DE2161980B2 - Waagerechter Verkokungsofen - Google Patents

Description

ser ist als an derjenigen Stelle, an der die Heizzugquerwand an die Läuferwand stößt bzw. in diese eingebunden ist. Diese Erscheinung nimmt, wie festgestellt wurde, mit abnehmender Läuferdicke und zunehmender Dicke der Binder zu. Sie führt im Extrem zu einer erheblichen Verlängerung der Garungszeit, die zu vermeiden die Erfindung anstrebt.

Neuere Erkenntnisse, von denen oben die Rede war, haben andererseits erwiesen, daß die auf das Mauerwerk ausgeübten Kräfte auch bezüglich der Stärke der Biader eine wesentliche Herabsetzung zulassen; ist diese aber möglich, so läßt sich auch die durch Herabsetzung der Läuferstärke bedingte Verkürzung der Garungszeit in ihrer Wirkung verstärken, indem bei etwa gleichbleibendem Heizzugmittenabstand der freie Querschnitt des Heizzuges wesentlich vergrößert und damit auch die Abschnitte der Kammerwand breiter werden, durch die ein unmittelbarer Wärmefluß von der im Heizzug brennenden Flamme her erfolgt.

Gemäß der Erfindung wird das Ziel, gegenüber bekannten Ofenbauarten von Verkokungsöfen bei gleichbleibender Heizzugtemperatur die Garungszeit erheblich herabzusetzen, dadurch verwirklicht, daß bei einer Dicke der Läufersteine unter 110 mm die Stärke der Binder einen Betrag von 100 mm nicht überschreitet. Bei einem verschiedene konstruktive Gegebenheiten berücksichtigenden Wandverband liegt die Dicke der Läufer zwischen 60 und 80 mm, die der Binder zwischen 70 und 90 mm.

Die Herabsetzung der Stärke der zum Aufbau der Heizwand benutzten Steine findet eine Grenze in den Gegebenheiten der Steinherstellung und den Dimensionen der Heizwand, insbesondere an den Werten, die bei den betreffenden öfen die Heizzug-Mittenentfernung und der Mittenabstand der Ofenkammern haben. Die heutzutage zum Aufbau der Heizwände von Verkokungsöfen benutzten Steine bestehen aus Rohstoffen, die in einem körnigen Zustand unter Zusatz nur geringer Mengen eines Bindemittels, nicht aber in einem teigigen Zustand verarbeitet werden. Wenn auch zuweilen sehr hohe Drücke bei der Formgebung der Steine in hydraulischen oder ähnlichen Pressen verwendet werden — Drücke über 500 kg/cm² — so ist ein verhältnismäßig schmaler und langer Preßling sehr empfindlich bei den Handhabungen, die für das nachfolgende Trocknen und Brennen der Steine notwendig sind Das Maß der Herabsetzung der Steindicke steht also im Zusammenhang mit der Länge des Steines.

Unter alleiniger Berücksichtigung festigkeitsmäßiger Überlegungen bestehen keine Bedenken, die Stärke der Läufer auf etwa 50 mm und die der Binder auf etwa 70 mm herabzusetzen.

Um einen möglichst unmittelbaren Wärmefluß zwischen der in den Heizzügen brennenden Flamme und der Kammerfüllung zu erreichen, kann man bei den die Heizzugquerwand bildenden Steinen die Dicke von einem in der Mitte des Heizzuges liegenden höheren Wert vor ihrem Eintritt in die Heizzuglängswand auf einen Wert von maximal 100 mm stetig oder stufenweise abnehmen lassen.

Bindersteine, deren Dicke vom mittleren Teil nach den Enden des Steines zu abnimmt, sind an sich bekannt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung hat diese Maßnahme jedoch die besondere Bedeutung, daß die obenerwähnte Differenz der Kammerwandtemperaturen «vgenüber der Mitte der Heizzugquerwand einerseits und gegenüber der Mitte eines angrenzenden Heizzuges andererseits bei dieser Gestaltung des Binders sich vermindert. Es können im übrigen auch größere, von den Kammerfüllungen der beiden einer Heizwand benachbarten Kammern ausgeübte Druckkräfte durch die Binder aufgenommen werden, ohne den guten Wärmefluß, der den wesentlichen Vorteil der Erfindung darstellt, zu beeinflussen. Eine solche Ausbildung der Bindersteine gestattet andererseits die vielfach übliche Unterbringung senkrechter Zuführungskanäle für die Verbrennungsmedien in den mittleren Teilen der Heizzugquerwand.

Die F i g. 1 bis 4 zeigen waagerechte Querschnitte

durch Heitwände und beziehen sich auf eine Bauweise, bei der für die Läufer eine Stärke zwischen 60 und 70 mm, für die Binder eine Stärke von 80 bis 90 mm vorgesehen ist. Die lichten Maße des Heizzuges liegen in der Querrichtung dann etwas unter

500 mm, in der Längsrichtung der Heizwände bei über 300 mm. Die Heizzugquerwände sind aus zwei aneinanderstoßenden Steinen aufgebaut dargestellt. Eine solche Bauweise ergibt sich schon zwingend durch die Verjüngung der Ofenkammer, die einer

Verbreiterung der Heizwand von der Ofenseite nach der Maschinenseite zu entspricht, und der man dadurch Rechnung trägt, daß man einen der beiden die Heizzugquerwand bildenden Steine in mehreren, um ein geringes Maß differenzierenden Längen fertigt und einbaut.

