DE1571647B - Regenerativ Verbundkoksofen mit Zwilhngsheizzugsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Regenerativ-Verbundkoksofen mit Zwillingsheizzugsystem und in Zellen unterteiltem Querregenerator, der unterhalb des Regenerators einen Sohlkanal aufweist, der über regelbare Gitterroste mit den Regeneratorzellen verbunden ist, sowie in den Heizkanälen mit Gaskanälen unterschiedlicher Höhe versehen ist, die eine höhengestufte Zufuhr des Heizgasstromes ermöglichen.

Ein derartiger Regenerativ-Verbundofen ist im Prinzip aus der britischen Patentschrift 941 505 bekannt. Die Regelbarkeit der Gitterroste bei diesem bekannten Ofen wird dadurch erreicht, daß auswechselbare Platten vorgesehen sind, die Öffnungen von gewünschter Größe aufweisen. Je nach den Erfordernissen werden Platten mit entsprechend großen Öffnungen eingesetzt. Das Auswechseln dieser Gitterrostplatten ist bei Berücksichtigung der Größe eine mit verhältnismäßig großem Aufwand durchzuführende Arbeit, wobei vorauszusetzen ist, daß die Austauschplatte auch den Erfordernissen entsprechend gewählt ist. Ist dies nicht der Fall, so muß erneut ausgetauscht werden.

Bei dem bekannten Regenerativ-Verbundofen sind Öffnungen an der Sohle der Zwillingsheizzüge nicht vorgesehen, so daß dieser Ofen nicht im Kreisstromprinzip arbeitet. Bei höhengestuft beheizten Heizkanälen ist es aus der deutschen Auslegeschrift 1055 496 bekannt, im Kreisstromprinzip zu arbeiten, wofür an der Sohle zwischen jeweils zwei Zwillingsheizzügen Öffnungen vorgesehen sind, die jedoch nicht in ihrem Querschnitt veränderbar sind. Derartige Regelelemente sind aber gleichfalls Stand der Technik.

Aus der USA.-Patentschrift 3 211632 ist es im weitesten Sinne bekannt, für die Heizgasverteilung im Heizzug Stromteiler zu verwenden.

Ferner ist ein Ofen mit Koksgaszufuhr von unten und unterseitiger Regelung des Verbrauchs an Schwachgas und Luft bekannt, der Heizwände und in Zellen aufgeteilte Regeneratoren besitzt. Im Unterbau eines jeden Heizzuges des Ofens sind Stromteiler und Drosseln eingebaut. In den Sohlkanälen der Regeneratoren befinden sich Vorrichtungen zum Verteilen der Luft und des Schwachgases längs des Regenerators, die aus verschiedenartigen Rosten bestehen. Durch die Regeneratorwände sind senkrechte Düsenkanäle geführt, durch die Starkgas in den Unterteil der senkrechten Heizkanäle geleitet wird. Das Gitterwerk des Regenerators wird durch senkrechte Trennwände in Zellen unterteilt. Der Oberteil der Regeneratoren ist mit dem Unterteil der senkrechten Heizzüge durch Schrägzüge verbunden, die durch die Regeneratordeckenwände geführt sind. Bei diesen öfen wird das zum Heizen dienende Starkgas den senkrechten Heizzügen von unten her über senkrechte Düsenkanäle in den Regeneratorwänden und Öffnungen in der oberen Fundamentplatte zugeführt, auf der das feuerfeste Ofenmauerwerk ruht. Luft und Schwachgas werden von der Seite her über Gas-Luft-Kanäle und Sohlkanäle zugeführt. Die Verteilung der Luft- und Schwachgasströme wird jedoch unter der Verkokungsofenbatterie über Öffnungen in der oberen Fundamentplatte geregelt.

