Titel: | Ueber die Eisenwerke in Süd-Wales; von A. Laubenheimer, großherzogl. hessischem Ober-Ingenieur. |
Autor: | A. Laubenheimer |
Fundstelle: | Band 97, Jahrgang 1845, Nr. XXX., S. 105 |
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XXX.
Ueber die Eisenwerke in Suͤd-Wales;
von A. Laubenheimer,
großherzogl. hessischem Ober-Ingenieur.
Laubenheimer, über die Eisenwerke in Süd-Wales.
Der größte Theil der Ungeheuern Menge Guß- und Stabeisen und darunter
namentlich der Eisenbahnschienen, welche England jährlich ausführt, werden auf den
Werken in Südwales gefertigt, welche die umfangreichsten von Großbritannien, mithin
der Welt sind. In den Häfen von Newport und Cardiff, von welchen aus die
Verschiffung dieser Producte vorzüglich geschieht, ist ununterbrochen eine große
Menge von Schiffen mit Verladung derselben nach allen Theilen der Welt beschäftigt.
– Canäle und Eisenbahnen verbinden diese Häfen mit den Theilen des Landes, in welchen diese Eisenwerke, so wie die eben so
bedeutenden Kohlengruben, deren Ausbeute gleichfalls nach allen Ländern versendet
wird, gelegen sind. Diese Werke lassen sich, je nachdem sie ihre Producte auf dem
Monmouthshire-Canal und den damit parallel laufenden Flach-Eisenbahnen
(tramroads) oder deren Verzweigungen nach dem Hafen
von Newport, oder auf dem Glamorganshire-Canal und der
Taff-Vale-Eisenbahn (einer auch zum Personentransport eingerichteten
Bahn) nach Cardiff transportiren, in zwei Hauptgruppen abtheilen, von welchen die
erstere größtentheils in der Grafschaft von Monmouth, die andere meistens in
Glamorganshire liegen. – Obgleich Monmouthshire geographisch nicht zu Wales
gerechnet wird, so wird es doch der Sprache, Sitten und Gewohnheiten, so wie seiner
Lage wegen häufig dazu gezählt und namentlich werden seine bedeutenden Eisenwerke
immer mit denen des eigentlichen Süd-Wales zugleich genannt. – Zu der
ersten Gruppe gehören dermalen nachstehende Werke:
1) Die Werke zu Nant-y-Glo und Beaufort den Gebrüdern Bailey gehörig.
2) Die Werke der Brittish Iron Company.
3) Die Werke der Cwm Celyn und Blaina Comp.
4) Die Werke der Clydach Iron Comp.
5) Die Werke der Coolbrook-Vale Iron Comp. Nicht mit den Werken der
Coolbrook-Vale zu verwechseln, welche in Staffordshire liegen.
6) Die Werke der Ebbw Vale und Sirhowy Iron Comp.
7) Die Werke der Pentwin und Golynos Iron Comp., seit April 1844 Hrn. William Williams gehörig.
8) Die Werke der Rhymney Iron Comp.
9) Die Werke zu Trosnant bei Pontypool, Hrn. C. H. Leigh gehörig.
10) Die Werke der Tredegar, Hrn. Thompson und Comp. gehörig.
11) Die Werke der Blaenarvon Iron Comp.
Mehrere andere Werke dieser Gegend haben in den lezten Jahren ihre Arbeiten
eingestellt, da sie bei dem äußerst billigen Preise, zu welchem mehrere der größten
Werke noch vor kurzem verkauften, nicht mehr bestehen konnten, werden aber, da die
Eisenpreise gegenwärtigGeschr. im Januar 1845. wieder sehr gestiegen sind, theilweise ihre Arbeiten wieder aufnehmen.
– Hiezu gehören die Bute Works, ein prachtvolles Werk, von dem Med. Dr. M. Culloch für den
Marquis of Bute im Style der Ruinen von Dendyra erbaut;
die Werke der Varteg J. C., Pontymister J. C., Monmouthshire J. C., Rudry J. C., Hunt, Brothers und Comp. etc.
Zu der zweiten Gruppe gehören:
1) Die Werke zu Dowlais, Hrn. John
Guest gehörig, das größte Werk der Welt.
2) Die Werke zu Cyfartyfa und Hirwain (Ynis Tach), Hrn. W. Crawshay gehörig.
3) Die Werke zu Aberdare und Penydarran von Thompson und
Comp.
4) Die Plymouth Works bei Merthyr Tydfil von R. und A. Hill.
5) Das Werk von R. Blackmore und Comp.
6) Das Werk von Brown, Lenor und Comp.
7) Die Taff-Bale Werke bei Newbridge.
8) Das Werk zu Gadlys von Wayne und Comp.
Der größte Theil dieser genannten Werke umfaßt die Fabrication des Eisens von der
Gewinnung der Erze und Kohlen an bis zu der Vollendung desselben als Stabeisen; nur
wenige, z.B. die Werke zu Beaufort, Coolbrookvale etc., liefern bloß Roheisen,
andere, z.B. die Taff-Vale Works, Brown und Lenor, Blackmore etc.,
verarbeiten nur Guß zu Schmiedeisen und haben keine Hohöfen.
