XIV. Ueber die Anwendung der Braunkohlen zum Puddlingsfrischen; von den HHrn. Gourdé zu Dillenburg und Dr. Casselmann zu Wiesbaden. Aus dem polytechn. Centralblatt, 1854, Liefer. 13. Gourdé, über die Anwendung der Braunkohlen zum Puddlingsfrischen. In den Mittheilungen des Gewerbevereins des Herzogthums Nassau, 1854, Nr. 1 und 2, findet sich von den Genannten eine Abhandlung über die Anwendung der Braunkohlen zum Puddlingsfrischen, namentlich mit Beziehung auf die Anwendbarkeit der Braunkohlen des Westerwaldes für diesen Zweck. Die bisher mit letzteren Kohlen in dieser Hinsicht angestellten Versuche haben keine genügenden Resultate ergeben, die Verfasser glauben aber im Stande zu seyn, durch Darlegung der Beobachtungen, die sie auf dem nur mit Braunkohlen betriebenen Walzwerke im Sauforst bei Regensburg, welches die Schienen für die Ulm-Augsburger-Bahn liefert, zu machen Gelegenheit hatten, den Grund des Mißlingens der bisherigen Versuche anzugeben und vielleicht nicht unpraktische Vorschläge über den Plan zu machen, welcher bei neuen Versuchen einzuhalten seyn würde, wenn dieselben ein entscheidendes Resultat ergeben sollen. Die Braunkohlen aus dem Sauforster Revier sind im Aeußeren denen vom Westerwalde ähnlich und bestehen vorherrschend aus dunklerem oder hellerem Lignit. Sie enthalten Schwefelkies in fein vertheiltem Zustande eingesprengt, so daß kleinere Haufen derselben, welche frei an offener Luft lagen, schon in Selbstentzündungen übergegangen seyn sollen, und in größeren Massen, wie sie dort unter Trockenschuppen aufgehäuft zu werden Pflegen, in der Regel im Innern eine nicht unbeträchtliche Wärme erzeugen, welche zur Trocknung der Kohlen viel beiträgt. Aus der Vergleichung der von Dr. Casselmann ausgeführten Analysen der Sauforster und der Westerwalder Kohlen (polytechn. Journal Bd. CXXXIII S. 236) ziehen die Verfasser den Schluß, daß eine Durchführung des Puddelprocesses mit Braunkohlen vom Westerwalde wenigstens eben so gut möglich seyn muß, wie mit denen aus dem Sauforst. An letzterem Orte hat man auch die Nothwendigkeit eingesehen, die Braunkohlen vor ihrer Verwendung im Puddelofen künstlich zu entwässern. Die Großartigkeit des Betriebs – bei Anwesenheit der Verfasser waren sechs Puddelöfen und zwei Schweißöfen im Gange, und wurde eine Vermehrung bis zu 16 Oefen beabsichtigt – scheint aber einen Verbrauch an Kohlen zu erheischen, der mit der Förderung derselben nicht in solchem Verhältniß steht, daß man bei der getroffenen Einrichtung eine hinreichende Zeit auf die vollständige Entwässerung zu verwenden vermöchte, wenigstens zeigten die Kohlenstücke, welche man zum Betriebe verwendete – Stücke von ungefähr 24 bis 39 Kubikzoll – in ihrem Innern noch einen für das Gefühl wahrnehmbaren Feuchtigkeitszustand. Die daselbst gebräuchlichen Puddelöfen zerfallen ihrer Construction nach in zwei Classen: in solche mit horizontalem Rost und solche mit Treppenrost. Von der ersten Sorte war nur ein erst kürzlich in Betrieb gesetzter Ofen vorhanden. Er weicht in der Form seiner Construction von den für die Anwendung der Steinkohlen überall gebräuchlichen Oefen nur insofern ab, als die etwa 1 1/2 Fuß breite und 1 Fuß hohe Einfüllöffnung für das Brennmaterial in der vorderen Ofenwand befindlich war und der Fuchs nicht unmittelbar in den Schornstein, sondern, wie auch bei den übrigen Oefen, in einen Raum mündete, über welchem ein Dampfkessel sich befand, welcher auf diese Weise durch die verlorene Wärme des Puddelofens geheizt wurde. Die Ofengase zogen von dort in unter der Hüttensohle liegende Canäle, welche sie colossalen eisernen Essen zuführten, deren