STAHL UND EISEN
Z E I T S C H R I F T F Ü R D A S D E U T S C H E E I S E N H Ü T T E N W E S E N
Herausgegeben vom \ erein deutscher Eisenhüttenleute G eleitet von Dr.-Ing. Dr. mont. E. h. O . P e t e r s e n
unter verantwortlicher Mitarbeit von Dr. J.M. Reichert und Dr.W . Steinberg für den wirtschaftlichen Teil
H E F T 48 29. N O V E M B E R 1934 54. J A H R G A N G
Untersuchungen über die günstigste Form des Thomaskonverters.
Von T h ilo H e y d e n in Dortmund.
[B ericht N r. 286 des Stahlw erksausschusses des Vereins deutscher E isen h ü tten leu te 1).]
(M e ß e in rich tu n g zu r E rm ittlu n g der In n en a b m essu n g en des K onverters im L a u fe der K onierterreise. M eßergebnisse über den V erschleiß des F u tters. A en d eru n g en des K onverterraum es im V e rla u f der Konverterreise. Ergebnisse von Tersuchsreihen m it verschieden großen E insatzgew ichten. E in flu ß der K onverterhöhe, der größten K onverterinnenfläche sowie des Verhältnisses
beider zu e in a n d er a u f die Blasezeit. U ntersuchungen über d en Dolomitverbrauch.)
I
n den letzten Jahren h a t m an der Form des Konverters und ihrem Einfluß auf die Betriebsergebnisse erhöhte Aufmerksamkeit zugewendet. G enannt seien hier die Arbeiten von K. T h o m a s 2), der Untersuchungen anstellte über die mechanischen Vorgänge im K onverter und die Umstände, die den Blaseverlauf beeinflussen, ferner dieA bbildung 1. Abm essungen des K onverters A.
Untersuchungen von J. P o s t i n e t t 3) über den Verschleiß der A usmauerung und die Aenderungen der Betriebs-
x) A uszug aus der 35t.*3ng.-D issertation, Technische H och
schule in B raunschw eig 1934. — V orgetragen a u f der Sitzung des U nterausschusses fü r den T h om asbetrieb am 26. J u li 1934.
Sonderabdrucke des B erichtes sind vom t erlag Stahleisen m. b .H ., Düsseldorf, Schließfach 664, zu beziehen; vgl. hierzu auch die ausführliche F assu n g in : M itt. F o rseh .-In st. Verein. Stahlw erke, D ortm und, 5 (1934) Lfg. 5, S. 161/88.
*) S ta h l u. Eisen 50 (1930) S. 1665/74 u. 1708/18 (Stahlw .- Aussch. 196).
3) S ta h l u. E isen 52 (1932) S. 405/09 (Stahlw .-A ussch. 228).
Verhältnisse während einer Konverterreise. Auch in einem Bericht über die Abmessungen und Betriebsverhältnisse deutscher Thomaskonverter4) sowie in der sich daran an
schließenden Aussprache5) wurde auf die wichtige Frage der Abhängigkeit der Betriebsverhältnisse von der jeweiligen K onverterform eingegangen.
In der vorliegenden A rbeit sollte durch U nter
suchungen an zwei Kon
vertern m it verschiedenem Querschnitt, die u nter glei
chen Betriebsbedingungen arbeiten, eine K lärung der Frage der günstigsten Kon
verterform erbracht wer
den. Die notwendigen Ver
suche wurden im Thomas
stahlwerk des Dortm und- Hoerder H üttenvereins, W erk D ortm und, durchge
führt. Im Jahre 1930 wur
de durch Umbau das F as
sungsvermögen eines der vorhandenen sechs Kon
verter von 18 auf 28 t er
höht. Die Vergrößerung des Konverters m ußte unter Beibehaltung der K onver
terständer, des Abstandes der einzelnen K onverter voneinander und der K ipp
vorrichtung durchgeführt werden, wodurch sich ein größerer, im Querschnitt ovaler K onverter ergab. F ü r den neuen K onverter wurden die alten Bodenabmessungen bei
behalten. Nach dem Umbau wies der K onverter wesentlich günstigere Betriebsergebnisse auf; die Blasezeiten waren günstiger, und der Schrottverbrauch war größer als bei den alten K onvertern; dabei war die Roheisenanalyse, die im M ittel 3,7 % C, 0,35 % Si. 1,6 % Mn, 1,8 % P und 0,07 % S
4) S ta h l u. E isen 51 (1931) S. 1105/13 u. 1136/48 (Stahlw .- Aussch. 215).
5) S ta h l u. Eisen 51 (1931) S. 1561/69 (Stahlw .-A ussch. 219).
1225
1226 S tah l und Eisen. T h. H eyden: Untersuchungen über die günstigste Form des Thomaskonverters. 54. Jahrg. Nr. 48.
aufwies, sowie die Roheisentem peratur m it im D urchschnitt 1230° gleichgeblieben. Es war also zu untersuchen, worauf die besseren Betriebsergebnisse zurückzuführen sind. Es bestätigte sich — um das vorwegzunehmen — die Annahme, daß durch die abgeänderte Konverterform dieser günstige Einfluß auf den Schmelzgang ausgeübt wurde.
Abb. 1 zeigt den um gebauten K onverter A m it ovalem Querschnitt und 28 t Fassungsvermögen, Abb. 2 den K on
verter B m it zylindrischem Q uerschnitt und 18 t Fassung.
Zur Klärung des Einflusses der Konverterform auf die Be
triebsbedingungen wurden an diesen beiden K onvertern die nachfolgend beschriebenen Untersuchungen durchgeführt.
Ueber den Verschleiß des Mauerwerks im Verlauf einer Konverterreise — d. h. also auf den einzelnen Böden — sind bisher im Schrifttum Angaben nicht vorhanden, vor
A bbildung 2. Abm essungen des K onverters B.
A bbildung 3. T a s ta p p a ra t zur E rm ittlu n g des Mauerversohleißes im K onverter.
berechnet. Der K onverterraum wurde dabei in der Längs
richtung von 0,5 zu 0,5 m u nterteilt und die Flächeninhalte festgestellt. Die Unterteilung der Raumhöhe bis zur Unter
kante der Mündung und die erm ittelten Flächeninhalte wurden in Abhängigkeit voneinander aufgetragen, und so ergaben sich Kurven für die Gesamt-Konverterfläche ohne Ausmauerung, die Gesamt-Ausmauerungsfläche und als Rest der verbleibende K onverterraum , also der Ausgangs
konverterraum . Sodann sind noch die einzelnen Kurven, die sich aus den Verschleißmessungen ergaben, eingetragen.
Diese K urven oder die von diesen gebildeten Flächen wurden ausplanim etriert. Durch die so gefundenen W erte erhält m an Aufschluß über die Raumverhältnisse im Verlauf der Konverterreise, und hieraus kann das Gewicht des Mauer
werks für die einzelnen Abschnitte der Reise errechnet werden; es ergibt sich dann der Dolomitverschleiß je Boden oder der Gesamt-Dolomitverschleiß je Reise oder aber auch je t Roheiseneinsatz.
An beiden Konvertern wurde der Mauerwerksverschleiß während mehrerer Reisen m it dem beschriebenen Meßgerät festgestellt. Abb. 4 zeigt die Auswertung der Messungen während einer Reise des Konverters A. Es ergeben sich 308 Schmelzen je Reise auf fünf Böden bei einem Gesamt
einsatz von 7805 t Roheisen. Der erste Boden nach Neu
allem wohl deshalb nicht, weil sich den dazu erforderlichen Messungen nicht unerhebliche Schwierigkeiten entgegen
stellen. Um nun aber derartige Messungen im Verlauf der Reise doch ausführen zu können, ohne daß für den K onverterbetrieb eine Störung (Erkalten des Mauerwerks) eintritt, wurde ein besonderer „T aster“ gebaut. Abb. 3 zeigt die Ausführung und die Art, wie das Tastgerät am K onverter bei jedesmaligem Bodenwechsel angebracht wurde. An einem m it Längsschlitz versehenen Träger ist ein 1 m langes Rohrstück pendelnd angeordnet, in dem der eigentliche Taster gleitend und schwenkbar bewegt wird. Der Träger wird an den Zapfen, die für die Befestigung des Windkastendeckels am Konverter vorhanden sind, auf
gesetzt und befestigt. F ür die Messungen des Verschleißes des seitlichen Mauerwerks wird der Taster erst waagerecht angebracht; zur Messung im Rücken und Bauch des Kon
verters muß er senkrecht auf dem W indkasten aufgesetzt werden. Aus der Länge des Tasterhebels im Konverter und dem Ausschlagwinkel, der auf dem Träger abgelesen werden kann, ergibt sich der lichte Durchmesser des Kon
verters in jeder gewünschten Höhe.
