Leiter des wirtschaltlichen Teiles
Generalsekretar Dr. W. Be u m er, Gesdiaftsffihrer der Nordwestlichen Gruppe des Yereins deutsdier Eisen- und Stahl
industrieller.
S T A H L D l E I S E N
Z E IT S C H R IF T
Leiter aes tcchnischen Teiles D r.-3 tig . 0 P e te r s e n
Gesclia(tslQhrer ćes Yereins deutscher
Eisenhuttenleute.
FUR DAS D E U TS C H E E IS E N H U T T E N W E S E N .
Nr. 51 20. Dezember 1917. 37. Jahrgang.
L uftgas- od er M isch gas-G en eratorb etrieb?
Von Gaswerksdlrektor a. D . J. H u d l c r in Murnau.
j e r S treit daru ber, ob vom w arraetechnischen
* Standpunktc aus dem L uftgas odor dem M ischgas ein hóhcrer W ert beizum cssen sei, hat trotz m anclier A useinandersetzungen in F ach zeitscłn iften nich t ven n och t, eine volle IClarung der Frage her- beizufiihren. D a dieselbo neuerdings dureh don W ettbew erb dor Gaserzeuger m it fliissiger E nt- schlackung m it don M ischgaserzcugern erhohtes Interesse gcw innt, so erselieint nackstehende ein- gehende E rorterung der Frage zeitgemaC.
Bei der B ildung des L uftgases werden crhcblicho W armem engon frei, dic beim M ischgasbctdeb teil- w eise zu r Z ersetzung des W asscrdam pfcs Ver- w endung finden. Ware der a u f 1 kg B rennstoff ent- fallende Gcneratorverlust unveranderlich, so mii Ute die aus dem Gaserzeuger kom m ende veifiigb are Wiirme, H eizw ert + ffihlbare Warme, bei L uft- und M ischgasbctrieb dieselbe sein, da der W armeaufwand fiir D am pfzersctzung dem W iirmegewinń durcli H eizw ert gleich ist. In W irklichkeit hat die m it der D am pfzersctzung yerbundene A bkiihlung — ab- gesclien davon, daB sic der Schlackcnbildung und der zCrstorenden W irkung au f die B austoffe des Gcnerators entgegenarbeitet — bei unveriinderler B clastung eine Verkleinerung des dureh Strahlung und Uebertragung entstehenden V erlu ste| zur Folgc und das is t glciclibedeutend m it einer E rhohung der vcrw endbarcn W iirmeausbeute. D er Mischgas- erzeuger hat som it einen hoheren W irkungsgrad ais der L uftgasgenerator gleicher Bclastung. Mit dcm A nsteigcn der B elastung verkurzt sich die den lici Ben Gasen zur Abgabe von Warnio an die A uBenluft ver- fugbare Zeit, w odurch eine Steigerung des Wir- kungsgrades cintreten muB. D ic m it hoher Luft- pressung arbeitenden GroBgascrzeuger sind daher w irtschaftlich den m it naturlichcm Zuge gehenden Gaserzeugcrn uberlc-gen; der 3Iischgasgcncrator be
s itz t diese E igen sch aft in hoher cm MaBe ais der Luftgaserzeuger, und zwar in einem m it der Be- anspruchung zunehm enden Grade. N aeh Ycrsuchen von S r .^ tifl. K u r t N e um a n n an Mischgaserzcugern1) b leib t der stiindliche Gcneratorverlust annahernd derselbe, m ag die B clastung hoch oder niedrig sein.
!) Z. d. V. d. I. 1911, 3. Juni, S. 892.
L I .„
D agegen laBt sich aus Versuchen desselbcn For- schers, dic einem anderen Zwccke dienten ais wir im Auge haben, errechnen, daB fiir Luftgas jene U nveranderlichkeit des Stundenvcrlustcs keine Gel- tu n g hat, sondern daB derselbe proportiona] m it der B clastung w achst. D ieses ungleiche Yerhalten der beiden Betriebsartcn ist unschwer erkliirbar. D ie dureh die B elastungssteigerung eintretende Er
hohung der Gaswarme bew irkt beim L uftgas zu- naclist eine vollkom m enere R eduktion der Kohlen- saure, die aber alsbald an der Grenze des Moglichen angelangt sein wird. Von da ab łiuBert sich dic er- hohtc Beanspruchung in einer gesteigerten Gas- tem peratur und einer E rhohung der Temperatur der Brennstoffsaule. D ie Steigerung des' Gencrator- yerlustes muB die Folgę sein. B eim M ischgasbctrieb liingegen kann bei erhohter Beanspruchung die bei L uftgas unvcrm eidliche Tcm pcraturstcigcrung ver- m ieden werden durcli L atentm achurg der Warrne- stcigcru rg i 11 einem erhóhten W assergasheizwcrt.
Je hoher also der M ischgaserzeugcr belastet ist, desto mehr zeigt sich seine U ebcrlcgenheit. Einen prak- tisclien B ew eis hieifiir geben die angefiihrten Yer
suche N e u m a n 11 s1).
D er hohere W irkungsgrad des Jlischgascrzcugers allein ist aber darum noch nich t entscheidend fur die Frage, ob der einen oder anderen A rt des Gas- feuerurgsbetriebes der Y orzug einzuram ren sei, w eil aucli der W irkungsgrad des Ofens in Betracht zu ziehen ist. In dieser H insicht zeigt sich, daB die aus 1 kg Brennstoff entstehenden R auchgase beim M ischgasbctiieb um die Menge des zugesetztcn W asserdam pfes groBer im Yolum en sind ais bei L uftgas. U nter sonst gleichcn U m stanaen folgt hieraus fiir das Mischgas eine geringere Anfangs- tem peratur und ein erhohter A bzugsverlost, abge- selien von den N achteilen ubcrschussiger Dampf- m engen.
Um zu entscheiden, auf w elehe Seite und unter w elchcn U m standen die sich entgegenstehenden W irkungen das U ebergew icht verlcgen, bedienen wir uns eines praktischen Yersuches, w ozu uns wieder eine A rbeit N e u m a n n s : D ie Yorgange im Gas-
>) Z. d. V. d .I. 1914, 17. Okt., S. 1482.
154
115S Stabl und Eisen. Lujigas- oder Mischgas-Generalorbelrirb! 37. Jahrg. Nr. 51.
erzeuger au f Grund des zw eiten H auptsatzes der Therniodynam ik1), in den ihr zugrunde liegenden V ersuchen dienlich ist. W ir w ahlen fiir unseren Zweck aus denselben die Gasanalysen Nr. 17, 12 und 6, w eil dieso unter annahernd gleicher B elastung gefunden wurden. D a der Gaserzeuger und der Brennstoff — Koks — in jedem Fali derselbe war,
bo sind die Verschiedenheiten des Gases lediglich durch den U nterschied in der D am pfzufuhr hervor- gerufen. D iese drei Fśille ergaben naclistehende Zusam m ensetzungen:
so daB von je 1 cbm Gas noeh verbleiben:
iUr Nr. CO, CO H, H ,0 N, cbm 17 0,0228 0,3040 — 0,0082 0,0391 = 0.9741 12 0,0340 0,2720 0,0543 0,0548 0,5371 = 0,9522 6 0,0595 0,2418 0,0851 0,0556 0,5184 = 0,9604 entsprechend einer prozentualcn Zusam m ensetzung von :
CO, CO H, H, 0 N, T
N r. 17 N r. 12 N r. 6
0,0234 0,0357 0,0620
0,3121 0,2856 0,2518
0,0570 0,0886
0,0084 0,0575 0,0579
0 6561 0,5642 0,5397
550 550 510
Yersuch
Nr. CO, 00 H, OH, H, 0 N, T
« 0 L u ft cbm /st
Dampl kg/st
17 0,0228 0.3040 0.0209 0,0050 0,0082 0,6391 550 152 0
12 0,0340 0,2720 0,0945 0,0076 0,0548 0,5371 550 147 12,5 6 0,0595 0.2418 0,1190 0.0057 0,0556 0,5184 510 149 25.0
W enn wir an der H and dieser A nalysen dio Wir- kungen der D am pfzufuhr erforschen wollen, so er- streck t sich unser Interesse lediglich au f die Zer- setzungsvorgange und deren EinfluB au f die Wirt- schaftlichkeit der Gesam tanlage. D as Bild der Zer- selzungsvorgange erleid etab er eine Verzerrung durch die im Gase enthaltenen D estillationsprodukte Methan und den aueh im Koksgas reichlich vor- handenen disponiblen Wasserstoff. Je nachdem die Gasproben z u einem Zeitpunkte entnom m en wurden, w eieher der Beschickung naher oder ferner lieg t, w erden diese G asbestandteile iiber oder unter dem D u rchschnitt liegen. A ueh Entnahinen zu einem von der Beschickung gleich entfernten Zeit
punkte werden dieselben Abweichungen von der D urchschnittsbeschaffenheit zeigen, w enn die Gene- ratortem peraturen verschieden sind. D a es also nieht m oglich ist, aueh niclit bei der groBten Sorg- falt, cs dahin z u bringen, daB die D estillationsgase in jedem Fallc dem D urchschnittsw ert entsprechen, so soli hieraus entstehenden MiBdeutungen dadurch yorgebeugt werden, daB w ir unsere B etrachtungen au f das von M ethan und disponiblem W asserstoff freie Gas richten. Um die Menge des Dam pfw asserT stoffes zu bestim m en, nehmen w ir an, daB der Sauer- stoff des Gases von Luft und W asserdam pf her- riihre und der Stiekstoff ais MaB fiir den Luftsauer- stoff zu gelten habe, so daB der allein in B etracht kom m ende Dam pfw asserstoff I1D sein wird:
(co- + i k ) ■' 2- J|“ •+00 - w ■
D ie geringe U ngenauigkeit, die darin liegt, daB ein kleiner Teil des N a aus Koks stam m t und eine geringe Menge 0 2 gleichen Ursprungs sein wird, ist um so unbedenklicher, ais unsere B ech- nungsweise in ausgleichendem Sinne hinsichtlich dieser beiden P u n k te w irkt. D er Dampfwasserstofl' erg ib t sich som it
fur N r. 17 = 0,
0,5371 Hd
12 = 2 • 0,0340 + 0,2720 - 6 = 2 . 0,0595 + 0,2418 -
1,8S 0,5184
T sśF "
*) Z. d. V. d. I. 1913, 22. Febr., S. 291.
