Stahl und Eisen, Jg. 48, Heft 14

STAHL UND EISEN

Z E I T S C H R I F T F t ) R DAS D E U T S C H E E I S E N H U T T E N W ES E N

Herausgegeben vom Verein deutsdier Eisenhiittenleute Geleitet von Dr.-Ing. Dr. mont. E. h. O. P e t e r s e n

unter verantwortlidier Mitarbeit von Dr. J.W. Reichert und Dr.M. Sdilenker fiir den wirtschafllidien Teil

H E F T 1 4 5 - A p r i l l Q 2 8 4 8 . J A H R G A N G

Hochofenuntersuchungen.

Von S)r.*Sng. G eorg B u lle in Dusseldorf.

[B ericht N r. 93 des H ochofen ausschusses des Vereins deutscher E isen h iitten leu te *).]

(Zusammenfassender Bericht uber die A rbeiten des Unterausschusses f iir Hochofenuntersuchungen. Einflu/3 von M óller- und Kolcsbeschaffenheit a u f den Hochofengang. D ie Yorgange im Inn ern des Hochofens. Einflu/3 der baulichen B e­

schaffenheit, insbesondere des weiten Oestells, a u f Erzeugung tind KoJcsverbrauch. Ueberwachung utul Regelung des Ofenganges. Yerfahren und A ufgaben der U ntersuchungspraxis.)

m 24. Juli 1925 wurde vom HochofenausschuB und von vefbrennlich geltender Ruhrkoks mit leicht reduzierbarem

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der

Warmestelle des Vereins deutscher Eisenhiittenl eute zusammen ein UnterausschuB fiir Hochofenuntersuchungen gegrundet mit der Aufgabe, die yielfach im Gange befind- iicben Forschungen und betrieblichen Versuche zu ver- einheitlichen und fur eine gleichartige Auswertung und einen schnellen Erfahrungsaustausch zwischen den einzelnen Werken zu sorgen. Vor allem vier Gebiete haben den UnterausschuB beschaftigt, namlich:

1. EinfluB von Molier- und Koksbeschaffenheit auf den Hochofengang,

2. Innenvorgange im Hochofen,

3. EinfluB der baulichen Beschaffenheit auf die Hochofen- ergebnisse,

4. Fragen der Betriebsfuhrung.

EinfluB von Molier- und K oksbeschaffenheit auf den H ochofengang.

Fur Molier und Koks hat sich bei allen Versuchen ein­

heitlich herausgestellt, daB die grundlegenden Begriffe der R e d u z ie rb a rk e it einerseits und der V e r b r e n n lic h k e it anderseits durchaus relativ sind. Denn die Reduzierbar­

keit des Mollers und die Verbrennlichkeit des Kokses ist stark von den Betriebsverhaltnissen abhangig. J. S to c k e r und G. B u lle stellten z. B. fest, daB ein ais leicht redu- zierbar geltender Molier, der zur Halfte aus Agglomerat, zur anderen Halfte aus spanischen und Rif-Erzen bestand, bei der kurzeń Durchsatzzeit von 9 st zu 50 % direkt reduziert wurde (Zahlentafel 1, Spalte 1). Gleichzeitig beobachteten sie, daB bei diesem Molier von dem ais schwer verbrennlich geltenden Ruhrkoks nur 75 % des Kohlenstoffs die Formen erreichten, wahrend sonst bei schwer verbrennlichem Koks 80 bis 88 % unversehrt bis dorthin gelangen1). J. S c h iffe r und B. W e se m a n n er- mittelten dazu, daB bei einem 48,8prozentigen Molier, in dem 560 kg Schwedenerze und SchweiBschlacke je t Roh­

eisen enthalten waren, 74 % des Kokskohlenstoffs vor den Formen verbrannten, wahrend sonst nur 70 % bis dorthin gelangten. Es stellt sich also heraus, daB ein ais schwer

*) Sonderdrucke sind zu beziehen vom V erlag S tahleisen m. b. H. in D usseldorf.

*) Ber. H ochofenaussch. V. d. Eisenh. N r. 78 (1926). in s­

besondere Zahlentafel 4.

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Erz ebenso leicht bzw. schwer verbrennlich ist wie ein fiir leicht yerbrennlich geltender oberschlesischer Koks, der mit schwerem Schwedenmóller zur Verarbeitung gelangt.

Es galt bisher ais feststehende Regel, daB Molier und Koks zur Herbeifiihrung der giinstigsten Betriebsverhaltnisse eine moglichst g leich m a B ig e S tiic k u n g haben miissen, und eine Reihe von Betriebsuntersuchungen des Aus­

schusses hat auch gezeigt, daB eine Vereinheitlichung der StiickgroBe durch Kleinschlagen groBer Stiicke oder durch VergroBern kleiner Stiicke einen heilsamen EinfluB auf den Hochofengang hat. Z. B. hat E. B e r tr a m an mshreren kleinen Minette-Hochofen festgestellt, daB mit einer voll- kommenen Z e rk le in e ru n g d er M in e tte . auch der zer- springenden, die Erzeugung eines chemisch und physikalisch besseren, vor allem gleichmaBigeren Eisens, ais es bei groB- stiickiger Minette erreicht wird, verbunden ist. In mehreren Werken fiihrte die Minettezerkleinerung zu Koksersparnissen (20 bis 50 kg/t Roheisen), fast immer aber gleichzeitig zu starker Staubvermehrung um 28 bis 29 %. Handzerkleine- rung scheint in dieser Hinsicht besser zu sein ais Brecher- zerkleinerung. Da sich Mollerzerkleinerung in jedem Werk anders auswirkt, durfen diese Ergebnisse nicht verallge- meinert werden, und die Minettestiickung kann nur da empfohlen werden, wo vorher Versuche ihre Auswirkung und Wirtschaftlichkeit errechnen lassen.

Fiir den giinstigen EinfluB von S tiic k v e rg ro B e ru n g d u rc h A g g lo m e rie re n gab H. B lo m e ein besonders schlagendes Beispiel, nach dem mit steigendem Agglomerat- zusatz der Koksverbrauch eines mittelgroBen Thomas-Hoch- ofens mit 33 % Erzausbringen bei gleichbleibender Leistung um mehr ais 200 kg/t Roheisen gesunken ist, weil die Be- schickung durch das Agglomerat lockerer wird und der Ofen infolgedessen gleichmaBiger arbeitet ais bei Mulmerzen mit Stiicken. Man sieht aus Abb. 1, wie eine Steigerung des AgglomeratanteOs im Molier von 12,4 auf 27 % den Koksverbrauch von 1181 auf 998 kg/t Roheisen herunter- driickt, bei 28,4 % Agglomerat sinkt der Koksverbrauch sogar auf 972 kg. Die Koksersparnis liegt natiirlich in einer Reduktionsverbesserung, zum Teil allerdings auch im.Weg- fallen gewisser Rostreaktionen bei Verwendung des natiirlich kohlensaurefreien Agglomerats begriindet. AuBerdem er-

433

434 Stahl und Eisen. Hochofenuntersuchungen. 48. Jahrg. Nr. 14.

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5. A p ril 1928.

H ochofenuntersuchunge Stahl und Eisen. 435

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laubt Agglomerat hohere Windtemperaturen und damit weitere Ersparnisse.

