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Brückenbau.
Beitrag zur Berechnung statisch unbestimmter Stabsysteme von J. Melan. Ist ein ebenes Stabsystem in einem Knotenpunkte durchaus fest gelagert, so kann man sich diese Lagerung durch zwei vollkommen starre Stäbe ersetzt denken, durch welche der Auflagerpunkt mit zwei aufserhalb des Systemes liegenden festen Punkten verbunden ist. Gestattet die Lagerung eine Verschiebung nach einer bestimmten Richtung, so kann dieselbe durch einen zur Bewegungsrichtung senkrechten Stab, welcher den Auflagerpunkt mit einem aufserhalb liegenden festen Punkt verbindet, dargestellt werden. Die Spannungen in diesen hinzugedachten Auflagerstäben sind die auf das System einwirkenden Reactionen. Enthält ein Fachwerk n Stäbe und lassen sich die Reactionen durch a Auflagerstäbe ausdrücken, so sind im ganzen n + a Unbekannte vorhanden, zu deren Bestimmung bei m Knotenpunkten die Statik 2 m Gleichungen liefert. Damit ein System statisch bestimmt und stabil sei, muss also die Gleichung
n + a = 2 m
Σ Δl. u = 0 aufstellen, wobei die Summation auf sämmtliche Stäbe auszudehnen ist.1)
Die Gröfsen 41 sind diejenigen Strecken, um welche die Längen der Fachwerkstäbe gegen die durch die geometrische Form des Fachwerkes bedingten Längen abweichen. Diese Abweichungen setzen sich zusammen aus den elastischen Längenänderungen, welche infolge der Spannungen auftreten, und aus solchen Strecken 8, welche durch sonstige Ursachen, z. B. durch Temperaturunterschiede, bedingt werden. Man kann also schreiben:
Δι
Die Bedingungsgleichungen lauten dann:
Σ (57 · 7 + 8 ) us
•
EF
S EF⋅ 1 + 8.
Wird für alle Stäbe d = 0, so wird das System im unbelasteten Zustande keine Spannung erleiden. Ein solches System soll ein zwangloses benannt werden. Für dieses gelten die Gleichungen
S EF
S EF
= 0
0
Die Spannung S ist allgemein nach Gleichung 2 auf S. 321:
S = T + u1 X1 + u2 X2 +.. worin T die Spannung bedeutet, welche durch die Belastung im betreffenden Stabe hervorgerufen würde, wenn das Fach
1) In den Gleichungen 1 auf S. 321, Jahrg. 1884 d. Z. bedeutete 42 die Verkürzung eines überzähligen Stabes, 47 die Verlängerung eines notwendigen Stabes. Fasst man sämmtliche Längenänderungen im nämlichen Sinne auf und bedenkt, dass für den überzähligen Stab der Wert u 1 wird, man also die Gröfse 42 mit unter das Summenzeichen bringen kann, so nehmen die Gleichungen 1 die hier gewählte Form an.
Von den üblichen Trägerformen lassen nur einige wenige die Erfüllung obiger Bedingungen zu.
Während man gewöhnlich bei der Berechnung statisch unbestimmter Systeme von vornherein über die Stabquerschnitte eine Annahme macht, kann man die Berechnung auch in der Weise durchführen, dass man die spec. Spannungen, so weit es zulässig ist, festsetzt. Man kann beispielsweise die spec. Spannung σ sämmtlicher notwendigen Stäbe wählen und dann die Spannungen der überzähligen Stäbe aus den Bedingungsgleichungen berechnen; für jeden überzähligen Stab lässt sich eine Gleichung von der Form
± 0141 + £± o · 1 · u = 0
aufstellen. Sind die spec. Spannungen ermittelt, so kann man noch bezüglich der Querschnitte der überzähligen Stäbe willkürliche Annahmen machen. Nimmt man den Querschnitt eines überzähligen Stabes zu F1 an, so ergiebt sich die Gesammtspannung desselben zu
X1 = F1· 01
Alsdann erhält man die Spannung S eines notwendigen Stabes aus der oben für diese Gröfse aufgestellten Gleichung und berechnet schliesslich aus diesem Werte S mit der anfangs gewählten spec. Spannung den erforderlichen Querschnitt.
