DE1016233B

DE1016233B - Coke oven battery

Info

Publication number: DE1016233B
Application number: DEK15713A
Authority: DE
Inventors: Paul Van Ackeren
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1952-10-06
Filing date: 1952-10-06
Publication date: 1957-09-26

Description

Koksofenbatterie Die Erfindung bezieht sich auf eine Koksofenbatterie mit einem aus tongebundenem Baustoff bestehenden Unterbau und einem aus Silikabaustoff bestehenden Oberbau, sich über den Unter- und Oberbau erstreckenden Ankerständern und einer an diesen abgestützten Hilfsverankerung für die sich unterschiedlich dehnenden verschiedenartigen Baustoffe.Coke oven battery The invention relates to a coke oven battery with a substructure made of clay-bound building material and one made of silica building material existing superstructure, anchor stands extending over the substructure and superstructure and an auxiliary anchorage supported on these for the differently expanding ones various building materials.

Koksofenbatterien werden heute durchweg infolge der hohen Wärmebeanspruchungen aus Silikabaustoff hergestellt. Soweit die Ofenbatterien in ihrem Ober-und Unterbau aus einem einheitlichen Baustoff, beispielsweise Silikabaustoff, bestehen, bietet die Anordnung der das Mauerwerk zusammenhaltenden Verankerung keine Schwierigkeiten, da das Material sich gleichmäßig dehnt und demnach die durchgehend angeordneten senkrechten Ankerständer an dem Mauerwerk glatt anliegen können. Wird jedoch, wie es heute vielfach üblich ist, der Unterbau aus Ersparnisgründen nur aus einem billigen tongebundenen, keine hoben Wärmebeanspruchungen vertragenden Baustoff und der Oberbau aus Silikabaustoff hergestellt, so können die üblichen Ankerständer nicht ohne weiteres auf der ganzen Höhe des Ofenober- und -unterbaues durchgehend angeordnet werden. Hierbei würden sieh die Ankerständer von dem bei der Aufheizung weniger stark dehnenden tongebundenen Baustoff des Unterbaues abheben, so daß dieser durch die Ankerständer nicht mehr in Spannung gehalten wird und Risse entstehen. Derartige Risse würden auch in dem aus Silikabaustoff bestehenden Oberbau entstehen, wenn der Oberbau vor dem Anheizen gegenüber dem Unterbau nur eine solche Länge hat, daß bei beendeter Dehnung nach dem Aufheizen die Außenflächen des Ober- und Unterteils bündig verlaufen, da in einem solchen Falle bis zum erreichten Endde-h:nzustand nur der Baustoff des Unterbaues in Spannung gehalten wird.Coke oven batteries are used today as a result of the high thermal loads made from silica building material. As far as the oven batteries in their upper and lower structure consist of a uniform building material, for example silica building material, offers the arrangement of the anchoring that holds the masonry together poses no difficulties, because the material expands evenly and therefore the continuously arranged ones vertical anchor stands can rest smoothly on the masonry. However, how Today it is common practice to use a cheap substructure to save money clay-bound building material and the superstructure that do not tolerate high thermal loads Manufactured from silica building material, the usual anchor stands cannot easily be arranged continuously along the entire height of the furnace superstructure and substructure. Here, the anchor stands would be different from the one that would stretch less when heated Lift off the clay-bound building material of the substructure, so that it is supported by the anchor stand is no longer held in tension and cracks appear. Such cracks would also arise in the superstructure consisting of silica building material if the superstructure is in front the heating compared to the substructure has only such a length that when finished Expansion after heating, the outer surfaces of the upper and lower parts are flush, since in such a case only the building material of the The substructure is kept in tension.

