Leiter des wirtschaftlichen Teiles
Generalsekretär Dr. W. B e n in e r , CesthältsiDlirer der Nordwestlichen Gruppe
des Vereins deutscher Eisen- und Stahl
industrieller.
STAHLm EISEM
ZEITSCHRIFT
Leiter des technischen Teiles f r . - J a g . 0. P e t e r s e n ,
stellvertr. Geschäftsführer des Vereins deutscher
Eisenhüttenleute.
FÜR DAS D EUTSCH E El SEIMHÜTTEN W ESEN .
N r. 19. 13. Mai 1915. 35. Jahrgang.
U e b e r d e n E in f l u ß d e s B l o c k g e w i c h t e s u n d d e r W a l z g e s c h w i n d i g k e i t a u f d e n K r a f t b e d a r f b e im W a l z e n .
Von S iv S iig . J. P u p p e in Breslau und jötpi.-Sng. H . M o n d e n in F alv a liü tte, O.-S.
| \ i e K enntnis all der F aktoren, durch die der K raftbedarf von W alzenstraßen im wesentlichen bestim m t wird, ist fü r den H ütten m an n von erheb
licher B edeutung. N ich t n u r die Größe und A rt der A ntriebsm aschinen selbst wird von dem K raftbedarf der W alzenstraßen bestim m t, sondern vor allem auch die Größe der Dampfkesselanlage bzw. der elek
trischen Zentrale. D a som it die Größe des K ra ft
bedarfs der W alzenstraßen die M aschinenanlage eines H üttenw erkes beeinflußt, so ist die ebenso schwierige wie interessante Frage nach dem K raftbedarf für die W alzwerke derart, daß sie nicht allein den W alz
werker, sondern auch insbesondere die Maschinen
ingenieure lebhaft interessiert. Die folgenden Aus führungen sollen die Augen der F achleute zu
nächst auf einen bisher wohl ganz vernachlässigten G egenstand le n k e n , der den K raftbedarf beein
flußt, das ist d a s G e w i c h t d e r z u v e r w a l z e n - d e n B lö c k e .
S eit einiger Z eit geht in D eutschland ebenso wie in den anderen Eisen verarbeitenden Ländern die E ntw icklung in der R ichtung, das Blockgewicht m ehr und m ehr zu steigern. Die Gründe hierfür sind m annigfach. H auptsächlich spricht dafür die E r
zeugungssteigerung. 01) durch eine Blockgewichts
verm ehrung der K raftbedarf in irgendeinem Sinne beeinflußt wird, ist wohl kaum je in Erw ägung ge
zogen worden. D er U m stand, daß bei E rhöhung des Blockgewichtes für ein Blockwalzwerk der Antrieb sich als zu schwach erwies, ließ den Gedanken auf- kommen, ob nich t durch das Blockgewicht der K ra ft
bedarf beeinflußt würde, und führte zu der vorliegen
den A rbeit. Sie s tü tz t sich auf die im Verlag S tahl
eisen erschienene Broschüre „Versuche zur E rm itt
lung des K raftbedarfs an W alzwerken“ und ver
w endet die d o rt veröffentlichten Zahlen.
A l l g e m e i n e G e s i c h t s p u n k t e .
D er G esam tkraftbedarf einer W alzenstraße setzt sich zusam m en aus:
1. L eerlaufsarbeit der Straße,
2. Besehleunigungsarbeit(beiU m kehrw alzw erken), X IX .,,
3. Reine W alzarbeit
a) U m lagerungsarbeit für V erm inderung bzw.
V eränderung des Q uerschnitts,
b) R eibungsarbeit zwischen W alze und W alz
gut,
c) R eibungsarbeit in K upplungen, Lagern, Kam m walzen und Maschine über die Leer
laufsarbeit hinaus.
Zu 1. U nter L eerlaufsarbeit für die Strecke ist diejenige Energiemenge zu verstehen, die zur Be
wegung der ganzen S traße einschließlich der A ntriebs
maschine nötig ist. Die Leerlaufsleistung ist bei ein und derselben Strecke abhängig von der Drehzahl und w ächst m it dieser. Die F orm solcher Leerlaufs- lcurven ist wohl hinlänglich b ek a n n t; in den auf diesem G ebiet erschienenen Veröffentlichungen finden sich Beispiele von Leerlaufskurven. Gewöhnlich en t
wickeln sie sich in Form- einer geraden Linie und steigen bei elektrisch angetricbenen U m kehrstraßen bei U eberschreitung einer bestim m ten D rehzahl etwas steiler an (s. Broschüre Abb. 17 und 18 S. 24 und 25).
Zu 2. Die Beschleunigungsarbeit ist diejenige Energiemenge, die für die Beschleunigung einer Um
kehrstraße aufzuwenden ist. Sie lä ß t sich einfach nach der Gleichung A = - J • tu2.
J das T rägheitsm om ent säm tlicher sich berechnen
H ierin ist
drehender Teile, u>
E nde des Stiches.
Stiches bereits eine aufweisen als am Stichende
zur Erzielung der höchsten D rehzahl aufgewandte die W inkelgeschwindigkeit am Ob die W alzen w ährend des höhere W inkelgeschwindigkeit ist ohne Belang, da die A rbeit bei V erm inderung der Geschwindigkeit auf die E nddrehzahl wieder gewonnen wird.
Zu 3. Die reine W alzarbeit wird beeinflußt vor allem von der W alztem peratur, den K aliberform en, dem D urchm esser der W alzen usw. D er Einfluß aller F ak to ren beim W alzen des gleichen Profils auf derselben S traße lä ß t sich u n te r sonst gleichen Ver
hältnissen in einer K onstanten zusamm enfassen, die hauptsächlich n u r von der T em peratur abhängig ist.
05
498 Stahl u nd Eisen. E in flu ß des Blockgewichtes usw. auf den Krajtbedarf beim Wälzen. 35. Jahrg. N r. 19.
D er E influß der Leerlaufs-, Beschleunigungs- und reinen "Walzarbeit auf den K raftbedarf fü r die Tonne W alzgut is t ein verschiedenartiger und soll nach
stehend erlä u tert werden.
W as zunächst die L eerlaufsarbcit anbelangt, so m uß unterschieden werden zwischen durchlaufenden u n d Um kehrwalzwerken. F ü r die durchlaufenden S traß en ergeben Beobachtungen und die Zahlentafeln der veröffentlichten A rbeiten, daß der größere Teil der G esam tw alzzeit aus den Stichpausen besteht u n te r der Voraussetzung, daß im m er n u r ein Block sich in der W alzenstraße befindet. Die Größe der Leerlaufsleistung nach der gegebenen E rläu teru n g is t unabhängig davon, ob sich ein W alzstab zwischen den W alzen befindet oder nicht. D a nu n die W alz
pausen zwischen zwei Stichen abgesehen von be
sonderen Zufällen an nähernd gleich gesetzt werden können, unabhängig von der W alzlängc des Stabes, u n d ferner die Stichzeiten den W alzlängen propor
tio n a l angenom m en werden können, so w ird das Ver
h ältn is von nutzbringender zu verlorener W alzzeit im m er günstiger, je größer die W alzlängen und m ithin auch je schwerer die Blöcke werden, d. h. m i t z u n e h m e n d e m B l o c k g e w i c h t w i r d b e i d u r c h l a u f e n d e n W a l z e n s t r a ß e n di e a u f d i e T o n n e W a l z g u t e n t f a l l e n d e L e e r l a u f s a r b e i t g e r in g e r .
Bei U m kehrstraßen fällt die Leerlaufsarbeit w ährend der W alzpauscn prak tisch fort, da ja die Strecke w ährend der P ausen stillsteh t oder zwecks K ühlung der W alzen n u r ganz geringe D rehzahlen aufweist. Die geringe Leerlaufsleistung, die für die Bewegung der W alzen vor Stichbeginn und viel
leicht noch nach Stichende aufzuw enden ist, k an n beim Auswalzen verschieden schwerer Blöcke als gleich b e tra c h te t w erden. Die L eerlaufsarbeit ist dem nach lediglich proportional den Stichzeiten, also annähernd den W alzlängen bzw. den Block
gewichten. B e i U m k e h r w a l z w e r k e n i s t a ls o t h e o r e t i s c h d i e a u f d i e T o n n e W a l z g u t e n t f a l l e n d e L e e r l a u f s a r b e i t u n a b h ä n g i g v o m B l o c k g e w i c h t f a s t g l e i c h g r oß.
