CXXII. Studien über den Hohofen zur Roheisen-Darstellung; von C. Schinz. (Fortsetzung von S. 415 des vorhergehenden Heftes.) Schinz, Studien über den Hohofen zur Darstellung von Roheisen. §. 14. Ferrie's selbstkohkender Hohofen auf den Monkland-Eisenwerken (Schottland). Die seit einiger Zeit in der metallurgischen Journalistik in Umlauf gekommenen Berichte über Ferrie's neue Ofenconstruction für rohe Steinkohlen, sind etwas nebelhaft gewesen und haben eher den Eindruck überspannter Anpreisungen gemacht als den eines wirklich begründeten Fortschrittes. Nun ist diese Construction in diesem Bande des polytechn. Journals S. 108 (zweites Juliheft 1871) nach beigegebener Zeichnung beschrieben und daher es möglich geworden, dieselbe zu prüfen, und ich freue mich über einen wirklichen Fortschritt berichten zu können, obgleich ich die vielfach gehegte Erwartung einer neuen Aera der Siderurgie, wie jene des erhitzten Windes es gewesen, nicht theilen kann. Erstens kommen nämlich solche Steinkohlen die nicht backen und doch hinlänglich feste Kohks geben, in der Natur nicht sehr häufig vor, und zweitens ist eine Erhöhung der Oefen, wie Ferrie sie fordert, wie wir zeigen werden, ein Hemmniß für die Einführung der richtigen Windmenge, das die Vortheile vereitelt, welche man sonst aus dem von Ferrie zur Anwendung gebrachten Principe ziehen könnte. Sein Ofen auf den Monkland-Eisenwerken hat eine Capacität von Kub.Met. 426 und liefert stündlich nur 1728 Kil. Fe, was per 100 Kub.Met. Capacität = 405,6 ausmacht, während in dem Betriebe welchen wir im vorigen Paragraph behandelt haben, die stündliche Production per 100 Kub. Met. Capacität = 541,5 Kil. Fe ist. Es gewährt also seine Construction keinen Vortheil, denn sie gibt im Vergleich mit dem üblichen Betriebe eine Minderproduction von 25 Proc. mit einer Brennstoffersparniß von bloß 15 Proc. Das Princip aber, welches Ferrie, sich selbst unbewußt, eingeführt hat, indem er bloß die Steinkohlen abdestilliren wollte, besteht darin, daß er auch den größeren Theil der Reductionszone mit Gichtgasen erwärmt und dadurch derselben in ihrem ganzen Umfange die der Reduction und Kohlung günstigste Temperatur zu geben vermag. Dadurch muß eine neue Beschleunigung stattfinden, welche wir = 1,5 als Function von m annehmen können. In den „Documenten“ S. 74 finden wir, daß die stündliche Reduction bei den Temperaturen 421° 583° 842° 884° in 4 Zeiteinheiten = 1,60 + 2,55 + 2,70 + 4,25 = 11,10 war. Wenn daher die Temperatur der Reductionszone, oder vielmehr des in ihr enthaltenen Materiales, von unten bis oben = 884° ist, so muß dieselbe in derselben Zeit 4.4,25 = 17 betragen, was also wie gesagt 17/11 = 1,5 ausmacht. Nach Ferrie's Angaben ist der Aufwand an Steinkohle in seinem Ofen auf Monkland-Hütte = 2,002 pro 1 Fe, die dazu verwendete Erzmenge = 2,516, also ungeröstete Blackbands, und der Kalkstein = 0,82. Darnach hätten wir Kohks 2,002 . 59,57/100 = 1,192, à 89 Proc. C = 1,061 Da nun der Wärmebedarf der Vorwärmzone und des größten Theiles der Schmelzzone durch Gichtgase geleistet wird, so würden 1,061 Kohlenstoff genügen um die Hälfte der Erze zur directen Reduction zu bringen; dadurch würde jedoch die Temperatur der Schmelzzone zu sehr heruntergedrückt, um noch zur Production von schottischem Gießerei-Eisen zu genügen. Aus dieser Rücksicht müssen wir uns auf φ = 0,2 beschränken und auf eine mögliche Mehrproduction verzichten. Wir haben dann für diese directe Reduction Textabbildung Bd. 201, S. 517 für Feuchtigkeit im Winde; und es bleiben zur Verbrennung; Diese production; davon werden consumirt durch Aq im Winde; dagegen bringt der heiße Wind zu; Die specifische Wärme; der Gase in der Vergasungszone; Vorwärmung der Kohts; Wärmevorrath Eisen und Schlacken erlangen die Der Wärmeconsum in den verschiedenen Zonen ist nun: Textabbildung Bd. 201, S. 518 Nun ist die Capacität des von oben künstlich erwärmten Schachtraumes = Kub. Met. 127; derselbe birgt also die ganze Vorwärmzone und ca. 1/5 der Reductionszone; von 3144 W. E. die im Ofen entwickelt werden, werden folglich im Ofen consumirt 1713 + 688 = 2401 W. E., und 3144 – 2401 = 743 W. E. werden noch evacuirt zur Unterstützung des oberen Raumes, welche noch zur directen Reduction benutzt werden könnten, wenn man nicht sehr graphitreiches Roheisen darstellen wollte. Als Reduction und Kohlung beschleunigend haben wir für die Ofengase = 1 + 1,061 – 1/5 + 1,061 · 0,2/5 = 1,0579; für Einwirkung der Destillationsgase und Reducirbarkeit des Erzes wie im vorigen Paragraphen gefunden: 2,920, und für die höhere Temperatur der Reductionszone = 1,5; daher ist m = 1,0579 · 2,920 · 1,5 = 4,6336 der Gicht-Modulus ist = Textabbildung Bd. 201, S. 519 Darnach müßte nun die stündliche Production ausfallen: Textabbildung Bd. 201, S. 519 dann P″ m = 2071,2, und Textabbildung Bd. 201, S. 519 Kil. Fe. Ferrie hat aber nur 1728 Kil. Fe erhalten. Können wir nun schließen, daß diese Minderproduction von 986 Kil. Fe einer weniger großen Beschleunigung der Reduction und Kohlung zuzuschreiben sey, als der in Rechnung gebrachten? Keineswegs, denn die Erze sind dieselben, und wenn wir selbst von der Beschleunigung abstrahiren welche die Erwärmung des Inhaltes der Reductionszone von oben verursachen muß, so hätten wir nicht 1728 Kil. Fe, sondern 4,26 · 541,5 = 1923,4 erhalten müssen. Die Ursache dieser Minderproduction ist ganz einfach die Unzulänglichkeit des Gebläses, dem Windbedürfnisse welches sich mit der Production steigert nachzukommen, und zwar aus drei verschiedenen subsidiären Ursachen: 1) wegen des bedeutend größeren Widerstandes der Schmelzsäule durch die Erhöhung des Ofens von 20 Met. auf 26 Met.; 2) wegen dem größeren Volumen an Gasen welche diese Schmelzsäule durchstreichen müssen, wenn die Production