= 0,0543 ,
= 0,0851,
Unsere Frage soli nun dadurch ihre Losung fin
den, daB w ir au f dieser Grundlage unter gew issen gem einsam en Voraussetz- ungen die auf die E in h eit des Brennstofflieizw ertes Wk erreichbare N utz- warm e W n bestinunen gemaB der Gleichung:
Wn H a + W g + W L — WE
Wk Wk
worin H u den unteren Gasheizwert, VVg die Gas- auBenwarme, W l die Sekundarluftw arm e und W a die aus dem Ofen abziehende Rauchgaswarm e be- deutet.
D ie allen Fallen gem einsam en V oraussetzungen beziehen sich au f den LuftuberschuB, unter dem die Verbrennung stattfinden soli, auf die durch den huttentechnischen Vorgang bedingte M indestabzugs- tem peratur und auf die L eistungsfahigkeit der An
lage fiir Vorwarmung der Verbrennungsluft. Im iibrigen soli in jedem Falle die O fennutzleistung oder Z eiteinheit dieselbe sein, w as w ir besonders be- tonen wollen. Dem entsprechend w ollen wir annehm en, daB der LuftuberschuB im Rauchgas in jedem Falle ein F u n ftel der zur Verbrennung des Kohlenstoffs erforderlichen Luftm cnge sein soli, daB also der Kohlensauregehalt des trockenen B auchgases in jedem Falle derselbe bleibt. D ie M indestabzugs- tem peratur w ollen wir, w ie es bei R etortenofen Gel- tu n g hat, = 1 0 0 0 0 setzen. N ehm en w ir an, daB im Falle Nr. 12 diese A bzugstem peratur besteht und die L eistungsfahigkeit der Luftvorwiirm ung einem Gewinn von 23 % des G asheizw ertes gleichkom m t, so ist dam it die stiindliche O fenleistung bestim m t, die m it jedem der drei Gase erreicht w erden soli.
Ist die A nfangstem peratur der Gase Nr. 17 und 6 eine geringere ais jene von Nr. 12, so kann die Be- dingung der Stundenleistungsgleichheit nur durch Anwendung einer hoheren A bzugstem peratur er- m óglicht werden. D azu is t die Verbrennung gróBerer Gasmengen erforderlich, w o m it eine - Geschwindig- keitserhohung der L uft und der R auchgase in der Vorwarm ung verbunden ist. U nter sonst gleichen V erhaltnissen niiiBte dieselbe L uftm enge w eniger W arnie aufnehm en ais bei der langsam eren Strom ung im Falle 12; da aber au f gleiche L uftm engen bei m inderwertigen Gasen groBere R auchgasm engen entstehen, so findet h ierd u ich eine H ebung der Vor- w arm ung sta tt, die auBerdem noeh durch die hoherc O fenabzugstem peratur gesteigert wird. Zahlreiche
20. Dezember 1917. Luflgas- oder Mischgas-Oeneratorbelrieb? Stahl und Eisen. 1159 Berechnungen der L uftvorw arm ung fiir Gase sehr
verschiedenen H eizw ertes, bei denen die bekannte Ferrinische Form el fiir die Zweistromheizflache zur A nwendung kam 1), haben dargetan, daB sich dic er- w ahnten gegnerischen W irkungen gerade ausgleichen, w enn wir die L uftvorw arm ung fiir den Fali der Stundenleistungsgleichheit berechnen. So konnen wir fiir jeden unserer drei Fiille m it voller Genauig- k eit fiir die durch Vorwarmung der L uft den R auch- gasen en tzogene W arnie s e t z e n : W £ = H a • 0,23.
Um fiir die F alle Nr. 17 und Nr. 6 die zu r Berech- nung von W r crforderliehe A bzugstem peratur T t erinitteln zu konnen, ist die Annahme zulassig, daB die G leichheit der Stundenleistung des Ofens nur dann m oglich ist, w enn die fiir die Warmeiiber- tragung entscheidende m ittlere Tem peratur der Ver- brennungsgase im Ofen in jcdem F alle dieselbe ist.
Um die GroBe dieser m ittleren Tem peratur konnen zu lernen, bestinunen w ir dio A nfangstem peratur T„
von Nr. 12, fiir w elchen F a li T t = 1000 ist, und erhalten so ais arithm etisches M ittel die m ittlere Tem peratur. D u rch die E rm ittlung der Anfangs- tem peraturen fiir die beiden anderen Falle sind wir 1400 • 0,62 • 0,3213 + 1650 •
dann in der Lage, auch die entsprechenden Abzugs- tem peraturen zu berechnen.
D a die spezifischen W armen sich m it der Tem peratur nich t unw esentlich verandern, so steh t dio friihcr gebrauchliche Berechnungsweise, welche von der G leichsetzung des Produktes aus Temperatur, Rauchgasvolum en und spezifischer W arme einerseits und der W arm eentwicklung anderseits ausgeht, vor der Schw ierigkcit, daB m an die spezifische Warme im voraus n ich t kennt.
N2 sekundar = 0,2355 ■3,76 = 0,8855 . . = 0,5642 N 2 prim ar
N 2 insges... 1,4407 Hauchgasc aus 1 cbm Gas
CO, H,0 O, N,
= 0,3213 + 0,1145 + 0,0642 + 1,4497= 1,9-197 cbm.
Auf 1 cbm Rauchgas entfalien: 1427
1.9497 732 WE.
H iernach finden w ir aus den Schaulinien des be- schriebenen Yerfahrens in bezug au f C 0 2, H 20 und 02 + N 2:
t , = 1400, t 2 = 1650, t„ = 2100 c , = 0,(j2, c2= 0,58, c , = 0,40
B o r n i t To = 0.58 • 0,1145 + 2100 • 0,4
0.62 • 0,3213 + 0,58 Wir bedienen uns daher eines Verfahrens, das K u r z e l l und W ig t o n im „ B u lletin of th e Am etican In stitu te o f Mining Engineers112) veroffentlichten.
D ie Forscher haben fiir die A nfangstem peratur die Form el begriindct:
To = t. Ci pi + % c , p2+ t , c3 p3 . . . o, p, + c, p , + c, p , + . . .
t x.t g t3 . . . sind die A nfangstem peraturen, wenn die V erbrennungsgase nur aus e in e m Gase bestehen, cx c2 c3 . . . sind die vcrschiedenen spezifischen W armen der einzelnen V erbrennungsproduktc bei ti° t 3° t 3° . . .
Pi P2 P3 • • • sind die R aum teile der einzelnen Ver- brennungsgase.
N achdem die au f 1 cbm R auchgas entfallende W armemenge erm ittelt ist, werden nach einem graphi- schen Verfahren die T em peraturen tj t2 t3 . . . be- stim m t und nach diesen auf gleichem W ege die spezifischen W arm en cx c2 c s . . .
D em nach gestalten sich die Beieehnungen der A nfangstem peraturen folgenderm aB en:
1. Berechnung von T0 fiir Gas Nr. 12:
0,0357 C 02, 0,2856 CO, 0,0570 H 2, 0,0575 H 20 , 0,5642 N 2.
