Ofen (Herdöfen, Schachtöfen)

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selbst zu verschiedenartigen Zwecken benutzt, oder nach außen abgeleitet wird, um zu trocknen, zu heizen etc. Bei den Öfen [* 1] der ersten Art, welche im einzelnen ungemein verschiedenartige Einrichtungen besitzen, kommt der zu erhitzende Körper entweder in Berührung mit dem zu erhitzenden Brennmaterial selbst (und dann müssen an letzteres oft sehr hohe Anforderungen gestellt werden, um Verunreinigungen des zu erhitzenden Körpers [mit Schwefel, Aschebestandteilen etc.] zu vermeiden), oder er wird nur von der Flamme [* 2] getroffen oder ist auch von dieser getrennt, und die Übertragung der Wärme [* 3] geschieht durch Vermittelung einer Wand aus Metall, Mauerwerk, Thon etc. Hiernach unterscheidet man Herd- und Schachtöfen, Flammöfen und Gefäßöfen. Die Zuführung der zum Verbrennen der Brennmaterialien erforderlichen Luft geschieht entweder in gewöhnlicher Weise (Rost, Esse) oder durch ein Gebläse, [* 4] welches komprimierte, bisweilen erhitzte Luft in den Ofen treibt. Nicht selten hat diese Luft neben der Verbrennung des Brennmaterials noch den Zweck, den erhitzten Körper zu oxydieren.

1) Die Herdöfen sind kasten- oder zirkelförmig ausgetiefte Feuerstätten, entweder ganz offen oder an einer oder mehreren Seiten mit niedrigen Mauern, Eisenplatten, Gestübe etc. geschlossen. Das mit den Erzen in Berührung befindliche Brennmaterial wird durch natürlichen Luftzug oder Gebläseluft verbrannt, aber obwohl man hier mitunter eine höhere Temperatur als in Flamm- und Gefäßöfen erzielt, wird doch nur ein geringer Teil der entwickelten Wärme nutzbar. Die Herdöfen ohne Gebläse dienen zum Auflockern, Rösten, Kalcinieren, Herde mit Gebläse zur Erzeugung höherer Temperatur, zum Schmelzen und zur Hervorbringung einer oxydierenden (selten einer reduzierenden) Wirkung. Ein Beispiel eines Herdofens zeigt [* 1] Fig. 1 unsrer Tafel, ein Feineisenfeuer (s. Eisen, [* 5] S. 414).

Feuerungsanlagen (für

2) Schachtöfen bestehen aus einem gemauerten, mehr hohen als weiten Raum (Schacht), in welchem eine Glühung, Röstung oder Schmelzung der Erze etc. vorgenommen wird. Letztere sind entweder mit dem Brennmaterial in unmittelbarer Berührung, wie bei dem Hochofen, [* 1] Fig. 2, oder werden nur durch dessen Flamme erhitzt, welche von einer oder mehreren zur Seite oder im Innern des Schachts gelegenen Feuerungen in denselben eintritt oder durch Generator- oder Gichtgase (s. Feuerungsanlagen, [* 6] S. 216) gebildet wird.

Man unterscheidet am Schachtofen: [* 7] die obere Mündung (Gicht) zum Eintragen von Erz und Brennmaterial, eine zweite (Auszieh- oder Stichöffnung, Stich, Auge) [* 8] am tiefsten Punkte des Schachts zum Ausziehen oder Ablassen der Produkte und etwas höher als diese eine dritte Öffnung (Formöffnung) zum Einführen der Verbrennungsluft. Bei Schachtöfen ohne Gebläse fehlt die Formöffnung, und man läßt die Luft durch die Ausziehöffnung zum Brennmaterial gelangen.

Die Zugschachtöfen dienen seltener zu Schmelzungen (z. B. für leichtschmelzige Weißbleierze) als zum Kalcinieren (Eisenstein, Galmei) oder Rösten (Eisenstein, Schwefelungen) bei geringerer Hitze, wie namentlich die Kiesöfen oder Kilns (s. Tafel »Kupfergewinnung«, [* 9] Fig. 7). Sie gewähren im Vergleich zu Herdöfen eine bessere Ausnutzung des Brennmaterials, eine genauere Regulierung der Hitze und einen kontinuierlichen Betrieb; sie fördern mehr, erfordern aber auch höhere Arbeitslöhne.

