Abbildungen der Seite
PDF
EPUB

stahl, während beim englischen Process *) nicht mehr als 10k nöthig sind. Dagegen ist der Abbrand geringer, und was an Mn und Si im fertigen Product verbleibt, ist erspart. Daraus berechnet sich für Charge I und II ein Vortheil von etwas über 1 pCt., für Charge III ein solcher von etwa 3/4 pCt. gegenüber dem englischen Verfahren, während bei der Charge IV und V von einem Vortheil nicht die Rede sein kann. Dabei ist noch nicht berücksichtigt, dass beim deutschen Verfahren infolge der sehr hohen Temperatur sicherlich ein grösserer Verbrauch von feuerfesten Materialien stattfindet. Zeigt sich demnach, soweit der Preis der Rohblöcke in Frage kommt, unser Verfahren nicht gerade unökonomisch, so werden, wenn an den inneren Werth des Verfahrens der kritische Massstab gelegt wird, sich erhebliche Missstände gegenüber dem englischen und schwedischen Verfahren herausstellen. Wie in den vorhergehenden Paragraphen wiederholt festgestellt, verbleibt beim Verblasen dunkelgrauen Roheisens ein Rest von Silicium. und Mangan, und dieser Rest ist dem Silicium- und Mangangehalt des Roheisens arithmetisch proportional. Somit müssen sich alle Schwankungen in der Zusammensetzung des Roheisens auf das fertige Bessemermetall übertragen. Da aber kein Hohofen gleichmässiges Eisen liefert, und die Veränderungen im Cupolofen unberechenbar sind, so ist eine Gleichmässigkeit des Bessemereisens namentlich in Bezug auf den Siliciumgehalt schwer zu erreichen. Weil jedoch gerade das Silicium direct und indirect von wesentlichem Einfluss auf das Verhalten des Stahls in der Hitze und in der Kälte ist, so fällt diese Ungleichmässigkeit schwer ins Gewicht. Es giebt zwei Mittel, diesem Uebelstande vorzubeugen, das eine ist praktischer, das andere wissenschaftlicher Natur; beide können aber nur in gewissenhaften Händen den gewünschten Erfolg bringen. Das erste besteht in der Beschaffung eines auf Monate reichenden Vorraths, welcher erstens nach dem Korn unter drei verschiedenen Nummern zu gattiren ist; innerhalb der einzelnen Nummer muss zweitens eine gründliche Vermengung der Masseln ausgeführt werden. Natürlich könnte eine solche Gattirung nirgends besser als auf der Hohofenanlage vorgenommen werden. Man brauchte nur die Masseln methodisch so aufzustapeln, dass die Producte der verschiedenen Ofen perioden möglichst vermengt würden. Nach der Verladung und Wiederaufstapelung in der Nähe der Bessemeranlage würde die Vermengung dann so gründlich wie möglich sein. Dieser einfache Vorschlag hat von kaufmännischer Seite viel gegen sich. Man ist meiner Ansicht nach, falls man die Analyse zu Hilfe nimmt, aber auch im Stande, gleichmässig zu arbeiten, wenn nur die Tagesproduction des Hohofenwerkes gut vermengt wird. Dabei ist aber eine Durchschnittsanalyse in folgender Weise anzustellen.

*) Nach der Mittheilung von C. B. Holland schmilzt man in England im Cupolofen 100k Eisen mit 6k,6 Coks; die Gebläseluft ist dabei mit Hilfe der Convertergase auf 260o C. erhitzt. „Journ. of the Iron and Steel Inst., 1878, 1, 109.

Nach jedem Abstich wird je eine Massel von Anfang, Mitte und Ende genommen und daraus eine Probe gebohrt. Von sämmtlichen Proben wird ein gleiches Quantum abgewogen, darauf eine gleichmässige Durchschnittsmischung hergestellt und wenigstens auf Silicium untersucht. Eine solche Analyse lässt sich mit der für diesen Zweck ausreichenden Genauigkeit nebenher in 1 Stunde ausführen. Der Bessemertechniker wird dann durch Zusatz von Weisseisen bezw. hochsilicirtem Eisen eine gleichmässige Chargirung des Converters erzielen können. Ich hebe ausdrücklich hervor, dass das Korn gar keinen Schluss auf den Siliciumgehalt zulässt; ich habe in deutschen Roheisen No. III gegen 3 pCt. Silicium gefunden, während No. I nur 1,8 pCt. enthielt. Ohne Gattiren und ohne Durchschnittsanalysen kann also die Kunst des deutschen Bessemeringenieurs nur in einem stetigen Laviren bestehen, bei dem der Instinct die Rolle des Verstandes übernimmt. Ein solcher Betrieb kommt nach den einfachen Regeln der Wahrscheinlichkeitsrechnung dem Schrotthaufen am besten zu Gute.