In Abb. 4 ist die Ausgangsmauerung des Konverters A und der Mauerwerksverschleiß im Verlauf einer Reise wieder
gegeben. Nach diesen Aufzeichnungen wurden für die späteren Auswertungen der sich ändernde Konverterraum und dam it auch das jeweilige verbrauchte Dolomitgewicht
Zustellung des Konverters ist immer nur rd. 70 cm hoch, die nächstfolgenden sind ganze Böden (95 cm) bis auf den letzten Boden, der der voraussichtlichen H altbarkeit des Konverters angepaßt wird. Zur Vergrößerung des Umlauf
querschnittes6) wird bei K onverter A auf dem ersten Boden einer jeden Reise seitlich ein Teil der Blaselöcher geschlossen.
Wie die K urven über die Neuzustellung und den Verschleiß zeigen, ist beim Konverter A m it einem Ausgangskonverter
raum von 27,2 m 3 zu rechnen; dieser erhöht sich auf Boden 1 auf 29,3 m 3. Durch Boden 2 wird der K onverterraum von rd. 29 wieder auf 27 m 3 v erringert; bis zu Ende des Bodens vergrößert er sich auf 33,5 m 3; bei Boden 3 beträgt der Konverterraum zu Anfang 31 m 3, und im weiteren Verlauf der Reise steigt er auf 37,8 m 3 an. Beim Boden 4 vergrößert sich der K onverterraum von 36 auf 47,3 m 3, auf dem Boden 5 von anfänglich 45 m 3 auf rd. 54 m 3.
Mit dem größer werdenden K onverterraum ändern sich auch die Maße für Tiefe und Breite. So steigt die Tiefe (siehe Schnitt A— Ax in Abb. 4) von 3,25 auf 4,45 m und die Breite von 2,20 auf rd. 3,80 m, w ährend die Raumhöhe sich nur entsprechend dem Verschleiß der Bodenhöhe ändern kann. Die innere Raumhöhe beträgt bei neuem Boden 4,85 und ändert sich höchstens bis 5,60 m. Die Verschleißkurven ergeben m ithin wichtige A nhaltspunkte zur K lärung der
6) Stahl u. Eisen 50 (1930) S. 1671.
29. November 1934. Th. H eyden: Untersuchungen über die günstigste Form des Thomaskonverters. Stahl und Eisen. 1227 Frage über die Aenderung der K onverterraumgröße und
Konverterraumform. Bei den Untersuchungen wurde fest
gestellt. daß der K onverterraum sich im Verlauf der Reise nicht nur wesentlich vergrößert, sondern auch eine ganz andere Form u nd Lage als die ur
sprüngliche einnimmt. Es bestä
tigte sich bei mehreren Reisen des Konverters A, daß der Verschleiß im Rücken wesentlich stärker als im Bauch ist, an den Seitenwänden hingegen konnte ein gleichmäßiger Mauerwerksverschleiß festgestellt werden. Schnitt A—Ax in Abb. 4 zeigt die Verlagerung des R eaktions
raumes vom Bauch zum Rücken während des Verlaufes einer Reise.
f.Svi
verter im Rücken ein stärkerer Mauerwerksversehleiß als im Bauch und der Verschleiß an den Seitenwänden nach beiden Seiten hin ebenfalls gleichmäßig stattfindet. Die Verlagerung des Reaktionsraumes nach dem Rücken hin konnte auch beim K onverter B festgestellt werden. — In Alb. 6 sind für K onverter |A und B die Betriebskennzahlen für Konverter- raum , Konverterhöhe (H), größte Fläche (F), Quotienten aus Höhe
Boden 1
„ 2
„ 3
„ 4
„ 5
36 Schmelzen 63
73 85 51
6 9 5 1 R E 1432 t „ 1900 t
„
2343 t „ 1434 t
„
308 Schmelzen 7804 t R E G.STJI
A bbildung 4. Verschleiß des F u tte rs bei K o n v e rter A im V erlauf einer Reise.
An K onverter B wurden die gleichen Untersuchungen über den Mauerwerksverschleiß durchgeführt. Abb. 5 zeigt die Aufzeichnung der Versuchsergebnisse. Die H altbarkeit der Ausmauerung und Böden, bezogen auf die Anzahl der verblasenen Schmelzen, betrug bei diesem K onverter 247. Das Gesamt-Einsatzgewicht an Roheisen je Reise w ar 4516 t, die sich auf vier Böden verteilen. Die Größenverhältnisse der Böden sind für K onverter B die gleichen wie für K onverter A, nur wird bei K onverter B zur Vergrößerung des Umlauf
querschnittes beim ersten Boden einer jeden Reise der ganze äußere (7.) Lochkreis geschlossen.
Aus Abb. 5 sind die Aenderungen des K onverterraumes während des Verlaufes einer Reise ersichtlich. Bei Boden 1 mit 17,8 m 3 beginnend, nim m t der K onverterraum bis auf 18,5 m 3 zu, nach Einsetzen des Bodens 2 ergibt sich ein Raum von rd. 18 m 3, der sodann auf 21,5 m 3 ansteigt.
Während des Zeitabschnittes über Boden 3 vergrößert sich der K onverterraum von 18,5 auf 31,5 m 3, und nach dem Boden 4 b eträgt der K onverterraum rd. 35 m 3. Die Maße für Tiefe und Breite ändern sich ebenfalls entsprechend dem größer w erdenden K onverterraum . Die Tiefe A—Ax ( Abb. 5) steigt von 2,10 auf 3,30 m, die Breite B— B x von 2,10 auf 3,50 m. Die Höhe des K onverterraum es kann sich gleich
falls nur entsprechend der Abnahme der Bodenhöhe ändern, und zwar von 4,50 auf höchstens 5,30 m. Die 1 erschleiß- kurven des K onverters B zeigen, daß auch bei diesem Kon-
und Fläche, und der Um laufquerschnitt für den Verlauf einer Reise aufgetragen. Bei K onverter A beträgt zu Be
ginn der Reise der U m laufquerschnitt 4,3 m 2 und steigt bis zum Ende der Reise auf 12,4 m 2. D er Umlaufquer
schnitt vergrößert sich bis Ende Boden 3 gleichmäßig gering, w ährend die Kurve für Boden 4 u nd 5 einen stär
keren Anstieg zeigt. Bei K onverter B beträgt der Um
laufquerschnitt zu Beginn der Reise 2,25 m 2 und steigt bis E nde auf 7,70 m 2. Auch diese K urve zeigt dieselbe Neigung wie die von K onverter A. Die beiden K urven für die Fläche F lassen auch bei beiden Konvertern auf den ersten Böden einen langsam en Anstieg und auf den letzten Böden einen steileren Anstieg erkennen. Dies ist auf den stärkeren Mauerwerksverschleiß bei den letzten Böden zurückzuführen, der sich dadurch erklären läßt, daß nach der starken Ab
nutzung des Mauerwerks auf den ersten Böden zuletzt Reste der äußersten Steinlagen abplatzen. K onverter B erreicht erst nach 150 Schmelzen (Boden 3) den Ausgangskonverter
raum von K onverter A m it rd. 27 m 3. Die W erte für das V erhältnis Höhe (H) zur Fläche (F) ergeben für K onverter B anfangs eine hohe VerhältniszahL Dies ist durch die wesent
lich kleineren W erte für F bei dazu noch etwas geringerer Höhe bedingt.
Nach jedem Bodenweehsel w ird das Einsatzgewicht für K onverter A um 3 bis 5 t gesteigert, so daß das anfängliche Einsatzgewicht von 19 t bis gegen Ende der Reise auf 32 t
1228 S tah l un d Eisen. T h. H eyden: Untersuchungen über die günstigste Form des Thomaskonverters. 54. Ja h rg . N r. 48.
ansteigt. Bei Konverter B wird das anfängliche E insatz
gewicht im Verlauf der Reise von 17 auf 20 t gesteigert.
Hieraus ist ersichtlich, wie auf die Aenderung des Konverterraumes durch Steigerung des Einsatzgewichtes ein
gegangen wird.
