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ciren. Da das Wasser bei der Fortbewegung in schräger Richtung S gegen das Schiff fällt, so hat die hintere Rolle a keinen größeren Druck als die vordere b. Die erstere erhält die Hälfte des Stromdrucks auf ab und den Stromdruck auf ac, während die Rolle b neben dem halben Stromdruck auf ab noch denjenigen auf die Kopffläche bd aufzunehmen hat. Bei der Anfahrt werden die Rollen a und b durch den Steuerhaspel so weit nach rückwärts geschoben, daß sie symmetrisch zur Schiffsmitte e stehen. Bei der Rückfahrt wird, sobald das Schiff in den Strom tritt, die Rolle a nach dem Punkte c gefahren, die Rolle b gleichzeitig nach dem Punkte f, wodurch die Ponte in die symmetrisch schräge Lage zum Drahtseil kommt. Die Ponte kann so entsprechend der Fahrgeschwindigkeit zwischen gewissen Grenzen gegen den Strom gesteuert werden. Es bietet dies einen großen Vortheil gegenüber der steiffahrenden und unbeweglichen Ponte, welcher Vortheil noch ganz besonders sich bei Eisgang bemerklich machen wird.

12. Kosten und Leistungsfähigkeit.

Die Kosten der Trajectanstalt bei Rheinhausen sind für die mechanische Einrichtung einer Fahrstraße zu 70,000 Thlrn.

berechnet. Dieser Preis würde sich nach den jezt gemachten Erfahrungen wol auf 60,000 Thlr. und weniger ermäßigen laffen. Hierzu kommen noch die Erdarbeiten zur Herstellung der geneigten Ebenen, welche nach der Uferbeschaffenheit höher oder geringer ausfallen werden. Bei natürlich flachen Ufern könnten dieselben Null werden. Da eine Ponte in zwei Stunden immer drei Hin- und Herfahrten machen kann, so sind in 12 Tagesstunden bei Ponten mit durchschnittlich je 7 Waggons immer 126, bei Ponten mit durchschnittlich 9 Waggons immer 162 Wagen mit einer Fahrstraße hinund ebensoviel herzuschaffen. Bei starkem Betrieb kann mit Hinzutritt der Nachtstunden das Doppelte befördert werden. Die Trajectanstalt bei Rheinhausen kann demnach, wenn nur drei Fahrstraßen in Betrieb sind, im äußersten Falle täglich ca. 850 Wagen hin- und ebenso viel herbefördern.

Bei schwach fließenden oder stehenden Gewässern von großer Breitenausdehnung wird natürlich die Anlage und der Betrieb ein weit vortheilhafterer, da einmal die Kosten der Einrichtung sich fast nicht vergrößern, andererseits die Kosten für die Beförderung eines Waggons sich auf eine größere Meilenzahl vertheilen.

Ueber Röstung schwefelhaltiger Erze nebst Beschreibung eines neuen Röstofens von Robert Hasenclever und Wilhelm Helbig.

Von Robert Hasenclever.

(Hierzu Blatt 8.)

Die Röstösen, welche zur Entschwefelung der Erze dienen. sollen, müssen je nach ihrer Bestimmung verschieden construirt sein. Wir haben nämlich drei verschiedene Zwecke der Röstung zu unterscheiden; entweder handelt es sich um die Herstellung von Metalloryden zu metallurgischen Zwecken, ohne die resultirenden Gase zu berücksichtigen, oder nur um die Verwendung des Schwefels ohne besonderen Werth auf die Metalloryde zu legen oder endlich um eine Röstung, bei welcher sowol die Metalleryde, als auch der Schwefel der Industrie dienen sollen.

Wenn Schwefelerze nur zu metallurgischen Zwecken abgeröstet werden, so ist natürlich die Zusammenschung der entweichenden Gafe ganz gleichgültig. Man bedient sich dann gewöhnlicher Flammöfen mit einfacher Sohle, oder um Raum und Kohlen zu sparen, mit zwei Sohlen übereinander, und läßt die entweichende schweflige Säure mit den Feuerungsgasen durch die Kamine entweichen. Doch werden auch solche Gase zuweilen benugt, z. B. auf der Sternerhütte bei Linz a. Rh. (Wagner's Jahresbericht" 2c. 1864) und in Belgien auf den Werken der Herren de Laminne. Da das Verfahren an lehtgenanntem Orte weniger bekannt sein dürfte, so möge hier eine kurze Beschreibung folgen.