Das englische und schwedische Verfahren ist von dem berührten Uebelstande frei; am Ende des Processes ist ja das Bad frei von Silicium und Mangan und kann durch Spiegelzusatz nach Wunsch mit Kohlenstoff und Mangan versehen werden.

In den besprochenen Umständen liegt auch der Grund, weshalb das Arbeiten direct vom Hohofen, so ökonomisch es auch erscheint, doch auf namhafte Schwierigkeiten stösst. Da das Eisen vom Hohofen mindestens 1400° warm ist, wird es selbstredend auch heiss, also nach dem deutschen Verfahren in Bessemerstahl verwandelt, und alle Schwankungen des Hohofenganges, die unberechenbar sind wie Wind und Wetter, müssen sich bis auf das fertige Product fortpflanzen. Ich meine, in England liesse sich die Schwierigkeit einfach dadurch umgehen, dass man im Converter das Eisen durch kalte Zusätze bis nahe zu seinem Erstarrungspunkte abkühlte, damit eben der englische Process herauskäme. Freilich liegt ein anderer Gedanke noch viel näher. Warum lässt man dort, wo gutartige, phosphorfreie Erze, aus denen sich alles machen lässt, verhüttet werden, die Hohöfen zum Zweck des directen Processes auf dunkles Eisen gehen? Warum adoptirt man nicht das schwedische Verfahren? Es liegt zu klar zu Tage, dass dieses Verfahren das rationellste und sparsamste wäre.

Wer vom schwedischen Bessemerprocess spricht, denkt natürlich auch an die Methode der directen Unterbrechung in dem Moment, wo das Bad Stahlbeschaffenheit hat. Diese Methode ist für den deutschen Process geradezu unmöglich, falls man ein weicheres, für Eisenbahn-Oberbau geeignetes Material erzielen will. Erstens beträgt, wie ein Blick auf die Diagramme zeigt, in dem Moment, wo 0,3 pCt. Kohlenstoff vorhanden sind, der Siliciumgehalt nahezu 1 pCt., zweitens fällt dieser Zeitpunkt mit dem Knick der Curven zusammen, wodurch die Ungleichmässigkeit verdoppelt wird.

Somit hat sich gezeigt, dass das deutsche Verfahren ein höchst schwieriges und darum kostspieliges ist. Keiner weiss dies besser als unsere Bessemertechniker. Dass die deutsche Bessemerindustrie gleichwohl auf der Höhe geblieben und den schweren Kampf ums Dasein mit Erfolg besteht, gereicht ihr zu hohem Ruhm. Es ist Zeit, dass dies öffentlich bekannt und anerkannt wird. Ich glaube nicht, dass ein denkender Leser mit dem Einwurf kommen wird: Warum giebt die deutsche Industrie die schwierigen Wege, in welche sie sich verirrt hat, nicht wieder auf und benutzt die ebene Strasse, auf welcher ihre gefährlichste Concurrentin sich bewegt? Eine derartige Frage verriethe eine grosse Oberflächlichkeit. Schon die Thatsache, dass die drei Processe ihre geographischen Verbreitungsbezirke haben, beweist, wie eng sie mit dem heimathlichen Boden verwachsen sind. Es ist ferner historisch, dass alle deutschen Werke mit dem englischen Verfahren angefangen haben und unter schweren Kämpfen nach und nach zu der heutigen Praxis getrieben sind. Dabei ist es ein zu ernstem Nachdenken anregendes Factum, dass die deutsche Industrie bei aller ihrer Arbeit doch unbewusst, und ohne das Ziel zu kennen, zum deutschen Bessemerprocess gelangt ist; denn bis auf den heutigen Tag ist das Wesen des deutschen Bessemerprocesses gar nicht bekannt gewesen. Somit deutet alles darauf hin, dass weder Willkür noch Zufall den deutschen Bessemerprocess geschaffen, sondern ein Naturgesetz.