Um ein genaues Bild der günstigsten Arbeitsweise beider Konverter zu erhalten und um hieraus den Einfluß des Konver
terraum es und der Konverterform auf den
Boden 1 43 Schmelzen 733 t R E
„ 2 74 „ 1319 t „
„ 3 1 0 5 „ 1991 t „
„ 4 25 „ 473 t „
247 Schmelzen 4516 t R E
s .rz A£
nur noch 0,35 m in/t. Die Versuchsreihe m it 32 t Einsatz ergab zu Anfang der Reise eine Blasezeit von 0,92 m in/t und am Ende der Reise auf Boden 5 nur noch 0,38 m in/t. Beim Vergleich der aufgezeichneten W indmengendiagramme zeigt sich, daß auf den ersten beiden Böden die minütliche Wind
menge (Nm3/min) sehr niedrig gehalten wurde, und zwar besonders bei den ersten Schmelzen m it 32 t Einsatz. Die Windmenge je min betrug auf Boden 1 270 m 3, auf Boden 5
dagegen 580 m 3. Der Grund hierfür liegt in verschiedenen Um stän
den, vor allem in der Vergrößerung des Kon
verterraum es ; ergän
zend sei hier noch bem erkt, daß, um die Blasezeit richtig erfas
sen zu können, stets so geblasen wurde, daß der Auswurf des Kon
verters bei allen Ver
suchsschmelzen mög
lichst gering und gleich
mäßig gehalten wurde.
Bei den Schmelzen mit verschiedenem Einsatz
gew ichtist entsprechend auch m it verschieden großem K onverterraum je t E insatz zu rechnen, so bei der Versuchsreihe m it 15 t E insatz mit
Abbildung 5. Verschleiß des F u tters bei K on v erter B im Verlauf einer Reise.
1,60 bis 2,90 m 3/t, bei 2 0 1 E insatz m it 1,35 bis 2,24 m 3/t, bei 2 5 1 Ein
satz 1,12 bis 1,80 m 3/t;
bei 3 2 1 E insatz schließ- Schmelzgang erkennen zu können, wurde von
beiden Konvertern j e eine Reise m it gestaffeltem Einsatzgewicht untersucht. Bei Konverter A betrugen die Einsatzgewichte 15, 20, 25 und 32 t, bei Konverter B hingegen nur 14, 17 und 20 t. In Abb. 7 sind für Konverter A die W ind
mengen, W inddruckdiagramme und Blasezei
ten der Versuchsreihen aufgezeichnet, und zwar in der ersten Spalte für die Schmelzen m it 15 t Einsatz, in den folgenden m it 20, 25 und 32 t g Einsatz. Es zeigt sich, daß die Blasezeit im *|
Verlauf der Konverterreise m it zunehmendem ^ K onverterraum wesentlich kürzer wird. Die ein- ^ gezeichneten Blasezeiten beziehen sich auf die Zeit vom Beginn des Blasens (Aufrichten des | Konverters) bis zum Uebergang der Schmelze ^ bei beginnender Entphosphorung. Ueber die Ueberwachung der Blase- und Nachblase
zeiten an den K onvertern mittels eines Ueber- wachungsgerätes (Diagnostiker) ist bereits früher berichtet worden7). Auf Boden 1 er
gibt sich für 1 5 1 eine Blasezeit von 0,62 m in /t Abbildung 6.
Roheisen, die im Verlauf der Reise auf Gegenüberstellung der B etriebs-K ennzahlen der K o n v erter A u nd B.
0,37 min bei Boden 5 zurückging, bei 20 t Einsatz fiel die lieh waren zu Beginn der Reise 0,88 m 3/ t und gegen Ende spezifische Blasezeit (d. h. die je t Roheisen) von 0,71 min der Reise 1,49 m 3/ t vorhanden.
gegen Ende der Reise auf 0,40 m in/t, bei 25 t E insatz F ü r K onverter B sind die Ergebnisse der entsprechenden betrug die Blasezeit auf Boden 1 0,78 m in/t, auf Boden 5 Versuchsreihen in Abb. 8 aufgetragen. Auf Boden 1 ergibt
7) W. K a l k h o f und Th. H e y d e n: S ta h l u. Eisen 52 (1932) sich für 15 und 20 4 E insatz eine gleich günstigste Blasezeit
S. 637. von 0 ,9 9 m in/t Roheisen. A u f Boden 2 zeigen die drei
V --- tfo n verten - fiaum
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-9. Xovemher 19,{4.______ Th. H eyden: Untersuchungen über die günstigste Form des Thomaskoneerters. Stahl und Eisen. 1229
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I § I 3i
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1230 Stahl und Eisen. W . A h re n s: D ie R eichsbahn im Z eichen des F ortschritts. 54. Ja h rg . N r. 48.
N m 3/m in C hargen dB oden& 79-8i -f
" derR eise:233-235 gQQ Bodenhöhe: 3 0 cm C o n verter raum :23,50m 3 000 B la slö ch er: 180 * »
17260kg S00ttm 3/m in ^ 879m in /l
■8 75 17 30 33 a tu
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79770kg 790N m 3/m m 0,79m in /l
C hargen dßodens:ZO -22
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¥200kg 370N/rrfarirr 0,03rrrin /t
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2 7 0 8 Jt« 2 2 2 7 28 18130kg 320itn r3/n rin 0,00m in /l
22090kg 770/tm 3/m in 0,79m in /l
1 . 1 1 1 I I I I L. 1 L I 1 I I LJ _ 2 7 O 8 10R72 77 2 8 2 9 m in
Chargen d-B odens.87-89 soo
“ d e r R eise:12S-127 ßoden h öh e: 2 5 cm 180 K om /erterraum :21,7Sm3 200 ß la slö ch er: 150
17080kg 360/h ^ m in 0,7Jm m /l
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2 7 0 8 70 12 2 2 272520 19730kg 300th n 3/m 'n '0 ,78m in /l
2 0070kg 360N m 3/m i)l. 0,00m in /l
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2 7 0 8 10, 12
17090kg 300Om3/nR/7 0,90m in /t
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2 7 O 8 70 72 17 19m irr 2 2 7 5 0 k g 3 0 0 hm 3/m in \0 ,6 8 m in /l
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2 7 0 8 10 12 17 J 16 18 22 272728 77170kg 32 0 tim 3/m in 0,83m in /l
T To // mT T Tn o m'1/1i I l \ Mi l ll -r? * TL/ -r/2 -7t Chargen d B odens: 8-10
» d e r R eise: 8 -10 ßodenhöhe: 70 cm K onverterraum : — ß /a s/ö ch er: 200
2 7 O 8 10 12 \l7 70 19 2223 7 - 15750kg 270K n3/m in 0,99m in /l
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20980kg 260N m 3/m in 0 ,8 7 m in /t
18 2 0 27m in
-17 7 7 0 k g 270N nr3/m in 1,05m in /l
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7 0 8 70 72 77 70 78^ 2 0 2 2 2728
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0 8 70 12 77 70 18 27 26r n 1 1 1 1 1 1 1 m T m i i i \ i 7 7
70 72 77 16 78 2 0 70 72 70
1 11 11 1 11 1 1 1 11 1 111 11 im 1 r . . 2 7 6 8 70 12 77 1 6 18 2 0 2 2 2 6
■ W ia d m e n g e --- IV in ddru ck d e r h le ß s ie lle --- W inddruck am K o n v erte r E in sa tz: R o h eisen u -S c h ro tt >■ Ü b erg a n g Abbildung 8. K onverter B, Versuche m it verschiedenen Einsatzgew ichten (rd. 14, 17 u n d 20 t).
Schmelzen eine Zunahme der minütlichen W indzufuhr und dam it eine entsprechende Verkürzung der Blasezeiten; die kürzeste Blasezeit ergab sich für die 22-t-Schmelze. Bei den beiden Versuchsreihen zu Beginn und Ende des Bodens 3 wurden bei den letztgenannten gleich günstigste Blasezeiten von 0,49 m in/t erhalten. Auch für Konverter B zeigt sich
somit eine Abhängigkeit der Blasezeiten und Windmengen vom jeweiligen Konverterraum. Bei den 14-t-Schmelzen betrug der spezifische K onverterraum 1,05 bis 2,07 m 3/t, bei der Reihe m it 17 t E insatz 0,82 bis 1,52 m 3/t, und bei 20 t Einsatz ist m it einem spezifischen Konverterraum von 0,76 bis 1,30 m 3/ t zu rechnen. (Schluß folgt.)
iff
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13?'
Die Reichsbahn im Zeichen des Fortschritts.
Von Dr. W ilh e lm A h re n s in Düsseldorf.