Bei U m kehrstraßen is t noch die jeweilige Be
schleunigungsarbeit zu berücksichtigen. E s k a n n an
genom men w erden, daß die A ntriebsm aschine bei geeigneter Steuerung unabhängig von der B elastung in der gleichen Zeit die H öchstdrehzahl erreicht, die vom M aschinisten zwecks V erw ertung der leben
digen K ra ft der sich drehenden Massen gegen Stiebende v erm indert w erden soll. Das is t frei
lich erst m öglich von einer gewissen W alzlänge ab. Bei kurzen Stichen ist dies wegen der K ürze der Zeit, wie auch die vorhandenen U m drehungs
k urven zeigen, n ic h t durchführbar. H ieraus ergibt sich, daß bis zu einer bestim m ten W alzlänge die auf den S tich entfallende B eschleunigungsarbeit in jedem folgenden Stiche steigt. Bei langen Stichen, die am E n d e des Stiches etw a gleiche D rehzahl besitzen, k an n die B eschleunigungsarbeit für jeden Stich gleich gesetzt werden. Je schwerer nun die Blöcke
sind bei gleichem A nfangsquerschnitt, um so eher w ird diese W alzlänge erreicht, um so größer wird also die Sum m e der B eschlcunigungsarbeit fü r alle Stiche. Dieses Anwachsen findet ab e r bei weitem nich t so schnell s ta tt wie dasjenige des Blockgewichtcs, wie noch an ausgeführten Beispielen gezeigt werden w ird, d. h. b e i U m k e h r s t r a ß e n n i m m t d ie a u f d ie T o n n e W a l z g u t e n t f a l l e n d e B e s c h l e u n i g u n g s - a r b e i t m i t w a c h s e n d e m B l o c k g e w i c h t ab.
M it R ücksicht auf die Sum m e von Lccrlaufs- und B eschleunigungsarbeit ergibt sich m ith in , daß ihre Größe, bezogen auf eine Tonne W alzgut, um so geringer wird, je größer das Blockgcwicht wird, daß es also sowohl bei durchlaufenden als auch bei Um
k ehrstraßen günstig ist, m öglichst große Block
gewichte zu verwalzen.
Anders liegen die V erhältnisse in bezug auf die reine W alzarbeit, die, wie schon gesagt wurde, u nter sonst gleichen V erhältnissen hauptsächlich abhängig ist von der W alztem peratur; auf diese w ird dem nach auch der Einfluß des Blockgewichtes auf die W alz
arb e it zurückzuführen sein. D ie früheren Versuche ergaben die in Abb. 3 schem atisch dargestellte Ab
hängigkeit des v erdrängten Volumens und der reinen W alzarbeit von der W alztem peratur. Die K urve zeigt, daß das durch 1 rnkg reine W a lzarbeit zu ver
drängende Volumen um so größer ist, je höher die W alztem peratur liegt. M it sinkender T em peratur sinkt auch der W e rt des zu verdrängenden Volumens sehr rasch, um w eiterhin n u r noch verhältnism äßig langsam abzunehm en. Die reine W alzarbeit für das Auswalzen eines Blockes w ird also um so geringer sein, je höher die W alztem p eratu r liegt, d. h. je schneller der W alzprozeß zu E n d e gefü h rt wird.
Schwere Blöcke, die eine größere G esam tw alzzeit als leichtere bedingen, werden dem nach in dem rechts
liegenden, d. h. ungünstigeren Teil der K urve ge
w alzt werden. Dies bedingt als Schlußfolgerung: d ie a u f d ie T o n n e W a l z g u t e n t f a l l e n d e r e i n e W a l z a r b e i t n i m m t m i t s t e i g e n d e m B l o c k g e w i c h t i m a l l g e m e i n e n zu.
D a die gesam te W alzarbeit, berechnet auf 1 t W alzgut, sich ad d iert aus der Leerlaufs- bzw. auch noch der Beschleunigungs- und der reinen Walz
arbeit, m it steigendem Blockgewicht jene aber ab-, diese zunim m t, so en tste h t eine wechselseitige Beein
flussung beider Sum m anden, u n d je nach d em E in ü u ß des einen oder anderen w ird die auf die Tonne Walz
g u t entfallende W alzarbeit m it steigendem Block
gcwicht zu- oder abnehmen.
Diese bisher aufgestellten L eitsätze lassen sich g u t in Schaubildern wiedergeben. Z ur E rm ittlung der grundsätzlichen F orm der entsprechenden Kurven sei fü r die Beziehungen zunächst der m athem atische A usdruck aufgestellt.
F ü r d u r c h l a u f e n d e S t r a ß e n . 1. Leerlaufsarbeit.
E s sei:
A L eerlaufsarbeit,
13. Jlai 1915. E influß des Blockgewichtes usw. auf den Kraftbedarf beim Walzen. Stahl und Eisen. 499 L Leerlaufsleistung,
t , S tichzeit je kg Blockgewicht., t p Stichpause je Block in leg, G Blockgewicht.
D ann ist:
A = L (Gt.
A 'G
D ann ist:
£ - ( ■
+ tp)
«, +
1)
A = L ( t b + t s (G — Gb) A T /
— - — Jj I t b -f- ts — ts_Gb\
6 /
D a L, t8 und t p k o n stant sind, so entspricht diese Gleichung der allgem einen Form
x = a + —b
y
d. h. einer H yperbel, wie in das D iagram m Abb. 1 eingetragen.
2. Reine W alzarbeit.
D er V erlauf der reinen W alzarbeit muß gemäß ihrer A bhängigkeit von der V /E -Tem peratur-K urve eine Form aufweisen m it anfangs schwächer, im
Die Gleichung entspricht wieder einer H yperbel, die allerdings in dem fraglichen Gebiet wesentlich flacher verlaufen w ird als bei durchlaufenden Straßen.
Voraussetzung ist weiter, daß die Blockgröße das Erreichen der festgesetzten Höchstgeschwindigkeit zuläßt. In keinem Falle wird sich die K urve sehr wesentlich von einer m it zunehm ender B elastung schwach fallenden Geraden unterscheiden.
2. Beschleunigungsarbeit E s bedeute:
B Beschlcunigungsarbeit je Block, G Blockgewicht,
J T rägheitsm om ent der bewegten Massen von Maschine und W alzwerk,
*- B/oc/yem'c/it in ty
A bbildung 1. Blockgew icht und Ivraftbednrf hei durchlaufenden Straßen.
>- ß/ocAyetv/cM ß j
A bbildung 2. B lockgew icht und K raftb ed arf bei U irtkehrstraßon.
w eiteren V erlauf stä rk e r steigender Tendenz, wobei jedoch eine größere Zahl Faktoren bestehen, die auch den um gekehrten F all eintreten lassen oder jene erste F orm so paralysieren, daß eine Gerade entsteht.
3. Die Gesam t-W alzarbeit.
Diese ste llt einfach eine A dditionskurve aus 1 un d 2 d ar un d m uß bei der fallenden Tendenz der ersten und der steigenden der zweiten notwendig ein Minimum aufweisen.
F ü r U m k e h r s t r a ß e n . 1. Leerlaufsarbeit.
E s sei:
A L eerlaufsarbeit, L Leerlaufsleistung, G Blockgewicht in leg,
Gb W ährend der Beschleunigungsperiode ver- walztes Blockgewicht,
t b Beschleunigungsperiode je Block,
t8 Stichzeit je kg Blockgcwicht bei H öchst
geschwindigkeit.
n D rehzahl beim A u stritt des Blockes aus dem Kaliber,
v A ustrittsgeschw indigkeit des Blockes (==
g Erdbeschleunigung, c K onstante.
D ann ist
b = y., - v G g B
G ~ 2 g ' /z ” \ 3 0 / G
Das erste Glied dieser Gleichung gibt die Be
schleunigungsarbeit wieder, die für das W alzgut selbst aufgewendet w ird, das zweite Glied die B e
schleunigungsarbeit für die bewegten Teile des W alz werkes. N im m t m an an, daß die A ustrittgeschw indig
k eit des Blockes bei verschiedenen Blockgewichten gleich bleibt, so n im m t die Gleichung die F o rm an
c - Cl
G ~ Go 1 ~G
D ie B eschleunigungsarbeit fü r das W alzgut bleibt also, auf die Gewichtseinheit bezogen, natürlich kon-
Zahlontafol 1.WalvsvorgangboimAuswnlzonvonGrubonsoliionon.1)
500 S ta h l und Eisen. E in flu ß det BlccigewichUs usw. auf den Krajtbedarf beim I! alzen. 35. Jah rg . Xr. 19.
sta n t. Die auf die Tonne "Walzgut entfallende
• - Beschleunigungsarbeit für die M aschine sinkt - ^ m it steigendem Blockgewicht nach dem hyper-
; > - t bolischen Gesetz. Is t das Blockgewicht so
~ § ~ gering b2^ - der W alzquerschnitt so groß, daß ci 0 “ !5 13 die nonnale A ustrittgeschw indigkeit n ich t er-
' “ " reicht wird, so ergibt sich für die Beschleuni
gungsarbeit u n te r A nnahm e gleichförmiger _ ^ g Maschinenbeschleunigung p die nachstehende 2 ^ 2 Beziehung, wenn m an von der G rundgleichung v2 = 2 p s ausgeht und u nter Berücksichtigung,
•"I _ daß bei einem bestim m ten Q uerschnitt G
§ ¿ ~ proportional der W alzlänge s ist, m it n2 = c2 • G
's S-S B
£ ■ § •§ -ü = c3 . G + c i?