Bei einem Versuche, die natürlichen Ursachen aufzudecken, welche mit innerer Nothwendigkeit zur Ausbildung des deutschen Bessemerverfahrens führten, werden wir bald erkennen, dass rein metallurgische Gesichtspunkte uns dieselben nicht werden zeigen können. Denn soweit die metallurgisch thätigen Körper, Kohlenstoff, Silicium, Mangan in Frage kommen, liegt in den Rohmaterialien kein Unterschied, welcher das eine oder andere Verfahren wesentlich begünstigte. Das Mangan wirkt, mag die Charge kalt oder heiss geblasen werden, gleich gutartig als Schlackenbildner. Es liegt also der Grund in dem Wesen des fertigen Bessemermetalls, und kommen wir somit ohne ein gründliches Studium desselben nicht weiter. Wer aber jemals den Anfang damit gemacht hat, die Eigenschaften dieses räthselhaften Metalls auch nur rein statistisch in Zusammenhang zu bringen mit der Menge der darin enthaltenen fremden Substanzen, wird einen Begriff von der Schwierigkeit dieses Problems erhalten haben. Unsere heutige Arbeit behandelt nur den metallurgischen Process im Converter, und wird nur kurz und mit Vorbehalt den Einfluss berühren, welchen die chemische Zusammensetzung auf das fertige Metall hat. Wir wollen uns sofort an den Erzfeind halten, den metallurgisch unthätigen Phosphor. Der niedrige Phosphorgehalt zeichnet ja allein das englische und schwedische Bessemereisen vor dem deutschen aus. Es ist nun eine bekannte Thatsache, wie unverträglich der Phosphor mit Kohlenstoffhärte ist. Neben 0,4 pCt. Kohlenstoff bewirkt 0,1 pCt. Phosphor Kaltbruch, bei 0,1 pCt. Kohlenstoff können ohne Kalt

XXII.

bruch 0,2 pCt. Phosphor bestehen. Derartiger „Phosphorstahl" ist indessen weich wie Schmiedeeisen; es ist völlig irrig, wenn hier und da behauptet wird, Phosphor wirke härtend; es ist noch nicht einmal erwiesen, ob ein wenig Phosphor das Bessemereisen zäh und fest macht. Wohl aber wirkt das Silicium, wenn auch weit weniger als der Kohlenstoff, härtend, was wegen der chemischen Aehnlichkeit beider Metalloide von vorn herein nicht unwahrscheinlich war. Siliciumhärte verträgt sich, wie die Thatsachen zeigen, sehr gut mit dem Phosphor. Aehnliches ist bereits von Gautier und Kerpely behauptet worden, selbstverständlich, als das deutsche Verfahren schon längst ausgebildet war; denn a priori hätte wol kein Bessemermann einen solchen ketzerischen Satz aussprechen mögen. Von den in dieser Abhandlung genannten Werken benutzt Osnabrück das meiste deutsche Eisen mit einem ziemlich constanten Phosphorgehalt von 0,15 im fertigen Stahl. Wie Fig. 1 und 2 zeigen, wird dort durch Blasen nach Spiegelzusatz der Kohlenstoff fast ganz wieder entfernt. An dessen Stelle müssen die 0,4 pCt. Silicium dem Stahl die nöthige Härte geben.

Da der englische wie schwedische Process das Silicium völlig eliminiren, liegt es auf der Hand, dass nur das deutsche Verfahren es möglich macht, aus deutschem Roheisen Bessemerschienen herzustellen. Das SO gewonnene Bessemermetall ist nicht allein seiner Zusammensetzung, sondern auch seinen Eigenschaften nach ein ganz neues Metall, auf welches sich eine dem Kohlenstoffstahl angepasste Qualitätsschablone gar nicht anwenden lässt. Um dies zu beweisen, theile ich aus einer ganzen Reihe mir vorliegender Proben vom Stahlwerk Osnabrück heute die beiden folgenden mit, von denen die erstere etwas über, die zweite etwas unter der Norm steht. Beide sind aus dem Kopf von Eisenbahnschienen gedreht, welche unter dem Fallwerk weit stärkere Proben aushielten, als vorgeschrieben sind.

