DE1043278B

DE1043278B - Device for relieving the masonry of horizontal chamber ovens during coke pressure

Info

Publication number: DE1043278B
Application number: DEST7013A
Authority: DE
Inventors: Dr Johannes Knappstein
Original assignee: Carl Still GmbH and Co KG
Current assignee: Carl Still GmbH and Co KG
Priority date: 1953-09-16
Filing date: 1953-09-16
Publication date: 1958-11-13

Description

Vorrichtung zur Entlastung des Mauerwerks von Horizontalkammeröfen beim Koksdrücken Beim Koksdrücken in Horizontalkammeröfen werden einzelne Ofenteile in für die Ofendichtigkeit und Lebensdauer nachteiliger Weise beansprucht. Die Erfindung hat sich dieAufgabe gestellt, die durch maschinelle Bedienung beanspruchten Ofenteile zu entlasten.Device for relieving the masonry of horizontal chamber furnaces when pressing coke When pressing coke in horizontal chamber furnaces, individual furnace parts are formed claimed in a disadvantageous manner for the tightness of the oven and service life. The invention has set itself the task of removing the furnace parts that are stressed by machine operation to relieve.

Zum Drücken von Koksöfen der Horizontalkammer-Bauart in den heute üblichen Ofenhöhen von etwa 3 bis 6 m und Ofenbreiten von 300 bis 600 mm sind normalerweise Drücke von 30 bis 50 t erforderlich. Die größte Druckkraft wird zu Beginn des Vorganges ausgeübt, um den Kokskuchen zu lösen. Im praktischen Betrieb können gelegentlich wesentlich höhere Kräfte bis zu mehreren 100 t notwendig sein, z. B. beim Drükken wenig schrumpfender Kohle, beim zuweilen notwendigen Drücken von»ungarem«Koks usw.Üblicherweise erfolgt das Drücken durch Druckmaschinen, die entweder etwa in Bodenhöhe (Portalbauart) oder etwa in Höhe der Ofensohle auf zwei Schienen senkrecht zur Kammerlängsachse verfahrbar sind. Die Druckkräfte werden von der Druckmaschine über die Maschinenbahn auf den Erdboden übertragen. Die entstehenden Gegenkräfte, die der Richtung nach entgegengesetzt wirken, werden von dem Mauerwerk der Ofenwände teils über die Ofenverankerung, teils über das 11lauerw erk der unter den Ofen üblicherweise angeordneten Regeneratoren oder Rekuperatoren und die Ofengrundplatte in den Erdboden abgeleitet. Die Ofenverankerung selbst besteht- in Richtung eines Schnittes durch die Ofenkammer betrachtet - aus den senkrechten Ankerständern und Zugankern, die auf der Ofendecke und unterhalb der Regeneratoren die Ankerständer zusammenhalten. Sie bilden insgesamt ein Rechteck, das von den Zugankern in der Nähe der Grundplatte festgehalten wird. Die Druckkräfte beim Ofen greifen in seinem oberen freistehenden Teil des Rechtecks an, dessen Stahlkonstruktionsteile nicht imstande sind, die Druckkräfte ohne Verschiebung aufzunehmen, so daß deren Aufnahme fast ausschließlich durch das Mauerwerk erfolgt. Eine Versteifung der Konstruktion durch Diagonalen ist wegen der hohen Temperaturen des Mauerwerks (1200 bis 1400° C) nicht möglich. Man hat versucht, die Ankerständer in Höhe der Ofensohle abzufangen, indem man einen Gitterträger etwa in Höhe der Ofensohle anordnete, der selbst über Schrägstützen gegen den Erdboden abgestützt wird, oder eine Verspannungskonstruktion im Meistergang anbrachte usw. wenn diese Konstruktion auch Vorzüge aufweist, so zeigt die Berechnung jedoch, daß die Druckkräfte, insbesondere in den erwähnten Sonderfällen, von den oberen Teilen der üblichen Ankerständer nur zu einem kleinen Bruchteil aufgenommen werden. Aus Platzmangel und wegen der hohen Kosten ist es auch nicht möglich, die Ankerständer so zu verstärken, daß sie die Druckkräfte unverschiebbar aufnehmen können, ohne diese auf die Ofenwände zu übertragen. Die Druckkräfte auf die Ofenwände aber bewirken eine Verschiebung der einzelnen Steinlagen zueinander, wodurch die Kammerwände durch Herausdrücken des Mörtels undicht werden. Es kommt auch oft zu schwereren Beschädigungen des Mauerwerks.For pushing coke ovens of the horizontal chamber type into today Typical furnace heights of about 3 to 6 m and furnace widths of 300 to 600 mm are normal Pressures of 30 to 50 t required. The greatest compressive force is at the beginning of the process exercised to loosen the coke cake. In practical operation can occasionally significantly higher forces of up to several 100 t may be necessary, e.g. B. when pressing Little shrinking coal, when sometimes necessary pressing of "Hungarian" coke, etc., is customary the printing is done by printing machines, which are either approximately at floor level (portal design) or at about the level of the furnace base on two rails perpendicular to the longitudinal axis of the chamber are movable. The pressure forces are generated by the printing machine via the machine train transferred to the ground. The opposing forces that arise in the direction act in the opposite direction, are partially covered by the masonry of the furnace walls via the furnace anchoring, partly via the burner of the regenerators usually arranged under the furnace or recuperators and the furnace base plate diverted into the ground. The furnace anchor itself consists - viewed in the direction of a section through the furnace chamber - from the vertical anchor stands and tie rods on the furnace roof and below of the regenerators hold the anchor stands together. They all form a rectangle, which is held in place by the tie rods near the base plate. The pressure forces at the furnace attack in its upper free-standing part of the rectangle, its steel construction parts are not able to absorb the compressive forces without displacement, so that their It is taken up almost exclusively through the masonry. A stiffening of the construction due to the high temperature of the masonry (1200 to 1400 ° C) not possible. Attempts have been made to intercept the anchor stands at the level of the furnace sole, by arranging a lattice girder at about the level of the furnace base, which itself is above Leaning supports is supported against the ground, or a bracing structure attached in the master's hall, etc. if this construction also has advantages, so However, the calculation shows that the compressive forces, especially in the mentioned Special cases, from the upper parts of the usual anchor stand only to a small one Fraction can be included. For lack of space and because of the high cost, it is also not possible to reinforce the anchor stand so that the pressure forces cannot be displaced can absorb without transferring them to the furnace walls. The pressure forces on the furnace walls, however, cause the individual stone layers to shift towards one another, whereby the chamber walls become leaky when the mortar is pushed out. It is coming also often to more severe damage to the masonry.

