Z E I T S C H R I F T. Bilanz eines Elektrostahlofens Bauart Röchling-Rodenhauser.

(1)

Leiter des

■wirtschaftlichen Teiles Dr. $r.=3n 0-e. D.

W. ßeum er, Ceschäftsführer der Kordwestlichen Gruppe des Vereins deutscher tisen- und Stahl—

indrsfrieller.

S T A H L h d E I S E N

Z E I T S C H R I F T

Leiter des technischen Teiles

Xr.Wjng.

0. P etersen geschäftsführendes Vorstandsmitglied des

Vereins deutscher Eisenhütten

leute.

F Ü R D A S D E U T S C H E E I S E N H Ü T T E N W E S E N .

N r. 3 4 . 2 3 . August 19 23 . 4 3 . Jahrgang.

Bilanz eines Elektrostahlofens Bauart Röchling-Rodenhauser.

V on 0 . v o n K e il un d W. R o h l a n d .

(M itteilu n g aus dem Eisenhüttenmännischein In stitu t der Technischen H ochschule zu A achen.) '<V ersuchsanordnung zu r A u fs te llu n g d e r B ila n z. A n g a b e n ü b e r d ie V ersu ch ssch m elzu n g n eb st S c h m e lz v e r la u f.

u n d e le k trisc h e n B ila n z. S c h lu ß fo lg e ru n g e n .) A u fs te llu n g u n d B e u rte ilu n g d e r S to ffb ila n z , W ä rm e b ila n z

I —» ine der w enigen d u rch g efü h rten B ilanzen v on

^ E lektroofen is t die v o n F. B i t t n e r aufgestellte (Bilanz1), die sich ab e r auf einen F e rro m an g an - Schmelzofen B a u a rt N ath u siu s erstreck t. Die vor

liegende A rb eit bezw eckt die A ufstellung einer ge

nauen Stoff-, W ärm e- u n d elektrischen B ilanz a n einem Stahlofen B a u a rt R öchling-R odenhauser.

f Der V ersuchsofen ist ein m it D reh stro m gespeister zweiphasiger Induktionsofen; d. h. die beiden I n duktionsspulen w erden m itte ls d er S cottschen Schal

tu n g m it D rehstrom gespeist. D ie S tro m stä rk e b e tr ä g t 150 bis 200 A bei einer S p an n u n g v on 6000 V un d 16,6 P erio d en . D a der S trom m it 3000 V und 50 P erio d en an g eliefert w ird , m uß er auf die obigen V erhältnisse u m geform t w erden. D er Ofen ist, entsprechend den b eid en In d u k tio n ssp u len , als Zweirinnenofen gebaut u n d b e sitz t ein F assu n g s

verm ögen von

8

bis

12

t.

Zur Tem peraturm essung w urde ein S trah lu n g s

pyrom eter B a u a rt H irschson v erw endet. A ußerdem w urden die T em peraturen des leeren Ofens sowie die T em peratur über der Schlacke u n d die E n d sch lack en tem p eratu r m it einem T herm oelem ent gem essen, um so eine K ontrolle fü r die W e rte des S tra h lu n g s

pyrom eters, das außerdem v o rh er m it einem T herm o

elem ent geeicht w orden w ar, zu erh alten .

Infolge der vollkom m en abgeschlossenen B a u a rt der Röchling-R odenhauser-O efeii w urde bei d en Messungen auch v ersu ch t, die S trah lu n g s- u n d L eitungsverluste durch V ersuche zu bestim m en. Zu diesem Zweck w urd en sechs D oppelelem ente aus E isen -K o n stan tan a n der O berfläche des Ofens a n gebracht un d durch A sbest n ach außen, durch m ög

lichst dünnen G lim m er v o n der O berfläche des Ofens isoliert. Die Lage der M eßstellen ist aus Abb. 1 un d Z ahlentafel 1 ersichtlich. Z ur genauen E ich u n g w urden V ergleichsm essungen m it geeichten Queck

silb erth erm o m etern vorgenom m en. D ie O berflächen- te m p e ra tu r der D olom itstam pfm asse w urde durch

Therm oelem ente e rm itte lt.

Zur M essung der K ühlluftm enge w urde ein S on d erstau g erät verw endet, das besonders fü r k u rze

Q St. u. E. 37 (1917), S. 49/52.

X X X I V .4s

Z a h le n ta fe l 1. A n o r d n u n g d e r O b e r f l ä c h e n  t e m p e r a t u r - M e ß s t e l l e n a m E l e k t r o o f e n

(v g l. A b b . 1).

2 c S a- o

Nr.

Meßstelle Stoff

U

^O>

nS xa

^O

o r - C3 TT :C

u. X>

ü

o o m3

Bemerkung

1 S e ite n w a n d S ch m ie d e isen 14,12 |

2 O fen k a n te 12,51 1 D o p p e l

3 V order- u n d m eß stelle

R ü c k se ite _{J >} 17,98 J

4 S ta m p fm a sse D o lo m it 4 , 1 6 E in fa c h e

lin k s M eß stelle

5 R a n d m a u erw erk S ilik a s te in e 8 ,32 \ 6 G ew ölb e u n d S c h m ie d e ise n 2 7 ,2 6 [ D o p p el-

T ü ren S c h a m o tte 5 ,1 4 1 m eß stelle 7 S ta m p fm a sse D o lo m it 4 ,1 6 T h er m o 

r e c h ts e le m e n t

(Pt — P t Eh) N r.S

A b b ildung 1. L a g e der Tem peraturm eßstellen.

M eßstrecken m it sta rk e n W irbelström en, wie sie im v orliegenden F a lle v o rh a n d e n w aren, geeignet ist.

D ie E ich u n g erfolgte d u rch p lan m äß ig ü b er den gan zen Q u e rsc h n itt vorgenom m ene K ontrollm essung m itte ls P ito tro h rs. D as S ta u g e rä t w ar m it einem H ydro-V olum enm esser n eu ester B a u a rt fü r h ohen D ru ck v e rb u n d en .

1 3 8

(2)

1096 Stahl und Eisen.

B ilan: eines M ektrostahlofens.

43. Jahrg. .Nr. 34.

Die T em p e ra tu r der K ü h llu ft w urde vor dem Ofen im Z uleitungsrohr u n d nach D urch strö m u n g der T ran sfo rm ato ren u n m itte lb a r beim A u s tritt aus denselben m itte ls vier Quecksilb erth erm o m et ern gemessen.

Z a h le n ta f e l 2. S t a h l a n a l y s e n u n d G e w ic h t d e s B a d e s . Probe

Nr.

Gewicht Bemerkungen C

%

Mn

%

Si

%

P

% s

%

w

%

1 9800 E in s a t z ... 0 ,0 5 0 ,1 4

—

^{0 ,0 2 0} ^{0 ,0 2 8}

—

5 9700 n a c h d e r E n tp h o s

p h o r u n g . . . . 0 ,0 3 0 ,0 5 — 0 ,0 0 9 0 ,0 3 7 —

7 9900 v o r A u fw e rfe n d e r

S c h w e fe lsc h la c k e 0 ,9 9 0 ,0 9 0 ,1 8 0 ,0 1 2 0 ,0 1 2 1,26 10 9820 A u s b rin g e n . . . . 0 ,9 9 0 ,2 3 0 ,1 4 0 ,0 1 3 0 ,0 0 6 1,26 Z a h le n ta fe l 3. A n a l y s e n u n d G e w i c h t e d e r S c h l a e k e n .

Bezeichnung der Schlacke

Ge

wicht Bestimmungsart des Gewichtes

SiO.

% Ala O3

% F ei0 3

% FeO

% HnO

% CaO

% Mg O

% P=06

% CaS

% Ca Fi

% w o 3

% T h e o re tisc h e

P h o sp h o rsc h la c k e P h o sp h o rsc h la c k e W o lfram so h lack e S c h w efelsc h la ck e

64,5 434,2 52,0 343,5

au s d . Z u sc h lä g e n d u rc h A bw iegen au s d . W 0 3-G eh alt d u rc h A bw iegen

3,60 8,03 11,60 9,69

0,06 1,81 9,46 1,13

41,50 7,34 5,97 1,66

2,77 13,86 8,81 1,99

0,39 2,67 3,11 0,87

43 ,6 0 3 8 ,7 5 32,93 67,17

0,7 0 26,85 22 ,3 6 16,40

0 ,03 0 ,2 6 0 ,16 0 ,10

0,33 0,91 1,92

5,11

D er S trom verbrauch der gesam ten O fenanlage w urde durch einen kW st-Z ähler gemessen. A ußer

dem w urde h in te r dem U m form er ein selbstauf- zeichnender kW -M esser vorgesehen. D er L eistu n g s

fa k to r w urde aus den in Z w ischenräum en v on 10 m in vorgenom m enen A blesungen am V olt-, A m pere- und K ilow att-M esser des Ofens errechnet.