I
n der Nachkriegszeit waren die Eisenbahnen immer mehr dem deutschen Volke entrückt. Sie fanden in der Oeffent- lichkeit bei ihrem Tun und Lassen fast stets nur eine ablehnende oder mindestens wenig günstige Beurteilung. Die Gründe hierfür lagen nicht nur außerhalb der Reichsbahn, sondern zum Teil auch im Unternehmen selbst. Aeußere Ursachen waren u. a. die Heranziehung der Reichsbahn als Tributpfand und Tributträger, die dam it verbundene E in
mischung des Auslands in die Verwaltung, die weitgehende Selbstverwaltung und Unabhängigkeit des Unternehmens (die unter den damaligen Verhältnissen übrigens sehr vor
teilhaft war) sowie die Folgen des W irtschaftsabstiegs und der verringerten Einnahmen für die Ausgaben, insbesondere Sachausgaben. Vorwiegend innere, also bei der Reichsbahn selbst liegende Ursachen für die Entfrem dung des U nter
nehmens waren die nicht selten zu starke Hervorkehrung kaufmännischer, bis dahin beim Staatsbahnbetrieb unbe
kannter Gesichtspunkte, die teils zögernde, teils unzuläng
liche Anpassung an die durch die neuen V erkehrsmittel ge
schaffenen Verhältnisse, der lange Zeit bedenklich geringe technische F ortschritt im Eisenbahnwesen usw. Die Eisen
bahn schien zu veraltern und dem Ansturm der W ettbe
werber nicht gewachsen zu sein. Es war daher nicht ver
wunderlich, wenn viele bereits das Ende des Zeitalters der Eisenbahnen glaubten Voraussagen zu können.
Allerdings würde man den geschilderten Verhältnissen von 1918 bis 1932 nicht gerecht, wollte m an übersehen, daß
die parlamentarisch-demokratischen Regierungen nur sein- selten das notwendige Verständnis für die Bedürfnisse der Reichseisenbahnen aufbrachten, zumal da sie meistens gar nicht in der Lage waren, Entscheidungen lediglich auf Grund der übergeordneten Belange des Volksganzen treffen zu können. Man setzte die gebundene, gemeinwirtschaftlich arbeitende Reichsbahn dem Angriff des freien, einzelwirt
schaftlich eingestellten Kraftwagens aus, ohne einen ge
rechten Ausgleich zwischen den verschiedenen W ettbewerbs
und W irtschaftsbedingungen der beiden Verkehrsträger her
beizuführen, und erschütterte dam it die Grundlagen eines geordneten, nur auf die Volksgemeinschaft abgestellten Ver
kehrswesens. Daß die aus der Zeit der „Verreichlichung“
der früheren Ländereisenbahnen stammenden Staatsverträge darüber hinaus einer vernünftigen Vereinfachung der Reichs
bahnverwaltung hindernd im Wege standen, lag auf der H and. So war es in etwa verständlich, daß es die deutschen Eisenbahnen bis zum politischen Umbruch vielfach an einem kraftvollen Lebenswillen fehlen ließen, weil eben die ent
sprechenden Voraussetzungen entweder gar nicht oder nur in unzulänglichem Maße gegeben waren.
Wie gesunde und grundlegende politische Umwälzungen meistens auch allen Erscheinungsformen des Lebens einen starken Auftrieb geben, so kann man auch von der Geburts
stunde des D ritten Reiches an einen kraftvollen Lebens- und Gestaltungswillen bei der Deutschen Reichsbahn-Gesell
schaft feststellen, der sich durchaus im Rahm en einer m
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29. November 1934. ü rmchau. Stahl und Eisen. 1231
gemeinnützigen deutschen Verkehrsversorgung durch alle in Frage kommenden Beförderungsm ittel hält, so wie die voll
endete Reichseinheit ohnehin auch nur eine deutsche Ver
kehrseinheit kennen wird. Der in den Staatsbahnen von jeher verankerte Gedanke einer verantwortungsvollen Arbeit für das Ganze fand in den Grundanschauungen des D ritten Reiches den Nährboden wieder, der fünfzehn Jahre mehr oder weniger entbehrt worden war.
Ausgehend von der Gewißheit, daß die deutschen Eisen
bahnen noch für sehr lange Zeit das Rückgrat des deutschen Verkehrswesens bilden werden, schuf die Reichsführung die Voraussetzungen nicht nur für eine neue fortschrittliche Entwicklung des Eisenbahnwesens, sondern zugleich für eine gemeinnützige Zusam menarbeit aller deutschen Ver
kehrsträger.
Im Zusammenhang m it den Arbeitsbeschaffungsmaß
nahmen wurde die E r w e i t e r u n g d e s A n la g e w e r te s der Reichsbahn planm äßig und in beträchtlichem Ausmaße fort
geführt. Um die Bedeutung der hierdurch eintretenden Be
fruchtung der deutschen W irtschaft ermessen zu können, braucht nur hervorgehoben zu werden, daß über dem Arbeits- und B eschaffungsgrundplan von jährlich rund 1 Milliarde JFJf hinaus seit der Umwälzung Anfang 1933 bis jetzt allein 1067 MDL M Jl für zusätzliche Aufträge auf
gewandt wurden. Insgesam t finden hierdurch schätzungs
weise 700 000 Menschen in der deutschen W irtschaft Arbeit und Brot. Rechnet m an die im Dienst befindliche Reichs
bahnbelegschaft sowie die Ruhegehalts- und Renten
empfänger m it zusammen etwa 1 Mill. Köpfen hinzu, dann ergeben sich insgesam t 1,7 Mill. beschäftigte Menschen.
Bei Berücksichtigung der Familienangehörigen kann an
genommen werden, daß zur Zeit rd. 5 Mill. Menschen oder etwa 8 % der Bevölkerung Deutschlands m ittelbar oder un
m ittelbar von der Deutschen Reichsbahn-Gesellschaft u nter
halten werden.
Die B etreuung der Reichsbahn m it dem B a u und spä
teren B e t r i e b d e r R e i c h s a u t o b a h n e n sowie die groß
zügig eingeleitete V erkraftung des Eisenbahnbetriebes lassen schon jetzt deutlich erkennen, daß es das Ziel der neuen Reichsführung ist, beiden V erkehrsm itteln u n ter Aus
schaltung jeglichen ungesunden W ettbewerbs den nötigen Lebensraum zu lassen, wobei im gewerblichen G üterkraft- femverkehr die dringend notwendige Oberleitung n u r den Eisenbahnen des Reiches zustehen darf.
Ueberzeugt von der bleibenden Bedeutung für Volk und W irtschaft und von einem wirksamen regierungsseitigen Schutz der gemeinnützigen Verkehrsbedienung w andte sich die Reichsbahn m it N achdruck dem Z ie l e i n e r h ö c h s te n te c h n is c h e n L e i s t u n g s f ä h i g k e i t zu, wie es die ver
änderten Verhältnisse und der W ettbewerb der jungen Ver
kehrsmittel erfordern. Selbstverständlich kom m t keine irgendwie beachtliche Vergrößerung des Streckennetzes in Frage, da es grundsätzlich bereits als hinreichend ausgebaut gelten muß. F ü r neue Verkehrserschließungen steht in der Regel nur noch der K raftwagen zur Verfügung. Die V e r v o llk o m m n u n g des bestehenden B e t r i e b s n e t z e s der Reichsbahn aber ist wichtig genug. Folgende in Angriff ge
nommene Aufgaben zeugen am besten von der Bedeutung der bevorstehenden oder zum Teil schon angebahnten v e r k e h r s t e c h n i s c h e n W a n d lu n g e n :
1. Die fortschreitende E i n s t e l l u n g d e s L a s t k r a f t w a g e n s in den Betrieb der Reichsbahn sowohl als Schienen
ersatzm ittel als auch im Zubringe- und Abholedienst wurde bereits hervorgehoben.
2. Der Güterverkehr wird weiter verbessert durch E i n s t e l l u n g k r ä f t i g e r e r L o k o m o ti v e n , die g r o ß e G e
s c h w i n d ig k e i te n erreichen können (zum Teil 50 bis 60%
Zeitersparnis gegen früher), durch den E insatz von eine größere Bewegungsfreiheit bietenden K le in lo k o m o ti v e n auf Nebenstrecken, durch die Einstellung von S t r a ß e n f a h r z e u g e n , die ganze W agenladungen unm ittelbar zu Betrieben ohne Privatgleisanschluß verbringen, durch die Förderung des B e h ä l t e r v e r k e h r s usw.