wirklich größer werden soll, und 3) endlich scheint auch die Größe des Gebläses solchen Leistungen ganz und gar ungewachsen zu seyn. Das Windquantum bei dem Betriebe des älteren schottischen Hohofens, welchen wir im vorigen Paragraphen vorgeführt haben, Textabbildung Bd. 201, S. 519 war effective; Secunde; Ferrie's Ofen hatte effectiv; Secunde; hätte aber haben sollen Die zu diesen Leistungen nöthige Kraft, die Manometerstände =150, 292 und 438 angenommen, sind 27, 52,56 und 78,84 Pferdekräfte, und wir müssen es sogar als einen sehr günstigen Zufall betrachten, wenn Ferrie über eine Kraft disponiren konnte welche beinahe doppelt so groß ist als die normale. Das was nun Ferrie effectiv durch seine Construction geleistet hat, ist eine Brennstofferfparniß von 2,300 – 2,002 = 0,298 Kohks =13 Proc., aber er hat eine Minderproduction von 541,5 – 405,6 = 135,9 = 25 Proc., so daß die Erstehungskosten im gebräuchlichen schottischen Hohofen = Fr. 7,60 / 1,083 = Fr. 7,02 plus 2,3 Steinkohle à Fr. 7 = Fr. 16,10 = total Fr. 23,12 sind, während sie bei Ferrie's Ofen= Fr. 12,30 / 1728 = Fr. 7,12 plus 2,002 Steinkohle à Fr. 7 = Fr. 14,01 = total fr. 21,13 sind. Dieser Gewinn von Fr. 2 per Tonne Product wird aber sehr leicht durch die größeren Baukosten und den Mehrbedarf von 25½ Pferdekräften als Betriebskraft aufgehoben werden. Daher wird die Ferrie'sche Construction kaum eine Zukunft haben, während das Princip, den Bedarf der Reductionszone an Wärme durch Ofengase zu leisten, wirklich einen Fortschritt constituirt, der nicht ohne glückliche Folgen bleiben wird, da eine so veranlaßte Mehrproduction bessere Producte liefert als bloße directe Reduction. Auch die ermöglichte Brennstoffersparniß ist ein Factor der alle Beachtung verdient, und die bei anderer Betriebsweise noch wird gesteigert werden können. Am vollkommensten werden diese Vortheile erreicht werden durch die Rachette'sche Ofenform, durch Trennung der Vorwärmzone vom Ofenschachte, und durch die Elimination des Stickstoffes. Die Rachette'sche Ofenform, welche ein langes Rechteck bildet, eignet sich am besten um den Inhalt der Reductionszone durch Ofengase zu erwärmen, indem man rechtwinkelich zur Ofen-Achse Gewölbe einsetzt, auf die man hohle Mäuerchen setzt, welche von brennenden Ofengasen durchstrichen werden, so daß dann eine gewisse Anzahl von Kammern entsteht, von denen jede ihren eigenen Chargirapparat hat. Die Trennung der Vorwärmzone und die Vortheile dieser Anordnung haben wir schon besprochen, daher wir hier nicht wieder auf dieselben zurückkommen; doch ist zu bemerken, daß wenn wirklich Steinkohlen statt Kohks zur Anwendung kommen sollen, die Abtrennung der Vorwärmzone ein Nachhelfen zur Entleerung des Destillirapparates eher gestatten wird, als wenn alle Gase durch die Gicht entweichen und wenn dieser Apparat nur der oberste Schachtraum ist. Die Elimination des Stickstoffes gestattet uns das mögliche Minimum von Brennstoff zu verwenden, da dieses gerade die höchste Anfangstemperatur der Schmelzzone gibt, welche zur Darstellung von graphitreichem Roheisen erforderlich ist, indem gleichzeitig damit die Oekonomie gefördert wird. Die proponirte Ofenform an und für sich, dann die Trennung der Schmelzzone und endlich die windsparende Elimination des Stickstoffes werden alle gleichzeitig dahin wirken, daß im Verhältnisse zur Production die Schmelzsäule den geringsten Widerstand gegen den Wind geben und daher auch der kleinste Kraftaufwand für das Gebläse erforderlich seyn wird. Wenn folglich alle besprochenen Mittel der Mehrproduction mit Ausschluß der nachtheiligen directen Reduction, und alle anderen Mittel der Brennstoffersparniß gleichzeitig zur Anwendung kommen, so werden wir zu dem erstaunlichen Resultate gelangen, daß sich als stündliche Production von 6033 Kil. Gießerei-Eisen mit einem Consum von bloß 1,5 Steinkohle = 0,893 Kohks pro 1 Fe darstellt. Es wird nicht uninteressant seyn, die gleichzeitige Anwendung aller dieser Mittel durch eine Betriebsberechnung in allen ihren Details vorzuführen. Textabbildung Bd. 201, S. 521 schottische Steinkohlen geben; Kohks, à; Consum burch; Winde; Wovon; als Kohks auf Gicht kommen; Wärmeproduction: CO; absorbirt d. Reduction der gebildeten CO2; dagegen zugebracht durch Wind:; Specifische Wärme der; Gase in Vergasungszone:; Erhitzung ber Kohks; Wärmevorrath in Vergasungszone; Eisen und Schlacken erlangen Der Wärmebedarf in den verschiedenen Zonen ist nun: Vorwärmzone, getrennte: Kohks 0,461 . 0,1959 . 500° = 54Erz und CaO, CO2 wie in § 14 218 272 W.E. Textabbildung Bd. 201, S. 522 Reductionszone: Kohks; Erze,; Verbindungswärme von CO2 aus CaO,CO2; Welche also direct durch Gichtagase zu liefern sind. Es bleiben also für Transmission und Evacuation 1386 – 882 = 504 W.E., was weit mehr als hinreichend ist. Die Wärmecapacität der Schmelzzone = 402/591 = 0,68, die der Redutionszone 330/500 = 0,66 daraus Zonenverhältniß der Schmelzzone = 0,507 und Zonenverhältniß der Reductionszone = 0,493 = h. Die anßerordentliche Größe dieses letzteren Werthes ist namentlich geeignet, die Production zu erhöhen, besonders dann aber noch der kleine Gicht—Modulus welcher nur Textabbildung Bd. 201, S. 522 Die Zusammensetzung der Reductionsgase ist: CO Kil. 1,835 = Kub.Met. 1,466 = 51,7 Proc. N Kil. 1,695 = Kub.Met. 1,349 H Kil. 0,002 = Kub.Met. 0,022 –––––––––––––––––– Kub.Met. 2,837 Daher ist die Beschleunigung durch die Qualität der Gase = 1 + (51,7 – 35) · 0,06817 = 2,1384. Für Reducirbarkeit der Erze und Destillationsgase haben wir 2,920 und für höhere Temperatur der Reductionszone 1,500 und daraus den außerordentlich großen Werth m = 0,794 · 2,1384 · 2,920 · 1,500 = 7,4196. Daraus wiederum die stündliche Production für eine Schachtcapacität von Kub.Met.500 = Textabbildung Bd. 201, S. 522 und P″m = P = 6314,8 Kil. Fe. Die dazu pro Secunde nöthige Windmenge ist = Textabbildung Bd. 201, S. 523 und die nöthige Gasmenge Textabbildung Bd. 201, S. 523 Das vermöge der höheren Temperatur ausgedehnte Gasvolumen, welches durch die Schmelzsäule streicht, wird 14 . 