Sämmtliche genannten Werke benuzen als Brennmaterial die in unerschöpflicher Menge in
Süd-Wales vorkommenden Steinkohlen und die daraus gewonnenen Kohks. Der
einzige noch mit Holzkohlen von Zeit zu Zeit im Betrieb stehende Hohofen in der Nähe
der Tintern-Abbey bei Shepstow liefert nur sehr weniges Eisen zu besonderen
Zweken und kann nicht in Betracht kommen. – Eben so wenig ist das Feineisen,
welches die zahlreichen Weißblechfabriken in Süd-Wales meist selbst mittelst
Holzkohlen anfertigen, zu rechnen, welche Kohlen gleichfalls in diesen Fabriken in
großen gußeisernen Verkohlungskästen mit Benuzung der Nebenproducte: Essig, Theer,
Holzöhl etc. aus kurzgehauenem Reißig und sonstigem kleinen Holze hergestellt
werden. Das Kohlenbassin in Süd-Wales ist eines der ausgedehntesten, welche
bekannt sind; es nimmt über 100 englische Quadratmeilen ein, indem es östlich bei
Clydach nächst Pont-y-pool mit dem Anfange des Gebirges in
Monmouthshir beginnt und westlich bei Hirwain in Glamorganshir in einer Länge von
etwa 25 engl. Meilen aufhört. Die Ausdehnung von Nord nach Süd ist bei Weitem
geringer. – Obgleich die Kohlen des Bassins von Süd-Wales sämmtlich zu
den bituminösen gerechnet werden müssen, so ist doch ein bedeutender Unterschied
unter denselben in Hinsicht ihres Gehaltes an Bitumen bemerklich – dieser
Bitumengehalt tritt am meisten in den Kohlen des östlichen Theiles des Bekens
hervor, welche beim Verbrennen dike Wollen von Rauch ausstoßen – und verliert
sich immer mehr gegen
Westen, woselbst die Kohlen fast dem Anthracit nahe kommen. Nachstehende von Mushet zusammengestellte Tabelle zeigt den Gehalt der
Kohlen an Kohlenstoff, so wie die von 100 Theilen Kohlen gewonnen werdende Menge
Kohks in der Reihenfolge von Ost nach West, oder von den mehr zu den minder
bituminösen; nämlich:
100 Thl. Kohle von
Nant-y-Glo
geben 82,46
Kohks, enthalten
81,13 Kohlenstoff
Cbbw-Vale
– 83,28
–
–
79,75
–
Tredegar
– 84,83
–
–
80,00
–
Rhymney
– 85,20
–
–
82,00
–
Bute
– 86,41
–
–
81,32
–
Dowlais
– 87,73
–
–
85,90
–
Penn-y darran
– 88,79
–
–
85,36
–
Plymouth
– 85,38
–
–
82,42
–
Aberdare
– 89,89
–
–
85,99
–
Cyfarthfa
– 91,98
–
–
89,75
–
Die bemerkenswerthe Verschiedenheit der Kohlen an den Enden eines und desselben
Bekens, von welchen einige mit heller Flamme brennen, andere kaum zu glimmen
vermögen, ist um so auffallender, als alle begleitenden Felsarten der
Kohlenformation, als Kohlensandstein, unterer Kohlensandstein, Kohlenkalk und alter
rother Sandstein an jeder Stelle des Bekens, so wie die Teufen etc. dieselben sind,
und kein vulcanisches Gebilde vorhanden ist, welches eine theilweise Veränderung der
Kohlen etwa hätte bewirken können. – Selbst die Kohlen verschiedener Flöze an
ein und derselben Stelle sind verschieden, eben so differirt der Gehalt an Schwefel,
der indeß im Ganzen nicht unbedeutend ist.
Die Zahl der Kohlenflöze ist sehr beträchtlich. Es werden jedoch nur 23 Flöze
wirklich abgebaut, da die übrigen sämmtlich unter 18 ZollSämmtliche Maaße und Gewichte sind englische. Mächtigkeit haben. – Die 23 bauwürdigen Flöze sind von 18 Zoll bis 11
Fuß mächtig und sind fast überall von derselben Stärke, wie dieß durch die häufigen
Aufschlüsse der zahlreichen Bergwerke des Bassins hinlänglich dargethan ist. Die
Gesammt-Mächtigkeit dieser 23 Flöze ist etwa 95 Fuß; die mächtigsten Flöze
finden sich in den untern Teufen.
Die Kohlenflöze werden durch Spalten, welche von Norden nach Süden streichen, oft
verworfen, manchmal so, daß die Höhen-Unterschiede bis zu mehreren 190 Fuß
betragen. – Diese Spalten sind mit Thon und Trümmern der umgebenden Felsarten
angefüllt. – Aus der eben angeführten Gesammtmächtigkeit der 23 bauwürdigen
Flöze läßt sich die
erstaunenswerthe Kohlenmenge ableiten, welche in dem Bassin von Süd-Wales
enthalten ist. Man kann annehmen, daß etwa 64,000,000 Tonnen Kohlen auf eine
Quadratmeile zu rechnen sind, und da das Kohlengebiet einen Flächenraum von über 100
Quadratmeilen einnimmt, so ergeben sich etwa 6400 Millionen Tonnen Kohlen, welche
hinreichend sind, England noch für 2000 Jahre mit Kohlen zu versehen, selbst wenn
die ebenfalls sehr bedeutenden Kohlenlager von Durham und Newcastle am Tyne
ausgebeutet seyn sollten.
Die Umwandlung der Kohlen in Kohks geschieht wegen des großen Ueberflusses an
Material und des geringen Preises desselben nicht mit der Sorgfalt und Oekonomie,
mit welcher an andern Orten, wo diese Verhältnisse weniger stattfinden, der
Verkohkungsproceß vorgenommen wird.
Es ist nämlich in Süd-Wales fast durchgängig die Meiler-Verkohkung
eingeführt und zwar diejenige in langen Haufen. – Der Plaz dazu ist
gewöhnlich höher als die Hohöfen gelegen, oder wo dieß nicht möglich war, auf einer
oben geebneten Schlakenhalte gewählt, welche oft bei dem beträchtlichen Umfang der
Werke eine große Ausdehnung erreichen. – Die Länge der Haufen ist sehr
verschieden und richtet sich nach dem Plaze, oft erreicht dieselbe mehrere 100 Fuß,
die Breite beträgt 6–8 Fuß, die Höhe in der Mitte 2–2 1/2 Fuß und
verläuft sich auf beiden Seiten bis auf etwa 6 Zoll. – In die Mitte des
Haufens werden die größeren Stüke hohl gegen einander gestellt, so daß der Länge des
Haufens nach ein Luftcanal entsteht; diese Stüke werden mit kleineren Stükkohlen und
diese wiederum mit Kohlengries bedekt. – Das Anzünden geschieht an mehreren
Stellen zugleich, je nach der Länge des Haufens. Nach etwa 4–6 Stunden ist
der Haufen in vollem Brande und sobald dann an einer Stelle die Flamme etwas
nachläßt und die Kohle Asche abzusezen beginnt, wird dieselbe mit nasser Kohlenasche
bedekt, um den ferneren Luftzutritt abzuhalten. Unter dieser Deke geht sodann die
Verkohkung vor sich. Der Proceß dauert im Durchschnitt etwa 48 Stunden, die Zeit
desselben ist indeß je nach der Witterung und der Jahreszeit verschieden. Ehe das
Feuer erlöscht und die Kohks gezogen werden können, muß der Haufen etwa 3–4
Tage ruhig liegen. – Je nachdem die Kohlen verschieden sind, fällt auch die
Ausbeute verschieden aus, doch können etwa 70 Proc. als die gewöhnliche Zahl
angenommen werden.