2 -r Z
'I I I d. h- die ih r die Tonne W alzgut fü r sich
— — - aufzuwendende B eschleunigungsarbeit steigt in diesem F alle proportional der Blockgröße, die auf die Tonne W alzgut insgesam t entfal
lende B eschleunigungsarbeit b le ib t konstant.
3. Reine W alzarbeit un d 4. G esam tarbeit wie bei den durchlaufenden S traßen. Die K urvenform ist grundsätzlich ebenfalls die gleiche (vgL Abb. 2).
B e i s p i e l e f ü r d e n E i n f l u ß d e s B l o c k -
= g e w i c h t e s a u f d ie W a l z a r b e i t be i
§<00 d u r c h l a u f e n d e n S t r a ß e n .
=g j= Den hier zunächst folgenden Berechnungen
~ •’ liegen zugrunde die Z ahlentafeln 1 u n d 2 der Broschüre „Versuche zu r E rm ittlu n g des
•3 S Ivraftbedarfs an W alzwerken“ 2). Diese Zah-
| . | lentafeln umfassen die Versuchsergebnisse beim
§•3 Auswalzen von Flacheisen 3S x 7 m m aus 3 3 vorgeblockten Thom asflußeisenblöcken von 2 sj 130 x 130 nu n Q uerschnitt auf der in der Broschüre n äher beschriebenen D oppelduo
straße. Die auf den beiden Z ahlentafeln 1 u n d 2 a. a. 0 . angegebenen K urv en ü ber die Beziehung des v erdrängten Volumens, der reinen W alzarbeit un d der T em p eratu r zeigen eine verhältnism äßig g u te U ebereinstim m ung, so daß an deren Stelle eine Idealk u rv e ge
zeichnet w erden konnte, die in Abb. 3 wieder
gegeben ist. U m beurteilen zu können, wie groß M o der F ehler ist, wenn m an rückw ärts aus dem Ü = s bei jedem Stich v erdrängten Volumen und
§ 3 - 2 dem für die betreffende T em p eratu r aus a dieser I d e a l k u r v e entnom m enen W e rt für
■jj V E den K raftbedarf jedes Stiches berechnet, -5 w urde diese R echnung für alle Stiche durch-
•g J geführt u n te r B eibehaltung aller anderen fc , A W erte. H ieraus ergab sich für den Gesamt-
■g k raftbedarf gegenüber dem gem essenen W ert 5 3 < ein F ehler von n u r 3,5 % . Auf G rund der in Abb. 3 wiedergegebenen K urve w urde alsdann
N M ' * o t - cc o *) Xach Zahlentafel 17 aus „Versuche zur
E rm ittlung des K xaftbedarfs an W alzwerken“ . : ) Verlag Stahleisen, Düsseldorf 1909.
13. Mai 1915. E influß des Blockgeivichles usw. auf den Kraftbedarf beim Walzen. Stahl und Eisen. 501
Z ahlentafel 2.
E in flu ß d e r B l o c k a b m e s s u n g e n a u f d i e A b k ü h l u n g s g e s c h w i n d i g k e i t . 1)
Stich
Blockabmcssungcn
Volumen V
Oberfläch c
0 O/v O/v
Ö/V 1140 kg
ISlockgewicht n
nun b
mm l
m
0 380 320 1,19 14 450 19 080 1,32 1
1 358 322 1,20 14 450 19 400 1,34 1
1140 kg 3 303 201 1,84 14 450 22 381 1,54 1
o 209 210 2,58 14 450 25 830 1,79 1
0 2,09 25 300 31 030 1,25 0,947
1 2,21 25 300 32 300 1,28 0,958
2000 kg 3 3,22 25 300 38 181 1,51 0,98
0 4,53 25 300 44 530 1,70 0,985
0 o 3,14 38 000 40 230 1,22 0,925
1 3,31 38 000 47 300 1,24 0,927
3000 kg 3 4,84 38 000 50 381 1 48 0,901
u 0,80 38 000 00 130 1,74 0,973
0 'S 4,20 50 700 00 830 1,20 0,920
1 4,50 50 700 02 300 1,23 0,921
4000 kg 3 0,40 50 700 74 581 1,47 0,950
o 9,08 50 700 87 930 1,73 0,909
der G esam tkraftbedarf von elf verschieden schweren Blöcken berechnet, m it den Gewichten:
Block- Gewicht ISlock- Gewicht Block- Gewicht
Nr. kff » . kif Xr. k?
1 50 5 110 9 250
2 80 0 120 10 300
3 98 7 155 11 400
4 105 8 200
D er G ang der Berechnung wird am"[bcsten an I-Iand .der Zahlentafel 1 zu erläutern sein, die zwar zu Z ahlentafel 17 a. a. 0 . gehört, doch ist dies für die E rläu te ru n g ohne Belang. Die Zahlentafel weist
alle Blockgewichte gleich gesetzt worden un d kehren in jed er der 11 Zahlentafeln wieder. D as gleiche g ilt für die Q uerschnittsver
m inderungen in Zeile 3.
Zu 4. Das verdrängte Volumen ist aufgefaßt nach der in der Broschüre ge
gebenen Definition für das bekannte P ro d u k t V = (Q i— Q..) x Lx.
Zu 5. Die Verlänge
rung ergibt sich aus der Division des betreffenden Q uerschnittes in den A n
fangsquerschnitt.
Zu 6. Die Länge des W alzstabes nach dem D urchgänge durch das be
treffende K aliber ist dann lediglich abhängig von dem Gewicht des W alzstabes und w urde aus diesem e rm ittelt nach der Gleichung
Gewicht
jL,an"e = --- -
Querschnitt x 7,85
Zu 7. Die m ittlere W alzgeschwindigkeit wird fü r jeden Stich verschieden sein; da sie durch m annig
fache F ak to ren beeinflußt wird, wie Durchm esser der W alzen in dem betreffenden Kaliber, Voreilen usw., w urde dieser W ert für jedes K aliber erm itte lt aus der Zahlentafel 1 a. a. 0 . durch Division der Länge nach dem Stich durch die betreffende Stichzeit. M an
. 730-,
& \ 3 ™
§ ' 770
§ 700
■&
I I
00 8 0
^ 70 SO
| so\
V
w
3 0
20
70
73S0 73 2 0 72 8 0 72V 0 7200 77S0 7720 7080 0 7070 7000 3 6 0 3 2 0 8 8 0 8 7 0
^—Temoorafi/r/n °C 7S0 720 6 8 0 6 7 0 6 0 0 ° A bbildung 3. Id ealk u rv e für die W alzarb eit in A bhängigkeit von der T em peratur
beim Auswalzen von F lacheisen 38 x 7 mm.
15 w agerechtc Zeilen auf, die wie folgt zu verstehen sind.
Zu 2. D er Q uerschnitt des W alzstabes nach dem D urchgang durch die einzelnen K aliber m uß n a tu r
gem äß ste ts derselbe sein, wenn m an von dem größeren Sprung u n d der größeren D urchbiegung der Walzen bei den schwereren Blöcken, die k älter fertig gewalzt werden, absieht. Die Q uerschnitte sind dem nach für
q N ach Z ahlentafel 55 aus „V ersuche zur E rm itt
lu n g des K ra ftb e d a rfs an W alzw erken“ .
geh t so auf einfachste Weise den Schwierigkeiten aus dem Wege. Auch dieser W ert ist also kon stan t für die einzelnen Stiche angenom m en worden und k e h rt in allen 11 Tabellen wieder. D a bei den längeren Stichen der schweren Blöcke die D rehzahl sich u n te r die in der Zahlentafel 1 angegebene erm äßigt, so trifft die A nnahm e zw ar n ic h t ganz zu, doch dürfte der entstehende F ehler in den K auf zu nehm en sein.
Zu 8. Die Stichzeit ergibt sich dann für jeden einzelnen Stich auf einfache Weise durch
502 Stahl und Eisen. E in flu ß des Blockgewichtes usw. auf den Kraftbedarf beim Walzen. 35. Jahrg. E r. 19.
Division von Länge un d m ittle re r W alzgeschwin- digkeit.
Zu 9. Die Z eit zwischen den Stichen ist stets gleich groß angenom m en w orden für die entsprechen
den Stiche. Sie w urde der Zahlentafel 1 a. a. 0 . en t
nom m en un d in alle 11 Zahlentafeln eingesetzt.
Zu 10. Die A bkühlungszeit ist die Summe von S tichzeit und Zeit zwischen den Stichen.
