Metallurgische Berechnungen

Inhaltsübersicht.- I. Teil. Chemische und thermische Grundlagen. Feuerungskunde.- 1. Kapitel. Die chemische Gleichung..- Atomgewichte.- Beziehungen der Gewichtsmengen zueinander.- Beziehungen der Gasvolumina zueinander.- Wirklicher Gewichte und wirkliche Volumina.- Gewicht und Volum der Gase.- Einfluß der Temperatur.- Einfluß des Druckes.- Gleichzeitiger Einfluß von Temperatur und Druck.- Übungsbeispiel 1. Verbrennung von Kohle.- ” 2. Verbrennung von Naturgas.- ” 3. Oxydation im Bessemerkonverter.- 2. Kapitel. Anwendung der Thermochemie..- Thermochemische Bezeichnungsweise.- Thermochemische Daten.- Bildungswärmen der Oxyde 25.- ” der Hydroxyde 26.- ” der Sulfide 27.- ” der Selenide, Telluride.- ” der Arsenide, Antimonide, Nitride, Metallhydride, Kohlenwasserstoffe.- ” der Karbide, Suizide, Fluoride 27.- ” der Chloride 28.- ” der Karbonate, Nitrate, Phosphate, Silikate 29.- ” der Aluminate, Sulfate 30, 31.- ” der Bisulfate, Zyanide, Amalgame 31.- ” der Legierungen 31.- 3. Kapitel. Die Benutzung der thermochemischen Daten..- Einfache Fälle.- Verwickeltere Fälle.- Doppelte Umsetzungen.- Heizwert der Brennstoffe.- Übungsbeispiel 4. Heizwert von Naturgas.- Die Dulongsche Regel.- Die theoretische Temperatur der Verbrennung.- Verbrennung unter Vorwärmunng des Heizgases oder der Luft.- Übungsbeispiel 5. Pyrometrischer Wärmeeffekt von Naturgas.- Der Verbrennungsprozeß nach Eldred.- Die Temperatur im Thermitprozeß.- 4. Kapitel. Thermochemie hoher Temperaturen..- Reduktion von Zinkoxyd durch Kohle.- Allgemeine Bemerkungen.- Die spezifische Wärme der Elemente.- Die latente Schmelzwärme der Elemente.- Die latente Verdampfungswärme der Elemente.- Thermophysik der Elemente.- Tabellen mit thennophysikalischen Daten der Elemente.- Absoluter und relativer Nutzeffekt von Öfen.- Übungsbeispiel.- ” 6. Nutzeffekt eines Rockwell-Ofens.- ” 7. Nutzeffekt einer Amalgamretorte.- ” 8. Nutzeffekt eines Zinkdestillierofens.- Thermophysik der Legierungen.- Thermophysikalische Daten der Legierungen.- Übungsbeispiel 9. Nutzeffekt eines Stahlschmelzofens.- ” 10. Nutzeffekt eines Siemens-Regenerativofens.- ” 11. Nutzeffekt eines Gießereiflammofens.- ” 12. Nutzeffekt eines Kupolofens.- Wärme-Inhalt in reinem Eisen.- 5. Kapitel. Thermophysik der chemischen Verbindungen..- Oxyde.- Übungsbeispiel 13. Nutzeffekt eines Ofens zur Herstellung geschmolzener. Tonerde.- ” 14. Reduktion von Eisenoxyden durch Kohlenoxyd.- ” 15. Reduktion von Eisenoxyden durch Kohlenstoff.- Chloride.- Bromide, Jodide.- Fluoride, Sulfate.- Nitrate.- Chromate, Karbonate, Borate.- Phosphate, Aluminate.- Verschiedene Substanzen, Sulfide.- Arsenide, Antimonide.- Silikate.- Schlacken.- 6. Kapitel. Die Heizgase..- Luftgas(Generatorgas)-Erzeuger.- Übungsbeispiel 16. Untersuchung eines Gaserzeugers.- ” 17. Trocknung von nassem Gas.- Mischgas-Erzeuger.- Übungsbeispiel 18. Untersuchung eines Morgan-Gaserzeugers.- Mondgas.- Übungsbeispiel 19. Berechnungen an einem Mond-Gaserzeuger.- Wassergas.- Übungsbeispiel 20. Berechnungen an einer Dellwick-Meischer-Anlage.- ” 21. Windmenge für eine Dellwick-Fleischer-Anlage.- 7. Kapitel. Kaminzug und künstlicher Zug..- Kaminzug.- Verlust an Saugwirkung durch Reibung.- Nutzbare Saugwirkung eines Schornsteins.- Übungsbeispiel 22. Berechnung eines Schornsteins für einen Puddel-.