DE2152351B1

DE2152351B1 - Vertically loaded transverse regenerator for horizontal coking ovens

Info

Publication number: DE2152351B1
Application number: DE19712152351
Authority: DE
Inventors: Otto Messerschmidt
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1971-10-21
Filing date: 1971-10-21
Publication date: 1972-11-30
Also published as: ZA725824B; FR2156717B1; GB1344974A; IT962322B; BE790238A; FR2156717A1; ES406913A1; US3838017A

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein senkrecht beaufschlagter Querregenerator für waagerechte Verkokungsöfen, dessen Ausgitterung aus aufeinandergestellten quaderförmigen Gittersteinen besteht.The subject of the invention is a vertically loaded transverse regenerator for horizontal coking ovens, whose grating consists of cuboid lattice stones placed one on top of the other.

Um eine möglichst große Fläche für den Wärmeübergang zwischen den hindurchströmenden Gasen und dem Steinmaterial zur Verfügung zu stellen, ist es ratsam, senkrechte Durchflußräume von langgestreckt rechteckigem Querschnitt in den Gittersteinen durch parallel zu den Längswänden laufende Längsrippen und durch Querwände zu bilden, wobei die stehenbleibenden Rippen und die Querwände etwa eine Dicke haben, die der Breite der langgestreckten Durchflußräume entspricht.In order to have as large an area as possible for the heat transfer between the gases flowing through and to provide the stone material, it is advisable to have vertical flow spaces of elongated rectangular cross-section in the lattice stones through longitudinal ribs running parallel to the longitudinal walls and by forming transverse walls, the remaining ribs and the transverse walls being about have a thickness which corresponds to the width of the elongated flow spaces.

Solche Gittersteine hat man mit den Längswänden aufeinandergestellt, die Höhe der Längswände aber derart bemessen, daß sie die Querwände überragen, um zwischen den überstehenden Teilen der Längswände einen alle Durchflußräume verbindenden waagerechten Hohlkanal zu bilden. Man befürchtete nämlich, daß durch das Hineinfallen von losen Mörtel- oder Steinbrocken eine Verstopfung der senkrechten Durchflußräume bei einzelnen der in größerer Anzahl aufeinandergestellten Steine eintreten könnte; würden auf diese Weise einzelne Durchflußräume ausgeschaltet, sollte dennoch die Wirksamkeit der Regeneratoren im wesentlichen erhalten bleiben, indem durch die waagerechten Hohlkanäle ein Durchfluß des Gases durch benachbarte Räume ermöglicht wurde. Es hat sich nun herausgestellt, daß die freiliegenden oberen Kanten der Querwände unterhalb dieser waagerechten Kanäle Anlaß zu Staubablagerungen boten. Solche Staubablagerungen ergaben sich z. B. bei den Gichtgasen von Hochöfen, die vielfach in Hüttenwerken zur Beheizung der Koksöfen benutzt werden. Der in diesen Gasen enthaltene Gichtstaub kann in manchen Fällen die Eigenschaft haben, nicht nur sich auf den frei liegenden Oberflächen abzusetzen und die waagerechten Ausgleichskanäle zu versperren, vielmehr bilden sich im Laufe der Zeit aus solchen Stäuben zusammenhängende Schichten, die in die senkrechten Durchflußräume hineinwachsen und praktisch zu einer weitgehenden Verstopfung des Regenerators führen können.Such lattice stones have been placed on top of one another with the longitudinal walls, the height of the longitudinal walls but dimensioned so that they protrude beyond the transverse walls to between the protruding parts of the Longitudinal walls to form a horizontal hollow channel connecting all flow spaces. It was feared namely, that if loose lumps of mortar or stone fall into it, a blockage can occur of the vertical flow spaces occur in the case of some of the stones placed one on top of the other in large numbers could; if individual flow spaces were switched off in this way, the effectiveness should nevertheless the regenerators are essentially preserved by passing through the horizontal hollow channels a flow of the gas through adjacent spaces was made possible. It has now been found that the exposed upper edges of the transverse walls below these horizontal channels give rise to dust deposits offered. Such dust deposits resulted, for. B. in the blast furnace gases, which are often used in smelting works to heat the coke ovens. The one contained in these gases Gout dust can in some cases have the property not only of being on the exposed To set off surfaces and to block the horizontal compensation channels, rather they are formed In the course of time from such dusts coherent layers, which in the vertical flow spaces grow into it and practically lead to an extensive clogging of the regenerator can.