H u = 0,2856 • 3046 + 0,0570 • 2598 = 1018,
D ie spezifischen W armen bei der G astem peratur 5 5 0 0 sind nach K urzell und W igton
fur COa = 0,454, fiir CO, H 2 und N 3 = 0,31, fiir H 20
= 0,38, demnach:
Wg = 550 • (0,0357 ■ 0,454 + 0,0575 • 0,38 + 0,9068
• 0 ,3 1 ) = 175.
Wl= 1018 • 0,23 = 234.
1340 ■ 0,62 • 0,3355 + 1600 • 0,57
1,5139 --- = 1905°.
0,1145 + 0,4 • 1,5139
2. Berechnung von T0 fiir Gas Nr. 17:
0,0234 C02, 0,3121 CO, 0,0084 H aO, 0,6561 N a.
H„ = 0,3121 - 3 0 4 6 = 951,
Wg = 550 • (0,0234 • 0,454 + 0,0084 • 0,38 + 0,9682
• 0 ,3 1 )= 173, WL = 951 • 0,23 = 219,
Hu + Wg + WL = 951 + 173 + 2 1 9 = 1343 W E.
D as R auchgas en th alt:
C 0 2 = 0,0234 + 0,3121 = 0,3355, H 20 = 0,0084,
0.3355
— — n = 0,0671, 0 2 zur Yerbrennung 0,3121
= 0,15605, 0,06710 0 2-U eb ersch u C = o>223]5 N 2 sekundar = 0,22315 • 3,76 = 0,8390 K 2 p r i m a r ...= 0,6561 N s insges... 1,4951 Rauchgas aus 1 cbm Gas
CO, H^O O, N,
= 0,3355 + 0 0..84 + 0,0671 + 1,-1951 = 1,9061 cbm.
1343 704 WE.
Auf 1 c>m Rauchgas truffen:
To =
H ierfiir ergibt sich aus K urzell und W igton:
= 1340, t2 = 1600, t, = 2030 c , = 0,62, c2= 0,57, c3= 0,40 0,00S4 + 2030 • 0,40 • 1,5622
1,9061
den Schaulinien von
0,62 • 0,3355 + 0,57 • 0,01,84 • 0,40 • 1,5622 = 1856 0.
1) E o r r i n i, R in a ld o : Technologie der Warme. Aus d. Italien. von 51. Schroter. Jen a: H. Costenoblo 1878.
2) Eeuiiungstechnik 1915/16, 15. Mai, S. 191.
Lassen w ir den zw ischen Generator und Ofen entstehenden V erlust auBer B etracht, so erhSit der Ofen fiir 1 cbm Gas eine W arm ezufuhr von
1160 Stahl und Eison. Luftgas- oder Mischgas-Generatorbelrieb. 37. Jahrg. Nr. 51.
Hu + Wg + W l = 1018 + 175 + 2S4 = 1427 WE.
D as entstehende R auchgas berechnet sich in folgender W eise:
C 0 2 = 0,0357 + 0,2856 = 0,3213, H 20 = 0,0575 + 0.0570 = 0,1145,
0,3213
Rauchgaszus ammensetzung:
C 0 2 0,0620 + 0,2518 = 0,3138, H 20 = 0,0886 + 0 ,0 5 7 9 = 0,1465,
0 3138
O, 5 - = 0 062S.
O, zur Yerbrennung =
= 0,0642,
0,285(1 + 0.0570
0,2518 + 0,0886
Oj zur Y erb ren n u n g ;--- = 0,1702,
= 0,1713, 0 2-UeberschuB = 0,0628
Oj-UebcrschuB = 0,0642.
3. B erechnnng von T u fur Gas Nr. 6:
0,0620 CO„ 0,2518 CO, 0,0886 H 2, 0,0579 H 20 , 0,5397 X,.
H u — 0,2518 • 3046 + 0,0886 • 2508 = 997.
Fiir die Gastem peratur 5 1 0 ° kom m en fur C 0 2, H s O und 0 2 + N = + H 2 die spezifischen Wiirmen 0,455, 0,378 und 0,314 in B etracht. D em nach
Wg = 510 • (0,0620 • 0,445 + 0,0579 • 0,378 + 0,8801
•0 ,3 1 4 )= 166, Wl = 997 • 0,23 = 229,
Hn + Wg + Wl = 997 + 166 + 2 2 9 = 1392 WE.
0,62 • 0,3138 + 1640
0 2330 N 2 s e k u n d a r = 0,233 • 3 ,7 6 = 0,8761 N 2 p r i m a r ... = 0,5397
Rauchgas fUr 1 cbm Gas
0 0, U, O O, Nj
= 0,3138 + 0,1465 + 0,0628 + 1,4158= 1,9389 cbm.
Auf 1 cbm Rauchgas kommen , 1392 = 718 WE.
1,9389 D em entsprechen die W erte:
t,
To = - 1-370 0,58
1370, t 2 = 1640, t 3= 2070 o„ = 0,62, Cj = 0,58, c3 0,40 1465 + 2070 • 0,40 • 1,4786
0,3138 + 0,58 • 0,1465 + 0,40 • 1,4786 1872.
N ach F a li 12 ist die m ittlere Ofentemperatur:
l.m.> + 1000 = pj-,r dieselbe m ittlere Tem
peratur ergeben sich nach den berechneten Anfangs- teniperaturen die-Abzugstem peraturen
fiir F ali K r. 1 7 = 2 - 1453— 1 8 5 6 = 1050 »•
„ >., ., 6== 2 -1 4 5 3 — 1 8 7 2 = 1034“
Wir sind ntinmehr in der Lage, auch fiir dieso beiden Fiille die Abzugswiirmen W r zu berechneii.
Fiir die Tem peratur von 1 0 0 0 ° des Falles 12 gelten die spezifischen W iirmen:
e c o ,= 0,501, c h 50 = 0.395, c(o, + K,) . . = 0,325, daher
Wb„ = 1000 • (0,3213 • 0,501 + 0,1145
• 0,395 + 1,5139 • 0 ,3 2 5 ) ... = 698 Fiir 1050“ do3 Falles Nr. 17 ist- cco.
= 0,505, ch.O = 0,398, e(os + N,) . . . — 0,320, som it
W r„ = 1050 • (0,3355 • 0,505 + 0,OOS4
■ 0,398+1,5622 • 0 ,3 2 6 )...= 716 Fiir 1034“ des Falles Nr. 6 ist cco,
= 0,603, cii,o= 0,397, c(o, + x ,) . ■ . = 0,326,
■wonach
Wr, = 1034 (0,3188 ■ 0,503 + 0,1465
• 0,397 + 1.47S6- 0 .3 2 6 ) ... = 722 Endlich sind noch die Brennstofiheizwerte der drei Fiille festzustellen, wofiir wir gemiiB unserer Voraussetzung den C = Heizwert einstellen konnen.
H iernach ist:
Wkls = 0 ,3 2 1 3 -4 3 4 1 = 1395 Wk„ = 0,3355 • 4341 = 1456 Wk, = 0 ,3 1 3 8 -4 3 4 1 = 1362 N unm eJI ergeben sich die W irkungsgrade:
Wn 1427 — 698 W k „ “ 1395
W n _ 1343— 716
Wk„ 1456
Wn 1392 — 722 . . , : Wke ~ 1362
0.523 0.430
= 0.492
Aus diesen Ergebnissen ersieht man, daB die Dainpfzufuhr zum Generator eine sehr betrachtliche Hebung des W irkiuigsgrades der Gesamtanlage her- beifiihrte und daB nicht das Luftgas, sondern das Mischgas trotz seines Feuchtigkeitsgehaltes den hoheren pyrometrischen Effekt gewahrt. Man sieht aber auch, daB die Erhiihung der Dainpfzufuhr, wie sie der F a li 6 gegen 12 darstellt, zu einer Herab- setzung des Wirkungsgrades fiihrt, und es ist gewiB, daB eine w eitere Steigerung der Dam pfzufuhr den- selben auch unter den W irkungsgrad des Luftgases zu senken verm ag. Andernteils wiire es ein Zufall, w enn eine gew isse H erabsetzung der Dam pfzufuhr unter das MaB von Nr. 12 nicht eine w eitere Hebung des W irkungsgrades zur Folgę hiitte.
D ie Ergebnisse des praktischen GroBbetriebes werden, nam entlich wenn die Gesamtlieit der ent- stehenden Gase bei gasreichen Brennstoflen in Be
tracht gezogen wird, zwar weniger groBe Unterschiede ais in den berechneten F allen zeigen, doch kann der Sinn der Yerschiedenheit niem als ein anderer werden.
D ic Feststellung der giinstigsten Dampfzufuhr, deren W iehtigkeit aus der Tatsache, daB die Dampf- menge sogar iiber Wirkungen entgegengesetzter Art entscheidet, hcrvorgeht, kann nicht Aufgabe von wissenschaftlichen Versuchen sein, weichen allge- m eine Geltung beigemessen wird, weil die zweck- mSBigste Dam pfzufuhr von ortlichen und zeitweiligen Verhaltnissen abhilngt.