4,2044 = Vo = 58,8. Die Höhe des Rachette'schen Ofens wird nach §. 11 = h = 19 Met. und der mittlere Querschnitt = S = 26,3 Quadratmeter, der reducirte Querschnitt = So = 26,3 . 0,2146 = 5,644. Daraus Vo/So = v = 58,8/5,644 = 10,38 Met. Und p = v2/2g = 5,1957. Der Widerstand der Schmelzsäule n p ist dann = 19/0,05 · 5,4957 = 2088,4 dazu kommen für Reibung etwa 1/5 = 417,7 ––––––––– 2506,1 was in Quecksilbersäule Textabbildung Bd. 201, S. 523 ausmacht. Ein solcher Manometerstand wäre offenbar zu hoch und würde er auch erreichbar seyn, so wäre er doch sicher nicht ökonomisch. Reduciren wir die Schachtcapacität auf 400 Kubikmeter, so werden Wind- und Gasvolumen = 3,3603 = V und Vo = 47. Die Ofenhöhe = h = 17 und S = 23,5, daher So = 5,043; 47/5.043 = v = 9.32, und p = 4,4294; n 17/0,05 = 340, und n p = 1506 + 1/5 · 1506 = 1757; was dann den Manometerstand Textabbildung Bd. 201, S. 523 = 0,168 ausmacht, und der nöthige Krastauswand wird: 0,168 · 13,563 · 3,3603 · 1000 = 7656 Kilogrammmeter = 102,2 Pferdekräfte. Dieß sind nun Leistungen welche sehr wohl erreicht werden können, um so mehr als der Manometerstand ein sehr mäßiger ist. Die Production für 400 Kub.Met. Schachtcapacität ist dann: 5051,9 Kil. Fe und die Erstehungskosten sind = Fr. 7,60/5,0519 = Fr.1,50 plus 1,5 Steinkohle à Fr. 7= =Fr. 10,50, totale = Fr. 12,00 gegen den Betrieb von Ferrie = Fr.7,60/1,728 = Fr. 4,40 plus 2 Steinkohle à Fr. 7 = = Fr. 1400, totale = Fr. 18,40. Dadurch ist nun bewiesen, daß durch rationelle Benutzung aller Mittel welche die Oekonomie fördern, mit Ausschluß der directen Reduction welche die Qualität der Producte mindert, die Tonne schottisches Gießerei-Eisen um Fr. 6,40 wohlfeiler dargestellt werden kann als durch die Ferrie'sche Ofenconstruction. Das Princip der Erwärmung der Reductionszone durch Ofengase wird besonders bei der Rachette'schen Ofenform glückliche Anwendung finden und für alle Betriebsweisen eine Mehrproduction des 1,5 fachen geben, auch eine Brennstoffersparniß, wenn solche zuweilen auf Kosten der Production beabsichtigt wird. §. 15. Die Pressung des Windes. Die meisten Metallurgen halten die Pressung des Windes für ein werthvolles Mittel den Nutzeffect des Hohofens zu erhöhen. Unsere Untersuchungen führen aber zu einem entgegengesetzten Schlüsse, und lassen die Windpressung als ein mehr oder weniger nothwendiges Uebel erkennen. Die nothwendige Pressung hängt, wie wir in den „Documenten“ Artikel 38 Seite 111 einläßlich gezeigt haben, von der Höhe des Ofens und der Größe der Stücke der Schmelzmaterialien ab, und kann daher nur dadurch modificirt werden, daß man diese beiden Factoren zu Gunsten oder zu Ungunsten der Höhe der Pressung in Wirksamkeit setzt. Die von dem Gebläse zu leistende Pressung wird zum Theil in Geschwindigkeit der Windausströmung in den Ofen umgesetzt und das was dann noch übrig bleibt, dient zur Ueberwindung des Widerstandes der Schmelzsäule. Rechnet man bei den beschriebenen und veröffentlichten Betriebsverhältnissen den Pressungsconsum hinter und vor den Düsen aus, so findet man fast durchgängig denselben für die Ausströmungsgeschwindigkeit unverhältnißmäßig groß. Man fordert daß der Wind in einem dünnen, lang gestreckten Strahle in den Ofen eingetrieben werde, theils um den Brennstoff zu erreichen, welcher zwischen der Düse und der gegenüber stehenden Gestellwand liegt, theils um den Raum in welchem Kohlensäure auftritt möglichst groß zu machen, in der Meinung daß dadurch die Verflüssigung der Schmelzmaterialien befördert werde. Wenn dem so wäre, so müßte man bei weiten Ofengestellen viel engere Düsen anwenden als bei engen Gestellen; da aber umgekehrt bei weiten Gestellen weite Düsen, bei engen Gestellen enge Düsen zur Anwendung kommen, nicht aus freier Wahl, sondern aus Nothwendigkeit, so ist damit jenen Ansichten das Urtheil gesprochen, sie erweisen sich als unrichtig. Allerdings soll die Ausströmungsgeschwindigkeit des Windes aus den Düsen größer seyn als die Geschwindigkeit der im Ofen aufwärts strömenden Gase, denn wenn dieß nicht der Fall ist, so schleicht der Wind an der Düsenwand empor und bringt dieselbe gerade mit dem Maximum der Temperatur in Berührung, wodurch einerseits durch übermäßige Transmission Verlust entstehen müßte und andererseits würde diese Wand der Gefahr ausgesetzt seyn abzuschmelzen, was natürlich Beides zu vermeiden ist. Ie enger nun das Gestell und der Ofen überhaupt sind, desto größer wird die Geschwindigkeit der aufsteigenden Gase werden, und um desto größer muß folglich auch die Austrittsgeschwindigkeit aus den Düsen werden. Dieß ist in den Berechnungen des Widerstandes der Echmelzsäule in den „Documenten“ Seite 114 und 115 sehr anschaulich; im runden Ofen mit engem Gestelle ist die Strömungsgeschwindigkeit der Gase = 83 Meter, im Rachette'schen Ofen nur 16 bis 17 Meter. Diesen Geschwindigkeiten entsprechen die Manometerstände 0,1532 und 0,1629 Met. Quecksilbersäule; werden nun diese um 1/10 erhöht, um die nöthige Ausflußgeschwindigkeit zu haben, so werden die Manometerstände = 0,1685 und 0,1792 Met. In der Praxis wird aber nicht so gerechnet, sondern man macht den Düsenquerschnitt so enge als möglich und verschwendet daher eine nicht unbedeutende Kraft hinter den Düsen. Wie man sieht, ist der Kraftconsum sehr bedeutend, viel größer wenn man enge Gestelle und Oefen hat; es gibt aber keinen Grund welcher einen solchen Mehrconsum rechtfertigt, denn enge Gestelle und Oefen sind wie gesagt bloß ein Radschuh den man auf horizontaler