jedesmal eine mehreren Oefen gemeinschaftlich war. Die Dimensionen der einzelnen Theile des Ofens, namentlich in Ansehung des Feuerraumes, waren dagegen nicht die gewöhnlichen. Es betrug nämlich nach den Angaben des Ingenieurs, welcher den Betrieb dieses Ofens beaufsichtigte, die Länge des aus 25 etwa 3/4 Zoll von einander abstehenden Stäben bestehenden Rostes 5 1/2 Fuß rheinl., seine Breite 4 Fuß und die Höhe vom Roste bis zur Feuerbrücke 2 1/2 Fuß, so daß der Feuerraum mindestens 44 Kubikfuß Braunkohlen faßte. Die übrigen Dimensionen des Ofens wichen von den sonst gebräuchlichen in geringerem Grade ab, denn die Höhe des Gewölbes über der Feuerbrücke betrug an der Rostseite 15 Zoll und an der Herdseite 13 Zoll (indem die 1 1/2 Fuß breite Feuerbrücke nach dem Herde zu 2 Zoll abfiel), so wie über dem Schlackenboden an der Einsatzthür 28 Zoll. Der Herd, welcher 13 Zoll unter der Feuerbrücke lag, war circa 5 Fuß lang und 5 Fuß breit, die senkrechte Fuchsweite betrug 1 Fuß, die horizontale 15 Zoll. Der Einsatz in diesen Ofen betrug 650 Pfd. bayerisches Gewicht und konnte angeblich auf 800 Pfd. vermehrt werden; jedoch wurde von beiden Seiten durch zwei einander gegenüber befindliche Thüren gepuddelt. Sehr geringe Sorgfalt verwendete man auf ein Wegräumen der Asche vom Roste, welches zugleich mit dem Aufgeben von Brennmaterial während jeder Charge, die, wie auch sonst, zwei Stunden dauerte, nur zweimal, nämlich zu Anfang und kurz vor dem Luppenmachen, stattfand. Dennoch reichte der auf gewöhnliche Art durch den Schornstein erzeugte Luftzug hin, um die Braunkohlen auf die geeignete Weise in Gluth zu erhalten. In die Flamme wurde dagegen vor ihrem Eintritte auf den Herd ein starker Strom sehr heißer Luft eingeblasen, sowohl um den erforderlichen Hitzegrad hervorzurufen, als auch um die Flamme recht auf das Eisen niederzudrücken. Die Erwärmung des Windes geschah in einer an der Wand der Feuerbrücke angebrachten Kammer, welche durch die ganze Breite des Ofens ging, von dem Feuerarme nur durch eine starke Eisenplatte getrennt war und zweimal von der Windleitung (von 5 Zoll Durchmesser) durchzogen wurde. Letztere war nach ihrem Austritte aus der Kammer oben quer über den Ofen geführt, und zwar so, daß ihre Längenachse genau senkrecht über der dem Roste zugewendeten Kante der Feuerbrüche lag. Die sechs Düsen, aus welchen der Wind in den Ofen strömte, waren so gerichtet, daß ihre Verlängerung eine auf der dem Herde zugewendeten Kante der Feuerbrücke errichtete senkrechte Linie in einer Entfernung von 7 Zoll von der Feuerbrücke durchschnitt. Nach ungefähren Angaben stellte sich der Kohlenverbrauch in diesem Ofen auf 27 bayerische Kübel (à 2 Ctr.) zu 5 Chargen, was bei Abzug von 10 Proc. für Luppenverlust im Feuer, auf 1000 Pfd. Luppeneisen etwa einen Verbrauch von 1800 Pfd. (circa 1 1/2 Zain) ausmachen würde. Die Oefen mit Treppenrost weichen hauptsächlich auch durch die auffallende Größe ihres Feuerraumes von den für Steinkohlen gebräuchlichen ab. Der Rost, dessen höchster Punkt ungefähr in gleicher Höhe mit dem Schlackenboden liegt, besteht aus 14 horizontal durch die Ofenbreite gelegten Stäben, von 1 1/2 Zoll Dicke und 3–3 1/2 Zoll Breite, die ebenfalls etwa 1 1/2 Zoll Zwischenraum haben, ist unter einem Winkel von zwischen 36 und 38° geneigt; sein tiefster Punkt berührt fast die Hüttensohle (ist etwa 2–3 Zoll davon entfernt) und steht von der vorderen Wand der Feuerbrücke um 1 1/2 Fuß ab. Der hierdurch auf dem tiefsten Punkte des Feuerraumes zwischen Rost und Feuerbrücke entstehende Raum ist durch seitlich angebrachte Thüren, welche zur Entfernung der Asche dienen, zugänglich, und