Die Ergebnisse von Blome sind naturlich ebensowenig auf andere ais die untersuchten Vcrhaltnisse zu iibertragen wie die Bertramschen, aber sie durften zur Nachprufung des Stiickungseinflusses im eigenen Werk veranlassen. Vor- laufig wird der Stuckung noch viel zu wenig Aufmerksamkeit

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A bbildung 1. EinfluB des Aggl o m eratzusatzes auf den K oksverbrauch (nach Blom e).

geschenkt, und man kennt meist gar nicht die groBe Un- g le ic h f o r m ig k e it des eig en en M óllers. H. L e n t hat zu groBer Ueberraschung verschiedentlich durch S ieb - a n a ly s e n von Koks und Erz die stark streuenden Werte der StiickgróBe und selbst bei gut gleichmaBig erscheinenden Erzen unverhaltnismaBig groBe Anteile an allerfeinstem Schmelzgut festgestellt (Abb. 2). Z. B. hat Koks mit 75 bis 78 % StUcken uber 40 mm GroBe noch 7 bis 12, ja

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A bbildung 2. StuckgroBen verschiedener K oks- und Erzsorten (naoh Lent).

manchmal bis 18 % Grus unter 10 mm KorngroBe, und manches ais gut stiickig geltende Erz hat ganz ungleich- maBiges Korn, wie z. B. Wabana-Erz, bei dem je 8 bis 20 % des Erzes auf die sieben normalen SiebgroBen > 100, 80°

60, 40, 20. 10 mm entfallt, oder Grangesberg-Erz, das’fast 50 % Mulm enthalt.

Innenvorgange im H ochofen.

Die meisten Arbeiten des Unterausschusses haben sich mit der Aufhellung der Hochofeninnenvorgange beschaftigt.

Es wurde schon fruher tiber einen Teil dieser Yersuche

436 Stahl und Eisen. Hochofenuntersuchungen. 48. Jahrg. N r. 14.

berichtet1), seitdem sind aber weitere Forschungen angestellt worden, die mitTausenden von Gasanalysen und Hunderten von Druck- und Temperaturmessungen die Ofeninnen- vorgange festzustellen versucht haben. Der unmittelbare Weg, die Hochofenreaktionen dadurch zu klaren, daB man aus den verschiedenen Zonen des Ofeninnern mehr oder weniger reduzierte Molleranteile und mehr oder weniger

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A bbildung 3. D ie Vorgange im H ochofengestell (nach Lennings).

angegriffene Koksteile herausnimmt und untersucht, hat sich bisher ais wenig gangbar erwiesen, da die Stoffprobe- entnahme auBerordentlich schwierig ist. Nur Lent hat mehrmals Stoffproben aus dem Ofenschacht entnommen und manchmal eine mausgraue Masse von Eisenschwamm, manchmal nur auBerlich mit Eisenschwamm umrandete Erz- stiicke, manchmal ein Gemiscli vonPerlitund Ferritkristallen gefunden. Auch W. L e n n in g s hat aus verschiedenen Teilen des Gestells Schlacken- und Eisenproben ent­

nommen, die seine aus Gasuntersuchungen abgeleiteten Theorien bestatigten. Aber im allgemeinen ist das Y e r­

fa h r e n d e r u n m itte lb a r e n S to ffe n tn a h m e noch so wenig benutzt worden, daB aus den Ergebnissen keine weit- gehenden Schlusse gezogen werden konnen. Die meisten Ofenuntersuchungen sind in der Weise durchgefilhrt worden, daB man versucht hat, an moglichst viel Stellen des Ofen­

innern Gasproben zu entnehmen und zu analysieren, um aus dereń Zusammensetzung auf die Vorgange im Ofen zu schlieBen. Die G a s a n a ly s e n m e th o d e fuhrte naturlich nur da zu mehr ais qualitativen Ergebnissen, wo entsprechend gleichmaBige Gasanalysen iiber groBe Gebiete des Ofeninnern hin festgestellt wurden. Wo stark springende Werte auf- traten, konnte sie nur eine ungefahre Vorstellung der Reak- tionen iibermitteln und bedarf zu ihrer Erganzung einer Messung der Gasstrómung, die bisher trotz zalilreicher Yer­

suche noch nicht gelungen ist. Insgesamt wurden 14 GroB- versuche auf acht verschiedenen Werken angestellt. Die meisten dieser Versuche wurden von der Warmestelle Dusseldorf des Vereins deutscher Eisenhuttenleute durch- gefuhrt.

Auf Grund der Yersuche stellt sich heute die Anschauung der G e s te llv o rg a n g e etwa folgendermaBen dar2). Vor den Formen verbrennt der Wind mit Koks in einer Ringform von etwa 1 m Breite zuerst zu Kohlensaure und dann zu Kohlen- oxydgas (Abb. 3). Dabei verschwindet ein kleiner Teil des Windsauerstoffs und verbrennt schon gebildetes Eisen.

Im Hochofenkern ist ein Gemisch von Koks und Erz, das langsam unter dem warmenden EinfluB der Yerbrennungs- gase aus der Ringform zu Kohlenoxydgas verbrennt und ais Reduktionserzeugnis Eisen und Schlacke ins Gestell

2) E n tn om m en der $r.*:gtig.-D issertation W ' L e n n i n g s , Technische H ochschule A achen (1927).

wandern laBt. Die GroBe der verbrannten Eisenmengen und der im Kern stattfindenden Reduktionsvorgange ist vonFall zu Fali sehr verschieden und soli durch Gasmengen- und Temperaturmessungen noch weiter geklart werden. Im Ge­

stell und in der unteren Rast laBt sich aus den Gasanalysen eine lebhafte direkte Reduktion berechnen. Bei dem von Stocker und Bulle sowie bei dem von Schiffer und Wesemann untersuchten Ofen lag etwa 2 0 % der Reduktionsarbeit unterhalb von 1,8 m uber den Formen. WTeiter oben im Ofen findet gleichfalls eine langsame direkte Reduktion statt, die, nach der Zusammensetzung der Gase zu schlieBen, ziemlich gleichmaBig iiber den Querschnitt verteilt vor

sich geht.

In den eigentlichen O b e r o f e n tritt ein

Gas

ein. das nur

aus Stickstoff, Wasserstoff und Kohlenoxyd besteht, und wandelt sich hier in mehr oder weniger starkem MaBe durch indirekte Reduktion in Kohlen­

saure um. Dies kann gleichmaBig iiber dem ganzen Querschnitt vor sich gehen, in welchemFalle Zonen gleichen Kohlensauregehaltes im Of en wagerecht verlaufen mussen.

77,v Nun weisen aber die meisten

A bbildung 4. Linien gleichen K ohlensauregehaltes (nach Stocker u nd B ulle).

A bbildung 5. L inien gleichen K ohlensaure­

geh altes (nach Zillgen).

untersuchten deutschen Hochofen einen stark gekriimmten Verlauf der Zonen gleichen Kohlensauregehaltes nach Abb. 4 und 5 auf, und zwar sind die Zonen gleichen Kohlensaure­

gehaltes meist sehr stark am Rande des Ofens nach aufwarts

gekriimmt, was bedeutet, daB hier die indirekte Reduktion

nur sehr schwach statthat. Der Grund fiir diese eigen-

tiimliche Erscheinung ist wohl darin zu suchen, daB in den

Randzonen der deutschen Oefen die Gase yerhaltnismaBig

schnell durchstrómen, wahrscheinlich weil hier die Erze

zu locker liegen und daher nur geringe Reduktionsarbeit

leisten. Es muBte sich also lohnen, die deutschen Hoch-

5. A p ril 1928. H Ochofenuntersuchungen. Stahl und Eisen. 437

ofen dadurch zu verbessern, daB man die Erze dichter, ais es bisher geschehen ist, an den Rand schiittet. Nur bei dem von Lent untersuchten Ofen nehmen die Zonen gleichen Kohlensauregehaltes einen urngekehrten Verlauf wie die der anderen Oefen, ein Zeichen, daB hier die Mollerung am Ofenrande dicht und in der Ofenmitte locker lag, ahnlich also, wie es bei amerikanischen GroBhochofen grund- satzlich der Fali ist. Die bei den meisten Werken beob- achtete ungleichmaBige Beaufschlagung des Querschnitts, bei der der Rand schlecht mitarbeitet, hat den groBen Nacli- teil, daB erstens das Mauerwerk durch die naturgemaB hier besonders heiBen Hochofengase unverhaltnismaBig an- gegriffen wird, und auBerdem, daB die Gase schlecht aus- genutzt werden und damit der Koksverbrauch unverhaltnis- maBig hoch ist.

