DE1118156B

DE1118156B - Regenerative composite coke oven with horizontal chambers and vertical heating walls

Info

Publication number: DE1118156B
Application number: DEST15952A
Authority: DE
Inventors: Otto Martin Stuehrmann
Original assignee: Carl Still GmbH and Co KG
Current assignee: Carl Still GmbH and Co KG
Priority date: 1959-12-30
Filing date: 1959-12-30
Publication date: 1961-11-30

Description

Regenerativ-Verbund-Koksofen mit liegenden Kammern und senkrechten Heizwänden Durch die deutsche Patentschrift 928 828 ist bereits ein Regenerativ-Verbund-Koksofen mit liegenden Kammern und senkrechten Heizzügen bekanntgeworden, bei dem die Heizwand mit einer tragenden Mittelwand versehen ist, in der höhengestufte Zufuhröffnungen für Schwachgas und Luft, sowie entsprechende Abfuhröffnungen für Abgase in jedem Heizzug vorgesehen sind. Ferner ist durch die deutsche Patentschrift 1052 358 ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem nicht nur die vorgenannten Zu- und Abfuhröffnungen für Schwachgas und Luft in jedem Heizzug vorgesehen sind, sondern darüber hinaus auch solche in der Höhe gestufte für Starkgas. Die Verbrennungsmedien treten dabei durch die Kanäle eines jeweils zwei Heizzüge begrenzenden Binders bzw. die Mittelwand ein, und die verbrannten Gase strömen durch die mit höhenversetzten Öffnungen versehenen Kanäle der beiden benachbarten Binder bzw. der Mittelwand ab. Zwischen den Öffnungen der benachbarten Binder wurden im Falle des Patentes 1052 358 Querriegel oder Brücken angeordnet, die die Heizgase zu den Läuferwänden hin auszuweichen zwingen und außerdem eine vollständige Verbrennung der zugeführten Gase bewirken sollen.Regenerative composite coke oven with horizontal chambers and vertical heating walls Through the German patent specification 928 828, a regenerative composite coke oven with horizontal chambers and vertical heating flues has already become known, in which the heating wall is provided with a load-bearing central wall, in the height-graded feed openings for lean gas and air, as well as corresponding discharge openings for exhaust gases are provided in each heating flue. Furthermore, through the German patent specification 1052 358, a method has become known in which not only the aforementioned inlet and outlet openings for lean gas and air are provided in each heating flue, but also those that are graduated in height for high-strength gas. The combustion media enter through the channels of a binder that delimits two heating flues or the middle wall, and the burned gases flow out through the channels of the two adjacent binders or the middle wall, which are provided with openings that are offset in height. In the case of patent 1052 358, crossbars or bridges were arranged between the openings of the adjacent trusses, which force the heating gases to escape towards the rotor walls and are also intended to bring about complete combustion of the gases supplied.

Es wurde nun gefunden, daß es insbesondere bei Verwendung von Gasen extrem niedrigen Heizwerts zweckmäßig ist, den Strömungsweg der brennbaren Gase durch gewollten Stau und Durchwirbelung nicht nur innig zu durchmischen, sondern auch ihren Weg zu verlängern.It has now been found that it is particularly when using gases extremely low calorific value is appropriate, the flow path of the combustible gases not only to mix intimately through deliberate traffic jams and turbulence, but also to extend their path.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Regenerativ-Verbund-Koksofen mit senkrechten Heizwänden, deren Heizzüge in Kammerlängsrichtung derart halbiert sind, daß ihre Hälfte jeweils von einer Binderseite und einer gegenüberliegenden Seite eines Zwischenbinders sowie in Kammerquerrichtung von je einer Läufer- und einer Mittelwandseite begrenzt sind, wobei sich in der tragenden Mittelwand Schwachgas- und Luft- bzw. Abhitzekanäle sowie in der Höhe gestufte Ein- bzw. Auslässe befinden und die Binder abwechslungsweise mit Kanälen für Starkgas bzw. Luft sowie höhengestuften Ein- bzw. Auslässen und Queröffnungen für die Verbrennungsgase versehen sind. Demgegenüber führen die Zwischenbinder in mittleren Höhen zwischen den genannten Ein- bzw. Auslässen der Binder und der Mittelwand horizontale Verbindungskanäle.The present invention relates to a regenerative composite coke oven with vertical heating walls whose heating flues are halved in the longitudinal direction of the chamber are that their half each from a binder side and an opposite Side of an intermediate truss and in the transverse direction of the chamber from one runner and one one side of the middle wall, with lean gas in the load-bearing middle wall and air or waste heat ducts as well as inlets and outlets that are stepped in height are located and the binders alternate with ducts for high-strength gas or air, as well as vertical channels Inlets and outlets and transverse openings for the combustion gases are provided. In contrast lead the intermediate ties at medium heights between the named inlets and outlets the truss and the central wall horizontal connecting channels.