Um die Z usam m ensetzung d e r A tm osphäre im Ofen ü b er dem B ade festzustellen, w urde das Ge

wölbe d u rc h b o h rt u nd v on Zeit zu Zeit eine G as

p robe abgesaugt.

V e r l a u f d e r V e r s u c h s s c h m e l z u n g . D ie Schm elze w urde im S ie m e n s-M a rtin -O fe n m öglichst w eit h e ru n te rg e frisc h t und d a n n in den E lek tro stah lo fen eingegossen. D er V erlauf der Schm elzung erg ib t sich aus der folgenden Z u

sam m enstellung, die den g ekürzten V ersuchsbericht w iedergibt:

Zeit Bemerkungen

817 Einsetzen der neuzugestellten und abgewogenen Eingußrinne.

835 A bstich aus dem k lein en M artinofen und dar- au ffolgen d A bw iegen der Schm elzung und P fan n e.

8-° B eginn des E ingießens.

843 E inschalten des Stromes.

846 E in gieß en beendet.

851— 8 57 A ufgabe von 34,5 k g E rz und 30 k g g e  branntem K alk.

911 Bad eingefroren, infolgedessen B elastung auf 600 kW erhöht.

918 Bad schm ilzt an den B in n en au f, in der M itte noch fest.

930 B ad beginnt zu arbeiten.

936 Bad vollständig frei.

938 Bad kocht sehr g u t und gleichm äßig.

10°° B egin n des Abschlackens der Phosphorschlacke.

IO05 A ufgabe von 10 kg Kalk, um ein sauberes A b  schlacken zu erm öglichen. Strom bis 1008 aus

geschaltet.

1012 Zuschlag von 30 k g E e S i und darauf folgend 120 kg K ohle. W ährend der A ufkohlung star

kes Qualmen, wodurch T em peraturm essung m it Strahlungspyrom eter .ausgeschlossen. H erdtem pe

ratur w urde m it dem Therm oelem ent gem essen.

1045 A ufkohlung beendet.

10M Zugabe von 130 k g W olfram pulver. Bad schäumt unter g leich zeitig er B ildung einer Schlacke stark auf.

1 1 0 2 Zuschlag von 40 kg P e S i. W olfram schlacke nimm t

bedeutend ab.

Zeit Bemerkungen

1105 Zuschlag von 155 kg K alk, 30 k g Flußspat, 10 kg' F e Si und 10 k g K alzium karbid. Gleich

zeitig treten neb elartige Gase auf.

1128 A ufgabe der S ch w efelschlacke beendet, 1129 Schlacke w ird dünn. B is l l 33 Um rühren der

selben.

I I 34 Zuschlag von 10 kg F e S i und Durchschlagen der Schlacke.

1140 Türen w erden verschm iert, um eine größere Gas

probe zu nehmen.

1204 Zusatz von 18 kg F e M n und D urchschlagen.

1210 Abschlacken der Schw efelschlacke.

1242 Strom aussehalten und A bkippen der Schmelzung.

I n die P fan n e 3 k g A lum inium und 4 kg Fe Si gegeben.

W äh ren d des Schm elzens w urd en elf Stahlproben, a c h t Schlackenproben u nd zehn G asproben ent

nom m en, d eren A nalysen, sow eit sie fü r die Stoff

b ilan z in B e tra c h t kom m en, in Z ahlentafel 2 bis 4 zusam m engestellt sind. F e rn e r sind in Zahlentafel 5 die A nalysen d er Zuschläge u n d in Zahlentafel

6

die B a d te m p e ra tu re n zu finden.

W äh ren d d er E n tp h o sp h o ru n g n im m t der Eisen

o xydulgehalt der S chlacke zu, der E isenoxydgehalt b le ib t k o n sta n t. T ro tzd e m ist die A nnahm e gerecht

fertig t, daß die R e a k tio n der E n tk o h lu n g durch folgende G leichungen v o r sich gehen w ird:

F e 20 3 - f C = CO + 2 F eO , F e 20 3 -j- F e = 3 F cO .

Die reduzierende W irk u n g des E isens auf das E isen o x y d k o m m t n a tü rlic h n ic h t so sehr zur Gel

tu n g , d a durch die oxyd ieren d e A tm osphäre über dem B ad ein Teil E ise n o x y d u l w ieder zu Eisenoxyd o x y d ie rt w ird. D ie A n n ah m e einer oxydierenden A tm osphäre w ird d u rc h die E rg e b n isse der G asana

lysen b e s tä tig t. G leichzeitig w ird das M angan durch das E isen o x y d des B ades o x y d iert. B em erkensw ert ist das gleiche V e rh a lte n des E isen - un d Mangan- oxyduls in d er Schlacke; m it steigendem E isenoxydul n im m t auch das M an g an o x y d u l zu u n d um gekehrt.

D ie E n tp h o sp h o ru n g se tz t sofort zu B eginn der Schm elzung ein, w äh ren d in d e r e rsten Z eit eine Schw efelzunahm e fe stg e ste llt w erden k an n . D a die S chlacke sehr o x y d reich ist, w ird d as zunächst g ebildete K alziu m su lfat im Sinne d er G leichung:

Ca SO , + 4 F e = F e S 4 - 3 F eO - f CaO

(3)

23. A u g u st 1923. Bilanz eines E lektrosU ihlojem .

Stahl und Eisen. 1097

Zahlentafel 4. G a s a n a l y s e n .

(V i SpH

Zeit 0 2

% H,

% CO

%•

CO.

% CH, 1 %

Ć2 H.

%

Bemerkungen 1 9°o 12,5 __ __ 2,9 _. __ j P rob e N r . 1 b is 3 sin d w äh- 2 9 26 13,4 — — 2,0 — — > ren d der E n tp h o sp h o r u n g

3 9 66 14,3 — —- 0,9 — — J e n tn o m m e n .

4 IO20 0,2 6,6 21, 7 7, 4 0,47 _ \ P ro b e N r. 4 bis 6 sin d w äh- 5 1030 — 6,2 18,5 6,2 1, 11 — > re n d der A u fk o h lu n g en t-

6 i o « —• 2,7 19,0 10,6 1,10 — J n om m en .

7 l l 26 — 10,0 13,2 14,2 —■ 1,1 1 P rob e N r. 7 b is 10 sin d wäh- 8 l l 45 1, 4 15,6 15,0 — — 1,4 1 rend der E n tsch w e felu n g 9 l l 66 0, 2 14,1 — 15,8 — 2,8 e n tn o m m e n . P ro b e N r. 8

10 1207 2, 6 — — 7, 5 — — > b ei v e r s c h lo ss e n e n Türen.

Zahlentafel 5a. G e w i c h t e u n d Z u s a m m e n s e t z u n g d e r Z u s c h l ä g e . Stoffe

Ge

wichte kg

PeO

%

Fe. 0., SiO»

% %

Mn 0

% CaO

% AU O3

% P* 0 5

% Mg 0

% Ca F2

% E r z ... 3 4 ,5 5, 17 77, 35 6 ,0 8 0,7 2 2,58 0,12 0 ,07 — — K a l k ... 195,0 — i 0, 73 — 9 0 ,8 6 — —• 1,52 — D o lo m it . . . 4 8 4 ,0 — — 2 ,42 — 51,84 1,60. — 35,44 —

F lu ß sp a t . . . 3 0.0 — 0. 14 — 5 7 ,6 8 — — — 37,18

Zahlentafel 5b. G e w i c h t e u n d Z u s a m m e n s e t z u n g d e r Z u s c h l ä g e .

Stoffe

Ge

wichte kg

Pe

% Si

0/o/ 0

% w

% Mn

% F e Si 80 5 0 ,0 4 8 ,2 5 0 ,0 5 — —

K o h le 120 — — 9 5 ,3 9 — —

W olfram 130 2,3 — 0 ,3 0 9 7 , 3 9 —

K arbid 10 — — 3 7 ,5 0 — —

F e Mn 18 15,0 6 ,8 0 — 77,70

zerfallen un d der Schwefel als Schw efeleisen in das B ad übergehen. M it fallendem O x y d g eh alt der Schlacke setzt auch schon w äh ren d der O x y d atio n s

stufe eine schwache E ntsch w efelu n g ein. N achdem die Phosphorschlacke abgezogen w ar, w urde au ß er dem Ferrosilizium zusatz das A u fk o h lu n g sm ittel zuge

geben. 85 % der aufgew orfenen K ohle w urd en vom B ade aufgenom m en, w äh ren d 87 % des F e rro - siliziums o x y d iert w urden. L e tz te re s h a tt e das B ad in genügenderW eise d eso x y d iert, so d a ß d ad u rch der A b b ran d an K ohlenstoff in m öglichst k lein en G ren zen gehalten w urde. D a die P hosphorschlacke n ic h t vollkom m en sauber abgezogen w orden w ar, ging ein geringer P ro zen tsatz v o n P h o sp h o r w ieder in das B ad zurück.