Im ubrigen zeigt der Vergleich der Abb. 4 und 5, daB im schnell gehenden Ofen (Abb. 4) die Kohlensaurelinien hoher beginnen ais bei langsamem Betrieb. Schneller Durchsatz treibt also die indirekte Reduktion hoch. Bei den unter­

suchten Oefen lieB sich aus den Betriebszahlen und den Gasanalysen rechnerisch ziemlich genau die allmah liche V e ra n d e ru n g y on M olier u n d K oks verfolgen und ein Bild der W a rm e v o rg a n g e in den einzelnen Ofenteilen ableiten1). Ein solches Warmebild stellt im allgemeinen einen allmahlichen Abbau der vor den Formen freigemachten Verbrennungswarmen dar, nur manchmal tritt bei langsam gehenden Oefen eine Unterbrechung dieses Abbaues, eine Warmeentwicklung, ein, ais Folgę starker indirekter Re­

duktion und der Reaktion 2 CO = C + C02, die Bildung des sogenannten Hangekohlenstoffs (Abb. 6). Bei einem Ofen lieBen sich diese exothermen Yorgange sogar durch

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A bbildung 6. W arm estrom bild fiir den H ocbofen 4 der Z ahlentafel 1 (nach Z illgen).

Temperaturmessungen nachweisen (Abb. 7). Es zeigte sich bei einem Ofen in der Kurve der Randtemperaturen eine deutliche Ausbauchung, die endotherme Vorgange verrat, ein schnell laufender

Ofen hatte dagegen einen regelmafiigen Temperaturabfall in den Randzonen von unten nach oben (Abb. 8).

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A bbildung 7. A us w irkung der K ohlen-

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stoffabscheidung in einem langsam

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gehenden Ofen auf den Tem peratur-

der Schlackenmen-

yerlauf (nach L ent),

ge, die sich im Gestell aufhalt, in ursachlichem Zusammen­

hang steht.

Bauliche G estaltung und Ofenbetrieb.

GroBer Wert wurde auf die Untersuchungen iiber den EinfluB der Profilveranderung, namlich des Ueberganges vom bauchigen Ofen mit engem Gestell zum Ofen mit w e ite m G e ste ll und schlanker Form, auf die Betriebs­

ergebnisse gelegt. Versuche der Warmestelle gemeinsam mit S to c k e r und Z illg e n und Arbeiten von E n s c h und

A bbildung 8. Tem peratur- u nd D ruckverlauf in einem schnell gehenden Ofen m it w eitem G estell

(nach L ent).

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438 Stahl und Eisen. Hochofenunler&uchungen. 48. Jahrg. N r. 14.

L e n t haben sieh mit diesen Fragen befaBt. Lennings ent- wickelte die Theorie, daB deshalb, weil die Verbrennungs- zone im Hochofengestell meist 1 m Breite hat, die im Gestell v e r b r e n n e n d e K o k sm en g e direkt proportional dem Durchmesser des Hochofengestells sein muBte, wie das aueh R. H a h n 3) statistisch fiir eine Reihe von Oefen gezeigt hat.

Gegen diese Theorie kann man einwenden, daB Ensch fest- stellte, daB ein 4 m breites Gestell iiber den ganzen Quer- schnitt hin eine gleichmaBige Temperatur hatte, also wohl eine 2 m breite Verbrennungszone besaB. AuBerdem zeigten die Versuche, daB fiir eine Reihe von Oefen die Erzeugung bzw. die stiindliche Kohlenstoffyerbrennung vor den Formen starker anstieg, ais der VergróBerung des Gestelldurch- messers entsprach. Z. B. berichtete Lent von einer Er- zeugungserhohung des Ofens bei einer Zunahme des Gestells von 5 auf 5,5 m 4>, also um 10 %, von etwa 20 %, d. h.

beinahe entsprechend der Gestellflachenvermehrung. Schiffer und Wesemann beobachteten, daB die stiindUche Kohlen- stoffverbrennung sogar starker anstieg ais die Gestell-

A bbildung 9. Aenderungen der G aszusam m ensetzung iiber den Q uerschnitt eines Ofens m it w eitem G estell (nach L ent).

flachenvermehrung, und zwar bei Erhohung des Gestell- querschnitts von 7,5 auf 9,1 m2 von 443 kg/m2 st auf 579 kg/m2 st (Zahlentafel 1, Spalte 3 und 4). Anderseits beobachtete Ensch an einem Minetteofen, daB der Koks- durchsatz bei Erhohung des Gestelldurchmeśsers von 2,5 auf 4,3 m von 142 auf 250 t/24 st, also etwa im Ver- haltnis des Gestelldurchmessers zunahm, und aueh die Ver- gleichsversuche der Warmestelle mit Zillgen und Stocker macht en fiir Oefen verschiedenster GroBe die Feststellung, daB die Kohlenstoffverbrennung im Gestell etwa pro­

portional dem Gestelldurchmesser zunahm. So steigt nach Zahlentafel 1, Spalte 1 und 2, der Gestelldurchmesser und die stiindliche Kohlenstoffverbrennung um rd. 25 %, nach Spalte 5 und 6 der Gestelldurchmesser um 8,5 %, die Kohlen- stoffverbrennung um 7 %.

Nun kann allerdings die Beobachtung der Erzeugungs- vermehrung allein den EinfluB einer Profilanderung durch Gestellverbreiterung nicht einwandfrei nachweisen; denn es konnen bloBe Wartungsverbesserungen haufig so groBe Erzeugungserhóhungen hervorbringen, daB sie den EinfluB der Ofenprofilanderung weit uberwiegen. Z. B. hat C lerf mitgeteilt, daB er seine Minette-IIochofen von 439 m3 Inhalt von einer Leistung von 150 bis 160 t auf eine solche von 220 t allein dadurch gebracht hat, daB er mit ganz gleich- maBiger Windmenge und sorgfaltig iiberwachter Begichtung gefahren ist. Wenn man also die Profilanderung allein fiir bessere Betriebsverhaltnisse verantwortlich machen will, mussen Ofeninnenuntersuchungen eine V e rb e s s e ru n g der

3) St. u. E. 47 (1927) S. 1572/3 u. 1672.