- ” 23. Dampferzeugung durch Abhitze.- 8. Kapitel. Wärmeleitung und Wärmestrahlung..- Grundsätze der Wärmeleitung.- Tafel mit Daten über die Wärmeleitfähigkeit der Metalle.- Grundsätze des Wärmeüberganges.- Übungsbeispiel 24. Kühlung heißer Luft in Bohren.- Tafel über Wärmeleitfähigkeit von Isoliermaterialien.- Wärmestrahlung.- Übungsaufgaben zum I. Teile:.- Übungsbeispiel 25. Verbrennung von Kohlenwasserstoffen.- ” 26. Heizwert von Kohle, Öl, Gas.- ” 27. Heizwert verschiedener Gase.- ” 28. Verbrennung von Kohle unter einem Kessel.- ” 29. Verbrennung von Anthrazit.- ” 30. Luftbedarf für Staubkohle.- ” 31. Nutzeffekt eines Kessels.- ” 32. Temperatur einer Kohlenstaubfeuerung.- ” 33. Temperatur in der Formebene eines Hochofens..- ” 34. Nutzeffekt einer Kohlenstaubfeuerung.- ” 35. Berechnung des Schornsteinzugs.- ” 36. Kalorimetrische Temperaturmessung.- ” 37. Kalorimetrische Bestimmung der spez. Wärme.- ” 38. Wärmeersparnis durch Speisewasservorwärmer..- ” 39. Nutzeffekt einer Gasmaschine.- ” 40. Nutzeffekt eines Gaserzeugers.- ” 41. Temperatur einer Generatorgasflamme.- ” 42. Trocknung von Torf.- ” 43. Krafterzeugung mit Koksofenabgasen.- ” 44. Ausnützung der Koksofengase.- ” 45. Dampfzersetzung im Generator.- ” 46. Berechnung eines Schornsteins.- ” 47. Wärmeverlust durch die Wände eines Schornsteins.- II. Teil. Eisen und Stahl..- 9. Kapitel. Die Stoffbilanz des Hochofens..- Eingeführte und austretende Stoffe.- Brennmaterial.- Erz.- Zuschläge.- Wind.- Übungsbeispiel 48. Bilanz eines schwedischen Hochofens..- 10. Kapitel. Berechnung der Beschickung für den Hochofen..- Berechnung der Zuschläge und der Schlacke.- Übungsbeispiel 49. Berechnung des Zuschlages.- Vergleich verschiedener Brennstoffe.- Vergleich verschiedener Zuschläge.- Vergleich verschiedener Erze.- Übungsbeispiel 50. Kostenberechnung von Roheisen.- 11. Kapitel. Die Ausnutzung des Brennstoffs im Hochofen..- Übungsbeispiel 51. Wärmeerzeugung im Hochofen.- ” 52. Nutzeffekt des Winderhitzers.- ” 53. Krafterzeugung mit Hochofengas.- Grüners „Ideale Arbeiteweise“.- Geringste für den Hochofen notwendige Kohlenstoffmenge.- 12. Kapitel. Die Wärnaebilanz des Hochofens..- Zugeführte und entwickelte Wärme.- Verbrennung des Kohlenstoffs.- Fühlbare Wärme im heißen Wind.- Bildungswärme des Roheisens.- ” der Schlacke.- Absorbierte und abgegebene Wärme.- Fühlbare Wärme in den Abgasen.- Fühlbare Wärme in der ausfließenden Schlacke.- Wärme im abgestochenen Roheisen.- Wärmeabgabe durch Leitung in den Untergrund.- ” durch Leitung und Strahlung in die Luft.- ” an das Kühlwasser.- Dehydratisieren und Trocknen der Beschickung.- Zersetzung der Karbonate.- Reduktion anderer Metalloxyde.- Zersetzung der Feuchtigkeit des Windes.- Übungsbeispiel 54. Vollständige Hochofen-Bilanz.- 13. Kapitel. Heißer Wind und trockner Wind..- Übungsbeispiel 55. Wärmebilanz.- Heißer Wind.- Getrockneter Wind.- 14. Kapitel. Erzeugung, Erhitzung und Trocknung des Windes..- Erzeugung des Windes.- Übungsbeispiel 56. Arbeit der Gebläsemaschine.- Druckmessung.- Indikatordiagramme.- Erhitzen des Windes.- Übungsbeispiel 57. Nutzeffekt eiserner Winderhitzer.- ” 58. Nutzeffekt steinerner Winderhitzer.- Trocknung des Windes.- Übungdbeispiel 59. Wirkung der Trocknung.- ” 60. Kühlung von Preßluft durch Flußwasser.- 15. Kapitel. Das Bessemerverfahren..- Der Luftbedarf.