σ
E
Der hier angedeutete Rechnungsgang ist zweifellos dem gebräuchlichen vorzuziehen, da man keine vorläufigen Annahmen über die Stabquerschnitte zu machen hat und die Anstrengung der Stäbe auf ein gewisses Mafs festsetzen kann.
Ist das System kein zwangloses, erhält dasselbe vielmehr bereits bei der Montage eine künstliche Anspannung, so ist es im allgemeinen immer möglich, in sämmtlichen Stäben bei einer bestimmten Belastung die nämliche Inanspruchnahme hervorzurufen. Diese künstliche Anspannung wird dadurch erzielt, dass man die Länge der als überzählig bezeichneten Stäbe bei der Herstellung um eine gewisse Strecke & gegen ihre aus der geometrischen Form des Fachwerkes bestimmte Länge abweichen lässt. Die Bedingungsgleichung für einen überzähligen Stab lautet dann:
σ
•
1 · Us E
δι + 2 + woraus sich der Längenunterschied & ergiebt, zu:
Σ+1.21.
81
Wählt man für den überzähligen Stab den Querschnitt F1, so erhält man die Spannung desselben aus der Bedingung
X1 = F1 · 6.
28. März 1885.
Die Spannung S der notwendigen Stäbe ergiebt sich wieder aus der oben für diesen Wert aufgestellten Gleichung, und die Querschnitte der notwendigen Stäbe folgen aus der Beziehung
F:
Die bisherigen Betrachtungen bezogen sich auf den Fall, dass nur eine einzige Belastungsart für sämmtliche Stäbe in Betracht zu ziehen ist. Im allgemeinen sind jedoch die Be-· lastungen, bei welchen die Stäbe ihre gröfste Beanspruchung erleiden, für sämmtliche Stäbe oder für verschiedene Gruppen derselben verschieden. Es lässt sich nun der Beweis führen, dass in diesem für die Praxis bei weitem bedeutungsvollsten Falle immer die Möglichkeit vorhanden ist, die Querschnitte der Stäbe so zu bemessen, dass dieselben bei der ungünstigsten Belastung die gleiche Maximalbeanspruchung erleiden.
Der Einfachheit halber ist der Beweis für den Fall durchgeführt, dass das Fachwerk nur einen überzähligen Stab enthält.
Für eine Gruppe von Stäben, die mit dem Index 1 bezeichnet werden soll, sei eine Belastung I die ungünstigste. Die Spannung im überzähligen Stabe bei dieser Belastung soll mit X', die in einem notwendigen Stabe mit
S' = T' + u · X'
ist, so lautet die Bedingungsgleichung:
Si
+Σ
F1
F2
Für die zweite Stabgruppe mit der ungünstigsten Belastung II ergiebt sich entsprechend:
us
T1" + u1 · X"
0.
0.
Siegener Bezirksverein.
VorGeneralversammlung vom 24. Januar 1885. sitzender: Hr. Macco. Schriftführer: Hr. Majert. Anwesend 29 Mitglieder und 5 Gäste.
Der Vorsitzende erstattet Bericht über die Thätigkeit des
ist, so erhält man:
Versuch Vereines im abgelaufenen Jahre, schildert im Anschlusse daran die missliche Lage des Siegerländer Bergbaues und der heimischen Eisenindustrie und deutet an, welche Wege zu beschreiten seien, um die Lage derselben nach Möglichkeit zu bessern.
Er weist nach, dass bereits viel geschehen sei, um die technischen Einrichtungen zu vervollkommnen, und dass die neueren Grubenanlagen den Vergleich mit den besten ihrer Art nach keiner Richtung hin zu scheuen brauchen. Auch die Hochofenwerke seien mehr und mehr bestrebt gewesen, sich dem heutigen Stande der Technik anzupassen, und ständen z. T. vollkommen auf der Höhe der Zeit. Wesentlich unterstützt worden sei dieses Streben nach Verbesserung durch die Leistungen der heimischen Maschinenfabriken, welche sich ihrer Aufgabe voll gewachsen gezeigt hätten.
In besonders schwieriger Lage seien unsere Walzwerke, die seit vielen Jahren wenig für Verbesserung ihrer Einrichtungen gethan hätten. Mit dem unausbleiblichen Fortfalle des Puddelprocesses, der nur noch eine Frage kurzer Zeit sein könne, trete an diese Werke die Notwendigkeit der Beschaffung neuer Einrichtungen heran, und da die Erzeugung des Dampfes als eines Nebenproductes, welche bisher die Verwendung verhältnismäfsig unvollkommener Maschinen gestattet habe, in Zukunft aufhöre, so werde die Beschaffung von Maschinen allerbester Art, ohne Rücksicht auf die Anlagekosten, nicht zu vermeiden sein.