Verbrennungs- oder R e d u k tio n s v e r h a ltn is s e nach­

weisen, und eine solche ist in der Tat von Stocker und Zillgen, von Lent und Ensch gleichermaBen mit den ver- schiedensten Yerfahren beobachtet worden. Stocker beobach­

tete oft sehr viel bessere Gichtgasanalysen bei dem Ofen mit weitem Profil ais vorher. Bei Ensch stieg das Ver- haltnis Kohlensaure : Kohlenoxyd von 0,37 bzw. 0,391 auf 0,405 bei Erweiterung des Gestells. Aueh bei Schiffer und Zillgen besserte sich die Zusammensetzung des Gichtgases, und Lent wie Zillgen wiesen an Hand von Ofeninnen­

untersuchungen die Verbesserung der ąuerschnittsmaBigen Verteilung der Reduktion nach. Die Verbesserung der Re- duktionsverhaltnisse lag nicht darin begrundet, daB die Reduktion weiter unten im Ofen begonnen hatte und des­

halb ein groBeres AusmaB erreichen konnte, sondern im Gegenteil, durch den dank der Erzeugungssteigerung be- schleunigten Durchsatz wurden die Zonen indirekter Re­

duktion im Ofen hochgetrieben und damit der zur Ver- fiigung stehende SpieLraum fiir diesen vermindert, aber innerhalb dieses Spielraums fiel die ungleichmaBige An- teilnahme der einzelnen Querschnittsteile an der indirekten Reduktion fort, so daB die Gaszusammensetzung nicht wie in Abb. 4 und 5 zwischen Rand- und Mittelzone er- hebliche Unterschiede aufwies, sondern iiber dem ganzen Querschnitt hin ziemlich gleichmaBig war. Abb. 9 zeigt den yerhaltnismaBig wenig unterschiedlichen Gehalt der Ofeninnengase an Kohlenoxyd und Kohlensaure in einer mittleren Ofenzone bei einem von Lent untersuchten Ofen.

Die schlankere Form und das weite Gestell des Ofens hat also dazu gefiihrt, daB im Oberofen die Molier- und Koks- bewegung so gleichmaBig wurde, daB das Gas ohne Unterschied iiber den ganzen Querschnitt arbeiten und damit schneller und besser reduzieren konnte ais beim alten Hochofen mit engem Gestell.

Die nach ihrer baulichen Aenderung untersuchten Oefen haben trotz der stark vergroBerten Erzeugung bisher noch keine S c h a c h te rh o h u n g notwendig gehabt, die bei weiterer Steigerung die natiirliche Folgę des Hochtreibens der Gebiete indirekter Reduktion sein muB.

Mit der R a s tg e s ta ltu n g hat sich Ensch befaBt und festgestellt, daB eine hohe Rast bei manchen Minetteofen zu Ansatzen fiihrt, die die Verwendung von Notformen ab und zu notwendig machen. Die letztern, die bis vor kurzem im Saargebiet noch iiberall im Dauerbetrieb verwendet wurden, kommen mehr und mehr in Fortfall, da aueh Bertram nachgewiesen hat, daB sie die Verbrennung unnótig hochtreiben und damit zur Koksverschwendung fiihren.

Ein bemerkenswertes Beispiel fiir die Klarung baulicher Verhaltnisse durch Hochofenversuche bieten die Versuche von Schiffer und Wesemann, die nachweisen, daB einOfen- umbau von engem auf schlankes Profil hin zwar die Er­

zeugung stark vermehrt und aueh die Reduktionsverhalt- nisse verbessert, aber daB ein solcher verbesserter Ofen, wenn die K iih lu n g s e in r ic h tu n g e n nicht genau beachtet werden, trotzdem im Kohlenstoffverbrauch ungiinstiger arbeitet ais ein alter Ofen. Bei dem neuen Ofen geht namlich so unverhaltnismaBig viel Warme durch Kuhlung verloren (wahrschcinlich durch zu weit vorgeschobene Formen), daB die Reduktionsverbesserung und Erzeugungserhóhung diese Verluste nicht voll wettmachen konnen.

Ueber den E in flu B d e r B e g ic h tu n g auf den Hoch-

ofengang geben die Vergleichsversuche Zillgen mit der

Warmestelle einen guten Anhalt, indem sie deutlich zeigen,

wie eine neue Begichtung mit Parrytrichter und Verteiler-

ring weit bessere und gleichmaBiger verteilte Reduktion im

Oberofen ergibt ais eine alte schon beschadigte Begichtung

mit Glocke.

5. A p ril 1928. H ochofenuntersuchungen. Stahl und Eisen. 439

Fragen der Betriebsfiihrung.

Aus der ungleichartigen Zusammensetzung der Hoch- ofengase in den einzelnen Querschnitten folgt fiir die Be- triebsfiihrung die Forderung, mit allen Mitteln die S c h iit- tu n g von Molier und Koks planmaBig

zu a n d e r n , um auch in den Fallen, wo, wie bei Lent, ein Ofenumbau zur Yer­

besserung der Erzbewegung nicht mog­

lich ist, gleichmaBige Reduktion iiber den ganzen Querschnitt zu erzwingen.

Das erfordert eine wohliiberlegte Aus- probung der besten Begichtungsweise, auf die man jetzt vielfach sein Augen- merk richtet.

Ein zweites Mittel, um die Betriebs- fiihrung auf Grund der durch die Unter­

suchungen einmal festgestellten Re- duktionsvorgange im Ofen richtig zu leiten, ist ein gutes, feinfiihliges U eber- w achungsw esen. Ein solches hat

H. B an sen 4) auf Grund zahlreicher Ueberlegungen jetzt durchgebildet; es beruht darauf, daB die Vorgange im Ofeninnern nicht nur, wie es heute geschieht, nach Wind- menge, Winddruck und Teufe beurteilt (Abb. 10), sondern genauestens nach der Gasanalyse (Abb. 11) uberwacht werden. Der Gehalt an Kohlensaure und Kohlenoxydgas, Wasserstoff und Stickstoff

des Gases gibt eindeutig AufschluB iiber die im Ofeninnern stattgehabten Reaktionen.

Die von Bansen zur schnellen R e g e lu n g des W a rm e a n g e b o ts u n d W a rm e v e rb ra u c h s vor- geschlagene Eintragung von Schmelzstoffen und Kohlenstaub in den Unter- ofen ist bisher noch nicht einwandfrei gelungen, aber durch die genauen y e r­

suche von B e r t r a m 5) vor- bereitet worden.

Verfahren und A ufgaben der U ntersuchungspraxis.

Die Untersuchungs- praxis hat in den letzten Jahren groBe Fortschritte gemacht. Abb. 12 zeigt die heute verwendeten, auf RollenfiiBen ruhenden, wassergekiihlten G a se n t- n a h m e ro h re 2) aus Stahl, dereń Eigenart darin be­

steht, daB die meisten Rohrverbindungen durch Stopf- biichsen ersetzt und daB zum Freihalten des Innenrohres ein Hartstahlkern und PreBluft yerwendet werden. Das Rohreinbringen in den Ofen geschieht durch zwischen Schellen arbeitende Rammbaren. G. E ic h e n b e rg bewegt die Rohre durch Einschrauben mittels Spindel, Bansen die Untersuchungsrohre fiir das Gestell durch Flaschenziige.

AuBerdem zsigt Abb. 13 ein N a p f c h e n r o h r 2), mit dem erstmalig von Lennings fliissige und feste Stoffe aus dem

4) Y gl. Arch. E isen h iitten w es. 1 (1927) S. 2 4 5 /6 6 (Gr. A:

Hochofenaussch. 86).

6) Arch. E isen h iitten w es. 1 (1927) S. 19/32 (Gr. A : H o ch ­ ofenaussch. 82). ■ —

Hochofengestell entnommen wurden. Die E n tn a h m e f e s te r S to ffe , die auch schon von Lent verschiedentlich durchgefiihrt wurde, soli in Kurze in gróBtem MaBe weiter- verfolgt werden, und gleichzeitig wird eine M essung d e r

G a s v e rte ilu n g iiber die einzelnen Querschnitte erfolgen, um aus der Gasanalyse genauer, ais es jetzt moglich ist, die Reaktion an jedem Ort des Ofeninnern nachrechnen zu konnen. Fiir diese Versuche werden n e u a r tig e G e ra te yielleicht unter Benutzung amerikanischer Vorbilder yer­

wendet werden, fiir Temperaturmessungen im Ofeninnern

ist ein optisches Pyrometer von Dr. Hase, Hannover, vor- gesehen, das sich bei Vorversuchen bewahrt hat.