Straße einlegt, und dasselbe gilt von zu engen Düsen welche unnütz Kraft consumiren. Im Artikel 4 der „Documente“ haoen wir gesehen daß der eigentliche Verbrennungsraum in welchem die Kohlensäure auftritt nur 1/13 der ganzen Vergasungszone ist; eine so kleine Räumlichkeit kann aber unmöglich von Einfluß auf den Schmelzproceß seyn. Die durch Pressung hervorgebrachte höhere Temperatur kann höchstens das Volumen der Vergasungszone etwas vermindern, und dadurch die anderen Zonen verhältnißmäßig vergrößern; da aber die Vergasungszone schon an und für sich immer sehr klein ist, so kann diese Vergrößerung der übrigen Zonen nur höchst unbedeutend seyn. Welches auch die durch Pressung erhöhte Temperatur der Vergasungs zone sey, so wird sie kaum irgend welchen Einfluß auf das Schmelz material haben, da dieses wenigstens gröhtentheils vorher verflüssigt wird und daher in dieser Zone nicht verweilt, sondern durch dieselbe in Tropfen durchfällt, um sich unten im Herde zu sammeln und in Roheisen- und Schlackenschicht zu trennen. In der Schmelzzone ist die ursprüngliche Pressung höchstens noch l/10; wenn also die ursprüngliche Pressung im Maximum 0,2 Met. Manometerstand ist, so wird sie in der Schmelzzone nur noch = 0,02 seyn. Wählen wir nun als Beispiel den Betrieb der Tab. J bei 600° Windtemperatur, so würde die Temperatur 1733° welche aus dem Brennstoffe herrührt = 1733° · (1 + 0,02/0,76) = 1778°. Daher Textabbildung Bd. 201, S. 526 Folglich würden die Kohks aufnehmen: 1,602 . 0,3491 . 2074° = 1155 W. E. und der Wärmevorrath in der Vergasungszone würde = 4084 + 1155 = 5239 W. E. Dieß ist übrigens nur in abstracto so, denn die Pressung erhöht nur die Temperatur an dem Orte wo sie stattfindet, ohne Wärme zuzubringen, aber die Kohks können eine höhere Temperatur annehmen, welche als in die Vergasungszone zugebrachte Wärmemenge figurirt, um dann durch die Verbrennung wieder frei zu werden. Die Anfangstemperatur der Schmelzzone würde dann = 4239 – 1414/2,242 = 1706° Textabbildung Bd. 201, S. 526 die Wärmecapacitäten der Zonen würden: daher die Zonen-Verhältnisse Textabbildung Bd. 201, S. 526 Substituiren wir nun diesen höheren Werth von η in der Productionsformel, so wird die Production Textabbildung Bd. 201, S. 526 = 716,5; P″ m = 917,5 und P = 1835 Kil. Fe gegen 1818, und die Mehrproduction beträgt also nicht einmal ganz 1 Proc. Vergleicht man diesen Vortheil mit dem Kraftaufwande welcher durch 0,2 Met. Manometerstand veranlaßt wird, und erwägt man die dadurch gefährdete Regelmäßigkeit des Ofenganges, so wird der Ausspruch daß die Windpressung ein nothwendiges Uebel sey, welches man so viel als möglich abschwächen müsse, als berechtigt erscheinen. Das ist eben das Eigenthümliche und Außerordentliche am Hohofen, gegenüber anderen Schmelzprocessen, daß die Gase als Träger der Wärme von unten nach oben strömen, während das zu schmelzende Material von oben nach unten sinkt, so daß stets eine Ausgleichung der Temperatur stattfindet. Dadurch wird das Material schon mit 1000° in die Schmelzzone eingeführt und dann in dieser bald seinen Schmelzpunkt erlangen und sich verflüssigen ehe es in die Vergasungszone gelangt, wenn nur eine hinreichende Wärmemenge vorhanden ist sowie eine Temperatur welche nicht unter dem Schmelzpunkte der Materialien ist, und daß diese Bedingungen erfüllt werden, dafür sorgen wir ja schon indem wir den Brennstoffconsum feststellen. Wäre das Material bloß zu schmelzen, ohne daß man auf Reduction und Kohlung Rücksicht zu nehmen hätte, so könnte allerdings der Fall eintreten daß die Materialien nicht Zeit fänden die Temperatur der aufsteigenden Gase vollständig zu absorbiren; da aber das Niederrücken der Gichten nur langsam vor sich gehen kann und darf, um der Reduction und Kohlung die nöthige Zeit zu geben, so ist keinerlei Gefahr daß die Verflüssigung der Materialien nicht alsbald stattfinde wenn sie die Temperatur 1200° erlangen; nur wenn das Roheisen nicht gekohlt wäre, wenn es Stückeisen wäre, würde der Schmelzpunkt so hoch steigen, daß eine Verflüssigung vereitelt werden könnte. Dann wird aber auch eine Temperaturerhöhung durch Pressung wenig oder nichts mehr ausrichten. Aus diesen Gründen haben wir in allen unseren Berechnungen die Windpressungen als Mittel der Temperaturerhöhung aus dem Spiele gelassen, um diese nicht nutzlos noch complicirter zu machen. §. 16. Welches ist die richtige Windmenge? Die Aerodynamik ist die schwächste Seite der Siderurgen. Noch bis vor ganz kurzer Zeit wurde die Windmenge welche ein Gebläse liefert, nach dem Manometerdrucke und nach dem Querschnitte der Düsen berechnet, ohne im Mindesten daran zu denken daß der Wind im Hohofen einen Widerstand findet welcher die so berechnete Ausflußmenge ganz und gar illusorisch macht. Ist man nun endlich auch zu der Einsicht gelangt, daß der Widerstand im Ofen die effectiv ausgeblasene Windmenge unendlich viel kleiner macht als man früher berechnet hatte, so sind doch die Versuche welche gemacht wurden, um jenen Widerstand zu bestimmen, von der Art daß sie keinerlei Vertrauen verdienen, denn es fehlten dazu die elementarsten Kenntnisse der mitwirkenden Factoren. Ja sogar das erste Mittel der Erkenntniß in dieser Untersuchung, das Manometer, ist gänzlich unverstanden und unbrauchbar geblieben. So liest man in einem der bedeutendsten Werke der Neuzeit über Metallurgie, in der deutschen Bearbeitung von Percy's Eisenhüttenkunde: „Die am Manometer abgelesene Pressung nennt man Pressungshöhe. Es wird vorausgesetzt, daß — wie dieß in der Praxis stets der Fall zu seyn pflegt — der in die Windleitung eingesenkte Theil des Manometerrohres senkrecht zur Windrichtung steht. Biegt man das Manometerrohr dagegen parallel der Windrichtung um und richtet seine Oeffnung dem Windstrome entgegen, so wird die Pressung eine größere und macht sich an dem höheren Stande der Manometerfüllung kund. Diese Zunahme der Pressungshöhe nennt man Geschwindigkeitshöhe. Die Summe beider, also die im letzteren Falle wirklich abzulesende Höhe, nennt man die effective Druckhöhe. Da der Unterschied zwischen Pressungshöhe und effectiver Druckhöhe sehr gering und an Quecksilber-Manometern kaum wahrnehmbar ist, so kann man ihn für die Praxis ganz vernachlässigen.