Bei starken Dehnungen und Bewegungen des dieWith strong stretches and movements of the die

ίο Regeneratoren begrenzenden Mauerwerks kann es im übrigen vorkommen, daß Schubbewegungen auf die als Besatz dienenden Gittersteine ausgeübt werden und dadurch der strenge säulenförmige Aufbau der aufeinandergestellten Steine beeinträchtigt wird.ίο regenerators limiting masonry can Otherwise it can happen that pushing movements are exerted on the lattice stones serving as trimmings and thereby the strict columnar structure of the stacked stones is impaired.

Damit ist aber ein freier Durchgang der Gase durch die senkrechten Durchflußräume nicht mehr sichergestellt, und der Druckverlust in den Regeneratoren nimmt unzulässige Werte an.However, this no longer ensures a free passage of the gases through the vertical flow spaces, and the pressure drop in the regenerators is assuming impermissible values.

Die senkrecht beaufschlagten Regeneratoren für waagerechte Verkokungsöfen werden vielfach durch Querwände in einzelne Zellen geteilt, wobei jede Zelle einem oder mehreren Heizzügen in den darüberliegenden Heizwänden zugeordnet ist. Es kommt hierbei darauf an, daß einerseits eine möglichst große Wärmemenge von den hindurchströmenden verbrannten Gasen gespeichert werden kann und andererseits eine möglichst gleichmäßige senkrechte Strömung in den einzelnen Zellen herrscht; auf diese Weise kann die Verteilung der vorzuwärmenden Verbrennungsmittel, die am Fuß der Regeneratorzellen z.B. durch Schiebersteine oder Gitterroste gewöhnlich vorgenommen wird, aufrechterhalten werden und sich in einer vorgegebenen Verteilung der Verbrennungsmittel auf die Heizzüge auswirken, die letzten Endes dem Zweck dient, eine gleichmäßige Abgarung des Kammerinhaltes der Öfen über die ganze Ofenlänge zu gewährleisten.The vertically loaded regenerators for horizontal coking ovens are often through Cross walls divided into individual cells, with each cell having one or more heating flues in the overlying ones Is assigned to heating walls. It is important here that, on the one hand, the largest possible Amount of heat from the burnt gases flowing through can be stored and on the other hand a vertical flow that is as uniform as possible prevails in the individual cells; to this Way can be the distribution of the preheating of the combustion agent, which is at the foot of the regenerator cells e.g. is usually made by sliding blocks or gratings and affect the heating flues in a given distribution of the combustion agent, the ultimately serves the purpose of a uniform cooking of the chamber contents of the ovens over the to ensure the entire length of the furnace.

Der Aufbau der senkrechten Zwischenwände, durch die der Regenerator in einzelne Zellen unterteilt wird, bereitet nun einige Schwierigkeiten. Er muß nämlich unabhängig von dem Aufbau der Längswände des Regenerators erfolgen, und mit den Dehnungserscheinungen des Ofenmauerwerks muß gerechnet werden. In vielen Fällen werden also die die Zwischenwände bildenden Steine nicht durch Vermauerung untereinander und mit den Steinen der Regeneratorlängswände verbunden, sondern die Wände in anderer Weise, z. B. durch ineinanderfassende Steine aufgebaut. Jedenfalls muß damit gerechnet werden, daß ein Druckausgleich der durch die Regeneratoren geführten Gase über derartige Zwischenwände nicht auszuschließen und es wünschenswert ist, die Regeneratorsteine selbst so auszubilden, daß eine waagerechte Strömung in der Längsrichtung der Regeneratoren, also senkrecht zu den genannten Zwischenwänden, weitgehend ausgeschlossen wird.The structure of the vertical partitions through which the regenerator divides into individual cells now causes some difficulties. It must be independent of the structure of the Long walls of the regenerator, and with the expansion phenomena of the furnace masonry must be expected. In many cases, the stones forming the partition walls do not get through Walling connected to each other and to the stones of the regenerator longitudinal walls, but the Walls in other ways, e.g. B. by interlocking Stones built up. In any case, it must be expected that a pressure equalization of the the regenerators conducted gases through such partition walls not exclude and it is desirable is to train the regenerator stones themselves so that a horizontal flow in the longitudinal direction the regenerators, i.e. perpendicular to the aforementioned partition walls, are largely excluded will.