Sitzungsberichte der Bezirksvereine.
l3 · uz + . .
·
Aus diesen Gleichungen könnte man die Werte X', X",
Der hier angedeutete Weg der Berechnung zeigt, dass die Möglichkeit vorhanden ist, jeden Stab so zu dimensioniren, dass derselbe bei der ungünstigsten Belastung eine bestimmte Maximalbeanspruchung erfährt. Der Weg ist jedoch recht weitläufig, und wird man mit dem gebräuchlichen Näherungsverfahren, bei welchem eine vorläufige Annahme über die Stabquerschnitte gemacht wird, schneller zum Ziele gelangen.
Von grofsem Werte ist die durch vorstehende Entwicklung erlangte Erkenntnis, dass man mit Hilfe des gebräuchlichen Verfahrens sich wirklich bestimmten erreichbaren Grenzen nähert.
So lange die Möglichkeit einer gleichmässigen Maximal-
(Zeitschr. d. österr. Ing.- u. Arch.-Ver. 1884, S. 100.)
Die Industrie werde also, wenn sie lebensfähig bleiben wolle, sehr erhebliche Geldopfer bringen müssen ; je eher sie sich dazu entschliefse, um so besser werde sie dabei fahren!
In die Tagesordnung eintretend verliest der Vorsitzende ein
zu machen; nur ist man der Meinung, es sei besser, wenn der Vor-
Demnächst ergreift Hr. Weinlig das Wort zu einem Vor-
Einfluss der Hochofendimensionen sowie der Gasfänge auf
»M. H.! Die Frage, welche den Inhalt der nachfolgenden Betrachtung bildet, ist schon häufig und lange erörtert, ohne eine Uebereinstimmung in den Meinungen zu erzielen.
I. Gröfse der Hochöfen.
Was zunächst die Gröfse oder den Fassungsinhalt der Hochöfen betrifft, so ist derselbe im Laufe der Zeit immer mehr erhöht worden. Lassen wir hierbei die Holzkohlenöfen ganz aufser Betracht, so liegen die Gründe für eine solche Vergrösserung überall in dem Bestreben, die Productionen zu steigern und den Koksverbrauch zu verringern, welche Be
strebungen durch verbesserte Qualität der Koks, durch Anwendung hoch erhitzten Gebläsewindes, durch Anlage grösferer, rascher laufender Gebläsemaschinen noch weiter begünstigt wurden.
Kannte man noch vor 20 Jahren kaum Hochöfen über 80 bis 100cbm Inhalt, so giebt es heute eine grofse Reihe von Hochöfen im Deutschen Reiche mit 300 bis 500cbm Inhalt; ja in England ging man sogar über 1000cbm (35 000 Cubikfuss engl.) hinaus.
Es ist ja zweifellos in der Praxis bewiesen, dass die Vergröfserung des Ofeninhaltes bis zu einer bestimmten Grenze die gewünschten Erfolge inbezug auf vergröfserte Production und verringerten relativen Koksverbrauch gehabt hat. Je länger die Beschickung der Einwirkung reducirender Gase ausgesetzt ist, desto besser ist die Ausnutzung derselben, desto mehr indirecte Reduction durch CO findet statt, desto weniger Brennmaterial auf die Tonne producirten Eisens wird verbraucht; andererseits aber wird die Production bei gleicher Windzufuhr und gleichem relativen Koksverbrauch eine vergrösserte werden, die ein kleinerer Ofen auch, aber durch vermehrte Windzufuhr und Mehrverbrauch an Brennmaterial, erreichen würde. Die verhältnismässig wenig guten Betriebsresultate der grofsen englischen Hochöfen beweisen indes, dass die Vergrösserung der Oefen nicht im geraden Verhältnisse zur Production steht; denn wenn bekannte deutsche Hochöfen mit weniger als 400cbm Inhalt tägliche Roheisenproductionen von 150 geben, der grofse Ormesby' er Hochofen mit 1000 cbm hingegen nur 80t, so ist der Nutzen einer derartigen Raumvergröfserung nicht recht ersichtlich. Unter alleiniger Berücksichtigung der Production haben sogar die kleinsten Oefen auf die Tonne erzeugten Roheisens den kleinsten Rauminhalt, denn die kleinsten Holzkohlenöfen in Kärnthen und Steiermark im vorigen Jahrhundert hatten auf 1t in 24 Stunden erzeugten Roheisens nur 1,75cbm Rauminhalt, der genannte Ormesby-Ofen dagegen 12,5cbm ̧ Mit dieser bedeutenden Raumvergröfserung wachsen naturgemäfs die Anforderungen an die mechanischen Kräfte sowohl zur Hinaufschaffung der Schmelzmaterialien und eine Raumvergrösserung ohne gleichzeitige Erhöhung der Oefen würde gar erst recht ohne Nutzen sein als auch zur Erzeugung des infolge des wachsenden Gegendruckes der Schmelzsäule höher zu verdichtenden Gebläsewindes.