Kraft [unkorrigiert]

Die Gebläseschachtöfen werden hauptsächlich zu Schmelzprozessen benutzt, und es kommt dabei entweder nur die erzeugte Wärme zur Wirkung (der Kupolofen [* 10] zum Umschmelzen des Roheisens) oder gleichzeitig auch die reduzierende Kraft [* 11] der im O. emporsteigenden Gase [* 12] (Roheisenbereitung, Darstellung von Kupfer, [* 13] Zinn, Blei [* 14] etc.). Während man früher dem Schacht meist prismatischen Querschnitt und gerade Wände gab, zieht man neuerdings nach oben erweiterte Öfen mit prismatischem (Rachetteöfen) oder kreisrundem Querschnitt (Pilzscher Ofen, [* 1] Fig. 3) vor, weil dieselben infolge der verminderten Geschwindigkeit der ausziehenden heißen Gase eine bessere Ausnutzung des Brennmaterials gestatten, weniger Flugstaub bilden, und weil bei dem im Verhältnis zur Gicht engern und somit stärker erhitzten Schmelzraum ein reineres Ausschmelzen der Metalle stattfindet, sich also ärmere Schlacken erzeugen.

Auch in betreff der äußern Gestalt der Schachtöfen hat man neuerdings in ökonomischer Beziehung dadurch wesentliche Fortschritte gemacht, daß man das innere feuerfeste Ofengemäuer (Kernschacht), statt mit massigem Rauhgemäuer, mit einem eisernen Mantel umgibt (Pilzscher Ofen), wozu die schottische Eisenhochofenkonstruktion Veranlassung gewesen ist. Ein wesentlicher Fortschritt ist noch der, daß man auch die Öfen zum Schmelzen von Metallen außer Eisen mit Chargiervorrichtungen und Rauchabzugskanälen, wie sie bei Eisenhochöfen üblich sind, versehen hat.

Nach ihrer Höhe teilt man die Schachtöfen, ohne dabei eine scharfe Grenze innezuhalten, in Krummöfen von 1,3-2,2 m Höhe, in Halbhochöfen von 2,2-4,4 m Höhe und Hochöfen mit über 4,4 m Höhe. Nach der Art des Zumachens oder Zustellens, worunter man die Herrichtung des Schmelzraums unterhalb der Formen versteht, unterscheidet man Sumpf-, Spur- und Tiegelöfen. Bei den Sumpföfen sammeln sich die geschmolzenen Massen sowohl innerhalb des Ofens als außerhalb desselben im Vorherd an, bei den Tiegelöfen nur innerhalb des Ofens, von dessen Sohle sie dann durch einen Stichkanal von Zeit zu Zeit abgelassen werden; bei den Spurofen fließen die geschmolzenen Produkte durch eine Öffnung (Auge) in der Ofenbrust in einen Vorherd, ohne sich gleichzeitig im Ofeninnern anzusammeln. Zu den Schachtöfen gehört auch der Kupolofen, in welchem in Eisengießereien das Gußeisen geschmolzen wird. Er besitzt einen meist cylindrischen Schacht, Formöffnungen und meist einen Vorherd, in welchem das flüssige Eisen sich sammelt.

Besonders gebräuchlich ist der Krigarsche Kupolofen. Eigentümlicher Art sind die Öfen zum Rösten pulverförmiger geschwefelter Erze nach der Staubstrommethode. Die Schliche fallen in dem schachtförmigen Ofen, durch horizontale Bänke aufgehalten, langsam herab, während ein heißer Luftstrom ihnen von unten entgegentritt (Textfig. 4). Die Temperatur muß hoch genug sein, um die Schliche zu entzünden. Es ist mithin kein besonderes Brennmaterial erforderlich, der verbrennende Schwefel erzeugt Wärme genug, um den Prozeß im Gang [* 15] zu erhalten.

[* 1] ^[Abb.: Fig. 4 Gerstenhöferscher Ofen.] ¶