E in unfelilbares Keniizeichen der den hochsten W irkungsgrad d e r G e s a m t a n l a g e bewirkenden D am pfzersetzung eines gegebenen, m it bestim m tem BrennstoH betriebenen und unter gewisser Belastung stehenden Gaserzeugers ist der h o c h s t e G a s h e iz - w e r t , w ie aus nachstchendem hervorgeht.
D ie aus dem Generator entweichende Warme H u + W g kann nur so lange zunehm en, ais die tem -
20. Dezembcr 1917. Luflgas- oder MUchgas-Uencralorbclriebf Stahl und liiscn. 1 MU peraturerniedrigende W irkung des D am pfes eine Ab-
nahm e des G eneratorverlustes zur Folgę kat. Der H ochstw ert von H u + W g muB aber gleichzeitig m it jenem von H„ erreicht werden. D asselbe gilt von Wl, das jenem proportional ist. D a die auf die E in h eit von H u entfallende Brennstoffwiirme um so geringer wird, je mehr H„ w ilehst, so steh t fest, daB der positive Teil unseres den W irkungsgrad bestim m enden Ausdruckes m it I i u seinen H ochstw ert erreicht und zwar bei schnellerem Anwachsen ais der letzterc. D ie negative Beein- flussung des W irkungsgrades durcli Wr w achst m it der Abzugstem peratur und dem Rauchgasyolum en.
D a die Heizwerlzunahm o m it einem A nwachsen der A nfangstem peratur und einer Abnahme der Abzugs
tem peratur in unserem Falle gleichbedeutend ist, so gew ahrt der Iiochstheizw ert fiir die Voraussetzung der Stundenleistungsgleichheit hinsichtlich der Ab
zugstem peratur die giinstigsten Bedingungen, welehe auf die Volum enzunahm e durcli D am pf eine aus- gleichende W irkung haben. Jede iiber das MaB zur E rreichung des H ochstheizw ertes hinausgehende D am pfzufuhr vergroBert W r sow ohl durcli Volum en- als Tem peraturzuw aehs. E inen klaren E inblick in diese Beziehungen gew ahrt nachstehende Zusammen
stellung aus den berechneten drei Fallen:
N r. 12 N r. G Nr, 17 |
H u - f WB + Wr,
Wk 1,023 1 ,0 2 2 1
0,922
Wr
WiT 0.500 0,530 0.492
l-i u + We + Wl — W r
0,523 0,492 0,430 ; W k
Aus der Gegeniiberstellung yon F ali 17 und 12 ersieht man, daB der p osilive Teil des W irkungs
grades durcli D am pfzufuhr eine H ebung um 11 % erfuhr, wahrend der negative fast unveriindert blieb.
D ie A bhangigkeit des H och sth eizw eites von zeit- lichen und ortlichen V erhaltnissen geht vor allem aus der U nveranderliclikeit des Stundenyerlustes bei w echselnder B elastung hervor, aus der fiir die Erhohung der Beanspruchung eine Steigerung von
H~“ gefolgert w erden muB. D iese E rhohung beruht au f einer Steigerung von H„ dureh vermehrto D am pfzersetzung und einer dam it verbundenen relativen V erkleinerung von W k. Jeder B elastung entspricht also eine besondere giinstigste D am pf
zufuhr. — D a die Zersetzungsvorgange an der Brenn- stoffoberflache stattfinden, so muB die Fertigbildung dr;s Gases im H inblick auf dic je naeh der StiickgroBe sehr verschiedene relative Oberflache bei kleinkorni- gem Brennstoff au f ldirzerem W ege eifolgen ais bei groBstiickigem . D a aber von der Lange dieses W eges der Y crlust von zur W assergasbildung yerfiigbarer
W arnie naeh auBen abhangt, so muB derselbe beim kleinkornigen Brennstoff geringer sein, und das ist gleichbedeutend m it einer hoheren D am pfzersetzungs- fahigkeit. D ic Tatsache, daB Koksgrusgeneratoren ein besseres Gas erzeugen ais Grobkoksgeneratoren findet hierin ihre Erklarung. In alinlicher W eise wie im besproehencn Falle en tsteh t dureh die Vermischung des Brennstoffes m it Verbrennungsriickstanden eine Verlangerung des W eges bis żur Fertigbildung, m it anderen W orten eine Erhohung der Zersetzungszone und eine Yerminderung des Gaslieizwertes. D ie Wirk- sam keit und A rt der E ntaschung ist daher n ich t ohne EinfluB au f den Heizwert. D a der Gencratorverlust von dem relativen U m fang des Gaserzeugers abhangt, so wird ein groBer Generator bei.gleicher Belastung auf der F lacheneinheit mehr D am pf zersetzen und einen hoheren H eizwert bilden ais im entgegen- gesetzten Falle. DaB die Yerschiedenheiten der W andstarken und der Lufttem peraturen von E in fluB sind, bedarf kaum der Erwahnung.
Som it ist es klar, daB es Aufgabe der Betriebs- leitung ist, die jew eilige zwcclcmaBigste D am pfzufuhr festzustellen. Nachdem wir hierfiir in dem H ochst- heizw ert cin untriigliches Kennzeichen erkannt haben, so verspricht die Anwendung des Kalorimeters bei den GroBgaserzeugern crhebliche Yorteile. Am besten wird sieli hierzu das s e l b s t r e g i s t r i e r e n d e K a l o r i m e t c r , wie es von Junkers & Co. in Dessau hergestellt wird, eignen in Verbindung m it einer.die G esam theit des Dampfbedarfcs zufiihrenden regu- lierbaren D am pfleitung neben einem trockcnc Luft zum Gaserzeuger fuhrenden Gebliise.
Ais Gebrauchsregel fur die bezeichnete Eiurich- tu n g gilt die Regel: Das einen niedrigen D ruck selbst- tatig aufrechterlialtende V entil der D am pfleitung ist stets so einzustellen, daB der sich zw ischen zwei Generatorbeschickungen ergebende m ittlere H eizw ert der erreiclibare H ochstw ert ist, der dureh eine geringe Verkleinerung der D am pfzufuhr eine Abnahme erfiihrt. D as selbstregistrierende Kalorim etcr ge- sta ttet es, den D urclischnittsheizw ert in zuverliissig- ster W eise festzustellen, und besitzt dadurch gegen- iiber den Ungenauigkeiten, die m it Einzelproben verbunden sind, nam entlich dann eine groBe Ueber- legenheit, wenn stark gashaltige Brennstoffe zur Yer- w endung gelangen.
D ie Einrichtung gew ahrt auch den Vorteil, daB die Bestim m ung der G asfeuchtigkeit, die w egen ihrer U m standlichkcit weniger verbreitet ist ais ihre ZweckmaBigkeit erwarten liiBt, fiir die Leitung des Betriebes entbehrlich wird. D enn wie w ir schon gesehon haben, ist m it dem Iiochstheizw ert, den wir in beschriebener W eise erlialten, auch der kleinste zulassige D am pfverbrauch verbunden.
D ic m annigfaltigen U m stande ortlicher und zeit- licher Art, deren EinfluB auf den zur Erreichung des H ochstheizw ertes notw endigen Dampfbedarf wir kennen gelernt haben, lassen erkennen, daB in jedem Betriebe cin standiger AnlaB zu nutzbringender Yerwendung der auf dic dauernde Erreichung des
1102 Stahl und Eisen. Lose Blaller aus der Geschichte des Eisens. 37. Juhrg. Nr. 51.
G ashochstheizwertes.geriehteten Anlage bcsteht und so wenigptens in groBeren Betrieben eine ausgedehnte Anwendung des Registrierkalorimcters erwarten laBt.
Z u s a m m e n f a s s u n g .
1. E s g ib t fiir jeden Generatorbetrieb bei sonst gleiehbleibenden Uinstanden eine bestim nite D am pf
zufuhr, deren YergroBerung sow ohl ais deren Ver- kleinerung eine*A bnahm e des H eizw ertes bewirkt.
Bei dieser D am pfzufuhr ist der W irkungsgrad der gesam ten Gasfeuerungsanlage hoher ais bei jeder anderen Bctriebsweise.
2. D ie GroBo dieser giinstigsten D am pfzufuhr hiingt von ortlichen Yerhaltnissen ab und wird am besten durch ein selbstregistrierendes Kalorimcter bestim m t, das zur E instellung der von der Luftzufuhr unabhangigen D ainpfleitung naeh dem Ilochstheiz- wert dienl.
L o se Blatter aus der G esch ich te d es E isen s.
Von O t t o V o g e l in Dusseldorf.
„C haąue science, chaąue b ra n c h e d ’etU(le*
a schprćcurseurs**. (BelaYew.)