"
Die Natur der zur Verfügung stehenden Koks und Erze ist ein Factor, der bezüglich Höhe und Rauminhalt der Oefen wohl zu berücksichtigen ist.
Grössere und höhere Oefen bedingen ein grobstückigeres und festeres Brennmaterial als niedrigere und kleinere Oefen; leicht reducirbare Erze bedürfen nicht so langer Durchsetzzeiten, wie schwerer reducirbare, und je länger die Erze im Ofen bleiben, desto gröfser ist die Raumeinheit auf 1 Production. Nach den bisherigen Erfahrungen scheinen Oefen mit nicht erheblich über 400cbm Inhalt die äusserste Grenze zu bilden, welche nicht ohne praktischen Nachteil zu überschreiten ist. Es ist eine von vielen Hüttentechnikern befolgte Regel geworden, den Rauminhalt der Oefen nach der zu erzeugenden Art des Roheisens und der gewünschten Productionsmenge zu bestimmen. Man verlangt als Rauminhalt für 1t in 24 Stunden zu erzeugenden Eisens je nach der gröfseren oder geringeren Reducirfähigkeit der Eisensteine
deutscher Ingenieure.
Dabei spielt der Erhitzungsgrad des Gebläsewindes eine wesentliche Rolle, was bei allen derartigen Vergleichen hänfig übersehen wird; gerade der heifse Wind regelt meiner Ueberzeugung nach am zweckdienlichsten den Hochofenbetrieb.«
Der Redner vergleicht nun an einer grofsen Anzahl Hochöfen, deren Profile in gröfseren Wandzeichnungen vorliegen, die Betriebsverhältnisse unter einander, und fährt fort:
>>Aus diesen Vergleichen ergiebt sich, dass vergrösserter Rauminhalt der Oefen bis zu einer gewissen Grenze bezüglich Production und Koksverbrauch günstig wirkt, und dass namentlich dabei die Höhe des Ofens von Einfluss ist.
II. Form der Hochöfen.
Damit komme ich auf die Form der Hochöfen.
M. H.! Die Ansichten der Hüttentechniker gehen auch hierin weit aus einander; sehen Sie sich die Uebersicht allein der Oefen des Siegerlandes an, eine wahre Musterkarte! Weite Gichten, enge Gichten, grofse und kleine Kohlensackdurchmesser, grofse und kleine Gestelle, flache und steile Rasten, alles ist vertreten! Dank der gutartigen Beschaffenheit der hier zur Verhüttung kommenden leicht reducirbaren und leicht schmelzbaren Eisensteine konnten derartige Abweichungen vorgenommen werden, ohne ganz erhebliche Misserfolge hervortreten zu lassen.
Die heutige Form der Hochöfen, Erweiterung des Gichtdurchmessers nach dem Kohlensack und Wiederverengung nach dem Gestelle, hat ihre Berechtigung in dem Bestreben, eine Auflockerung der Schmelzmaterialien nach der Ofenmitte hin zu erreichen sowie eine Verlangsamung des Niederganges der Schmelzmaterialien entsprechend dem nach dem Gestelle hin sich stark vermindernden Volumen. Da letzteres von der Gicht abwärts bis zum Kohlensacke, also bei den meisten Ofenprofilen bis 23 der Gesammthöhe, einer merklichen Verkleinerung wohl nicht unterliegt, so stände der Construction cylindrischer Schächte nichts entgegen, und dennoch hat man dieselben fast überall wieder in konische Schächte umgewandelt; ob mit Recht, das ist fraglich.