Von dem zugesetzten W olfram w erden 9 8 ,4 % vom B ade aufgenom m en. D er R est des L egierungs

m ittels bildet m it der Z ustellungsm asse des H erdes und dem o x y d ierten Silizium eine eisenoxydul- und eisenoxydreiche dünnflüssige Schlacke. N ach Zu

gabe von w eiteren 40 k g F errosilizium , als erstem Teil der Schwefelschlacke, n im m t die W olfram schlacke infolge der desoxydierenden W irk u n g des F erro - siliziums s ta rk ab. N achdem auf diese W eise der O xydgehalt auf ein M indestm aß h e ru n te rg e d rü c k t w orden war, setzt nach A ufw erfen der eigentlichen Schwefelschlacke (K alk , F erro siliziu m , K alziu m k arb id u n d F lu ß s p a t) die E ntsch w efelu n g k rä ftig ein; sie w ird sowohl durch das F erro siliziu m a ls ' auch durch das zugegebene K a rb id d u rc h g e fü h rt1).

B e tra c h te t m a n die b e i

den le tz te n G asproben, so fä llt der geringe K o h len oxydgehalt auf, u n d m an k a n n annehm en, d aß in dieser Z eit infolge des g ro ßen U eberschusses des Ferrosilizium s gegenüber dem zum großen Teil schon zersetzten K alziu m k arb id das erstere den H a u p ta n te il an der E ntschw efelung h a t. W ichtig ist, d aß die A tm osphäre ü b er d e m B a d e im G egensatz zur E n tp h o s phoru n g sstu fe reduzierend ist. A uffallend is t d er hohe W asserstoffgehalt d er Gase (s. Z ah len tafel 4), d er v e r

m utlich aus d er F e u ch tig k e it d er Zuschlagsstoffe s ta n u n t. D ie E ntschw efelung durch K a rb id k a n n d urch die v o n G e i l e n k i r c h e n 1) aufgestellte G lei

chung gekennzeichnet w erden:

3 E e S - f C aC 2 + 2 CaO = 3 C aS - f 3 F e + 2 CO.

P a ra lle l m it dieser R e a k tio n erfolgt a b e r auch die E ntschw efelung durch F erro siliziu m entsprechend der G leichung:

2 CaO + 2 F e S + S i = 2 C aS - f 2 F e - f S i 0 2.

V orbedingung b e i dieser R e a k tio n is t a b e r, d aß B ad u n d Schlacke oxydfrei sind, da andernfalls K alzium sulfid m it E isen o x y d u l K alzium sulfat b ild e t u n d letzteres, wie schon v o rh e r erw äh n t, durch E isen re d u z ie rt w ird , so d aß der Schwefel w ieder in das B ad geht.

D er Z usatz v on F lu ß s p a t is t b e i der im In d u k tio n s

ofen nied rig en S ch lack e n tem p eratu r zur E rre ic h u n g einer größeren D ünnflüssigkeit erforderlich. B e

m erk en sw ert is t noch die sp ä te r aus der Teilstoff

b ilan z e rm itte lte V erflü ch tig u n g des Schwefels.

A bgesehen v o n dem U n tersch ied vo n 0,85 k g Schwefel m uß noch b e rü c k sic h tig t w erden, d aß der in d er

Z a h le n ta fe l 6. S c h l a c k e n - u n d S t a h l t e m p e r a 

t u r e n . Zeit

Stahl

temperatur

° C

Schlaçken- temperatui

0 C

Bemerkungen 9°o — 1 2 0 0 H e r d te m p e r a tu r v o r dem

E in g ie ß e n 1 1 8 0 °

9 1 5 --- 1215

9 3 0 --- 1265

o 45 --- 1315

10°° --- 1335 E n d te m p e r a tu r der P h o s

p h o r sc h la c k e

IO10 1430 —■ S ta h lte m p e r a tu r v o r der A u fk o h lu n g

lio o 1490 —

112 5 — 1335

l l 40 — 1395

12°° — 1445

12 10 — 1465 E n d te m p e r a tu r der S c h w e  fe lsc h la c k e

12 « 1610 — E n d te m p e r a tu r d e s S ta h le s i ) V gl. O s a n n , S t. u. E . 28 (1 9 0 8 ), S. 1017. U Z. an g ew . C hem . 24 (1 9 1 1 ), S. 1948.

(4)

1098 Stahl und Bisen.

B ila n z eines E lektrostahlofem .

43. Jahrg. Nr. 34.

Z a h l e n t a f e l 7 . G e s a m t - S t o f f b i l a n z .

kg E i n s a t z Fe Mn Si 0

1 p 1 ^s

^CaO ^ais^.^o³ ^{Mg 0} ^CaF

^w

9 800 34,5 195 484 30 80 120 130 10 18

S t a h l ...

Erz ...

K a l k ...

D o lo m it . . . . F lu ß s p a t . . . . F e S i ...

K o h l e ...

W olfram . . . . K a r b id . . . . Fe M n ...

2 0 ,0

40,0 3 ,0 2,7

13,70 0 ,1 9

14,00 3 e s a n

0 ,98 0 ,6 6 5 ,0 9 0 ,0 2 38,62

11 e i n n 4 ,9 0

0 ,0 3 1 14,00 0 ,3 9 3 ,7 5 1,25

a h m e 1 ,96 0 ,0 1

2 ,74 0 ,8 9 177.00 2 5 1 .0 0

17,30

8,98 0 ,0 4 7 ,7 6

2,97 171,50 11,3

126,6 [10 90 1 ,5 Z u sa m m e n 9 8 4 3 ,4 27,89 45 ,3 7 124,32 1,97 2 ,74 45 5 ,1 7 7 ,8 0 174,47 11,3 1 126,6

G e s a m t a u s g a b e

9 8 0 0 ,0 S ta h l . . . . . 9 7 2 5 ,0 0 2 0 ,8 0 12,70 98,0 1,29 0 ,5 9 — — I 124,0

4 7 ,3 G ra n a lien . 4 7 ,3C —

4 3 4 ,0 P -S c h la c k e . . . 7 9,15 9,18 11,38 — 0 ,4 9 0 ,6 3 168,09 7,80 116,0 —' 343,5 S -S c h la c k e . . . 9,34 2,37 15,25 — 1,46 1,39 23 3 ,4 2 3 ,9 0 1 5 6,4 6,6 1 2,1

10 624.8 Zusam m en 9 8 6 0,79 32,35 40 ,3 3 9 8 ,0 3,2 4 2,61 | 401,51 11,70 172,4 6,6 126,1

Z ustellung sowie im K alk en th alten e Schwefel nicht m it eingerechnet w urde u nd d ah er die Menge des v e r

flü ch tig ten Schwefels noch größer sein m uß. L eider können die G asanalysen keinen A ufschluß geben.

E s zeigten sich zw ar w ährend der E ntschw efelungs

stufe weiße N ebel ü b e r dem B ade, u n d es k o n n te im Saugrohr für die E n tn a h m e d er G asproben ein sehr feiner w eißer N iederschlag b e o b ach tet w erden, dessen A nalyse leider nich t gelang.

S t o f f b i l a n z .

A n H an d der b e o b ach teten W erte w in d e der Versuch gem acht, eine Stoffbilanz aufzustellen.

Abgesehen von dem besseren U eberblick, den eine geteilte Stoffbilanz ü b er den V erlauf der Schm elzun

gen gew ährt, w aren die durch die Teilung der B ilanz erfa ß b a re n E inzelheiten bezüglich der Vorgänge notw endig für die A ufstellung der sp ä te r ang efü h rten W ärm ebilanz. In Z ahlentafel 7 ist die G esam tstoff

b ilan z w iedergegeben1).

Bezüglich der G ew ichtsbestim m ung des B ades sei bem erkt, daß der als Sum pf v erbleibende R est im Ofen als k o n sta n t angenom m en w urde. D as reine E isengew icht des B ades nach der E n tp h o sp h o ru n g e rg ib t sich aus dem U nterschied des reinen E isen geh altes vom E in satz un d dem E isengehalt der P hosphorschlacke. Aus den A nalysen der entspre

ch en d en P ro b e n lassen sich die G ewichte d e r B ei

m engung des E isens errechnen.