Es ist bekannt (deutschfies Patent 210 246), das Druckstangenantriebsmaschinengestell mittels Haken und Ösen an einer Mehrzahl von Ankerständern, die durch Horizontalträger verbunden sind, zugfest anzuhängen. Diese Anordnung hat aber den Nachteil, daß die Ankerständer zusätzlich auf Biegung beansprucht werden und dadurch ihre Aufgabe, das Mauerwerk zusammenzuhalten, nicht mehr erfüllen können.It is known (German patent 210 246), the push rod drive machine frame by means of hooks and eyes on a plurality of anchor stands, which are supported by horizontal beams are connected to be attached with tensile strength. This arrangement has the disadvantage that the Anchor stands are also subject to bending stress and thus their task, to hold the masonry together can no longer fulfill.

Die Erfindung betrifft nun eine Vorrichtung zur Entlastung des Mauerwerks von Horizontalkammeröfen beim Koksdrücken durch horizontalzugfeste Verbindung von Teilen des Ofenblocks mit dem Druckstangenantriebsmaschinengestell, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die den Ofenblock und das Druckmaschinengestell für die Zeit des Druckvorganges horizontalzugfest verbindenden Teile unmittelbar an den Enden der die beiderseits des Ofens angeordneten Ankerständer oben und unten verbindenden O_ueranker angreifen und mit einer biegungssteifen Hilfskonstruktion untereinander verbunden sind.The invention now relates to a device for relieving the masonry of horizontal chamber furnaces when pressing coke by means of a horizontal tensile connection of Dividing the furnace block with the push rod drive machine frame, thereby is characterized in that the furnace block and the printing machine frame for the Time of the printing process directly to the horizontally tensile connecting parts Ends of the tie rods that are arranged on both sides of the furnace at the top and bottom Attack the O_ueranker and use a rigid auxiliary structure among themselves are connected.