Kohlensack. Bei grofsem Durchmesser des Kohlensackes, über 5m, würde auch ich eine Verjüngung des Schachtes nach der Gicht vornehmen, schon aus dem Grunde der Möglichkeit einer geregelten Beschickung. Von besonderem Werte scheint das Mafs des Kohlensackdurchmessers zu sein, und darin wird m. E. ebenso gesündigt, wie in der über das verständige Mass hinausgehenden Vergröfserung der Rauminhalte und der Höhen der Hochöfen. Der regelmässige Niedergang der Gichten ist eine Hauptbedingung für regelmäfsig_grofse Productionen und geringen Koksverbrauch; bei grofsem Kohlensackdurchmesser und dementsprechend grofser Reductionszone wird eine gleichmässige Vorbereitung der Erze durch die reducirenden Gase erschwert, welche nicht mehr durch die ganze Schmelzsäule sich verteilen, so dass ein Kippen der Gichten erfolgt. Diesen Uebelstand kennt wohl jeder Betriebstechniker, welcher raschgehendes Puddeleisen zu erblasen hat; beim Betriebe auf gare Eisensorten kommt es gar nicht vor, weil das Missverhältnis durch überschüssige Kohlenoxydgasmengen verdeckt wird.
Ein Hinausgehen des Kohlensackdurchmessers über 6m würde ich nicht empfehlen, eher weniger, obwohl die Betriebsresultate vieler Ofen mit einem Kohlensackdurchmesser von 6m oder etwas mehr aufserordentlich günstige sind; ich verweise nur auf die Oefen des Bochumer Vereines, in Schalke, im Luxemburgischen, in Ilsede, auch hier im Siegerlande.
März 1885
XXIX
aus mittlerem Rohr oder aus Mittelrohr und seitlichen Rohren, allein wieder aus seitlichem Rohre, alle diese verschiedensten Constructionen haben gewiss einen Einfluss auf die Begichtung und damit auf den Gang des Hochofens.
Ist die Theorie, die Mitte der Ofenbeschickung solle locker sein, richtig, dann erreicht man diesen Zweck am besten durch ein Mittelrohr und Langen'sche Glocke bei nicht zu weiter Gicht (Fig. 1); ist die Schüttung des Parry'schen Trichters die zweckmässigste, dann wähle man enge Gicht (Fig. 2). Fig. 1.
Fig. 2.
Die Lagerung der Beschickung soll ungefähr die in den Figuren angedeuteten Linien zeigen, aber nicht entgegengesetzte, nämlich in der Mitte erhöht und abfallend nach den Seiten.
Man darf nicht vergessen, dass diese nach der Mitte fallende Curve beim Niedergange der Gichten in dem sich erweiternden Ofen doch wieder etwas verändert wird.
Auf die mechanische Beschaffenheit der zur Verfügung stehenden Eisensteine ist aber bezüglich der Anordnung auf der Gicht Rücksicht zu nehmen; mulmige backende Erze rollen anders ab als trockene Stückerze. Wählt man bei letzteren gröfseren Gichtdurchmesser und Parry'schen Trichter, so wird doch ein Abrollen der gröberen Stücke nach der Mitte hin erfolgen; anders bei mulmigen Erzen, wo Langen'sche Glocke, Mittelrohr und mässiger Gichtdurchmesser meiner Ansicht nach richtiger wären.
Immer ziehe man die Gase aus der Mitte ab, nicht seitlich; für die letztere Construction finde ich keinen zwingenden Grund, ebenso nicht für ganz offene Gicht, auch wenn mittlerer und seitlicher Abzug dabei ist. Sollte auch wirklich ein grofser Teil des Wassergehaltes in der Beschickung, ja der ganze Wassergehalt, durch den ringförmigen offenen Teil entweichen, die durch Gasleitung abgezogenen Gase dadurch wasserärmer und ihre Leistung gröfser werden, so ist einerseits nicht zu vergessen, dass die mitgenommenen Wasserdämpfe zum Teil auf ihrem Wege zu den Apparaten und Kesseln ausgeschieden werden, und dass andererseits doch viel brennbares Gas durch die ringförmig offene Gicht verloren geht. Die geschlossenen Gichten haben aufserdem den Vorteil, dass die Gichter unbehindert sind, das Aufgeben der Beschickung gleichmässig zu machen, was bei offener Gicht und heftigem Winde wenigstens an der der Windrichtung entgegengesetzt liegenden Ofenseite unmöglich ist. Einige haben eine Verbindung von Langen'scher Glocke und Parry'schem Trichter angewandt, um einmal an die Wände, ein anderesmal in die Mitte gichten zu können. Sollte diese umständliche Vorrichtung wohl regelmässig zur Anwendung kommen?