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Die abgehenden Gase von vier Blenderöstöfen treten in Canäle aus Alaunschiefer, welche sich in vielfachen Windungen an einem mehrere hundert Fuß hohen Bergabhang hinaufziehen. Die Canäle sind ca. 200m lang, 110 Centimeter hoch und 80 Centimeter breit, und münden in keinen Kamin. Oberhalb und seitlich der Canäle wird losgehackter Alaunschiefer

XIV.

in 2m hohen Schichten angehäuft. Die Absorption des Gases ist vollständig und kein.Geruch von schwefliger Säure wahrnehmbar. Nach jahrelanger Berührung mit den Gasen hält man den Alaunschiefer für hinreichend aufgeschlossen, hackt aus den alten Bauten ca. 38 Cubikmeter pro Tag los und bringt dann die Massen in eine Auslaugerei. Die Laugen werden entweder auf schwefelsaure Thonerde verarbeitet oder unter Hinzufügung von schwefelfaurem Ammoniak cingedampft, aus welcher Lösung dann der Alaun herausfrystallisirt. Die tägliche Production beträgt ca. 1000 Kilogrm. schwefelsaure Thonerde und 5000 Kilogrm. Alaun. Die Anlagen sind sehr schön und großartig, und die Benuzung der schwefligen Säure zu den oben beschriebenen Fabricationen ist eine sehr zweckmäßige, aber natürlich eine rein locale, da der Alaunschiefer nur wenig verbreitet ist. Die Röstung der Erze wird durch diese Verwendung der schwefligen Säure durchaus nicht beeinträchtigt, und die Zusammensetzung der Röstgase übt keinen nachtheiligen Einfluß auf die Fabrication aus.

Bei anderweitigen Benußungen der aus den Röstöfen entweichenden Gase muß man deren Zusammensetzung eine besondere Aufmerksamkeit schenken, und besonders, wenn dieselben zur Schwefel- oder Schwefelsäurefabrication verwendet werden sollen.

Um Schwefel zu fabriciren, leitet man schweflige Säure über glühenden Coks. Es erhellt leicht, daß bei armen Gasen der Schwefel sehr theuer kommen muß. So enthalten beispielsweise die Gase aus einem Blenderöstofen nur bis 1 Volumprocent schweflige Säure, außerdem Kohlensäure und

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einen großen Ueberschuß an atmosphärischer Luft. Der Aufwand von Coks und Kohlen bei der Darstellung von Schwefel mit solchen Gasen hat sich auch als enorm groß herausgestellt. Der überschüssige Sauerstoff oxydirt den glühenden Coks zu Kohlensäure, und die Kohlensäure der Verbrennungsgase wird zu Kohlenorydgas reducirt. Verschiedene in England ausgeführte Versuche, diese Schwefelfabrication aus solchen Röstgasen vorzunehmen, mußten aufgegeben werden. Aber auch mit concentrirten Gasen bis zu 10 Volumprocent schwefliger Säure ist eine vortheilhafte fabrikmäßige Darstellung von Schwefel noch nicht gelungen. Es wird auch da noch ein zu beträchtlicher Ueberschuß von Luft auf Kosten von Cofs in Kohlensäure verwandelt; dann sind Kohlen erforderlich, um die Cofs glühend zu erhalten, der sich bildende Schwefel ist sehr fein zertheilt und daher schwer aufzufangen, und was das Schlimmste zu sein scheint, es entsteht bei diesem Proceß Kohlenoxysulfid (C, S u. O), welches das Ausbringen sehr beeinträchtigt.