“ Eine solche Unterscheidung zwischen Pressungshöhe, Geschwindigkeitshöhe und effectiver Druckhöhe ist ganz und gar unzulässig und beruht auf ganz irrigen Begriffen. Ein Manometerrohr welches senkrecht gegen den Windstrom eingesenkt ist, gibt gar keine Anzeige; der Wind staut sich an dem Rohre welches ihm in den Weg kommt und bringt eine Perturbation hervor, die ganz zufällig und unregelmäßig ist. Mündet hingegen das Manometerrohr, der Wand der Windleitung eben, senkrecht zum Strome, so gibt dann das Manometer den Druck an der gegen die Wand der Leitung stattfindet. Das was wir durch das Manometer allein bestimmen wollen und bestimmen sollen, ist diejenige Pressung welche die Geschwindigkeit des Windstromes hervorbringt; daher darf das Manometerrohr nicht senkrecht zum Strome eingesenkt werden, sondern es muß, nicht bloß ungefähr sondern sehr genau parallel gegen den Windstrom ausmünden, und da selbst dann an den Kanten der abgeschnittenen Röhre noch eine Perturbation des Windstromes stattfinden kann, so ist die weitere Vorsicht geboten, das horizontale Ende der Manometerröhre zu einer feinen Spitze auszuziehen, über deren conische Seiten der Wind hingleiten kann, um jeden Widerstand zu vermeiden. Ferner zeigt das Manometer welches unter diesen Vorsichtsmaßregeln mit der Windleitung in Verbindung gebracht ist, nicht an allen Stellen des Querschnittes dieser letzteren denselben Druck; er ist am größten im Centrum derselben und wird gegen deren Wand hin immer schwächer, je näher man dieser rückt. Dieß kommt daher, daß an der Wand durch Reibung ein Consum von Druckhöhe stattfindet. Wenn man nun denjenigen Druck messen will, welchen die effective Geschwindigkeit des Windes hervorbringt, so muß die horizontale Manometerrohr-Mündung auf 1/3 des Durchmessers der Windleitung angebracht seyn. Endlich ist noch sehr wohl darauf zu achten, daß die Manometerröhre nicht in der Nähe von Biegungen oder Durchschnittsänderungen der Windleitung eingesenkt werden darf, da im ersteren Falle die elementaren Windströme sich auf einen Theil des Querschnittes zusammendrängen und im zweiten Falle jedesmal vor dem engeren Durchschnitt eine negative Druckhöhe entsteht. Es ist unter Anderem die Nichtbeachtung des letzteren Umstandes, welche die von Rittinger vorgezeichnete und von Schmidhammer ausgeführte Methode zur Bestimmung des Druckes im Ofen illusorisch macht. Diese Methode besteht darin, den Wind zuerst in den Ofen zu blasen, dabei den Manometerdruck in der Windleitung zu messen, die Zahl der Kolbenhübe des Gebläses in der Zeiteinheit zu notiren, dann den Wind in die freie Luft ausströmen zu lassen und dabei die Zahl der Kolbenhübe so zu reguliren daß sie gleich viel Luft in der Zeiteinheit einsaugen. Die Differenz des Manometerdruckes würde dann den Druck im Ofen angeben. So weit ist die von Rittinger angegebene Methode völlig correct; leider ist aber die Ausführung des Versuches gänzlich mißlungen, weil versäumt wurde die Einrichtung so zu machen daß der Wind wirklich in die freie Luft ausströmen konnte, was doch ganz unerläßlich ist wenn solche Versuche ein irgendwie brauchbares Resultat geben sollen, während bei einigen Vorsichtsmaßregeln und möglichster Genauigkeit in der Führung dieses Versuches ein wirklich zuverlässiges Resultat erhalten werden könnte. Dagegen ist dann die Controlle zu diesem Versuche, den Druck im Gestelle durch eine horizontal eingeschobene Manometerröhre direct zu messen, gänzlich unbrauchbar, denn dieser Druck wird am ganzen Umfange des Gestelles in der Höhe der Düsen ein verschiedener seyn. Textabbildung Bd. 201, S. 529 Wenn ein Windstrom durch eine Düse a in eine weitere Röhre b eingeblasen wird, so verbreitet sich ersterer in letzterer nur allmählich und ein in c angebrachtes Manometer zeigt eine negative Pressung an. Ist die Rückwand der Röhre b = d d weggelassen, so dringt durch den ringförmigen Raum um die Düse herum Luft ein, welche mit dem eingeblasenen Luftstrome fortgerissen wird und zwar bis auf 30 Proc. der Windquantität die durch die Düse selbst strömt, je nach dem Verhältnisse des Querschnittes der Röhren a und b. Ganz dieselbe Erscheinung findet aber im Hohofen-Gestelle statt, wenn auch der eingeblasene Windstrom nicht in horizontaler Richtung sich fortsetzt, sondern nach oben abbiegt; es wird nur die Erscheinung complicirter, indem möglicherweise sogar an der ganzen Peripherie des Gestelles eine Depression entstehen kann, wenigstens ist ganz gewiß daß eine Depression auf eine weite Entfernung seitwärts der Düsen stattfindet, wenn auch nicht ein absolut negativer Druck, da die Gase überhaupt nicht frei abziehen können, sondern sich immerhin unter einer nicht geringen Pressung befinden. Eben so wenig konnten Tunner's Versuche den Widerstand der Schmelzsäule zu bestimmen, zu einem brauchbaren Resultate führen. Bei denselben wurde eine ½ Zoll weite eiserne Röhre durch die Gicht eingesenkt, und oben dieselbe, außerhalb der Gicht, mit einem Manometer in Verbindung gebracht. In der deutschen Bearbeitung von Percy's Eisenhüttenkunde wird dazu bemerkt: „Es ist klar, dah durch die Reibung in den langen engen Röhren und durch das Verstopfen derselben die Resultate ungenau werden mußten.