Rast und Gestell. Aus dem Durchmesser des Kohlensackes, dem Durchmesser des Gestelles und der Höhe des Kohlensackes über dem Bodensteine ergiebt sich der sogenannte Rastwinkel. Mit zunehmendem Rauminhalte der Hochöfen sind auch die Gestelle vergrössert worden und dadurch ebenfalls die Rastwinkel.
Obwohl noch heute vielfach Oefen mit flachen Rasten gebaut werden, so sind die letzteren doch im allgemeinen gegen früher steiler geworden; schon die beabsichtigte Vergrofserung der Production durch Mehrverbrauch an Wind zwang dazu. Aus früher 60 bis 650 sind jetzt Rastwinkel von 70 bis 80° geworden.
Ich schliefse mich nicht der Meinung an, dass zur Erzeugung gewisser Eisensorten flachere und steilere Rasten notwendig seien, sondern bin der Ansicht, dass im allgemeinen steilere Rasten einen regelmässigeren Betrieb gewähren als
flache, schon dadurch, dass die schädlichen Ablagerungen die sogen. Ansätze wenn nicht ganz vermieden, so doch gemildert werden. Um die gewünschte Eisensorte zu erhalten, sehe ich in dem langsameren oder rascheren Gichtenwechsel sowie besonders in der Windtemperatur ein viel wirksameres Mittel als in der Neigung der Rast. Flache Rasten stehen einer Productions vergröfserung entschieden entgegen.
Bezüglich des Durchmessers der Gestelle bemerke ich, dass der lichte Durchmesser zwischen den Formmündungen massgebend ist, nicht derjenige des Gestellmauerwerkes. Die vorgezeigten Ofenprofile zeigen auch darin vielfache Abweichungen von einander.
Mit vergrössertem Kohlensacke musste der Gestelldurchmesser ebenfalls wachsen, bei dem Riesenofen in Ormsby, wie Sie sehen, auf mehr als 3m. Die Gestelldurchmesser der Siegener Hochöfen gehen nur bei einem Ofen über 2m hinaus, in allen andern Fällen nicht über 2m, ja sogar hinunter auf 11/4m. Es scheint, als ob 2m nicht wesentlich überschritten werden sollte; wenigstens zeigt der betreffende Ofen sehr günstige Betriebsresultate, wohl noch günstigere als der Ofen in Pittsburg, denn es muss hinzugesetzt werden, das letzterer Ofen 58 procentige Erze verschmilzt und hoch erhitzten Wind hat, was bei ersterem nicht der Fall ist. Bei hoch erhitztem Winde, dessen Pressung an und für sich höher ist als die des kälteren (etwa 8000 gegen 550o), dürften weitere Gestelle eher am Platze sein.
Nach diesen allgemeinen Betrachtungen wende ich mich nun zu den bestimmten Fällen der Praxis.
In einer mit Benutzung der Zeitschrift »Eisen und Stahl< 1882 Heft 9 aufgestellten Tabelle (s. f. S.) habe ich die Oefen geordnet vom räumlich kleinsten bis zum räumlich gröfsten, nach den mir aus der Litteratur bekannt gewordenen Massen; es sollen noch grössere Oefen, bis 1150cbm, gebaut sein, man ist aber davon zurückgekommen, nachdem auf den Eston Works zu Middlesborough die Betriebsresultate dreier Oefen von 500, 600 und 700cbm bezüglich des Brennmaterialienverbrauches bei ganz gleicher Beschickung keine Unterschiede ergaben. Nehmen wir aus dieser Tabelle den kleinsten Ofen No. 19 heraus; die Betriebsresultate desselben sind keineswegs schlechte, denn die Gasanalysen, welche zu machen mir geCO2 stattet war, ergeben ein günstiges Verhältnis von 0,55; со 0,55; 0,57; 0,64; 0,65; im Mittel 0,59 bei weifsem Puddeleisen. Dabei verarbeitet das Werk keinen rohen Spat und hat etwa 350 bis 400o C. Windtemperatur. Ein anderes Werk, dessen Hochofenmasse nicht wesentlich unter denjenigen von No. 10 liegen, (der Rauminhalt ist etwas geringer, ich nenne keine Namen, m. H., um nicht das Vertrauen der Fachgenossen, von denen mir diese Notizen bereitwilligst gegeben wurden, zu missbrauchen die Betriebsresultate der Oefen 1, 2 und 3 sind in den technischen Zeitschriften gegeben) hatte ein Verhältnis von 0,54, 0,53, 0,56; es producirt allerdings etwa 4mal mehr als No. 19; dagegen hatte No. 10 bei weissem Puddeleisen und einer täglichen Production von 70t ein Verhältnis von 0,47 und 0,41; No. 5 hatte 0,43 bei weissem Puddeleisen, 0,45 bei Bessemereisen. Ein Vergleich zwischen 10 und 19 dürfte danach zu Gunsten von 19 ausfallen.