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Wir wenden uns nun zu dem anderen Producte, welches die Röstgase liefern können, zur Schwefelsäure. Die Schwefelsäure entsteht bekanntlich, wenn schweflige Säure mit Salpetersäure, Luft und Wasserdampf in bleierne Kammern geleitet wird, sie sammelt sich dort als verdünnte Schwefelsäure von 50° B. 1,5 specifisches Gewicht. 1,5 specifisches Gewicht. Betrachtet man den Gang der Schwefelsäurefabrication genauer, so wird man leicht einsehen, daß die Construction der Defen, welche die schweflige Säure liefern sollen, von der größten Wichtigkeit ist. Wenn 100 Kilogrm. Schwefel zu schwefliger Säure verbrennen, so sind 100 Kilogrm. Sauerstoff (0) nöthig, dann weitere 50 Kilogrm. Sauerstoff, um Schwefelsäure zu bilden. Würden diese 50 Kilogrm. Sauerstoff nur vom Salpeter geliefert, so wären dazu 186 Kilogrm. Salpeter nöthig. In der Praxis sind aber nur 7 Kilogrm. erforderlich. Der Chemiker kann wol im Laboratorium die schweflige Säure mit Salpetersäure oxydiren, der Industrielle aber darf dies aus ökonomischen Rücksichten nicht thun. Er muß, wenn auch indirect, mit Luft orydiren und sich solche Gase verschaffen, bei welchen er nur ein Minimum von Salpeter braucht. Der Proceß in den Bleikammern beginnt damit, daß bei Gegenwart von Wasserdampf aus

3 SO2+NO53 SO3+ NO2 entstehen, dann folgen folgende Reactionen

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x HO+ SO2 + NO3 = SO3 x HO + NO2 u. s. f. Aus diesen theoretischen Formeln lassen sich für die Praxis wichtige Folgerungen ziehen:

1. Damit die Oxydation von Stickorydgas zu salpetriger Säure sich beim Durchgang der Gase oft wiederholen kann, giebt man den Bleikammern eine lang gestreckte Form.

2. Die Gase dürfen nicht zu reich an schwefliger Säure sein, da sonst Luft zur Regeneration von Stickorydgas fehlen würde.

3. Die Gase dürfen aber auch nicht zu arm an schwefliger Säure sein, da sonst im Verhältniß zu guten Gasen bei gleichem Kammervolumen und gleicher Geschwindigkeit der Gase nur wenig Schwefelsäure mit großem Salpeteraufwande gebildet würde.

Zum Beweise denke man sich in einem Falle reiche und im zweiten Falle arme Kammergase bei gleicher Geschwindigkeit die gleich großen Raumabschnitte ABC 2c. einer Bleikammer durchstreichen, so muß in beiden Fällen eine gewisse Concentration von salpetriger Säure im Gasgemenge vorhanden sein, da sonst die Schwefelsäurebildung zu unvollständig erfolgen würde. Im ersten Falle mögen die Gase 9, im zweiten 2 Volumprocente schweflige Säure enthalten. Es bilden sich also im ersten Falle im Raum A 9 Theile Schwefelsäure, während im zweiten in A nur 2 Theile Schwefelsäure entstehen. Auf dem Wege von A nach B haben im ersten Falle 9 Raumtheile Stickoryd Gelegenheit, sich zu regeneriren, während im zweiten nur 2 Raumtheile Stickoryd zu salpetriger Säure oxydirt werden können; 7 Raumtheile salpetriger Säure find im zweiten Falle bei dem geringen Gehalte an schwefliger Säure gar nicht reducirt worden, und geht eine Menge Gas als salpetrige Säure nuglos von A nach B; es oxydirt sich in der gleichen Zeit weniger schweflige Säure und wird seltener Stickoryd aus salpetriger Säure gebildet, daher der große Salpeterverbrauch und die geringe Productionsfähigkeit mit armen Gafen.

Der für Kammergase günstigste Gehalt an schwefliger Säure findet sich berechnet in dem neuerdings erschienenen Theile von Bolley's Technologie von Dr. Phil. Schwarzenberg. Es enthält diese Abhandlung wol das Beste, was über Schwefelsäure geschrieben ist. Schon früher hatte Gerstenhöfer in einer interessanten Arbeit Berechnungen über die Zusammensegung der Kammergase angestellt und diese in einem Manuscripte niedergelegt, welches von vielen Schwefelsäurefabricanten seiner nüßlichen Winke wegen gern benut wurde.