Dabei sind nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die in der Mittelwand für Heizmedien und Abhitze vorgesehenen Kanäle jeweils beiderseits der die Starkgaskanäle enthaltenden Binder angeordnet, wobei die Verbindungsöffnungen zwischen den Mittelwandkanälen und den Heizzügen höhengestuft abwechslungsweise nach der einen und anderen Seite der Starkgaskanalbinder gerichtet sind.According to a further feature of the invention, those in the central wall Channels provided for heating media and waste heat on both sides of the high-gas channels containing binders arranged, the connection openings between the central wall channels and the heating flues at different heights alternately to one side and the other the heavy gas duct binders are directed.

Erfindungsgemäß sind ferner die Verbindungskanäle zwischen zwei Mittelwandkanälen und einem Doppelheizzug abwechslungsweise senkrecht und schräg zur Mittelwand gerichtet, so daß ihr Schnittpunkt jeweils in der durch die Mittelwand und den Starkgaskanalbinder gebildeten Raumecke liegt.According to the invention, the connecting channels between two central wall channels are also and a double heating flue alternately directed vertically and diagonally to the central wall, so that their point of intersection is in each case through the central wall and the heavy gas duct binder formed corner of the room.

Die hierdurch erzielte Wirbelbewegung der Gase begünstigt ihre Durchmischung und vollständige Verbrennung.The resulting vortex movement of the gases favors their mixing and complete combustion.

Mit Vorteil werden dabei die Queröffnungen der Zwischenbinder in die Nähe der Läuferwände gelegt, wobei sie ihren engsten Querschnitt in der Mitte haben und sich nach beiden benachbarten Heizzügen hin stetig erweitern. Dadurch wird die Strömung in die Nähe der Läuferwand gelenkt und die - Durchmischung der Gase in beiden Strömungsrichtungen des regenerativen Wechselbetriebes gleichmäßig begünstigt.Advantageously, the transverse openings of the intermediate ties in the Placed near the runner walls, with their narrowest cross-section in the middle and expand steadily towards the two adjacent heating flues. This will make the Flow is directed near the rotor wall and the - mixing of the gases in both flow directions of the regenerative alternating operation equally favored.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Verbindungskanäle zwischen den von oben beschickten Starkgasbinderkanälen und den Heizzügen schräg auf die Läuferwände gerichtet.According to a further feature of the invention are the connecting channels diagonally between the strong gas binder ducts fed from above and the heating flues directed at the runner walls.

Auf diese Weise wird bei Starkgasbetrieb die Verwirbelung -der Gase gefördert und so eine- vollständige Verbrennung begünstigt Weiterhin ist es nach der Erfindung von Vorteil, daß beispielsweise an je einem gegenüberliegenden Mittelwandkanal zweier paralleler Heizwände eine Regeneratoreinheit angeschlossen ist, deren Form einem Winderhitzer nach Cowper entspricht, die im Wechselbetrieb entweder mit Luft bzw. -Schwachgas oder mit Abhitze beaufschlagt ist.In this way, the turbulence of the gases is created in heavy gas operation promoted and so a complete combustion favors Furthermore it is after the invention has the advantage that, for example, on each opposite central wall channel two parallel heating walls a regenerator unit is connected, the shape of which corresponds to a cowper heater, which in the Alternating operation either with air or lean gas or with waste heat.

Bei dieser Anordnung sind die Einzelregeneratoren einer Reihe parallel zur Ofenachse erfindungsgemäß an getrennten Sohlkanälen für zwei verschiedene Heizmedien bei Schwachgasbetrieb oder Luft bei Starkgasbetrieb angeschlossen, die beide im Wechsel mit Abhitze beaufschlagt sind.In this arrangement, the individual regenerators in a row are parallel to the furnace axis according to the invention on separate base channels for two different heating media connected in lean gas operation or air in high gas operation, both in Changes are charged with waste heat.

Außerdem besteht die nicht gezeichnete Möglichkeit, mit vier durchgehenden Regeneratoren zu arbeiten, von denen je einer auf Luft oder Schwachgas oder zwei auf Luft und die beiden anderen auf Abhitze geschaltet sind.There is also the option, not shown, of using four continuous Regenerators work, one each on air or lean gas or two are switched to air and the other two to waste heat.

Eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll nunmehr an Hand der Fig.1 bis 5 näher erläutert werden: Fig. 1 ist ein Horizontalschnitt durch die erfindungsgemäße Heizwand nach der Linie 1-I der Fig. 2 bis 5; Fig. 2 ist ein Vertikalschnitt durch die Heizwand nach der Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 zeigt einen Vertikalschnitt nach der Linie 111-III der Fig. 1; Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1; Fig.5 zeigt schließlich einen weiteren Vertikalschnitt nach der Linie V-V der Fig. 1.An example embodiment of the invention is now intended 1 to 5 are explained in more detail: Fig. 1 is a horizontal section through the heating wall according to the invention along the line 1-I of FIGS. 2 to 5; Fig. 2 is a Vertical section through the heating wall along the line II-II of FIG. 1; Fig. 3 shows a vertical section along the line III-III of FIG. 1; Fig. 4 is a vertical section along the line IV-IV of FIG. 1; Finally, FIG. 5 shows a further vertical section along the line V-V of FIG. 1.

Gemäß Fig.1 setzt sich die Heizwand aus der Läuferwand 1, der Mittelwand 2, den Hauptbindern 3 und den Zwischenbindern 4 zusammen. In. der Mittelwand 2 befinden sich die vertikalen Kanäle 5 für Schwachgas oder Luft, 6 für Luft, sowie 7 und 8 für Abhitze, bzw. 5 und 6 für Abhitze, 7 für Schwachgas oder Luft und 8 für Luft im Wechsel.According to Figure 1, the heating wall consists of the rotor wall 1, the central wall 2, the main trusses 3 and the intermediate trusses 4 together. In. the middle wall 2 are located the vertical channels 5 for lean gas or air, 6 for air, as well as 7 and 8 for waste heat, or 5 and 6 for waste heat, 7 for lean gas or air and 8 for air alternately.

Die Kanäle 5 und 6 besitzen in die benachbarten Heizzüge führende kalibrierte Öffnungen 10 und in die jenseits des anliegenden Hauptbinders 3 befindlichen Heizzüge kalibrierte Öffnungen 11. Die von jedem Kanal ausgehenden Öffnungen 10 und 11 sind gegenseitig höhenversetzt, wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich ist. Die Kanäle 7 und 8 besitzen jeweils entsprechende Öffnungen 10' und 11'.The channels 5 and 6 have leading into the adjacent heating flues calibrated openings 10 and in those on the other side of the adjacent main truss 3 Flues calibrated openings 11. The openings from each duct 10 11 and 11 are mutually offset in height, as can be seen in particular from FIG. The channels 7 and 8 each have corresponding openings 10 'and 11'.

Die Hauptbinder 3 enthalten ferner je zwei vertikale Kanäle 13 mit Isoliersteinhüllen 14, die mit Starkgas im Wechsel mit Luft oder bei Schwachgasbetrieb gegebenenfalls nur mit Luft von oben beschickt werden. Die Kanäle 13 besitzen - ebenfalls höhengestufte Auslässe 15 und 15' in die jeweils benachbarten Heizzüge.The main trusses 3 also contain two vertical channels 13 each Isoliersteinhüllen 14, which alternate with strong gas with air or with lean gas operation may only be charged with air from above. The channels 13 have - likewise height-graded outlets 15 and 15 'in the respective adjacent heating flues.

Die schräge bzw. seitliche Lage der Auslaßkanäle 10, 11 und 15 bzw. 10', 11' und 15' begünstigt die Gasverwirbelung und damit die Verbrennung im Heizzug sowie den Wärmeübergang an die Läuferwand.The inclined or lateral position of the outlet channels 10, 11 and 15 or 10 ', 11' and 15 'promote gas turbulence and thus combustion in the heating flue as well as the heat transfer to the runner wall.

Die aus den Öffnungen 10 und 11 bzw. 10,11 und 15 der Binderkanäle 5 und 6 bzw. 5, 6 und 13 zusammenströmenden Heizmedien treten nach der Verbrennung nun durch die Öffnungen 16 der Zwischenbinder 4, die ihren engsten Querschnitt 17 in der Mitte haben und sich beiderseits stetig erweitern, in den benachbarten Heizzug über und gelangen als Abgase durch die Binderöfnungen 10' und 11' in die Mittelwandkanäle 7 und B.The from the openings 10 and 11 or 10, 11 and 15 of the binder channels 5 and 6 or 5, 6 and 13 converging heating media occur after the combustion now through the openings 16 of the intermediate ties 4, which have their narrowest cross-section 17 in the middle and expand steadily on both sides into the neighboring heating flue and pass as exhaust gases through the binder openings 10 'and 11' into the central wall ducts 7 and B.