D er aus der Z ustellung in die Schlacke ü b e r

gegangene D olom it w urde aus d er Schlackenm enge un d d eren M agnesiagehalt berechnet.

H insichtlich der gesam ten Stoffbilanz w äre zu b em erken, d aß die U nterschiede, besonders beim M angan u n d Silizium , leicht auf geringe A bw eichun

gen in der A nalyse z u rü ck g efü h rt w erden können.

D ie etw as größere A bw eichung beim P h o sp h o r

g eh alt ist teilw eise auf denselben G rund, teil-

U In fo lg e R aum m angels konnte nur d ie G esam tstoff

b ilan z w ied ergegeben w erden. D ie E rgebnisse der E in  zelbilanzen der verschiedenen Verbindungen und der T eilbilanzen können bei den Verfassern eingesehen werden.

weise a b e r auch d a ra u f zu rü ck zu fü h ren , daß bei der E in n ah m e die P h o sp h o rg eh alte aller Zuschläge m it A usnahm e des E rzes n ic h t B erücksichtigung fanden.

Sicherlich sind diese A bw eichungen ab e r nicht so groß, daß m an eine B eeinflussung der W ärm ebilanz zu b efü rch ten h a t. Ziem lich erheblich sind die U ntersch ied e zw ischen E in n a h m e u n d A usgabe beim K alk- un d T onerdegehalt. T ro tz A nalysenkontrolle k o n n te die U rsache n ich t festg estellt w erden. Auf die sp ä te re n B erechnungen h a b en diese beiden le tz te n W erte keinen E influß.

W ä r m e b i l a n z .

1. W ä r m e e i n n a h m e n . D ie Menge der durch den S tro m zugeführten W ärm eein h eiten ergab sich aus den A blesungen des kW st-Z ählers v o r dem Um

form er v on 2340 k W st zu 2 033 040 W E.

D er W ä rm e in h a lt der zu g efü h rten K ühlluft ergab sich b e i einem G esam tvolum en v o n 51 800 nr

3

u n d einer m ittle re n T e m p e ra tu r v o n 2 7 ,6 0 zu 393 000 W E.

Die m ittle re spezifische W ärm e des Stahles w urde nach D ü r r e r 1) entsp rech en d der Mindest

te m p e ra tu r des B ades v o n 1560° zu 0,195 ange

nom m en, so daß sich der G esam tw ärm ein h alt des Stahles zu 2 964 000 W E errechnete.

Die T em p eratu r d er Z uschläge w urde durch

sch n ittlich m it 25

0

angenom m en. D ie spezifische W ärm e w urde n ach A ngaben von M a t h e s i u s 2) und R i c h a r d s 3) gew ählt. D er G esam tw ärm ein h alt der Zuschläge au ß er dem D olom it w urde zu 2230 W E e rm itte lt. D ie T e m p e ra tu r des aus der Zustellung in die Schlacke übergegangenen D olom its wurde entsprechend d er H erd tcm p eratu r-M essu n g vo r dem E in g ieß en des S tahles zu 1180

0

angenom m en, und dem entsprechend w urde d er W ä rm e in h a lt des Dolo

m its m it 120000 W E in R echnung gesetzt.

U St. u. E . 38 (1 9 1 8 ), S. 777.

2) D ie physikalischen und chem ischen Grundlagen des Eisenhüttenw esens. L eip zig: 0 . Spanier 1916. S. 56.

3) M etallurgische Berechnungen. B erlin : J . Sprin

ger 1913.

(5)

23. A u g u st 1923. Bilanz eines Elektrostahlofens. S ta h l u n d E is e n . 1099 Zahlentafel 8. T e m p e r a t u r m e s s u n g e n

W ä r m e v e r l u s t e .

u n d

Meßstelle ,

Ober- fläohen- temperatur t, o C

Luft

tempe

ratur t2

o 0

Wärme- Uber- gaDgä- koeffizient

k WE/at/mZ

Gesamt

verluste WE S eitenw and . . . .

O fenkante . . . Vorder- u .R ü ck w a n d G e w ö l b e ...

D ie G esam t-Strahlu lu ste d es Meta Ihr:

52,1 78.0 86.0 2 0 6 ,5 ngs- ui an tels

20 25 25 30 ld L eit

3 50 615 740 3320 ungever-

.

. . .

17 400 27 000 44 000 332 00 0 4 2 0 400

Z a h le n ta fe l

Die R eak tio n sw ärm en w urd en aus den n ach d en Teilstoffbilanzen b e stim m te n R eaktionsm engen der einzelnen V erbin d u n g en u n d d eren V erbrennungs

w ärm en e rm itte lt. Sie beliefen sich auf 387 835 W E.

H ierzu kom m en noch die R eaktionsw ärm en der E n t

schwefelung m it 56 943 W E , der en B er echnung sich zum Teil leider auf A n

n ah m en stü tzen m u ß te ; etw aigeFehler w ü rd en ab er das G esam tergebnis der B ilanz nu r wenig b eein flussen.

2. W ä r m e a u s g a b e n . E ntsprechend dem h ö h eren K ohlenstoffgehalt w urde u n ter der A nnahm e, daß der U nterschied der spezi

fischen W ärm e zw ischen

E isen un d S tah l m it der T e m p e ra tu r gleichbleibt, die Eigenw ärm e des fertig e n S tahls m it einer spezifischen W ärm e v on 0,198 zu 3 185 000 W E er

m itte lt. D er W ä rm e in h a lt d er Schlacken w urde nach R i c h a r d s 1) b erech n et. E s ergeben sich für die Phosphorschlacke 209 500 W E , fü r die Schwefel

schlacke 183 000 W E.

H ach der T eilstoffbilanz w urde w äh ren d der E ntphosphorung E isen o x y d zu E isen o x y d u l re d u ziert, wobei 16 700 W E b en ö tig t w erden. D ieS ch lak - kenbildungsw ärm e der P hosphorschlacke, die auf G rund ih rer B a siz itä t nach R ich ard s m it 125 W E /k g angenom m en w urde, b e tr ä g t 54 300 W E . Die B ildungsw ärm e d er Schw efelschlacke w u rd e e n t

sprechend ih re r u n g efäh ren Z usam m en setzu n g 4 CaO • S i 0

2

m it 100 W E /k g , das sind 34 350 W E , eingesetzt. D em en tsp rech en d e rg ib t sich ein Ge

sam tw ärm eb ed arf fü r die m etallu rg isch en R eak tio n en von 105 350 W E.

Die U m fo rm erv erlu ste ergeben sich aus den A blesungen des k W st-Z ä h le rs u n d des selb stau f- zeichnenden kW -M essers; die L e itu n g sv e rlu ste sind aus der elektrischen B ilan z ü b ern o m m en w orden.

D ie K ü h llu ftw ä rm e e rre c h n e t sich entsp rech en d der m ittle re n T e m p e ra tu r d er K ü h llu ft h in te r dem T ra n sfo rm a to r v o n 75

0

zu 1 100 000 W E .

W ie schon eingangs e rw ä h n t, w u rd e a u ch v e r sucht, die S trah lu n g s- u n d L e itu n g sv e rlu ste zu b e

stim m en. Als G ru n d lag e fü r diese B erech n u n g en g elten v o r allen D ingen die A rb e ite n v o n W a m s l e r 1).

D ie V erlu ste d er M etallo b erfläch e des Ofens lassen sich aus der F o rm e l errechnen:

W = k ( tj — t 2) • P ,

w obei F die G röße d er F lä c h e , k den v o n dem T em p e ra tu ru n te rs c h ie d t , — 1

2

u n d v o n dem M a te ria l d er O berfläche ab h än g en d en W ärm ek o effizien ten u n d t v die O b e rflä c h e n te m p e ra tu r, t

2

die L u ft

te m p e ra tu r b ezeichnet. D er W e rt k (L—

1

2) erg ib t sich fü r die verschiedenen O b e rflä c h e n te m p e ra tu re n des Schm iedeisens, das fü r den M an tel in B e tra c h t k o m m t, au s d e n K u rv e n v o n W am sler. D ie F lä c h e n größen d e r versch ied en en M eßbereiche gehen aus Z ah len tafel 1 h e rv o r; Abb. 1 zeigt die V e rte ilu n g der T herm oelem ente.