Die A u s w e rtu n g der Hochofenuntersuchungen zur Ermittlung von Reaktionsbildern, Stoff- und Warme- bilanzen geschah meist nach dem schon friiher6) angegebenen Piane. Bansen4) wertet die laufenden Hochofenbeobach- tungen nach ganz festem, gut ausgearbeitetem Schema aus und ermittelt nicht nur die Gas- und Windmenge, sondern die in jedem Augenblick verbrennenden Kohlenstoffmengen und die Warmebilanz aus den Gasanalysen. Fehlermoglich- keiten bei der Anwendung dieses Yerfahrens, auf die Bansen

6) Ber. Hojhjfenaussch. V. d. Eisanh. Nr. 78 (1926) S. 16.

Abbildung 10. U eb lich e H ochofeniiberw achung.

M r/e/fesn/?.

/frd e ru n g //n /fo ksrp rb ra c/ch

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b <> d . ” " " f& rfrr e rm jrffsg a s

A bbildung 11. M eBgeratetafel eines H ochofens (nach B an sen ).

+ 7 0 ,W fffe s a m t:

440 Stahl und Eisen. Die Bedeutung rdumlicher Spannungszustdnde fiir die Werkstoffpriifung. 48. Jahrg. N r. 14.

selbst aufmerksam macht, liegen darin begriindet, daB die Ana- lysen infolge der Tragheit und des schadlichen Raumes der Untersuchungsgerate nachhinken und 10 bis 12% der Betriebs- zeit weder normale Gasmengen noch Analysen geben. Bulle7) yerwendet die yersuchsmaBig erkannten Betriebsyerhalt-

ofenvorgange zu erhalten. Weitere Arbeiten werden sich mit der Erforschung der Warmeverluste des Hochofens, vor allem der Feststellung der Kiihlungs- und Strahlungsverluste befassen. Daneben sollen die Bedin- gungen fur die Staubverluste unter-

ffeduz/erm uffe Ć * a u f

A bbildung 12. G asentnahmerohr

nisse zu einer thermischen und wirtschaftlichen Bewertungs- rechnung fiir die verschiedenen Erz- und Koksarten und Betriebsverhaltnisse und empfiehlt solche Bewertungs- rechnungen ais Grundlage fiir den Einkauf von Erz und Koks und zur Beurteilung des Betriebes.

A bbildung 13. Entnahm erohr fiir feste Stoffe

Damit ist schon angedeutet, wie der AusschuB sich den F o r tg a n g der U n te r s u c h u n g s a r b e ite n auf dem Ge- biete der Feststellung der Hochofeninnenvorgange denkt, die durchaus im Mittelpunkt der nachsten Arbeiten stehen wird. Zur Erganzung von Gasanalysen, Gasmengen- messungen und Stoffproben sollen Temperaturmessungen durchgefiihrt werden. Es steht zu hoffen, daB man auf diese Weise eine genauere Kenntnis der Hochofenreaktionen und ihrer Bedingungen und Klarung der verschiedenen Oxy- dations- und Reduktionsvorgange im Ofeninnern erreicht.

So wird es moglich sein, die Reduzierbarkeit yerschiedener Erze und die Verbrennlichkeit yerschiedener Koksę fiir die einzelnen Betriebsbedingungen genauer festzustellen und damit genaue Unterlagen fiir die Nachrechnung der Hoch-

•) Aren. E isenhiittenw es. 1 (1927) S. 161/76 (Gr. A : H och - ofenausseh. 85).

yo//stanc//g d /ch f at>=

seM /efien

sucht und klargestellt werden. Weitere wesentliche Arbeiten werden sich mit der Aufklarung der Erzeugungsbedingungen von Roheisen yerschiedener Gute beschaftigen.

Betriebsversuche werden die fiir jeden Ofen, Molier und Koks beste Begichtungsweise und beste StiickgróBe aus- zuproben haben, und zuverlassig gemessene B e tr ie b s z a h le n fiir moglichst yerschie­

dene Oefen werden zu sammeln sein, um Fragen des jeweils besten Hochofenprofils weiter zu klaren. Es ist zu wiinschen, daB an den weiteren Versuchen moglichst yiele Hochofenwerke und Ingenieure helfend und forschend teilnehmen.

Z usam m enfassung.

Der Bericht gibt einen Ueberblick iiber die Arbeiten des Unterausschusses fiir Hochofenuntersuchungen. Aus diesen ergibt sich, daB die Begriffe „leichte Reduzierbarkeit und Verbrennlichkeit“ nur bedingte Giiltigkeit haben. Auch geht aus den Yersuchen die Bedeutung einer gleichmaBigen StiickgróBe des Mollers und einer richtigen Schuttung fiir den Ofengang hervor, wie insbesondere zahlreiche Gas­

analysen zeigen. Auf sie stiitzt sich auch die heutige An- schauung iiber die Yorgange im Gestell, die in der Arbeit dargelegt wird. Weitere Yersuche befaBten sich mit dem EinfluB des Ofenprofils auf die Erzeugung und die Re- duktionsverhaltnisse, vor allem wurde die Frage des weiten Gestells behandelt. Zu den untersuchten Gebieten gehóren auch die der Ueberwachung und Regelung des Ofenganges.

Zum SchluB wird auf die Untersuchungsverfahren, die sich demnachst auch auf Temperaturmessungen sowie Ent- nahme fester und fliissiger Stoffe aus dem Hochofen er- strecken sollen, und dereń Aufgabe kurz eingegangen.

Die Bedeutung raumlicher Spannungszustande fiir die Werkstoffpriifung.

Yon P. L u d w ik in Wien.

[M itteilu n g aus dem W erkstoffausschuB

V iele bei der Verarbeitung und Priifung unserer Werk­

stoffe beobachtete Erscheinungen werden erst ver- standlich, wenn die hierbei auftretenden Beanspruchungen ais ra u m lic h aufgefaBt werden.

i) A u szug aus B erich t N r. 121 des W erkstoffausschusses des Y ereins deu tsch er E isen h u tten leu te. D er B erich t is t im v o llen W o rtla u t erschienen im A rch. E isen h iitten w es. 1 (1 9 27/28) S. 5 3 7 /4 2 .

des Vereins deutscher E isen h u tten leu te1).]

So macht z. B. beim D ru c k v e rs u c h die Reibung an

den Druckflachen den Spannungszustand zu einer drei-

achsigen Druckbeanspruchung, was die Ursache der Rutsch-

kegelbildung, der Tonnenform und der Abhangigkeit der

Druckfestigkeit von der Probenhohe ist, wie an Versuchen

mit Aluminium erlautert wird. Die bei geringen Hohen so

groBe Reibung im mittleren Teile der Druckflache ist auch

die Hauptursache dafiir, daB z. B. beim W alzen weit

5. A p ril 1928. Theorełische und praktische Erm ittlung des Druckabfalles in Gasleitungen. Stahl und Eisen. 441

hóhere Flachendriieke auftreten ais beim gewóhnlichen Druckversuch, was auch bei Berechnung der Walzdrucke und Walzarbeiten zu beachten ist. Auch die bei E in d ru c k - h a rte p ro b e n auftretenden hohen Flachendriieke, die ein Vielfaehes des Stauchdruckes betragen, sind nur darauf zuriickzufuhren, daB der Werkstoff nur nach oben aus- weichen kann, wodurch eine dreiachsigeDruckbeanspruchung zustande kommt.

