B edürfnis ein er Reform der w issenschaftlichen A usbildung im Eisen- lnittenw esen rückhaltlos anerkennen. Die F ra g e , ob die Technische H ochschule oder die B e rg akadem ie in Z ukunft die H a u p ts tä tte dieser R e
form sein müsse, t r i t t für uns zu rz eit in den H in tergrund, w eil w ir den H auptnachdruck d a ra u f legen, daß das B edürfnis an e rk a n n t ist und dem nach A bhilfe geschaffen w erden m u ß . Uns kommt es in e rste r L inie d a ra u f an, daß ü b erhaupt etw as geschieht und daß in der A b
hilfe ein m öglichst schleuniges Tempo ein
geschlagen w ird. So wie b ish e r kann es a u f diesem G ebiet unm öglich w eitergehen.
Die Redaktion.
1. Januar 1905. Trocknung des Hochofenwindes m ittels Kältem aschinen. Stahl und Eisen. 3
Stenographisches Protokoll
der
Hauptversammlung des V erein s deutscher Eisenhüttenleute
am 4. D e z e m b e r 1904, nachmittags 12l/a Uh r
i n d e r S t ä d t i s c h e n T o n h a l l e z u D ü s s e l d o r f .
T a g e s o r d n u n g : 1. G eschäftliche Mitteilungen.
2. Satzungsänderung.
3. Wahlen zum Vorstand.
4. Über Groß-Gasm aschinen. Vortrag von Professor Dr. E u g e n Me y e r - Be r l i n.
5. Trocknung des H ochofenwindes mittels Kältemaschinen. Vortrag von Professor Dr. C .,v. L i n d e München.
6. Klassifikation von Gießereiroheisen. Vortrag von Professor Dr. F. Wü s t - A a c h e n .
~ s e e ~ ---
T ro ck n u n g d es H o c h o fe n w in d e s mittels Kältemaschinen.
P ro fesso r Di-. C. von L in d e : M. H .! D er B erich t des A m erikaners G a y l e y , dessen I n h alt in „S ta h l und E ise n “ H eft 22 vom 15. November 19 0 4 w iedergegeben ist, e n tro llt ein m erk
w ürdiges B ild : Neben einem Hochofen eine K ältem aschinenanlage, durch w elche die G ebläseluft zum Zwecke der A ustrocknung u n te r G efriertem peratur h erabgekiihlt w ird. So kommt der E is
m ann u n te r die E ise n h ü tte n leu te. Ich bin der E inladung zu dem g eg enw ärtigen V o rtrag e gern gefolgt, weil sein G egenstand von gru n d sätzlich er B edeutung ist. W ä re nu r theoretisch die Idee au fg etau ch t und z u r D iskussion g estellt, ob es sich verlohne, den G ebläsew ind u n te r A nw endung von K ältem aschinen zu trocknen, so w ürde w ahrscheinlich w enig A ufm erksam keit d afür zu g e
w innen sein. H ier lie g t aber, im großen M aßstabe durchgeführt, die V erw irklichung dieser Idee m it bestim m ten E rgebnissen vor und es handelt sich für den F achm ann darum, sich bald ein sicheres U rteil d arü b er bilden zu können: H aben w ir es- h ie r m it einem technischen F o rts c h ritt zu tun, der in den B estand der H üttentechnik aufzunehm en ist, oder n u r m it einem über das Ziel hinausschießenden E xperim ent von v ergänglicher B edeutung?
Aus den von G ayley m itgeteilten E rgebnissen folgt, daß durch die A usscheidung des größeren und veränderlichen T eils der F eu ch tig k eit aus dem G ebläsewind einerseits der Hochofen m it g rö ß e re r G enauigkeit und R egelm äßigkeit betrieben w erden kann, — die V eränderlichkeit des F eu ch tig k eitsg eh a lts soll nach G ayley viel häutiger die U rsache von Störungen und U nregelm äßig
keiten sein, als sie gew öhnlich dafür e rk a n n t w erde — , anderseits soll ohne S teigerung des Koks- und des A rbeitverbrauchs die E isenproduktion um ungefähr 20 v. H. erhöht w orden sein. E s kann n atü rlich nich t meine Aufgabe sein, in eine fachm ännische P rü fu n g und E rk lä ru n g dieser E rgebnisse ein zu treten . N icht m it den V orgängen im Hochofen, sondern w esentlich n u r m it der F ü h ru n g des G ebläsewindes bis z u m Hochofen hin habe ich es zu tu n , speziell m it der E rö r te ru n g von A rt und Größe der technischen und finanziellen A ufw endungen, welche z u r D urch
führung des T rockenverfahrens erforderlich sind.
Die V erw endung von K ältem aschinen zu dem Zwecke, gegebene L uftm engen w ährend des ganzen Ja h re s a u f einen bestim m ten und unveränderlichen T rockenheitsgrad zu bringen, is t seit einigen Ja h rz e h n te n eine se h r ausgedehnte, allerdings m eist in einem Zusam m enhänge, in welchem g leichzeitig auch die A b kühlurg der L uft beabsichtigt ist, imm erhin ab e r auch in solchen F älle n , in welchen diese AbküliluDg ausschließlich als M ittel z u r E n tfeu c h tu n g dient, so daß u n te r Um
ständen nach erfo lg te r A bscheidung des W a sse rs die L u ft e rst w ieder au f ih re ursprüngliche T em p eratu r g eb ra ch t w erden muß, um sie gebrauchsfähig zu machen. In den K ühlhäusern spielt für die K onservierung organischer S ubstanzen, insbesondere von L ebensm itteln, die E n tfeuchtung eine nich t m inder w ichtige ¡Rolle als die A bkühlung. H ierbei w erden an die R egulierfäh ig k eit und K onstanz des T rockenheitsgrades A nforderungen g estellt, welche w eit über das bei der vor
liegenden A ufgabe erforderliche Maß hinausgehen. E in halbes Gramm W a sse r f. d. K ubikm eter
4 Stahl und Eisen. Trocknung des Hochofenwindes m ittels Kältem aschinen. 25. Jahrg. Nr. 1.
m ehr oder w eniger in der A tm osphäre der K ühlräum e kann über hochw ertige B etrüge von la g e rn dem G ut, w ie z. B. von E iern , entscheiden.
G estatten S ie, ganz k u rz an die physikalische G rundlage der A ufgabe zu erinnern. Die W asserm en g e, w elche in der Volum eneinheit d er L u ft en th alten sein k a n n , h ä n g t bekanntlich nu r von der T em p eratu r ab. In A bbildung 1 sehen Sie diese W asserm enge innerhalb des Tem- p e ra tu r-In te rv a lle s von — 1 0 ° bis zu + 3 0 ° C. d a rg e ste llt. Von 30 g im K ubikm eter bei 3 0 ° C.
verm in d ert sich u n te r abnehm ender T em p eratu r die W asserm enge g e s ä ttig te r L u ft rasch und e rre ic h t bei — 6 ° C. m it ungefähr 3 g ein Z ehntel je n es B etrages. Um sicher zu sein, daß die L u ft nicht m ehr als eine bestim m te W asserm enge en th alten könne, b rau c h t man sie n u r a u f die T em p eratu r abzuktihlen, bei w elcher die gew ollte W asserm enge der S ättig u n g e n tsp ric h t, bei w elcher also der ursprünglich vorhandene W asserüberschuß in tro p fb a re r oder feste r Form aus der L u ft ausgeschieden sein muß. G ayley h a t bei seinem B etriebe die G ebläseluft a u f — 5 0 a b gek ü h lt und dadurch erreic h t, daß n ich t m ehr als 3,5 g W a sse r f. d. K ubikm eter L u f t in den Hochofen ein trete n konnte, w ährend durchschnittlich 9 g W a sse r f. d. K ubikm eter niedergeschlagen w urden. Bei den großen L uftm engen, um welche es sich hierbei han d elt, s te llt dieser N iederschlag in 2 4 S tunden im m erhin m ehr als 10 0 0 0 k g W a sse r dar. In dem Schaubild sind die H orizontal-
L inien eingezeichnet, welche 3,5 g und 3,5 -j- 9 g = 12,5 g entsprechen. Man erk e n n t le ic h t, daß bei den Gayley- schen B eobachtungen nich t etw a extrem e V erhältnisse bestanden haben und daß auch unsere hiesigen m eteorologischen Z ustände solche und häufig w e ite r
gehende V ariationen d er L u ftfeu ch tig k e it aufw eisen.