[blocks in formation]

lassen wir diese interessante und bedeutsame Frage. In einer späteren Abhandlung „Ueber das Bessemermetall" hoffen wir dieselbe gründlicher beantworten zu können, doch werden bis zur Veröffentlichung, falls ich auf eigene Kraft allein angewiesen bleibe, wol noch 2 Jahre vergehen. Deshalb habe ich es für meine Pflicht gehalten, schon heute auch ohne Vorführung ausreichenden Versuchsmaterials, die gute Beschaffenheit des phosphorhaltigen Siliciumstahls, wie er von der nämlichen Zusammensetzung *) auf der Mehrzahl der deutschen Werke erzeugt wird bezw. erzeugt werden kann, hervorzuheben. Es muss in allen interessirten Kreisen

*) Nach einer Notiz Kerpely's, „Ungarns Eisensteine und Eisenhüttenerzeugnisse", S. 12, hat das gegenwärtig auf der Maxi

die Erkenntniss Platz greifen, dass die alten Regeln, wie sie in den Büchern stehen, nicht mehr massgebend sind, dass starre Schablonen überhaupt die Entwickelung eines neuen technischen Verfahrens aufhalten, dass es unphilosophisch ist, mit einem fertigen Urtheil einer so verwickelten und von vielen Kräften abhängigen Erscheinung gegenüber zu treten, wie es die Industrie eines Landes ist. (Schluss folgt.)

milianhütte in Bayern erzeugte Bessemermetall folgende durchschnittliche Zusammensetzung:

C 0,10-0,15

Si 0,4 0,71,18 Mn 0,4 0,7 P = 0,1 - 0,15.

Die Verbrennung über dem Roste. Von Prof. Dr. H. Meidinger. (Fortsetzung statt Schluss von Seite 337.)

Ganz anders gestaltet sich der Vorgang, wenn die durch Verbrennung der Kohle zu Kohlensäure erzeugte Wärme nicht (oder nur zum geringen Theil) in dem Brennstoff bleibt, sondern nach aussen abgeleitet wird, wie z. B. bei dem eisernen Füllofen von mässigen Dimensionen. Die Coks sind verhältnissmässig gute Wärmeleiter und verbreiten die Wärme rasch durch ihre Masse. Die im Inneren eines eisernen Ofens erzeugte Wärme wird dadurch dauernd nach den Wandungen desselben geführt und von da in die äussere Umgebung. Diese Wärmeabgabe ist, wie die Erfahrung zeigt, so bedeutend, dass für die Reduction der Kohlensäure zu Kohlenoxyd nur wenig verfügbare Wärme bei genügend hoher Temperatur verbleibt. Die Verbrennung ist eine nahe vollständige ohne Sauerstoffüberschuss. Auch bei schwächstem Zug, d. h. geringster Luftzuführung, wenņ z. B. bei etwa 0,5 hoher Brennstoffschicht blos 2008 Kohle pro Stunde verbrannt werden, ist die Verbrennung vollständig, ja noch mehr als bei lebhafter Verbrennung, da in letzterem Falle die Temperatur der Coks weit hinauf eine höhere ist.

Die Verbrennung im Füllofen nimmt einen ungünstigeren Verlauf, sobald derselbe mit einem schlechten Wärmeleiter, wie Schamott, ausgefüttert ist, um das Eisen eventuell vor dem Glühendwerden zu bewahren. Beträchtliche Mengen von Kohlenoxyd kommen dann zur Entwickelung, die in der Regel in den Schornstein entweichen, da sich ihre nachträgliche Verbrennung kaum bewerkstelligen lässt. Das Füllprincip bei reinen Thonöfen ist somit ökonomisch als ein unrationelles zu bezeichnen.

Nicht alle reinen Kohlen zeigen bei hochschichtiger Verbrennung im eisernen Füllofen das gleiche Verhalten. Holzkohle bringt grössere Mengen Kohlenoxyd zur Bildung als Coks. Dies dürfte sich daraus erklären, dass Holzkohle ein weit schlechterer Wärmeleiter als Coks ist; die Wärme kann sich somit aus ihrer Masse

nicht so rasch nach aussen verbreiten, die Kohle bleibt in einer höheren Temperatur.