“ Dieß ist wieder ein Beleg der Incompetenz der Metallurgen in der Disciplin der Aerodynamik, denn wie in aller Welt kann in einer Röhre Reibung stattfinden und sich Staub absetzen, wenn in derselben gar keine Strömung vorhanden ist? Auch eine 100 Meter lange Röhre von bloß 1 Linie Durchmesser würde eben so sichere Manometeranzeigen geben können, wie eine solche von 10 Meter Länge und ½ Zoll Durchmesser. Aber der Tunner'sche Versuch kann deßhalb keine brauchbaren Resultate geben, weil eine eiserne Röhre welche wirklich in das Niveau der Düsen herabreicht, daselbst sofort abgeschmolzen würde, so daß das Manometer nicht den Druck anzeigen kann, den man sucht, sondern denjenigen einer höheren Schicht im Ofen, welcher nothwendig viel kleiner ist, weil bereits ein Theil der Druckhöhe consumirt ist, und zwar ein sehr beträchtlicher Theil, indem der Widerstand da am größten ist wo die Gase die höchste Temperatur haben und den kleinsten Querschnitt passiren müssen. Indessen könnten solche Bestimmungen und Messungen, auch wenn sie so angestellt würden daß sie zuverlässige Resultate gäben, nur den Einfluß der Ofenform und der Größe der Stücke der Beschickung constatiren, ohne constante Werthe zu geben, die auf den Betrieb anwendbar wären, da dieser den Widerstand der Echmelzsäule modificirt, wie wir dieß noch weiter zeigen werden. „Die richtige Pressung des Windes, sagt Perch, läßt sich nur durch Erfahrung feststellen; wenn es das Gebläse erlaubt, wird man so lange mit der Pressung steigen als sich unter sonst gleichen Umständen der Brennmaterialverbrauch vermindert. Da von der Quantität des Windes nun aber die Höhe der Production oder besser gesagt die Schnelligkeit des Ofenganges abhängig ist, so wird man, wenn man letztere, nachdem das Maximum der vortheilhaften Pressung bereits erreicht ist, noch vergrößern will, nicht die Pressung erhöhen dürfen, sondern bei gleicher Pressung die Düsen erweitern und dann das Gebläse schneller arbeiten lassen müssen.“ Dieser Satz ist der richtige Ausdruck von dem was in der Praxis geschieht und läßt sich in die wenigen Worte zusammenfassen: man macht den Düsen-Querschnitt so klein als möglich, so klein als es das Gebläse erlaubt. Man wähnt dadurch den Druck im Ofen größer zu machen, aber in Wirklichkeit macht man nur den Widerstand in der Düse größer, und nimmt dadurch ganz unnützer Weise eine größere Betriebskraft des Gebläses in Anspruch, denn der Druck im Ofen ist nichts Anderes als der Widerstand der Schmelzsäule und dieser wird weder vermehrt noch vermindert durch die Pressung welche das Gebläse leisten muß. Hingegen wird der Widerstand der Schmelzsäule sehr wesentlich vermehrt durch enge und hohe Oefen und besonders durch enge und hohe Gestelle. Wir haben schon in dem Artikel über die Pressung des Windes gezeigt, daß enge und hohe Gestelle eine größere Ausströmungsgeschwindigkeit des Windes aus der Düse erfordern, damit durch die Geschwindigkeit der Ausströmung der Wind nicht an der Wand durch welche die Düse geht heraufschleiche; dazu ist aber kein Maximum der Geschwindigkeit nöthig, sondern nur so viel daß die Geschwindigkeit des Windes etwas größer wird als diejenige der aufsteigenden Gase, richtiger gesagt daß die Pressung des ausströmenden Windes etwas größer sey als die des Widerstandes der Schmelzsäule. Denn wenn, wie wir a. a. O. gezeigt haben, das Gestell nicht dicht mit Brennstoff angefüllt ist, sondern selbst bei weiteren Gestellen der Brennstoff in denselben gewissermaßen schwimmt, so ist doch der Widerstand bei engeren Gestellen größer, weil auf denselben auch ein kleinerer Schacht-Querschnitt folgt, durch welchen die noch sehr heißen Gase sich hindurchdrängen müssen. In den in den „Documenten“ S. 114 und 115 gegebenen Beispielen der Berechnung des Widerstandes der Schmelzsäule, ist z. B. das Verhältniß dieser Querschnitte sehr annähernd dasselbe, und dennoch ist der durch diesen Querschnitt geleistete Widerstand bei dem weiten Gestelle = 0,07 des Gesammt-Widerstandes, bei dem engen = 0,25. Wäre daher der Widerstand bei weitem Gestelle = 1500 Meter Luftsäule, so würde er bei ein und demselben Ofen, aber mit engem Gestelle, = 1500 + (0,25 – 0,07) . 1500 = 1770 Met. Luftsäule seyn. Da aber schon bei dem Ofen mit weitem Gestelle die ganze Kraft des Gebläses in Anspruch genommen wurde, so kann diese Kraft bei engem Gestelle nicht mehr dasselbe Windquantum liefern, und die Wirkung des engen Gestelles ist also die, daß weniger Wind eingeblasen wird. Diese Wirkung wird noch dadurch vermehrt, daß (wie wir bereits gezeigt haben) der Druck hinter den Düsen größer seyn muß als im Ofen selbst, denn die Düse muß enger gemacht und der Druck in derselben vermehrt werden. Der Widerstand von 1500 Met. Luftsäule im Ofen mit weitem Gestelle erfordert aus demselben Grunde hinter der Düse einen höheren Druck und der Querschnitt der Düse muß so genommen werden daß dieser Mehrdruck stattfinden kann. Die Größe dieses Ueberdruckes können wir zu 1/10 der Druckhöhe annehmen, wodurch der Gesammt-Druck = 1515 Met. Luftsäule wird. Bei engem Gestelle wird dann der Widerstand um 0,18 . 