W enden w ir uns nun zu den tech
nischen M itteln, w elche zu r Ausschei
dung des W asserüberschusses dienen.
A bgesehen von der aus ökonomischen G ründen h ie r n ic h t in B e tra c h t kom
menden A rbeitsw eise der sogenannten K altluftm aschinen b eru h t der V organg ste ts darauf, daß die L u ft m it großen durch eine K ältem aschine a u f niedrige T em p eratu r geb rach ten Oberflächen in B erührung g eb ra ch t w ird. Bei der hierbei stattfindenden A bkühlung sch läg t sich d er W asserüberschuß an den k alten Oberflächen nieder. Diese Oberflächen w erden m eistens g ebildet durch Rolir- system e, w elche durchflossen sind entw eder unm ittelbar von dem verdam pfenden K ä lte trä g e r der K ältem aschinen (also von Ammoniak, K ohlensäure oder sc h w e flig er S äure), oder aber von einer zw ischen dem V erdam pfer der K ältem aschine und zw ischen den in R ede stehenden R ohr
system en in beständigem U m lauf g ehaltenen S alzlösung. D iese S alzlösung kann ab e r auch (in entsprechender A usbreitung au f g roße Oberflächen) un m ittelb ar in B erü h ru n g m it der L u ft gebracht w erden. Im e rste re n F a lle w erden die N iederschläge a u f d er Oberfläche in tro p fb a re r Form s ta tt
finden, solange die T em p eratu r über dem G efrierpunkt des W a sse rs lieg t, w erden dagegen in F orm von E is oder Schnee festg eh alten , sobald der G efrierp u n k t u n te rsc h ritte n ist. Solche Oberflächen w erden natü rlich n ich t in ununterbrochenem B etrieb geh alten w erden können, sondern müssen in regelm äßigen Z eitabschnitten w ieder a u f solche T em peraturen g eb ra ch t w erden, bei w elchen die E isschichten abtauen. Dies geschieht entw eder dadurch, daß man die S trom richtung innerhalb und außerhalb der R ohrsystem e än d ert, oder dadurch, daß man abteilnngsw eise bestim m te O ber
flächengruppen au sschaltet. F in d et d irek te B erührung zw ischen der L u ft und der S alzlösung s ta tt, so w erden die N iederschläge auch u n terh alb des G efrierpunktes in tro p fb a re r F orm erfolgen, sie w erden sich ab e r m it der S alzlösung verm ischen und dieselbe verdünnen, so daß es notw endig w ird, fortw ährend in einem besonderen A p p arate durch H eizung eine gleichgroße Menge von W a sse r abzudam pfen. A bbildung 2 ze ig t den Zusam m enhang zw ischen den verschiedenen Teilen einer A nlage, bei w elcher die O berfläche durch R ohrsystem e m it S alzw asserzirk u latio n gebildet sind. Die K om pressoren saugen aus den in die S alzw asserkühler eingebauten V erdam pfapparaten die Dämpfe des K ä lte trä g e rs (z. B. Ammoniak) ab und drücken dieselben in die K ondensatoren,
Abbildung 1.
1. Januar 1905. Trocknung des Hochofenwindes m ittels Kältem aschinen. Stahl und Eisen. 5 aus w elchen der K ä lte trä g e r in tro p fb a r flüssiger F orm durch ein D rosselventil den V erdam pfern w ieder zuström t. M ittels ein er K reiselpum pe w ird die S alzlösung nacheinander durch die v ier S alzw asserkühler und von da zum R öhrensystem des L u ftk ü h lers geführt, v e rlä ß t denselben erw ärm t und k e h rt zu den S alzw asserkühlern zurück. Die G ebläseluft t r i t t von oben h er in den L u ftk ü h ler ein, durchström t denselben in der P fe ilrich tu n g und t r i t t ab g ek ü h lt und ausg etro ck n et aus, um von den Gebläsen aufgenommen zu w erden. Sobald die festen N iederschläge au f d er A u stritts
seite der L uft eine gew isse D icke erreic h t haben (etw a nach zw ei bis drei T ag en ), w ird durch U m schaltung des L uftstrom es und des S alzw asserstrom es die T em p eratu rv erte ilu n g so g eän d ert w erden, daß das Eis auf der nunm ehrigen E in trittsse ite a b ta u t, w ogegen a u f der ändern Seite die E isbildung beginnt.
Com pressoren.
Abbildung 2.
F ü r die D urchführung der W indtrocknung stehen also die technischen M ittel in re la tiv g ro ß er Vollkom m enheit, seit Ja h rz e h n te n ausgebildet und erprobt, z u r V erfügung, und die hierbei erforderlichen E in rich tu n g en gew ähren einen kaum zu übertreffenden G rad von B etriebssicherheit.
Als vor bald 30 Ja h re n die K ältem aschinen in die B ierbrauereien eingeführt w urden, gestand man ihnen seh r bald zu, daß sie fü r den B etrieb der B iererzeugung V orteile bieten, allein einstim m ig e rk lä rte n dam als die B ierb rau er, niem als die L ag e ru n g ih re r B ierv o rräte den K ältem aschinen an v ertrau e n zu wollen. Als w enige J a h re sp ä ter sich dennoch E inzelne durch besondere V erh ält
nisse hierzu v e ra n la ß t gesehen h atten und als genügende B e triebserfahrungen Vorlagen, erfolgte bekanntlich in raschem Tempo die fast allgem eine E inführung, und niem and den k t heute an eine U nsicherheit oder G efahr infolge von B e triebsstörungen. Von dem rein technischen S tan d p u n k t aus bestehen sonach keinerlei Schw ierigkeiten, man ste h t vielm ehr vor ein er völlig gelösten Auf
gabe, so daß die E ntscheidung der F ra g e nach der E inführung des V erfahrens gan z ausschließlich durch die d afür erforderlichen finanziellen Aufw endungen bedingt w ird. Neben den B eträgen für A bschreibung und V erzinsung der A nlagekosten h andelt es sich um die K osten für A ntriebsarbeit,