Zu 11. Die A bkühlungsgeschw indigkeit spielt bei deren ausschlaggebendem E influß bei der Berech
nung des K raftbedarfs eine sehr wesentliche Rolle.
U m die T em p eratu r des S tabes in jedem Stich be
rechnen zu können, is t es bei K enntnis der Zeit nötig, noch die A bkühlungsgeschw indigkcit zu kennen, das is t der T em p eratu rv erlu st in der Sekunde. F ern er w ird dieser W e rt durch eine ganze Reihe von E in flüssen bestim m t, wie Blockvolum en, Q uerschnitt, Oberfläche, spezifische W ärm e bei den verschiedenen T em peraturen usw. S elbst wenn alle diese Einflüsse b ek a n n t w ären, so w ürde sich auch dann noch für die A nw endung auf den vorliegenden F all eine Schwierigkeit ergeben, die darin besteht, daß m an nicht weiß, wie groß die tatsächlich eintretende W iedererw ärm ung des M aterials ist, die durch die innere R eibung beim D urchgang durch das K aliber hervorgerufen wird. D aher w urde zur E rm ittlu n g dieses W ertes w ieder der bereits bei Zeile 7 ange
w an d te Ausweg eingeschlagen. D anach w urde die A bkühlungsgeschw indigkeit für jeden Stich u nm ittel
b a r b estim m t aus der Zahlentafel 1 a. a, 0 . durch Division des T em peraturunterschiedes und der Sum m e Stichzeit für jeden Stich. Diese W erte für je d en D urchgang bilden dem nach für alle Block
gew ichte eine K onstante. U nberücksichtigt gelassen is t hierbei die T atsache, daß die Abkühlungsge
schw indigkeit bei hohen T em peraturen infolge des größeren T em peraturunterschiedes gegenüber der um gebenden L u ft eine größere ist als bei niedrigen T em peraturen. W enn also die Abkühlungsgeschwin
digkcit fü r die gleichen Stiche als gleich angenommen w urde, so tr if ft dies m it R ücksicht auf die verschiede
nen T em peraturen der einzelnen K aliberdurchgänge n ic h t ganz zu.
Im Zusam m enhang hierm it sei noch auf die be
k a n n te T atsache, daß schwerere Blöcke „die W ärm e besser h a lte n “ , hingewiesen. Diese E rfahrungs
ta tsa ch e begründet sich auf die Verw endung von Blöcken m it größerem und kleinerem , d. h. ver
schiedenem Q uerschnitt, w ährend den hier durch
geführten B erechnungen Blöcke m it gleichem Quer
sc h n itt zugrunde gelegt sind. Auch in diesem Falle d ü rfte ein gewisser Einfluß des Blockgewichtes auf die Abkühlungsgeschw indigkeit vorliegen, da alsdann das V erhältnis von Gewicht bzw. Volumen und aus- strahlender Oberfläche — un d darauf k om m t es doch w ohl einzig an — m it zunehm ender Länge des Blockes günstiger wird. E ine kurze Berechnung f ührt a b e r bald zu der E rkenntnis, daß dieses V erhältnis bei den B lockquerschnitten, die den vorliegenden A usführungen zugrunde liegen, so wenig abw eichend
ist bei den einzelnen Blockgewichten, daß es ohne m erkliche F ehler vernachlässigt w erden kann. Die Zahlentafel 2 gibt ein Bild von diesen Verhältnissen.
Sie is t bezogen auf die Zahlentafel 55 a. a. 0 ., d. h.
auf das Auswalzen von Blöcken m it einem m ittleren A nfangsquerschnitt von 380 x 320 mm. D ie R ubrik O/V zeigt das V erhältnis Oberfläche und Volumen des Blockes un d ferner nach dem ersten, d ritte n und fünften Stich des Blockes. D iv idiert m an diesen W e rt der einzelnen Blöcke durch denjenigen des der Zahlentafel 55 zugrunde liegenden Blockes von 1140 kg, so e rh ä ltm a n die in der S palte , O/V ein-
U/V 1140 kg getragenen W erte, denen die Abkühlungsgeschwindig
keiten der einzelnen Blöcke p roportional sind. E s is t ersichtlich, daß diese W erte nu r sehr wenig von eins abweiclien und m it zunehm ender S tichzahl diese W erte schnell steigen. D a nun die anfänglichen Ab
kühlungsgeschwindigkeiten ü b e rh a u p t rec h t klein sind, wie m an der entsprechenden Zahlentafel en t
nehm en' kann, so sind die U nterschiede der A b
kühlungsgeschwindigkeit der einzelnen Blöcke t a t sächlich so gering, daß sie vernachlässigt werden konnten.
Zu 12. Aus der so gefundenen A bkühlungs
geschwindigkeit und der Sum m e Stichzeit lä ß t sich die A bkühlung in der Sekunde erm itteln, die auf volle G rad Celsius abgerundet wurde.
Zu 13. Die A nfangstem peratur w urde k o n sta n t zu 1340° C angenommen. Die T em peratur jedes weiteren Stiches ergibt sich dem nach durch Sub
trak tio n der A bkühlung von der vorhergehenden T em peratur.
Zu 14. D er W ert für I ?rdrängte3 Volumen ^ reine W alzarbeit
entsprechend der berechneten zu dem betreffenden Stich gehörigen W alztem peratur für jeden Stich der K urve Abb. 3 entnom m en.
Zu 15. Die für jeden Stich benötigte reine W alz
arb e it ergibt sich aus dem v erdrängten Volumen und dem W ert fü r V /E durch Division.
Die für jeden S tich aufgew andte L eerlaufsarbeit ist zu erm itteln aus der Leerlaufsleistung un d der Summe Stichzeit. Die Sum m e W alzarb eit ist die Sum m e von der reinen W alzarbeit u n d Leerlaufs
arbeit.
Die so gefundenen W erte fü r die Sum m e der reinen W alzarbeit, der Leerlaufsarbeit und der ge
sam ten W alzarbeit sowie die auf die Tonne W alzgut entfallenden Sum m en sind für jeden S tich der 11 Blöcke zusam m engestellt auf Z ahlentafel 3. In dieser sind noch unterschieden die W alzarbeiten für eine 16-, 42- und 55 fache Verlängerung. Dies wurde einfach so berechnet, daß der W alzprozeß beendet gedacht wurde, nach dem 14., 18. un d 20. Stich.
Aus der Zahlentafel 3 ist ersichtlich, wie die gesam te W alzarbeit, bezogen auf die Tonne W alzgut, anfäng
lich abnim m t, um bei einem Blockgewicht von etwa 200 kg w ieder anzusteigen. Diese T atsache erhellt deutlich aus den K urven auf Abb. 4. A uf der Abszisse
13. Mai 1915. E in flu ß des Blockgewichtes usw. auf den Kraftbedarf beim Walzen. Stahl und Eisen. 503
Z ah len tafel 3. B l o c k g e w i c h t u n d K r a f t b e d a r f b e im A u s w a l z o n e in e s F l a c h e i s e n s 3 8 x 7 mm a u f e in e r D o p p o l d u o s t r a ß e . 1)
B lo ck h'r. ! 1 2 3 | 4 5 | 0 7 8 9 10 u B em er
k u n g e n B lo c k g o w ich t ln t 0,05 0,0S 0,008 0,105 0,110 | 0,12 0,155 I 0,20 0,25 1 0,30 0,10
Sum m e d er L eerlau fsarb eit in K W s t ...
Sum m e der reinen W alzarbeit in K W s t ...
R eine W alz arb eit jo t in K W st L ecrlauf8arbeit jo t in K W st . G esam to W alz arb cit j e t in K W st
3,2 1,26 25.2 64,0 89.2
3,75 2,35 29.4 47,0 76.4
4,09 3,02 30,9 41,8 72,7
4,23 3,25 31.0 40.0 71.0
4,39 3,58 31,0 37.8 68.8
4,41 3,73 31,1 30.8 67.9
5,12 5,09 32,8 33,2 66,0
5,90 6,8 34,0 29.8 63.8
7,06 9,1 36,4 28,3 64,7
7,8 11,8 39.3 20,0 65.3
9,55 16,8 42,3 23,8 66,1
tuc 1ü O
,
t0 £ -5 »o T3 ° o r*Sum m e der L ecrlaufsarboit in K W s t ...
Sum m e d er reinen W alzarbeit in K W s t ...
R eine W alz arb cit jo t in K W st L eerlau fsarb eit jo t in K W st .
G esam te W alz arb eit je t in K W st 2,8 1,07 21.4 56,0 77.4
3,2 2,0 25.0 40.0 65.0
3,4 2,6 26,5 34,7 61,2
3,5 2,8 26,7 33,4 60,1
3.0 3.0 26,0 31.1 57.1
3,7 3,1 25,9 30,8 50,7
4,1 4,5 29,0 26.4 55.4
4.7 5.8 29,0 23.5 52.5
5,6 7,8 31,2 22 4 533>
6,0 10,0 33.3 20,0 53.3
7,3 14,4 36,0 18,2 54,2
toß 3u *3 , to CiO O
Sh
»>O Sum m e d er L eerlaufsarbeit
in K W s t ...