in denselben Raum wird kalter Wind durch eine Röhrenleitung, welche unten vor der ganzen Breite des Rostes herläuft, aus sechs etwas in den Feuerraum hineinragenden Düsen eingeblasen, welcher gegen einen 4 Quadratzoll im Querschnitt haltenden, in dem Feuerraume auf dessen Sohle ruhenden, ebenfalls durch die ganze Ofenbreite sich hinziehenden Balken prallt und dadurch in die Höhe, in das Feuer hinein, getrieben wird. Die Höhe des Gewölbes über dem höchsten Punkte des Rostes beträgt 15 Zoll. Die übrigen Dimensionen des Ofens, so wie der Apparat zum Einblasen heißer Luft in die Flamme, unmittelbar vor ihrem Eintritte auf den Herd, stimmen mit denen des Ofens mit horizontalem Roste überein. Das Einfüllen der Braunkohlen geschieht von oben her, entweder durch trichterförmige oben verschlossene Ansätze an die vordere Wand, oder durch eine besondere schornsteinartig vorn auf dem Feuerraume aufgebaute Etage, welche die ganze Breite des Ofens einnimmt, 4–5 Fuß hoch und 3 Fuß tief ist und oben in ihrer hinteren Wand zwei Einfallthüren neben einander hat, durch welche ein oben auf dem Ofen stehender Arbeiter die Kohlen einschaufelt. Der Kohlenverbrauch in diesen Oefen soll aber weit größer seyn als bei dem horizontalen Roste, und für jede Charge 2 400 Pfd. Roheisen 14 2/5 bayer. Ctr. betragen. Dieser Mehrverbrauch, der freilich wohl mit auf die ebenfalls mit Treppenrost versehenen Schweißöfen bezogen worden seyn mag, wird zweifelsohne mehr dem übermäßig großen cubischen Inhalt des Feuerraumes, der beiläufig 60–80 Kubikfuß brennender Kohlen umfassen mußte, als der Gestalt desselben zuzuschreiben seyn. Die durch diese Oefen vermittelte Arbeit war ihrer Qualität nach eine völlig untadelhafte, die Oefen selbst waren stets weiß warm, jede einzelne Luppe war gaar und ließ unter dem Quetschwerke, welches man anstatt des Hammers benutzt, die schönsten weißen Schlacken ausfließen; der Abgang in den Puddelöfen soll 10, der in den Schweißöfen 15 Proc. betragen. Faßt man nun die Frage nach der Rentabilität ins Auge, so steht man bei dem Ofen mit horizontalem Roste zu 12 Chargen (bei einem Einsatze von 780 Pfd. Franks. l. Gew. Roheisen) einen Kohlenverbrauch von 130 Ctr. = 156 Ctr. Franks, l. Gewicht oder 13 Zain (auf 1000 Pfd. Luppen ungefähr 1850 Pfd. Kohlen). Zur Vergleichung mit den bei den nassauischen Puddelöfen gebräuchlichen Verhältnissen bemerke man, daß dieses in 24 Stunden bei 400 Pfd. Einsatz ungefähr 6 2/3 Zain Kohlen ausmacht, welche sicher noch über 20 Proc. Wasser enthielten. Bei Verwendung vollkommen getrockneter Braunkohlen würde sich dieser Verbrauch noch weit geringer herausstellen und die Höhe von 6 Zain in 24 Stunden, d.h. von 1/2 Zain für jede Charge zu 400 Pfd., keinenfalls erreichen. Da nun bei 400 Pfd. Einsatz selbst ein täglicher Verbrauch von 7 Zain Braunkohlen (100 Pfd. à 18 Kr. gerechnet) noch eine zu Gunsten der Braunkohlen ausfallende Differenz gegen den Steinkohlenverbrauch bedingen würde, so sehen wir also auf dem Werke im Sauforste einen Betrieb bereits seit längerer Zeit praktisch ausgefürt, dessen Resultate für die nassauischen Verhältnisse, mit Rücksicht auf die große Uebereinstimmung zwischen den Sauforster Braunkohlen und den Westerwalder, als vollkommen befriedigend betrachtet werden können, und keinen Zweifel an die Möglichkeit einer Rentabilität der Verwendung der Braunkohlen vom Westerwalde zum Puddelproceß aufkommen lassen. Die Ursache, weßwegen die bisher im Herzogthume angestellten Versuche, mit Braunkohlen vom Westerwalde zu puddeln, so unvollkommen gelungen sind, daß es meistens nicht einmal erreicht wurde, die Oefen