1515 = 272 Met. Luftsäule größer; da uns aber die Kraft dazu fehlt, so muß dieser Druck als Ueberdruck hinter die Düse verlegt werden und dann kann der mögliche Gesammt-Druck von 1515 Met. Luftsäule nur noch einen Widerstand der Schmelzsäule von 1500 – 272 = 1228 Meter überwinden. Werden nun bei dem weiten Gestelle 2,2977 Kub. Meter Luft per Secunde eingeblasen, so wird dieses Quantum bei engem Gestelle, proportional dem überwindbaren Widerstande, nur noch 1500:1228 = 2,2977 : x = 1,881 Kub. Met. seyn. Ist nun die Gesammt-Druckhöhe hinter den Düsen = 1515, der Ueberdruck in denselben = 272 Met. Luftsäule, so wird die Austrittsgeschwindigkeit aus der Düse Textabbildung Bd. 201, S. 532 = Met. 72,7. Die Wind-Volumina = 2,2977 und 1,881 unter dem Drucke von 1515 Met. Luftsäule sind = 1,167 und 0,956 Kub. Met., daher ist der Gesammt=Querschnitt der Düsen = 1,167/72,7 = Quadratmeter 0,01605 und 0,956/72,7 = 0,01315. Durch diese Eigenschaft der engen Ofen-Gestelle, das Windquantum zu vermindern, sind dieselben in den unverdienten Ruf gekommen, ein unerläßliches Mittel zu seyn um Gießerei-Eisen zu erzeugen; man wähnte dadurch die Temperatur im Ofen zu steigern, während die kleinere Luftmenge im Gegentheile den Widerstand der Schmelzsäule vermindert, und also auch die Temperatur welche man zu steigern glaubte. Allerdings ist es, um Gießerei-Eisen darzustellen, eine unerläßliche Bedingung daß die Durchsetzzeit verlängert werde, aber auch nur das ist unerläßlich, während alles Andere was zur Anwendung kommt, nur Mittel ist diese Verlängerung der Durchsetzzeit zu unterstützen und zwar meist der Oekonomie des Betriebes nachtheiliges Mittel. So ist das Gattiren der Erze auf einen gewissen Procentgehalt eigentlich nichts Anderes als eine unfreiwillige Erhöhung des Brenstoffverbrauches, welche keineswegs in allen Fällen gerechtfertigt ist, da eine Vergrößerung des Gicht-Modulus auch den Eisengehalt in der Reductionszone vermindert. Das einzig rationelle Mittel wäre, den Düsen-Querschnitt noch weiter zu beschränken; zu diesem Mittel greift aber die Praxis nicht, einerseits weil sie eine Vermehrung des Brennstoffes für unerläßlich hält um Gießerei-Eifen darzustellen, und zweitens weil sie überhaupt bisher sich nicht über den wahren Windbedarf, als Mittel der Regulirung der Durchsetzzeit, Rechenschaft geben konnte. In Tab. H finden wir den Betrieb auf Gießerei- und Affinireisen, mit Wind von 300° neben einander gesetzt; die Resultate zeigen daß das Gießerei-Eisen eher weniger als mehr Brennstoff bedarf als das Affinireisen, denn die Evacuationstemperatur ist bei ersterem 460°, während sie bei letzterem nur 384° ist. Die nöthige Windquantität für Affinireisen ist = 0,7659 Kub. Met, somit 1/3 so viel als wir oben angenommen (nämlich 2,2977 Kub. Met.). Der Windbedarf für Gießerei-Eisen wäre 0,4798.3 = 1,4394 Kub. Met., während vermöge des engen Gestelles das Windquantum noch 1,881, also noch um 1,881 – 1,4394 = 0,4416 Kub. Met. zu groß ist, wodurch wir genöthigt würden 0,4416/4,442 = 0,1 Kohlenstoff = 0,110 Kohks mehr in die Gichten zu bringen, um die richtige Durchsetzzeit einzuhalten. Lassen wir nun das unnütze enge Ofengestell weg, so bleibt es bei dem normalen Widerstande von 1500 Met. Luftsäule für das Windquantum 2,2977 Kub. Met.; für das Quantum 1,4394 Kub. Met. hingegen wird dieser Widerstand = 2,2977:1,4394 = 1500 : x = 939, und das Gebläse hat in diesen beiden Fällen zu leisten: 1500 + 15 = 1515 und 939 + 94 = 1033 Met. Luftsäule = Quecksilbersäule Met. 0,145 und 0,099. Auf einen Kolben von 1 Quadratmeter Querschnitt werden die Drucke 0,145 . 1,3563 = 1969 Kil. und 0,099 . 13569 = 1343 Kil. Die Wege welche die Kolben per Secunde zu machen haben, sind Met. 2,2977 und 1,4394, daher hat die Maschine zu leisten = 4525 und 1933 Kilogrammmeter = 60,3 und 25,8 Pferdekräfte. Wir erzielen also eine Ersparniß von 34½ Pferdekräften und von 0,110 Kil. Kohks, während das Verfahren der Praxis demjenigen eines Fuhrmannes gleicht, der einen großen Lastwagen mit großer Tragkraft führt, welchem er, wenn er keine bezahlenden Frachtgüter hat, das fehlende Gewicht mit Ballast ersetzt, um das Vergnügen zu haben alle seine Pferde vor dem Wagen anspannen zu können, und der noch überdieß den verführten Ballast (nämlich 0,110 Kohks pro 1 Fe) bezahlen muß. Um den Ofen auf Affinir- oder Gießerei-Eisen anzustellen, wird in der Praxis das Gestell verengt, wenn letzteres Product erhalten werden soll, sehr häufig auch der Erzgehalt niedriger gattirt, mit einem Maximum von Brennstoff in Betrieb gesetzt und dann allmählich den ursprünglichen Gichten mehr Erz und Zuschlag beigegeben, bis das Product der Eisenqualität entspricht, die man zu erhalten wünscht (wenn dieß überhaupt möglich), während man also den Druck hinter der Düse stets gleich erhält. Bei solchem Verfahren wird sich der Brennstoffconsum häufig höher herausstellen als es nothwendig wäre, und zwar jedesmal wenn das Gebläse noch zu viel Wind zubringt, weil dann eine weitere Belastung der Gichten mit Erz ein weniger gekohltes Roheisen produciren würde. Man wird also weit rationeller verfahren, wenn man Düsen-Querschnitt und Geschwindigkeit des Gebläses so zustellt daß ungefähr die richtige Windmenge erhalten wird, dann die Gichten so zusammensetzt wie die Wärme-Statik und die stöchiometrische Dosirung des Zuschlages es erfordern, und den Niedergang der Gichten beobachtet. Nach Tab. H werden z. B. in 1/3 Stunde bei einer Ofencapacität von 100 Kub. Met. bei Affinireisen Kil. 524,2 Roheisen producirt; der Gicht-Modulus ist Kub. Met. 0,00437, daher wird das in einer 1/3 Stunde niedergehende Gichtvolumen = 524,2 . 0,00437 = Kub. Met. 2,290 seyn. Wenn nun der Querschnitt des Schachtes oben an der Gicht im Mittel Quadratmeter 2,500 wäre, so müßten also die Gichten in 1/3 Stunde um 2,290/2,500 = Met 0,916 sinken. Ist dieses, wie leicht zu beobachten, wirklich der Fall, so beweist das, daß man die richtige Windmenge getroffen hat; macht sich hingegen nach dieser Zeit ein tieferes Sinken der Gichten bemerkbar, so ist die Windmenge noch zu groß und die Geschwindigkeit derselben muß vermindert werden; ist aber nach 1/3 Stunde das Niveau in der Gicht höher als 0,91 Meter, so muß die Geschwindigkeit des Gebläses vergrößert werden bis sich die Gichten auf das richtige Niveau senken. Auch abgesehen von der dadurch ermöglichten Beschränkung des Brennstoffconsumes und der Einhaltung der richtigen Durchsetzzeit, gewährt, diese Methode noch den großen Vortheil, daß man nach sehr kurzen Zeiträumen die Wirkung der gemachten