Beim Z u g v e rsu c h entsteht durch die Einschnurung eine dreiachsige Zugbeanspruchung, die schlieBlich zu einem Anhmf.il in der Stabachse fuhrt, wie Schliffe durch Alu- minium-Rundstabe erkennen lassen.

Raumliche Spannungszustande tragen auch oft dazu bei, daB z. B. bei vorhandenen W a rm e -, S c h w in d -, GuB- oder R e c k s p a n n u n g e n selbst Stoffe,. die beim gewohn- lichen Zugyersuch eine groBe Dehnbarkeit zeigen, oft ganz plotzlich ohne vorhergegangene Formanderung brechen.

Denn bei einer dreiachsigen Zugbeanspruchung ist es móglich, daB die Kohasion bereits iiberschritten wird, bevor noch die FlieBgrenze erreicht ist.

Hierbei sollte nach M ohr die mittlere Hauptspannung ohne EinfluB sein. Yergleichende Zug- und Yerdrehungs- . yersuche mit Tombak und Messing ergaben Abweichungen von der Mohrschen Theorie bis 15 %, stimmten jedoch mit der Ansicht von M ise s-H e n c k y iiberein, nach der die Gr5Be der G e s ta lta n d e r u n g s e n e r g ie die FlieBgefahr bestimmt. Die Bildung von Faserstrukturen selbst in voll- standig ausgegluhten Metallen erschwert oft eine genauere Ueberprufung derartiger Theorien.

Zu den praktisch wic-htigsten raumlichen Spannungs- zustanden gehoren die durch K e rb w irk u n g e n hervor- gerufenen. Die oft hohe Kerbsprodigkeit von Stoffen, die im Zugversuch groBe Dehnbarkeit zeigen, wird einerseits auf das Auftreten einer dreiachsigen Zugbeanspruchung an der Kerbstelle und anderseits auf den EinfluB der Form- anderungsgeschwindigkeit zuruckgefuhrt. Unter sonst gleichen Umstanden ist ein Stoff um so kerbsproder, je starker die Versteifung und je groBer der Gleitwiderstand im Verhaltnis zum ReiBwiderstand ist. Daher nimmt die Kerbsprodigkeit haufig m it der Breite der Probe, der GroBe der Schlaggeschwindigkeit und der Hohe der FlieBgrenze (z. B. bei abnehmender Temperatur oder bei der Alterung) stark zu, wahrend z. B. eine. nicht zu harte Yergutung durch

Erhohung der ReiBfestigkeit die Kerbsprodigkeit mindert.

Bei Blechen kann die Kerbzahigkeit auch von der Lage der Kerbe zur Blechoberflache abhangig sein, wenn z. B. die von Kohlenstoff- und Phosphorseigerungen herruhrende Zeilenstruktur b l a t t r i g und nicht sehnig ver- lauft, wodurch der Zusammenhang der parallel zur Blech­

oberflache gelegenen Schichten gelockert ist. Wegen des blattrigen Gef iiges bewirkte auch eine Alterung keine wesent- liche Abnahme der Kerbzahigkeit, wenn die Kerbe parallel zur Blechoberflache lag, dagegen einen starkeren Abfall bei senkrecht zur Oberflache angebrachter Kerbe. Weicher FluBstahl zeigt nach langsamer Abkiihlung aus Rotglut oft nur eine ganz geringe Kerbzahigkeit, was auf die Bildung von Komgrenzenzementit zuriickzufuhren ist; in den Werten der Bruchdehnung und Einschnurung kommt diese Sprodigkeit gar nicht zum Ausdruck.

Grundsatzlich verschieden von der bei statischer und dynamischer Beanspruehung auftretenden Kerbsprodigkeit ist die bei oftmals w e c h se ln d e r B e a n s p ru e h u n g durch Kerben hervorgerufene Briichigkeit. Sie diirfte dadurch zustande kommen, daB bei Ueberschreitung der Ermiidungs- grenze die Wechselbeanspruchung, im Gegensatz zu der bei einmaliger Ueberbeanspruchung auftretenden Verfestigung, eine allmahliehe Gitterlockerung im Kerbengrunde bewirkt, da in einem kaltgereckten Metali, besonders auch zufolge innerer Spannungen, der Gleitwiderstand in yerschiedenen Richtungen yerschieden groB ist, derart, daB bei jedem Spannungswechsel Gitterzerrungen stattfinden, wodurch einzelne Bindungen iiberanstrengt und gelost werden.

An D a u e r v e r s u c h e n m it einer Schenckschen Dauer- biegemaschine wird gezeigt, daB bei ausgegluhten Metallen wahrend der Wechselbeanspruchung bei gleichbleibender Belastung oft eine betrachtliche Yerfestigung stattfindet, wodurch mit abnehmender Durchbiegung und Temperatur die Dampfung immer kleiner wird; an der Ermiidungs- grenze geht dann die Hysteresisschleife in eine Gerade iiber. In solchen Fallen kann die Ermudungsgrenze weit oberhalb der Elastizitatsgrenze (0,001-%-Grenze), ja so­

gar iiber der Streckgrenze (0,2-%-Grenze) liegen. Selbst eine starkę Kaltbearbeitung erhohte die Ermudungsgrenze meist nur wenig. Bei andauemd starker D a m p fu n g s - f a h ig k e it diirften neben inneren Reibungen vielleicht auch noch gleitende Reibungen auftreten.

Theoretische und praktische Ermittlung des Druckabfalles in den neu errichteten Gichtgasverbindungsleitungen der Arbed-Werke in Esch.

Yon Xipl.=3ng. M arcel S te ffe s in Esch a. d. Alzette (Luxemburg).

(AUgerneine Betrachtungen. D ie Verbindungsleitungen der vier Werke. Gasleitung Esch— Oth. Berechnung des D ruck­

abfalles m ittels der Gleichung von L edoux. W ahl des zw eckm ipigsten D urchm essers. E rgebnisse der praktischen Untersuchungen an den fertigen Leitungen. Vergleich der theoretisch errechneten D ruckverluste m it den tatsachlich im

Betrieb erm ittelU n Werten. SchlufSfolgerungen.)

Z u den Voraussetzungen fiir einen wirtschafthehen Erfolg der groBen gemisehten Hiittenwerke wird heute, neben der Vervolłkommnung der Erzeugungsverfahren, die wirt­

schaf tlichste Yerwertung der durch die Roheisenerzeugung zur Verfiigung stehenden UeberschuBmengen an Gichtgasen ais selbstyerstandlich angesehen. Deshalb wird ein neuzeit- liches Werk oder eine Gruppe zusammengehóriger Werke bestrebt sein miissen, diese Gasmengen weitestgehend zur Befriedigung aller Bediirfnisse an Warmeenergie heran- zuziehen, sei es zur Beheizung der metallurgischen Oefen oder zur Erzeugung von Kraft, ehe es fiir solche Zwecke Kohle yerwendet. Aus diesem Grunde hat auch die Gruppe

X TY..8

Arbed -Terres Rouges ihre beiden Hiittenwerke in Esch, die Hiitte Belval und die von Oth in groBzugiger Weise durch Gasleitungen miteinander verbunden und damit eine Yerbindung geschaffen, welche die groBte dieser A rt an Ausdehnung im dortigen Bezirk darstellt. Die Lage der vier Werke, die Lange und die GroBe dieser Leitungen sind in Abb. 1 wiedergegeben.