Es ist nun bereits bekannt, die unterschiedliche Wärmedehnung von Koksofenbatterien mit einem Unterbau aus tongebundenem und einem Oberbau aus Silikabaustoff dadurch aufzuheben, daß bei bündig verlaufenden Außenflächen von Ober- und Unterbau vor dem Anheizen an den durchgehenden Ankerständern im Bereich des Unterbaues Hilfsankerständer nachgiebig und quer verschiebbar derart abgestützt sind, daß sie beim Abheben der durchgehenden senkrechten Ankerständer vom Unterbau infolge des stärker dehnenden Oberbaues den erforderlichen Druck auf den Unterbau ausüben. Hierbei ist es jedoch erforderlich, daß die Hilfsanker auch nach beendetem Aufheizen die Aufgabe des Zusammenhaltens des Mauerwerkes weiter ausüben. Da ferner die Hilfsankerständer zwischen zwei senkrechten Ankerständern angeordnet sind, ergibt sich eine bestimmte :Mindestbreite dieser drei Ankerständer, die bei bestimmten Koksofenbauarten die Anordnung der Beheizungsarmaturen an den Regeneratorein- und' -auslässen schwierig machen.It is now already known that the different thermal expansion of Coke oven batteries with a substructure made of clay-bound and a superstructure made of silica building material to be eliminated by the fact that with flush outer surfaces of the superstructure and substructure before heating on the continuous anchor stands in the area of the substructure auxiliary anchor stands are supported resiliently and transversely displaceable so that they are when lifting the continuous vertical anchor stand from the substructure as a result of the more stretching The superstructure, exert the necessary pressure on the substructure. Here it is, however It is necessary that the auxiliary anchors perform the task of holding together even after the heating has ended continue to exercise the masonry. Furthermore, since the auxiliary anchor stands between two vertical Anchor stands are arranged, there is a certain: Minimum width of this three anchor stands, which in certain types of coke ovens the arrangement of the heating fittings difficult at the regenerator inlets and outlets.

Es ist ferner vorgeschlagen worden, der verschiedenartigen Wärmedehnung des Mauerwerkes durch auf der ganzen Höhe an den Ankerständern angeordnete Druckschrauben Rechnung zu tragen. Dieses ist jedoch nur möglich mit Hilfe von Zwischenteilen, die ein so großes Widerstandsmoment haben, daß sie sich nicht durchbiegen, um das aus einheitlichen Baustoffen bestehende Bauteil gleichmäßig abzufangen.It has also been suggested that the various types of thermal expansion of the masonry by means of pressure screws arranged at the entire height of the anchor stands To take into account. However, this is only possible with the help of intermediate parts, which have such a large section modulus that they do not bend to the to evenly support the component consisting of uniform building materials.

Weiter ist bekannt, die stärkere Dehnung des Silikaoberbaues gegenüber d.--m tongebundenen Unterbau durch Anordnung von D°hnfugen abzufangen. Hierbei wird jedoch der stärker dehnende Oberbau während des Anheizens nicht in Spannung gehalten. Die Anordnung von Dehnfugen in der Längsrichtung der Ofenkammer hat jedoch insofern schwerwiegende Mängel, als die Dehnfugen nicht immer einwandfrei dicht schließen, so d.aß Gasübertritte und damit verbundene Zerstörungen des 1:Iauerwerkes auftreten können.It is also known that the greater stretching of the silica superstructure is opposite d .-- to be intercepted in the clay-bound substructure by arranging expansion joints. Here is however, the more stretching superstructure was not kept in tension during heating. However, the arrangement of expansion joints in the longitudinal direction of the furnace chamber has to this extent serious defects, when the expansion joints do not always close properly, so that gas transfers and the associated destruction of the 1: 1 masonry occur can.

Gemäß der Erfindung wird nun der Silikaoberbau gegenüber dein tongebundenen Unterbau in Richtung der Ofenkammer mit einer solchen Länge aufgebaut, daß er nach beendeter Dehnung mit dem Unterbau an den Außenflächen bündig verläuft und wobei die Dehnung des Oberbaues von einer Hilfsverankerung aufgenommen wird. Durch eine solche Anordnung der Hilfsankerständer und Ausbildung von Unter- und Oberbau wird erreicht, daß das Mauerwerk während des Dehnens in Spannung gehalten wird und nach dem Dehnen die durchgehenden Ankerständer glatt am Ofenunter- und -oberbau unter Spannung anliegen, so daß die Hilfsverankerung nach beendeter Dehnung entbehrlich wird und wieder bei neu aufgebauten Koksofenbatterien verwendet werden kann.According to the invention, the silica superstructure is now compared to your clay-bound Substructure built in the direction of the furnace chamber with such a length that it is after at the end of the stretch is flush with the substructure on the outer surfaces and where the expansion of the superstructure is absorbed by an auxiliary anchor. By such an arrangement of the auxiliary anchor stands and formation of the substructure and superstructure it is achieved that the masonry is held in tension during expansion and after stretching, the continuous anchor stands are smooth on the furnace substructure and superstructure under tension, so that the auxiliary anchoring can be dispensed with after the end of the stretching and can be used again with newly built coke oven batteries.