6 Stahl and Eisen. Trocknung des Hochofenwindes m ittels Kältem aschinen. 25. Jahrg. Nr. 1.
für B edienung, für B e trieb sm aterialien und für U n terh altu n g der A nlage. G ayley h a t gefunden, daß die H inzufügnng der K ältean lag e nich t n u r keinerlei Mehraufvvendung an A rbeit fü r die Ge
sam tanlage zu F olge h a tte , sondern daß um gekehrt noch A rb e it e rs p a rt w urde. Die E rk lä ru n g lie g t darin, daß erstens die G ebläsearbeit für die gleiche G ew ichtsraenge L u ft sich dadurch v er
m indert, daß ih r spezifisches Volumen durch die A bkühlung k le in er w ird, und zw eitens, daß die Gewichtsm enge des erfo rd erten W indes bei trocknet- L itft g erin g e r ist als bei feuchter L uft. Die e rste re U rsache vermögen w ir rech n erisch zu kontro llieren . Die A bkühlung der L u ft b e tru g im D urchschnitt 2 7 ° C. Die V erm inderung des Volumens und dam it der G ebläsearbeit is t der V er
m inderung der absoluten T em p eratu r proportional. D as e rg ib t h ie r eine Abnahme der G ebläse
a rb e it von rund 9 °/o. W äre der A rbeitsverbrauch der K ältem aschinen nicht g rö ß er als 9 °/° der K om pressionsarbeit, so w ürde derselbe g an z durch diese e rste E rsp arn is gedeckt w erden. Die K ältem aschine ist nun im stande, f. d. P fe rd e k ra ftstu n d e ungefähr 36 0 0 W .-E . zu entziehen. Da z u r A bkühlung eines K ubikm eters L u ft um 2 7 ° C. eine W ärm em enge von ru n d 8 W .-E ., und zu r K ondensation (bezw. z u r teilw eisen E rs ta rru n g ) von 9 g W a sse r ru n d 6 W .-E . entzogen w erden müssen, so entsprechen ru n d 25 0 cbm g etro ck n eter L u ft einer P fe rd e k ra ftstu n d e der K ältem aschine.
V erbrauchen (wie bei der G ayleyschen A nlage) die G ebläse eine P fe rd e stä rk e fü r je 25 cbm L uft i. d. Stunde, so b e trä g t der A rbeitsaufw and der K ältem aschine ein Z ehntel der G ebläsearbeit.
E s b ed a rf also n u r einer ganz g eringen reduzierenden W irk u n g d er T rocknung auf den W in d verbrauch, um vollen A usgleich fü r den A rbeitsaufw and der T rockenanlage zu erzielen. I n te r essan t ist ein Seitenblick au f die V erh ältn isse bei solchen G ebläsen, w elche L u ft a u f w esentlich höhere D rücke, z. B. 5 bis 6 A tm ., zu kom prim ieren haben und bei w elchen deshalb die Menge der f. d. P fe rd e stä rk e und Stunde kom prim ierbaren L u ft viel g erin g e r is t als hier, also etw a 10 cbm b e trä g t. U nter solchen U m ständen w ürde die vorgängige A bkühlung der L u ft eine V er
m inderung der K om pressionsarbeit herbeiführen, w elche m indestens das D oppelte der von der K ältem aschine v erbrauchten A rbeit d a rste llt.
W a s nun die B e träg e für A bschreibung und V erzinsung angeht, so w erden die A nlagekosten einer T rockenanlago für 10 0 0 cbm L u ft i. d. M inute sich au f ru n d 2 0 0 0 0 0 d l * belaufen. E ine sehr ausgedehnte E rfa h ru n g h a t g eleh rt, daß g u t gebaute K ältean lag en nach ununterbrochenem B etriebe w äh re n d zw eier Ja h rz e h n te in ihren w ichtigsten B estandteilen noch volle B rau c h b ark eit besitzen.
Soweit die L ebensdauer der K ältean lag e in B e tra c h t kommt, ist dem nach ein B e tra g von 5 °/®
= rund 10 0 0 0 <J6 fü r A bschreibung reichlich bem essen. Bei einem Zinsfuß von 5 °/o au f den m ittleren B uchw ert ergeben sich w eiterhin rund 5 0 0 0 d l für V erzinsung. F ü r B edienung ist die L öhnung j e eines M aschinisten und eines H ilfsm aschinisten für T ag - und N achtschicht m it etw a 7 0 0 0 d l einzusetzen. E ndlich sind fü r B e triebsm aterialien (insbesondere Schm ieröl) und an Ausgaben für U n terh a ltu n g der A nlage (R ep aratu ren ) a u f G rund der E rfa h ru n g rund 8 0 0 0 d l anzunehm en, so daß die gesam te A ufw endung für die T rockenanlage sich zu ru n d 30 0 0 0 d l für das J a h r erg ib t. H ierbei is t aber noch ein w ichtiger P u n k t hervorzuheben. B ei der obigen B e
rechnung des K ältebedarfes kam die grö ß ere H älfte (rund 8 W .-E . f. d. K ubikm eter) au f die A b
kühlung d er L u ft und die k leinere H älfte (rund 6 W .-E .) a u f E ntzieh u n g der la ten ten W ärm e bei der K ondensation und teilw eisen E rs ta rru n g des ausgeschiedenen W assers. Offenbar ist nur dieser le tz te re T e il der aufgew endeten K älte un m ittelb ar durch j den Zweck der A nlage erfo rd ert, w ährend die A bkühlung zu n äch st n u r das M ittel zu r E rre ich u n g dieses Zweckes ist. T atsächlich kann diese K älte zurückgew onnen w erden, w enn m an die von dem T ro c k en a p p arat zum G ebläse abziehende L u ft d er von außen zuström enden L u ft oder der zu den V erdam pfern zurückkehrenden S alzlösung im G egenstrom entgeg en fü h rt, so daß ein A ustausch der T em p eratu r stattfin d et. Zw ar w ird dieser A ustausch niem als ein vollkom m ener sein können, vielm ehr w ird ein gew isser T eil der z u r A bkühlung erforderlichen K älte dauernd v erb rau c h t w erden, allein die K ältem aschine wird in solchem F a lle doch nur 5 0 bis 60 °/o der oben berechneten K älte zu p roduzieren haben, sie w ird k le in er ausfallen können. Infolge davon w erden die K osten der T rockenanlage sich a u f etw a 1 5 0 0 0 0 d l v errin g ern , und die alljä h rlich e n A ufwendungen w erden eine entsprechende V erm inderung erfahren. S elbstredend w ird aber alsdann die K om pressionsarbeit d er G ebläse nich t diejenige A bnahm e erfah ren , w elche w ir aus dem v erm inderten Volumen der L u ft hervorgehen sahen. E s s te h t also der E rsp arn is an A nlage- und B etriebskosten der M ehraufw and an A n trieb sa rb eit gegen
über, und man w ird von F a ll zu F a ll abzuw ägen haben, w orauf g rö ß eres G ew icht zu legen ist.
Ich muß mich au f die vorstehenden M itteilungen beschränken, möchte ab e r zum Schluß nochm als betonen, daß die gegebenen Z ahlen nich t au f bloßer S chätzung oder th e o re tisc h er B e
rech n u n g beruhen, sondern a u f la n g jä h rig e r E rfa h ru n g , so daß sie als zuverlässiges M aterial zur
* Bei kleinerem Windbedarf werden die Anlagekosten sich entsprechend, aber nicht in proportionalem Verhältnis niedriger stellen.
1. Januar 1905. Besprechung des Vortrags. Stahl und Eisen. 7 Entscheidung der F ra g e dienen können, von w elcher w ir ausgegangen sind, und welche als E xistenzfrage für das V erfahren der W ind
trocknung anzusehen sein w ird , näm lich der F ra g e : Sind die V orteile der W in d trocknung höher zu bew er
ten, als die dafür erfo rd er
lichen Aufwendungen?
(L eb h after B eifall.) V o r s i t z e n d e r : Ich er
öffne die Besprechung über den eben gehörten Vortrag und erteile zunächst Hrn.
Dr. ing. Weiskopf das W ort.