Es liegt also die Aufgabe vor, die zur Ausgitterung senkrecht beaufschlagter Querregeneratoren für waagerechte Verkokungsöfen mit Hilfe von Gittersteinen vorzunehmen, bei denen keine frei liegenden waagerechten Flächen vorhanden sind und bei denen die genaue Ausrichtung der durch übereinanderstehende Steine gebildeten Durchflußräume gesichert ist, so daß die senkrechte Strömung der dem Wärmeaustausch zu unterwerfenden Gase nicht gestört wird. Der Aufbau senkrecht beaufschlagter Querregeneratoren für waagerechte Verkokungsöfen mittelsIt is therefore the task of the transverse regenerators for the stripping of vertically applied transverse regenerators make horizontal coking ovens with the help of lattice stones, where none are exposed horizontal surfaces are available and in which the exact alignment of the superimposed Stones formed flow spaces is secured, so that the vertical flow of the heat exchange to be subjected to gases is not disturbed. The structure of vertically loaded transverse regenerators for horizontal coking ovens by means of

quaderförmiger Gittersteine, deren Innenriiume mittels durchlaufender Querwände und parallel zu den Längswänden verlaufender Längsrippen in hintcreinanderliegende Gruppen parallel zur Längsrichtung der Steine verlaufender, senkrechter, langgestreckter Durchflußräume von im wesentlichen gleicher Breite aufgeteilt sind, erfolgt gemäß der Erfindung so, daß bei den mit den Außenwänden aufeinandergestellten, in ihrer Längserstreckung die Breite des Regenerators ausfüllenden Gittersteinen die Querwände und die Längsrippen gegenüber den äußeren Längswänden auf der Oberseite Vertiefungen und auf der Unterseite zu diesen formgleiche Ansätze aufweisen.cuboid lattice stones, whose inner riiume by means of continuous transverse walls and longitudinal ribs running parallel to the longitudinal walls in one behind the other Groups parallel to the longitudinal direction of the stones, vertical, elongated ones Flow spaces are divided by essentially the same width, takes place according to the invention so that in the case of those placed one on top of the other with the outer walls, the width of the regenerator in their longitudinal extension filling lattice stones the transverse walls and the longitudinal ribs opposite the outer longitudinal walls have indentations on the top and approaches of the same shape on the bottom.

Statt die Vertiefungen auf der Oberseite anzubringen, können diese auch auf der Unterseite der Steine vorgesehen sein; entsprechend befinden sich dann die Ansätze auf der Oberseite der Gittersteine.Instead of making the indentations on the top, these can also be provided on the underside of the stones; accordingly are then the Approaches on the top of the lattice stones.

Bei dieser Ausbildung sind die aufeinanderstellenden Gittersteine vor einer gegenseitigen Verschiebung in der Querrichtung der Steine geschützt, da die äußeren Längswände entweder oben oder unten die inneren Längsrippen überragen und im übrigen dicht aufeinanderstellen. Es besteht auch kein Anlaß eines Ausweichens der Gase in Längsrichtung des Regenerators, da die Steine den Regenerator in ganzer Breite ausfüllen. Man ist also von der Dichtigkeit der die Zellenteilung bewirkenden Zwischenwände weitgehend unabhängig. Die Gefahr der Staubabscheidung ist ausgeschaltet, da freiliegende waagerechte Flächen im Gitterwerk nicht vorhanden sind. Durch die feste Verzahnung, die durch die Vertiefungen bzw. Erhöhungen und Ansätze gegeben ist. ist das Gitterwerk auch weitgehend gesichert gegen Auswirkungen der Spannungen und Dehnungen, die im Mauerwerk der Regeneratorwände infolge der Temperaturänderungen und der sich daraus ergebenden Umwandlungen des Steinmaterials auftreten.In this training, the lattice stones placed one on top of the other are in front of a mutual displacement protected in the transverse direction of the stones, since the outer longitudinal walls either above or below the protrude over the inner longitudinal ribs and otherwise close together. There is also no reason for one Evasion of the gases in the longitudinal direction of the regenerator, as the stones the regenerator in whole Fill in width. One is therefore largely of the tightness of the partition walls effecting the cell division independent. The risk of dust separation is eliminated because the exposed horizontal There are no surfaces in the latticework. Due to the solid toothing created by the recesses or increases and approaches is given. the latticework is also largely secured against impact the stresses and strains in the masonry of the regenerator walls as a result of temperature changes and the resulting transformations of the stone material.