Bei der gemäß der Erfindung aufgebauten Koksofenbatterie ist es ferner möglich, die Ha.uptankerständer, die infolge der Zwischenlage der Hilfsankerständer im Oberbau einen bestimmten Abstand voneinander haben müssen, insbesondere im Bereich der Beheizungsarmaturen verkröpft zusammenzuziehen, um Platz für die Beheizungsarmaturen zu bekommen.It is also the case with the coke oven battery constructed according to the invention possible, the main anchor stand, which as a result of the intermediate layer of the auxiliary anchor stand must have a certain distance from each other in the superstructure, especially in the area of the heating fittings cranked together to make room for the heating fittings to get.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen in einem bev orzu.gten Ausführungsbeispiel dargestellt.The invention is shown in the drawings in a preferred exemplary embodiment shown.

Abb. 1 zeigt die linke Hälfte einer Koksofenbatterie im senkrechten Schnitt durch eine Koksofenkammer mit darunter angeordnetem Regenerator vor Beginn der Dehnung; Abb. 2 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Heizwand und darunter angeordnetem Regenerator nach beendeter Dehnung; Abb. 3 stellt eine Teilansicht gegen die Ofenbatterie dar; Abb.4 ist ein waagerechter Schnitt durch die Hauptankerständer vor Beginn der Dehnung, und Abb. 5 schließlich ist ein solcher Schnitt nach beendeter Dehnung in vergrößertem Maßstab.Fig. 1 shows the left half of a coke oven battery in the vertical Section through a coke oven chamber with a regenerator below it before the start the stretch; Fig. 2 is a vertical section through a heating wall and below it arranged regenerator after completion of stretching; Fig. 3 shows a partial view against the furnace battery; Fig.4 is a horizontal section through the main anchor stand before the start of the stretching, and finally Fig. 5 is such a cut after it is finished Stretching on an enlarged scale.

Die Koksofenbatterie besteht in üblicher Weise aus dem Unterbau 1, der die Regeneratoren 3 enthält, und dem Oberbau. 2, der von den Ofenkammern 4 und den mit diesen in abwechselnder Reihenfolge nebeneinanderliegenden Heizwänden 5 gebildet wird. In der Decke 9 der Ofenkammer sind Öffnungen 6 vorgesehen, durch die die Kohle in die Ofenkammer eingeführt wird. Der abgegarte Koks wird durch eine in das eine Ende der Ofenkammer eingeführte, nicht dargestellte Druckstange ausgestoßen.The coke oven battery consists in the usual way of the substructure 1, which contains the regenerators 3, and the superstructure. 2, from the furnace chambers 4 and the heating walls 5 lying next to one another with these in alternating order is formed. In the ceiling 9 of the furnace chamber openings 6 are provided through which the coal is introduced into the furnace chamber. The cooked coke is through a ejected into one end of the furnace chamber, not shown, push rod.

Der Unterbau 1 ist bis zur Ofensohle 7 aus tongebundenem Baustoff hergestellt. Der Oberbau 2 besteht vollständig aus Silikabaustoff. Die Zufuhr der Verbrennungsluft zu den Heizwänden 5 erfolgt durch die Regeneratoren 3, in denen die Verbrennungsluft vorgewärmt wird. Die Abhitze wird in üblicher Weise durch die mit den Regeneratoren 3 zusammenarbeitenden Regeneratoren abgezogen, wobei sich die Beheizungsrichtung in bestimmten Zeitabständen umkehrt. Bei Beheizun.g mit Schwachgas wird dieses in mit den Luftregeneratoren 3 in abwechselnder Reihenfolge nebeneinander angeordneten Regeneratoren vorgewärmt. Bei Beheizung mit Starkgas wird das Starkgas entweder von in der Zeichnung nicht dargestellten Fundamentgängen unterhalb der Regeneratoren 3 durch in den Regeneratortrennwänden angeordnete senkrechte Kanäle oder durch unterhalb der Heizwände 5 angeordnete waagerechte Sta#rkgaskanäle 8 den Heizzügen zugeführt.The substructure 1 is made of clay-bound building material up to the furnace sole 7 manufactured. The superstructure 2 consists entirely of silica building material. The supply of the Combustion air to the heating walls 5 takes place through the regenerators 3, in which the combustion air is preheated. The waste heat is in the usual way through the withdrawn with the regenerators 3 cooperating regenerators, wherein reverses the heating direction at certain time intervals. When heating with lean gas this is next to each other in alternating order with the air regenerators 3 arranged regenerators preheated. When heated with strong gas, the strong gas becomes either of foundation courses, not shown in the drawing, below the Regenerators 3 through vertical channels arranged in the regenerator partitions or through horizontal storage gas ducts 8 arranged below the heating walls 5 Heating flues supplied.