Die bekannten Öfen werden jedoch nicht ausreichend gleichmäßig auf der gesamten Kammerhöhe aufgeheizt, wobei die Verteilung des Schwachgases und der Luft Schwierigkeiten bereitet und gegebenenfalls auch die Dichtigkeit der gesamten Heizanlage der Regeneratorzone ungenügend ist. Alle diese Mängel sind auf die Verteilung der Gas- und Luftströme in der Heizanlage des Ofens zurückzuführen. Die Verteilung ist wegen ungenügend rationeller konstruktiver Lösungen unbefriedigend. So wird beispielsweise die ungenügende Gleichmäßigkeit der Aufheizung durch die geringe Geschwindigkeit des aus dem senkrechten Düsenkanal austretenden Heizgases bedingt. Als Folge hiervon vermindert sich die Menge

ίο der zurückgeführten Gase, die über die Rückführöffnung zwischen den Zwillingsheizzügen angesaugt werden, wodurch die Flammenhöhe geringer wird. Die Verteilung des Schwachgases und der Luft ist deshalb schwierig, weil die unterseitige Regelung mit Hilfe bekannter verstellbarer Gleit- oder Hebevorrichtungen keine genügend genaue Dosierung und gleichmäßige Verteilung der Gase längs der Batterie sicherstellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung der aufgeführten Nachteile einen Verkokungsofen mit gleichmäßigerer Beheizung, besserer Umspülung des Regeneratorgitterwerks und genauerer Dosierung von Gas und Luft für die einzelnen Teile der Heizanläge zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist der Regenerativ-Verbundkoksofen der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterroste der Regeneratoren peripher angeordnete konstante Öffnungen und eine durch abnehmbare Drosseln veränderbare Zentralöffnung besitzen, daß die Gaskanäle in den Heizzügen aus abnehmbaren senkrechten Trennwänden und Stromteilern gebildet sind und daß jeweils die Zwillingsheizzüge in bekannter Weise an der Sohle durch eine mittels Schieber ganz oder teilweise verschließbare Ansaugöffnung für Abgas miteinander verbunden sind. Die abnehmbaren senkrechten Trennwände auf der Sohle der senkrechten Heizzüge trennen den Luftstrom vom Gasstrom, wodurch eine Verlängerung der Flamme begünstigt wird. Die Anordnung von Schiebern in der Ansaugöffnung ermöglicht es, den Kreisstromablauf in gewünschtem Maße zu beeinflussen. Die gleichzeitige Verwendung sowohl von Öffnungen mit unveränderlichem als auch mit regelbarem Querschnitt in den Gitterrosten zwischen Sohlkanal und den Regeneratorzellen begünstigt eine gleichmäßigere Umspülung des Gitterwerks und eine genauere Dosierung von Luft und Schwachgas für alle Regeneratorzellen.

Durch die Erfindung wird es somit möglich, die Ofenkammerhöhe unter Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Beheizung zu vergrößern, die Höhe des Regeneratorgitterwerkes bei gleichem Wärmerückgewinnungsgrad zu vermindern sowie auch den spezifischen Wärmeaufwand beim Verkoken infolge gleichmäßigerer Beheizung und geringerem Durchzugsverlust zu senken.

Zur Erläuterung der Erfindung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ofens an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch Batterie, Schrägzüge und Heizzüge des Verkokungsofens,

F i g. 2 den Schnitt nach den Linien C-C und D-D derFig. 1,

F i g. 3 den Schnitt nach der Linie A-A der F i g. 2, aus dem Sohlkanal ersichtlich ist,

F i g. 4 den Schnitt nach der Linie B-B der F i g. 3,

I 571 647

F i g. 5 den Schnitt nach der Linie E-E der F i g. 2, •aus dem der Grundriß des Unterbaues der senkrechten Heizzüge ersichtlich ist,

F i g. 6 den Schnitt nach der Linie F-F der F i g. 5, F i g. 7 den Schnitt nach der Linie G-G der F i g. 5, F i g. 8 den Schnitt nach der Linie H-H der F i g. 5,

F i g. 9 den nur mit Starkgas beheizten Ofen, der dem aus F i g. 1 ersichtlichen Ofen entspricht.