E r m i t t l u n g d e r G e s a m t w ä r m e v e r l u s t e d e s M a u e r w e r k s a u s d e n S t r a h l u n g s v e r l u s t e n .

Meßstellen

Absolute Tempe

ratur der Ober

fläche Tr o C

Absolute Tempe

ratur der Luft Tr

® C

Ti — T2

o 0

Strahlungs- konstante Or für die strah

lende Eläche in W E/st' 1

■ m- 2 (° O)““4 Gesamt-

strah- lungsver-

luste WB

Anteil der Strablungs- verluste

an den Gesamtver

lusten

%

Gesamt- strahlungs- und Leitungs

verluste WE R a n d m a u er -

wrerk . . . 327 298 29 4 ,3 9 3 4 9 0 4 5 ,5 7 700

S ta m p f- / lin k s 431 298 133 4 ,0 0 14 700 5 3 ,0 27 500

m a sse /r e c h t s 588 303 285 3 ,80 59 00 0 6 3 ,0 93 60C

G ew ö lb e

m auerw erk 481 303 178 3 ,9 0 30 600 5 6 ,0 54 600

G e sa m tstr a h lu n g s- u n d L e itu n g sv e r lu s te des M auerw erks: 183 40 0

D ie E rg eb n isse der T em p eratu rm essu n g en sind in Z ah len tafel

8

u n d 9 zu sam m en g estellt. D a z u is t zu b em erk en , d aß fü r die M eßstelle N r.

6

fü r die T ü ren u n d R ah m en die gleich hohe T e m p e ra tu r wie fü r d as Gewölbe angenom m en w urde, so d aß h ier die durch die B eschickung b e i offenen T ü ren zu b erü ck sich tig en d en W ä rm e v e rlu ste zum T eil m it e n th a lte n sind.

D ie G esam tv erlu ste des M etallm an tels b e tra g e n nach Z ah len tafel

8

420 400 W E .

D a fü r M auerw erk, D o lo m itzu stellu n g usw . im S c h rifttu m k ein e U ebergangskoeffizienten fü r d en g esam ten W ärm eü b erg an g , d. h. fü r S tra h lu n g und L eitu n g , v o rh a n d e n sind, so w urd en fü r die b etreffen den O berfläch en zu n äch st m it d en v o n W am sler e rm itte lte n S tra h lu n g sk o n s ta n te n die rein en S tra h lu n g sv erlu ste e rm itte lt. D an ach kö n n en diese auch fü r d e n n ic h t a b so lu t schw arzen K ö rp e r m it ge

n ü g en d er G en au ig k eit nach dem S tep h an sch en Ge

setz b e re c h n e t w erden. E s e rg ib t sich

w = Z . F -

T f 4 _t2

100 100

1

“CT+

O A. a. O. S. 114.

H ie rb e i b e d e u te t F die F läch e, T , die ab so lu te T e m p e ra tu r u n d Ch die S tra h lu n g sk o n s ta n te des stra h le n d e n K ö rp e rs, T

2

die ab so lu te T em p e ra tu r

! ) M itte ilu n g au s F o rs c h u n g s a rb e ite n , H e f t 98.

(6)

1100 S ta h l u n d E ise n Bilanz eines Elektrostahlofens. 43. J a h r g . E r . 34.

Z a h le n ta fe l 10. E r g e b n i s d e r g e s a m t e n W ä r m e  b i l a n z (s. a. Abb. 2).

A. W ä r m e e i n n a h m e .

Wärme Wärme

Art der Wärmeeinnahme einnahme einnahme

WE %

S t r o m w ä r m e ... 2 0 3 3 040 34,1 S t a h lw ä r m e ... 2 964 00 0 4 9,7 K ü h l l u f t w ä r m e ... 393 0 0 0 6,6 Z u s c h lä g e ... 122 230 R e a k t i o n e n ... 4 4 4 778 7 ,5

1 n sg esa m t 5957 048 100,0 B. W ä r m e a u s g a b e .

Wärme Wärme

Art der Wärmeausgabe ausgabe ausgabe

WE %____

S t a h lw ä r m e ... 3 185 90 0 5 3 ,4 S c h la c k e n w ä r m e ... 40 3 4 5 0 6 ,7 5 R e a k t i o n e n ... 105 35 0 1,75 U m f o r m e r v e r lu s t e ... 3 03 100 ° ’l L e it u n g s v e r lu s t e ... 15 75 0 0,3 W ä rm ein h a lt der K ü h llu ft .

S tr a h lu n g s- u n d L e itu n g s v e r 

1 100 00 0 18,5 lu ste ... 603 800 10,2 G esa m tw ä rm ea u sg a b e . . .

U n te r sc h ie d A — B g le ic h B e

5 717 350 9 6 ,0 sc h ic k u n g s v e r lu ste . . . 239 698 4 ,0

1 0 0 ,0 0 ' G esa m tw irk u n g sg ra d des O fens =

(3 185 9 0 0 + 4 0 3 4 5 0 + 105 3 5 0 ) - 1 0 0

6 1 ,8 %.

5 957 048

u n d C

2

die S trah lu n g äk o a; tarnte des b e s tra h lte n K ö rp ers, C die S trah lu n g sk o n stan te des a b s o lu te n schw arzen K örpers un d Z die D auer d er S tra h lu n g in Stunden. Ct b e trä g t im vorliegenden F a lle 4,4

u nd C 4,61 in W E /s t

- 1

m

- 2

(° C)- 4 .

Die G esam tverluste setzen sich, wie oben b e re its e rw äh n t, aus den S trah lu n g sv erlu sten (W s) und den L eitu n g sv erlu sten (Wi) zusam m en. D a der L ei

tungskoeffizient k zur E rre c h n u n g d er L eitu n g s

v e rlu ste n ich t b e k a n n t ist, w urde das V erh ältn is W i : W s gleich dem b ei Schm iedeisen angenom m en.

L etzteres w urde aus den K u rv e n v o n W am sler fü r die verschiedenen T em p eratu ren erm itte lt. Die E rgebnisse sind in Z ahlentafel 9 zusam m engestellt.

D ie gesam ten Strahlungs- u n d L eitu n g sv erlu ste des Ofens b etrag en 420 400 + 183 400 = 603 800 W E .

A n dem V ersuchsofen w urde die eine R innen

ab deckung durch A u fsch ü tten von losem D o lo m it um 150 m m v e rs tä rk t, u m festzustellen, ob h ie rd u rc h die S trah lu n g sv erlu ste der R innen, die infolge d er hohen O b erfläch en tem p eratu ren b e trä c h tlic h e W e rte a n nehm en, w esentlich h e ra b g e d rü c k t w erden können.

W ie n u n au s den E rg eb n issen der Z ahlentafel 9 h e rv o r

geht, w eisen d ie b e id e n S tam pfm assen in den V erlusten einen U n tersch ied v o n

66

100 W E auf. U n te r der A nnahm e, daß beide R in n en höh er ab gedeckt w erden, w ürd en also insgesam t 2 •

66

100 = 132 200 W E g e sp a rt w erden, w elche die G esam t-L eitungs- und S trah lu n g sv erlu ste u m 20 % erniedrigen w ürden.

I n Z ahlentafel 10 sind die im vorigen A b sch n itt b esprochenen E inzelberechnungen der B ilanz zu

sam m engestellt u n d in A bb. 2 schaubildlich wieder

gegeben. D a ra u s ist ersichtlich, daß sich ein U nter

schied v o n 239 698 W E zu g u n sten der W ärm e

einnahm e erg ib t. D ies is t d ad u rch zu erklären, daß b e i d en S trah lu n g s- u n d L eitu n g sv erlu sten die W ärm ev erlu ste w äh ren d der Z ugabe der Zuschläge u n d w äh ren d des A bschlackens n ich t genügend b erü ck sich tig t w urden. D er U n tersch ied ist infolge

dessen als B eschickungsverlust eingesetzt worden u n d b e tr ä g t 4,0 % d er G esam tw ärm eeinnahm e.

W en n auch in diesem U n tersch ied zw ischen Ein- u n d A usgabe eine U n g en au ig k eit lieg t, so zeigt das E rg e b n is doch, d aß auf dem b e sc h ritte n e n Wege zur E rm ittlu n g d er G esam t-S trah lu n g s- un d Lei

tu n g sv e rlu ste eine den V erh ältn issen entsprechende genaue W ärm eb ilan z au fg estellt w erd en k an n , ohne das b isher übliche V e rfa h re n d er B estim m ung der obigen V erlu ste aus dem U n te rsc h ie d zwischen W ärm eein n ah m e u n d W ärm eau sg ab e zu benutzen.