Es ist von der größten Wichtigkeit, sich stets durch Proben von der Concentration der Röstgase, d. h. von ihrem Gehalte an schwefliger Säure zu überzeugen. Reich hat das Verdienst, für diese Analysen eine bequeme Methode eingeführt zu haben, wie denn überhaupt die Direction der Freiberger Hütten in der Schwefelsäurefabrication viel Vortreffliches geleistet hat. So hat die Winkler'sche Arbeit in die Reactionen der Stickstoffverbindungen beim Austritt aus den Kammern Klarheit gebracht, auch die Schüttöfen find in Freiberg entstanden, und ist der Gay-Luffa c'sche Apparat in Freiberg wol zuerst am vollkommensten geführt worden.

Als die Schwefelsäurefabrication in Bleikammern begann, fing man natürlich mit den einfachsten Verhältnissen an; man verbrannte Schwefel.

Die Defen hierzu bestehen meist aus Gußplatten mit einem Steingewölbe überspannt. Die Arbeit kann sehr regelmäßig geführt werden, und gelangen constante, reiche Gase in die Bleikammer. Bei dem theueren Preise des Schwefels wurde man bald auf die Schwefelerze aufmerksam und führte dieselben auch in der richtigen Reihenfolge in die Praxis zur Fabrication von Schwefelsäure ein. Beginnend mit dem Schwefelfies, der in seiner absoluten Reinheit 53 pCt. Schwefel hat, röstete man auch den Kupferfies mit 35 pCt. Schwefel in Mansfeld und Swansea, und Zinkblende mit 33 pCt. Schwefel auf der chemischen Fabrik der Rhenania in Stolberg.

Von den gewöhnlichen Schwefelerzen ist nur der Bleis glanz noch nicht in Gebrauch genommen. Derselbe enthält in

reinem Zustande nur 13 pCt. Schwefel und in geröstetem Zustande noch 5 pCt., und findet dabei der Uebelstand Statt, daß er leicht zusammensintert.

Wichtige Aufgaben sind noch bei der Kies- und Blenderöstung zu lösen. Beim ersten Mineral werden nur die Gase benugt und die Abbrände als werthlos auf die Halde gestürzt; beim zweiten benugt man nur die Erze zur Zinkfabrication und läßt die schweflige Säure in die Luft entweichen. Die Beseitigung beider Uebelstände ist nur eine Zeitfrage.

Betrachtet man nun die verschiedenen zur Schwefelsäurefabrication dienenden Röstösen, so ist es klar, daß die Construction sich danach richten muß, ob Stückerze, Graupen oder Schlieche geröstet werden sollen. Die Stückkiese werden auf einfachen Roststäben ohne Kohlen für sich gebrannt, die frischen Stücke oben aufgegeben und die Abbrände unten ausgezogen. Bei schwelfelreichen Erzen ist die Kiesschicht niedrig (40 Centimeter), bei armen hoch (bis 60 Centimtr.). Schachtförmige Oefen (Kilns) werden besonders in England, auf dem Harz und in Freiberg angewendet. Ueber die Größe des Rostes herrscht noch kein bestimmtes Verhältniß; in deutschen Schwefelsäurefabriken brennt man pro 24 Stunden und pro Quadratmeter Rostfläche 203, 232, 217, 282, 294 und 317 Kilogrm. Schwefelkies von der Grube Sicilia in Grevenbrück bei Siegen. Die Gase haben natürlich eine sehr verschiedene Concentration und variirt auch der Salpeterverbrauch bedeutend. Das Entleeren der Stückkiesöfen geschah früher dadurch, daß die Arbeiter mit langen Haken die Abbrände unten auskraßten, sie verfielen aber hierbei leicht in den Fehler, aus hohen Schichten unausgebrannte schwefelreiche Stücke auszuziehen. Erst, seitdem drehbare Roststäbe, die aus dem Ofen hervorragen und mit einem Schlüssel bewegt werden, eingeführt sind, ist es möglich, vollständiger abzurösten und Abbrände zu liefern, die nach oberflächlicher Handscheidung nur noch zwischen 1 bis 1,5 pCt. Schwefel enthalten. Solche Abbrände mit ca. 60 pCt. Eisen und einem so geringen Schwefelgehalt können gewiß bei der Darstellung von Roheisen mit verwendet werden. Wenn man nämlich die Blackbanderze näher untersucht, wie sie in Westphalen verhüttet werden, so findet man, daß dieselben mit 2 bis 4 pCt. Schwefelgehalt vorkommen und nach der Röstung noch 1 bis 2,5 pCt. Schwefel enthalten. Die Röstung dieses Blackbands findet in großen Stücken Statt, bei denen die Luft den eingesprengten Schwefelfies gar nicht genügend orydiren kann. Wenn man solche Erze in Westphalen ohne Nachtheil auf Eisen verschmilzt, dürften doch auch guten Eisenerzen kleine Quantitäten Kiesabbrände mit 1 bis 1,5 pCt. Schwefelgehalt ohne Nachtheil beigemengt werden können.

