DE2056119B2

DE2056119B2 - Koksöfen mit hoher spezifischer Durchsatzleistung

Info

Publication number: DE2056119B2
Application number: DE2056119A
Authority: DE
Inventors: Kurt-Guenther Dipl.-Chem. Dr. Beck; Heinrich Echterhoff; Wilhelm Prof. Reerink
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1970-11-14
Filing date: 1970-11-14
Publication date: 1974-09-05
Also published as: GB1340437A; DE2056119C3; DE2056119A1; US3792769A; FR2114388A5

Description

Schamotte, Metalloxide oder Metallcarbide einarbeitet (Technische Mitteilungen 1966, Heft 9, Seiten 452 und 453, sowie deutsche Patentschrift 332 382).

Die Erfindung betrifft einen Verkokungsofen mit 25 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dureh einer Ausmauerung aus feuerfesten Steinen aus einen neuartigen Aufbau von Verkokungsöfen unter Grundmaterialien mit einer etwa gleichen Wärme- Verwendung einer Ausmauerung aus besonderen dehnung, aber durch Zusatz von MetaUoxiden oder Steinmaterialien Verkokungsöfen mit einer hohen MetaUcarbiden erzielten unterschiedlichen Wärme- spezifischen Durchsatzleistung zu schaffen,
leitfähigkeit. 30 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

Die DurchsaUleistung von Verkokungsöfen wurde löst, daß die kohleberührten Teile der Wände aus in den letzten Jahren dadurch gesteigert, daß unter feuerfesten Steinen mit einer Wärmeleitfähigkeit von Beibehaltung der Kammerbreite die Höhe und Länge 2,0 bis 4.5 kcal/mh° C, dagegen die Ofensohle, die der Ofenkammern vergrößert ι urde. Diese Maß- Ofenköpfe, die Türstopfen und der Gassammelrauin nähme erbrachte jedoch keine Erhöhung des spezifi- 35 aus feuerfesten Steinen mit einer Wärmeleitfähigkeit sehen Durchsatzes der Ofenkammern. Eine solche von 1,0 bis 1,S kcal/mh° C bestehen.
Erhöhung läßt sich nur erreichen, indem die Stärke Die vorliegende Erfindung geht somit einen von

der Läufersteine verringert und dadurch der Wärme- dem bekannten Aufbau von Verkokungsöfen völlig fluß zwischen Heizzug und Kohlenschüttung verbes- abweichenden Weg, wobei für üie feuerfesten Steine sert wird. Weitere Möglichkeiten zur Steigerung des 40 der einzelnen Ofenteile weitaus höhere Wärmeleitfaspezifischen Durchsatzes der Ofenkammern bestehen higkeiten gefordert werden. Das heißt, es können in einer Erhöhung der Heizzugtemperaturen uud entgegen allen bisher bekannten Vorstellungen auch schließlich in der Verwendung von Steinniaterialien Schamottesteine für die Ofenwände oder Silika-Steine mit höherer Wärmeleitfähigkeit für die Ofenaus- für die Ofenköpfe und Ofensohlen verwendet wermauerung. 45 den, da die Wärmeleitfähigkeit entgegen der Natur

Alle diese Maßnahmen zur Erhöhung des spezifi- der Grundmaterialien der feuerfesten Steine den gesehen Durchsatzes der Ofenkammern haben ihre na- wünschten Erfordernissen angepaßt wird,
türlichen Grenzen. Verständlicherweise kann die Nach einer besonderen Ausführungsform der ErStärke der Läufer mit Rücksicht auf die Stabilität der findung kann daher die Ausmauerung aus feuerfesten Heizwände nicht beliebig weit zurückgenommen wer- 50 Steinen aus dem gleichen Grundmaterial bestehen,
den. Eine Erhöhung der Heizzugtemperaturen ver- Auf diese Weise wird ein Verkokungsofen erhal-