Sum m e der reinon W alzarbeit in K W s t ...
R eine W alzarb eit je t in K W st L eorlaufsarbeit jo t in K W st . G esam teW alzarbeit je t i n K W st
1,95 0,62 12.4 39,0 51.4
2,12 1,1 13,8 26,6 40,4
2,23 1,3 13,3 22,8 36,1
2,27 1,5 14,2 21,6 35,8
2,34 1,0 13,8 20,2 34,0
2,33 1,0 13.3 19.4 32,7
2,57 2,2 14,2 10,0 30,8
2,84 3,0 15,0 14.2 29.2
3,24 4,5 18,0 12.9 30.9
3,43 5,0 16,7 11,4 28,1
3,92 7,5 18,7 0,8 28,5
too
£ J*
. to ü o«3 I ß 1*-*
I I 2
>O
ist abgetragen das Blockgewicht in kg, auf der Or
dinate die W alzarbeit für die Tonne in KW st. In d a s K oordinatensystem sind die K urvenscharen ein
getragen,
- Gesamte W a/zorO e/tfei. I Berne
--- Z eertaußarie/t
Die gestrichelten K urven stellen die Leer
laufsarbeit dar. Aus ihnen ist ersichtlich, wie diese m it steigendem Blockgewicht anfänglich schnell,
---Gesamte B'etzarAe/tJ’ti.l
---Beine * " '
-L eertaufsaröe/t *
J /S S fb cti
K-7Gjactr ______________ E-7SjäcA y - n ‘facti y-7Q facA 100 ISO 200 2S0 300 SSO 100
* - B /o c/fg em cA t in t y
A bbildung 4. B lockgow icht und K raftb ed arf beim A us
w alzen von F lach eisen 38 X 7 m m au f einer D oppel
duostraße. A n fan g stem p eratu r 1340°, L eerlaufsleistung 26,5 bzw. 66 K W , A nfangsquerschnitt 125 [Jj.
A bbildung 5. B lockgow icht und K raftb ed arf beim A usw alzen von [F lach eise n 38 x 7 m m auf einer D oppelduostraße. G leichzeitiges Auswalzen zw eier B löcke. A nfangstem peratur 1340 °, L eerlaufsleistung
26,5 bzw. 0 6 K W , A nfangsquerschnitt 125 Q].
w eiterhin langsam er abnim m t. W ohl gem erkt ist bei allen diesen Berechnungen die A nnahm e gem acht, daß jeweils n u r ein Block sich im W alzenstrang be
findet.
Die strichpunktierten K urven stellen die reine W alzarbeit dar. Sie zeigen, wie die letztere m it
*) Vgl. Z ahlentafel 1 aus „V ersuche zur E r m itt
lung des K raftb ed arfs an W alzw erken“ .
504 Stahl und Eisen. E influß des Blockgewichtes usw. auf den Kraflbedarf beim Walzen. 35. Jahrg. Nr. 19.
1220 1200 1100 1160 11W 1120 1100 1000 10B0 10W 1020 1000 SSO SSO SW S2i
■ » - Tem peratur in €C
A bbildung 6. Idenlkurven fü r die W alz arb eit in A bhängigkeit von der T em p eratu r beim A u sw ak en von G rubenschienen m it einem Gewicht
von rd. 10 k g /m au f einer 600er bzw. 500er T riostraße.
l ä n g e r u n g i s t , u m so k l e i n e r i s t d a s g ü n s t i g s t e
B l o c k g e w ic lit.
Dieselben Berechnungen wurden auf G rund der in Zahlentafel 17 und 39 der B ro
schüre niedergelegten V er
suchsergebnisse beim Auswal
zen von Grubenschienen von etw a 10 kg/lfd. m in zwei ver
schiedenen G rubenschienen
straßen durchgeführt u n d in den Schaubildern 6 bis 11 und den Zahlentafeln 4 und 5 niedergelegt. Die hierbei er
zielten Ergebnisse sind in m ancher H insicht w ertvoll in
sonderheit, da sie auch den Vergleich in dem A rbeiten zweier wesentlich verschie- Z ahlontafel 4. B l o c k g e w i c h t u n d K r a f t b e d a r f
b e im A u s w a lz c n v o n G r u b e n s c h i e n e n v o n r d . 10 k g /m a u f e i n e r T r i o s t r a ß c 1).
Z ahlentafcl 5. B l o c k g e w i c h t u n d K r a f t b e d a r f b e im A u s w a l z e n v o n G r u b e n s c h i o n o n v o n
10 k g /m a u f e in e r T r i o s t r a ß c 1).
B lo ck - g cw ic h t
in kg;
L e c rla u fs - a rb e it in K W st
Ile in c W a lz a rb e it
in K W st
G esam te W a lz a rb e it
in K W st
Itlo ck - g e w ic h t
in kfr
L e e rla u fs arb e it in K W st
R ein e W a lz a rb e it
in K W st
G esam te W a lz a rb e it
in K W st
375 f. d. Block f. d. t
6,6 17,7
7,3 19,6
14.2
37.3 275 f. d. Block
f. d. t
8,5 30,9
6,03 21,9
14,5 52,8 500 f. d. Block
f. d. t
7,2 14,6
10,2 20,3
17,5
35,0 500 f. d. Block
f. d. t
10,8 20,8
11,9 23,7
22,3 44,6 700 f. d. Block
f. d. t
8,5 12,2
15,1 23,5
21,5
33,7 700 f. d. Block
f. d. t
12,6 18,0
18,1 25,8
30,6 43,8 1000 f. d. Block
f. d. t
11,1 11,1
26,1 26,1
34.1
34.1 1000 f. d. Block f. d. t 15.5
15.5
28.9 28.9
44.3 44.3 1500 f. d. Block
f. d. t
13,9 9,0
36,7 24,5
50,2
33,5 1300 f. d. Block f. d. t
18,3 14,1
39,6 30,5
57.5 44.6 steigendem Blockgewicht für die Tonne zunim m t,
un d zwar nicht gleichmäßig, sondern in einer eigen
artigen Form .
Die ausgezogenen K urven endlich sind die Sum m a
tionskurven der beiden besprochenen. Sie stellen die gesam te W alzarbeit dar. Die K urven zeigen m it Ausnahm e der m it lG faelier Verlängerung, bei etwa 180 bis 200 kg einen M indestw ert un d steigen dann m it zunehm endem Blockgewicht wieder an. Sie beweisen also, daß das Blockgewicht m it R ücksicht auf den K raftbedarf von w esentlicher B edeutung auf dessen Größe ist, insofern als der K raftbedarf für das Auswalzen leichter Blöcke verhältnism äßig hoch ist, und daß er gleicherm aßen bei Ueber- schreitung dieses gewissen Blockgewichtes wieder
um ansteigen kann. Die K urve fü r lßfache Ver
längerung fällt auch oberhalb 200 kg noch, wenn auch langsam . D er M indestw ert fällt also auf um so höheres Blockgewicht, je geringer die gesamte Verlängerung ist. J e g r ö ß e r d e m n a c h d i e V e r -
D Vgl. Zahlentafol 17 aus „V ersuche zur E r
m ittlu n g des K raftb ed arfs an W alzw erken“ .
Z ahlentafel 6. B l o c k g e w i c h t u n d K r a f t b e d a r f b e im A u s w a l z c n v o n B lö c k e n 98 X 102 mm
a u f e in e r U m k e h r s t r a ß e 2).
B lo c k g ew ic h t
in kfr
L e c r- la u fs- a rb e it in K W st
B esch le u - n ig u n g s - a rb e it in K W st
R e in e W a lz- n rb e it in K W st
G esam te W a lz
a r b e it in K W st
1000 f. d. Block 1,5 5,1 13,8 20,4
f. d. t 1,5 5,1 13,8 20,4
2275 f. d. Block 3,4 5,1 33,8 41,3
f. d. t 1,5 2,3 14,4 18,1
3000 f. d. Block 4,5 5,1 58,5 19,5
f. d. t 1,5 1,7 68,1 22,8
4000 f. d. Block 6,0 5,1 88,5 96,9
f. d. t 1,5 1,3 22,1 24,9
5000 f. d. Block 7,5 5,1 125,0 138,0
f. d. t 1,5 1,0 25,1 27,6
1) ^'gl. Z ahlentafel 39 aus ,,V ersuche zur E r m ittlu n g des K raftb ed arfs an W alzw erken“ .
") Vgl. Z ahlentafel 53 aus „V ersuche zur E r m ittlu n g des K raftb ed arfs an W alzw erken“.