Begründete Abneigung von Seiten der Hohöfen wurde dadurch hervorgerufen, daß chemische Fabriken aus den früheren, jezt veralteten Defen, versuchsweise Kiesabbrände an die Eisenhütten geliefert haben, die noch 8 bis 10 pCt. Schwefel enthielten und dadurch natürlich nur schlechte Resultate erzielt werden konnten. Weitere Versuche über die Verwendung der ausgebrannten Schwefelkiese bleiben noch abzuwarten.

Was die Röstung der Feinkiese betrifft, so werden dieselben gewöhnlich mit Thon gemengt, zu Klütten zusammengeballt und in denselben Oefen, welche für Stückerze dienen, abgeröstet. Die kleinen Graupen werden vielfach fein gemahlen. und dann ebenso behandelt und die dickeren Graupen auf

Ein Ofen,

engen Roststäben im Stückkiesofen entschwefelt. welcher das Rösten von feinen Erzen direct gestatten sollte, war bis vor wenigen Jahren auf der Rhenania in Stolberg in Betrieb, und bestand aus einer Muffel aus feuerfesten Steinen von 9 Länge und 2m Breite, welche von Feuerungsgasen umspült war. Der Ofen diente hauptsächlich zur Zinkblenderöstung, war viele Jahre im Betrieb und wurde wegen billigeren Preises des Schwefelkieses außer Betrieb gesezt. Die Nachtheile des Ofens bestanden in der unvollkommenen Abröstung der Blende und in den dünnen Gasen, die sowol bei der Blende, als auch bei der Kiesröstung resultirten. Ein ähnlicher Ofen ist in England unter dem Namen Spence's scher Ofen bekannt, welcher neuerdings mit einer mechanischen Rührvorrichtung versehen sein soll. Verbessert wurde der einfache Muffelofen durch Eugen Godin, dessen Idee erst 1865, nach seinem Tode, in Stolberg ausgeführt wurde. Die Erze passirten, bevor sie auf einer von Feuerungsgasen indirect erhizten Sohle gelangten, sieben übereinander liegende Platten aus feuerfestem Thon. Die unten abgerösteten Erze wurden. ausgezogen, die Beschickung der zweiten Platte auf die erste geschoben, die der dritten auf die zweite u. s. f. und in die fiebente Abtheilung frisches Erz eingefüllt. Die Abröstung in diesem Ofen war gut und die Gase reich an schwefliger Säure, dagegen waren der Arbeitslohn kostspielig und der Gasverlust während des Chargirens bedeutend. Gab man stärkeren Zug, so wurden die Gase durch den Eintritt der Luft bei den Thüren zu sehr verdünnt. Ein ähnlicher Apparat ist in Frankreich unter dem Namen Perret' scher Ofen eingeführt, welcher statt mit Kohlen durch die verlorene Hige eines Stückkiesofen geheizt wird. Vor ca. 7 Jahren wurde in Freiberg der Gersteuhöfer'sche Ofen eingeführt, und machte diese Erfindung mit Recht Epoche in den Hütten und chemischen Fabriken. Eine Beschreibung dieses Apparates findet sich im Wagner' schen Jahresberichte", 1866, und auch sehr ausführlich in dieser Zeitschrift, Bd. XII, S. 681. Als Hauptvortheil des Gerstenhöfer'schen Ofens ist hervorzuheben, daß derselbe auch aus ganz armen Erzen reiche Gase liefert, was für die größere Ausdehnung der Schwefelsäurefabrication besonders wichtig ist. Der Hauptnachtheil des Ofens ist der Flugstaub, welcher beim Fallen des Erzes von einem Träger zum andern von den Gasen mitgerissen wird. Es ist auch schwer, haltbare Prismen für den Ofen herzustellen, und sind dieselben, einmal zerbrochen, nicht auszuwechseln, ohne den Ofen zu arretiren. Dabei ist die Abröstung des feinen Schwefelkieses auch nicht immer befriedigend, so daß, troß der finnreichen und originellen Erfindung, der Ofen sich im Ganzen wenig Eingang verschafft hat, ja sogar an verschiedenen Orten nach der Einführung wieder außer Betrieb gesezt ist.