Eben so verschieden ist die Volumvergrößerung, welche bis zu 1/4 der Masse der Kohlen
steigt. Selten und nur an den Stellen, wo durch die Beschaffenheit der Kohlen die
Meilerverkohkung ein zu ungünstiges Resultat ergibt, wird die Verkohkung in
gemauerten Oefen vorgenommen.
Außer den Kohks werden aber auch in Süd-Wales nach dem Beispiel von
schottischen Werken in mehreren Werken rohe Steinkohlen zum Speisen der Hohöfen
verwandt. Es eignen sich indeß hiezu nur sehr wenige Kohlenlager; die vorzüglichsten
sind die Kohlen aus einem 11 Fuß mächtigen Flöze in den Bergwerken von Dowlais.
Diese Kohlen gehen im Hohofen sehr bald in Kohks über ohne dabei ihre Gestalt zu
verlieren, da sie nicht Bitumen genug enthalten um zu schmelzen, und auf der andern
Seite wiederum zu viel um nicht beim Niedergehen zu zerbersten und sich zu
zerbrökeln. Die Anwendung der rohen Kohle ist etwa seit 10–11 Jahren in
dieser Gegend mit großem Vortheile im Gebrauche, doch dürfte dieselbe einen nicht so
günstigen Einfluß auf die Güte des Eisens ausüben, welches jedenfalls
schwefelhaltiger ausfällt, als das bei Kohks erblasene. – Gegenwärtig werden
in Dowlais 14, im Penn-y-darron 6 Hohöfen ganz damit gespeist und die
Kohks nur bei Cupolöfen und Feineisenfeuern verwendet. – Auf der andern Seite
vom Merthyr-Tydfil in der Richtung nach Cyfarthfa enthalten die Kohlen etwas
weniger Bitumen und eignen sich deßhalb nicht zum Gebrauche in Hohöfen. Es wurden
mit diesen Kohlen Versuche in den Oefen von Ynnis-Vach angestellt, die aber
bald wieder verlassen wurden, da die Anhäufung von kleinen Kohlen und
anthracitähnlichem Staube eine öftere Reinigung des Ofens nöthig machte und somit
eine Störung des guten Ganges desselben veranlaßte. In den Oefen der
Plymouth-Werke wurden ebenfalls Versuche mit den daselbst vorkommenden Kohlen
angestellt, welche besonders für ein Flöz mehr oder weniger gute Resultate ergaben;
doch lassen sich diese Kohlen nicht ganz für sich allein, sondern nur mit Kohks
gemischt mit einigem Nuzen anwenden und können in Hinsicht ihrer Rohverwendung im
Hohofen zwischen die Kohlen von Dowlais und Cyfarthfa gesezt werden. – Eben
so sind mehrfache Versuche mit den Kohlen des mehr bituminösen Theiles des Bassins
von Süd-Wales angestellt worden, aus welchen hervorgeht, daß zwar einzelne
Flöze mehr oder weniger tauglich sind, daß dieselben aber im Allgemeinen zum
Rohverwenden im Hohofen nicht zu gebrauchen sind, da sie schmelzen und den Ofen
erstiken.
Das in Süd-Wales zum Ausbringen des Eisens benuzte Erz ist fast durchgängig,
wie in England überhaupt, der thonige Sphärosiderit (clag-iron-ore, fer carbonaté lithoïde),
welcher im älteren Steinkohlen- und Greensandgebirge eigene Flöze bildet.
Obgleich derselbe nicht
überall mit Kohlen vorkommt, die Menge seines Vorkommens auch nicht mit der
Mächtigkeit der Steinkohlenlager zusammenhängt, so findet sich derselbe doch ganz
besonders häufig in Süd-Wales und Staffordshire und bildet eine der
Hauptursachen des großen Umfanges und der Billigkeit der englischen Eisenproduction.
Im Kohlenbeken von Süd-Wales kommt derselbe in 16 Flözen vor, in denen er
bald große Massen, bald größere oder kleinere Rinnen bildet. Die unteren Flöze sind
die reichhaltigsten an Kohle, so auch an Eisenerz. Der Eisenstein enthält öfters
Muschelversteinerungen, welche der Gattung Unio
anzugehören scheinen, die indeß selten deutlich genug sind, um bestimmt werden zu
können. – Als Beimischungen enthält derselbe Quarz, kohlensauren Kalk, etwas
Schwefel und Arsenik, mitunter etwas Bittererde. Außerdem finden sich öfters
Krystalle von Titanit in demselben vor, welche die Ursache des regulinischen
Titan-Metalles sind, welches öfters in den Höhlungen des Hohofengestelles
angetroffen wird. Der Eisengehalt ist im Durchschnitt auf 30–33 Proc.