Dr. ing. W e iskop f - H an
nover: M. H .l Ich gestatte m ir im Aufträge der Vereins
leitung, Ihnen über die Be
obachtungen und Eindrücke zu berichten, welche ich aus Abbildung 3. Ammoniak-Kompressoren. eigener Anschauung gelegent
lich meines Besuches der Isabella-Hochöfen in E tna bei Pittsburg am 1. November d. J. gewonnen habe. Die Mitglieder des Iron and Steel Institute w aren anläßlich der amerikanischen Exkursion zur Besichtigung der Anlage zur Trocknung des Gebläsewindes eingeladen und es sind uns mit seltener Offenheit alle Betriebsbücher vorgelegt w orden, und von H rn. Gayley selbst wurden alle Auskünfte bereitwilligst erteilt. W ir konnten die Überzeugung gew innen, daß die in dem Referat in „Stahl und Eisen“
Heft 22 1904 niedergelegten Zahlen durchaus der W ahrheit und der W irklichkeit entsprechen.
Es m ag ja sein und ist auch psychologisch erklärlich, daß m an dem Verfahren des stellvertretenden Vorsitzenden der United States Steel Corporation ganz besondere Beachtung zuwendet und daß der
selbe Hochofen auch ohne die beschriebene Einrichtung unter Aufwendung so großer Sorgfalt ebenfalls ohne getrockneten W ind bessere Resultate ergeben wird. Aber niemals können dieselben in dem Maße beeinflußt werden, wie
die Tabelle V auf Seite 1293 in Heft 22 zeigt, aus welcher zu konstatieren ist, daß bei Verwendung vorgetrockneten Gebläsewindes eine Zunahm e der Produktion um 24 % bei gleichzeitiger A bnahm e des Koksverbrauchs um etwa 20 eintritt. Daß dem so ist, läßt sich ohne weiteres aus den Betriebsaufzeichnun
gen ersehen, und es lag für uns gar kein Anlaß vor, an der Richtigkeit derselben zu zweifeln. W as das Verfahren selbst anbelangt, so ist der Gegenstand noch viel zu neu und die Beobachtungen sind noch viel zu kurz, um nach irgend einer Richtung hin praktische oder theoretische Schlußfolgerungen ziehen zu können. Ich m öchte nur in
Kürze referieren, welches die Abbildung 4. Ventilatoren.
Ansicht der englischen und deutschen Fachgenossen ge
wesen ist, die m it m ir gleich
zeitig die Anlage besichtigt haben, und ich kann voraus
schicken, daß alle der über
einstim m enden Meinung w a
ren, daß m an es hier mit einer Verbesserung von ganz bedeutender W ichtigkeit zu tun hat. W issenschaftlich präziser und das W esen des Verfahrens besser kennzeich
nend m üßte der Gayleysche Ausdruck „dry air h la s t“
— trockner Gebläsewind — durch die Bezeichnung vor - g e t r o c k n e t e r Gebläse
wind ersetzt w erden, denn wenn Sie sich die Tabelle VI auf Seite 1295 ansehen, so finden Sie, daß es sich nicht um eine absolute Trock- Abbildung 5. Salzwasserkühler. nung handeltj son d em daß
durch Entziehung des über
flüssigen W assers ein vollkommen gleichm äßiger Feuchtigkeitsgehalt der Luft erzielt w ird, und die größte Differenz ist 0,5 g.
W elches sind nun die Ursachen der erstaunlichen Ersparnisse und der großen Vorteile? W ir haben uns natürlich hingesetzt und gerechnet. W ir sind aber zur Erkenntnis gekommen, daß es unter keinen U m ständen die geringen W ärm em engen sein können, welche zur Dissoziation des W assers notwendig sind. Alle Beobachtungen deuten vielmehr darauf hin, daß der günstige Einfluß auf den Hochofengang durch die Vermeidung der großen Schw ankungen im W assergehalt der Luft herbeigeführt wird, und aus Tabelle I, 11 und III auf Seite 1290 sowie aus Tabelle VI auf Seite 1295 ersehen Sie, daß die Schw ankungen nicht nur mit der Jahreszeit wechseln, sondern von Woche zu W oche, ja sogar von Stunde zu Stunde, und die großen Differenzen im W assergehalt (am 27. Januar mit
1,29 g im Kubikmeter und am 7. Juli m it 2 0 ,1 9 g im Kubikmeter) m üssen wohl Veranlassung zu Störungen im Gang des Hochofens geben.'1' Es ist zweifellos nicht einzig und allein die Disso
ziation des W assers, die hier
bei eine Rolle spielt, es wirkt vielmehr hauptsächlich die Ihnen allen bekannte T at
sache m it, daß beim Über
leiten von W asserdam pf über Kohlenstoff und glühendes Eisen Störungen der im
8 Stahl und Eisen. Trocknung des Hochofenwindes m ittels K ältem aschinen. ü5. Jahrg. Nr. 1.
* Die Zahlen der Tabellen sind den offiziellen Berichten der Meteorologischen Anstalt in Pittsburg entnommen. Die innerhalb der Hochofenanlage durch den Auspuff der Ma
schinen, das Abschrecken der Masseln durch die Schlacken
granulation usw. veranlaßte Vermehrung des Wassergehalts
ist dabei nicht berücksichtigt. Abbildung 6. Kühlkammer.
1. Januar 1905. Besprechung des Vortrags. Stahl und Eisen. 9
2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 1
Aug.
K oksverbrauch pro 1000 kg erzeugtes Roheisen
i.W
350
4M,15
Gleichgewicht befindlichen chemischen Systeme entstehen. Das chemische System, welches aus dem Gasgemisch GO -f- COg und aus den vorhandenen festen Körpern Eisen, Mangan, Silizium, Schwefel usw. besteht, erfährt durch das Eintreten des W asserdam pfes eine Änderung und es entstehen Vor
gänge, die sich durch nachstehende Form eln als um kehrbare Reaktionen charakterisieren (vergl.
„Stahl und Eisen“ 1904 Heft 21 Seite 1227), und zwar bildet sich: I. G -f- H2 O ^ T lC O -f- H2.