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Auf der chemischen Fabrik in Stolberg ist der Gerstenhöfer'sche Ofen seit Jahren für ein Bleikammersystem in Anwendung. Es werden dort solche Erze geröstet, welche aus einem Gemenge von Blende und Schwefelfies bestehen, und bei welchen eine vollkommene Abröstung nicht verlangt wird. Beide Mineralien haben ein fast gleiches specifisches Gewicht und sind daher in der Aufbereitung sehr schwer zu trennen. Auch bei unvollkommener Röstung bläht sich Schwefelkies auf, wird specifisch leichter und kann nach der Röstung auf dem Seßsieb von dem Zinkerz separirt werden.

Wir arbeiten auf der chemischen Fabrik in Stolberg seit Anfang 1870 mit einer Röstvorrichtung für feine Erze und Graupen, welche entweder mit einem Muffelofen, Fig. 1 bis 3, Blatt 8, oder mit einem Stückfiesofen Fig. 4 bis 6 in Verbindung gebracht ist und recht gute Resultate giebt. Es wird das getrocknete Erz in den Trichter A eingefüllt und gelangt von der Platte a nadh b, c, d, e, g bis h. In jeder Etage bildet das Erz einen Winkel von ca. 33 Grad und bleibt ruhig liegen, wenn der Schacht, wie in der Figur einmal gefüllt ist. In dem Maße aber, als bei h durch Drehen an einer Walze Erz fortgenommen wird, schiebt es sich aus dem Trichter auf die Platten nach und bildet in gleichmäßiger Bewegung während des Herabriefelns stets neue Oberflächen. Diese Bewegung der Erze durch den Ofen findet nicht continuirlich Statt; bei armen Erzen, welche sich schwer rösten laffen, wird weniger als bei reichen Schwefelverbindungen durch den Ofen durchgefeßt. Der Neigungswinkel der Platten mit der Horizontalen ist mit 38 Grad eingezeichnet. Der Raum unterhalb der Platten und oberhalb des Erzes dient den Röstgasen als Canal. Dieselben bewegen sich nach der in Fig. 5 durch Pfeile angedeuteten Richtung einmal von B nach C und auf der nächsten Etage von G nach E streichend aufwärts, und gelangen so in schraubenförmiger Bewegung endlich in den Cylinder D, durch welchen sie in die Bleikammer abgeführt werden. Die Röstung von Zinkblende haben wir in dem Plattenofen nach Fig. 1 bis 3 versucht. Die Erze gelangen vom Thurm in die Muffel m und von dort auf die unterste Feuerungssohle F, wo die legten Theile Schwefel sich mit Kohlengasen mischen und dem Kamine zugeführt werden. Die Feuerungsgafe bewegen sich vom Roste i nach k, umspülen die Muffel und entweichen bei 1 in den Fuchs. Die Gase, welche sich in der Muffel entwickeln, streichen