anzunehmen. – So wie das Erz aus den Bergwerken kommt, ist es gewöhnlich mit
einer Rinde von Schieferthon überzogen. Durch das Abliegen an freier Luft verwittert
indeß diese Rinde bald und löst sich sodann leicht von selbst ab. Das frisch
gewonnene Mineral wird deßhalb in vierekige Haufen aufgesezt, die so lange ruhig
stehen bleiben, bis die Verwitterung der Rinde erfolgt ist. – Um von den
übrigen Beimischungen, als Wasser, Schwefel, Arsenik, Kohlensäure etc., so viel als
möglich zu entfernen, werden die Erze calcinirt, und zwar entweder, jedoch selten,
in Haufen an freier Luft, indem das Erz mit Kohlen gemengt und diese angezündet
werden, oder in eigenen Röstöfen. – Diese Oefen sind öfters einzelnstehend
und dann ist der innere Ofenraum meist oberhalb cylindrisch und hat 6 Fuß
Durchmesser und Höhe, der untere Theil hat die Form eines umgekehrten Kegels von 6
Fuß Durchmesser der Grundfläche und 4 Fuß Höhe. Häufiger dagegen sind eine Reihe von
Röstöfen zusammen gebaut und dann ist der obere Theil des inneren Raumes derselben
meist vierekig von 6 Fuß im Quadrat und 6 Fuß Höhe und statt des umgekehrten Kegels
bildet eine eingestürzte Pyramide den untern Theil des Ofens, an deren Spize sich
die Auszugsöffnung befindet. – Das Rösten selbst geschieht ganz auf dieselbe
Weise wie das Kalkbrennen mit Steinkohlen. Es werden nämlich die Erze und Kohlen in
einzelnen Gichten aufgegeben und von unten angezündet. – Man läßt den Ofen
nun entweder ausbrennen, oder es werden in dem Maaße als unten Kohlen verbrennen und
geröstetes Erz gezogen wird, von oben Erz und Kohlengichten nachgefüllt und so der
Ofen ununterbrochen in Brand erhalten.
Durch das Rösten verlieren die Erze etwa 1/4 ihres Gewichtes und werden deßhalb
reichhaltiger; die Bestandtheile der Erze aus den hauptsächlichen Flözen nach dem Rösten sind in 100 Theilen:
Eisen.
Sauerstoff
Kieselerde
Thonerde.
Kalk.
Bittererde
Rothe Schicht
42
18
27
12
1
–
Flekige –
40
17
28,9
11
–
3
Schwarze –
48
20,6
22
84
–
1
dto. (black pin)
41
17,6
30,4
11
–
–
Graue Schicht
36
15,4
31,2
14,4
2
1
Braune
–
28
16,3
24,4
18,3
1
2
Außer den in Süd-Wales vorkommenden Eisenerzen wird auch daselbst eine große
Menge des in Lancashire und Cumberland in ausgezeichneter Qualität vorkommenden
Hämatits (rother Glaskopf) verschmolzen; meistens wird er mit dem Sphärosiderit
gemengt, so daß die Möllerung etwa 50 Proc. Eisengehalt erhält.
Als Zuschlag beim Schmelzen im Hohofen wird nur Kalk verwendet, da die Erze die zur
Schlakenbildung nöthige Menge von Kieselsäure bereits enthalten; derselbe ist ein
jüngerer Uebergangskalk (Bergkalk), welcher zwischen dem Kohlensandstein und dem
alten, rothen Sandstein liegt; er ist dunkelgrau, von dichtem flachmuschligem
Bruche. Auf 3 Theile nicht calcinirtes, oder auf 2 1/4 Theile geröstetes Erz wird
gewöhnlich 1 Theil Kalk gerechnet. – Dieser bedeutende Kalkzuschlag ist nach
Dufrenoy und Elie de
Beaumont
Annales des Mines, Serie I et II. schon seit langer Zeit durch die Erfahrung als das beste Verhältniß gefunden
worden. Später hat Berthier
Berthier in den Annales de
Chimie et Physique. nachgewiesen, daß sich einige Schwefelmetalle durch alkalische Erden leicht
in der Hize mit Hülfe von Kohlen zerlegen. Im Hohofen geht ein Theil des Kalkes
durch den Quarz des Erzes in doppelt-kieselsauren Kalk über; der Ueberschuß
aber wirkt sonach zerlegend auf einen Theil des Schwefeleisens, welches sich immer
theils durch den Schwefel der Erze, vorzüglich aber den noch in den Kohks
befindlichen Schwefel in größerer oder kleinerer Menge bildet.
Der Ueberschuß an Kalk wirkt auch in dem Falle vortheilhaft, wenn die Erze etwas
phosphorsauren Kalk (Apatit) enthalten. Die Zerlegung desselben wird erschwert, obgleich die Bildung
von einem gewissen Theil Phosphor-Eisen nicht dadurch verhindert werden
kann.
In Bezug auf die Hohöfen ist man in Süd-Wales schon frühe durch die Erfahrung
auf den richtigen Grundsaz geleitet worden, daß durch eine angemessene Vergrößerung
der Hohöfen eine nicht unbedeutende Ersparniß an Brennmaterial erzielt werden könne.
Man findet deßhalb in dieser Gegend die größten Hohöfen der Welt. Ihre äußere Form
ist meist die einer abgestumpften vierseitigen Pyramide, seltener eines
abgestumpften Kegels. Die Dimensionen derselben sind indeß sehr verschieden; die
gewöhnlichen sind folgende:
Aeußere Höhe
45 bis
55 Fuß
Höhe der Gicht über dem Boden des
Gestelles
40 –
50 –
Durchmesser über der Rast
14 –
17 –
Durchmesser der Gicht
6 –
8 –
Höhe der Rast
7 –
8 –
Winkel der Rast mit der Horizontalen
60 –
65 Grad
Weite des Gestelles
3 –
4 Fuß
Länge des Gestelles
6 –
8 –
Höhe des Gestelles
5 –
7 –
Weite des Gichtmantels
6 –
8 –
Höhe desselben
8 –
10 –
Auf den Plymouthworks bei Merthyr-Tydfil befinden sich drei Hohöfen, welche
diese Dimensionen noch weit überschreiten; dieselben haben eine äußere Höhe von 62
Fuß, einen Durchmesser über der Rast von 19 Fuß und einen Durchmesser der Gicht von