Stahhrärm e

Abbildung 2. Schaubildliche D arstellu n g der gesamten W ärm ebilanz (entsprechend Z ahlentafel 10).

Aus der W ärm eb ilan z erre c h n e t sich d er Gesamt

w irk u n g sg rad des Ofens zu 61,8 oder rd . 62 % . Im V ergleich zu an d e re n m e ta llu rg isc h e n Oefen ist der W irk u n g sg rad sehr hoch; er e r k lä r t sich aus der au ß ero rd en tlich g ü n stig en , vollkom m en verschlos

senen B a u a rt d er In d u k tio n sö fe n . F ü r d en Vergleich m it an d eren Oefen k o m m en a b e r noch die H öhe der A nlagekosten, d er B re n n sto ffv e rb ra u c h bzw. die S tro m k o sten u. a. m. in F ra g e , d e re n E rörterung ab er hier zu w eit fü h re n w ürde.

1 Sicher ist jed en falls, d aß d er E lektrocfenbetrieb teu er ist, insbesondere in D e u tsc h la n d , wo billige W asserk räfte n ic h t zur V erfü g u n g steh en . Es ist deshalb v on g ro ß er W ic h tig k e it, d en B etrieb mög

lichst w irtsch aftlich zu g estalten . E in e n Weg zur E rreich u n g des Zieles w eisen schon die obenerw ähnten V ersuche m it v e rs tä rk te r R in n en ab d eck u n g . Bei der V ersuchsschm elzung w u rd en 248,3 k W s t/t ver

b ra u c h t; bei n o rm a le m B e trie b w ü rd e sich diese Zahl en tsp re c h e n d d e n E rs p a rn is s e n v o n

66

100 WE noch u m 7,6 k W s t /t erh ö h en . Im F a lle einer voll

stän d ig en R in n e n a b d e c k u n g m it losem D olomit w ürde eine gleich gro ß e V erm in d eru n g des Strom v e rb rau ch s e in tre te n , so d aß durch diese einfache Maß

nahm e schon 15,2 kW st./t e rs p a rt w erden könnten.

(7)

23. August 1923.

Bilanz eines Elehtrostahlofens.

Stahl und Eisen. 1101

Z a h le n ta fe l 11. E l e k t r i s c h e B i l a n z (s. a. A bb. 3).

K i l o w a t t - E i n n a h m e . Art der kW-Einnahme

Größe der Einnahmen

kWst 1 %

S tr o m v e r b r a u c h d es O fens . S tr o m v er b r a u c h d es V e n tila  to r m o to r s ...

2 3 4 0 143

9 4 ,5 5 ,5 G e s a m t-K ilo w a tt-E in n a h m e | 2 4 8 3 \ 1 0 0 ,0

K i l o w a t t - A u s g a b e .

Art der kW-Verluste Größe der Verluste

kWst I %

U m f o r m e r v e r l u s t e ...

1 L e it u n g s v e r lu s t e ...

K u p fer v erlu ste d. T r a n sfo r m a  to r s ...

E isen v erlu ste d es T r a n sfo r m a  to r s ...

S tr e u v e r lu ste (A n n a h m e) . . V e n t i l a t o r v e r lu s t e ...

3 5 0 18,2 260

83 137 143

14,10 0 ,7 3 10,50 3 ,35 5 ,5 2 5 ,80 G e s a m t-K ilo w a tt-V e r lu s te .

W ir k u n g s g r a d ...

9 9 1 ,2 1491,8

4 0 .0 0 6 0 .0 0

A bbildung 3. Schaubildliehe D arstellu n g der elektrischen Bilanz de3 Ofens (entsprechend Z ahlentafel 11).

D ie e l e k t r i s c h e B il a n z .

•

1. D ie K r a f t e i n n a h m e . Die K raftein n ah m e setzt sich, wie aus d er B ilanz in Z ahlentafel 11 u nd Abb. 3 ersichtlich ist, aus der dem U m form er un d dem V en tilato r z u g efü h rten E n erg ie zusam m en.

2. D ie K r a f t a u s g a b e . D ie E rg eb n isse der A b

lesungen und die A u sw ertu n g d er S ch au b ild er der elektrischen M eßgeräte fin d en sich in Z ahlentafel

12

.

Aus dem U nterschied der M essungen v o r u n d h in ter dem U m form er ergeben sich die V erlu ste des U m form ers zu 100 kW bzw . 350 k W st je Schm elzung.

Die L eitu n g sv erlu ste b e tra g e n nach d er F o rm el N f = J 2 ' T ' 3f 5,2 k W bzw. 18,2 kW st.

q

Die V e n tila to rv e rlu ste (N äheres siehe W ärm e

bilanz) b e tra g e n 113 kW st.

D ie K u p ferv erlu ste w urden n ach dem O hm schen Gesetz zu 260 k W st b erech n et. D iese hohe Z ahl

Z a h le n ta fe l 12. E r g e b n i s d e r e l e k t r i s c h e n M e s s u n g e n .

Nr. M e ß s t e l l e

Mittlerer Wert während der

Schmelzung 1 N e tz le is tu n g v o r dem U m fo rm er

( k W s t - Z ä h le r ) ... 66 9 k W

! 2 D ia g ra m m d es kW -M essers h in 

t e r d em U m fo r m e r . . . . 5 6 9 k W 3 A b le su n g e n a m k W -M esser v o r

d em O fe n ... 5 5 8 k W 4 A b lesu n g en a m V o ltm e te r vor

d em Ö f e n ... 5 170 V 5 M ittle r e r W ert d er S tr o m stä rk e

der d rei P h a se n ( = i 3) 317 A i c o s cp w ä h ren d d er O fen reise . 0 ,3 5 0 g| c o s cp w ä h ren d d er V ersu ch s-

l s c h m e l z u n g ... 0 ,3 4 3

e rk lä rt sich d adurch, d aß der Ofen fü r einen viel höheren cos cp, als er tatsäch lich im D u rch sch n itt w ährend einer O fenreise b e sitz t, g eb au t w orden is t.

W ir kom m en in der allgem einen B eu rteilu n g der elektrischen B ilanz noch d a ra u f zurück.

Die E isen v erlu ste setzen sich aus den H ysteresis- u nd W irb elstro m v erlu sten zusam m en u n d w urden nach der fü r T ran sfo rm ato ren üblichen W eise1) durch E in setzen der O fenkonstanten berech n et.

H iern ach beliefen sich die H ysteresisverluste auf 21,2 k W un d die W irb elstro m v erlu ste auf 2,5 kW , insgesam t also 23,7 k W oder 83 k W st je Schm elzung.

S t r e u v e r l u s t e . D ie E rm ittlu n g der S treu v erlu ste ist leider n ach den b ish er aufgestellten F o rm eln , die fü r T ra n sfo rm a to re n G eltung h ab en , infolge d er b e im In duktionsofen s ta rk v e rä n d e rte n V erh ältn isse n ic h t m öglich. Sie w urd en m it 137 k W st angenom m en.

E r g e b n i s d e r e l e k t r i s c h e n B il a n z . D er elektrische W irk u n g sg rad der A nlage b e tr ä g t nach der in Z ahlentafel 11 u nd A bb. 3 gegebenen Z usam m enstellung rd . 60 % . A bgesehen v o n den K u p ferv erlu sten h a lte n sich die Z ahlen durchw eg in n o rm alen G renzen. L e tz te re nehm en jedoch außergew öhnlich hohe W e rte an. W ie b e re its er

w äh n t, liegt der G ru n d in dem niedrigen cos

^cp

des Ofens, der fü r die O fenreise zu 0,35 e rm itte lt w urde.

E s lieg t die V erm u tu n g nah e, d aß d er O fen u n d vor allen D ingen die K upferw icklungen fü r einen b e d eu ten d h ö h eren D urchschnitts-cos cp b erech n et w orden sind. D urch entsprechende V e rstä rk u n g der W icklungen ließen sich die außergew öhnlich hohen K u p ferv erlu ste ganz b e trä c h tlic h h e ru n te rd rü c k e n , w odurch der elektrische W irk u n g sg rad , wie ü b e r

schlägige B erechnungen ergeben h a b e n , m indestens auf 65 % steigen w ürde, eine W irk u n g , die b e i den hohen S trom preisen schon erhebliche E rsp arn isse bed eu te te. Die E rsp a rn isse w ürd en sich sogar noch erhöhen, d a die K ühlluftm enge u n d d a m it der S tro m v e rb ra u c h des V en tilato rs, en tsprechend der v e r

rin g e rte n W ärm eentw icklung der K upferw icklungen, h e ru n te rg e d rü c k t w erden k ö n n te. D er elektrische

l ) V g l. E . A rnold und J . L . la Cour: D ie T ran s

form atoren . 1910, S. 357.

eo% -'7w zs/< iVst

73,37% Trans*

fjo rm a fo r/er * i /uste:0808 H ist

Herrti/atoreer.