über die Platten g, f, e, d, c, b und a, reichern sich dort in ihrem Gehalte an schwefliger Säure an und gelangen alsdann in die Bleikammer. In demselben Ofen können auch feine Kiesgraupen geröstet werden, wenn sich dieselben so billig stellen, daß der Ankauf troß der Ausgabe für Kohlen noch gewinnbringend ist. Gewöhnlich wird man die feinen Schwefelfiese in einem Ofen nach Fig. 4 bis 6 rösten, wobei man den Vortheil hat, daß sich das Ausbringen an Schwefelsäure bedeutend steigert. Wenn nämlich die beim Zerklopfen sich bildenden Schlieche mit Thon zu Klütten zusammengeballt und geröstet oder die Graupen mit den Stücken aufgegeben werden, so hat man sich allerdings des Abfalles entledigt, aber nicht ohne großen Nachtheil für die Verwerthung des Schwefels in den Erzen. Die kleinen Graupen verstopfen theils die Canäle, welche sich zwischen den Stückerzen bilden, hindern den Zutritt der Luft und veranlassen eine schlechtere Nöstung, theils fallen sie, wenn das Erz beim Chargiren bewegt wird, durchy die Roststäbe und gelangen noch schwefelreich in die Abbrände. Derselbe Uebelstand tritt ein, wenn die mit Zusag von Thon zu Klütten zusammengeballten Kiese Beimischungen, wie Blende, Schwerspath enthalten, welche decrepitiren und ein Zerfallen in Staub herbeiführen; außerdem sind aber auch im günstigsten Falle die Abbrände der Klütten noch unvollständig geröstet. Durch die bessere Verwerthung des feinen Kieses ist es daher jezt auch möglich, statt des Klopfens mit der Hand, die Steinbrechmaschine einzuführen.

Dieser nügliche Apparat zerkleinert den Kies zu des Kiesklopferlohnes, und war bisher nur deshalb in der Praxis nicht eingeführt, weil er von 100 Stückerz 20 unter 12mm Korngröße liefert, während beim Klopfen mit der Hand nur 10 pCt. dieses feinen Erzes resultiren.

Vermischtes.

Der Dampfinjector.

Von A. Winkler.

Nach der mechanischen Wärmetheorie sind Arbeit und Wärme aquivalent; jeder Wärmeeinheit entspricht eine Arbeit von 424 Meter= kilogramm, wenn unter Wärmeeinheit diejenige Wärmemenge verstanden wird, die zur Erwärmung eines Kilogramm Wasser von 0° auf 1° C. nöthig ist.

Zur Erzeugung der Arbeit von einer Pferdestärke oder 75 Meterkilogramm ist also eine Wärmemenge von Wärmeeinheiten pro Secunde nöthig, oder von 2.3600 = 636,8 Wärmeeinheiten pro Stunde, es mag der arbeitende Körper jeder beliebigen Art sein und nach jedem beliebigen Geseze sich abkühlen.

In der Praxis wird zur Arbeitsverrichtung vorwiegend WasserDampf gebraucht, und zwar läßt man demselben folgenden Proceß beschreiben: Es wird unter constantem Drucke Dampf erzeugt, sodann läßt man ihn ohne Zu- und Abführen von Wärme im Arbeitscylinder expandiren, worauf der Dampf entweder im Freien oder im Condensator, jedenfalls aber unter constantem Drucke, niedergeschlagen wird, um zulcht in Form von Wasser dem Dampfkessel wieder zugeführt zu werden.

Zur Erzeugung von einem Kilogramm eines Gemisches aus Wasser und Dampf unter constantem Drucke ist, wenn das Speisewasser die Temperatur 0° hat, folgende Wärmemenge nöthig:

1) Muß das Wasser von 0° bis zur Temperatur t, des Dampfes

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Das Constanthalten des Druckes erfordert:

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3) continuirlichen Dampfabfluß, welcher einer zu verrichtenden Arbeit p,m, (v,o) oder einer aufzuwendenden Wärmemenge Ap, m, (v,6) entspricht, wo A das Wärmeäquivalent der Arbeitseinheit ist, p, die absolute Dampfspannung in Kilogramm pro Quadratmeter, v, das Volumen von 1 Kilogrm. Dampf und o das Volumen von 1 Kilogrm. Waffer, also m, (v, — σ) die Volumenzunahme von 1 Kilogrm. Mischung bedeutet.