10 Fuß.
Sämmtliche Hohöfen in Süd-Wales sind aus einem feinkörnigen Zohlensandstein
erbaut; der Kernschacht besteht aus feuerfesten Baksteinen, welche von so
vortrefflicher Beschaffenheit sind, daß sie oft mehrere Hohöfen-Campagnen
auszuhalten vermögen. Das Material hiezu findet sich gleichfalls in den Kohlengruben
und bildet da eine Lettschicht, welche die beiden obern bauwürdigen Flöze trennt,
und wegen ihrer Tauglichkeit zu Refractärsteinen fireclay genannt wird. Das Gestelle ist von einem gleichfalls sehr
feuerfesten Quarzconglomerat construirt. Am untern Theile der Oefen befinden sich
meist vier (seltener drei) Gewölbe, nämlich ein Arbeits- und zwei oder drei
Formgewölbe. Wegen der Vorzüglichkeit der zum Baue der Hohöfen verwendeten
Materialien dauert eine Campagne bis zu 5 Jahren, öfters noch länger, und am Ende
dieser Zeit wird mehrentheils nur das Gestelle erneuert, und der Kernschacht hält,
wie schon oben bemerkt
worden, während mehreren Campagnen. Bei der gebirgigen Beschaffenheit des Landes war
es fast in allen Fällen möglich, die Hohöfen mit einer Seite so gegen die
Bergabhänge, in welchen sich die Mundlöcher der Förderschächte für Erz und Kohlen
befinden, zu stellen, daß die Verkohkungspläze und Röstöfen noch oberhalb der Gicht
angebracht werden können. Es wird durch diese Anordnung der wesentliche Vortheil
erreicht, daß der Transport der gerösteten Erze und Kohks möglichst gering und ein
Heben derselben zur Gichtöffnung ganz vermieden wird, welches in andern Gegenden
Englands, namentlich in Staffordshire, nicht unbedeutende Kosten verursacht.
Außerdem wird das Wegbringen der Schlaken in die tiefer gelegenen Theile der Thäler
sehr erleichtert, was um so höher anzuschlagen ist, als überhaupt die Schlafen,
namentlich bei den bedeutenderen und schon seit längerer Zeit im Betriebe stehenden
Werken zu ungeheuren Massen angewachsen sind, deren Unterbringung mit jedem Tage
beschwerlicher wird.
Die Masse von Roheisen, welche wöchentlich aus den Hohöfen gewonnen wird, richtet
sich natürlich nach dessen Dimensionen und wechselt in Süd-Wales von 55 bis
100 Tonnen; die größte Zahl der dortigen Oefen gibt ein Quantum von 80 Tonnen per Woche. Die oben erwähnten großen Oefen der
Plymouthworks geben 120 Tonnen. Die nachstehende Tabelle gibt ein Verzeichniß
sämmtlicher gegenwärtig im Betriebe befindlicher Hohöfen in Süd-Wales sammt
deren wöchentlicher Ausbeute.
Nr.
Namender
Werke.
Name des Eigenthuͤmers.
Anzahl der
Oefenim Gebrauch. stillstehend.
WoͤchentlicheAusbeute in Tonnen.
1 2
Nant-y-GloBeaufort
Jos.u. Crowsh
Bailey Dieselben
7 7
– –
640 730
3
Brittish
Brittish Iron Comp.
1
3
80
4
Cwm Celyn u. Blaina
Cwm Celyn u. Blaina J. C.
5
1
380
5
Coolbrook Vale
Coolbrook Vale J. C.
4
1
220
6 7
Ebbw ValeSirhowy
Ebbw ValeIron Company
3 4
– 1
270 380
8
Pentwyn Will.
Williams
2
1
180
9
Golynos
Derselbe
2
–
180
10
Rhymney
Rhymney J. Comp.
8
–
610
11
Trosnant
C. H. Leigh.
1
2
100
12
Tredegar
Thompson und Comp.
7
–
510
13
Blaenarvon
Blaenarvon J. C.
4
1
300
14
Dowlais
John Guest
18
–
1500
15
Cyfarthfa
W. Crawshay
10
1
730
16
Hirwain
Derselbe
3
1
240
17
Aberdare
Thompson und Comp.
5
1
300
18
Penn-y-darran
Dieselben
6
1
520
19
Plymouth
B. und U. Hill.
7
1
620
20
Gadlys
Wayne und Comp.
1
1
60
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Summa
105
16
8550
Das aus den Hohöfen gewonnene Roheisen wird in sechs verschiedene Arten sortirt in
den Handel gebracht, die theils durch verschiedene Arten der Beschikung des Ofens,
der Windführung etc., theils aber auch unwillkürlich je nach dem Gang des Ofens
entstehen. Diese Arten sind:
1) Pig No. 1 manchmal auch Crude
Iron oder Smooth found genannt, ist grobkörnig,
auf dem Bruche oft krystallinisch, blätterig, dunkelgrau, enthält den meisten
Kohlenstoff.
2) Pig No. 2 auch goodmelting
Iron genannt, ist etwas feinkörniger, dichter und härter, etwas heller
grau, dient vorzüglich zum Gießen von Maschinentheilen, welche stark und dauerhaft
seyn müssen.
3) Pig No. 3 manchmal auch gray
Iron genannt, ist noch feinkörniger, dichter und heller grau, wird besonders zu
Gußgegenständen benuzt, die einen starken Druk auszuhalten haben und der Abnuzung
sehr ausgesezt sind.
4) Gray pig heller Guß, ist feinkörnig und hellgrau; es
ist härter wie die vorigen und wird meist zur Schmiedeisenfabrication benuzt, aber
auch zum Guß von großen Gegenständen, welche einen Druk auszuhalten haben und etwas
Elasticität besizen müssen, z.B. Brükenbogen etc. etc.
5) Mottled Iron, halbirtes Roheisen, ist ziemlich
feinkörnig und scheint aus einer mechanischen Mischung von grauem Eisen und dem
nachfolgenden Weißeisen zu bestehen, deren einzelne Theile man mit bloßem Auge neben
einander erkennen kann. Es wird nur zur Schmiedeisenfabrication benuzt, da es zum
Guß zu dikflüssig und spröde ist.
6) White forge, Weißeisen, enthält von allen am wenigsten
Kohlenstoff. Der Bruch ist fast silberweiß, strahlig krystallinisch; es ist spröde
und sehr hart und wird nur zur Schmiedeisenfabrication verwendet.
Alle diese genannten Sorten gehen indeß ineinander über, so daß manchmal an einem und
demselben Stük Gußeisen mehrere derselben gefunden werden, und die Uebergänge nur
von einem geübten Auge entdekt werden können.