Im Allgemeinen lässt sich sagen: bei hochschichtiger Verbrennung ist in der aus dem Brennstoff tretenden Luft nie die vollständige dem calorimetrischen Effect entsprechende Wärme enthalten; entweder ist sie noch latent darin in der Form von Kohlenoxyd (unvollständige Verbrennung), oder ist sie vorher als freie durch die Herdwandung nach aussen getreten. Wie hoch die Brennstoffschicht sein muss, um bei schlecht leitender Herdeinfassung alle Kohlensäure in Kohlenoxyd überzuführen, hängt vor Allem von der Stärke des Zuges ab. Bei sehr schwachem Zuge wird jedoch voraussichtlich nie eine gänzliche Reduction eintreten, da die erzeugte Wärme nicht vollständig in dem Brennstoff zurückgehalten werden kann, sondern theils nach den Seiten, theils auch nach oben in die aufliegende Masse des Brennstoffs durch Leitung entweicht, so dass die Kohle nicht in hoher Gluth bleiben kann.

Auf die Höhe der für vollständige Reducirung der Kohlensäure zu Kohlenoxyd erforderlichen Brennstoffschicht ist die Grösse des Brennstoffs (Coks) nicht ohne Einfluss. Bei dicken Stücken bewegt sich die Luft in einzelnen weiten Canälen aufwärts, und es bedarf überhaupt einer verhältnissmässig hohen Schicht, um die Verbrennung zu Ende zu führen. Im eisernen Füllofen lässt sich mit grossstückigem Coks ein schwaches Feuer nicht unterhalten, da die Wärme zu hoch hinaufgeführt wird, sich dadurch auf grosse Massen vertheilt und an einer grossen Fläche nach aussen abgeführt wird; die Coks können nicht in der Entzündungstemperatur erhalten bleiben. Dieser Umstand kann bei starker Verbrennung nur günstig wirken, indem er zu einer Verminderung der Kohlenoxydbildung beiträgt. Ist der Brennstoff hingegen kleinstückig, so kommt die Verbrennung bei geringer Höhe bereits zum Abschluss Wenn die Coks in der Grösse zwischen Erbse und

Nuss schwanken, so lässt sich im Füllofen das schwächste Feuer damit unterhalten, welches die Stunde nicht mehr als etwa 1508 Brennstoff consumirt.

Bei grösseren technischen Feuerungen ist die Wärmeabgabe nach den Seiten gering, besonders wenn dieselben unter dem Kessel in einer Mauerung liegen. Bei Innenfeuerungen wird allerdings unmittelbar am Rande Wärme in nicht unbeträchtlicher Menge abgeleitet, mehr aus dem Inneren heraus jedoch nicht. Eiserne Füllöfen können ökonomisch, d. h. ohne erhebliche Verluste durch Kohlenoxydbildung auch nur dann wirken, wenn sie nicht zu weit sind. In grösseren technischen Feuerungen bleibt also die Kohle in starker Gluth, so dass sie energisch auf Reduction der Kohlensäure zu Kohlenoxyd einwirken kann.

Ist die Schichthöhe der Coks im Verhältniss zur Zugstärke niedrig, so dass die Verbrennung nicht innerhalb ihrer Masse zum Abschluss kommen kann, so enthält die aus dem Brennstoff tretende Luft ein Gemenge von Stickstoff, Kohlensäure, Kohlenoxyd und Sauerstoff, worin um so mehr Kohlenoxyd enthalten sein. wird, je weniger Wärme in der Brennstoffmasse selbst seitlich nach aussen abgeleitet wurde. Die Verbrennung setzt sich durch Verbindung von Kohlenoxyd und Sauerstoff noch über dem Brennstoff weiter fort.

Es würde ein Zufall sein, wenn beide Gase in äquivalenter Menge vorhanden wären, so dass eine vollständige Verbrennung ohne Rest des einen oder anderen erfolgen könnte. Dies lässt sich jedoch überhaupt auch in einem solchen Falle nicht erwarten. Die Gase müssen sich nicht nur vollständig durchdringen, so dass überall gleichmässig ein Kohlenoxydtheilchen neben einem Sauerstofftheilchen gelagert ist, sie müssen auch in der Entzündungstemperatur verbleiben. Die vollständige Mischung erfordert Zeit, dabei ziehen aber die Gase weiter und kühlen sich ab, und ehe noch die Mischung zu Ende gekommen, ist die Temperatur, bei welcher die Verbindung erfolgt, nicht mehr vorhanden; die in den Schornstein ziehende Luft enthält noch Kohlenoxyd und freien Sauerstoff. Um die Wärme vollständig zu gewinnen, muss ein Ueberschuss von Sauerstoff in der aus dem Brennstoff ziehenden Luft vorhanden sein, mehr als zur Verbrennung des Kohlenoxyds erforderlich ist, damit das Zusammentreffen von Kohlenoxyd und Sauerstoff und ihre Verbindung in kürzerer Zeit, ehe noch die Temperatur zu sehr herabgesunken, erfolgen.