Das Ofenmauerwerk wird durch an den Batterielängsseiten angeordnete senkrechte Ankerständer 10 mittels unterhalb der Regeneratoren das Mauer-,verk durchsetzender Zuganker 11 und auf der Ofendecke angeordneter Zuganker 12 in Spannung gehalten. Zwischen den Stellmuttern 13 und den Ankerständern sind unter Vermittlung von Flacheisen oder Profileisen 14 Tellerfedern 15 angeordnet, die die Aufnahme eines größeren Druckes gestatten, ohne daß, insbesondere beim Anheizen, Schäden entstehen können. Die Mutter 13 wird mit fortschreitender Dehnung von Zeit zu Zeit etwas gelöst.The furnace masonry is arranged on the long sides of the battery vertical anchor stand 10 by means of below the regenerators the wall, ver penetrating Tie rod 11 and tie rod 12 arranged on the furnace roof are kept in tension. Between the adjusting nuts 13 and the anchor stands are mediated by flat iron or profile iron 14 disc springs 15 arranged to accommodate a larger Allow pressure without damage, especially when heating up. The nut 13 is somewhat loosened from time to time as the stretching progresses.

Die auf der ganzen Höhe des Unter- und Oberbaues durchlaufenden senkrechten Ankerständer 10 bestehen aus zwei in Abstand voneinander angeordneten I-Eisen, wie aus Abb.5 ersichtlich. Die Ankerständer können auch aus Profileisen, beispielsweise U-Eisen, bestehen. In dem Zwischenraum zwischen je zwei Ankerständern 10 ist ein I-Eisen 16 kleineren Profils angeordnet, das im Bereich des Oberbaues 2 an den Ankerständern 10 unter Vermittltmg von Flacheisen oder Profileisen 17 abgestützt ist.The vertical ones running through the entire height of the substructure and superstructure Anchor stands 10 consist of two spaced apart I-irons, such as can be seen from Fig.5. The anchor stand can also be made of profile iron, for example U-iron, exist. In the space between two anchor stands 10 is a I-iron 16 arranged smaller profile that in the area of the superstructure 2 on the anchor stands 10 is supported by means of flat iron or profile iron 17.

Zu diesem "Zweck sind zwischen den Flacheisen 17 und dem Hilfsankerständer 16 Tellerfedern 18 und Zwischenstücke 19, 20 angeordnet. In einer Gewindebohrung 21 des Flacheisens 17 ist eine Schraube 22 verstellbar angeordnet, deren eines Ende in eine Aussparung 23 des Zwischenstückes 20 hineinragt. Das Zwisehenstück 20 hat einen Zapfen 24, der in einer durchgehenden Bohrung 25 des fest mit dem Hilfsankerständer 16 verbundenen Zwischenstückes 19 verschiebbar gelagert ist.For this "purpose are between the flat iron 17 and the auxiliary anchor stand 16 disc springs 18 and spacers 19, 20 are arranged. In a threaded hole 21 of the flat iron 17, a screw 22 is adjustable, one end of which protrudes into a recess 23 of the intermediate piece 20. The intermediate piece 20 has a pin 24 which is in a through hole 25 of the fixed to the auxiliary anchor stand 16 connected intermediate piece 19 is slidably mounted.

Die Hauptan.kerständer 10 sind miteinander durch Schrauben 26 unter Vermittlung eines Distanzrohres 27 verbunden. Die Schraube 26 mit ihrem Distanzrohr 27 durchsetzt ein Langloch 28 des Hilfsan'kerständers 16 derart, daß der Hilfsankerständer 16 gegenüber den Hauptankerständen 10 quer verschiebbar gelagert ist.The main anchor stand 10 are connected to each other by screws 26 below Mediation of a spacer tube 27 connected. The screw 26 with its spacer tube 27 penetrates an elongated hole 28 of the auxiliary anchor stand 16 in such a way that the auxiliary anchor stand 16 is mounted to be displaceable transversely with respect to the main anchor stands 10.