4) Continuirlicher Wasserzufluß, welcher einer Arbeit p,o oder einer Wärmemenge Ap,o entspricht.

Es ist also die zur Bildung von einem Kilogramm Gemisch nöthige Wärmemenge:

Q=q,+m,e,+m, Ap, (v, — 6)+ Ap,o.. (1). Bezeichnet man mit dem Inder 2 die entsprechenden Größen. für den Endzustand des Dampfes, so ist die Wärmemenge, welche dem erpandirten Dampfe entzogen werden muß, um ihn in Wasser von 0° zu verwandeln :

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Die Werthe G und W find viel geringer, als in der Praris gewöhnlich angenommen wird, wegen Vernachlässigung der schädlichen Widerstände jeder Art. Die Werthe 7 zeigen, daß die Dampfmaschine eine sehr verschwenderische Maschine ist, denn 0,85 bis 0,9 der zugeführten Wärmemenge gehen nuglos verloren. Freilich sind bei Bestimmung des Werthes Q, Vorausschungen gemacht, die in der Praris nicht erfüllt werden; so wird wol niemals ein Dampfkessel mit Wasser von 0° gespeist, ebenso ist bei Bestimmung der Arbeit p, o der Speisepumpe der absolute Druck p, eingeführt, während die Saughöhe nie so viel betragen kann. Die zum Speisen verwendete Wärmemenge ist sehr gering und ohne Einfluß auf den Werth 7,

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das Vorwärmen des Wassers kann aber zu beträchtlichen Ersparnissen führen, denn es ist die im Wasser enthaltene Wärmemenge To von Q, abzuzichen, während die Differenz QQ, dieselbe bleibt, denn es wird auch die im abziehenden Dampfe enthaltene Wärmemenge (Q,) um ebensoviel verkleinert, vorausgesetzt, daß das Vorwärmen des Wassers mittelst des abziehenden Dampfes im Condensator oder im Vorwärmer bewirkt wird. Um zum Grenzfall überzugehen, sehen wir voraus, das Speisewasser sei bis 80° erwärmt, was einer Wärmemenge q. 80,282 entspricht, es gestalten sich dann die der Tabelle entsprechenden Werthe von 7 folgendermaßen:

=

n = 0,0993

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n = 0,1132

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Troz des großen Vorwärmens sind die Werthe 7 immer noch sehr gering, und es wird in der Praris noch der einzige Ausweg gebraucht, daß man die Differenz Q.Q2 so groß wie möglich macht, also hohe Dampfspannungen anwendet und mit starker Erpansion arbeitet. Es bleibt aber noch ein Ausweg übrig, der bis jezt in der Praris noch nicht zur Anwendung gekommen ist, und dieser besteht darin, den abziehenden Dampf statt zum Niederschlag zu bringen, wieder in den Kessel zu pumpen. Es wird dabei der Kreisproceß der Dampfmaschine um Vieles vereinfacht, und es fragt sich nur, ob die dabei gewonnene Arbeit zu besserer oder schlechterer Ausnutzung der zugeführten Wärmemenge führt.

Von den vielen Mitteln, welche uns zu Gebote stehen, um den aus dem Cylinder tretenden Dampf, ohne ihn zu condensiren, in den Anfangszustand zu bringen, wählen wir das einfachste und der Praris zugänglichste, nämlich den Injector. Bezeichnet wie früher G die Dampfmenge, welche stündlich pro Pferdestärke von der Dampfmaschine verbraucht wird und in den Kessel zurückgedrängt werden muß, G. die vom Injector in derselben Zeit verbrauchte Dampfmenge, so ist, nach Früherem, die in G, enthal= tene Wärmemenge, wenn der Wassergehalt in G und G. der gleiche ist:

G2 Q, = G. (q,+m,r,+ Ap, 6),

während die in dem angesaugten Dampfe enthaltene Wärmemenge GQ, = G(q2+m2г2+Ap2 σ) beträgt.

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