In der Regel nimmt man an, dass eine vollständige Verbrennung ohne Kohlenoxyd in den abziehenden Verbrennungsgasen bei doppelter Luftmenge erfolge, wenn die Schornsteingase nämlich gerade soviel freien Sauerstoff enthalten wie verbrauchten, d. h. in die Form von Kohlensäure, bezw. Wasserdampf übergegangenen, sofern der Brennstoff ungebundenen Wasserstoff enthält. Dies mag für den gewöhnlichen Feuerungsbetrieb zutreffen, als allgemeines Gesetz kann es jedoch nicht gelten. Zwei Bedingungen werden auf die Grösse des Luftüberschusses immer einwirken: die Grössenbeschaffenheit des Brennstoffs und die Schichthöhe des

selben, bezw. die Stärke des Zuges, von welcher die Schichthöhe abhängt.

Je kleiner die Coks sind, um vorerst immer noch an diese die Betrachtung zu knüpfen, um so mehr vertheilt wird die Luft die ganze Brennstofflage durchziehen, um so inniger werden sich innerhalb derselben die Verbrennungsproducte, mit der übrigen Luft mengen, in um so kürzerer Zeit und auf so kürzerem Wege wird über dem Brennstoff die Verbindung des gebildeten Kohlenoxyds mit dem Sauerstoff erfolgen können, um so weniger freier Sauerstoff, folglich Luftüberschuss, ist erforderlich, um eine vollständige Verbrennung ohne brennbare Theile in den Schornsteingasen zu erzielen. Bei Anwendung grosser Stücke dringt die Luft an vielen Stellen in dicken Strömen und noch sehr sauerstoffreich durch die Brennstofflage, an anderen Stellen wieder, wo die Canäle eng und ihre Bewegung langsam, sehr kohlenoxydreich. Die Herstellung eines gleichförmigen Gemenges über dem Brennstoff erfordert längere Zeit und längeren Weg, darum grösseren Luftüberschuss, um die Verbrennung noch innerhalb der Entzündungstemperatur der Gase zu Ende zu bringen.

Ist der Zug ein stärkerer und die Brennstoffschicht eine höhere, so wird gleichfalls die Mischung von Luft und Verbrennungsproducten innerhalb dieser Schicht beschleunigt. Bei rascher Strömung verändert die Luft die Richtung ihrer Bewegung weniger leicht als bei schwacher Strömung; sie stösst deshalb auf die Brennstoffstücke stark auf und bewegt sich weiter in mehr senkrecht auf ihre ursprüngliche Richtung geneigten Linien, und dies wiederholt sich fortwährend bei der Weiterbewegung durch die ganze Lage des hochgeschichteten Brennstoffs, so dass dadurch die innige Mischung innerhalb der Brennstoffschicht befördert wird, und die Verbrennung oberhalb derselben rasch bei geringem Luftüberschuss zu Ende kommen kann. Bei hoher Brennstoffschicht gleichen sich die Ungleichförmigkeiten in der Bedeckung des Rostes auch viel mehr aus als bei niedriger Schicht; es wird kaum vorkommen, dass der Rost an einer oder der anderen Stelle ganz von Brennstoff entblösst ist, was immer den reichlichen Zufluss abkühlender Luft zur Folge hat und die vollständige Gasmischung hinauszieht. Ebenso ist bei Anwendung kleinstückigen Brennstoffs der Rost viel gleichmässiger mit demselben bedeckt zu halten.

