Die Schachtofenbatterie:
Architektonisches Meisterwerk der Industriekultur
The Shaft Furnace Battery:
An Architectural Masterpiece of Industrial Culture
Wie funktionierte dieser Ofen seinerzeit?
Ofen 15 ist als Schachtofen mit Gemischtfeuerung konzipiert. Das heißt, Kalkstein der Körnung von durchschnittlich 15 cm wurde im Verhältnis 3:1 mit Koks der Körnung 5-10 cm in einen feuerfest ausgemauerten zylinderförmigen Baukörper gefüllt. Dies geschah mittels eines elektromechanischen Aufzugs, der einen eisernen Kübel bis zum Kipppunkt an der Gichtöffnung unterhalb der Abgasrohre brachte. Zum Steuern der Materialverteilung war im Abwurfbereich eine verstellbare Verteilerglocke im Ofenschacht installiert. Damit der eingebrachte Koks zwischen dem Kalkstein verbrannte, wurde von der Feuerungsebene gut fünfzehn Meter tiefer über ein elektrisches Gebläse durch die Hauptdüse Luft eingeblasen. Die Mengenregelung wurde über einzuschiebende Lochblenden realisiert. Die Messung des Luftstromes übernahm ein mit Flüssigkeit gefülltes U-Rohr-Manometer. Die eingeleitete Luft hatte drei Wirkmechanismen. Zuerst kühlte sie den eisernen Pendelrost, der für den Austrag des gebrannten Kalks sorgte. Zweitens wurde der gebrannte Kalk auf dem Rost so weit abgekühlt, dass der folgende Gurtbandförderer keinen Schaden nehmen konnte und drittens die Sauerstoffzufuhr zum Erreichen der Brenntemperatur von ca. 900 bis 1000 Grad Celsius gewährleistet wurde. Der elektromechanische Pendelrost hatte zwei Varianten der Geschwindigkeitsregelung. Die Grundeinstellung erfolgte über die Hubhöhe in der Bewegung, die Feineinstellung ermöglichte ein Schaltgetriebe. Durch die Pendelbewegung des Rostes wurde der Branntkalk nach zwei Seiten abgeworfen, rutschte über einen Siebeinsatz und fiel nahezu ohne Feinanteil auf das Gummi-Förderband. Das Förderband war auf einem Wagen montiert und ermöglichte somit das Befüllen von Eisenbahnwaggons in der zweiten Reihe. Der abgesiebte Feinanteil wurde separat über eiserne Loren abgezogen.
Das Einblasen der Kühl- und Verbrennungsluft verursachte eine starke Staubentwicklung, der Ofen stand permanent unter Druck und die Verhältnisse an den Abzugsöffnungen waren fast unerträglich. Dem begegnete man im Falle des Ofen 15, indem die relevanten Bereiche mit Saugrohren versehen wurden. Besonders effizient war das allerdings nicht, da sie nicht alles abdeckten und die staubige Luft über das Lüfterrad gezogen und in den stillgelegten Ofen 17, der als Abscheider diente, eingeblasen wurde.
Wenn der Ofen zwecks neuer Ausmauerung oder anderer Reparaturen entleert werden musste, bedingte das bei Wiederinbetriebnahme ein spezielles Anfahrregime. Der leere Ofen erhielt eine „Grundversorgung“ mit Brennmaterial. Schichtweise zuerst Holz, dann Kohle und Koks. Brannte das Feuer, wurde bei schwacher Lufteinblasung der Schacht mit der erwähnten Mischung gefüllt und die Luftzufuhr langsam gesteigert.
How did this furnace work at the time?
Furnace 15 is designed as a shaft furnace with mixed firing. This means that limestone with a grain size of on average 15 cm was mixed with coke with a grain size of 5 to 10 cm in a ratio of three to one and placed in a fireproof walled cylinder-shaped structure. This occurred via an electromagnetic elevator that brought an iron bucket all the way to the tipping point at the furnace top below the exhaust gas pipes. To steer the distribution of materials, an adjustable distributor bell was installed in the discharge area of the furnace shaft. Air was blown in through the main nozzle via an electric fan so that the coke would burn between the limestone, around fifteen meters lower than the firing level. The quantity regulation was achieved via perforated sheets that could be inserted. The measurement of the air current was done by means of a u-tube manometer. The air introduced into the system had three functions. Firstly, it cooled the iron oscillating grate that carried out the quicklime. Secondly, the quicklime was cooled on the grate to the point that the subsequent belt conveyer would not be damaged, and thirdly, so that the oxygen supply required to reach a combustion temperature of around 900 to 1000 degrees celsius would be assured. The electromechanical oscillating grate had two variants of speed regulation. The basic setting was done via the reactance tube[Unknown A1] in the movement, the fine tuning was made possible by a gearbox. Through the oscillation of the grate, the quicklime was thrown off to both sides, slid over a sieve insert, and fell onto the rubber conveyer belt with almost no fine material. The conveyer belt was mounted on a cart, thus facilitating the filling of the rail freight cars in the second row. The fine material that had been sieved off was withdrawn separately via iron trolleys.
The addition of the air for cooling and combustion led to a lot of dust, the furnace was constantly under pressure, and the conditions near the exhaust vents were almost unbearable. This was changed in the case of furnace 15 by equipping the relevant areas with intake manifolds. This was not particularly efficient, however, as they could not cover everything and the dusty air was pulled over the fan propeller and blown into the decommissioned furnace 17, which still served as a separator.
When the furnace had to be emptied for the replacing of brickwork or for other repairs, a special starting procedure was required to restart the furnace. The empty furnace received a “basic supply” of combustible material, in layers first with wood, then coal and coke. Once the fire was burning, the shaft was filled with the above-mentioned mixture accompanied by a low air injection, and the air supply was then slowly increased.