Die sich mit dem Eisen bildenden Schlaken werden, sobald sich eine hinlängliche Masse
erzeugt und im Gestelle angesammelt hat, in eigenen dazu construirten, ganz aus
Eisen bestehenden Wagen abgestochen; der Kasten derselben ist etwa 5 Fuß lang, 3 Fuß
breit und 2 1/2 Fuß hoch. Der Wagen wird unter die Abstichöffnung gebracht, die
flüssige Schlake in denselben gelassen und sodann auf einer Eisenbahn bis zu dem
Abladeplaz gebracht. Die unterwegs erstarrte Schlake wird dann durch Umkippen des
Kastens, welcher unter seinem Schwerpunkte aufgehängt ist, ausgeladen. Die erstarrte
Schlake bildet alsdann Körper von den oben angegebenen Abmessungen, verwittert indeß
bald und verliert ihre regelmäßige Gestalt. Der Gehalt der Schlaken an Eisen ist in
Süd-Wales sehr bedeutend, und nur der Ueberfluß an rohem Material ist der
Grund, warum hierauf nicht die gehörige Aufmerksamkeit von Seite der Fabrikanten
gewendet wird.
Die bei den Hohofen gebrauchten Gebläse-Maschinen sind fast durchgängig
doppelt wirkende Cylinder-Gebläse, die entweder durch Dampf- oder
durch Wasserkraft in Bewegung gesezt werden. Die Dimensionen dieser
Gebläse-Maschinen sind eben so durch ihre Größe bemerkenswerth wie die der
Hohöfen. Für die gewöhnlichen Oefen in Süd-Wales, welche etwa 80 Tonnen
Gußeisen die Woche ausgeben, sind je nach den Kohks etwa 4000–5000 Kubikfuß
Wind
per Minute erforderlich. Die bei diesen Oefen gewöhnlich
angewendeten Gebläse haben meist einen Durchmesser von 8 Fuß und einen reinen Hub
von gleichfalls 8 Fuß und 13–16 Umdrehungen der Kurbel in der Minute. Die
ausgelassene Luftmenge ergibt sich daher, wenn man dieselbe nach der Erfahrung zu 96
Proc. der berechneten Lastmasse annimmt, auf 10800 Kubikfuß in der Minute bei 14
Umdrehungen. Die hiezu erforderlichen Dampfmaschinen sind meist
Niederdruk-Maschinen und haben etwa 80 Pferdekräfte, wonach 1 Pferdekraft
etwa 135 Kubikfuß Luft per Minute in den Ofen bläst und
zur Betreibung eines Hohofens der mittleren Größe etwa 28–30 Pferdekräfte
erforderlich sind.
Die Gebläse-Maschine, welche die oben bemerkten drei Hohöfen der Plymouthworks
versieht, werden durch eine Dampfmaschine von etwa 140 Pferdekräften getrieben. Der
Dampfcylinder hat 52 Zoll Durchmesser, der Blasecylinder 122 Zoll und 8 Fuß reinen
Hub; die Kurbel macht etwa 15 Umdrehungen in der Minute; die Windmenge beläuft sich
deßhalb auf circa 20000 Kubikf. per Minute, welche durch 9 Düsen in die drei Oefen geblasen werden, es
kommen daher auf jeden etwa 6666 Kubikf. Luft.
Im Durchschnitt kann man annehmen, daß der Dampfcylinder die Hälfte des Durchmessers
des Blasecylinders oder der Kolben 1/4 der Oberfläche des Kolbens im Blasecylinder
hat. Die Pressung des Windes beträgt bei den älteren Maschinen meist 1 1/2–1
3/4 Pfd. auf den Quadratzoll, bei den neueren dagegen 2–2 172 Pfd., an
einigen Oefen zu Dowlais werden fast 3 Pfd. auf den Quadratzoll angewendet. Zu
Windregulatoren dienen meist größere Reservoirs in Kugelform von Kesselblech
zusammengenietet, oder auch wie z.B. auf den Rhymney-Werken sehr weite
Windleitungen aus gußeisernen Röhren von 3–4 Fuß Durchmesser gebildet. Die
Düsenöffnung beträgt meist 3–3 3/4 Zoll; bei besserer Qualität und feineren
Eisensorten ist sie etwas geringer.
Um mittelst dieser Hohöfen und Gebläse 1 Tonne Gußeisen zu erhalten, sind etwa 2
1/2–2 Tonnen Kohlen, 3 Tonnen nicht calcinirtes Erz und 1 Tonne Kalk
erforderlich. Die dabei consumirte Windmenge ergibt sich aus nachstehender
Betrachtung. Die oben angeführten 3 Oefen der Plymouth-Werke erhalten in
jeder Minute etwa 20000 Kubikfuß Luft oder in der Woche 201600000 Kubikfuß. In der
Woche werden aber aus jedem 120 Tonnen Guß, zusammen 360 Tonnen gewonnen, es
verlangt also jede Tonne Guß etwa 560000 Kubikfuß atmosphärische Luft. Die auf einen
so kleinen Flächenraum zusammengedrängten Hohöfen von Süd-Wales nehmen also,
wenn man die zuvor angegebene wöchentliche Gesammtausbeute von 8550 Tonnen zu Grunde legt,
in jeder Woche etwa 4788 Millionen Kubikfuß gesunde Luft weg, und liefern dafür
Kohlenoxydgas und Kohlensäure, welche zum Athmen untauglich sind; rechnet man noch
die große Menge der dazu gehörigen Feinfeuer-, Puddlings- und
Schweißöfen, so wie die mannichfaltigen und zahlreichen sonstigen industriellen
Etablissements hinzu, welche gleichfalls Kohlen verbrauchen, so ist kaum abzusehen,
wie dadurch kein größerer Nachtheil für den Gesundheitszustand der Bewohner jener
Thäler entsteht, über welchen der Rauch und Qualm oft für längere Zeit so dicht
lagert, daß kaum das Tageslicht hindurch zu dringen vermag.