Modificationen constatiren kann, während bei dem jetzt üblichen Verfahren diese Wirkung erst nach 24, ja oft erst nach 48 Stunden bemerkbar ist. Wie die Formel in den Tabellen zeigt, werden die richtigen Windmengen gefunden durch Kub. Met. Textabbildung Bd. 201, S. 535, wo C = die Kohlenstoffmenge ist welche wirtlich zur Verbrennung kommt, also nach Abzug derjenigen die zur directen Reduction verwendet wird plus derjenigen die von der Feuchtigkeit im Winde verzehrt wird. 4,442 ist das trockene Luftvolumen welches zur Verbrennung von 1 Kohlenstoff nöthig ist. P ist = dem Gewicht des pro Stunde d. h. 3600 Secunden producirten Roheisens. An dieser Stelle muß ich auch in Kürze den Einfluß des Feuchtigkeitsgehaltes des Windes besprechen. Allgemein wurde beobachtet daß die Production im Winter größer ist als im Sommer, und die Ursache dieser Erscheinung wird richtig dem geringeren Feuchtigkeitsgehalte der Luft im Winter zugeschrieben. Diese Erklärung ist jedoch nur so lange zulässig und eintreffend, als die Leistung des Gebläses, d. h. das ausgeblasene Volumen constant bleibt. Wenn wir aber das Gebläse nach dem Niederücken der Gichten reguliren, so wird sich dieß nothwendig anders verhalten. Bei 0° Temperatur ist das Windvolumen welches 1 Kil. Kohlenstoff verbrennt = Kub. Met 4,442 und neben demselben ein Volumen von Kub. Met. 0,0224 Wasserdampf = Gesammt-Volumen Kub. Met. 4,4644; bei 10° Temperatur ist das Windvolumen = Kub. Met. 4,602 und neben demselben ein Dampfvolumen von Kub. Met. 0,0373, daher das Gesammt-Volumen = Kub. Met. 4 639, und bei 20° Temperatur ist das Windvolumen = 4,766, das Dampfvolumen = 0,0646 und das Gesammt Volumen = 4,8306 Kub. Met. Um also in diesen drei Fällen gleiche Mengen von Wind einzublasen, müßten die Wege welche der Kolben im Gebläse macht im Verhältnisse 1, 1,039 und 1,082 stehen. Wenn nun das Gebläse constant die mittlere Geschwindigkeit hat, so wird bei trockener und kalter Luft zu viel, bei warmer feuchter Luft zu wenig Wind eingeblasen. Das Zuviel veranlaßt eine größere Production, aber auch ein weniger gekohltes Eisen, das Zuwenig umgekehrt eine Minderproduction, aber ein mehr gekohltes Eisen; das Eine ist technisch, das Andere ökonomisch nachtheilig. Bei zu viel Wind werden die Gichten schneller, bei zu wenig Wind langsamer sinken. Wir haben also darin dasselbe Criterium welches uns überhaupt zur richtigen Windmenge verhilft, und können daher damit auch die erwähnten Nachtheile beseitigen. Was Wird nun geschehen wenn wir die gleichen Luftmengen, aber mehr oder weniger Wasserdampf einblasen? Textabbildung Bd. 201, S. 536 Wir hätten, welches auch die Dampfmenge sey, in den Gichten wie in; dann für directe Reduction; Consum für das Dampf-Maximum; Wärmeproduction; Consum durch Wasser im Winde; Da die Windmenge dieselbe bleibt, so haben wir für Wind von; Die specifische Wärme der Gase in der; Vergasungszone ist; Erhitzung der daher würdin Eisen und Schlacken annehmen Textabbildung Bd. 201, S. 536. Dieß wäre eine Temperatur bei der weder Eisen noch Schlacken sich verflüssigen können; Es wird also eine directe Reduction der Hälfte des Erzes nicht stattfinden können; setzen wir solche auf 0,4, so wird Textabbildung Bd. 201, S. 536. Textabbildung Bd. 201, S. 537 Daduch wird aber: Kohlenstoff; absorbirt durch directe Reduction; Consum durch Aq im Winde; bleiben zur Verbrennung C; Wärmeproduction; Consum durch Aq im Winde; Specifische Wärme der Gase; In Vergasungszone; heißer Wind bringt zu W.E.; Heißer Wind bringt zu; Wärmevorrath in Vergasungszone; Eisen und Schlacken erlangen Es werden also 2062 – 1601 = 461 W.E. weniger absorbirt, die evacuirt werden und uns daher in der Wärme-Statik kein Deficit geben. Nun sind die Wärmecapacitäten der Zonen die Zonen-Verhältnisse VZ 0,552 0,156 RZ 0,684 0,193 gegen 0,187 SZ 2,312 0,651 –––––– 3,548 Da nun nicht mehr bloß 0,5 Eisen auf 2 Proc. zu kohlen sind, sondern 0,6, so muß der Kohlungsgrad = 1,666 Proc. werden, daher wird auch der Werth p nicht mehr 10,873, sondern 2 : 1,666 = 10,873 : x = 9,053; daher ist die Production Textabbildung Bd. 201, S. 537 gegen 215,7 in Tab. H. Aber die die Reduction und Kohlung beschleunigenden Factoren sind = m = 1 + 1.385/5 + 1,385.0,4/5 = 1,1878, vaher P″ m P′ = 237,5 und dann P′ + P′ . 0,4/0,6 = P = 407 Kil. Fe. Wir haben also einen Productions-Verlust von 524,2 – 407 = Kil. Fe 117,2 = 22 Proc., trotzdem daß wir gleich viel Wind emblasen wie in H. Hätten wir aber nach dem jetzt üblichen Verfahren weniger Wind eingeblasen, nämlich die Differenz der Dampf-Volumina 0,0646 – 0,0373 = 0,0273, so hätten wir proportional diesen also 0,7659 : 0,0273 = 524,2 : x = Kil. Fe 18,7 noch weniger bekommen. Der ganze Productions-Verlust wäre also 135,9 Kil. Fe. Hätten wir ganz trockenen Wind zur Verfügung, so würde auch die ursprüngliche Production größer seyn und wir könnten noch überdieß Brennstoff ersparen. Ziehen wir in Betracht daß Fr. 5,40/0,5242 = Fr. 10,30 plus Kohks 1,522.15 = Fr. 22,83 Total Fr. 33,13 und 5,40/0,5242 – 0,1359 = Fr. · 11,94 plus Kohks 1,522.15 = Fr. 22,83 Total Fr. 34,77 kosten, so ergibt sich daß schon mit der Kosten-Differenz Fr. 1,64 der Wind leicht künstlich getrocknet werden könnte. Wie man sieht, bildet die Erkenntniß der richtigen Windmenge den Gipfelpunkt der ganzen Theorie, die praktische Seite derselben; doch würde uns mit dieser Erkenntniß nur wenig oder gar nicht gedient seyn, wenn wir nicht auch zugleich ein Mittel hätten welches uns erlaubt diese Windmenge einzuhalten, denn ohne dieses Criterium der sinkenden Gichten würde es kaum möglich seyn, die durch die Wärme-Statik erlangte Kenntniß der für die Oekonomie vortheilhaftesten Verhältnisse zur Ausführung und Verwirklichung zu bringen. (Die Fortsetzung folgt im nächften Heft.)