3. Im Personenverkehr geht die Entw icklung der Tech
nik m it dem Ziele einer erheblichen Beschleunigung und einer wirtschaftlicheren Ausgestaltung des Verkehrs zur Einstel
lung von s c h n e lle n T rie b w a g e n verschiedenster A rt in den Dienst g r o ß e r S c h n e l l z u g s t r e c k e n , in den Dienst des g r o ß s t ä d t i s c h e n N a h v e r k e h r s u nd des B e z i r k s v e r k e h r s sowie in den Dienst der l ä n d l i c h e n N e b e n b a h n e n . Dabei wird der E insatz von S c h n e l lf a h r - D a m p f lo k o m o tiv e n , die Geschwindigkeiten bis zu 170 km je Stunde entwickeln sollen, ebenfalls planm äßig betrieben.
Der Nah- und Bezirksverkehr soll über die verm ehrte Ver
wendung von Triebwagen hinaus noch durch eine an
gemessene V e r d ic h tu n g d e s F a h r p l a n s m it möglichst s t a r r e r Z u g fo lg e verbessert werden.
4. Die E l e k t r i f i z i e r u n g von Reichsbahnstrecken wird ebenfalls weiter fortgeführt, soweit es aus Gründen der W irt
schaftlichkeit angängig ist.
Daß m it diesen weitreichenden Plänen ein g r o ß z ü g ig e r A u s- u n d U m b a u v o n B a h n h o f s - u n d S t r e c k e n a n l a g e n verbunden ist, ergibt sich von selbst. Im übrigen darf als selbstverständlich gelten, daß die Reichsbahn bei der Umstellung ihrer Betriebsweise schon aus devisenpoliti
schen Gründen das Gebot der weitestmöglichen V e r w e n d u n g h e i m is c h e r B r e n n - u n d T r e i b s t o f f e nicht aus dem Auge verliert.
Aus dem obigen kurzen Ueberblic-k ist zu ersehen, daß die Deutsche Reichsbahn-Gesellschaft im Begriff ist, eine solche Vervollkommnung ihres Betriebes zu erreichen, die den höchsten Anforderungen eines neuzeitlichen Eisenbahn
verkehrs entspricht. Der technische W ettbewerb m it dem K raftwagen und Flugzeug ist in vollem Gange. Die erfreu
liche reichsbahnseitige Aufklärung der Oeffentlichkeit über ihre verkehrstechnischen, sozialpolitischen Aufgaben usw.
sowie über ihre erfolgreiche Beteiligung an der Bekämpfung der Arbeitslosigkeit h a t bereits wieder in breiten Kreisen neues V ertrauen geweckt. Gewiß sind besonders auf dem Gebiete der F rachten und Fahrpreise noch manche Wünsche offen, die im Rahmen dieser Ausführungen nicht behandelt werden sollen. Jedenfalls ist aber m it Genugtuung ein n e u e r f o r t s c h r i t t l i c h e r G e is t f e s t z u s t e l l e n , der An
erkennung verdient.
Umschau.
Zeitstudien und Dampfmengenmessungen zur Ermittlung der Energiekosten eines W alzwerks.
Die u n tersu ch te S traß e w alzt B an d stah l verschiedener eiten u n d D icken aus 66 kg schweren K nüppeln von 4,56 m ,nge u n d 43 m m |JJ. Die E nergiekosten fü r die W alzvorgänge r H erstellung dieses B andstahls, bezogen auf 1 1 Fertigerzeugnis, irden hei einem durchgehenden B etrieb von täg lich 3 X 8 h im
«entliehen d u rc h die B elastung der S traß e u n d du rch die ein
zelnen B an d stah lso rten beeinflußt.’7 Mit Hilfe vo n Z eitstu d ien w urde zunächst die B elastung der S tra ß e beim W alzen der v e r
schiedenen B and stah lso rten festgestellt. D ie H öch stlast der S traße, entsprechend einem L as tfa k to r o = 1, ergibt sich durch die bei der U ntersuchung e rm itte lte n möglichen k ü rzesten B lock
folgezeiten am le tz te n G erüst. D er Z eitablauf fü r zwei verschie
dene B andstahlsorten ist in der Abb. 1 dargestellt. Die schwarzen ausgezogenen Linien geben die m ittleren Vorgefundenen A ufent-
1232 Stahl und Eisen. U m schau. 54. Jahrg. Nr. 48.
So rte f l (BO x 15mm)
ß/ockfo/gezeit, <f"7
f*- 20 s wirkliche kürzeste ßiockfotgezeit, ¥^77/20 0,85f H s
haltszeiten des B andes in den einzelnen G erüsten 1 bis 4 an. D urch eine Vielzahl vo n U ntersuchungen konnte die kürzeste mögliche W alzpause im letzten vierten G erüst un d dam it die mögliche kürzeste Blockfolgezeit der Blöcke erm itte lt werden. Diese B lock
folgezeit ermöglicht bei einem vorhandenen Ausgangsknüppel
gew icht ohne weiteres Rückschlüsse auf die Höchstleistung der S traße (L astfaktor <p = 1) in t /h in Abhängigkeit von der Sorte.
möglicher Zeitabstand öeröiist
GerüstJL Gerüst 1
U-7;
-2,
Gerds) Gerüst G erüstl
S'orteß (80X3,5mm)
-Z e it in s -
30 32 3V 30 38 W ¥2 ¥¥ ¥6 08 Abbildung 1. Der zeitliche Ablauf des Walzvorganges in den
einzelnen Gerüsten der Straße.
Die V erbindung der einzelnen Sorten untereinander ist im v o r
hegenden F all bei einem gegebenen A usgangsknüppel durch die Verlängerung, die das W alzgut beim D urchgang durch die Straße erfäh rt, also durch das V erhältnis A us
gangsquerschnitt zu E n dquerschnitt ge
geben.
Die schaubildliche D arstellung der Z eit
studienergebnisse der Abb. 1in Verbindung m it der Beziehung zwischen W alzleistung un d Sorte bzw. Verlängerung zeigt Abb. 2.
einer Verlängerung von 10,4 ein L astfa k to r der S traße von
<p = 0,62. Folglich w urden nach dem oberen Teil der Abb. 4 fü r die gewalzte Sorte m it einer V erlängerung vo n 10,4 insge
sam t 1,15 t D am p f/t E rzeugnis Verbraucht.
N eben diesen, der Erzeugung proportionalen Energieaus
gaben fü r den A ntrieb der S traße m uß auch noch der Energiever
brauch der H ilfseinrichtungen der S traße b eachtet werden.
Dieser ist n u r teilweise Von der Erzeugung abhängig u n d in seiner Größe n u r ein B ruchteil der Energieausgaben für den eigentlichen W alzvorgang. E s ist daher zweckmäßig, zur Vereinfachung der Rechnungen die Energieausgaben fü r die Hilfseinrichtungen als zeitabhängige zu b etrachten.
Die u n tersu ch te S traße h a tte Energieausgaben für die Hilfs
einrichtungen wie V erdichter fü r die P reß lu ft, P um pen für das W alzenkühlw asser, S trom fü r F örderrollen u n d fü r die Haspel zum Aufwickeln des B andes von insgesam t rd. 0,73 J/M /h .
F ü r das vorgenannte Beispiel (9,8 t / h un d 10,4fache Verlängerung) betragen som it bei einem Dam pfpreis von 3 JIM /t D am pf die Gesam tenergiekosten, bezogen auf 1 t B andstahl:
0 73
-L -- + 1,15 • 3 = 3,51 jO T /t B andstahl.
H ierzu tre te n noch die K o stenfürdasE inrich- te n un d Zustellen, für die Löhne der W alzer un d fü r die festen A us
gaben, wie Abschrei
bungen, Steuern usw.
Abb. 3 a,. Stündlicher Oamofverbrauch in l/h in Abhängigkeit vom Lastfaktor <p.
%7S
%7¥
V3
Abbildung 4. Dampfverbrauch in Abhängigkeit von der Verlängerung des Bandes bei verschie
dener Belastung der Walzenstraße (tp).
O 2 M ta/z/eistung in 1 / h Abbildung 2. Der Lastfaktor cp in Ab
hängigkeit von der Verlängerung und stündlichen Walzleistung.
7,0 Abb. 3 b. Oamafverbrauch je i ßand in l/ l in Abhängigkeit
Abbildung 3. Dampfverbrauch einer Bandsorte in Abhängigkeit
von der Belastung.