VIII. D ie Anfange der Metallographie.
(Hierzu TafelSO. — SohluB yon Seite 1142.) I j e r russischeH auptm ann B e l a l e w hat in seiner
eingangs1) angeżogenen Arbeit zw ei Forscher, namlich den Franzosen B r e a n t und den Kussen P a u l A n n os o w ais die eigentlichen Vorliiufer der heutigen M etallographie hinzustellen versucht, aus w elcliem Grunde wir uns im Folgenden m it den w isscnschaft- lichen Leistungen dieser beiden Miinner etw as naher- beschiiftigen wollen.
B r ć a n t war nieht der „D irektor des Pariser Mtlnzhofes", w ie es in der Zeitschrift „M etallurgie“
irrtumlich lieiBt2), sondern der „vćrificateur gćnćral des essais a la Monnaie“ , d. h. also der „H aupt- probierer11, oder w ie wir gutdeutsch zu sagen pflegen, der „Munzwardein" am Pariser M unzamt. Er be- schnftigte sich eingehend m it der Erforschung des sogenannten „D am aszener - S tahls“ . D ic Frucht seiner Arbeit, die er im Auftrage des Ministers des Inneren ausgefiihrt hatte, ist niedergelegt in der
„Beschreibung eines Verfąhrens, wodurch m an eine Art GuBstahl erhiilt, w elche den damaszierten orien- talischen KJmgen ahnlich ist“ . Sie erschien im Jalire 1823 im „B ulletin de la Socićtć d’Encouragem ent pour Findustrie nationale“ Nr. 230, S. 222 u. ff.
und erregte im In- und A uslande groBes Aufsehen3).
Breant sagt darin:
„E ine lange R eihe von V ersuchen iiberzeugte mich, daB der orientalische D am ascener-Stahl bloB aus einem GuBstahle besteht, w eieher mclir Kohlen- stoff enthalt, ais unsere europiiisehen A rten von Stahl, und in w elchem durch ein m it der gehorigen Vorsicht bewerkstelligtes A bkiihlen z w e i v e r s c h i e d e n e V e r b in d u n g e n v o n E i s e n u n d K o h l e n s t o f f k r i s t a l l i s i e r e n . D iese Trennung ist eine w esent-
M St. u. E. 1917, 19. Juli, S. 065.
2) 1911, 8. Aug., S. 45'5.
3) Eino deutsche Uebersetzung brachte bald darauf Dinglers Polytechnisches Journal im Band X II, 1823, S. 407/15. Vgl. aueh die „Jahrbiieher des k. k. Polytech- nisehen Institutes in Wien“, V. Band. Wien 1824, S. 391/5.
(Naeh einem Pariser BcschluB vom 3. April 1822 sollte eigentlich die Brćantscho Erfindung im Ausland nieht offentlich bekannt gemacht werden. Vgl.Naheres dariiber in Dinglers Polytechnischem Journal, 8. B and, 1822, S. 504/5.)
liche Bedingung, denn w enn man die geschm olzene Masse plotzlich, w ie in einer kleinen GuBform, ab- k iih lt, so erhiilt m an keine ausgezeiclm ete Damas- cirung, sondern d ie s o i s t n u r u n t e r d er L u p ę s i c h t b a r . 11 W eiter heiBt es dann:
„W enn aber nur etw as iiberschiissiger Kohlenstoff yorhanden ist, so wird alles E isen zuerst in Stahl verw andelt werden; hierauf w ird sich der in dem T iegel frei gebliebene K ohlenstoff m it einem Teile des schon gebildeten Stahles in einem neuen Yerhalt- nisse verbinden. Man erhiilt auf diese W eise z w e i y e r s c h i e d e n e V e r b i n d u n g e n , reinen S ta h l und kohlenstoffhaltigen S ta h l oder GuBstahl. D iese an- fangs unregelmiiBig m iteinander verm ischten Ver- bindungen w erden suchen, sich abzuscheiden, wenn m an die fliissige Substanz ruhig stehen liiBt; es bildet sich dann eine Kristallisation, bei w eieher sich d ie G r u n d t e i l e h e n d er b e id e n V e r b in d u n g e n n a c li ih r e r V e r w a n d t s c h a f t z u e i n a n d e r u n d n a e h d e m G r a d e ih r e s G e w ic h t e s la g e r n w e r d e n . W eim m an eine m it solchem S tah le bereitete K lingę in s i i u e r l i c h e s W a s s e r t a u c h t , so erhiilt sie eine ausgezeiclm ete D a m a s c i r u n g , in w eieher die Teile des reinen Stahles s c h w a r z 1) w erden und die
1) Diese schon seit R in m a n s Zeiten bekannto Probe war in den zwanziger Jahren des yerflossenen Jahrhunderts noeh yiel im Gebrauch. So heiBt es im VI. Band oiner heute liingst in Vergessenheit geratenen Sammlung, die den Titel fuhrt: „D as Neueste und Nutzliehste der Er- findungen, Entdeckungen und Beobachtungen in der Chemio, Eabrikwissenschaft“ (2. Auflage), Niirnberg 1820, S. 162: „W enn m an auf dio Oberflache eines Stiickes Stahls oder Eisen, welches m an zuvor m it der Feile, m it dem Schleifstein, oder m it Schmirgel gereinigt hat, einige Tropfen geschwiichter Salpctersaure bringt, so werden die Teile, welche am meisten koliligtes Eisen enthalten, sich sogleich durch eino m atto Farbo unterscheiden“ , und in dem „Vorsueh einer Eneyldopadie der Eisenhiitten- kundo“ von D r. J o h a n n G eo rg L u d o lp h B lu m h o f, 4. Band, GieBen 1821, S. 253/4, findet sich u n ter dem Stichwort „ S t a h l p r o b e " folgende Angabe: „E s gibt Gelegenheiten, wo es niitzlich ist, eine Probo zu haben, wodurch man auf der Stelle wissen kann, ob die Arbeiten aus Eisen oder Stahl gemacht worden sind, ohno die Ar
beiten selbst zu verletzen. Besonders ist solche boi Militar- Waffenlieferungen, dio oft fiir einen geringen Preis akkor-
20. Dozembor 1917. Lose Blatter aus der Geschichte des Eisens. Stahl and Eison. 1103 des kohlenstolThaltigen S tahles w e iB bleiben w erden,
w eil das gesauerte Wasser den Kohlenstoff des kohlen- stoflhaltigen Stahles schwerer bloBlegte"1). —
B elaiew schreibt a. a. O. S. 225: „ N o u s a v o n s
y u q u e B r ć a n t n ’ć t a i t p a s t r e s l o i n a u s s i d e
l a m ć t a l l o g r a p h i e m i c r o s c o p iq u e “ , und einige Zeilen w eiter: „ B r ć a n t l ’a v a i t f a i t q u e l q u e f o i s en e m p l o y a n t l a l o u p e . D e l i il n ’y a qu’un pas au m icroscope.11
D iesen S chritt von der Lupę zum Mikroskop hat aber nicht Brćant gem acht, das hatte sehon viel friiher dessen groBer Landsmann R ć a u m u r besorgt, was aber H auptm ann B elaiew nicht zu w issen scheint.
N a c h Rćaum ur haben, w ic wir im Vorhergehenden gesehen haben, sich viele Forscher dieses H ilfsm ittels bei ihren Eisenuntcrsuchungen bedient. —
W enden wir uns. nunmehr den Arbeiten des R ussen P a u l A n n o s o w zu.
Zu der Zeit etw a, ais Brćant in Frankreich den D am aszenerstahl studierte, bcschaftigte sich General Annosow in RuBland m it dcm gleichen Gegcnstand.
Er war Leiter der H iittenw erke zu S latou st, im Ural, und begann ais solcher seine U ntersuchungen im Jahre 1828; er beendigte sie im Jahre 1837. D ic Yeroffentlichung erfolgte erst 1841 im russischen Bergjournal und 1843 im L ’Annuaire franęais.
B elaiew , der uns das alles ausfiihrlich m itteilt, iiber- sielit dabei aber das eine, daB nam lieh aueh An
nosow seinen „prćcurseur“ hatte, und zwar in der Person des deutschen Hofrates A. F. A. v . E v e r s - m a n n 1) , der v o r Annosow D irektor der beriihm ten Gewehrfabrik zu S latou st war2). In einem Schreiben d irt sind, sehr niitzlich. Sie besteht nach der Bekannt- machung des vormaligen Wolilfahrtsausschusses in Paris, im Folgenden:
Wenn m an einen Tropfen SalpetorsiŁuro auf eine Klingę von poliertem E is o n fallen laBt, und nach einigen Minuten Wasser darauf gieBt, so nim mt dieses dio Saure und alles Aufgelosto weg, und es bleibt ein bloBer, w eiB er o d o r e i s e n f a r b i g e r F le c k zuriick. W ird abor dieser Vorsuch auf einer Klingo von polirtom S t a h l gemacht, so greift die Saure zwar aueh dio Eisentoile an, sie wirkt aber nioht auf die Kohlo des Stahls, und dieso setzt sich wahrend dor Auflosung ab, so daB ein s o h w a r z o r F le o k zuriickbleibt, den das Wasser nicht weg nim mt, und der sehr lange dauert, weil er fest m it dem Stahle zusammen- h angt.“
ł ) Eino bessero Ueborsetzung dieser Stolle brachte im Jahro 1911 dio Zeitschrift „Metallurgio“ auf S. 455/6.