Nachstehend wird zunachst iiber das Yerfahren berichtet, das zur Bestimmung des wirtschaftlichsten Querschnittes der Leitungen angewendet wurde, sodann sollen Versuchs- ergebnisse wiedergegeben und schlieBlich die errechneten mit den gemessenen Werten untereinander verglichen

56

442 Stahl und Eisen. Theon etische und praktische Erm ittlung des Druckabfalles in Gasleiiungen. 48. Jahrg. N r. 14.

A bbildung 1. Lageplan der G asleitungen zw ischen den H iittenw erken: Arbed E sch, Terres R ou ges E sch , B e lv a l und Otb.

Werfi/jAt

le/turrtfsc/urchm esser/n urm A bbildung 2. D ruckverlust in A bhangigkeit

v o n Leitungsdurchm essern.

Su/nme d e r jafir//c/7e/7

Yerz/nsung u. A6sc//re/

it/ng m /M/Ja/jr

7S00 le/fungsdurcf//rresser/r/77m

2000 A bbildung 3. E rm ittlu n g des geeign etsten

D urchm essers fiir die G asleitung.

werden. Es handelt sich zunachst um die Leitung Esch- Oth. Die Berechnung des wirtschaftlichsten Durchmessers stoBt insofern auf Schwierigkeiten, ais die Beiwerte, welche in den bekannten Gleichungen fiir die Fortleitung von Luft und Dampf auftreten. fiir Hochofengas noch nicht fest- gelegt sind. In Ermangelung besserer Unterlagen wurde in diesem Falle die fiir kleine Druckunterschiede und wage- rechte Leitungen von L e d o u x angegebene Gleichung1) fiir Luft (Gas) und Dampf benutzt.

Diese lautet:

W iderstand der W iderstand geraden S trecke der K riim m er

*) S c h i i l e : T echnische T herm odynam ik, 3. A u fl., B d . 1 (B erlin: J . Springer 1917) S. 329 u. 342; „ H iitte “ , 21. A u fl., B d .-1 (B erlin: W ilhelm E rnst & Sohn) S. 468.

5. A p ril 1928. Theoretische und praktische Erm ittlung des Druckabfalles in Gaslei*ungen. Stahl und Eisen. 443

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G ef& rderfe G asm erge w m J/s f

A bbildung 4 . D ruckverlust in der L eitu n g v o n 1250 m m (J) in A b ­ hangigkeit v o n der geforderten Gasm enge. (E rgebnisse der R echnung und des Y ersuches.) y = 1>180 k g /m 3; t = 2500 m m (T. R . E sch

b is T. R . Oth).

unkosten „a“ rd. 1250 mm betragt, die ausge- fiihrte Leitung erhielt denn auch jenen Durch­

messer. Der Vollstandigkeit halber sei noch hervorgehoben, daB angenommen ist, es herr- sche auf der Saugseite des Forderventilators die gleiche Gasgeschwindigkeit wie auf der Druckseite. der Gasdruck auf ersterer betrage 0 mm WS, der verlangte Gasdruck auf Hiitte Esch 200 mm W S. Der Wirkungsgrad des Ma- schinensatzes Motor-Yentilator wurde zu 50%

bewertet, die jahrlichen Betriebsstunden zu 6000, entsprechend einem Ausnutzungsfaktor von 70 %. Erwahnt sei, daB das wirkliche spezifische Gewicht mit dem angenommenen gut ubereinstimmte und daB es sich ais un­

notig erwies, die Berechnung nach Teil- strecken durchzufuhren.

Nach Fertigstellung der Leitung wurden die errechneten Werte durch Betriebsversuche auf ihre Richtigkeit gepriift. Erm ittelt wurde die Zusammensetzung, der Feuchtigkeitsge- halt, die Temperatur, der Druck und die Menge des Gases am Anfangs- und Endpunkt der Lei­

tung. Abb. 4 zeigt fur die Verbindungsleitung Esch—Oth die Ergebnisse der Rechnung und des Versuches in Abhangigkeit von der je- weiligen mittleren geforderten Gasmenge.

Es folgt daraus, daB die Wirklichkeit hohere Werte ergab ais die Rechnung, der

250

JO0

Darin bedeutet:

p den D ruckabfall in m m W S;

8 den R eib u n gsk oeffizienten der L eitu n g n ach F ritzsche, r>u,027

im vorliegenden F alle: [5 = 2,526 • — 14g = rd. 0,608 G ’

(M ittel fiir die Yerschiedenen W erte v o n D in m m );

G d as G ew icht d es fortzuleiten d en G ases in k g /st;

y d as m ittlere spezifische G ew icht d es G ases in k g /m 3, hier 1,180;

w die G eschw indigkeit in m /sek ; D den D urchm esser der L eitu n g in m m ;

t die L ange der geraden Strecke der L eitu n g in m , hier 2500;

g die E rdbeschleunigung 9,81 m 2/sek;

£ den B eiw ert der E in zelw id erstand e, hier 1,5 fiir einen K riim m er v o n 90°.

Da die Leitung Esch—Oth hochstenfalls 50 000 m3/st Gas fordern sollte, wurden die Druckverluste fiir diese Menge und verschie- dene Durchmesser nach obiger Gleichung be- stimmt. Die ermittelten Werte sind in Abb. 2 dargestellt.

Der zweckmaBigste Querschnitt der Lei­

tung wurde sodann auf folgende Weise be- stimmt. Fiir verschiedene Durchmesser wurde die zur Deckung der Leitungsverluste aufzu- wendende Leistung errechnet, jene zur E r­

zeugung des am Endpunkt verlangten Druckes hinzugezahlt und aus diesen beiden Werten die hierfiir benotigten Betriebskosten er­

mittelt; hierauf wurden die Anlage- und Ab- schreibungskosten veranschlagt. Die so er­

mittelten Unkosten sind abhangig vom Lei- tungsdurchmesser in Abb. 3 aufgetragen.

Aus dieser folgt einwandfrei, daB der zu wahlende Leitungsdurchmesser fiir die Strom-

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G eforcferfe G asm enge/h m ■% /

Abbildung 5. D ruckverlust in der L eitung v o n 1500 m m (J> in A bhangigkeit yo n der geforderten G a s m e n g e .y = 1,140 k g /m 3;

i = 2500 m (T. R . E sch bis T. R . B elval).

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A bbildung 6. D ruckverlust in der L eitu n g von 1500 m m (f) in A b h an gig­

k eit v o n der geforderten G asm enge. y = 1,115 k g /m 3; t = 2000 m (T. R . E sch bis A rbed E sch ).

OrucArer/usi/omm/VS

444 Stahl und Eisen. Umschau.

Gef& rrferfe Gasm em /e m 771 J/s f

A bbildung 7. D ruckverluste in den L eitungen zw ischen den vier H iitt e n : Arbed Esch, Terres R ouges Esch, B e lv a l und Oth.

Unterschied jedoch nie 5 % iiberstieg (Mittel 3,2 %). In Abb. 5 und 6 sind gleichfalls fiir die beiden anderen Leitungen die errechneten und gemessenen Druckverluste dargestellt.

Auch hier sind die Abweichungen gering. Abb. 7 zeigt die Zusammenstellung fiir alle drei Leitungen. Diese verhaltnis- maBig geringen Abweichungen sind teilweise dem Umstande zuzuschreiben, daB die angewandte Gleichung nicht jeweils allen Verhaltnissen des Betriebes Rechnung tragen kann, zum Teil sind sie wohl auch auf kleine Ungenauigkeiten zuriick-

48. Jahrg. Nr. 14.

zufiihren, die in der Aufzeichnung der MeBgerate und der Auswertung der Ergebnisse liegen.