mindert die Lebensdauer der Öfen, führt zu erhöhter ten, der eine Vielzahl von Vorteilen in sich vereinigt. Wärmeabstrahlung, also Wärmeverlusten und führt So ist bei einer gegenüber der bekannten Höhe unmöglicherweise zur Bildung von Asche während des veränderten Heizzugtemperatur sowie einer unverän-Druckvorganges, die dann erweichen oder gar 55 derten Temperatur der übrigen Verkokungsofenteile schmelzen kann und dadurch sehr bald zur Zerstö- eine wesentlich höhere Kammerwandtemperatur und rung des feuerfesten Steinmaterials führt. Ausmaue- ein guter Wärmefiuß auf den Besatz gewährleistet, rungen unter Verwendung von Steinmaterialien mit Trotzdem wird der Fuß des Kokskuchens nicht zu höherer Wärmeleitfähigkeit bedeuten eine Erhöhung heiß, so daß der Koks hier großstückig bleibt und der Baukosten für die öfen, da diese Steinmaterialien 60 sich die Verkokungsöfen auch bei schnellem Verkozur Zeit wesentlich teurer sind als die bekannten Si- kungsfortschritt und hoher Verkokungstemperatur lika-Steinen. Dessen ungeachtet werden alle diese stets anstandslos drücken lassen. Maßnahmen in Betracht gezogen, um eine lohnende Die Köpfe aus Steinen geringer Wärmeleitfähigkeit

Erhöhung des spezifischen Durchsatzes der Öfen zu ergeben verständlicherweise einen geringeren Wärerreichen. 65 mefluß zwischen Heizwand und Türrahmen sowie Es ist bekannt, Verkokungsöfen aus verschiedenen Ankerständer. Das bedeutet eine erhebliche Scho-Steinmaterialien aufzubauen, die von Natur aus eine nung dieser Ofenteile. Auch der kältere Sammelraum unterschiedliche Wärmeleitfähigkeit besitzen. Dabei bringt erhebliche Vorteile, da die unerwünschte Gra-

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phitbildung im Gassammeiraum wegen geringerer Materialien gewährleisten die gewünschte hohe spezi-

Nachcrackimg der Koksofengase vermieden wird. fische Durchsatzleistung der öfen unter gleichzeitig Für die Praxis wird row erfindungsgöma'ß die mit größtmöglicher Schonung des nicht mit der Schüt-

der Beschickung in Berührung gelangenden Läufer tung in Berührung kommenden Mauerwerks zufolge

und Binder aus Steinen mit einer Wärmeleitfähigkeit 15 der Verwendung von Steinen mit niedriger Wärme-

von etwa 2,0 bis 6,0 kcal/rab° C, vorzugsweise 3 bis leitfähigkeit an für die Lebensdauer der öfen wichti-

4,5 kcal/mh° C erstellen, während man für die übri- gen Stellen.

gen Ausmauerungen feuerfeste Steine mit genngerer Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Längsschnitt

Wärmeleitfähigkeit verwendet, z.B. einer solchen durch eine nicht mit Kokskohle gefüllte Of en-

zwischen etwa 1,0 und 1,8 kcal/mh° C. io kammer 1, an die rechts und links die Heizzüge

Als Steinmaterialien kommen alle bekannten feuer- anschließen. Steine mit hoher Wärmeleitfähigkeit festen Steine in Betracht, sofern sie den aggressiven sind mit gewellten Linien gezeichnet, während Steine Bedingungen des Koksofenbetriebes standhalten. Be- mit geringerer Leitfähigkeit mit Punkten und die besonders bewährt haben sich für die Sohle, die Köpfe kannten Isoliersteine schraffiert gezeichnet sind. Zif- und den Gassammeiraum feuerfeste Steine der guten 15 fer 2 kennzeichnet die Läufer- und Bindersteine, Zif-Schamotte-Qualität sowie Sillimanit-Steine, während fer 3 die Ofensohle und Ziffer 4 das den Gassammelfür die Heizzüge, also die Läufer und Binder, Steine raum 5 umgebende Maueirwerk. Die Decke 6 des aus den gleichen Materialien in Frage kommen, in Ofens ist wie üblich mit Isolierstein gemauert, die man zur Erhöhung ihrer Wärmeleitfähigkeit Fig.2 zeigt ungefähr in doppelter Vergrößerung Stoffe, wie Metalloxide oder Metallcarbide eingear- 20 gegenüber F i g. 1 eine Aufeicht auf das Mauerwerk beitet hat, die eine höhere Wärmeleitfähigkeit und eines in mittlerer Höhe auig^.chnittenen Ofens, und praktisch die gleiche Wärmedehnung wie das Grund- zwar eine halbe Kammer mit einem Teil des links anmaterial besitzen. schließenden Heizzuges. Ziffer 7 kennzeichnet das