Vgl. aueh St. u. E. 1912, 18. Jan., S. 114/5.
2) A u g u s t F r i e d r i o h A le s a n d o r v o n E v o rs - m a n n , goboren am 8. Okt. 1759 zu Brachwitz bei H.illo a. d. Saale, gestorben am 29. Okt. 1837 zu Borlin. E r stu d ierte in Borlin Chemie, bcgleiteto 1780 den Minister v. Heinitz auf einer Studienreise nach Westfalen, erhielt 1781 den Titel eines Bergkommissars m it dom Auftrage, dio Fabriken und Bergworko der Grafsohaft Mark zu bereisen. Nach Riickkehr von einer bergmannischen Reise dureh England und Schottland im November 1784 w urde or ais B eigrat, K riegssteuorrat und Fabriken- kommissar der Grafschaft M aik angestellt. Nach der unglucklichen Schlacht von Jen a (1806), die aueh seino T atigkeit gehommt hatte, lehnte er das Anerbleten einor Dienstloistung in dem von Napoleon geschaffenon GroB- herzogtum Borg ab, nahm dagegen oine Berufung nach RuBland an, wo or zuerst Berg- und Hiittenw erke im
Eversm anns aus S t. Petersburg vom 1. Mai 18181) heiBt es: „E s ist eine eigene, meines W issens nacli wenig angew endete A rt, Stah l und Eisen zu unter- suchen, w enn d ie g e s c h l i f f e n e O b e r f la c h e p o l i e r t und sie dann dcm A n g r if f e in e r S a u r e ausgesetzt wird. D ic G eschafte der Gewehrfabrik zu S latou st gaben mir dazu óftere G elegenheit, be
sonders beim Ausziehen der D am as-B lum e und bei der D ekoration der Klingen m it oder ohne Gold.
Man stoBt auf s o n d e r b a r e E r s c h e i n u n g e n in d e r T e x t u r d e s E i s e n s u n d b e s o n d e r s d e s S t a h l s , von denen ich einige vorlege . . . “ „W enn m an den D a m a s - S t a h l v o n S l a t o u s t so w ie aueh den von dortigen Erzen bereiteten gewohnlichen S tah l schm ilzt, poliert 'und die Oberflache dem An
griff einer Saure aussetzt, so erscheinen in dem dureh die Siiure m att gewordenen Grunde helle Stellen, die den Glanz der friihcren Politur vollkom m en bei- behalten haben, um so viel ais die Siiure die Ober
flache des S tahls angegriffen hat, hoher ais diese sind, m ithin von der Saure gar nicht haben ange
griffen w erden konnen. D iese S tellen sind mehrenteils rund, u. z. zirkelrund, w eniger ungleich rund, seltener linienformig gedehnt, von der GroBe einer N adel- spitze bis zur GroBe eines 5 Kopeken Silber-Stiickes.
Sow eit sie bisher b cach tet sind, haben sie folgende E igenschaften:
a) Sie haben eine dem antartige Hiirte, denn aueh die b este Feile bricht darauf aus.
b) Sie werden von Schw efelsaure und Salzsiiure nicht angegriffen, so w enig im konzentrierten ais ver- dunnten aueh nicht im erwarm ten Zustande der Siiure.
c) Sie nehmen in der S tu fe der Tem peratur- erhćihung eine vom Stah l sehr verschiedene Farben- folge an. D enn in einer so niedrigen Tem peratur, w o der S tah l sich noch lange nich t farbt, haben sie sehon ein pnichtiges B lau, dessen Glanz jenes Stahl- blau iibertrifft; w enn der S tah l beginnt blau anzu- laufen, so prangen sie m it einer smaragdgriinen Farbę, und ist der S tah l vollkom m en blau, so nehmen sie die Farbę des m etallischen Goldes an . . . "
General Annosow hat also nur d a s w e i t e r a u s g e b a u t , w as unser Landsmann Eversm ann in S latou st begonnen; daB Annosow sich 1831 bei seinen U ntersuchungen des M ik r o s k o p s bediente, ist nach dem Stand der damaligen W issenschaft gar nicht zu verwundern. E s ist daher durchaus unzutreffend, w enn B e l a i e w in seiner w iederholt angezogenen U ral leitoto und dann im Auftrage von K aiscr Aloxandor die noch houto bestehende W a f f o n f a b r i k z u S l a t o u s t orrichtete, fiir welcho or deutscho A rbeiter aus Solingen, Remscheid und K lingenthal heranzog. E r schicd 1818 aus dem russischen Diensto und verIebto dio letzten Ja h re seines Lebens in Berlin ais Privatm ann. Das bekanntesto seiner Werko ist dio „U cbersicht der Eisen- und Stahlerzeugung auf Wasserwcrken in den Landem zwischon der Lahn und Lippo“, D ortm und 1804/5. (All
gemeine Deutscho Biographio, Leipzig 1877, 6. Bd., S. 437/8.)
1) Veroffentlicht in Dr. Alexander Nicolaus Schorers Allgemeinen nordischen Annalen dor Chemio, III. Band, S t. Petersburg 1820, S. 124.
1164 Stabl und Eisen. Lose Blalter aus der Geschichte des Eisens. 37. Jahrg. Nr. 61.
Arbeit auf S. 226 schreibt: „Mais le tem ps n ’ćtait pas encore propiee aux ćtudes si scientificjues, si m od em es,p ou r ainsi dire et a p r e s l a m o r t d A n n o - s o w o n o u b l i e l a m i c r o s c o p ie . A Z latooust, le souvenir meme de ses ćtudes s’efface et nous devons attendre Fan 1864 pour nous approclier une troisiem e fois du m icroscope et, cette fois, dćfinitivem ent.“
„Nous vcnons de parler des reeherehes franęaises, des reeherehes russes; il nous reste encore un troisieme pays de la triple entente, c’est rA ngleterre."
„E n effet, c ’est un Anglais a qui nous devons dćsonnąis 1’introduction de 1’usage du m icroscope dans nos ćtudes m ćtallographiques, c ’est S o r b y .“ —
So w eit B elalew . N ach seiner D arstellung hiitte also zw ischen Annosow (1831) und Sorby (1864) eine ungeheure abgrundtiefe Leere auf dem ganzen Ge
biete der M etallographie geherrscht; das ist aber grundfalsch! W ie bei jeder W issenschaft, so m achte sich auch hier ein s t a n d i g e s s c h r i t t w e i s e s W e i t e r s c h r e i t e n bem erkbar; m an muB sich nur Zeit und Miilie nicht verdrieBen lassen, sic auf ihren entlegenen und oft recht verworrenen P faden zu v e r fo lg e n !
Im Jaliro 1828 beschrieb N o g g e r a t h cin S tiic k k r i s t a l l i s i c r t e s E i s e n von G leiw itz, das beim Ausbrechen des G estelles eines Hochofens erhalten wurde1). — D as „Magazin der neuesten Erfindungen, E ntdeckungen“ (N eueste Folgę), Leipzig 1 8 3 G2) bcrichtete iiber die U ntersuehungen des Technologen, Professor L o u is S e b a s t i a n L e N o r m a m i. Es lieiBt dort: „Der Erfinder erkaim te bei seinen Unter- suehungen, daB aller S tah l, w eicher im H andel vor- kiime, einen zu groBen Teil K ohle enthiclte; er er- kannte die groBte Quantitilt; es w urde ihm nun leicht, w elches Y erhaltnis das vprzuglicherc ware.
Er vcrsuchte Yerbindiuigen von S ta lli m it verschiede- nen M etallen, Silber, Gold, P latin usw. nach den verschiedenen von Sehriftstellern angegebenen Ver- hiiltnissen, aber v e r m i t t c l s d e s M ie r o s c o p s er- kannt er bald, daB sich der S tah l m it keinem M etalle verbindet; es legen sich dieselben m it iiuBerst kleinen M oleciilcn zw ischen dic M oleciile des Stahls, und bei dem Scharfen der Schneide bem erkt m an m it d er L o u p e genau eine Menge von Streifen des hinzu- gefiigten M etalles, wodurch der Gegenstand das Ansehn einer Stahlsage m it groBen Zahnen erhiilt.“
Zu erwiilmen ist hier ferner noch ein A ufsatz vom Maschinendirektor B r e n d e l in Freiberg iiber die
„Priifung des rohen und verarbeiteten Stabeisens nach Dr. Meyer" im Polytechnischen C entralblatt I. Band, Leipzig 1 8 4 1 , S. 410 (aus dem Jahrbuch f. d. Berg- u. H uttenm ann 1841).