In der zeichnerisch festgehaltenen Wechselperiode sind gemäß Fig. 4 die Mittelwandkanäle 5 jeweils mittels Verbindungskanälen 27 mit cowperähnlichen Einzelregeneratoren 26 für Schwachgas oder Luft verbunden, die Kanäle 6 mittels Verbindungskanälen 23 mit Einzelluftregeneratoren 21, die Kanäle 7 und 8 mittels Verbindungskanälen 22 mit Einzelregeneratoren 20 für Abhitze.In the alternation period recorded in the drawing, according to Fig. 4, the central wall channels 5 each by means of connecting channels 27 with cowper-like ones Individual regenerators 26 connected for lean gas or air, the channels 6 by means of Connecting channels 23 with individual air regenerators 21, the channels 7 and 8 by means of Connecting channels 22 with individual regenerators 20 for waste heat.

Durch die vorstehend beschriebene Anordnung der Heizwand mit kanallosen Zwischenbindern 4, die nur mit Queröffnungen 16 versehen sind, wird ferner der Vorteil erreicht, daß der Abstand der Zuführungskanäle, für Starkgas insbesondere, mindestens verdoppelt werden kann, gegenüber den bisher bekannten Ausführungsformen. Der Zwischenbinder 4 erfordert dabei erheblich weniger Steimnaterial, als wenn an dieser Stelle Hauptbinder 3 mit Binderkanälen wie bisher vorgesehen werden müssen. Außerdem ergibt sich ferner die Möglichkeit, die Läuferwand 1 erheblich schwächer auszuführen als bisher, da ein. wesentlicher Teil des Druckes der Ofendecke und der darauf befindlichen Maschinen auf der Mittelwand 2 ruht. Dadurch wird gleichzeitig der Wärmeübergang an die Koksofenkammern begünstigt.Due to the above-described arrangement of the heating wall with ductless Intermediate trusses 4, which are only provided with transverse openings 16, are also advantageous achieves that the distance between the supply channels, for high-strength gas in particular, at least can be doubled compared to the previously known embodiments. The intermediate binder 4 requires considerably less stone material than if the main trusses were used at this point 3 must be provided with binder channels as before. In addition, it also results the possibility of running the runner wall 1 much weaker than before because a. essential part of the pressure of the furnace roof and the machines on it rests on the middle wall 2. As a result, the heat is transferred to the coke oven chambers at the same time favored.

Auch die Abstände der Mittelwandkanäle liegen hier verhältnismäßig vorteilhaft, da die Häufigkeit von relativ nahe beieinander liegenden Kanälen nur halb so groß ist wie bisher.The distances between the central wall ducts are also proportionate here advantageous because the frequency of relatively close canals only is half as big as before.

Ferner ergibt sich ein günstigeres Verhältnis von flammenberührter zu kohleberührter Fläche der Läuferwand als bei den bisher bekannten Ausführungsformen.Furthermore, there is a more favorable ratio of flame contact too carbon-touched surface of the rotor wall than in the previously known embodiments.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Regenerative composite coke oven with horizontal chambers and vertical heating walls, in which vertical channels for the supply of lean gas and air or for the discharge of the exhaust gases are provided in a supporting central wall and / or the binders connecting the rotor walls vertical inlets to the or outlets from the heating flues are provided, characterized in that each heating flue is laterally limited by a part of the runner wall (1) and the middle wall (2) as well as a part of the main trusses (3) and the with these in Intermediate binder (4) alternating in the longitudinal direction of the chamber, with only horizontal connecting channels (16, 17) between each two adjacent heating flues, each at medium heights between the calibrated outlets or inlets (10, 10 ', 11, 11', 15, 157 of or to the vertical channels (5, 6, 7, 8, 13) are provided for lean gas, air, exhaust gas or high-strength gas calibrates that the channels (5 to 8) provided in the central wall (2) for heating media and waste heat are arranged on both sides of the main ties (3) containing the high-gas channels (13), the connecting openings (10, 11, 10 ', 11') ) between the central wall ducts (5 to 8) and the heating flues are directed alternately in height to one and the other side of the main trusses. 3. Heating wall according to spoke 3, characterized in that the connecting channels (10, 11, 10 ', 11 @ between two central wall channels (5, 6 or 7,' 8) and a Doppelheizzug alternately perpendicular and oblique to the central wall (2) directed so that their point of intersection lies in the corner of the room formed by the central wall and the main truss (3) Runner walls (1) lie and widen steadily from a narrowest cross-section (17) in the middle to both sides 5. Heating wall according to Claims 1 to 4, characterized in that the connecting channels (15, 15 ') between the high-gas channels charged from above 6. Heating wall according to claim 1 to 5, characterized in that a regenerator unit (20) similar to cowper is provided on each opposing central wall duct (7) of two parallel heating walls r form is connected, which is alternately charged either with air or lean gas or with waste heat. 7. Regenerator arrangement according to claim 6, characterized in that the individual generators of a row parallel to the furnace axis are alternately connected to separate sole channels for two different heating media in lean gas operation or for air in high gas operation, both of which are alternately supplied with waste heat. Documents considered: German Patent No. 928 828.