- Übungsbeispiel 61. Mindest- und Höchstbetrag der Luftzufuhr.- Die Luftzufuhr.- Übungsbeispiel 62. Volumetirischer Wirkungsgrad des Gebläses.- Der Winddruck.- Übungsbeispiel 63. Verteilung des Winddrucks.- Zuschlag und Schlacke.- Rückkohlung.- Übungsbeispiel 64. Bilanz der Rückkohlung.- 16. Kapitel. Thermochemie des Bessemerverfahrens..- Wärmegebende Elemente.- Wärmebilanz des Konverters.- Wärme im Konverterkörper am Anfang.- Wärme im geschmolzenen Roheisen.- Wärme in den Zusätzen, im Kalk, im Wind.- Durch Oxydation erzeugte Wärme.- Wärme durch Bildung der Schlacke.- Wärme im Konverterkörper am Schluß.- Wärme im fertigen Stahl, in der Schlacke, in den Konvertergasen.- Durch Leitung abgegebene Wärme.- Wärmeverluste durch Strahlung während des Blasens.- Übungsbeispiel 65. Vollständige Wärmebilanz.- 17. Kapitel. Die Temperaturerhöhung im Konverter..- Verbrennung von Silizium.- ” von Mangan, Eisen.- ” von Titan, Aluminium.- Verbrennung von Nickel, Chrom.- ” von Kohlenstoff.- ” von Phosphor.- 18. Kapitel. Der Siemens-Martin-Ofen..- Gaserzeuger.- Gasleitung zum Ofen.- Wännespeicher (Regeneratoren).- Übungsbeispiel 66. Größe der Wärmespeicher.- Ventile und Gaszüge.- Übungsbeispiel 67. Abmessungen der Ventile und Gaszüge.- Arbeitsraum des Ofens.- Übungsbeispiel 68. Nutzeffekt des Herdraumes.- Rauchkanäle und Schornstein.- 19. Kapitel. Thermischer Wirkungsgrad des Siemens-Martin-Ofens..- Wärme in der heißen Beschickung.- ” im zugeführten Gas.- ” in der zugeführten Luft.- ” durch Verbrennung.- Oxydation des Metallbades, Bildung der Schlacke.- Wärme im flüssigen Stahl, Wärme für die Reduktion.- Wärme zur Zersetzung des Kalksteins, der Feuchtigkeit.- Wärme in der Schlacke. Verlust durch unvollständige Verbrennung.- Verluste im Kühlwasser, durch Leitung und Strahlung.- Übungsbeispiel 69. Wärmebilanz.- ” 70. Thermischer Wirkungsgrad.- ” 71. Neuere Siemens-Martin-Öfen.- ” 72. Das Monell-Verfahren.- 20. Kapitel. Elektrometallurgie des Eisens..- Elektrothermische Reduktion von Eisenerzen.- Übungsheispiel 73. Erzeugung elektrischen Roheisens.- ” 74. Erzeugung nickelhaltigen Roheisens.- Stahlerzeugung.- Übungsbeispiel 75. Der Induktionsofen.- ” 76. Der elektrische Roheisen-Erz-Prozeß.- ” 77. Elektrolytische Eisen-Raffination.- Übungsaufga ben zum II. Teile:.- Übungsbeispiel 78. Durchmesser der Düsenöffnungen.- ” 79. Schlackenberechnung.- ” 80. Verbrennung des Kohlenstoffs.- ” 81. Berechnung der Beschickung.- ” 82. Silizierungsgrad der Schlacke.- ” 83. Berechnung der Zuschläge.- ” 84. Windmenge.- ” 85. Tageserzeugung des Hochofens.- ” 86. Wirkungsgrad der Gebläsemaschine.- Übungsbeispiel 87. Aus den Hochofengasen gewinnbare Energie.- ” 88. Vom Winderhitzer verbrauchte Gasmenge.- ” 89. Stoffbilanz des Hochofens.- ” 90. Kupolofenbetrieb.- ” 91. Monell-Prozeß im Martinofen.- ” 92. Windmenge, die ein Bessemerkonverter braucht.- ” 93. Windmenge, die ein Bessemerkonverter zugeführt erhält..- ” 94. Gewichtsverlust einer Bessemercharge.- ” 95. Stoffbilanz einer Bessemercharge.- ” 96. Kalkverbrauch beim Thomasprozeß.- ” 97. Kraftverbrauch des Konvertergebläses.- III. Teil. Metalle (außer Eisen)..- 21. Kapitel. Die Metallurgie des Kupfers..- Rösten und Schmelzen der Kupfererze.- Das Rösten.- Übungsbeispiel 98. Rösten und Steinschmelzen.- ” 99. Wärmeentwicklung beim Rösten.- ” 100. Wärmebilanz eines Spence-Ofens.