Die Erfindung gibt somit Mittel an, um den Kraftschluß Druckkräfte-Gegenkräfte nicht einseitig über den Erdboden durchzuführen, sondern die Zuganker auf der Ofendecke und kurz über der Grundplatte unmittelbar mit der Druckmaschine zu verbinden und damit den Kraftschluß beidseitig zu bewirken.The invention thus specifies means of the frictional connection compressive forces counter forces do not run through the ground on one side, but rather the tie rods on the furnace roof and to connect directly to the printing press just above the base plate and thus to effect the frictional connection on both sides.

Erfindungsgemäß sind ferner die biegungssteifen Hilfskonstruktionen zur horizontalzugfesten Verbindung der Queranker mit der Druckmaschine mittels Rollen auf an den Querankerköpfen angebrachten Führungsschienen vierfahrbar und umfassen diese jeweils mittels Klauen.The flexurally rigid auxiliary structures are also in accordance with the invention for horizontal tensile connection of the cross anchors to the printing machine by means of rollers attached to the transverse anchor heads Four-wheel guide rails and encompass them in each case by means of claws.

Auf diese Weise können diese Hilfskonstruktionen zweckmäßig zusammen mit der Koksdrückmaschine längs der Ofenbatterie ohne weiteres verfahren werden.In this way, these auxiliary structures can be used together appropriately with the coke pressing machine along the furnace battery can be easily moved.

Ferner wird vorgeschlagen, die Ankerständer auf der Koksseite durch vorzugsweise zusammen mit dem Kokskuchenführungswagen vierfahrbare Stahl-Stützkonstruktionen, die an den oberen und unteren Zugankern angreifen, an dein Ofen, der gerade gedrückt werden soll, zu verstärken.It is also proposed that the anchor stand on the coke side through preferably together with the coke cake carriage, four-wheeled steel support structures, that attack the upper and lower tie rods, on your furnace, which has just been pressed should be to reinforce.

Dabei kann der Kraftschluß zu den unteren Zugankern durch ausfahrbare Zugstreben bewirkt werden, die von der oberen Stützkonstruktion (vorzugsweise in Verbindung mit dem Kokskuchenführungswagen) aus durch den Meistergang der Koksseite hindurch jeweils an den Zugankern angreifen, die der zu drückenden Kammer zugeordnet sind. Diese Zugstreben können durch lösbare Kupplungen, vorzugsweise in der Art von selbsttätigen Kupplungen, wie sie z. B. aus dem Eisenbahnbau bekannt sind, während des Drückens mit den koksseitigen Enden der unteren Zuganker verbunden werden.The frictional connection to the lower tie rods can be retracted Tension struts are created, which are supported by the upper support structure (preferably in Connection with the coke cake guide car) through the master aisle on the coke side through each attack on the tie rods assigned to the chamber to be pressed are. These tension struts can be achieved by releasable couplings, preferably of the type of automatic clutches, such as those used for. B. are known from railway construction, while of pressing with the coke-side ends of the lower tie rods.

Durch diese Anordnung ist ein völliger Kraftschluß erzielbar, bei dem die Ofenwände sich nicht verschieben, sondern die einzelnen Steinlagen gleichmäßig nur gering auf Druck beansprucht werden, was für die Dichtigkeit undHaltbarkeit derOfenwändegünstigist.With this arrangement, a complete frictional connection can be achieved because the furnace walls do not move, but rather the individual stone layers evenly are only slightly stressed by pressure, which affects the tightness and durability the stove walls are cheap.

Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen erläutert, die schematisch in Seitenansicht in Fig. 1 den bisherigen Stand der Technik zur Erläuterung der an einem Ausführungsbeispiel in den Fig. 2 und 3 dargestellten Erfindung wiedergeben.The invention is explained with reference to drawings, which are schematic in side view in Fig. 1 the prior art to explain the reproduce the invention shown in an exemplary embodiment in FIGS.

Es zeigt Fig.1 schematisch die Beanspruchung eines Ofenmauerwerk-Verbandes eines Horizontalkammer-Kolzsofens einer Ofenkonstruktion mit Gitterträgern und Schrägstützen.It shows Fig.1 schematically the stress on a kiln masonry association of a horizontal chamber Kolz furnace of a furnace construction with lattice girders and inclined supports.

Danach ist die Druckstange 1 der Druckmaschine 2 auf der Maschinenbahn 3 mit den kräftigen, durchgehenden Fundamenten 4, 5 senkrecht zur Ofenkammer-Längsrichtung vierfahrbar. Sie drückt in Pfeilrichtung den Kokskuchen aus der Ofenkammer 7, deren Wände aus einzelnen Steinlagen aufgebaut sind, in den Löschwagen B. Die Ofenverankerung besteht aus den stählernen Ankerständern 9, 10 sowie den Zugankern 11 etwa in der Höhe der Ofendecke 12 und den Zugankern 13 unmittelbar unter der Regeneratorsohle 14. In der Fig. 1 ist zusätzlich auf der Koksseite ein durchgebauter Gitterträger 15 mit den Schrägstützen 16 und den Spannbändern 17 zur Bildung einer kastenförmigen Versteifung angeordnet, die bei der Maschinenbeanspruchung den Ofen etwa in Höhe der Ofensohle 18 hält und erreicht, daß die Beanspruchung des Mauerwerks bei schwerem Ofengang durch die Druckstange 1 in Richtung der Striche 51 verläuft.Then the push rod 1 of the printing press 2 is on the machine track 3 with the strong, continuous foundations 4, 5 perpendicular to the longitudinal direction of the furnace chamber four-wheeled. It pushes the coke cake out of the furnace chamber 7 in the direction of the arrow Walls are built up from individual layers of stone, in the extinguishing car B. The furnace anchoring consists of the steel anchor stands 9, 10 and the tie rods 11 approximately in the Height of the furnace ceiling 12 and the tie rods 13 directly below the regenerator sole 14. In FIG. 1 there is also a built-through lattice girder on the coke side 15 with the inclined supports 16 and the tensioning straps 17 to form a box-shaped Stiffening arranged, which when the machine is stressed about the height of the furnace the furnace sole 18 holds and achieves that the stress on the masonry with heavy The furnace passage runs through the push rod 1 in the direction of the lines 51.