13. Mai 1915. E influß des BlockgewiclUcs usw. auj den Kraflbcdarj beim Walzen. Stahl und Eisen. 505
12SO 1260 1210. 1220 1200 1180 1160 1110 1120 1100 1080 1060 W O 1020°
■>— Tem peratur in°C
A bbildung 7. Id ealk u rv e für die W alz arb eit in A bhängigkeit von der T em p eratu r beim A uswalzen von G rubenschienen m it
einem G ewicht von 10 k g /m auf einer 530er T riostraßc.
dener W alzenstraßen gestatten. Um einen Ver
gleich der beiden S traßen in bezug auf die A rbeit vornehmen zu können, w ar es nötig, die W erte auf eine ungefähr gleiche G esam tverlängerung des W alz
gutes zu bringen, denn w ährend die Grubenschienen
straße '1 infolge eines größeren Anfangsquersehnittes m it einer 27fachen V erlängerung arbeitete, arbeitet die G rubenschienenstraße 2 nu r m it einer löfachen.
Dies konnte in einfacher Weise erreicht werden durch Abzug der Stiche 1 bis 3 bei S traße 1. Alsdann ergibt sich fü r diese eine 18fache V erlängerung, die
S 6 r
'Gesamte Wa/zaröeft.fd. i
einen Vergleich m it der löfachen von S traße 2 zulässig erscheinen läßt.
W as zunächst die idealisierten V /E - D iagram m e für diese beiden S traßen anbelangt, so w urden sie hier jeweils in zwei K urven aufgelöst gem äß der ver
schiedenartigen W irkungsweise der di
rekten D ruckkaliber und der P rofilkali
ber, eine F orderung, die sich aus der be
m erkensw erten F orm der bei den Ver
suchen erm ittelten K urven notwendig ergab. Die Abb. G und 7 geben diese idealisierten K urven wieder. Die Rech- nungsergebnisse, denen die A usw ertung der W alzarbeiten für je fünf Bloek- gewiehte zugrunde liegt, sind in den Zahlentafeln 5 un d 6 und in den Schau
bildern 8 und 9 niedcrgelegt. Auch hier ergibt sich, daß die Gesamtwalz- arb e it bei niedrigem Blockgewicht v er
hältnism äßig hoch liegt, daß sie rasch fällt, um in Abb. 8 bei etwa 6- bis 700 un d bei Abb. 9 bei etw a 1000 leg einen M indestw ert zu erreichen. Von liier an steigt die K urve in Abb. 8 an, w ährend die Steigerung der G esam tarbeit nach Abb. 9 nach Ueberschrei- tu n g des günstigsten Blockgewichtes von etwa 1000 kg nu r eine sehr geringe ist. D er W ert für das mögliche M indestm aß an W alzarbeit ist bei beiden S traßen verschieden. W ährend er n äm lich bei der S traße 1 = 4 0 ,5 K W st beträgt, ste h t er sich bei S traße 2 (Abb. 9) auf 33,7 K W st. D er U nterschied b e trä g t G,8 K W st = rd. 2 0 % . Dieses M ehr ist zum Teil begründet durch die etwas größere V erlängerung bei dieser S traße. H ierzu kommen, aber auch noch einige weitere G ründe. Zunächst, ist die Leerlaufsleistung der beiden S traß en versche- den; sie b e trä g t bei S traße 1 = 300 P S , bei S traße 2:
= 275 P S. D em gem äß b e trä g t die L eerlaufsarbeit 4 bt/Aöza^
d e rS t/cO e 2u .\
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1 d e /A iz ag d e r S tie b e 2 0 .3
.ardeitT A l 7~ ]ie iA iz u p d e rS t/c O e tu S
■ B/ockgewJcM i/ifg
A bbildung 8. B lockgow icbt und K raftb ed arf beim A uswalzen von G rubenschienen von 10 k g /m auf einer 600er bzw. 500er T riostraße. A nfangstem pe- ra tu r 1218 ®, L eerlaufsleistung 220 K W , A nfangs
q u ersch n itt 185 bzw. 151 [R.
X IX .3S
A bbildung 9. B lockgew icht und K raftb ed arf beim A usw alzen von G rubenscbienen von 10 kg/rn a u f einer 530er T riostraße. A nfangs
tem p eratu r 1265°, L eerlaufsleistuug 202 K W A nfangsqnerschnitt 130 X 115.
66
-506 Stahl und Eisen. E in flu ß des Elockgewichtes usw. auf den Kraftbedarf beim Walzen. 35. Jahrg. Nr. 19.
bei einem Blockgewicht von rd. 700 kg bei S traße 1
= 16,4 K W st un d bei S traße 2 = 12,3 K l Vst, das sind 4,1 K W st melir.
Auch die reine W alzarbeit ist bei S traße 1 größer als bei S traße 2. Bezogen auf das Blockgewicht von 700 kg b e trä g t diese bei S traße 1 = 24,2 K W st, bei 2
= 21,5 K W st, d. h. 2,7 K W st weniger. D er h a u p t
sächlichste G rund hierfür ist die niedrigere Anfangs
te m p eratu r bei S traße 1, die n u r 1215° C betrügt .gegen 1250° C bei S traße 2. Auch die verschiedene Größe der W alzendurchm esser wird einen Einfluß hierauf haben, doch dürfte er nu r klein sein,
A bbildung 10. B lockgew icht und K raftb ed arf beim A uswalzcn von G rubenschienen von 10 k g /m auf
•einer 600er und 500er T riostraße. G leichzeitiges A us
w alzen zw eier Blöcke. A nfan g stem p eratu r 1213°, L eerlaufeleistung 220 K W , A nfangsquerschnitt 195
bzw. 151 [p.
Bisher w ar jedoch die Annahm e gem acht, daß jeweils n u r ein Block ausgewalzt wird. Infolgedessen w ar die rechnerisch auf die Tonne entfallende Leer
laufsarbeit verhältnism äßig groß, größer jedenfalls als in normalem Betriebe, wo bei den drei aufgeführ
te n W alzenstraßen m it dem gleichzeitigen Auswalzen zweier Blöcke zu rechnen ist. E s ist daher nötig, auch diesen Fall zu untersuchen. D a die reine Walz- arbeit die gleiche bleibt, so ändert sich n u r die Leer
laufsarbeit, und zwar geht ihr W ert auf die H älfte herunter. Die aus Abb. 4 sich alsdann ergebenden Kurven zeigt Abb. 5. E ntsprechend der Verm inderung der Leerlaufsarbcit sinkt die G esam tarbeit bei 200 kg und 55 facher Verlängerung z. B. um 23 % . W ährend in Abb. 4 die G esam tarbeit beim Auswalzen eines Blockes von 200 kg um 12% % kleiner ist gegenüber
vo
30 M .
Gesamte hb/zarOei/jGd. I
Leer/at/fcorie/f. fd ,. t
200 100 600 600 1000 1200 1100 1600 1800
— *- ß/odyetv/c/if inte?
A bbildung 11. Blockgew icht und K raftb ed arf beim A uswalzen von G rubenschienen von 10 kg/ni auf einer 530 T riostraße. G leichzeitiges Auswalzen zweier Blöcke. A nfangstem peratur 1265°. L eerlaufsleistung 102 K W . A nfangs
querschnitt 130 X H b- n u r wenig verschieden sind
■da die Durchm esser
(bei S traße 1 = 600 bzw. 500 m m , bei S traße 2 =
■530 mm).
D as auf der S traße 2 verw alzte Blockgewicht b eträ g t etw a 375 kg und kom m t m it einer Gesam t
w alzarbeit von 37,4 K W st/t dem günstigsten Block
gew icht schon recht nahe. D er U nterschied b eträg t 1 1 % . Bei S traße 1 dagegen beansprucht das t a t
sächlich verw endete Blockgewicht von 275 kg eine A rbeit von 53 K W st, was gegenüber dem günstigsten Blockgewicht dieser S traß e einen U nterschied von 2 3 % ausm acht.
U eberblickt m an die in den K urven der Abb. 4, 8 und 9 verdeutlichten Ergebnisse, so ergibt sich als w ichtigster G esichtspunkt die Tatsache, daß das günstigste Blockgewicht bei durchlaufenden S traßen hauptsächlich beeinflußt w ird von der Größe der Leerlaufsarbeit. Die V erlängerung beeinflußt den absoluten W ert fü r die G esam tw alzarbeit und die 'Größe des günstigstenBlockgewichtes, wie Abb. 4 zeigt.
einem Block von 100 kg, b eträ g t dieser U nterschied in Abb. 5 n u r noch 5 % . Man sieht m ithin, daß beim flo tten Betrieb der Einfluß des Blockgewichtes auf die G esam tarbeit für die Tonne n ich t m ehr so groß ist, als wenn im m er nur ein Block ausgew alzt wird.