D a Sorte un d B elastung der S traße den D am pf verbrauch b e
einflussen, w urde dieser gleichzeitig m it vorerw ähnten Z eit
studien gemessen, und zw ar zunächst beim Leerlauf der S traße (L astfaktor cp = 0). E s ergab sich, daß für jede B andsorte der Leerlauf der S traße verschieden ist. E r ist um so größer, je stärk er die Verlängerung des B andes beim W alzvorgang ist, weil durch das Aufpressen der W alzen fü r die dünneren B änder größere Reibungsverluste an den W7alzzapfen usw. entstehen. Die D am pf
mengenmessungen w aren m it Schwierigkeiten verschiedener A rt verbunden. Insbesondere w irkte die in den D am pfleitungen zur W alzenzugmaschine herrschende pulsierende Ström ung störend.
E rs t die Verkürzung der Ablesezeiten am Quecksilberdifferenz
druckm esser auf 5 s u n d die U eberw achung der D am pferzeugung an den Kesseln konnte brauchbare M eßwerte sicherstellen. Aus dem D am pfverbrauch bei Leerlauf u n d bei Verschiedenen B e
lastungen ergibt sich nun fü r jede Sorte die in der Abb. 3 a d a r
gestellte Abhängigkeit. Der D am pfverbrauch je t Erzeugnis in A bhängigkeit von der B elastung fü r eine bestim m te Sorte ist aus der Abb. 3 aentnom m en un d in der Abb. 3bdargestellt. Aus den Abb. 2 und 3ergibt sich Abb. 4, m it der für jede B elastung u n d bei jeder Sorte und V erlängerung der E nergieverbrauch je t W alzerzeugnis als Soll-W ert festzustellen ist.
E in zahlenm äßiges Beispiel: I n einer W alzstunde w urden 15 K nüppel, entsprechend rd. 9,8 t/h , gewalzt. Die hergestellte Sorte h a tte eine V erlängerung von 10,4. Aus dem u n teren Teil der Abb. 4 ergibt sich fü r eine Ist-W alzleistung von 9,8 t /h bei
Aehnliche U eberlegungen gelten auch fü r elektrisch angetrie
bene W alzenstraßen. Zusam m enfassend kann gesagt werden, daß es m it Hilfe einfacher Z eitstudien un d Energiem eßverfahren mög
lich ist, die S ortenkosten an W alzenstraßen zu erm itteln. F ür jeden A usgangsquerschnitt m uß die K o stenerm ittlung gesondert vorgenom m en werden. E d u a r d S e n f t e r .
Kaiser-W ilhelm-Institut für Eisenforschung zu Düsseldorf.
Einfluß der Gefügeausbildung auf die Dauerstandfestigkeit des Stahles.
Bei D auerstandversuchen gelegentlich beobachtete Abwei
chungen der Zeit-D ehnungs-Schaulinien an Proben ein un d des
selben Stahles u n te r gleichen Versuchsbedingungen gaben Anlaß zu der V erm utung, daß bereits geringe U nterschiede in der Be
schaffenheit des W erkstoffes, besonders im Gefügeaufbau, die D auerstandfestigkeit erheblich beeinflussen. D eshalb prüfte W a l t e r E n d e r s 1) eine R eihe von unlegierten u n d legierten S tählen nach verschiedener W ärm ebehandlung nach dem Ab
kürzungsverfahren von A. P o m p u n d W . E n d e r s 2) bei 500°.
1) M itt. K ais.-W ilh.-Inst. Eisenforschg., D üsseid., 16 (1934) Lfg. 14, S. 159/67.
2) M itt. K ais.-W ilh.-Inst. Eisenforschg., D üsseid., 12 (1930) S. 127/47; 14 (1932) S. 37/57; vgl. S tah l u. E isen 51 (1931) S. 157/62; 52 (1932) S. 397.
29. November 1934. Umerhau. Stahl und Eisen. 1233 Bei zwei unlegierten Stählen m it 0,21 u n d 0,37 % C ergaben
sich m it steigender G l i i h t e m p e r a t u r zunehm ende W erte der D auerstandfestigkeit:
G lU hzustand S ta h l m it 0,21 % 0 S ta h l m it 0,37 % C norm alg eg lü h t . . . .
1 h bei 1050» . . . . 1 h bei 13 0 0 » . . . . 1 h bei 1300» . . . .
8,7 k g /m m 3 10,1 k g /m m 8 1 0 .0 k g /m m 3 10.0 k g /m m 2
•4,2 k g /m m 8 6,9 k g /m m 8 9,5 k g /m m 8 10,5 k g /m m 8 Die auffallend niedrige Lage der D auerstandfestigkeit des kohlen
stoffreicheren S tahles im norm algeglühten Z ustand gegenüber der
jenigen des kohlenstoffärm eren Stahles ist auf die erheblich ge
ringere K orngröße des ersten Stahles zurückzuführen. G rob
körniges Gefüge ergibt höhere D auerstandfestigkeit als fein
körniges. I n U ebereinstim m ung hierm it stehen V ersuchsergeb
nisse an fünf teils unlegierten, teils legierten Stahlgüssen, die im Gußzustand u n d betriebsm äßig geglüht geprüft w urden. Die D auerstandfestigkeit der gegossenen P roben lag bei den einzelnen Stahlgüssen 17 bis 50 % höher als bei den geglühten.
Der E i n f l u ß d e r V e r g ü t u n g w urde a n zwei unlegierten Stählen m it 0,06 u n d 0,4 % C u n d einem Chrom -N ickel-Stahl m it 0,23 °p C, 0,78 % Cr u n d 2,75 % N i u n tersu ch t. Bei diesen Stählen lag die D auerstandfestigkeit im v e rg ü te te n Z u stan d niedriger als im geglühten, was besonders deutlich bei dem Chrom-Nickel- Stahl in Erscheinung tr a t. Als B elastung, die zwischen der 5. und 10. V ersuchsstunde eine Dehngeschw indigkeit von 0,003 % /h eigibt, w urde gefunden bei V ergütung 4,3 k g /m m 2, nach 5 h Glühung bei 700° 6,1 k g /m m 2, n a ch 2 h G lühung bei 1100°
8 kg rnni-. Die V erm utung, daß die U rsache fü r das Versagen der V ergütung in einem N achlassen derselben w ährend des D au er
belastungsversuches zu suchen ist, erwies sich als nicht zutreffend, da die P rü fu n g der Festigkeitseigenschaften bei R au m tem p eratu r vor und nach den D auerbelastungsversuchen bei 500° keine wesentlichen U nterschiede erkennen ließ.
Verschiedene A u s b i l d u n g s f o r m e n d e s Z e m e n t i t s ver
mögen die D auerstandfestigkeit entscheidend zu beeinflussen, wie an einem S tah l m it 1,1 ° 0 C u n d 1 °0 W nachgewiesen wurde.
Bei kugeligem Z em entit I b etru g die D auerstandfestigkeit 4,3 kg/m m 2, bei streifigem Z em entit 8,9 k g /m m 2 u n d bei n e tz förmiger A nordnung des Z em entits 14,5 kg m m 2; es ergeben sich danach bei perlitischem Gefüge etw a 110 % , m it ausgebildetem Zem entitnetzw erk etw a 240 % höhere W erte a ls 'b e i kugeligem Zementit. A n den K orngrenzen abgelagerter Z em entit (Schnüren- zementit) scheint die D au erstandfestigkeit n u r in geringem Maße zu beeinflussen, wie Versuche an einem S ta h l m it 0,1 % C zeigten, der zur Erzielung dieser Z em entitform m ehrere S tu n d en bei 800°
geglüht war.
Bei einem V e r g l e i c h des Einflusses der W ärm ebehandlung auf die Z u g f e s t i g k e i t b e i R a u m t e m p e r a t u r m it der B e
einflussung der D a u e r s t a n d f e s t i g k e i t b e i 5 0 0 ° ist festzu
stellen, d aß die A enderung der D auerstandfestigkeit u n d der Zugfestigkeit, m it A usnahm e d e r V ergütung, m eist in gleichem Sinne erfolgt, d aß ab er U nterschiede im G efügeaufbau sich bei der D auerstandfestigkeit in einem Vielfachen des bei der Zug
festigkeit erm ittelten B etrages ausw irken. Walter Enders.
Zur Frage der D auerstandfestigkeit des Stahles oberhalb 500°.