II. 3 F e + 4 H a O FeßOi + 4H 2. Die im rechten Sinne des Pfeiles verlaufende Reaktion, welche unter diesen Verhältnissen auftreten m uß, bindet W ärm e, und da eine W iederverbrennung des Kohlen
oxyds bezw. des W asserstoffs in der reduzie
renden Atm osphäre nicht möglich ist, so geht 4001 derV erbrennungsw ert des Wasserstoffs entweder
für diese Zone oder dadurch für den Prozeß ganz verloren, weil sie mit den Gichtgasen entw eichen; außerdem sind neue W ärm e
mengen notwendig, um die entstandenen Me
talloxyde wieder zu reduzieren. Es ist wohl auch auf die Reaktion I zurückzuführen, daß man nach A ngabe Gayleys bei Verwendung feuchten Gebläsewindes m ehr Kohlenoxyd er
hält, als bei Verwendung getrockneten Gebläse
windes. W ie sich der W asserstoffgehalt in den Gichtgasen verändert, ist noch nicht unter
sucht worden. Ob und wieweit die hier an
gedeuteten Vorgänge wirklich ein-treten, wird in nächster Zeit Gegenstand eingehender Versuche sein, zu denen die Erfindung Gayleys so reich
lich Anregung gibt. Soweit es sich bis jetzt übersehen läßt und soweit praktische Erfahrungen vorliegen, lassen sich die Vorteile nur darauf zurückführen, daß man durch die Versorgung des floch- ofens m it einem physikalisch und chemisch m öglichst gleichm äßig zusam m enge
setzten Luftgem enge jede S törung der Gleichgewicht
system e, jede w ärm ebin
dende Reaktion möglichst vermeidet, und wie auf an
deren Gebieten des H ütten
wesens, zeigt sich auch hier der wohltätige Einfluß eines gleichm äßig vorbereiteten R ohm aterials. Das Bestreben, Schw ankungen im H ütten
betriebe zu vermeiden, sehen
wir schon lange bei der Verwendung von Mischern, welche die Unterschiede im Rohm aterial verwischen. A ußerdem hat sich auch in Amerika beim Hochofenbetrieb die Erkenntnis geltend gem acht, daß m an , um Störungen des Hochofenprozesses infolge Verwendung von Feinerzen zu vermeiden, den Betrieb derart führt, daß m an nur physikalisch gleichförmiges Erz gichtet, also entweder nur Feinerze oder nur Groberze. Im gegenw ärtigen Stadium lassen uns alle rechnerischen und theoretischen Spekulationen bei der Beurteilung des Gayleyschen Verfahrens vollkommen im Stich, und wenn wir in Heft 23 von „Stahl und E isen“ S. 1372 eine durchaus richtige Berechnung des H rn. Schmid- ham m er gesehen haben, so ist dieselbe doch insofern nicht m aßgebend, als die ungetrocknete Ge
bläseluft dem Hochofen nicht den Gefallen erweist, stets mit einem durchschnittlichen Feuchtigkeits
gehalt in den Ofen einzutreten. Nur die Beobachtung im Großbetriebe kann eine Erklärung geben über die günstigen Erfolge und Resultate, welche Gayley in E tna erzielt hat und an deren Glaub-
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352.9
K oksverbranch pro 1000 k g erzeugtes R oheisen
Abbildung 7.
10 Stahl und Eisen. Trocknung des Hochofenwindes m ittels Kältem aschinen. 25. Jahrg. Nr. 1.
Würdigkeit zu zweifeln, für keinen Besucher eine Veranlassung vorlag. Ganz besonders in die Augen springend w urde der Effekt der Anlage bei Besichtigung der Kühlrohre, die mit der sie bedeckenden dicken Reifschicht sehr überzeugend wirkten. Ich habe mir die Photographien mitgenomm en, aus welchen Sie besser als aus einer Konstruktionszeichnung die A nordnung der A pparate ersehen können (siehe die Abbildungen 3 bis 6). Die Verbindung mit der Gebläsemaschine ist gleichfalls entsprechend eingerichtet, so daß kein Verlust an W ind und keine W ärm ezufuhr erfolgen kann.
Eine Frage von bedeutsam er Wichtigkeit, die wir auch in Amerika besprochen haben, ist die P a t e n t f ä h i g k e i t d e s V e r f a h r e n s . Sowohl die K ältem aschineneinrichtung als auch die Verwendung kalter Luft in verschiedenen Betrieben sind keine Neuheiten, ebenso nicht das Bestreben, den Gebläse
wind durch geeignete Mittel abzukühlen. Es ist jedoch in Amerika die ausgesprochene Meinung vorhanden, daß das Verfahren patentfähig ist, und wie m ir von Gayley berichtet w urde, ist das P atent in Deutschland erteilt (D . R. P. 133 3S3 vom 20. Juni 1900 und D. R. P. 156 153 vom 18. Ok
tober 1903) und soll auch hier verwertet werden. Die Kosten der Anlage in E tna belaufen sich nach erhaltenen Angaben auf 125 0 0 0 § — 5 0 0 0 0 0 Xif.
W as die Betriebskosten des Verfahrens anbelangt, so sind Ihnen dieselben durch die vorzüg
lichen Ausführungen des H rn. Professor Dr. von Linde klar g ew o rd en ; es w urde darauf hingewiesen, daß die Verminderung der Umdrehungszahl der G ebläsemaschinen von 114 auf 96 einen Überschuß an Kraft zur Verfügung stellt, der vollkommen genügt, um die vorhandenen Kühleinrichtungen zu betreiben. Im Referat s in d ' auch auf Seite 1295 die betreffenden Zahlen angegeben. Ich habe Gelegenheit gehabt, diese Aufzeichnungen zu sehen, welche tagtäglich eingetragen w erden, und konnte mich auch überzeugen, daß die Ersparnis an K raftbedarf bei getrocknetem Gebläsewind vorhanden ist und daß die auf Seite 1295 angegebenen Zahlen stim m en. H r. G eneraldirektor M a g e r y , der die Sache gleichzeitig mit m ir auch mit großem Interesse studiert hat, w ird eventuell die Lücken, die ich in meinen A usführungen gelassen habe, ausfüllen können und wird bestätigen, daß wir säm tlich den Eindruck hatten, vor einer Erfindung zu stehen, die epochem achend für die Hochofenindustrie ist.
Um den Unterschied des feuchten und getrockneten Gebläsewinds auf den Hochofengang deutlicher zu zeigen, w urden auf Abbildung 7 nach Erm ittlung des absoluten Koksverbrauchs die in Tabelle V niedergelegten Zahlen graphisch zum Ausdruck gebracht. Dabei ist zu bem erken, daß im Referat bei Abbildung 6 die Produktionskurven vom 26. Septem ber bis 9. Oktober als D u r c h s c h n i t t s w e r t e eingezeichnet sind und daher regelm äßig verlaufen. Aus der nunm ehr nach den wirklichen Tages
produktionen aufgestellten Aufzeichnung ergibt sich die in die Augen fallende T atsache, daß der Verlauf der Produktions- und Koksverbrauchskurven bei Verwendung feuchter Luft eine sehr unregel
m äßige ist, w ährend nach Verwendung getrockneter Luft ein konkordanter Verlauf der Linien zu beobachten ist, derart, daß dem Minimum der Roheisenproduktion ungefähr auch das Minimum des Koksverbrauchs entspricht, und es gehl aus dieser Zeichnung hervor, daß der Ofen infolge Fehlens der inneren Störungen besser in der Lage ist, sich den jeweiligen Verhältnissen der Erzeugung und des Brenn
m aterialverbrauchs anzupassen. A ußerdem geht aus der Tabelle hervor, daß der Ofen auch größere Schwankungen in der Produktion zeigt bei Verwendung des getrockneten W indes.
Dr. ing. h. c. L ü r m a n n - B e r l i n : M. H.! Als ich in dem Artikel: „Die Verwendung von trockenem Gebläsewind im H ochofenbetriebe“ m ir die Zahlenangaben genauer ansah, fand ich folgende W id ersp rü ch e:
1. V e r m i n d e r t e L e i s t u n g d e r G e b l ä s e m a s c h i n e n . Auf Seite 1 2 9 4 , zweite Spalte, Zeile 9 von unten, ist von einer Gebläsemaschine die R ede, welche 114 U m drehungen gem acht hätte. Diese große Um drehungszahl fiel m ir auf. Der Durchm esser der W indzylinder dieser Maschinen ist ferner m it 2 1 3 4 m m , und der Hub mit 1524 mm angegeben; der vom W indkolben durchlaufene R aum w äre also, ohne Berücksichtigung der Kolbenstange, 10,90 cbm . Seite 1294, zweite Spalte, Zeile 9 von unten, ist ferner angegeben, daß das Gebläse bei 114 U m drehungen 1133 cbm W ind geliefert habe. Das wären auf eine U m drehung 9 ,9 4 cbm oder fast 10 cbm w eniger, als die Berechnung aus den Abmessungen der Maschinen ergibt. Gleich darunter ste h t, daß das Gebläse bei trockenem W inde nur 96 Um drehungen m achte und 170 cbm W ind weniger zu liefern hatte.