Aus dem Vorstehenden ergiebt sich die wichtige praktische Consequenz, dass, da bei Anwendung kleinstückigen Brennstoffs und starken Zuges die Verbrennung mit geringerem Luftüberschuss erfolgt, der Nutzeffect der Feuerung unter diesen Umständen ein höherer ist; denn eine bestimmte zur Entwickelung gelangte Wärmemenge wird von einer gegebenen Heizfläche um so vollständiger aufgenommen, je kleiner die Masse, in welcher die Wärme enthalten, je kleiner also das Gewicht des gesammten Verbrennungsproductes ist. Ob man im Stande sein wird, bei grösseren technischen Feuerungen eine vollständige Verbrennung mit der einfachen Luftmenge d. h. ohne überschüssigen Sauerstoff, zu erzielen,

kann vorerst weder verneint noch bejaht werden, da in dem obigen Sinne darüber angestellte Versuche bis jetzt nicht vorliegen. Der mit der Kleinheit des Brennstoffs und der Stärke des Zuges wachsende Effect findet jedenfalls seine praktischen Grenzen. Je kleiner man den Brennstoff herstellt, um so grösseren Widerstand findet nicht nur die Luft beim Durchgang, sondern um so leichter wird auch der Brennstoff bei starkem Zug aufgehoben und fortgeblasen. Auch ist zu berücksichtigen, dass sehr hohe Brennstofflagen unbequem für das Reinigen des Rostes, das Herausnehmen der Schlacke sind, die schon nicht so leicht erkennbar ist. Endlich lässt sich nicht von vorn herein behaupten, dass der Nutzeffect der Anlage bei vollkommener Verbrennung mit geringstem Sauerstoffüberschuss gerade der grösste sei. Denn der dann erforderlichen hohen Brennstofflage entspricht ein kleiner Rost und unter solchen Umständen ist die Ausstrahlung nach dem Kessel vermindert; die Feuergase kommen infolge dessen mit höherer Temperatur in die Züge und können auch mit höherer Temperatur in dem Schornstein anlangen.

an,

Eine eigenthümliche Wirkung starken Zuges beobachtete Prüsmann bei seinen Versuchen mit der Piesberger Anthracitkohle. Bei einer durch Dampfstrom erzeugten Luftdruck - Verminderung von 30mm Wasser am Ende des einen Wasserkessel durchsetzenden Heizrohrs, was einer Schornsteinhöhe von etwa 48 m entspricht, wurde die Kohle unmittelbar auf dem Rost dunkel, während im Uebrigen weiter oberhalb das Feuer sehr lebhaft brannte. Die rasch durchziehende Luft kühlte also die Kohlen in hohem Grade, so dass sie nicht einmal die Entzündungstemperatur behielten, also überhaupt nicht brennen konnten. Bei einer Druckverminderung von 34mm (Schornsteinhöhe 53") nahm sogar die Menge des verzehrten Brennstoffs und der entwickelten Wärme ab. Die Erscheinung wurde übrigens nur bei diesen Kohlen beobachtet, bei der Bochumer gasigen Kohle nicht; sie wird auch, soviel bekannt, bei Anwendung starker Gebläse in all den Fällen nicht beobachtet, wenn Coks gebrannt werden. Die Erklärung findet sich in der eigenthümlichen Beschaffenheit der Anthracitkohle. Dieselbe entwickelt bei dem Glühen fast keine Gase, sie behält infolge dessen während der Verbrennung auch ihre ursprüngliche Form und fast ihr ganzes specifisches Gewicht; sie verbrennt, d. h. verbindet sich mit dem Sauerstoff der Luft nur oberflächlich. Die porösen Coks hingegen werden von der Luft durchdrungen, sie verbinden sich auch in ihrem Inneren mit dem Sauerstoff und entwickeln demnach bei einer gewissen Stückgrösse in gleichen Zeiten und bei gleichem Zug eine viel grössere Menge Wärme als die Anthracitkohle. *) Die Versuche von Prüsmann

*) Der Sprachgebrauch bezeichnet die Eigenschaft eines Körpers sich mit der Luft unter Wärmeentwickelung zu verbinden, als „Brennbarkeit“, und den Körper selbst in Hinblick hierauf als einen brennbaren. Die Raschheit, mit welcher er unter gleichen Bedingungen (gleich grosse Stücke und gleicher Luftzug) durch Verbindung mit der Luft verzehrt wird und Wärme entwickelt, wird

geben dies ganz evident zu erkennen. Die Anthracitkohle erfordert unter allen Umständen hohe Schicht, damit kein Ueberschuss von freiem Sauerstoff in die Schornsteingase gelange, bei derselben Zugstärke viel höhere Schicht als Coks. Die ungenügende Schichthöhe des Anthracits springt bei den Prüsmann'schen Versuchen deutlich hervor aus dem mit Zunahme des Zuges rasch abnehmenden Nutzeffect. Wenn bei Anwendung von Coks der Zug zunimmt, so dringt auch in gleichem Verhältniss mehr Luft in deren Inneres und steigert die Wärmeentwickelung, so dass dieselben. nur um so heller glühen. Bei dem nur oberflächlich