- ” 101. ” eines Evans-Klepetko-Ofens.- Pyritisches Schmelzen.- Die Wärmeerzeugung beim pyritischen Schmelzen.- Die theoretische T mperatur in der Formebene.- Der Kokszusatz.- Geschwindigkeit des Schmelzens.- Übungsbeispiel 102. Stoffbilanz eines Pyritschmelz-Ofens.- ” 103. Wärmeentwicklung beim Pyritschmelzprozesse.- Das Verschmelzen der Kupfererze.- Flammofenarbeit.- Übungsbeispiel 104. Verschmelzung einer Charge im Flammofen.- ” 105. ” ” ” im Schachtofen.- Verarbeitung des Kupfersteins.- Das Waleser Verfahren.- Übungsbeispiel 106. Stoffbilanz.- Verarbeitung des Konzentrationssteins auf Rohkupfer durch Röstschmelzen.- Bessemern des Kupfersteins.- Theoretischer Temperaturanstieg.- Übungsbeispiel 107. Verblasen eines Kupfersteins.- Die Elektrometallurgie des Kupfers.- Elektrolytische Verfahren:.- Behandlung der Erze durch Elektrolyse.- Übungsbeispiel 108. Elektrolyse geschmolzenen Kupferchlorürs.- Elektrolytische Behandlung von Kupferstein.- Verwendung des Kupfersteins als Anode.- Übungsbeispiel 109. Marchese-Verfahren.- Verwendung von Kupferstein als Kathode.- Übungsbeispiel 110. Elektrolyse mit Cu2S-Kathode.- Elektrolytische Kupfergewinnung aus Lösungen.- Verwendung von Eisenanoden.- Übungsbeispiel 111. Kupferausfällung im kurzgeschlossenen Bade.- ” 112. ” mit Stromzufuhr.- Verwendung unlöslicher Anoden.- Übungsbeispiel 113. Elektrolyse von Kupfersulfatlösungen.- ” 114. Siemens-Halske-Verfahren.- ” 115. Höpfner-Verfahren.- Elektrolytische Raffination von unreinem Kupfer.- Energieverbrauch im Elektrolyten.- Übungsbeispiel 116. Elektrolyse mit Kupfersteinanoden.- Energieverlust in den Kontakten.- Übungsbeispiel 117. Elektrolytische Kupferraffination.- Energieverlust in den Leitungen.- Übungsbeispiel 118. Berechnung der Leitungen.- Elektrisches Schmelzen von Kupfererzen.- Übungsbeispiel 119. Verschmelzen von Kupfererz.- 22. Kapitel. Die Metallurgie des Bleis..- Flüchtigkeit des Bleis.- Das Rösten der Bleierze.- Übungsbeispiel 120. Verblaserösten.- Reduktion der gerösteten Erze.- Übungsbeispiel 121. Berechnung der Beschickung.- Elektrometallurgie des Bleis.- Übungsbeispiel 122. Reduktion von Bleiglanz nach Salom.- ” 123. Bleiraffination nach Betts.- 23. Kapitel. Die Metallurgie des Silbers und des Goldes..- Elektrolytische Raffination des Rohsilbers 537.- Übungsbeispiel 124. Silberraffination nach Möbius.- ” 125. Goldraffination nach Wohlwill.- Die Verflüchtigung von Silber und Gold.- 24. Kapitel. Die Metallurgie des Zinks (Kadmiums und Quecksilbers)..- Das Rösten der Zinkblende.- Übungsbeispiel 126. Blenderöstung.- ” 127. Wärmeentwicklung bei der Röstung.- Reduktion des Zinkoxydes.- Thermochemie des Reduktionsvorganges.- Erhitzung der Beschickung.- Übungsbeispiel 128. Wärmeverhältnisse in der Retorte.- Destillation der Beschickung.- Übungsbeispiel 129. Leitfähigkeit des Retortenmaterials.- ” 130. Beheizung der Retorte.- ” 131. Beheizung eines Zinkofens mit Naturgas.- Elektrisches Verschmelzen von Zinkerzen.- Der Zinkdampf.- Übungsbeispiel 132. Reduktion von Zinkoxyd.- Kondensation von Zink- und Quecksilberdämpfen.- Übungsbeispiel 133. Zinkkondensation in der Vorlage.- ” 134. Zinkgewinnung im Schachtofen.- ” 135. Quecksilbergewinnung.- Metallnebel.- 25. Kapitel. Die Metallurgie des Aluminiums..- Elektrolyse der Tonerde.- Übungsbeispiel 136. Aluminiumgewinnung.- Register.