Das w ären für eine U m drehung -jg- — 9 ,4 4 cbm gewesen. 170 Das sind also drei verschiedene Angaben über die Leistung oder Größe des Gebläses in ein und demselben Aufsatze. W enn nun das Gebläse den ganzen T ag oder 1440 Minuten tätig gewesen w äre, dann wären bei Anwendung von trockenem W inde 1440 X 170 = 24 4 8 0 0 cbm W ind weniger in den Hochofen zu blasen gewesen. Diese Angabe kann nicht stimmen, wenn die Angaben über die Roheisenerzeugung und den Koksverbrauch in den beiden Perioden, w ährend w'elcher m it feuchtem und m it trockenem W inde geblasen wurde, auf Seite 1293 richtig sin d ; das geht aus folgender Rechnung h ervor: In der Periode der Ver
w endung von feuchtem W inde sollen 3 6 3 ,7 3 t Roheisen durchschnittlich täglich m it je 9 6 6 kg Koks erblasen sein. Der Koksverbrauch eines Tages w äre dann gewesen 3 6 3 ,7 3
X
966 =3 5 1 3 6 3 ,1 8 k g ; davon wurden zur W asserzersetzung im Hochofen benötigt 3 6 3 ,7 3 X 35 k g , wie unten nachgewiesen werden w ird ; das w aren 12 7 3 0 ,5 5 kg. Durch den Sauerstoff der atm . Luft und den
1. Januar 1905. Besprechung des Vortrags. Stahl und Eisen. 11 Rest des darin noch verbliebenen W assers wurden also im ersten Falle 338 6 3 2 ,6 3 kg Koks vergast.
In der zweiten P eriode, als entwässerte Luft in den Hochofen geblasen w urde, vergaste diese nach Gayley im T ag 4 5 4 ,1 5 X 777 = 352 8 7 4 kg Koks und zwar nur durch den in ihr enthaltenen Sauerstoff und den in beiden Fällen g le ic h e n Rest an W asser in der Luft. Das Gebläse m ußte also in letzterem Falle in dem Verhältnis von 3 3 8 6 3 2 : 3 5 2 874 m e h r W ind und nicht w e n i g e r ansaugen. Das entspräche einem Mehr an W in d , welchen das Gebläse für die Periode der Ver
wendung von entw ässerter atm . Luft liefern m ußte von _1440X ^ 3 X ,352874 _ g g g j y cbm. Der OOO 006
Unterschied zwischen V erwendung der von Gayley mit 1440 X 170 = 244 8 0 0 cbm angegebenen Ersparnis an W ind m it dem hier berechneten wirklich erforderlichen Mehr beträgt also 24 4 80 0 +
313 417 68 617 = 31 3 41 7 cbm. Das entspräche einer Leistung der Gebläsemaschinen von Yi33" = Minuten oder 4 ‘ /2 Stunden.
Ein anderer W eg der Berechnung führt zu ebensolchen Unmöglichkeiten. Gayley will 31 kg W asser auf 1 t Roheisen m it einer Luftmenge eingeblasen h ab e n , welche im Kubikmeter 13 g W asser enthielt, und aus welcher Luft 9 g W asser entfernt wurden. Dann hätten die Gebläse- maschinen nu r q31 = 3 4 4 4 cbm W ind auf 1 t Roheisen zu liefern gehabt. Das w ären auf 1 kg
363 73
V
3444Koks, bei einer Erzeugung von 3 6 3 ,7 3 t Roheisen, gewesen -— gg'f 3(53'" ~ = 6,57 cbm \Vind. Man rechnet bei den guten, in Deutschland gebräuchlichen Gebläsemaschinen auf 1 kg Koks 5 cbm W ind.
Berechnet m an nun diese W indm enge für 1 kg Koks nach der A ngabe von Gayley, daß in 114 Umdrehungen 1133 cbm W ind geliefert seien, und nim m t somit an , daß die Gebläsemaschinen im Tag 1440 X 1133 = 1 631 5 2 0 cbm W ind geliefert haben, so ergibt das auf 1 kg Koks ^ ¿ ^333° =
1440 X 1133
4,61 cbm, d. h. 1,07 cbm m ehr. Auf 1 t Roheisen w ürde das ausm achen — ggijyg— = 4486, d. h. 44 8 6 — 3 4 4 4 = 1042 cbm m ehr. Die Angaben von Gayley, daß 31 kg W asser auf 1 t Roheisen eingeblasen seien, und daß das 10 4 36 kg W asser auf den Tag ausm ache (s. Seite 1294, erste Spalte unten), stim m en auch insofern nicht, als die durchschnittliche Erzeugung an Roheisen dann
—gj— = 33 6 t sein w ürde, w ährend sie auf Seite 1293 für diese Periode zu 3 6 3 ,7 3 t angegeben ist.
2. W i r k l i c h e K o k s e r s p a r n i s be i V e r w e n d u n g v o n t r o c k e n e r L u ft. W enn 1 kg W asserstoff beim Verbrennen zu W asserdam pf 29 6 33 W .-E. fühlbar werden läßt, dann wird 1lg kg
29 633
Wasserstoff, wie solcher in 1 kg W asser enthalten ist, — ^— = 32 9 2 W.-E. fühlbar w erden lassen.
Dieselbe Menge W ärm e ist auch bei der Zersetzung des W asserdam pfes erforderlich, d. h. diese Menge W ärm e wird dabei gebunden. Die bei der Zersetzung von 1 kg W asser frei werdenden
8 /p kg Sauerstoff dagegen verbrennen m it 6 / g kg Kohlenstoff zu Kohlenoxyd, und dabei werden 6/o X 2 4 7 3 = 1649 W .-E. fühlbar. Gebunden werden also durch die Zersetzung von 1 kg W asser nur 3 2 9 2 — 1640 = 1643 W .-E. Nun wird, wie oben schon angeführt, von Gayley behauptet, daß er 31 kg W asser auf 1 t Roheisen aus der feuchten Gebläseluft ausgeschieden habe. Diese 31 kg würden also bei ihrer Zersetzung 31 X 1643 = 50 9 3 3 W.-E. gebunden, d. h. erfordert haben. Auf Seite 1295 ist in der ersten Spalte, fünfte Zeile von oben (die Tabelle unberücksichtigt gelassen) an
gegeben, daß der W ind, also auch der darin enthaltene W asserdam pf, m it einer Tem peratur von nur 4 6 6 ° in den Hochofen eingeführt w urde. W enn die T em peratur in dem Gestell 2 0 0 0 » wäre, w as ich nicht glaube, dann würden die 31 kg W asser, um von 4 6 6 ° auf 2 0 0 0 ° erw ärm t zu werden, erfordern 31 (2 0 0 0 — 466) X 0 ,4 8 = 2 2 8 2 6 W.-E. Es w aren außerdem , wie oben berechnet, zu der Zersetzung des W assers 50 9 3 3 W .-E., zusammen also 73 759 W .-E. erforderlich, w enn 31 kg W asser auf 1 t Roheisen m it dem W inde in den Hochofen geführt w urden. Zur Deckung dieses Verlustes
73 759
sind an Kohlenstoff zu verbrennen, wenn dabei nur Kohlenoxyd gebildet w ir d : = r d . 30 kg Kohlenstoff. Es werden also, wenn der Koks 85 % Kohlenstoff enthält, n u r 35 kg Koks auf 1 t
35 V 100
Roheisen w eniger verbraucht. Das sind — ggg— = 3,64 % von dem gesamten Koksverbrauch von 966 kg, weche durch Rechnung nachzuweisen sind, w ährend sie nach Gayley 966 7 7 7 = 189 kg, oder 19,5 °t> von dem Gesam tkoksverbrauch betragen soll. Es liegt hier also eine „unbegrenzte Möglichkeit“ bis zu 189 — 3 5 = 154 kg Koksersparnis oder v o n - —^ --- = 4 4 0 % des durch Rechnung nachw eisbaren Koksverbrauchs für die Zersetzung der schon sehr hoch angenom m enen Menge an W asser in der Luft vor.
Man könnte sagen: Trockener W ind h a t jedenfalls ä h n l i c h e Erfolge wie heißer W ind, d. h.
höchstw ahrscheinlich ändern sich bei Anwendung von trockenem W ind die Reduktionsvorgänge im
12 Stahl and Eisen. Trocknung des Hochofentcindes m ittels Kältem aschinen. 25. Jahrg. Nr. 1.
Hochofen ebenso, wie bei der Anwendung von heißem W ind. Das wird gern zugegeben. W ie aber stellt sich die durch Rechnung festzustellende W ärm ezufuhr in die Hochöfen, selbst bei der von Gayley angegebenen geringen T em peratur des W indes von 4 6 6 0 G., im Vergleich zu den 73 759 W ärm eeinheiten, welche durch Einführung von 3 1 k g W asser auf 1 t Roheisen nachw eisbar sind? Selbst bei dem geringen Verbrauch an Kolbenraum, wie derselbe sich aus den Angaben von Gayley ergibt, nach welchen 1133 cbm W ind in 1 Minute, bei einer durchschnittlichen Erzeugung von 3 6 3 ,7 t im Tage, eingeblasen sein sollen, w ürden im Tage 1133 X 1440 = 1 631 5 2 0 cbm W ind eingeblasen worden sein; auf 1 t Roheisen also — 4 4 8 6 cbm. Um diese auf 4 6 6 ° C. zu erhitzen, w ären erforderlich 4 4 8 6 X 1,2939 (466 — 20) X 0 ,2 3 = 59 5 4 0 0 W.-E.
Diese wären im Hochofen zu entwickeln m it = 2 4 0 kg Kohlenstoff. Bei 85 °/° Kohlenstoff im Koks w ürden diese 2 8 0 kg Koks entsprechen. Das w äre „berechnete, also begrenzte Möglichkeit“
bei Anwendung von heißem Wind von nur 46 6 0 anstatt kaltem W ind. Diese Ersparnis erscheint für die geringe Tem peratur von 4 6 6 ° schon bedenklich hoch gegenüber der W irklichkeit. Die
„unbegrenzte M öglichkeit“ an E rsparnis aber w äre dann nach Gayley, welcher auf 35 begrenzle noch 154 unbegrenzte Möglichkeiten hat, = 12 60 kg Koksersparnis m ehr. Leider sind diese bei der Anwendung selbst von viel höher erhitztem W ind nicht fühlbar geworden. Bis dahin hatte Amerika ein Interesse daran, in seinen Veröffentlichungen über seine Hochofenbetriebe die E rgeb
nisse derselben als die günstigsten der W elt darzustellen. So in der epochem achenden Veröffent
lichung über die Hochofenanlage in Duquesne („S tahl und Eisen“ 1897 Seite 2 9 0 ). Dort wird auf Seite 2 9 4 zweite Spalte mitgeteilt, daß in dem bis dahin günstigsten Monat 7 7 1 ,8 kg Koks auf 1000 kg Roheisen gebraucht seien. Das sind noch 5,2 kg weniger, als Gayley bei trockener Luft verbraucht hat. Ich glaube aber nicht, daß bei Verhüttung der am erikanischen Eisensteine 966 kg Koks verbraucht werden, selbst wenn mit feuchter Luft geblasen w ird. Die höchsten Koksverhrauche, welche ich in „Stahl und E isen“ aus neueren am erikanischen Veröffentlichungen feststellen konnte, sind en th alten : im Jahrgang 1896 auf Seite 571 erste Spalte mit 8 0 0 k g in South Chicago, und im Jahrgang 1896 auf Seite 571 zweite Spalte m it 84 3 kg in South Chicago. Allerdings hat m an vor 2 0 Jahren ganz enorm en Koksverbrauch g eh a b t; ich verweise auf den Bericht von T r a s e n s t e r , welcher 1885 in „Stahl und E isen“ erschien, und in welchem es auf Seite 62 3 in der ersten Spalte heißt, daß in Amerika, um 1 t Bessemerroheisen zu erzeugen, 1150 bis 1250 kg Koks erforderlich seien.
Als einer der Gründe dafür soll ihm entgegnet sein, daß die Gebläseluft im Som m er so viel m ehr W asser aufgelöst enthalte, daß m an 1200 kg Koks gebrauche, w ährend derselbe im W inter auf 1100 kg herunter
ginge. Das w ar also eine G esam tersparnis von 100 kg, welche jedenfalls auch noch viel zu hoch angegeben ist. Damals aber gebrauchten die Hochöfen in South Chicago (siehe „Stahl und E ise n “ 1885, Seite 623 erste Spalte, zweite Zeile von unten) auch schon nur 841 kg Koks auf 1 t Roheisen. Das w aren 841 — 777 = 64 kg m ehr, als Gayley m it trockener Luft gebrauchte. Das w ürde ich schon eher als möglich gelten lassen, und dann nur noch fragen, was kostet nun die Abkühlung der Luft auf 1 t R oh
eisen? Leider ist dies in tlem Aufsatz von Gayley n i c h t angegeben; die Gesamtheit der Betriebskosten und Unterhaltungskosten der Anlagen zur Entw ässerung der Gebläseluft, sowie der Verzinsung und A mortisation der Anlagekosten würden doch die Ersparnisse durch Koks nicht übersteigen dürfen.
Professor O sann: M. H .! Ich will mich ganz kurz fassen. H r. L ünnann hat in seinen Aus
führungen die Unrichtigkeit einiger Zahlen bewiesen. Ich glaube aber wohl, gerade im Hinblick auf die persönlichen Mitteilungen einiger H erren in unserem Kreise, daß die Produktionszififern und die Koksverbrauchsziffern richtig sind, und es fragt sich: W ie kann m an sich eine Koksersparnis von 2 0 °/o erklären? Hr. S c h m i d h a m m e r hat bereits in „Stahl und E isen“ Heft 23 S. 1372 einen E r
klärungsversuch gem acht und gesagt: Durch die E rhöhung der V erbrennungstem peratur im Gestell entwickeln sich große Vorteile. Er spricht von einer V erbrennungstem peratur-Steigerung von 1 71°.
Ich habe heute m orgen noch schnell die Zahlen nachgerechnet, die H r. S chm idham m er zugrunde legt, und gefunden, daß ein Irrtum unterlaufen ist. Er fängt seine Berechnung an : 1 kg Koks verbrennt mit 12,66 kg Luft. Das ist zu ho ch ; es sind etw a n ur 4,3 kg Luft einzusetzen.