Der vorliegende Ofen gehört zu den öfen mit Zwillingsheizzügen, Zurückführung der Vertrennungsprodukte (Kreisstromprinzip), Zuführung des Starkgases von unten her und mit unterseitiger Regelung der Luft und des Schwachgases.

Das feuerfeste Ofenmauerwerk ruht auf der oberen Fundamentplatte, die auf Stützen liegt, welche auf der unteren — in der Zeichnung nicht dargestellten — Fundamentplatte stehen. In der oberen Fundamentplatte befinden sich Öffnungen, die mit den entsprechenden öffnungen und Kanälen des feuerfesten Mauerwerks in Verbindung stehen.

Die öffnungen 1 im Unterbau des Sohlkanals 2 dienen zum unterseitigen Regeln der Luft und des Schwachgases. Die senkrechten, in den Wänden 4 der Regeneratoren vorgesehenen Düsenkanäle 3 dienen zur Zuführung von Starkgas. Die Sohlkanäle 2 sind durch Gitterroste 5 mit Öffnungen 6 unveränderlichen Querschnitts und Zentralöffnungen 7 abgedeckt, deren Querschnitt durch abnehmbare Drosseln 8 veränderbar ist.

Auf dem Gitterrosts ruht das Gitterwerk9 der Regeneratoren. Die Regeneratorzellen 10 sind voneinander durch Trennwände 11 getrennt, die in die Wände 4 der Regeneratoren eingesetzt sind. Zwischen den Trennwänden 11 und den Aussparungen der Wände 4 der Regeneratoren befinden sich senkrechte Dehnungsfugen 12, die unten im waagerechten Kanal 13 enden. Dieser Kanal ist an der Fassade des Ofenmauerwerks herausgeführt.

In der Deckwand 14 der Regeneratoren befinden •sich kurze 15 und lange Schrägzüge 16. Sie verbinden den unter der Decke befindlichen Raum der Regeneratoren mit der Sohle der senkrechten Heizzüge 17. Am Ausgang der Schrägzüge 15 und 16, und zwar im Unterteil der senkrechten Heizzüge 17, sind Stromteiler 19 und Trennwände 20, die einen schachtförmigen Gaskanal bilden, vorgesehen. In den Schacht sind Regelschieber 18 eingesetzt. Am Eintritt des senkrechten Düsenkanals 3 in den senkrechten Heizzug 17 befinden sich Hülsen 21.

Die gekoppelten senkrechten Zwillingsheizkanäle 17 sind am oberen Ende durch die Überströmöffnung 22 und unten durch die Ansaugöffnung 23 verbunden, um die Zurückführung der Gase zu ermöglichen. Die öffnung 23 ist in zwei Hälften unterteilt, von denen jede, wenn dies erforderlich ist, vollkommen oder teilweise durch die Schieber 24 geschlossen werden kann.

Jede Gruppe aus vier Regeneratorzellen 10 und zwei senkrechten Heizzügen 17 bildet bei Verbundkoksöfen eine selbständig regelbare Heizzelle.

Der Ofen arbeitet folgendermaßen. Die (durch Pfeile gekennzeichnete) Bewegung des Gas- und Luftstroms bei der Beheizung mit Schwachgas erfolgt auf folgende Weise.

Die Luft und das Schwachgas gelangen in die Regeneratorzellen 10 durch die Sohlkanäle 2. Die Verteilung des Luft- und Schwachgasstromes auf einzelne Zellen 10 des Regenerators wird unterhalb der Öfen über die öffnungen 1 im Unterbau der Sohlkanäle 2 durchgeführt und mit Hilfe von auswechselbaren Drosseln 8 geregelt, die in den Öffnungen 7 der Gitterroste 5 des Wärmespeichers eingebaut sind. Zwecks Erhöhung der Dosierungsgenauigkeit und besseren Umspülung des Regeneratorgitterwerks sind außer den regelbaren Öffnungen 7 in jeder Regeneratorzelle 10 noch öffnungen 6 konstanten Querschnittes vorgesehen.