A n t o n P o m p u n d H e l m u t H e r z o g *) fü h rte n m it den aus Zahlentafel 1 zu ersehenden S täh len B elastungsversuche längerer Dauer — vo n 100 bis 250 h — bei T em p eratu ren vo n 550 bis 800°
aus, um festzustellen, ob auch oberhalb 500° die A nw endung
O berhalb 650° kam bei den u n tersu ch ten W erkstoffen selbst bei sehr niedrigen B elastungen die Dehnung nich t m ehr zum S tillsta n d (Abb. 1 und 2 ). B ei diesen T em p eratu ren k an n zur B eurteilung des V erhaltens der W erkstoffe gegen D au er
belastung die B eobachtung dienen, d aß schon nach ku rzer V er
suchszeit m it einer gleichbleibenden D ehngeschw indigkeit zu rechnen ist. Aus dieser lä ß t sich sodann durch E x tra p o latio n die G esam tdehnung fü r einen b estim m ten Z eitrau m errechnen (z. B. 1 % in 10 000 oder 100 000 h), ein A usw ertungsverfahren, wie es im englischen u n d am erikanischen S ch rifttu m au ch fü r u n terh a lb 650° gelegene T em p eratu ren w iederholt angew andt Z ah len tafel 1. C h e m is c h e Z u s a m m e n s e t z u n g u n d D a u e r s t a n d f e s t i g k e i t d e r u n t e r s u c h t e n S t ä h le .
D auerstandfestigkeit bei
Bezeichnung d er Stähle
Si
°//o Mn
/o
Cr
o//o Mo
°//o
W
%
550° 600°
C
% o//o % % 0/
/O
A bkür- zungs- ver- fahren
Lang
zeit
versuch A bklir-
zungs- ver- fahren
L a n g zeit- | versuch i C I
...
0 2 ...
N i ...
1 M o ...
M o - C u ...
C r - M o ...
C u ...
Cr-Ni-W 1 ...
Cr-Ni-W 2 ...
0,08 0,37 0,18 0,14 0,13 0,12 0,09 0,47 0,46
0,09 0,31 0,19 0,08 0.15 0,28 0,19 1,49 0,52
0,47 0,67 0,74 0,43 0,86 0,29 0,56 0,80 1,31
0,015 0.027 0,016 0,024 0,017 0,012 0,021 0,016 0,025
0,033 0,028 0,021 0,027 0,019 0,014 0,029 0,004 0,006
1,56 0,20 0,30 12,94 12.86
0,18 0,03 0.71 14,78 12,71
0,30 0,25 0,30
0,19 0,83
2,16 9,65
3.0 2.2 3.2 10,0 6,4 8.0 9.3 14,0
2.5
< 1 ,0
< 1 ,0 5.0 3.0 4.0 2.5 5.5
4,5 3.0 3.0 4,2 10,0 10,0
—
< 1 ,0
< 1 ,0
< 1 ,0
< 1 ,0 3.5 2.5 des beim K a iser-W ilh elm -In stitu t für E isenforschung entw ickelten
A bkürzungsverfahrens2) noch möglich ist, d. h. ob bei D au er
versuchen m it d er im A bkürzungsverfahren e rm itte lte n D auer-
*) M itt. K ais.-W O h.-Inst. Eisenforschg., D üsseid., 16 (1934) Lfg. 12, S. 141/53.
w urde. U m gekehrt lä ß t sich auf G rund einer fü r einen b estim m te n Verwendungszweck in einem gewissen Z e itab sch n itt als z u lässig erac h te ten G esam tdehnung die höchstzulässige D ehn
geschw indigkeit vorschreiben. E in er G esam tdehnung vo n 1 % im J a h r beispielsweise en tsp ric h t eine D ehngeschw indigkeit von
rd . 1 - 1 0 4 % /h . A n to n Pom p.
Standfestigkeit das anfänglich au ftreten d e Fließen noch zum S tillstan d kom m t oder auf sehr geringe B eträge zurückgeht. Die Versuche bei 550 un d 600° w urden in F lüssigkeitsbädern (Blei- bädem ), die Versuche oberhalb 600° in einem L uftofen d u rc h g eführt. I n Zahlentafel 1 sind die bei 550 und 600° n ach dem A b
kürzungsverfahren sowie auf G rund der Versuche längerer D auer erhaltenen D au erstandfestigkeitsw erte einander gegenüberge
stellt. Die im Langzeitversuch gefundenen W erte liegen in den m eisten F ällen wesentlich niedriger als die im A bkürzungsver
fah ren erm ittelten .
I n dem T em peraturbereich zwischen 550 u n d 650° klang bei einem Teil der u n tersu ch ten Stähle, besonders bei den h o ch legierten, bei genügend niedriger B elastung die D ehnung noch ab.
H ier k an n also noch von einer tatsäch lich en D au erstan d festig keit gesprochen werden. Doch lä ß t sich a u s d e m D e h n v e r l a u f in d e n e r s t e n V e r s u c h s s t u n d e n k e i n s i c h e r e r S c h l u ß m e h r a u f d a s F l i e ß e n i n e in e m s p ä t e r e n Z e i t r a u m ziehen, wie dies bei den niedrigeren T em p eratu ren m eist noch der F a ll ist. E in sich a u f wenige S tunden oder Tage erstreckendes A bkürzungsverfahren kom m t infolgedessen zur B eurteilung des V erhaltens des W erkstoffes in diesem T em peraturgebiet n ich t m ehr in F rage. Belastungsversuche längerer D auer w erden d a h er m indestens stichprobenweise nich t zu um gehen sein. F ü r dieses T em peraturgebiet käm e als brauchbare D au erstan d festig keit eine G renzbelastung in Frage, hei der im V erlauf des Versuches eine genü-
| gend niedrige D eh n geschw indigkeit (etwa 1 • 10-5 % /h) erreicht w ird; es k a n n d am it gerechnet werden, daß dies im allgemeinen zwischen der 100. bis I 200. Stunde der F a ll
ist.
A b b ild u n g 1 u n d 2. D au erv ersu c h e b e i 700 u n d 8 0 0 °.
1234 Stahl und Eisen. Umschau. — A u s Fachvereinen. 54. Jahrg. Nr. 48.
Ueber den Einfluß der Probenherrichtung auf die Meßergebnisse an Epstein-Proben.
F r a n z W eV er un d H e i n r i c h L a n g e 4) b estim m ten an verschieden hoch m it Silizium legierten Stählen den E influß der Probenherrichtung — ob feste oder lose B ündelung m it oder ohne Papierz wischenlagen — auf die im E pstein -G erät erm ittelte V er
lustzahl. Die feste Bündelung erfolgte durch Bewicklung der Proben m it straff gespanntem Leinenband; die Papierzwischen- lagen w urden aus einem unzerschnittenen Bogen Isolierpapier hergestellt, in den die einzelnen Blechstreifen abwechselnd von rechts u n d links eingefaltet waren, so daß eine gegenseitige B e
rü h ru n g der B lechkanten unm öglich war. Die Papierisolation w urde fü r jeden Versuch neu ausgeführt u n d der Papierbogen nach dem Versuch daraufhin untersu ch t, ob er durch die Blechgrate durchschnitten war. E s w urden n u r solche Versuche ausgew ertet, bei denen nach dem Versuch auch nicht die kleinste B eschädi
gung des Bogens festgestellt werden konnte.
Zahlentafel 1. W a t t v e r l u s t z a h l e n V10 u n d V ,6 v e r s c h i e d e n e r P r o b e n in A b h ä n g i g k e i t v o n d e r
P r o b e n h e r r i c h t u n g .
Lose Bündelung F este B ündelung
S tah lart ohne Papier m it P apier ohne P apier m it P apier W /kgVio V15
W /kg v 10 W /kg v 15
w /k g Vio W /kg v 15
W /kg v 10 W /kg v 15
w /k g Hochlegiert, ge
ä tz t . . . . 1,03 2,48 1,03 2,47 1,13 2,64 1,08 2,54
H ochlegiert, ge-
fizt . . . . 1,33 3,17 1,34 3,17 1,41 3,30 1,37 3.20
M ittel legiert 1,95 4,85 1,96 4,80 2,06 5,02 2,03 4,94
M ittellegiert 2,07 5,03 2,06 5,00 2,22 5,31 2,14 5,12
Unlegiert . . . 2,82 7,06 2,77 6,88 3,20 7,81 2,80 6,91
I n Zahlen tafel 1 sind die m it Hilfe des D ifferentialeisenprüfers gefundenen M e ß e r g e b n is s e zusam m engestellt. I n allen Fällen Verursacht die feste Bündelung eine sehr erhebliche V erschlechte
rung der Meßwerte, wogegen das E inbringen der Papierzwischen- lage bei loser Bündelung keine oder fast keine Aenderung der gemessenen W erte bew irkt un d n u r bei fester Bündelung den v e r
schlechternden Einfluß der Bündelung etw a zur H älfte aufhebt.
Zahlentafel 2. H y s t e r e s i s - u n d W i r b e l s t r o m v e r l u s t e d e s m i t t e l l e g i e r t e n B le c h e s in A b h ä n g i g k e i t v o n d e r
P r o b e n h e r r i c h t u n g . H öchstinduktion
10 000 Gauß bei 50 Perioden
H öchstinduktion 15 000 Gauß bei 50 Perioden P robenherrichtung
Hysteresis- verlust
W /kg
W irbel
stro m verlust W /kg
Hysteresis- verlust
W /kg
W irbel
stro m verlust W /kg
Lose Bündelung 1,395
1,39
0,675 0,66
3,50 3,45
1,47 1,44 F este B ündelung ° ^ / apP¿err 1.40
1.40 0,86 0,76
3,54 3,50
1,80 1,56 Messungen bei Verschiedenen Frequenzen, die nach dem a b soluten V erfahren in einem E pstein-R ahm en vorgenom m en wurden, m achten eine T r e n n u n g v o n H y s t e r e s i s - u n d W i r b e l s t r o m v e r l u s t e n nach dem V erfahren von E . G u m l i c h 6) möglich. I n Zahlentafel 2 ist das E rgebnis dieser M essungen an einem m ittellegierten Blech zusam m engestellt. D er Zahlentafel ist zu entnehm en, daß der verschlechternde E influß der festen Bündelung allein auf einer E rhöhung der W irbelstrom verluste beru h t, wobei u n te r W irbelstrom verluste alle V erlustanteile zusam m engefaßt sind, die q uadratisch von der Frequenz des M agnetisierungsstrom es abhängen. Die an sich gegen W irbel
strom verluste sprechende B eobachtung, daß in keinem Falle auch n u r die geringste Verletzung der P apierisolation gefunden wurde, könnte auch in der Weise gedeutet werden, daß die Papierzwischenlage eine F läche von m ehreren Q uadratm etern h a t un d darum eine V erlusterhöhung von n u r einigen W a tt allein durch eine geringfügige Aenderung des Isolationsw ider
standes zwischen den Blechen entstehen kann.
D a das E p stein -G erät durch das N o rm b latt D IN 6400 die G rundlage aller technischen M essungen an D ynam o- un d T ran s
form atorenblechen bildet u n d die beobachteten Aenderungen der V erlustzahlen infolge fester B ündelung die zulässige F eh ler
grenze w eitaus übersteigen (es w urden gelegentlich Abw eichungen 4) M itt. K ais.-W ilh.-Inst. Eisenforschg., D üsseid., 16 (1934) Lfg. 13, S. 155/58.
6) M agnetische Messungen (B raunschw eig: F ried r. Vieweg
& Sohn 1918) S. 150/68.
von 10 % infolge fester B ündelung bei Papierisolation beobachtet), scheint es notwendig, in das N o r m b l a t t D IN 6400 eine Z u s a t z b e s t i m m u n g ü ber die A rt der P robenherrichtung apfzu- nehm en. Vorgeschlagen w ird eine lose Bündelung ohne P apier
isolation, d a diese nach den vorliegenden Versuchen einer losen Bündelung m it Papierisolation in der Verlustzahlm essung voll
kom m en en tsp rich t u nd bei der Induktionsm essung das einw and
freiere Ergebnis liefert. Auch aus m eßtechnischen G ründen dürfte eine lose B ündelung ohne Papierisolation Vorzuziehen sein, da das Einlegen der Papierzw ischenlagen sehr zeitraubend ist, wes
halb auch je tz t schon bei den m eisten Messungen auf sie verzichtet
wird. Heinrich Lange.
A us Fachvereinen.
6
. Technische Tagung des Vereins für die bergbaulichen Interessen in Essen.
Die Vom B ergbauverein am 18. u n d 19. O ktober 1934 in Essen v e ran sta lte te J a h r e s t a g u n g , die m ehr als 1200 Teil
nehm er zählte, gew ährte einen U eberblick ü ber die den Ruhrberg
bau beschäftigenden technischen A ufgaben u n d befaßte sich vor allem m it der w eitgehenden N utzbarm achung des wichtigsten der heim ischen B odenschätze, der K ohle, fü r die deutsche Roh
stoffw irtschaft1).
Tn seiner B e g r ü ß u n g s a n s p r a c h e wies der Vorsitzende, B ergw erksdirektor ©r.sQng. 6 . £). E . B r a n d i , D ortm und, darauf hin, daß m an sich im R uhrbergbau u n d seiner V ertretung, dem Bergbauverein, d u rchaus d arü b er im klaren ist, welche hohen Aufgaben un d Pflichten m an als V erw alter u n d N utznießer des w ertvollsten N aturschatzes, der K ohle, in unserem V aterland zu erfüllen h a t, das sonst a n N atu rsch ä tzen arm ist. Der geför
d erte B rennstoff m uß als u n entbehrlich fü r die W irtschaft so billig u n d g u t wie n u r möglich dem V erbraucher zugeführt werden, auch deshalb, weil die fü r die D evisenbeschaffung so notwendige K ohlenausfuhr im W ettbew erb m it dem A usland aufrechtzu
erhalten u n d w eiterzuentw ickeln ist. Die K ohle m it ihren Neben
erzeugnissen ist zur Z eit m it jährlich rd. 300 Mill. JIJH der größte Devisenbeschaffer. W as ausgeführt wird, ist tatsä ch lich im vollen Um fang Vom A usland bezahlte deutsche A rbeit u n d b edeutet auch heu te noch die Beschäftigung von fa st 90 000 Volksgenossen. In technischer Beziehung ist die H auptaufgabe in der W eiterver
arb eitu n g u n d Veredlung der K ohle u n d in der Lösung der Treib
stoff frage zu sehen. E ine selbstverständliche P flicht für den Bergbau b ed eu tet die Sorge um eine a n v e rtra u te Gefolgschaft, der neben gesunden W o h n stätten bei der eigenartigen u n d schwe
ren A rbeit u n te r Tage eine ausreichende E n tlo h n u n g zu verschaf
fen ist. E s m uß aber e rw artet w erden, daß das gesam te deutsche Volk in allen seinen S chichten n u n endlich auch fü r den R uhr
kohlenbergbau u n d dessen E ig en art, aber auch fü r seine w irt
schaftliche Lage volles V erständnis auf b rin g t u n d sich gegebenen
falls d arü b er k lar ist, von welcher überragenden B edeutung ein technisch, w irtschaftlich u n d sozial gesunder B ergbau für das deutsche Volk ist. W ohlwollendes V erständnis u n d tatkräftige Hilfe m üssen auch von der S taatsregierung e rw artet werden, was ja auch w iederholt von m aßgebenden P ersönlichkeiten zu
gesichert w orden ist. E s ist dem B ergbau nich t möglich, die oben angeführten großen P flichten u nd A ufgaben zu erfüllen, wenn ihm nich t jede mögliche E n tla stu n g u n d E rleichterung zuteil wird.
In seinem V ortrag: „ T e c h n i s c h e u n d t e c h n i s c h - w i r t s c h a f t l i c h e P r o b l e m e d e s R u h r b e r g b a u s “ bezeichnete Bergassessor F . W. W e d d i n g , E ssen, als eine der großen H au p t
aufgaben der Technik im allgemeinen u n d des R uhrbergbaus im besonderen die F rage „M ensch u n d M aschine“ . F ü r den R u h r
kohlenbergbau, der gegenüber anderen K ohlenländern bei den verhältnism äßig u ngünstigen natü rlich en V erhältnissen seiner Kohlenflöze u n d auch der n ich t gerade günstigen Verkehrslage schlechter gestellt ist, ist diese F rag e von selbst zugunsten der Maschine entschieden. Denn n u r so k a n n der R uhrbergbau sowohl u n m itte lb a r seinen B ergleuten als auch m ittelb a r den A rbeitern anderer W irtschaftszw eige A rbeit u n d B ro t geben.
N ach B ehandlung der technischen V erhältnisse u n te r Tage und bei der F örderung ging der V ortragende auf die so überaus wich
tige A bsatzfrage ein. Den schw ersten R ückgang h a t der R u h r
bergbau bei der E rzverarbeitung, Eisen- u n d Metallerzeugung sowie in der v erarbeitenden In d u strie e rlitten . D as h ä n g t nicht allein m it der W irtschaftskrise u n d den w ärm etechnischen Ver
besserungen in den B etrieben, sondern auch m it der fortschreiten
den Elektrifizierung u n d der Z unahm e der K raftm asch in en zu- 4) Vgl. Glückauf 70 (1934) N r. 45, S. 1079/82. — Die ge
sam ten V orträge der Tagung erscheinen dem nächst als Sonder
abdruck im Verlag G lückauf G. m. b. H ., Essen.