W ährend im normalen Betriebe und den bei diesem Versuch vorliegenden Verhältnissen durch W ahl des günstigsten Blockgewichtes verhältnism äßig wenige Prozente gespart werden können, ist dagegen der Gewinn infolge gleichzeitigen Auswalzens m ehrerer Blöcke infolge prozentualer V erm inderung der Leer
laufsarbeit ein recht bedeutender.
M acht m an in den der Abb. 8 zugrunde liegenden Berechnungen die Annahme, daß zwei Blöcke gleich
zeitig ausgewalzt werden, so erh ä lt m a n die K urven in Abb. 10. In dieser ist die L eerlaufsarbeit halb so groß wieder wie in Abb. 8, w ährend die reine Walz
arb e it die gleiche bleibt. Infolgedessen ist der E in
fluß der Leerlaufskurve auf die G esam tarbeit kleiner.
Die K urve für 18 fache Verlängerung w eist zwar
13. Mai 1915. Uebcr die Verwendung von Koks in Gaserzeugern. Stalil und Eisen. 507 auch je tz t noch, und zwar bei 5- bis 600 kg, einen
M indestw ert auf, doch ist ersichtlich, daß der E in fluß des Blockgewichtes auf die G esam tarbeit lange nicht m ehr so groß ist wie in Abb. 8. Nach dieser ergibt sich bei 27 facher Verlängerung eine Ver
m inderung der G esam tarbeit um 17 % , wenn s ta tt eines Blockes von 275 kg ein solcher von 700 kg Gewicht verw alzt wird. Nach Abb. 10 dagegen ist die V erm inderung der G esam tarbeit n u r noch 7 % im gleichen Falle. Vergleicht m an die G esam tarbeit bei 275 kg in Abb. 8 m it der in Abb. 10, so zeigt sich bei 27 facher Verlängerung eine Verm inderung der G esamt
arbeit um 29 % , d. i. beinahe 1/ 3. Also auch hier ist der durch das gleichzeitige Auswalzen m ehrerer Blöcke erreichbare Gewinn wesentlich größer als der durch W ahl des günstigsten Blockgewichtes mögliche.
A ehnlich verschieben sich die Verhältnisse bei Abb. 9, wenn zwei Blöcke gleichzeitig verw alzt
w erden; alsdann erhält m an die K urven der Abb. 11.
Zunächst zeigt sich eine Verm inderung der G esam t
a rb e it bei 375 kg um 23,5% auf rd. 28,6 K W st. Das günstigste Blockgewicht von 600 bis 700 kg bedingt nach Abb. 11 eine G esam tarbeit, die etw a 4 % niedriger liegt.
Aus der B etrach tu n g der bisher besprochenen K urven ergibt sich m ithin erstens eine sehr starke V erm inderung der G esam tarbeit für die Tonne, zweitens der geringere E influß der L eerlaufsarbeit beim Auswalzen zweier Blöcke. Jedenfalls zeigen die K urven für die G esam tarbeit der Abb. 4, 5, 8, 9, 10 und 11 im großen ganzen einen Verlauf wie die ent
sprechenden K urven in Abb. 1 . Wie vorstehend ge
zeigt wurde, ist diese K urvenform weitgehend ab
hängig von der Größe der für die Tonne W alzgut zu verrechnenden Leerlaufsarbeit. , , „ , , , ,
(Schluß folgt.)
U e b e r d ie V e r w e n d u n g v o n K o k s in G a s e r z e u g e r n 1).
I j i e K n ap p h e it an K ohle bei W iederaufnahm e
■* des B e trie b e s im O k tober sowie die A bsicht, zw ecks Gew innung- g r ö ß e r e r M engen von N eben
erz eu g n issen bei d er K o k sb ereitu n g m öglichst viel K oks s t a t t K ohle zu verw enden, v e ra n la ß te die R om bacher H ü tte n w e rk e im J a n u a r, z u r V e r
w endung g r ö ß e r e r M engen K oks in ih r e r G as
erz e u g u n g sa n la g e im F ein e ise n w a lzw e rk zum H ei
zen d er W a lz w e rk sö fe n überzu g eh en . Bei dem j e t z t ein g e sc h rä n k te n B e trieb dieser 'W alzw erk s
a n la g e n a rb e ite n n u r drei W ärm öfen (zw ei Sie- mens-O efen d e r ä lte re n B a u a r t und ein Stoßofen m it R e k u p e ra to r!, die von drei G ase rz eu g e rn m it G as v e rse h e n w erden. D ie G ase rz e u g e r sind D re h ro s tg e n e ra to re n von 3 m lic h te r W e ite und m it dem in R om bach a b g e än d e rten R o st au sg e
s ta tte t. D ie se r R o s t is t ein dickw andiges G uß
stü c k , d e r F o rm nach eine sechsseitige hohle P y ra m id e , an d ere n S eite n k an ten die W in d sch litze so ü b e rla p p t eingegossen sind, daß beim D rehen des R o s te s die S chlacke n ic h t in die W ind
öffnungen c in tre te n kann. D e r S ch ach t ist 'durchw eg 20 cm sta rk au sg em au ert m it H inw eg- la ssu n g von K ü h lm än teln oder K ü h lringen, wie sie bei frü h e re n B a u a rte n üblich w aren . A n der G a se rz e n g e ra n la g e w urde zw ecks K o k sv erw en du n g n ic h ts g e ä n d e rt.
A ls B re n n sto ff w urde b ish e r S aar-N ußkohle von 1 5 /3 5 nun K o rn g rö ß e m it Z u satz von 1/ 6 bis 1/ i Nuß 7 /1 5 mm u n d auch in g erin g e n M engen F e in koks von den H ochöfen v erw en d e t. D as G as w a r infolge g u te r S chulung d e r G e n e ra to re n a rb e ite r und stä n d ig e r B e au fsic h tig u n g se h r g u t. E in D u rc h s c h n itt von 16 G asa n aly sen von 16 T ag e n ergab 2 ,3 % C 0 2, 2 7 ,7 % CO, 3,8 % C H „ 9,7 °/o H ,
J) Vgl. die frühere Veröffentlichung über den glei
chen Gegenstand in Üt. u. E. 1915, 8. April, S. 373/5.
W eitere Beiträge zu dieser Frage sind angesichts ihrer derzeitigen großen Bedeutung außerordentlich erwünscht.
Die Schrijtleitung.
56.7 % N, en tsp re ch e n d einem H e iz w e rte von 1409 W E . S eit J a n u a r w ird den R om bacher H ü tte n w e rk e n d e r K oks vom K ohlensyndi
k a t als G robkoks g e lie f e r t, und da die u n m itte lb a re V erw en d u n g von G robkoks w egen der B e ch e rw e rk e n ic h t m öglich ist, m uß e r z u e rs t z e rk le in e rt w erd e n und g e h t zu n ä c h s t an die d o rtig e B rec h an lag e . D e r e rh a lte n e B rech k o k s h a t eine m ittle re S tü c k g rö ß e v o n e tw a 40 mm, F ein k o k s e n ts te h t w en ig ; die g rö ß te n S tücke m essen e tw a 80 mm. D as g esam te B re c h g u t f ä llt auf einen W a g e n , d e r zu den G ase rz eu g e rn g e fa h re n w ird. D a se lb st w erd en K ohle und K oks m ittels A bfüllm aschine und Z uschaufeln im B e ch e r
w erk gem ischt und in die oberen B u n k e r ü b er die F ü lltr ic h te r d er G a se rz e u g e r g e b ra c h t.
D a die A n fu h r d e r einzelnen B ren n sto ffe n ic h t im m er m it d e r gew ü n sch ten R e g elm äß ig k e it e rfo lg t, ist das M ischungsverhältnis v o n K oks und K ohle auch n ic h t s te ts g le ic h m ä ß ig ; es w ird im allgem einen auf 1 : 1 g e h a lte n . W e n n 3/ 4 K oks oder n u r K oks an einem oder an m eh
re re n T a g e n g e g ic h te t w ird, w ird das F e u e r im G a se rz e u g e r um 10 bis 15 cm h ö h e r g e h a lte n , d am it infolge d e r g rö ß e re n Z w ischenräum e in d er B eschickung das aufsteig en d e G as G elegenheit findet, die K o h len säu re v o llstä n d ig zu K ohlenoxyd zu re d u z ie re n .
Zum V ersu ch w u rd e ein G a se rz e u g e r bei son
stig e n W in d d ru c k v e rh ä ltn isse n fü r 8 T ag e m it K oks allein g esp eist. D ie A nalysen e r g a b e n :
1,0 1,7 0,8 Vol.% C 02 30,8 29,8 30,8 „ CO.