Fig.2 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung. Die vorzugsweise in waagerechter Richtung verschiebbar angeordnete Gleitschiene 19 trägt das Antriebsritzel 20 für die Druckstange 1. Um die Achse des Antriebsritzels 20 in einem kleinen Winkel drehbar sind zwei Dreieckskonstruktionen 21 (in der Zeichnung nur eine sichtbar) gelagert, die an ihren Enden zwei Klauen 22, 23 tragen. Die Klauen umfassen die Schienen 24,25, die ihrerseits mit den Enden der verlängerten Zuganker 11, 13 verbunden sind. Ferner sind auf einer oder beiden Schienen 24, 25 noch Laufräder 26, 27 angeordnet, welche die Dreieckskonstruktion 21 unterstützen, so daß sie in Batterie-Längsrichtung zusammen mit der Druckmaschine leicht vierfahrbar sind. Üblicherweise sind für jede Ofenkammer zwei Zuganker vorgesehen, so daß auch zwei zueinander parallele Dreieckskonstruktionen, auf beiden Seiten der Druckstange, vorgesehen sind. Eine Belastung der Schienen erfolgt nur an den Stellen, an denen die Enden der Zuganker 11, 13 mit den Schienen verbunden sind, so daß die Schienen selbst in Längsrichtung schwächer gehalten werden können als die bisherigen Schienen. Die Druckmaschine selbst dient nur als Träger für die einzelnen Bedienungsvorrichtungen, wie Druckstange, Druckstangenantrieb, Planierstange, Türhebeeinrichtung USW., und kann entsprechend an Gewicht leichter ausgebildet werden, da Kräfte in waagerechter Richtung auf sie praktisch nicht ausgeübt werden. Ebenso können die Fundamente für die Maschinenbahn 28, 29 schwächer als bisher ausgeführt werden. Auch auf der Koksseite werden zweckmäßig in dem nicht gezeichneten Kokskuchenführungswagen und gleichzeitig als dessen Bauelemente zwei ähnlich wie auf der Maschinenseite nebeneinanderliegende vierfahrbare Dreieckskonstruktionen 30 vorgesehen. Die senkrechten Stützen dieser Konstruktion können während des Ausdrückvorganges mit ihrer ganzen Länge an den Ankerständern 9 anliegen und letztere gegen Durchbiegungen versteifen. An ihrem oberen Ende sind sie mit einer Klauenkonstruktion 32 ausgerüstet, welche die Schiene 33 umgreift. Letztere ist in Batterie-Richtung durchgehend vorgesehen, während die Klauenkonstruktionen 32 (vgl. auch Fig. 3) selbst die Schiene - ähnlich wie auf der Maschinenseite - nur an den Stellen belasten, an denen die Zuganker 11 mit der Schiene 33 verbunden sind. Um ein sichtbares Anliegen der senkrechten Stützen 31 an den Ankerständern 1 zu gewährleisten und einen einwandfreien Kraftschluß vom Zuganker 11 auf die Dreieckskonstruktion 30 zu sichern, ist zwischen der Klanenkonstruktion 32 und der senkrechten Stütze 31 noch eine im Ausführungsbeispiel als Knebel ausgebildete Klemmvorrichtung 34 (Fig. 3) vorgesehen, die beim Verfahren der Dreieckskonstruktion gelöst wird, wodurch Hemmungen vermieden werden. Nachdem der Kokskuchenführungswagen an die zum Koksausdrücken richtige Stelle gebracht worden ist, wird mittels des Hebels 35 die Klemmvorrichtung betätigt und ein Anliegen der Klauenkonstruktion32 an der Schiene 33 und der senkrechten Stütze 31 an dem Ankerständer 9 erzielt.Fig. 2 shows schematically an embodiment according to the invention. The slide rail 19, which is preferably arranged to be displaceable in the horizontal direction, carries the drive pinion 20 for the push rod 1 , 23 wear. The claws encompass the rails 24, 25, which in turn are connected to the ends of the elongated tie rods 11, 13. Furthermore, running wheels 26, 27 are arranged on one or both rails 24, 25, which support the triangular structure 21, so that they can easily be moved in the longitudinal direction of the battery together with the printing press. Usually two tie rods are provided for each furnace chamber, so that two triangular structures parallel to one another are also provided on both sides of the push rod. The rails are only loaded at the points at which the ends of the tie rods 11, 13 are connected to the rails, so that the rails themselves can be held weaker in the longitudinal direction than the previous rails. The printing machine itself only serves as a carrier for the individual operating devices, such as push rod, push rod drive, leveling rod, door lifting device, etc. , and can be made correspondingly lighter in weight, since forces in the horizontal direction are practically not exerted on them. Likewise, the foundations for the machine train 28, 29 can be made weaker than before. Also on the coke side, two four-wheeled triangular structures 30, which are juxtaposed with one another, similar to those on the machine side, are expediently provided in the coke cake guide carriage (not shown) and at the same time as its structural elements. The vertical supports of this construction can rest against the anchor stands 9 with their entire length during the pressing process and stiffen the latter against deflection. At their upper end they are equipped with a claw construction 32 which engages around the rail 33. The latter is provided continuously in the direction of the battery, while the claw structures 32 (see also FIG. 3) themselves only load the rail - similar to the machine side - at the points where the tie rods 11 are connected to the rail 33. In order to ensure that the vertical supports 31 are in visible contact with the anchor stands 1 and to ensure a perfect frictional connection from the tie rod 11 to the triangular structure 30, a clamping device 34 designed as a toggle in the exemplary embodiment (Fig. 3) is provided, which is released when the triangle construction is carried out, which avoids inhibitions. After the coke cake guide carriage has been brought to the correct place for the coke expression, the clamping device is actuated by means of the lever 35 and the claw construction 32 rests on the rail 33 and the vertical support 31 on the anchor stand 9.