Die vorliegende Arbeit gibt nur die Ergebnisse einiger weniger Versuche wieder, die durch weitere zu vervollstandigen sind. Nichtsdestoweniger wer­

den durch sie denjenigen, die sich mit der vor- liegenden Frage irgendwie zu beschaftigen haben, niitzliche, praktische und geniigend genaue Unter- lagen geliefert, an Hand dereń auf einfache Weise ahnliche Fragen beantwortet werden konnen.

Die MeBergebnisse bestatigen, daB die mit Hilfe der fiir Luft (Gas) und Dampf ublichen Gleichung von Ledoux m it dem Zahlenbeiwert von Fritzsche fiir Luft errechneten Werte der Druckverluste in Leitungen fur die Praxis der 7OOO0O groBen Hochofengasleitungen geniigend genau sind. Es dient dem Fortschritt und der weiteren Entwicklung der groBen Gasleitungen, diese Untersuchungen planmaBig fortzusetzen, um so noch bestehende Widerspriiche von Theorie und Praxis yollstandig zu beseitigen und stets zu wirtschaft- lichen Ergebnissen zu gelangen.

Z u sa m m e n fa ssu n g .

Durch Rechnung und Messung wurde der Druckabfall in den Verbindungsgichtgasleitungen der vier Arbed-Werke in Esch ermittelt und eine gute Uebereinstimmung der errechneten und gemessenen Werte gefunden.

Umschau.

Einrichtungen zum Doppeln von Feinblechen.

D ie H erstellung der F einbleche1) zeigt sich dem B esch au er ais eine einfache A nreihung yerschiedener H andhabungen, jedoch bergen sie eine A nzahl vo n E igentiim lichkeiten, sogar von Sohwierigkeiten, die es bis je tz t unm dglich m achten, das bis- herige Yerfahren abzulósen oder durch m aschinelle E inrichtungen zu verbessern und die m enschliche A rbeit, die gerade im F ein ­ blechw alzw erk am ausgepragtesten ist, durch M aschinenarbeit zu ersetzen.

D ie Erzeugungssteigerungen im Feinblechw alzw erk der letzte n zehn Jahre haben an dem auBeren B ild der Einrichtungen w enig geandert, nur sind die MaBe vergróBert w orden; so w urden die W alzen starker bem essen, zw anglaufig fo lg ten die Stander, w odurch wiederum starkere A ntriebe erforderlich w urden. Auch die O fenanlage ben ótigte folgerichtig eine VergróBerung, und schlieBlich wurde das A rbeitsyerfahren durch geanderte W egfolge der W alzstiicke verbessert. A uch die H ilfsm aschinen wie Doppler u nd Scheren anderten n ich t den A rbeitsgang, sondern an ihnen w urden nur verbesserte Einzelanderungen yorgenom m en.

Sollen diinne F einbleche hergestellt werden, so kann m an diese auf die gew iinschte Starkę n ich t einzeln ausw alzen, m an muB vielm ehr bei dem sogenannten K altw alzyerfahren eine A n zah l vo n Blechen, bis zu etw a 16 S tiick , aufeinanderlegen und dann gem einsam herunterw alzen. B ei dem anderen, dem W arm w alzverfahren, werden die vorgew alzten Bleche ein- oder m ehrm als zusam m engefaltet, so daB aus einer P la tin e 2, 4 oder 8 B leche entsteh en . D as gen iigt aber n ich t im mer, um die er- forderliche Starkę zu erhalten, w eshalb haufig die B leche zweier P latin en zusam m engelegt werden m iissen. Oft richtet sich die A nzahl der zu einem P acken vereinigten P akete nach dem W alz- gang und nach anderen V erhaltnissen, so daB auch P acken aus drei oder fiin f Tafeln yorhanden sein konnen. D ie d ritte bzw.

fiin fte T afel w ird einer anderen P latin e entnom m en, es muB dann aber diese zu gelegte T afel m it den ubrigen Tafeln des P ackens die gleich e Lange besitzen.

A us w alztech n isch en Griinden werden die W alzenballen hohl geh alten , d. h. die W alzen sind an den B allenenden starker ais in der M itte. D ies is t erforderlich, um den B lechpacken ohne Schw ierigkeit nach dem W alzen auseinanderreiBen zu konnen.

A uch w ird die Gefahr eines Bruches der W alze dadurch verhindert, daB die starkeren D rucke an die E nden verlegt werden. D ieser U m stan d bew irkt aber ein starkeres R ecken der ') Ygl. St. u. E . 47 (1927) S. 209/19, 352/8 u. 399/406.

beiden Seiten der B leche, wodurch diese langer w erden u nd sich sogenannte Ohren bilden, d ie aber n ich t iibertrieben in Erscheinung treten diirfen.

D ie Starkę der B lechtafeln is t von den A bm essungen der P latin en bzw. dereń G ew icht abhangig. In erster L inie sollen die P la tin en genau gleichm aBig sein und in der B reite, Lange und Starkę eine allergeringste Toleranz aufw eisen. Ohne Er- fiillung dieser Bedingung is t es unm dglich, eine gleichm aBige B lechstarke zu erreichen. D es w eiteren muB im Blechw alzw erk eine ordnungsm aBige Erwarm ung der P latin en erfolgen, da ver- zunderte P latin en einen G ew ichtsabgang ergeben. Sodann ist es A ufgabe des W alzers, die B lechpacken gleichm aBig lan g aus- zuw alzen, w obei eine passende W alze ais V orbedingung sehr w ich tig ist. SchlieBlich e n tsteh t die sehr w ich tige Forderung, die D opplung der Bleche genau auszufiihren und beim A bschneiden der Ohren und des D opplerfalzes nur das gerin gste MaB abzu- trennen. D ie G leiehm aBigkeit dieser A rbeiten ergib t dann auch eine G leiehm aBigkeit in der Starkę aller B lechtafeln .

B e i der n ich t leich ten A rbeit an der BlechstraB e, an der die w arm en B lechtafeln b ei hoher R aum tem peratur m it der Zange zusam m engefaltet und unter d ie D opplerm aschine ge- hoben w erden m iissen, kann m an es verstehen, w enn fiir diese A rbeiten nur g u t gesch ulte u nd ausdauernde A rbeiter zu ge- brauchen sind.

W enn v o n den V erbrauchern in der le tz te n Z eit im m er wieder auf genauere E in h a ltu n g der Starken v o n F einblechen hingew iesen wird, so zeig t vorstehendes, w ie schw ierig es sein

kann, diesen Anforderun- >

gen v o ll und ganz zu e n t- = = = = = ■> j

Abbildung 1. Abbildung 2. BlechpaŁete, Doppeln

Gedoppelte Blechpakete. ^und Beschneiden.

sprechen. D ie H erstellung der F einb lech e is t eb en n och zu sehr H andarbeit und verlan gt die U ebertragung auf die M aschine. Der schon fruher an gedeutete W eg, die B leche w arm yor- und k a lt fertig - zuw alzen, diirfte sich allm ah lich m it E rfolg en tw iokeln, obw ohl die auf diese W eise h ergestellten B leche noch zu teuer sein werden, um ais norm ale B leche verw end et w erden zu konnen.

D en H ergang des D op p eln s zeigen A bb. 1 und 2. D ie ausgestreckten B leche w erden ein zeln oder zu zw eien aufeinander- gelegt um gefaltet, w odurch ein P a ck en v o n v ier T afeln ent-