Bei Ofen No. 7 wurden 100 Tage lang bei den verschiedenen Eisensorten Gasanalysen gemacht; im Durchschnitt CO2 ergab sich 0,6 со 0,60 bis 0,7 0,5 0,6
und zwar bei Puddeleisen .
» Bessemereisen
>> hochprocentigem Spiegel 0,4
0,5 » 0,6.
Durch Betreiben aller Heizapparate und bei weissem Puddeleisen ist dieses Verhältnis wochenlang auf 0,7 bis 0,8 gehalten, an einem Tage sogar auf 1,15 gestiegen.
Bezüglich dieser Verhältniszahl verweise ich auf Gruner's analytische Studien über den Hochofen.
Die Ueberwachung des Betriebeş durch Gasanalyse wird 'm. E. noch lange nicht genug gewürdigt; sie giebt mir ja nicht das Mittel an die Hand, wie ich einen fehlerhaften Ofengang verbessern muss, sie zeigt mir nur den Weg, welcher zur Besserung führt. Der Spruch »>Grau ist alle
Theorie, doch grün des Lebens goldener Baum<< ist gewiss in der Hochofenpraxis, besonders jetzt, wo die Selbstkostenberechnung eine so gewaltige Rolle spielt, von Bedeutung; aber ich halte es mit der angewandten Wissenschaft; sie erleuchtet manchmal die Erfahrung mit ihren zum Teil abergläubischen Vorurteilen auf's grellste.
M. H.! Eine Antwort auf die Frage, welche Abmessungen der Hochöfen für die hiesigen Verhältnisse die zweckdienlichsten seien, lässt sich wahrlich nicht in wenigen Worten geben; es kommt wesentlich auf die Eisensorten an, welche producirt werden sollen. Eine Beschränkung der Production einzelner Werke auf einzelne Sorten, die an anderer Stelle zur Sprache gebracht ist, dürfte meines Erachtens nur an der Stelle möglich sein, wo die Frachtfrage der Eisensteine die zwingende ist. Im allgemeinen und bei der gesteigerten Production der Hochöfen ist es gar nicht möglich, sich auf einige wenige Sorten zu beschränken, sondern es muss das Eisen erblasen werden, welches marktfähig ist, also Puddel-, Bessemer-, Stahl- und Spiegeleisen.
Allerdings haben die kleineren Werke meistens Puddeleisen erblasen und haben den grofsen Werken die schwierigeren Eisensorten überlassen, und dass diese Puddeleisenproduction noch immer für dieselben von Nutzen war, das beweist, dass die Productionsmenge im richtigen Verhältnisse zum Koksverbrauch und zu den allgemeinen Unkosten geblieben ist. Ich halte deshalb für Puddeleisen mittlere Oefen für die richtigeren, für Bessemer und Spiegeleisen dagegen würde ich gröfseren Oefen bis zu 500cbm den Vorzug geben, dabei bezüglich der Masse nicht über 6m Kohlensack-, 2m Gestell-, 4m Gichtweite und 20m Höhe gehen. Dass so grofse Oefen ja auch selbstverständlich Puddeleisen produciren können, unterliegt keinem Zweifel; aber die Höhe und Gröfse der Oefen steht der richtigen Production dabei hindernd im Wege.