Die nächste Operation, welche mit dem zur Schmiedeisengewinnung bestimmten Roheisen
vorgenommen wird, ist die Durchshmelzung eines Theiles desselben in dem
Feineisenfeuer. Diese Feinfeuer bestehen aus einer feuerfesten Sohle von
Refractärsteinen, auf welchen in der Mitte ein Gestelle von etwa 3 Fuß im Quadrat
und 2 1/2 Fuß Tiefe befindlich ist. Die Wände des Gestelles sind aus gußeisernen
Platten, ähnlich den Zaken der deutschen Frischfeuer, zusammengesezt und sind hohl,
damit sie, eben so wie die Formen der Windleitungen, durch einen Strom kalten
Wassers gegen das Schmelzen geschüzt sind. In der Formwand sind die Formen
angebracht und zwar 2 bis 4 neben einander. Die sogenannten doppelten Feinfeuer
haben eine größere Grundfläche und 2 Formwände einander gegenüber, die Formen stehen
unter einen Winkel von 26–28 Graden. An einem Ende des Gestelles befindet
sich eine Oeffnung zum Abstechen der Schlaken und des Feineisens, welches in einen
10–20 Fuß langen, 2–3 Fuß breiten und 2 1/2–3 Zoll tiefen
Graben läuft, welcher im Sande gezogen ist und in welchem das Metall mit Wasser
übergossen wird, um es abzukühlen, wonach es alsdann in Stüke von 1–2
Quadratfuß Oberfläche zerschlagen wird. An den Eken der Feuer stehen 4–5 Fuß
hohe gußeiserne Säulen, welche den 16–18 Fuß hohen Kamin stüzen; überhaupt
zeigen die Feinfeuer in Süd-Wales keinen bemerkenswerthen Unterschied der
Construction, in Vergleich mit denen anderer Orte in England, Belgien, Deutschland
etc. Der jedesmalige Proceß des Durchschmelzens der aufgegebenen Roheisenmasse, die
25–30 Centner beträgt, dauert etwa 2–3 Stunden. Bei gut geführter
Arbeit sind zu 1 Tonne Feineisen 22 1/4–22 1/2 Centner guter grauer Guß
erforderlich, also 2 1/4–2 1/2 Centner Verlust, der jedoch bei weniger guter
Arbeit und Material bis auf 3 und 3 1/2 Cntr. per Tonne
steigt. – Der größte Theil geht indeß in die Schlake über, welche im Hohofen
wieder mit verschmolzen und zu gute gemacht wird, da derselbe 50–75 Procent
Eisenoxydul enthält. An
Kohks werden etwa 12 Cntr. für die Tonne Feineisen verbraucht und in der Minute etwa
400 Kubikf. Wind angewendet. – Ein doppeltes Feuer liefert 60–70
Tonnen Feineisen in der Woche. – In dem Feinfeuer werden die verschiedenen
oben angeführten Roheisensorten gemischt je nach dem Fabricat, welches erzielt
werden soll. Für die beste Eisenqualität zu Ankerketten etc. wird nur Roheisen Nr. 3
angewendet; geringere Sorten werden aus Hellguß, halbirtem und Weißeisen gemischt;
für Nägel und kleines Eisen werden 1/2 Roheisen Nr. 3 und 1/2 weißes oder halbirtes
Eisen genommen; für größere Stüke, namentlich für Eisenbahnschienen, wird 1/3
Roheisen Nr. 3 und 2/3 weiß oder halbirtes Eisen verwendet. Weißeisen allein wird
nicht raffinirt, da es zu schwerflüssig und das gewonnene Product von zu schlechter
Beschaffenheit ist.
Eben so wie die Feinfeuer sind auch die Puddlingsöfen und der Proceß des Puddelns
wenig von denen an andern Orten verschieden. Der Heizraum dieser Oefen hat
3–4 1/2 Fuß Länge und 2 1/2–3 1/2 Fuß Breite. Der Schmelzraum ist etwa
6 Fuß lang und ist dem Arbeitsloch gegenüber etwa 4 Fuß breit, sonst etwas schmäler
und verschmälert sich namentlich gegen den Fuchs hin; der Kamin hat 14–16
Zoll Weite und 40–45 Fuß Höhe und ist oben mit dem Dämpfer versehen. Die
Sohle besteht öfters aus feuerfesten Baksteinen, häufiger aber aus einem Stük
Gußeisen, welches in der Mitte etwas vertieft und mit einer Schicht gepochter
Schlake bedekt ist. Die Ladung eines solchen Ofens beträgt etwa 4 Cntr. Guß-
und Feineisen in verschiedener Mischung und Qualität je nach dem Producte, welches
erzielt werden soll. Bei gut geführter Arbeit findet ein Verlust von etwa 8–9
Proc. des eingetragenen Eisens statt. Der Kohlenverbrauch ist gleichfalls nach der
Geschiklichkeit des Arbeiters verschieden; gewöhnlich wird ein dem zu verarbeitenden
Roheisen gleiches Gewicht an Kohlen verwendet, und öfters noch etwas Kalk im
Schmelzraum zugeschlagen. Wenn viel graues Roheisen im Puddlingsofen verwendet wird,
so wird in manchen Werken noch Frischschlake vom Puddeln (neutrales kieselsaures
Eisenoxydul) zugesezt, welche vor dem eigentlichen Puddlingsproceß einen Theil des
Roheisens in Weiß- oder Feineisen verwandelt; es findet dann aber ein
größerer Verlust, der bis zu 30 und 35 Proc. steigt, statt.
Nachdem die Luppe gebildet ist, wird dieselbe entweder mittelst schweren Stirnhämmern
oder durch die Zängwalzen gezängt. Diese Walzen sind sehr stark, gewöhnlich 5 Fuß
zwischen den Lagern lang und 18 Zoll dik; das Paar wiegt über 90 Cntr.; sie erhalten
etwa 50–60 Umdrehungen in der Minute. Mittelst dieser Walzen werden die
Luppen in Barren von etwa 4 Zoll Breite und 3/4–1 Zoll Dike ausgerekt. Das Product wird
Puddle bars oder Iron
No. 1 genannt; es enthält noch viel Schlake und die Oberfläche ist rissig und
schuppig.