\/uste:S,8 %

l ~ 7038 >Vst 70,33 % y

Umformer-und lertunjsver/uste

338,3 8Wst

Cu-H er/uste: X

10.5°/o~3008H1st le ifu n jsi'e r-

/usfe:0,73%

Fe -H er/uste 3/350/o~-d38H1st

Streuver/usfe : -552 °/o~r 1378H ist Um fbrm ervertuste:

70,1 °/o~350tOYst

(8)

1102 Stahl und Eisen.

Z u k ü n f t ig e G e sta ttu n g d e r S c h m ie r m it t e lv e r s o r g u n g . 43. J a h rg . N r. 34.

W irkungsgrad w ürde dadurch auf etw a 66,5 %

3

^ A ufstellung u n d B eu rteilu n g der Stoffbdanz,

b ° der W ärm eb ilan z u nd der elektrischen Bilanz. Hier-

S

8

D a S trom verbrauch, der b eim norm alen Ofen bei e rg ib t sich fü r die W ärm eb ilan z ein W irkung*

256 k W s t/t b e trä g t, w ürde sich durch die obigen g ra d vo n 6 2 % . D ieser la ß t sich durch bessere M aßnahm en einschließlich der stärk eren A bdeckung A bdeckung des Gewölbes m it lose aufgeschuttetem der R innen m it losem D olom it etw a u m 12,5 % er- D olom it w esentlich v e rb e s s e rn D adurch wurde niedrigen lassen, w odurch der Strom verbrauch n atu rg em äß der elektrische W n k u ngsgrad, der auf 224 k W s t/t sinken w ürde. ebenfalls zu rd 6 0 % festg estellt w urde, entsprechend , erhöht. E in e w eitere E rh ö h u n g des elektrischen

„ „ .

7

/ « » m m e n t a s s u n g . W irkungsgrades is t d u rch die dem w irklichen mitt- 1. E s w ird die \ ersuchsanor nung zu . s - ]eren cos a an g ep aß te A bm essung der Kupferwicklung der B ilanz für einen E ie tros a i o en a’l^ r möglich. ' N ach überschlägiger B erechnung würde lm g-R odenhauser (Zw eirm nenofen fü r D reiphasen- W irk u n g sg rad v o n

60

au f e twa 66,5 % ström ) beschrieben. steigen. D er G esam tstro m v erb rau ch fü r die Tonne J w t a Z Z i Z B esprechung des Schmelz- S u h l1 1 « sich durch obige M aßnahm en um etwa

V e r l a u f s . » / o 8 •

Die zukünftige Gestaltung der Schmiermittelversorgung Deutschlands.

V on D r. A. F r a n k e in G elsenkirchen.

(K u r z e D a rle g u n g d er S c h m ie r m itte lv e rs o rg u n g D e u tsc h la n d s vor, in u n d nach d e m K r ie g e u n te r B erü cksich ti

g u n g d e r ein g e tre te n e n W a n d lu n g en . D ie beiden k ü n ftig e n V erso rg u n g sa u fg a b e n : 1. d ie w e ltw irtsc h a ftlic h e d er E rd ö lverso rg u n g — d ie B e d e u tu n g d e r E r d ö lw ir ts c h a ft f ü r D e u tsc h la n d u n d d ie B ezu g sm ö g lic h k e ite n fü r E rd ö lerzeu g n isse, 2. d ie in n e n w irtsc h a ftlic h e d e r V erso rg u n g m it h eim isch en O e'erzeu g m sse n — die B edeutung d er E rse tzu n g d e r E rd ö lsc h m ie rm itte l u n d d ie technische u n d w ir ts c h a ftlic h e U e ite r e n tw ic k lu n y des bisher

in dieser R ic h tu n g G esc h a ffe n e n .)

S eit den achtziger J a h r e n h a tte n sich a n die D ie A ufhebung d er B lockade b ra c h te den Wieder- Stelle der b ish er fa st ausschließlich verw en- anschluß an den W e ltm a rk t. W ä h re n d a b e r vor dem d eten tierisch en und pflanzlichen S c h m ierm ittel K riege die europäischen E rd ö lg e b ie te . Rußland, aus E rd ö l gewonnene E rzeugnisse gesetzt; n u r fü r O esterreich -U n g arn u n d R u m än ien den deutschen einige Sonderzw ecke b e h a u p te te n sich noch die B ed arf zu d re i F ü n fte ln gedeckt h a tte n , kommen organischen Erzeugnisse. B ei w achsendem m aschi- je tz t v o n d o rth e r n u r geringe M engen; so konnten nellen A usbau der W irtsch a ft g eriet d a m it die den n die V erein ig ten S ta a te n die \ orzugsstellung, deutsche M aschinentätigkeit hinsichtlich ih re r die sie w äh ren d des K rieges in den w esteuropäischen Schm ierm ittelversorgung in steigende A bhängigkeit S ta a te n e rh a lte n h a tte n , auf D eu tsch lan d aus- vom A usland. W ährend sich der V erbrauch aus- dehnen.

ländischer Schmieröle im J a h r e 1913 auf rd . b et rUg ¿ ¡e E in fu h r 1922 aus:

230 000 t stellte, lieferten die eigenen E rd ö lg eb iete d ea V ereinigtcn S taato n .

24497

l t im E lsaß und in H annover u nd die V era rb e itu n g

O s t p o l e n

...

20

507 t ausländischer Rohöle n u r rd . 80 000 t, w obei es

M e x i k o ... 2 609

t

sic h in d er H a u p ts a c h e u m so lc h e O ele h a n d e lte , E l s a ß - L o t h r i n g e n ... 9 0 6 0 t

die n u r fü r u n terg eo rd n ete Zwecke, v o r allem als <lcn u b n Sen

L a n d ern

. . . . —

l - ^

— E isenbahnachsenöle, V erw endung fanden. T ro tz

n sg e sa m t - .

•>

V ernachlässigung der S chm ierm ittelfrage durch die Die n ic h t u n b e d e u te n d e M ehreinfuhr gegenüber Technik sorgten schon die scharfen W ettbew erbs- 1913 e r k lä r t sich aus d er V errin g eru n g der deut

k äm pfe dafür, daß E rzeu g er u nd H ä n d le r fü r den sehen E rd ö lg ew in n u n g infolge des V erlustes des einzelnen B edarfsfall vorzügliche W are schufen. P ech elb ro n n er E rd ö lg e b ie te s u n d des Rückgangs

D er K rieg b rach te fü r die deutsche Schm ier- der h an n o v ersch en G ew innung, die v o n 121000 t

m itte lw irtsc h a ft infolge der fast völligen A bsperrung 1913 auf 27 000 t 1921 sank. B ei d er fü r ein ver-

v on dem b ish er b eliefern d en A usland b ed eu tsam e a rm te s L an d d o p p elt e m p fin d lich en A bhängigkeit

U m w älzungen. N eue H erstellu n g sm ö g lich k eiten vom A usland m u ß te in W e ite rv e rfo lg d er im Kriege

m u ß te n als E rsa tz fü r die fehlenden E rdölschm ier- b e tr e te n e n B a h n e n die auf h eim ischen Rohstoffen

m itte l erschlossen w erden; durch die E in b ezieh u n g au fb au en d e E rs a tz in d u s trie v o n b eso n d erer Bedeu-

der Stein- u nd vo r allem der B raunkohle fan d eine tu n g f ü r die V o lk sw irtsch aft w erden. So nahmen

E rw eite ru n g der E rzeugungsgrundlage s ta tt. B ei die d e u tsc h e n E rd ö lg esellsch aften , v o r allem die

w irtsch aftlich eingestelltem V erbrauch zeigte es „ D e u tsc h e E rd ö l-A .-G .“ u n d die „D eu tsch e Petro-

sicli, daß m an b ish er m it den S ch m ierm itteln durch- leu m -A .-G .“ , n ach V erlu st ih re r A uslandsbeteili-

w eg V erschw endung g etrieb en h a tte , und daß sich gungen ein e en tsch ied en e U m stellu n g auf die hei-

m anche hochw ertige Oele durch m in d erw ertig ere m ischen R o h sto ffe v o r. D as Schw ergew icht liegt

ersetzen ließen. bei der m itte ld e u tsc h e n B ra u n k o h le : h ier wurden

(9)

23. A u g u s t 1923. Z u k ü n ftig e G estaltung der Schm ierm ittelversorgung. S ta h l u n d E is e n . 1103

die O elgew innungsanlagen erheblich e rw e ite rt; der

„D ea“ gelang es, in ih re n R o sitzer M ineralölw erken beach ten sw erte E rg eb n isse z u erzielen. W eiterh in

■wurden in S ü d d e u tsc h la n d große A nlagen zur V er

w ertung des d o rtig e n O elschiefers g eb au t un d in N o rd d eu tsch lan d die d o rtig e n O elkreidevorkonunen erschlossen. E n d lich w urde die T eerfettölgew in

nung aus der S teinkohle ein gutes S tü ck w eiter

gebracht. W enn auch die auf den M arkt geb rach te n Oele den gleichen E rd ö lerzeu g n issen noch e r

heblich n ach steh en , so b e d e u te n sie doch h e u te b ereits eine n ic h t unw esentliche E n tla s tu n g im Auslandsbezug.