während einer längeren Reihe von Chargen in der gehörigen Hitze zu erhalten, wird der obigen Darstellung zufolge jeder Sachkenner in dem Umstande finden, daß die gewöhnlichen auf den Steinkohlenbetrieb eingerichteten Puddelöfen in unveränderter Gestalt dazu verwendet wurden, welche in ihrem Feuerraume in der Regel einen cubischen Inhalt von höchstens 7 Kubikfuß besitzen, während die Oefen auf dem Werke im Sauforste eine sieben- oder zehnfache Fassungskraft besitzen. Es ist auch aus theoretischen Gründen leicht einzusehen, daß die Braunkohlen einen bei weitem größeren Feuerraum erfordern als die Steinkohlen, denn ihr specifisches Gewicht ist geringer, sie geben eine geringere Menge brennbarer Gase und diese langsamer ab (sie brennen schwieriger an). Ist nun gar der Aschengehalt der Braunkohlen in dem Grade bedeutender als der der Steinkohlen, wie es bei den Braunkohlen vom Westerwalde der Fall ist, so kommt noch ein Grund mehr für die Vergrößerung des Feuerraumes hinzu. Außerdem werden aber dadurch noch mehrere Vortheile erreicht. Wie schon bemerkt, wird bei den Oefen mit horizontalem Roste auf dem Sauforster Werke während einer Charge nur zweimal Brennmaterial aufgegeben. Es liegen ferner die Roststäbe so nahe bei einander, daß der Luftzutritt durch ihre Zwischenräume unmöglich hinreichen kann, um die ganze Kohlenmenge im Verbrennungsproceß zu erhalten; die obere Lage derselben wird im Stadium der trocknen Destillation sich befinden und die hierdurch erzeugten Gase werden größtentheils unverbrannt jenseits der Feuerbrücke gelangen, wo die durch das Gebläse eingetriebene Luft die Verbrennung bewirkt und die Hitze daselbst intensiver macht, als wenn die Gase zum Theil bereits im Feuerraume verbrennen würden. Es ist diese Einrichtung demnach, so zu sagen, die einfachste Art eines Gasofens. Die abdestillirten Kohlen gelangen dann später in einem verkohlten Zustande auf den Rost und erzeugen dort bei ihrem Verbrennen wieder die möglichst intensive Hitze. Auf der anderen Seite ist es sehr hoch anzuschlagen, daß so selten kalte Luft durch das Oeffnen der Einfüllung in den Ofen eintritt. Endlich können, ohne das Verbrennen zu erschweren, größere Stücke Braunkohle aufgegeben werden, und das Stochern am Roste, zur Entfernung der Asche, wenn es nöthig ist, bringt das Brennmaterial nicht so leicht durch Vermengung der brennenden Lage Kohle mit der noch nicht angebrannten in Unordnung, als wenn die Kohlenschicht weniger dick ist. Bei Anwendung von aschenarmen Kohlen ist ein solches Stochern kaum erforderlich, und in der That haben die Verfasser dasselbe im Sauforste niemals beobachtet, weder bei dem Ofen mit horizontalem, noch an dem mit Treppenrost. Ob nun ein mit Westerwalder Braunkohlen unter genauer Nachahmung der Ofenconstruction, wie sie oben beschrieben wurde, unternommener Puddelproceß sogleich ein bezüglich der Arbeit selbst gelingendes Resultat liefern wird, oder ob nicht vielleicht der größere Aschengehalt der Braunkohlen vom Westerwalde in Vergleich mit denen aus dem Sauforste Aenderungen des Feuerraumes, Rostes und Zuges bedingen wird, welche in ihrer Fortsetzung eine Rentabilität des Geschäfts im Vergleich mit dem Steinkohlenpuddeln begründen, oder ob hierfür sogar Aenderungen in den Dimensionsverhältnissen des Ofens, im Fuchs u.s.w. erforderlich werden, läßt sich von vornherein um so weniger sagen, als auch die Ingenieure auf dem Werke im Sauforste keineswegs die vollendetste Ofenconstruction zu besitzen behaupten, sondern noch fortwährend Verbesserungen versuchen, und es sind daher weitere praktische Versuche zur Aufhellung dieser Fragen erforderlich, deren Anzahl jedoch ehe ein entscheidendes Resultat erlangt wird, wahrscheinlich nicht sehr groß seyn wird. Es würde bei diesen Versuchen eine bedeutende Vergrößerung des Feuerraumes gegen die bisherige für den Steinkohlenbetrieb berechnete Einrichtung die erste Bedingung seyn. Da die Oefen mit horizontalem Roste, welche auf dem Werke im Sauforste angewendet werden, bei demselben Nutzeffecte einen geringeren Aufwand an Brennmaterial verursachen, als die mit Treppenrost, so würde es am zweckmäßigsten seyn, in einem nach dem ersteren Principe construirten Ofen den Versuch zu beginnen, jedoch den Feuerraum, wie es auch auf dem Werke im Sauforst beabsichtigt wurde, bei einer unveränderten Breite von 4 Fuß in seiner Länge von 5 1/2 Fuß auf 4 1/2 zu verkürzen. Auch würde die Höhe des Gewölbes über dem Schlackenboden in der Gegend der Einhaltthür, anstatt zu 28 Zoll, zweckmäßiger zu 23–24 Zoll zu construiren und eine entsprechende Verengung des Fuchses anzubringen seyn, weil dadurch eine vollkommnere Herabführung der Flamme auf das Eisen erzielt werden würde. Wahrscheinlich ist eine Zuführung von Wind unter den Rost bei dieser Ofenconstruction auch bei Anwendung der Westerwalder Braunkohlen trotz ihres größeren Aschengehalts nicht, wohl aber vielleicht ein fleißigeres Abräumen der Asche, die nicht vollständig durch den Luftzug fortgeführt werden möchte, durch den Rost erforderlich. Die Oefen mit Treppenrost scheinen weniger durch ihre Form als durch den verhältnißmäßig großen Feuerraum bezüglich des Brennmaterialverbrauchs denen mit horizontalem Roste nachzustehen, und eine gewisse Einschränkung des letzteren möchte diese Art Oefen auch wohl nicht als unpraktisch erscheinen lassen. Vielleicht dürfte der größere Aschengehalt der Braunkohlen vom Westerwalde diese Construction unter Berücksichtigung der genannten Abänderung, mit Beibehaltung der Einführung von (kaltem) Wind unter den Rost, selbst als der anderen vorzuziehen erscheinen lassen, da das Freihalten des Rostes durch Stochern bei ihr erleichtert ist und die Asche auch schon von selbst an dem Roste bis in dem Raum zwischen letzterem und der Feuerbrücke hinabfallen würde, aus welchem man sie, ohne Störung des Brennmaterials, leicht entfernen könnte. Die zweite wichtigste Bedingung, welche bei den Versuchen erfüllt seyn müßte, wäre ein hinreichender Grad von Trockenheit der Braunkohlen. In der von Casselmann über die Westerwalder Braunkohlen ausgeführten Untersuchung ist nachgewiesen worden, daß die Braunkohlen beim Liegen an der Luft höchstens bis auf 20 bis 15 Proc. Wassergehalt austrocknen. Puddelversuche, die die Verfasser im Großen mit Braunkohlen angestellt haben, welche noch einen Wassergehalt von 18 Procent enthielten, scheinen darzuthun, daß dieser Grad von Feuchtigkeit noch viel zu bedeutend ist, und es wird eine künstliche Trocknung nicht zu umgehen seyn. Es werden dadurch zwar die Betriebskosten erhöht, allein der Kohlenverbrauch sicher in einem solchen Grade verringert, daß die Rentabilität dadurch nicht alterirt werden würde. Die Kohlen vom Westerwalde ziehen im fast wasserfreien Zustande beim Liegen an der Luft, wenn sie in größeren Stücken angewendet werden, in 24 Stunden kaum 1 Proc. Wasser wieder an, und eignen sich daher vorzugsweise zur Benutzung im wasserfreien Zustande. Eine vollständige Entwässerung möchte nicht erforderlich, vielleicht nicht einmal gut seyn, da eine geringere Quantät Wasser die flammerzeugenden Gase vermehren könnte. Unter Berücksichtigung der etwa wieder angezogenen Wassermenge dürfte die Gränze der Entwässerung vielleicht bis zu 3 Proc. Wassergehalt zu bestimmen seyn.