In der Zeichnung ist die beispielsweise Ausführungsform eines Regenerators mit der neuen Ausgitterung dargestellt, und zwar zeigtIn the drawing is the example embodiment of a regenerator with the new grating shown, namely shows

F i g. 1 einen waagerechten Schnitt durch eine einzelne Regeneratorzelle.F i g. 1 shows a horizontal section through a single regenerator cell.

F i g. 2 stellt in größerem Maßstab die Draufsicht eines einzelnen Gittersteines dar.F i g. 2 shows the plan view of a single lattice stone on a larger scale.

F i g. 3 ist ein senkrechter Schnitt entsprechend der Schnittlinie III-III von Fig. 2 durch einen solchen Gitterstein, bei dem auch ein Teil des darüberstehenden Steines dargestellt ist.F i g. 3 is a vertical section corresponding to the section line III-III of FIG. 2 through such a device Lattice stone in which part of the stone above is shown.

Fig.4 ist ein senkrechter Schnitt entsprechend der Schnittlinie IV-IV von F i g. 2.FIG. 4 is a vertical section according to the section line IV-IV of FIG. 2.

Mit 10 und 11 sind die Regeneratorlängswände bezeichnet, mit 12 und 13 die Querwände, durch welche die Regeneratoren in einzelne Zellen aufgeteilt sind, von denen eine in F i g. 1 dargestellt ist. Jede Zelle ist angefüllt mit senkrechten Reihen übereinanderstehender Gittersteine 14. Die senkrecht verlaufenden Durchflußräume von langgestrecktem Querschnitt, die innerhalb der Gittersteine durch die Längs- und Querwände gebildet werden, sind in drei Gruppen aufgeteilt und mit 20, 21 und 22 bezeichnet. Jede Gruppe umfaßt vier hintcreinanderliegende Durchflußräume. Die äußeren Längswände des Steines sind mit 17 und 18, die äußeren Querwände mit 26 und 27 bezeichnet. Die drei inneren Längsrippen bzw. Längswände sind mit 19, die inneren Querwände mit 23, 24 und 25 bezeichnet.With 10 and 11 the regenerator longitudinal walls are designated, with 12 and 13 the transverse walls through which the regenerators are divided into individual cells, one of which is shown in FIG. 1 is shown. Each cell is filled with vertical rows of stacked lattice stones 14. The vertical ones Flow spaces of elongated cross-section, which within the lattice stones by the Longitudinal and transverse walls are formed are divided into three groups and labeled 20, 21 and 22. Each group comprises four flow spaces lying one behind the other. The outer long walls of the stone are designated with 17 and 18, the outer transverse walls with 26 and 27. The three inner longitudinal ribs and longitudinal walls are designated by 19, the inner transverse walls by 23, 24 and 25.

An den äußeren Längswänden 17 und 18 befinden sich, ebenso wie an den vier Ecken der Steine, vorspringende Köpfe 28. Durch die zwischen den Köpfen zurückspringenden Teile der äußeren Wände des Steines werden beim Besetzen der Regeneratorzelle zusätzliche senkrechte Durchflußräume von langgestrecktem Querschnitt gebildet, die mit 29 bezeichnet sind.On the outer longitudinal walls 17 and 18, as well as on the four corners of the stones, protruding heads 28. By the recessed parts of the outer walls between the heads of the stone are additional vertical flow spaces of when occupying the regenerator cell formed elongated cross-section, which are designated by 29.

Die Ausbildung der einzelnen Steine gemäß der Erfindung hat das Ziel, die in F i g. 1 erkennbare Stellung der Durchflußräume über die ganze Höhe der Regeneratorzelle sicherzustellen und das Auftreten waagerechter, ein Ablagern von Staub ermöglichender Flächen auszuschließen.The formation of the individual stones according to the invention has the aim, the in F i g. 1 recognizable Ensure the position of the flow spaces over the entire height of the regenerator cell and the occurrence to exclude horizontal surfaces that allow dust to deposit.

Dies wird in der Weise erreicht, daß die inneren Querwände 23 bis 25 ebenso wie die äußeren Querwände 26 und 27 und ebenso die inneren Längswände 19 auf der Oberseite Ansätze 32 haben, denen auf der Unterseite im wesentlichen formgleiche Vertiefungen 31 entsprechen. Beim Aufeinanderstellen der Steine greifen die oberen Ansätze in die unteren Vertiefungen ein, wie dies in F i g. 3 und 4 erkennbar ist. Im senkrechten Querschnitt bilden die Vertiefungen, wie F i g. 4 erkennen läßt, hier praktisch Rinnen mit ebenem Boden und verhältnismäßig steil schrägansteigenden Seitenwänden. This is achieved in such a way that the inner transverse walls 23 to 25 as well as the outer transverse walls 26 and 27 and also the inner longitudinal walls 19 on the top have lugs 32, which on the underside, depressions 31 of essentially the same shape correspond. When standing on top of each other of the stones, the upper lugs engage in the lower depressions, as shown in FIG. 3 and 4 can be seen is. In the vertical cross-section, the depressions form, as shown in FIG. 4 shows, here practically gutters with a level floor and relatively steep sloping side walls.

Die Zeichnungen lassen erkennen, daß durch die quer zur Längsrichtung des Regenerators verlaufenden Vertiefungen und Ansätze ein nahezu gasdichter Abschluß in der Längsrichtung des Regenerators gegeben ist, wenn die beiden Längswände 17 und 18 übereinanderliegender Regeneratorsteine fest aufeinander stehen. Auf diese Weise ist auch allein durch die äußeren Längswände der Steine benachbarter Zellen ein nahezu gasdichter Abschluß gegeben. Es besteht daher die Möglichkeit, beim Aufbau des Regenerators auf die mit 12 und 13 bezeichneten Querwände zu verzichten. Der Aufbau dieser Querwände bereitet ohnehin Schwierigkeiten, weil er unabhängig von dem Aufbau der Längswände des Regenerators zu erfolgen hat und den Dehnungserscheinungen des Ofenmauerwerks bei der Ausführung dieser Querwände 12 und 13 Rechnung zu tragen ist. Es kann daher in Frage kommen, die Querwände 12 und 13 fortzulassen und nur an der Sohle des Regenerators und im Oberteil für einen gasdichten Abschluß benachbarter Zellen desselben Regenerators zu sorgen, und im übrigen den gasdichten Abschluß benachbarter Zellen durch die Längswände 17 bzw. 18 der seitlich aneinanderstoßenden Gittersteine zu bewirken.The drawings show that through the transverse to the longitudinal direction of the regenerator Wells and approaches given an almost gas-tight seal in the longitudinal direction of the regenerator is when the two longitudinal walls 17 and 18 superimposed regenerator stones firmly on one another stand. In this way, the stones are also adjacent through the outer longitudinal walls alone Cells are given an almost gas-tight seal. There is therefore the possibility of building the regenerator to do without the transverse walls marked 12 and 13. The structure of these transverse walls creates difficulties anyway because it is independent of the structure of the longitudinal walls of the regenerator has to take place and the expansion phenomena of the furnace masonry during the execution of these transverse walls 12 and 13 must be taken into account. It can therefore come into question the transverse walls 12 and 13 to be omitted and only on the sole of the regenerator and in the upper part for a gas-tight seal of adjacent ones To ensure cells of the same regenerator, and the rest of the gas-tight seal of neighboring To effect cells through the longitudinal walls 17 and 18 of the laterally abutting lattice stones.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Vertically loaded transverse regenerator for horizontal coking ovens, their grating consists of cuboid lattice stones placed on top of one another, the interiors of which by means of continuous transverse walls and longitudinal ribs running parallel to the longitudinal walls in one behind the other Groups running parallel to the longitudinal direction of the stones, vertical, elongated flow spaces of essentially equal width are divided, thereby characterized in that with the outer walls (17, 18) placed one on top of the other, in its longitudinal extent the width of the regenerator filling lattice stones (14) the transverse walls (23, 24, 26, 27) and the longitudinal ribs (19) opposite the outer longitudinal walls (17, 18) have indentations on the top and approaches of the same shape on the bottom.

2. Regenerator according to claim 1, characterized in that the depressions (31) on the Underside, the lugs (32) are provided on the top of the lattice stones (14).