im

als verschiedener Grad der Brennbarkeit aufgefasst. Coks sind also brennbarer als Anthracit. (Uebrigens wird brennbar auch oft statt entzündlich gebraucht, da der rascher brennende Stoff auch der leichter entzündliche ist, der also schneller oder unter einfacheren Bedingungen in den Zustand des Brennens gebracht werden kann.) Im Allgemeinen ist über die Brennbarkeit der Brennstoffe, welche vom grössten Einfluss auf die Verbrennung über dem Rost ist, das Folgende zu bemerken. Der gasreiche Brennstoff wird rascher verzehrt als der gasarme. Die Wärme, welche auf den Brennstoff einwirkt, um denselben in die Entzündungstemperatur zu versetzen, vergast denselben zum Theil, wodurch das Gewicht in gleichen Zeiten um so mehr abnimmt, je gasreicher der Brennstoff, zumal da der gasreichere auch schon bei niederer Temperatur zersetzt wird. Der glühende Rückstand brennt aber weiterhin nicht nur an der Oberfläche, sondern auch im Inneren und zwar im Allgemeinen um so mehr, je mehr Gase entwickelt werden, denn um so poröser und durchdringlicher für die Luft ist die Kohle (Coks) geworden. So sind es doppelte Ursachen, welche auf den Grad der Brennbarkeit einwirken. Jeder Brennstoff brennt nicht nur an der Oberfläche, sondern auch im Inneren und in der Flamme entfernt von den Stücken. Bei den reinen Kohlen (Coks, Holzkohle, Anthracit) fällt das letztere nahezu weg, und der Anthracit brennt fast nur oberflächlich. Auf die Raschheit der Verzehrung der Volumeneinheit hat übrigens auch das specifische Gewicht bedeutenden Einfluss, Allgemeinen jedoch in dem gleichen Sinne wie der Gasreichthum, da, mit Ausnahme von Torf, das specifische Gewicht um so kleiner ist, je mehr Gase entwickelt werden oder wurden (bei den reinen Kohlen). Die durchziehende Luft nimmt von dem specifisch leichteren Stoff in gleichen Zeiten ein grösseres Stück weg als von dem schweren. Von den reinen Kohlen vermag nun der brennbarere Stoff und dies ist für manche praktische Zwecke von grösster Wichtigkeit in der Zeiteinheit eine grössere Menge Wärme zu entwickeln, somit eine höhere Temperatur zu erzeugen. Er wirkt allerdings nicht so nachhaltig, da er um so rascher verschwindet; in manchen Fällen handelt es sich aber weniger um viel Wärme überhaupt als um möglichst hohe Temperatur, die nur kurz anzuhalten braucht. Im Hohofen erreicht man (in Nordamerika) mit Anthracit nicht das Gleiche wie mit Coks. Anthracit hat beiläufig das doppelte specifische Gewicht wie Coks. Eine gewisse Menge Brennstoff, die für eine bestimmte Wärmeentwickelung nothwendig ist, hat bei jenem in einem Stück 0,7 der Oberfläche wie bei Coks. Dazu noch die mangelnde Porosität. Um die entsprechenden Temperaturen zu erreichen, muss bei Anthracit der Wind unter stärkerem Druck eingeblasen werden als bei Coks; d. h. es muss überhaupt mehr Luft zugeführt werden, damit an derselben Brennstoff- Oberfläche in gegebener Zeit mehr Lufttheilchen vorbeiziehen. Dadurch gelangt nun ein Ueberschuss von Luft in die höheren Theile des Ofens und verzehrt daselbst ein Uebermass von Brennstoff, wo man die Wärme nicht braucht. Dass sich die Coks auch in ihrer Brennbarkeit von einander unterscheiden, je nachdem sie aus mehr oder weniger gasreichen Kohlen stammen, oder je nach der Art ihrer Fabrikation (Gascoks, am schnellsten bereitet, sind am leichtesten), ist bekannt. Die Brennbarkeit hängt übrigens, um dies zum Schluss nicht unerwähnt zu lassen, nicht allein von der Natur der brennenden

« ZurückWeiter »