Feuerfeste Steine mit einer Wärmeleitfähigkeit un- Mauerwerk der Ofensohle, die vom Türstopfen 8

ter 2 kcal pro mh° C sind z.B. die bekannten Scha- 25 überlappt ist, die beim Öffnen der Tür9 aus dem

motte-Steine (etwa 42 bis 45 ⁰Zo ΑΙ.,Ο., und 50 bis Okn ausschwenkt. Die Tür 9 und der Türrahmen 10

54% SiO.,), ferner die Silika-Steine (über 95°/oSiO.,) sind wie üblich mit Isoliersteinen 11 hintermauert,

und die feuerfesten Sillimanit-Steine (Al₀O₃ · SiO.,). ZiSer 12 zeigt einen sogenannten Kopfbinder, der

Eine Wärmeleitfähigkeit über 2 kcal/mh⁰ C besit- nicht mit der Kopfschüttung in Berührung kommt,

zen z.B. künstliche feuerfeste Magnesitsteir.e sowie 30 Der Läufer 13 und der Binder 14 bestehen erfin-

diese und die vorstehend genannten Steine, in die ge- dungsgemäß aus Steinen hoher Wärmeleitfähigkeit,

wisse Metalloxide oder Metallcarbide, wie z. B. mit Die Erfindung ist selbstverständlich auf keine be-

20 bis 70⁰O Siliziumcarbid eingearbeitet sind. Die stimmte Ofenbauart beschränkt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

nahm man bisher für die Wände der Verkokungsöfen Patentansprüche: Süika-Steine mit einer WärmeleUfähigkeit je nach **MWW" der herrschenden Temperatur von 1,0 bis 1,6 kcal/

1. Verkokungsofen mit einer Ausmauerung aus mn⁰ C und für die Ofenköpfe und Ofensolilen Schafeuerfesten Steinen aus Grundraaterialien mit 5 mottesteine mit einer Wärmeleitfähigkeit jeinachherreioer etwa gleichen Wärmedehnung, aber durch sehender Temperatur von 0,8 bis_ l,2kcayrah C Zusatz von MetaUoxiden oder MetaUcarbiden er- (Handbuch des Kokererwesens 1955, Bd. 1, Seite zielten unterschiedUchen Wärmeleitfähigkeit, 232, Abb. 113, Technische Mitteilungen 1955, dadurch gekennzeichnet, daß die koh- Heft5, Seiten 173 bis 176 und deutsche Auslegeleberührten TeUe der Wände aus feuerfesten io schrift 1122492). Es ist weiter bekannt, daß die bis-SteUen mit einer Wärmeleitfähigkeit von 2,0 bis her verwendeten Steine eine unterschiedliche War-6,0 kcal/mh° C, vorzugsweise von 3,0 bis medehnung besitzen. Man hat daher fur den Unter- 4,5kcal/mh°C, dagegen die Ofensohle, die bau der Verkokungsöfen Schamottesteine mit einem Ofenköpfe, die Türstopfen und der Gassammei- höheren SiO₂-Gehalt und verhältnismäßig hoher raum aus feuerfesten Steinen mit einer Wärme- 13 Wärmedehnung gewählt (Handbuch des Kokereiwelfcitfähigkeit von 1,0 bis 1,8 kcal/mh⁰ C bestehen. sens 1955, Bd. 1, Seite 234). Auf diese Weise hat

2. Verkokungsofen gemäß Anspruch 1, da- man früher beim Ofenaufbau eine Anpassung an die durch gekennzeichnet, daß die Ausmauerung aus der Silika-Steine vorgenommen. ........ .

feuerfesten Steinen aus dem gleichen Grundmate- Es ist femer bekannt, die Wärmeleitfähigkeit von

rial besteht. 20 feuerfesten Steinen zu erhöhen, mcici.i man dem

Grundmaterial der Steine, beispielsweise Silika oder