ίο Die Regeneratorzellen 10 sind durch senkrechte Trennwände 11 voneinander getrennt, die zwecks besserer Abdichtung in die Wände 4 der Regeneratoren eingesetzt sind.

Nach dem Passieren des Gitterwerks des Regenerators gelangen Schwachgas und Luft über die kurzen 15 und langen Schrägzüge 16 in den Unterteil der senkrechten Heizzüge 17. Der Höhenstand, auf dem sich Schwachgas und Luft treffen, wird mit Hilfe der Stromteiler 19 geregelt. Es sind, um das Regeln der Luft- und der Schwachgasmenge, die in die senkrechten Heizkanäle 17 geleitet werden, zu erleichtern, im Unterbau dieser Kanäle Regelschieber 18 vorgesehen. Zum Verlängern der Flammen werden die Verbrennungsprodukte zurückgeführt, die in den aufbrennenden Heizkanal aus dem mit ihm verbundenen Heizkanal über die Ansaugöffnung 23 angesaugt werden. Zum Regeln des Rückführungsgrades sind Drosseln 24 vorgesehen, mit denen die öffnungen 23 vollkommen oder teilweise geschlossen werden können.

Die Verbrennungsprodukte, die bei der Heizgasverbrennung entstehen, gelangen durch die obere Überstromöffnung 22 in den angeschlossenen abbrennenden Heizzug 17 und über die kurzen und langen Schrägzüge 15 und 16 in die mit diesem Heizzug verbundenen Regeneratorzellen 10. Nachdem die Verbrennungsprodukte ihre Wärme an das Regeneratorgitterwerk abgegeben haben, gelangen sie über die Sohlkanäle 2 in die Abgaszüge und den Schornstein. Alle 15 bis 30 Minuten wird die Stromrichtung im Heizsystem umgekehrt. Zum Verlängern der Flamme sind Trennwände 20 vorgesehen, die zusammen mit den Stromteilern 19 je einen Schacht bilden, der die aus dem relativ weit von der Hülse 21 befindlichem Schrägzug austretende Luft von dem Gasstrom trennt, der aus der Hülse 21 oder direkt aus dem Düsenkanal 3 ausströmt. Auf diese Weise wird der Verbrennungsvorgang verlangsamt und die Flamme in die Länge gezogen.

Öfen, die nur mit Starkgas beheizt werden sollen, unterscheiden sich von denen mit kombinierter Beheizung nur durch den Aufbau ihres unteren Teiles. Die breiten Regeneratorzellen 10 (Fig. 9) sind zwecks besserer Umspülung des Gitterwerks in zwei Hälften 10 α und 10 b durch eine senkrechte Trennwand unterteilt, die über das Oberteil des Gitterwerks nicht herausragt. Bei diesen öfen bilden zwei Regeneratorzellen und zwei Heizzüge 17 eine geschlossene Heizzelle.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Regenerativ-Verbundkoksofen mit Zwillingsheizzugsystem und in Zellen unterteiltem Querregenerator, der unterhalb des Regenerators einen Sohlkanal aufweist, der über regelbare Gitterroste mit den Regeneratorzellen verbunden ist, sowie in den Heizzügen mit Gaskanälen unter-

   schiedlicher Höhe versehen ist, die eine höhengestufte Zufuhr des Heizgasstromes ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gitterroste (5) der Regeneratoren peripher angeordnete konstante Öffnungen (6) und eine durch abnehmbare Drosseln (8) veränderbare Zentralöffnung (7) besitzen, daß die Gaskanäle in den Heizzügen (17) aus abnehmbaren senkrechten Trennwänden (20) und Stromteilern (19) gebildet sind und daß jeweils die Zwillingsheizzüge (17) in bekannter Weise an der Sohle durch eine mittels Schieber (24) ganz oder teilweise verschließbare Ansaugöffnung (23) für Abgas miteinander verbunden sind.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen