Titel: | Verbesserung des Eisen-Puddelprocesses, von James Nasmyth zu Patricroft bei Manchester. |
Fundstelle: | Band 136, Jahrgang 1855, Nr. LXXXI., S. 350 |
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LXXXI.
Verbesserung des Eisen-Puddelprocesses,
von James Nasmyth zu
Patricroft bei Manchester.
Patentirt in England am 4. Mai 1854.
Aus dem London Journal of arts, März 1855, S.
158.
Mit einer Abbildung auf Tab. V.
Nasmyth's Verbesserung des
Eisen-Puddelprocesses.
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren beim Puddeln, wodurch nicht allein die
Entwickelung des Kohlenstoffs aus dem geschmolzenen Metalle sehr befördert, sondern
auch die Qualität des dargestellten Eisens sehr verbessert wird. Es wird nämlich in
dem Puddel- oder auch Raffinir- oder Feinofen das geschmolzene
Roheisen der Einwirkung eines Dampfstromes unterworfen, indem derselbe soviel als
möglich am tiefsten Punkte des geschmolzenen Metalles eingeführt wird, so daß er
sich nach aufwärts verbreitet und das geschmolzene Eisen mechanisch umrührt, wobei
stets eine frische Oberfläche des Roheisens entsteht, welche mit dem Sauerstoff der
durch den Ofen strömenden atmosphärischen Luft in Berührung kommt. Ueberdieß wird
der Wasserdampf, indem er mit dem glühenden Eisen in Berührung kommt, in seine
Elemente zerlegt und dabei Sauerstoff frei, der sich chemisch mit der Kohle im
Roheisen, so wie mit dem darin enthaltenen Schwefel und andern oxydirbaren
Substanzen verbindet, und das Eisen von diesen Unreinigkeiten befreit. Der andere Bestandtheil des
Dampfes, welcher ebenfalls frei wird, nämlich der Wasserstoff, verbindet sich mit
allem, in dem Ofen vorhandenen Schwefel, komme derselbe als Beimischung des Eisens
oder als Verbrennungsproduct des Brennmaterials vor, welches zur Feuerung des Ofens
verwendet wird. Andererseits wird bei diesem Verfahren auch der Proceß wesentlich
beschleunigt.
Fig. 25
stellt den Querdurchschnitt von einem gewöhnlichen Puddelofen dar, der so
eingerichtet ist, daß der Puddelproceß nach der angegebenen Weise ausgeführt werden
kann. a bezeichnet das geschmolzene Metall auf dem Herde
des Ofens; b das Schau- und Arbeitsloch in der
Arbeitsthür des Ofens; c eine gebogene Röhre, deren
vorderes Ende durch dieses Loch in den Ofen tritt und welche durchaus gleichen
Durchmesser hat. Diese Röhre c ist mittelst eines
Universalgelenks mit einer hängenden Rühre d verbunden,
welche von einem Dampfkessel herkommt. Mittelst dieser Röhre wird ein Dampfstrom
unter die Oberfläche des geschmolzenen Metalles geführt. Am hintern Ende der Röhre
c ist ein Griff e
angebracht, mittelst dessen der Puddelmeister im Stande ist, die Oeffnung der Röhre
nach jedem Punkt des Ofenherdes zu richten.
Der Betrieb mit diesem Apparat ist folgender: Nachdem das Roheisen in gewöhnlicher
Weise auf dem Herde niedergeschmolzen ist, wird die Dampfröhre c von dem Puddler durch das Arbeitsloch in das flüssige
Metall geführt – wobei ihre Oeffnung unter der Oberfläche des Metalles
bleibt. Darauf wird die Röhre rechenförmig im Herde herumgeführt, so daß der Dampf
allenthalben im flüssigen Eisen entweichen kann. Bei dieser Vertheilung des Dampfes
in der Masse des geschmolzenen Metalles wird derselbe in seine Bestandtheile
zerlegt, daher er das Metall aufzuheben sucht und ein schnelles und ununterbrochenes
Kochen veranlaßt; die Bestandtheile des Dampfs treten dabei mit einer größern oder
geringern Menge des Kohlenstoffs und Schwefels, welche in dem Roheisen enthalten
sind, in chemische Verbindung. Sobald das Eisen hinlänglich entkohlt und teigig
geworden ist – was jeder Puddelarbeiter zu beurtheilen versteht – wird
das Dampfrohr weggenommen, und es werden auf gewöhnliche Weise die Luppen gebildet,
welche aus dem Ofen zum Zängehammer und zu den Luppenwalzen gelangen. Durch diese
Methode wird der Puddelproceß den Arbeitern sehr erleichtert und man erlangt
gleichartigere und sicherere Resultate; der Proceß wird überdieß abgekürzt und die
Reinheit, Zähigkeit und Festigkeit des Eisens wesentlich gesteigert.
Der Erfinder bemerkt, daß man auch Wasser unter die Oberfläche des geschmolzenen
Roheisens treiben könne, er empfiehlt dieses Verfahren aber nicht, da selbst durch
verhältnißmäßig geringe Wassermengen, welche in flüssiges Roheisen kommen,
zerstörende Explosionen veranlaßt werden können.
Die Zeit, während welcher Dampf in das Eisen geleitet werden muß, hängt in gewissem
Grade von der Art des zu verpuddelnden Roheisens ab. Bei einer Charge, welche aus
392 Pfd. schottischem Roheisen Nr. 3 und aus 88 Pfd. weißem Staffordshirer Roheisen
bestand, wurden nach dem Niederschmelzen 2 bis 5 Minuten lang Dämpfe eingeführt und
dadurch sehr vortheilhafte Resultate erlangt.
Je gleichartiger der Dampf in der Masse des flüssigen Eisens verbreitet werden kann,
um so erfolgreicher wird sich der Proceß zeigen. Wird mit dem Einbringen des Dampfes
in den Ofen fortgefahren, nachdem die Entkohlung des Eisens fast vollendet ist, so
muß der Abbrand größer werden, da sich alsdann der Sauerstoff des Dampfes mit dem
reinen Eisen zu Oxyd verbinden wird; dagegen wird aber gerade in dieser Periode der
Wasserstoff sehr günstig auf die Beschaffenheit des Puddeleisens einwirken. Wenn man
daher, ohne Berücksichtigung eines größern Abganges, ein recht gutes Eisen
darstellen will, so muß man das Einleiten des Dampfes in die Eisenmasse länger
fortsetzen, als es sonst zweckmäßig seyn dürfte; es können sich nämlich alsdann die
Verbrennungsproducte weniger mit dem Eisen verbinden und nicht nachtheilig auf
dasselbe einwirken, wie es bei dem gewöhnlichen Verfahren der Fall ist.