Die G estaltu n g der k ü n ftig e n S ch m ierm ittelv e r

sorgung ist schon durch die gleiche R o h sto ffg ru n d lage so eng m it der g rö ß eren F ra g e der V ersorgung m it an d eren aus E rd ö l u n d T eeren gew onnenen Oel- erzeugnissen v e rb u n d e n , daß sie eine B ehandlung nur in diesem grö ß eren G esam trah m en erfah ren kann. Zwei in gegenseitiger A b h än g ig k eit stehende V ersorgungsaufgaben, e in m al die w e ltw irtsc h a ft

liche der E rd ö lv erso rg u n g , zum an d eren die in n en w irtschaftliche der V ersorgung m it heim ischen Oel- erzeugnissen, t r e te n e in a n d e r gegenüber. W enn auch als w irtsch aftsp o litisch es Ziel fü r D eu tsch lan d die F o rd eru n g a u fg estellt w erd en m u ß , d en B ed arf w eitestgehend, n a tü rlic h u n te r W ah ru n g der W ir t

schaftlichkeit, durch H eran zieh u n g d eu tsch er E r zeugnisse zu d eck en , so is t doch, solange die h e i

mische O elindustrie n ic h t au sreich en d e, dem E rd ö l

derivat gleichw ertige u n d w e ttb ew erb sfäh ig e E r zeugnisse liefern k a n n , die F ra g e d er k ü n ftig e n E r d ölversorgung die w esentlichere, w esentlicher auch um deswillen, w eil infolge der w eltb eh e rrsch en d en S tellung des E rd ö ls seine R ü c k w irk u n g e n auf die E n tw icklung d er h eim isch en I n d u s trie v o n a u s

schlaggebender B ed e u tu n g sind.

Gerade in b ez u g au f seine S c h m ie rm itte lv e r

sorgung ist fü r D e u tsch lan d die E rd ö lw irts c h a ft sehr wichtig. Die im le tz te n J a h r z e h n t, n ic h t z u le tz t infolge des K rieges, e in g e tre te n e U m stellu n g im V erbrauch der E rd ö ld e r iv a te — das E rd ö l gew ann als K raftstoff und S c h m ie rm itte l eine w achsende B edeutung, w äh ren d d er L e u c h tö lv e rb ra u c h seit 1910 im W e ltv e rb ra u c h k e in e Z u n ah m e m eh r auf

weist —- k o m m t auch in d e n d e u tsc h e n E in f u h r ziffern zum A u sd ru ck :

Jahr

Leuchtöl Schmieröl Benzin (roh)

t Mill. Jt t Mill. Jt ^Mill.Jt

1900 928 361 84,0 124 50 5 22,4 ^— ^—

1910 989 336 55,0 2 3 0 516 29,0 146 45 0 16,9 1913 745 466 69.8 2 4 8 030 4 5 ,8 159 380 3 5,9

1920 108 544 ^— 163 347 — 4 5 24 8 -

1922 192 681 9 877,6 289 593 20 679,7 79 203 2 788,9

D as M engenverhältnis in d er E in fu h r v o n L e u c h t

öl u n d Schm ieröl h a t sich v o n 4,3 : 1 im J a h r e 1910 auf 0,66 : 1 im J a h r e 1922 versch o b en . D er durch den K rieg b e w irk te a u ß e ro rd e n tlic h s ta rk e R ü ck g an g im L eu ch tö lv erb rau ch lä ß t D e u tsch lan d bei dem

W egfall w ichtiger län d lich er V ersorgungsgebiete (Posen, Teile W estpreußens) u nd dem w e ite re n A usbau seiner W asserk räfte a m L eu ch tö lb ezu g erheblich w eniger gelegen sein. A uch w as d en B e n z in v e rb ra u c h a n la n g t, so is t die U m stellu n g auf B enzol u n d den neu en .,R e ic h sb e trie b ssto ff“ (T e tra linbenzol) entsch eid en d gew orden.

W ie liegen n u n die k ü n ftig e n B ezugsm öglich

k e ite n fü r E rdölerzeugnisse ? Sicherlich is t es ein schw ieriges U n terfan g en , in der E rd ö lin d u strie Zu

k u n ftsa u ssic h te n zu e rö rte rn . W ie oft is t ein b a l

diges V ersiegen der E rd ö lq u ellen p ro p h ezeit w orden, u n d das gerade G egenteil ist der F a ll gewesen!

A ber in dem stü rm isch w achsenden V erb rau ch , dem die E rzeu g u n g k a u m S c h ritt zu h a lte n v erm ag, lieg t zw eifellos die M öglichkeit k ü n ftig e r B ezugs

schw ierigkeiten. E s seien n u r zwei T atsac h en herausgegriffen: ein m al die s ta rk gestiegene A uto

m obilverw endung, v o r allem in den V erein ig ten S ta a te n , so d an n die U m stellu n g in d en A n trieb s

a r te n der W eltseeschiffahrt, die durch folgende Z ahlen gekennzeichnet w ird :

Oelfeuerung Kohlenfeuerung 1 9 1 4 ... 2 , 6 2 % 8 8 ,9 6 % 1922 ... 2 2 ,3 4 % 70 ,5 1 %

I n der deu tsch en E rd ö lg ew in n u n g is t in der Z u k u n ft m it g ro ß en S teigerungen k au m z u rech n en , w enn auch die n eu en berg m än n isch en G ew innungs

w eisen m itte ls S ch ach tb a u es in H a n n o v e r g u te T e il

erfolge zu verzeich n en g eh ab t h ab en . F ü r d en A us

landsbezug is t es bezeichnend, daß die V erein ig ten S ta a te n , die im J a h r e 1922 m it 551 Mill. B arrels an der W eltgew innung v o n 851 V2 Mill. B arrels b e te ilig t w aren, u n d die D eu tsch lan d fa s t v o llstän d ig versorgen, b e re its in s ta rk e m M aße z u einem E in fu h rla n d gew orden sind, u n d daß es ih n en n u r durch A ufnahm e der m ex ik an isch en O elförderung m it 185 Mill. B a rre ls m öglich gew esen is t, eine große A usfuhr b e izu b e h alten . D ie „A m erik an isch e Geo

logische L a n d e s a n s ta lt“ ste llte b e re its im V o rjah re fe st: „ D e r O e lv o rrat N o rd am erik as ist zu 4 0 % erschöpft, u n d b e i A u fre c h te rh a ltu n g des gegen

w ärtig en V erb rau ch s w ird der ganze R o h ö lv o rra t N o rd am erik as in 16 J a h r e n ersch ö p ft se in .“ R u ß la n d ist einstw eilen fü r die A usfuhr so g u t wie la h m gelegt; d er O elreich tu m G aliziens u n d R u m än ien s ist n ich t so erheblich, u nd die A b sa tz ric h tu n g ih rer Oele ist d e ra rtig festgelegt, daß v o n d o rth e r große L ieferungen n ich t e rw a rte t w erden können. Die sich b e m e rk b a r m ach en d e E rd ö lk n a p p h e it d rü c k t sich in en tsp rech en d en P reissteig eru n g en aus; es k o s te te pennsyIvanisches R ohöl d er B a rre l:

1 9 1 4 ...2 ,5 0 D o lla rs 1920 ... 5 ,0 0 1 9 2 1 ... 6 ,0 0 1922 ... 4 ,0 0

D er k n a p p e r w erd en d e V ersorgungsspielraum m a c h t b e i d er im K riege zu tag e g e tre te n e n w e lt

w irtsch aftlich en u n d w eltp o litisch en B ed eu tu n g des E rd ö ls den in aller S chärfe e n tb ra n n te n K am p f d er

X A X I V .jj 139