W enn m an diese V erbrennungstem peratur-Steigerung bei Ausschaltung von 9 g Feuchtigkeit im Kubik
m eter richtigstellt, kommt man auf eine Zahl von 114°, und dieselbe T em peratursteigerung gew innt m an rechnerisch im Gestell, wenn m an die W indtem peratur um etw a 1 4 0 ° erhöht. Sie wissen aber, daß Sie bei einer E rhöhung der W indtem peratur um 1 4 0 ° nicht im entferntesten eine Koksersparnis von 2 0°/« erreichen, höchstens von 5 bis 6°/o. Nun gibt es aber noch einen Gesichtspunkt. Es kann sein, daß der Ofen vorher abnorm viel Koks gebraucht hat, jetzt ist er auf einen niedrigen Koksverbrauch gesetzt, und das ist ihm gut bekom men. Derartige Fälle kommen auch bei uns vor.
Es kom m t noch eins dazu: durch die Kühlung der Gebläseluft wird die Leistung der Gebläsemaschine gesteigert. Es ist bereits gesagt w orden, daß es 10 bis 11 °/o m ehr Kilogramm Luft sind, welche
1. Janaar 1905. Besprechung des Vortrags. Stahl and Eisen. 13 bei gleicher Arbeit der Gebläsemaschine in den Ofen gelangen. Dadurch wird die Durchsatzzeit gekürzt.
W ahrscheinlich hatte der Ofen eine derartig gekürzte Zeit nötig; er ging dann gut und daher die Koks
ersparnis. Dabei stand aber der Hochofen nicht allein für sich auf dem W erke, sondern es stand ein zweiter Hochofen neben ih m ; die Leitungen w aren abgeschlossen durch Schieber. Nun, m. H., w er kennt nicht die Leiden unserer W indschieber, wieviel Irrtüm er kommen da nicht vor! W enn die veröffent
lichte Berechnung nicht stim m t, so kann dies hierin seinen Grund haben. Der W ind läuft, wie ein guter Freund mir einst sagte, auf der Hütte spazieren und sucht sich irgendwo durchzuschieben.
ln bezug auf die Verwendung der Kältemaschine zur G i c h t g a s r e i n i g u n g habe ich schon vor 3 bis 4 Jahren einen Vorschlag gem acht, allerdings die Sache liegen lassen, weil m ir ein Patent versagt wurde. Ich habe die Überzeugung, daß wir auf diesem W ege sehr gut zu einer vorzüglichen Gichtgasreinigung kommen können. Es ist dieser W eg ja umständlich, weil eine Kältemaschine nicht gerade einfach ist. Es gibt aber W erke, die einen solchen W asserm angel haben, daß die Frage zu stellen ist, ob sie nicht m it großem Vorteil Kältemaschinen anw enden. Über das W eitere kann ich mich jetzt nicht auslassen. Ich habe leider das Patent nicht erhalten wegen eines Ein
spruchs, hoffe aber trotzdem diese Idee zu verwirklichen. Das Verdienst, eine A nregung gegeben zu haben, über Verwendung der Kältemaschine im Eisenhüttenbetriebe weiter nachzudenken, m uß Gayley zuerkannt werden. W eitere Betrachtungen in dieser Sache behalte ich m ir für unsere Zeitschrift vor.
N ur noch einen Gesichtspunkt will ich in diese Erörterung hineintragen: Der W asserdam pfgehalt der Gebläseluft steht zweifellos im Zusam m enhänge m it dem W asserstollgehalt der Gichtgase. Es kann nicht ausbleiben, wenigstens m uß m an dies annehm en, daß ihr W ärm ew ert infolge geringeren W asserstoffgehalts erheblich zurückgeht, vielleicht um 10 bis 20°/o. Im Ausblick auf Gichtgasmotoren und Gichtgasfeuerungen ist dies ungünstig.
V o r s i t z e n d e r : W ünscht noch jem and das W ort? — Das ist nicht der F all; ich schließe dam it die Besprechung. M. H.! Hr. Prof. Linde steht unserem Kreise sonst fern und daher ist es doppelt anzuerkennen, daß er bei der kurzen Zeit, die ihm zur Verfügung stand, sich bereit erklärt hat, unseren W unsch zu erfüllen und diesen Vortrag zu halten. W ir sind ihm dafür sehr d ankbar und ich glaube, Sie alle schließen sich diesem Danke an. (Allseitige Zustimmung.)
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Als weiterer Beitrag zu der behandelten F rage sind der Redaktion noch die nachstehenden Ausführungen von H rn. Direktor H aedicke-S iegen zugegangen:
W a s s e r , K o h l e n g l u t u n d g e t r o c k n e t e G e b l ä s e l u f t .
Die neuerdings in die Erscheinung getretene Verwendung des trockenen W indes hat die alle Frage der Kohlennässung wieder in den Fluß gebracht, oder allgem einer die nach der W irkung des W assers auf die Kohlenglut. Die Ansichten über die Kohlennässung sind sehr geteilt und m an ist noch nicht zu einem sicheren Schluß gekommen. Sicher ist dagegen die W irkung des fein zerteilten W assers auf das Schmiedefeuer, welches durch die K lu g s c h e W asserstaubschm iede außer allen Zweifel gesetzt worden ist. Die Tatsache, daß die W asserstaubschm iede dem großen Publikum fast ganz unbekannt, ja daß sie eigentlich noch gar nicht in die geschäftliche Praxis eingeführt'ist, kann an der weiteren Tatsache nichts ändern, daß die Einführung von W asserstaub eine vorzügliche W irkung hervorzubringen verm ag.* Referent hat in den Königlichen Lehrw erkstätten zu Remscheid ein solches F euer viele Jahre lang zu beobachten Gelegenheit gehabt und betreibt seit zwei Jahren -vier solche Feuer mit bestem Erfolge in den Siegener Lehrw erkstätten. Es zeigt sich, daß ein W asserstaubfeuer mit einem Druck von etw a 10 bis 12 M i l l i m e t e r n denselben, wenn nicht besseren Erfolg hat, als ein sonst gleichartiges Feuer mit 15 bis 17 Z e n t i m e t e r n W inddruck. Das Feuer h at eben nur den Übelstand, daß es mit ökonomischem Erfolg nu r da zu verwenden ist, wo man über billiges Druckwasser verfügt oder eine gute Ausnutzung für das sehr reichlich ablaufende W asser hat.
Die wissenschaftliche Kritik dieses Feuers wird erschw ert — aber anderseits auch geleitet
— durch folgende beiden U m stände: Das Einblasen von W a s s e r d a m p f h at auch nicht annähernd den Erfolg, wennschon die Praxis — nam entlich bei den Generatoren — gern davon Gebrauch m acht, und selbst die Verwendung w a r m e n W assers führt nicht zu genügenden Erfolgen. Die erstgenannte Erscheinung ist auch längst zutage getreten bei den Dam pfstrahlgebläsen, welche wohl einen unter Umständen recht brauchbaren W ind geben, bei denen aber irgend eine erheb
liche Erm äßigung des erforderlichen W inddruckes nicht feslzustellen ist. F erner hat die Erfahrung gezeigt, daß mit Hilfe des Kesselwassers, welches reichlich unter genügendem Druck steht, keine brauchbaren Erfolge zu zeitigen sind. Es geht hieraus hervor, daß es nicht der chemische Körper H20 ist, w elcher hier in Betracht zu ziehen ist, sondern daß m an sich zunächst mit der besonderen Form des k a l t e n W a s s e r s , also m it physikalischen Fragen abzufinden hat. Da liegt nun der Gedanke nahe, daß es ein Unterschied sein m uß, ob das W asser in flüssiger Form
* Siehe H a c d i c k e : „Technologie des Eisens“ S. 10. — „Stahl und Eisen“ 1897 Nr. 18.