E in D u rc h sc h n itt von drei v o llstän d ig en A n a
lysen e rg a b : 2 ,0 % C 0 2, 2 9 ,4 % CO, 6,7 % H, 1.7 % CH4, 6 0 , 0 % N, en tsp re ch e n d einem H e iz w e r t vo n 1202 W E . D ie D u re h satzm e n g e b e tru g 5 9 0 0 k g in 12 S tunden. M it diesem G as w u rd e d e r S toßofen m e h re re T a g e ausschließlich be
trie b en . D ie F lam m en w a re n etw as d u rch sic h
508 Stahl und Eisen. Ucbcr den heutigen Stand der Wärm- und Glühöfen. 35. Jahrg. Nr. 19.
tig e r als beim gew öhnlichen G e n e ra to rg a s. D ie F lam m enlänge ließ sich am W in d sch ieb er des Se- kund iirg eb läses gut. reg e ln . Bei k u rz g e h a lte n e r F lam m e (viel W ind) w a r die F lam m e h e lle r als bei d er la n g en F lam m e. D ie O fenleute gew öhnen sich bald an diese neuen G as Verhältnisse.
D as A rb e ite n m it dem Gem isch von K o k s : K ohle wie 1 : 1 erg a b aus 16 A nalysen von 16 T a g e n : 1 , 5 % C 0 2, 29,3 % CO, 7,2 °/o H , 3,0 °/o CH,, 5 9 ,2 % N, e n tsp re ch e n d einem H e iz w e rt von 1 3 2 3 W E . D er H e iz w e rt is t d u rch den g e rin g e n G e h a lt an W a sse rsto ff und M ethan k le in er als beim reinen S teinkohlengas.
D e r D am p fv erb rau ch konnte fü r die neue A rb eitsw eise noch n ic h t g enau e r m itte lt w erden, doch lä ß t sich aus dem V erg le ich des D am pf
d ru ck es (0,1 at) m it dem bei frü h e re n D am pf
m essungen beobach teten schließen, daß e tw a ein F ü n fte l bis ein V ie rte l d er frü h e re n D am pfm enge v e rw e n d e t w urde, das is t also e tw a 9 kg auf 10 0 k g B renn sto ff; n u r w enn bei V o rherrschen von K oks das F e u e r im G a se rz e u g e r zu hell w ird, w ird fü r k u rz e Z eit das D am pfventil m e h r g e
öffnet. D as e rz e u g te G as e n tsp ric h t d e r z u le tz t angegebenen A nalyse. D as G as is t tro ck e n und w arm ; die S tö ru n g e n d urch T e e r und R uß haben so w e it a u fg e h ö rt, daß bis E n d e d er W oche m it gleichem G asd ru ck g e a rb e ite t w erden kann. D er T e e r b le ib t im G as und a rb e ite t im Ofen als B ren n sto ff m it.
W ie w eit m an das G as d u rch E rh ö h u n g des D am p fz u satz es m it W a sse rsto ff und M ethan an
reic h ern k an n , m uß, n e b s t d e r g rö ß te n D u rc h sa tz m enge von K oks allein, noch lä n g e r a u sp ro b ie rt w erden. D ie G a se rz e u g e r a rb e ite n bei d er neuen A rb e itsw e ise (*/.; K ohle % 1h K oks) se h r g leich m äßig, und die M enge noch b re n n b a re r T eile in d e r S chlacke is t g e rin g . D ie S chlacke f ä llt in G röße vo n 0 bis 35 mm h era u s. D as W a s s e r im T e lle r h ä lt sich g leichm äßig w arm , e tw a 15 bis 2 5 ° . D ie D u rc h sa tz le istu n g eines G ase rz eu g e rs b e tr ä g t bei d er je tz ig e n g e rin g e n B ean sp ru ch u n g 5 bis 6 t in 12 s t bei 60 bis 65 mm W S W in d d ru c k u n te r dem R o st und bei 15 bis 20 mm W S G asd ru ck bei A u s tr itt des G ases aus dem G ase rz eu g e r. Bei h ö h e re r W in d p ressu n g bzw. g rö ß e r e r W indincnge is t die L e istu n g e n t
sprechend hö h er. U eber die g r ö ß te D a u e rle istu n g sind die V ersu ch e noch n ic h t abgeschlossen. —
U e b e r d e n he u ti g en S t a n d
I
n dem A u fsatz ü b e r den h eu tig e n S tan d der^ W ä rm - und G lühöfen w u rd e in dem H e ft vom 18. M ärz d. J . auf S. 2 8 7 / 9 1 ein G lühofen zum u n u n te rb ro ch e n en B lan k g lü h e n von D ra h t, B and
eisen usw . beschrieben, w obei d e r Ofen als
„ W a lth e r-G lü h o fe n “ b ez eich n e t w urde. D ieser Ofen is t se it dem 9. J a n u a r 19 0 4 d u rch D .R . P.
174 6 1 6 g e s c h ü tz t, und z w a r befindet sich das P a te n t im B e sitz d er O berschlesischen E isen-
Die m itg e te ilte n A nalysen sind n ic h t besonders ausg esu ch te, sondern sind M itte lw e rte aus den täglichen U ntersuchungen.
D ie F ra g e d er W irtsc h a ftlic h k e it d e r neuen A rbeitsw eise geg en ü b er d er frü h e re n ist d e rz e it noch sch w ierig zu b ea n tw o rten infolge d e r s te tig v erä n d erlic h en und v erh ä ltn ism ä ß ig schw achen B e sch ä ftig u n g im W a lz w e rk sow ie infolge d er schw ankenden P re is e d er B ren n sto ffe. D aß w ir fü r so n st gleiche B e trie b s v e rh ä ltn isse im W a lz w erk m it dem K o k sz u sa tz w e n ig e r B ren n sto ff brau c h en w ürden, m e rk e n w ir w ohl. D aß f e rn e r d e r um e tw a 2 0 % im K oks h ö h ere G eh a lt an K o hlenstoff g eg e n ü b er d er N ußkohle einen g e
rin g e re n V e rb ra u ch ergeben m uß, ist sich er. E in e V erg le ich srec h n u n g ü b er die W ä rm e e in h e ite n bei V erg asu n g d er S aar-N ußkohle m it 7 2 % C allein und des K okses m it 9 2 % C allein e r g ib t:
100 kg Kohle = 397,2 cbm zu 1409 W E = 559 655 W E, 100 „ Koks = 514,62 „ „ 1202 „ = 618 573 „
Unterschied = 58 918 WE, w elchen 10,5 k g K ohle en tsp rech en , die im g e
gebenen F a lle die E rs p a rn is an B ren n sto ffm en g e d urch V erw endung des K okses au sd rü c k en . E ine E rs p a rn is, in G eld w ert au sg ed rü ck t, w ird vo n den je w e ilig en B ren n sto ffp reisen und deren H e iz w e rt abhängen. M it dem gem ischten V e rfa h re n d ü rfte sich ebenfalls F einkohle, auch backende, m it bessern E rg e b n isse n als b ish er v e ra rb e ite n lassen. D ie E rsp a rn isse w erden bei je n e n W e rk e n g r ö ß e r als bei uns ausfallcn, die b ish e r m it sch lechterem G as zu arb e ite n g ew o h n t w aren .
D as B rechen des K okses an d e r H ü tte k o s te t einschließlich v e rm e h rte r T ra n s p o rtk o s te n 1 J t / t . D as S y n d ik at b ere ch n et das B rech en m it 1 ,5 0 J t / t , d. h. es v e r la n g t h e u te fü r gebro ch en en K oks 17 J l g eg e n ü b er 1 5 ,5 0 J l j t fü r H ochofen-G roß- koks. A ußerdem ist zu b erü c k sich tig en , daß die F ra c h t fü r H eizkoks um d u rch sc h n ittlich 6 J t fü r 10 t te u re r ist als fü r H ochofeukoks (R oh
sto ffta rif geg en ü b er K o ksausnahm etarif).
Bei V erg asu n g von G robkoks allein w ü rd e d er h ö h ere Ivohlenstoffgehalt fa s t g an z z u r G eltu n g kommen. E in e V erm inderung d er v ollen E rs p a rn is w ürde e in tre te n d urch den um e tw a 2 % h öh eren G eh a lt an h e iz k rä ftig e re m M ethan im S tein k o h len g a s g eg e n ü b er dem K ohlenoxyd. D ie K o ste n f ü r Z e rk le in eru n g des K okses n eb st erh ö h te n T ra n s p o rtk o ste n w ürden g leichfalls g e s p a rt w erden.
d e r W ä r m - u n d G l ü h ö f e n .
in d u strie , A k tie n g ese llsc h aft fü r B e rg b a u und H ü tte n b e trie b , G leiw itz, auf w elchem W e rk e d e r Ofen auch k o n s tru ie rt und au sg eb ild et w orden ist. D ie in dem g en a n n te n A u fsatz in A bbil
dung 102 w iedergegebene O fenanlage, aus v ie r einzelnen G lühöfen bestehend, s te llt eine A nlage d e r O berschlesischen E ise n in d u strie d a r ; diese O fenanlage f ä llt d a h e r auch u n te r das g e n a n n te P a te n t.