Der Kraftschluß von der Dreieckskonstruktion 30 zum Zuganker 13 kann auf der Koksseite nicht ähnlich wie auf der Maschinenseite durchgeführt werden, da wegen des Löschwagens 8 hierfür kein Platz vorhanden ist. Es sind daher ausfahrbare Zugstreben 36 vorgesehen, die beim Verfahren des gesamten Kokskuchenführungswagens einschließlich der Dreieckskonstruktion 30 hochgezogen in den Führungsohren 37 ruhen. Nachdem der Kokskuchenführungswagen zum Ausdrücken des Kokses vor dem Ofen gebracht worden ist, werden die Zugstreben durch den Meistergang an die Enden des Zugankers 13 gefahren, dort mittels einer automatischen Kupplung 38 angeschlossen. Derartige Kupplungen sind aus dem Eisenbahnbau bekannt. Die Zugstrebe 36 wird nach dem Einkuppeln gegenüber dem unteren, äußeren Ende der Dreieckskonstruktion 30 durch eine nicht gezeigte Spannvorrichtung angezogen. Hierdurch ist sowohl ein Anlegen der senkrechten Stütze 31 an dem Ankerständer 9 gewährleistet als auch die Sicherheit gegeben, daß die auftretenden Kräfte beim Ausdrücken ausschließlich durch die hierfür vorgesehenen Teile erfolgt und das Ofenmauerwerk während dieses Vorganges völlig entlastet ist. Die auf der Koksseite notwendigen Spannvorrichtungen am oberen und unteren Ende der Dreieckskonstruktion 30 können anstatt mechanisch auch hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden.The frictional connection from the triangular structure 30 to the tie rod 13 can are not carried out on the coke side in a similar way as on the machine side, because there is no space for this because of the extinguishing car 8. They are therefore retractable Tension struts 36 are provided, which when the entire coke cake guide carriage including the triangular structure 30, pulled up, rest in the guide ears 37. After the coke cake carriage is brought in front of the oven to squeeze out the coke the tension struts are attached to the ends of the tie rod through the master's passage 13, connected there by means of an automatic coupling 38. Such Couplings are known from railway construction. The tension strut 36 is after coupling opposite the lower, outer end of the triangular structure 30 by a not Tightened clamping device shown. This is a creation of the vertical Support 31 on the anchor stand 9 ensures as well as the security given that the forces that occur when squeezing are only used by those provided for this purpose Parts takes place and the furnace masonry is completely relieved during this process. the on the coke side necessary clamping devices at the top and bottom of the Triangular construction 30 can also be hydraulic or pneumatic instead of mechanical be operated.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device to relieve the masonry of Horizontal chamber furnaces for coke pressing through horizontal tensile strength connection of parts of the furnace block with the push rod drive machine frame, characterized in that that the furnace block and the printing machine frame for the time of the printing process horizontally tensile connecting parts directly at the ends of the both sides Attack the anchor stands arranged above and below connecting cross anchors and are connected to one another with a rigid auxiliary structure.

2. Device according to Claim 1, characterized in that the flexurally rigid auxiliary structures for horizontal tensile connection of the cross anchors to the printing machine by means of rollers can be moved on guide rails attached to the Ouer anchor heads and these Grasp each by means of claws,

3. Device according to claim 1, characterized in that that the rigid auxiliary structures on the opposite of the printing press The furnace side is designed as a vertical lattice girder and is attached to one each by means of claws The guide rails attached to the Ouerankerköpf can be clamped in such a way that they lean against the anchor stands, stiffening them.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the movable rigid auxiliary structures have retractable struts that are on the heads of the for the time of the printing process Cross anchors running below the furnace block can be fixed by means of couplings. Documents considered: German Patent No. 210246; Austrian U.S. Patent No. 136,387.