Cylindrische Schächte haben kein Bedenken, wenn der Schachtdurchmesser nicht über 5m beträgt, Rastwinkel bis zu 75° ebenfalls nicht; als Gasfang ziehe ich Langen'sche Glocke und Mittelrohr vor.<
Unter Anführung übereinstimmender und entgegenstehender Ansichten englischer Hüttenleute schliefst der Redner seinen Vortrag.
In der anschliefsenden, sehr eingehenden Verhandlung legt Hr. H. Dresler einige Ofenprofile von Holzkohlenöfen vor und teilt Betriebsresultate derselben mit. Der seiner Gesellschaft gehörige, auch
deutscher Ingenieure.
Dmr.
heute noch zeitweilig betriebene Ofen zu Müsen habe 1,098 in der Gicht, 2,825m im Kohlensacke, 1,098m im Gestell und 9,65m Höhe; das Profil sei seit 1864 oder 1865 unverändert beibehalten worden. Der Ofen producire sehr regelmässig und gut, lediglich aus Siegener Spateisenstein, Ia 10 bis 12 procentiges Spiegeleisen mit nur 3,7 pct. Ausfall und 2 pCt. Kleinspiegel im Durchschnitt der letzten Hüttenweise. Die Tagesproduction habe während derselben durchschnittlich 7180kg betragen mit 950,2kg Holzkohlen auf je 1000kg Production, bei 46,2 pCt. Ausbringen aus dem Erz, entsprechend 42,6 pCt. aus der Beschickung; die Windtemperatur sei etwa 250°; der Gichtverschluss bestehe aus einem einfachen Deckel.
Der Ofen zu Auhütte bei Schmalkalden producire täglich 5000kg weisses Puddeleisen aus leicht reducirbarem kupferfreiem Brauneisenstein bei 37 pCt. Ausbringen aus der Beschickung mit 900 bis 1000kg Holzkohle für 1000kg Eisen. Der Ofen habe keinen Gasfang. Diese Productionen seien im Verhältnisse zur 'Ofengröfse sehr bedeutend und die ganzen Betriebsresultate sehr gut, wie die Erfahrung überhaupt zeige, dass die Holzkohle verhältnismäfsig viel mehr leiste als Koks; einen Grund dafür wisse er nicht anzugeben.
Der Ansicht des Hrn. Mischke, dieser Grund möge z. T. darin zu suchen sein, dass Holzkohle etwa 98 bis 100, Koks dagegen im Durchschnitt nur etwa 90 pCt. Kohlenstoff enthalte, was ersterer schon einen bedeutenden Vorsprung geben müsse, entgegnet Hr. Dresler, dass der Unterschied zu Gunsten der Holzkohlen viel bedeutender sei, also daraus allein keineswegs zu erklären.
Hr. Weinlig: Der von Hrn. Mischke angegebene Grund sei jedenfalls stark mitsprechend; dazu komme aber der langsame Betrieb, der in Verbindung mit der schwachen Pressung die Verbrennung zu Kohlenoxyd begünstige und also sehr günstig bezüglich des Kohlenverbrauches ausfallen müsse.
Ferner sei der Kalkgehalt der Schlacke sehr gering; man könne also desto mehr Erz setzen. Zudem suchten sich die Holzkohlenhochöfner stets die mildesten kleinstückigen und weichsten Eisensteine aus, welche noch aufserdem sorgfältigst zerkleinert würden. Alles das erkläre freilich den Unterschied noch nicht vollständig.
Hr. H. Dresler: Der Ofengang sei gar nicht so langsam, wie Hr. Weinlig annehme; in Müsen sei die Durchsetzzeit 10 bis 12 Stunden, auf anderen Werken sogar nur 5 bis 6 Stunden.
Hr. Weyland hebt als besonders bemerkenswert hervor, dass es in Müsen gelungen sei, lediglich mit Siegerländer Spateisenstein und bei niedriger Temperatur ein Spiegeleisen von 10 bis 12 pCt. Mangangehalt zu erblasen.
Auf die Frage des Vorsitzenden, ob die gewöhnliche Annahme, dass das in kleinen Ofen erblasene Puddeleisen von besserer Qualität sei als das aus grofsen Oefen, begründet sei, bemerkt Hr. Renard, er habe bis vor kurzem mit einem verhältnismäfsig kleinen Ofen gearbeitet und könne nachweisen, dass der jetzt im Betriebe befind