Es wird sodann in Stüke von etwa 2–3 Fuß Länge mittelst großer Scheren
zerschnitten und mehrere dieser Stüke in Pakete zusammengepakt und in dem
Schweißofen bis zum Weißglühen erhizt und sodann wieder durch Walzen, die etwas
schwächer sind und 80–100 Umdrehungen per Minute
machen, zu Barren von den obigen Dimensionen ausgewalzt; der Verlust bei dieser
Operation ist je nach der Stärke des Eisens 8–12 Proc. und der
Kohlenverbrauch etwa 6 Pfd. per Centner; das Product
enthält immer noch Schlaken und heißt Mill Bars oder Iron No. 2. Es wird sodann, um Stabeisen etc. zu
erhalten, nochmals zerschnitten, in Pakete verpakt, geschweißt und zur verlangten
Form ausgewalzt, wonach es Bar Iron oder Iron No. 3 genannt wird; für die Sorten von geringerer
Dimension machen die Walzen etwa 150 Umdrehungen. Für gröbere Sorten Stabeisen,
namentlich für Eisenbahnschienen, wird fast durchgängig Nr. 1 und 2 in den Paketen
gemischt; das Mischungsverhältniß richtet sich nach der Güte des Fabricats, welches
erzeugt werden soll. Was überhaupt die Güte des in den verschiedenen oben genannten
Werken erzeugten Eisens betrifft, so sollte man wohl voraussezen, daß dieselbe bei
den ganz ähnlichen Verhältnissen, unter welchen diese Werke arbeiten, ziemlich
gleich ausfallen sollte. Es ist dieß indeß nicht der Fall, und es liegt der Grund
hievon hauptsächlich in der größeren oder geringeren Sorgfalt, mit welcher die
vorstehend beschriebenen Operationen ausgeführt und in der Mischung der Eisensorten,
welche zur Erzielung der verschiedenen Producte verwendet werden.
Namentlich in Bezug auf die Fabrication von Eisenbahnschienen habe ich vielfach zu
bemerken Gelegenheit gehabt, daß diejenigen Werke, welche größeren
Actiengesellschaften angehören, meist mittelmäßige oder schlechte Waare liefern,
während die Werke von wenigen oder einzelnen Besizern meistens Schienen von großer
Vollkommenheit fertigen.
Vorzügliche Schienen liefern:
R. und A. Hill, J. und C. Bailey, die Ebbw Vale CompanyDie Ebbw Vale Werke haben bis zum Februar 1844 HHrn. Harford Davies und Comp. angehört., John Guest etc., die schlechtesten Fabricate
waren von der Brittish Iron Comp. und der Rhymney Iron Comp., welches leztere Werk überhaupt in vieler
Beziehung nicht zu den reellsten gehören dürfte.
Aus den oben angeführten Verhältnissen wird es erklärlich seyn, wie es den Werken
dieser Gegend möglich ist, zu so geringen Preisen, wie dieß in den lezt verflossenen
Jahren der Fall war, zu arbeiten.Die enormen Eisenpreise, welche im gegenwärtigen Augenblik notirt werden,
sind nur Folge von Spekulationen, großen, meist noch zu erwartenden
Bestellungen und Uebereinkunft der größeren Hüttenbesizer. – Es findet sich hier ein seltenes Zusammentreffen von allen
günstigen Umständen; hiezu ist besonders zu zählen: die Lage unfern der See, die
Verbindung aller Werke mit den Häfen durch Canäle und Eisenbahnen, der Ueberfluß und
die leichte Gewinnung der Kohle und des Eisenerzes, des Kalkes zum Zuschlag, des
Materials für die Erbauung der Oefen etc., welche sämmtlich mit in den Kohlengruben
gewonnen werden. Mit diesen Erleichterungen der Production und des Absazes steht
dann auch, wie natürlich, die Masse derselben im Verhältniß, welche in den lezten
Jahren zu einer erstaunlichen Höhe angewachsen ist.
Die nachstehenden Tabellen enthalten die Eisenmassen, welche in jedem einzelnen Werke
in den Jahren von 1829 bis 1843 einschließlich erzeugt wurden, und sind von den
Compagnien der Canäle und Eisenbahnen mitgetheilt, auf welchen das Eisen nach den
Häfen von Newport und Cardiff transportirt wirdSiehe Mining Journ. 1844.; eben so sind darin die in dieser Zeit dahin gebrachten Massen von Kohlen
angegeben.
I. Verzeichniß
der Eisenmasse, welche in den Jahren 1829 bis 1843 auf dem
Monmouthshire-Canal und den Bahnen nach dem Hafen von Newport gebracht
wurde.
Textabbildung Bd. 97, S. 122
Namen der Werke; Zusammen in
Tonnen; British Iron Comp; J. und C. Bailey; Blaenarvon Jr. C.; Beaufort J. C.;
Bute Works; Cmm. Celyn und Blaina; Clydach Jr. C.; Cool Brookvale J. C.; Ebbw
Vale und Sirhowy; Hunt Brothers und Comp.; Pentwyn und Golynos J. C.; Pontypool
J. C.; Rhymney Jr. C.; Rhudry J. C.; Tredegar J. C.; Varteg J. C.;
Pont-y-mister J. C.; Monmouthshire J. C.
II. Verzeichniß
der Eisenmasse, welche in den Jahren 1829 bis 1843 auf dem
Glamorganshire-Canal und der Taff-Vale Bahn nach dem Hafen von Cardiff
gebracht wurde.
Textabbildung Bd. 97, S. 123
Namen der Werke; Zusammen in
Tonnen; Aberdare Iron Comp; R. Blakemore und Comp.; Brown. Stenox und Comp.;
Bute Iron Works; W. Crawshay; Dowlais Jr. Comp.; Gradlys Jr. Comp.; R. und A.
Hill; Penydarran Jr. Comp.; Taff-Vale Jr. Comp.
III. Verzeichniß
der nach Newport gebrachten Kohlen.
Textabbildung Bd. 97, S. 124
Zusammen in Tonnen
IV. Verzeichniß
der nach Cardiff gebrachten Kohlen.
Textabbildung Bd. 97, S. 124
Zusammen in Tonnen