Während der Anheizzeit sind die zur Starkgaszufuhr dienenden waagerechten Kanäle 8 von Zugankern 29 durchsetzt. die sich an dem Tlauerwerk unter Vermittlung von Platten oder der Ofenbewehrung und zwischen dieser und der Mutter 30 angeordneten Tellerfedern 31 abstützen. Dadurch wird das Ofenmauerwerk im Bereich der Ofensohle 7 und unter von Zeit zu Zeit erfolgendem Lösen der Muttern 30 derart in Spannung gehalten, daß der stark dehnende Silikabaustoff des Oberbaues 2 an der Trennstelle zwischen den verschiedenen Baustoffen des Ober- und Unterbaues keine Risse verursachen kann.During the heating-up time, the ones used for the high-gas supply are horizontal Channels 8 penetrated by tie rods 29. who are involved in the stealing work under mediation of plates or the furnace reinforcement and arranged between this and the nut 30 Support disc springs 31. As a result, the furnace masonry is in the area of the furnace base 7 and with the nuts 30 being loosened from time to time in this way in tension held that the highly stretching silica building material of the superstructure 2 at the point of separation Do not cause any cracks between the different building materials of the superstructure and substructure can.

Wie aus Abb. 1 und 4 ersichtlich, ist beim Aufmauern der Ofenbatterie der Oberbau gegenüber dem Unterbau so Nveit zurückspringend angeordnet, daß nach beendetem Anheizen und damit im wesentlichen abgeschlossener Dehnung der Baustoffe die Außenflächen der Batterieseiten miteinander bündig verlaufen, wie dieses aus Abb. 2 und 5 ersichtlich ist. In diesem Zustand liegen die Hauptankerständer 10 auf der ganzen Höhe der Ofenbatterie gegen das Ofenrnauenverk in Spannung.As can be seen from Fig. 1 and 4, the furnace battery is being built up the superstructure is arranged so that it is set back from the substructure so that after completed heating and thus essentially completed expansion of the building materials the outer surfaces of the battery sides are flush with one another, like this one Fig. 2 and 5 can be seen. The main anchor stands 10 are in this state on the entire height of the furnace battery against the Ofenrnauenverk in tension.

Um den vor Beginn der Dehnung gegen den Unterbau zurückspringenden Oberbau während der Dehnung in Spannung zu halten, wird der an den Hauptankerständern 10 abgestützte Hilfsankerständer 16 in der beschriebenen Weise gegen das Mauerwerk unter allmählichem Lösen der Schrauben 22 in Spannung gehalten. Wenn nach beendeter Dehnung der in Abb. 2 und 5 dargestellte Zustand des bündigen Anliegens der Hauptankerständer 10 erreicht ist, könnten die Hilfsankerständer 16 entfernt werden. Es ist aber auch möglich, die Hilfsankerständer 16 in ihrer Lage zu belassen und gegebenenfalls die nunmehr bedeutungslos gewordenen Tellerfedern 18 durch feste Zwischenstücke zu ersetzen.Around that springing back against the substructure before the start of the stretching Keeping the superstructure in tension during the stretching is done on the main anchor stands 10 supported auxiliary anchor stand 16 in the manner described against the masonry held in tension by gradually loosening the screws 22. If after finished Elongation of the state shown in Fig. 2 and 5 of the flush fitting of the main anchor stands 10 is reached, the auxiliary anchor stands 16 could be removed. It is also possible to leave the auxiliary anchor stand 16 in their position and optionally the to replace now insignificant disc springs 18 with fixed spacers.

Wie aus Abb.3 ersichtlich, sind die Haupta.nkerständer 10 im Bereich des Unterbaues bei 27, insbesondere im Bereich der in der Zeichnung nicht dargestellten, zu den Regeneratoren führenden Beheizungsarmaturen verkröpft aneinanderliegend ausgebildet.As can be seen from Figure 3, the main anchor stands 10 are in the area of the substructure at 27, in particular in the area of the not shown in the drawing, Heating fittings leading to the regenerators cranked together educated.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Coke oven battery with one made of clay-bound building material existing substructure and a superstructure made of silica building material the substructure and superstructure extending through anchor stands and one on these supported auxiliary anchoring for the differently expanding, different types Building materials, characterized in that the superstructure (2) in the direction of the furnace chamber is only of such a length that after the end of the stretching after heating it up with the substructure (1) runs flush and that the expansion of the superstructure from the auxiliary anchoring (16) is included.

2. coke oven battery according to claim 1, characterized in that that in the masonry below the furnace sole (7) yieldable and adjustable tie rods (29) supported on the sides of the furnace battery and removable after heating are arranged. Considered publications: German Patent Specifications No. 828 099, 728 101, 813 705; French patent no. 788 452; magazine "Chaleur et Industrie", 1947, No. 260, p 71.