A uch die U n t e r s u c h u n g d e s M e t e o r e i s e n s hat in den folgenden Jahren w eitere F ortschritte gem acht Ich nenne, um nicht zu w eitschw eifig zu w erden, nur eine Arbeit von Bergrat W . H a i -
*) H e in r i c h L e n g : Jahrbuch der ncusten und wichtigsten Erfindungen und Entdeckungen, 4. Band, Jhnenau 1828, S. 330.
J) Band 3. H eft 4, S. 183.
d i n g e r 1) „Ueber das Meteoreisen von Braunau“ 2) , ferner die Untersuehungen von E . F. G lo c k n e r :
„U eber die k r i s t a l l i n i s c h e S t r ule t u r d e s E i s e n s 1'3).
E s heiBt dort u. a.: „E ine octaedrische Struktur des Eisens ist also durch direkte B eobachtim gen nicht zu erweisen. D agegen hat m an schon liingst bei dem durch kiinstliche Schm elzung dargestcllten Eisen unter gcw issen U m stiinden eine b l i i t t r i g e S t r u k t u r parallel den Flachen des W iirfels beobachtet.
D ieses ist der F ali bei dem durch den FrischprozeB gereinigten E isen, beim sogcnannten S t a b e i s e n , und zwar ebensowohl ohne w eitere Behandlung, ais auch, und vorziiglich, w enn es zuvor eine geraum e Zeit der G l u h h i t z e ausgesetzt und dadurch w eicli gew orden ist. H ieraus konnte m an schon m it groBter W ahrscHeinlichkeit schlieBen, daB au ch das g e - d i e g e n e E i s e n eine kristallinische Struktur parallel den W iirfelflachen besitzen werde."
Bei vielen M eteorcisenuntersucliungen aus jener Zeit w urde, w ie w ir schon geschcn haben, auch auf das G efuge des k u n s t l i c h e n E i s e n s B ezug genom m en und um gekehrt. Sehr lehrreich ist in dieser H insicht eine w eitere Arbeit von W. H a i d in g e r in W ien: „Bem erkungen iiber die zuw eilen im gcschm eidigen E isen entstandene kri
stallinische Struktur, yerglichen m it jener des Meteor
eisens"'1). Er geh t aus von der dem W urfel entspre- chenden Teilbarkeit des M eteoreisens von Braunau und yón einer nacli W urfeln spaltbaren E isen p latte, die wahrend einer ganzen Schm elzperiode unter der Hast eines H ochofens einer hohen Tem peratur aus
g esetzt gew esen war. Er fiihrt dann fort:
„Ich verdanke Herrn Dr. M. A. F. P r e s t e l 5) in E m den eine liochst interessante M itteilung iiber ein Vorkonimcn der oben bezeichnetcn Art. Eine ais R oststab auf einem D am pfscliiffe, durch mehrere Jalire Jieftiger Ilitz c ausgesetzt gew esene, einen Zoll dicke E isenstangc war briichig gew orden und h a tte eine deutlich k r i s t a l l i n i s c h e S t r u k t u r angenom - m en, so daB die einzelnen Individuen bis zu vier Linieli Durclunesscr erhielten, und zwar m it um so groBeren einzelnen K ristallteilen oder Individuen, je niilier die S tellen am Feuerraum e lagen. Herr Dr. P restel untersuchte nun einen S ch n itt niilier, p o l i e r t e u n d i i t z t e d ie F l a c h ę , und fand, daB sich deutliche Linien zeigen, die nam entlich an die- jenigen erinnern, w elche Herr N c u m a n n so genau an dem M eteoreisen von Braunau beschriebcn. Er bringt diese nun in eine P arallelc und s te llt die Frage auf, ob m an denn nun dic W i d m a n n s t i i t t e n -
x) W ilh e lm v. H a i d i n g e r , gehoren am 5. F ebruar 1705 zu Wien, w ar D irektor der k. k. gcolcgisclien Reiclis- an stalt daselbst, gest. 19. M aiz 1871.
2) Poggendorffs Annalen der Physik und Chemie, 72. B and, 1847, S. 580/2.
3) Poggendorffs Annalen, 73. Band, 1848, S. 332/6.
4) Sitzungsberiehte der Mathematiseh-NatunWssen- schaftlichen Klasso der Kaiseriiehen Akademie d e r Wis^enschaftcn, 15. Band, Wien 1855, S. 354/7.
6) M. A. F r. P r e s t e l , geboren 1809 zu G ottingen, w ar Oberlehrer der M athem atik und Naturw issenschaftcn am Gymnasium zu Emden,
K m t i r u
Kutdrti,
A bbildung 10.
Gefiigo eines verbrannten Rostatabos nach Haidinger (1855).
W m m m m r n
H i
Uruuiiau
Abbildung 17. Gefiigo des Meteoreiscns von Brauna u (1855). [Selbstdruck.]
S l H b c U P n ( l . ; i n j M ‘n s c ł i t i i l f ) ,
, STAH L UND E iS E N “ 1917, Nr. 51. J a f e | 3 0 .
O t t o Y o g e l : Lose Blatter aus der G e sch ich te des Eisens.
Abbildung 1S. Gefiige eines frisch geBchmiedeten Stabeiaena (1855).
Abbildung 21.
Durch sehr scliwache A etzung des Dalkencisens henrorgebrachte Lcistchen, welche mat ter sind und du n k ler erscheinen ais d er y ertiefte Grund.
Llncare YergroCerung: 120.
Abbildung- 2 i bis 24.
M ikrophotographien von Tschcrm ak in W ien 1371.
Abbildung 23.
Durch stUrkeres Aetzen des Balkeneisen*
entstandene G rubchen bei 200m aliger YergroBerung.
Abbildung 24.
Eine Stelle, an w eleher die U nterbrechung des Fulleisens durch eine Troilitlam clle u n d die Zw iscbenlagerung yon Balkeneisen zwischen
dem Troilit und dem Fullelsen zu sehen ist. YergrOCerung 25.
Abbildung 22.
Dieselbcn Leistchen und Taenitleistchen bei 50m aliger-V crgr6Bcrung. Die F e ld e r im In n e m des Taenitea w erden von einem System d er era teren
Leistehen durchsetzt.
20. Dezember 1917. Lose Blatter aus der Geschichte des Eisens. Stahl und Eison. 1105 s c h e n F ig u r c n dennoch immer noch ais Kriterien
von Meteoreisen auf fiihren durfe. Herr Dr. Prestel sandte spiiter Muster desselben E isenstabes ein; sie w urden geschliffen, p oliert, von Herrn K a r l R i t t e r v . H a u e r in dem Laboratorium der k. k. Geologischen R eichsanstalt geiitzt, und in der k. k. Hof- und S taats- druckerei stereotypiert, so w ie sie hier vorliegen (Abb. 16 a u f Tafel 30). Fig. 1 zeigt das mehr Kristalli- nische aus dem starker erhitzten Teile des Stabes, Fig. 2 aus dem von dem M ittelpunkte der E rhitzung w eiter entfernten Teile desselben. Man konnte viel- leieh t zweckmaBig das W ort au totyp fiir dergleichen Abdriicke anw enden, die w ohl ebenfalls m it unter dem neueren Ausdrueke »N aturselbstdruck« be- griffen sind, aber doch nur solche Methode voraus- setzen, die aueh frtiher sehon Anwendung fanden."
„D ie von Herrn N eum ann studierten Zwillingslinien stim m en zwar genau m it den Linien in Herrn Dr. P restels Eisen iiberein, allein sie unterscheiden sich doch in der T at von denjenigen Erscheinungen, w elche man bis je tz t W idm annstattensche Figurcn
im eigentlichen Sinne zu nennen pflegt.“
Abb. 17 zeigt das G efiige des M eteoreisens von Braunau im Selbstdruck. „D ie A bdriicke des reinen kristallinischen Eisens von Herrn Dr. P restel zeigen Linien genau von derselben Art, aber je zw ei be- nachbarte Partien von Linien haben keine Beziehun- gen zueinander. Sie zeigen gegen Licht gehalten abw echselnd glcichzeitige Spiegelung, indem sie aueh w ie die M eteoreisen von B ohum ilitz, Bahia, T oluca den so sehonen K ristalldam ast — moirć m etallique, w enn er m it M ctallglanz verbunden ist — hervorbringen, aber jede Spur von zw illings- artiger Anordnung feh lt in den benachbarten Teilen, w elche so auffallend in dem Zwillingsdam ast gerade dieser Eisem nassen von Bahia, T oluca, Bohum ilitz hervortreten. Zur V ergleichung wird in Abb. 18 noch ein A bdruek von einem nach der D iagonale geschnittenen Stabe von frischgeschm iedetem S t a n - g e n e i s e n beigefiigt. Er zeigt eine Faserstruktur, im Liingen- und Querschnitte.“ —
Zu den eifrigsten Meteoritenforschern jener Zeit gehorte K a r l L u d w ig F r e ih e r r v o n R e i c h e n - b a c h 1); von 1856 bis 1865 hat er allein 28 A ufsatze dariiber in Poggendorffs Annalen veriiffentlicht.
F r i e d r i c h B e n v c r t h sagte in einem am 7. April 1913 gehaltenen Yortrag-) von ihm : „W as Reichen- bach an dem M eteoreisen gesehen und beschrieben hat, ist denn aucli zum Gem eingut der M eteoriten- kunde gew orden.11 „Seine Beschreibung der Wid- m annstattenschen Figuren kniipft an daś E isen im P allasit an, w eil er hier die E n t s t e h u n g d e s E is e n - g e f i i g e s m it einem ahnlichen irdischen Gebilde, dem A chat, in Vergleich stellen kann. Er findet also im Pallaseisen d r e i A u f l a g e r u n g s s c h i c h t e n , die
1) Geboren am 12. Febr. 178S zu S tu ttg a rt, wo sein V atcr das A mt eines Stadtbibliothekars und Archivars bekleidete, gestorben am 19. Jan. 1869 zu Leipzig.
s) Tschermaks Mineralogisehe und Petrographiseho Mitteilungen. 32. Bd. Wien 1913. H eft 1 u. 2.
U . „
alle drei aus m etallischem Eisen m it N ickel und Kobalt bestehen. Zimiichst dem 01ivin liegt das liehtgraue Eisen, dann folgt eine papierdunne Schicht isabellfarbigen1) Eisens, und dic dritte dunkelgraue Eisenverbindim g f iillt den iibrigen B aum , der inner
halb der beiden ersten ubriggeblicben ist. D ie drei Eisenverbindungen werden in derselben R eihenfolge noch heute m it den ihnen von R eichenbaeh gegebenen N ąm en bezcichnet: B a l k e n e i s e n oder K a m a z i t , B a n d e i s e n oder T a e n i t und F i i l l e i s e n oder P l e s s i t . A lle drei zusam m en bilden R e i c h e n b a c h s T r ia s der W idm annstattenschen M eteoreisengruppe.“
Abb. 19 wird dies deutlicher m achen2). Sie zeigt in
Abbildung 19. Reichenbachsche Trias.
ihren liellen Teilen das liehtgraue E isen ; in ihren punktierten S tellen das dunkelgraue E isen; die sam tlichen Linien entsprechen den feinen Fiiden isabellfarbigen Eisens. —
D ies war etw a der Stand der M ćtallographie, ais der Englander H . C. S o r b y m it seinen A rbeiten a u f der Bildflache ersehien. D ie erste derselben stam m t m eines W issens vom 7. Juni 1864 und ist b etitelt:
„On th e M icroscopical S tructure of M eteorites".
Sie ersehien in den „Proccedings of th e R oyal S o ciety of London“3). E s heiBt darin: „Sonie of th e m inerals in m eteorites, usually considered to be th e sam e as those in volcanic rocks, have y e t v ery characteristic differences in structure (Stannern), w hich I shall describe at greater lengtli 011 a futurę occasion.
I w i l l t l i e n a l s o g i v c a f u l i a c c o u n t o f t h e m i c r o s c o p i c a l s t r u c t u r e o f m e t e o r i c ir o n a s c o m p a r e d w i t h t h a t p r o d u c e d b y v a r i o u s a r t i f i c a l p r o c e s s e s , show ing th a t under certain conditions th e la tte r m ay be obtaincd so as to re- sem ble very closely soine yarieties of m eteoric origin (N ew stead c tc .).“
D inglers Polyteclm isches Journal4) brachte im folgenden Jahre (1865) nachstehende kurze N otiz
So genannt naeh der spanisohen Prinzcssin Isabelle, dio gelobt hatte, ih r Hemd nicht eher zu wechseln, bis ihr Gemahl, Erzherzog Albrecht von Oesterreich (1601), das belagerto Ostendo eingenoramen hatte. Sie trug es drei Jah re lang!
2) N ach F r e i h e r r v o n R e ic h e n b a c li: Ueber das innero Gefuge der naheren Bestandteile des Meteoreisens.
(Poggendorffs Annalen der Physik und Chemio, 4. Reihe, 24. Band, Leipzig 1861, S. 105.)
3) Band 13, London 1864, S. 333 ff.
•) 178. Band, 1S65, S. 469.
155
11(56 Stalli und Eisen. Lose. Blatter ans der Geschichte des Eisens. 37. Jahrg. Nr. 51.
Abbildung 20. Meteoreisen aus der Wiiste Atacam a.
Naeh Tschermak. 1871.
Die Schnittfl&che ist ein e r H exaedertlachc n ahezu parallel. Aufler den 'W idm annstattensohen Figuren erk en n t m an aueh die Abdrtickc d er T roilit-
lam elien, w elche den Ilesa^dorflachen parallel fln g elag ert sind.
Y on weiteren Arbeiten Sorbys nenne ich hier einstw eilen nur die folgenden:
„On a N ew Metkod of Illustrating the Structure of Various Kinds of S teel by N aturę Printing11 (Sheffield Literary and Philosophieal S ociety, Febr. 1864).
„On Microscopical Photographs of Various K inds of Iron and S teel11 (British Ass. R eport, 1864, II, S. 189).
„On th e M icroscopical Structure of M eteorites and Meteoric Iron11 (British Ass.
R eport, 1865, I, S. 139).
„On th e M icroscopical Structure of Iron and S te e l11 (Dr. Lionel B eale’s „How to W ork w ith th e Microscope11, 4. A ufl., 1868, S. 181/3). —
H atten sich die alteren M etcoritenfor- scher mehr auf das Studium der a l l g e - m e i n e n E r s c h e i n u n g e n bescluankt, so gingen ilire N achfolger m it ihren U nter
suchungen naturgemaB immer w eiter und w eiter auf E i n z e l h e i t e n d er G e f iig e - b il d e r ein. So heiBt es z. B. in einem Bericht von G u s t a v T s c h e r m a k uber ein „Meteoreisen aus der W iiste A tacam a1) (Abb. 20): |„D as geiitzte B a l k e n e i s e n zeigt unter dem Mikroskop so v i e l e E i n z e l h e i t e n 2) , daB es schwer wird, die
aus dem „Q uartcrly Journal of Science11:
„ S o r b y , u b e r S t r u c t u r v o n E i s e n u n d S t a h l . Polierte, m it schw achen Sauren geiitzte und m it H ilfc des Mikroskops in den D etails vervollstiindigte Flachen wur
den photographiert. E s zeigte M e t e o r e i s e n eine auBerst kristallinische Struk
tu r; g r a u e s R o h e i s e n , Graphitkristalle, auf der buntscheckigen Oberfliiche des M etalles losgelost; F e i n e i s e n , langc Li-
nien harter M etallteile sind zu Zonen Abbildung 25. Abbildung 26.
geordnet; W a lz e i s e n zeigt sich im Ge- Stabeisen m it 0,9Q % C. Stabeisen m it 1,28 o/0 C.
gensatz zu Luppeneisen frei von Schlacke und von eigentiim licher T extur, wahrend s c h w e d i s c h e s E i s e n sich dem Stahl nahert; Z e m e n t s t a h l laBt deutlich den Yorgang des Zementierens erkennen; G u B s t a h l , gleichform ige Anordnung der Kri
stalle.11 -
1) Vorgelegt in der Sitzung der Mathema- tisch-Naturwissenschaftlichcn Klasse am 3. Eebr.
1871. Denksohrifton der Kaisorliehen A ka
demio d,er Wissensehaften. 31. Band, Wien 1872, S. 190.
2) „D as Balkeneisen“ , sagte sohon von Roiohenbaoh (a. a. O. S. 130) „zeigt sich in vielon Meteoriten und besitzt mutmaBlich in allon eine feine U nterteilung zum Kornigen.
F a st m i k r o s k o p i s e h fo in o L in ie n und Schnittflachen durchziehen notzartig den gan
zen Korper, ja einige beginnon schon in der Richtung dieser Zertoilung sieh zu losen und in Eisengrus zu zerfallen.".
Abbildung 27.
FluBeisen im naturliohen Zustand. Querschnitt.
Abbildung 28.
Dasselbo Eisen wie Abb. 27, aber zementiert.
Abbildung 25—28. N aturselbstdrucke naoh Sorby 1887.