Bei der Heizwand nach F i g. 1 werden Läufersteine 10 verwendet, die zueinander spiegelbildlich eingebaut sind. Sie stoßen vor der Mitte einer Heizzugquerwand voreinander und sind auf der anderen

Seite mit einer senkrecht verlaufenden Nut und Feder in seitliche Ansätze 12 eines zur Binderwand gehörenden Steines 13 eingebunden, der zusammen mit einem weiteren Binder 14 jeweils die Heizzugquerwand bildet. Die Lage der Steine 13 und 14 wechselt von Querwand zu Querwand und von Lage zu Lage ab. An den waagerechten Auflageflächen sind sämtliche Steine mit Nut und Feder eingebunden. 17 und 18 bezeichnen diese Nut-Federverbindungen.

Die Besonderheit des Verbandes nach F i g. 2 besteht darin, daß die Querwände mit einer geringen Steinstärke aus den Längswänden austreten, nach der Mitte zu aber breiter sind. Es sind hier wieder spiegelbildlich zueinander eingebaute Läufersteine 20 vorgesehen, die bei 22 mit ihren Enden glatt anein-

anderstoßen, während sie auf der anderen Seite durch Nut und Feder mit Bindersteinen 23 verbunden sind, die in einigem Abstand von der Heizzugquerwand Schrägflächen 24 bilden und in ihren mit 25 bezeichneten Abschnitten eine erheblich größere Wandstärke haben. An die Steine 23 schließen sich ebenfalls mit Abschrägungen 24 ausgestattete kurze Binder 26 an, die satt an der gegenüberliegenden Heizzuglängswand anliegen. Mit 27 und 28 sind die auf den waagerechten Auflagern vorgesehenen Nuten und Federn bezeichnet. Durch die Einschnürung der Heizzugquerwände nach den Läufern zu ergibt sich ein besserer Wärmefluß zwischen der in den Heizzügen aufbrennenden Flamme und dem Brennstoffinhalt der Ofenkammer.

Bei dem Verband nach F i g. 3 stoßen wiederum die beiden Läufersteine 30 an einem Ende satt aneinander, während sie am anderen Ende an Bindersteinen 32 anliegen, die mit verjüngten Enden 31 in die

Heizzuglängswand einfassen. Kürzere Bindersteine 33 ergänzen die Steine 32 zu den Heizzugquerwänden. Die Steine 33 liegen an den Längswänden dort an, wo die Läufer 30 in der Fuge 34 aneinanderstoßen. Mit 37 und 38 sind die in den waagerechten Auflagerflächen vorgesehenen Nuten und Federn bezeichnet.

Bei dem Verband nach F i g. 4 haben sowohl die längeren Bindersteine 40 als auch die kürzeren Bindersteine 41 nur auf einer Seite an ihren in die Heizzuglängswand ragenden Enden seitliche Vorsprünge 42 bzw. 43. Sie stoßen mit Nut und Feder 44 aneinander. Die Läufersteine 45 sind der Form der seitlichen Ansätze 42 und 43 angepaßt und liegen mit Schrägflächen 46 an diesen an. Mit 47 und 48 ist die Nut- und Federverbindung angedeutet, mit der die einzelnen Steinlagen an den waagerechten Begrenzungsflächen ineinander eingebunden sind.

Beim Aufbau der Heizwand wird einer der beiden die Querwände bildenden Binder in verschiedenen Längen hergestellt, während die übrigen Steine das gleiche Längenmaß haben. Auf diese Weise läßt sich die Verbreiterung der Heizwand von der Ofenseite nach der Maschinenseite hin durchführen.

ίο Durch die Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß sich der bessere Wärmeübergang, den eine Herabsetzung der Dicke der Läufer ergibt, in stärkerem Maße auswirkt und damit eine erhebliche Verkürzung der Garungszeit bei gleichbleibender Heizzugtemperatur

möglich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

ι 2 fluß in den Ofenkaminern wesentlich verstärkt und Patentansprüche: am* d'ese Weise die Garungszeit verkürzt werden. Von einer Herabsetzung der Läuferstärke unter

1. Waagerechter Verkokungsofen mit in senk- 100 mm hat man jedoch nur in vereinzelten Fällen rechte Heizzüge aufgeteilten Heizwänden und 5 Gebrauch gemacht. Man hat z.B. bei einem deuteiner Dicke der Läufersteine unter 110mm, da- sehen Gaswerkofen lnit einer mittleren Kamrnerdurch gekennzeichnet, daß die Dicke breite von 336mm Heizwände benutzt, bei denen die der Bindersteine 100 mm nicht überschreitet. Läufer fast auf ganzer Höhe nur eine Stärke von

2. Waagerechter Verkokungsofen nach An- SO mm haben; bei diesem mit ZwilUagszügen ausgespruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer io statteten Ofen haben die durchlaufenden ebenso Dicke der Läufer zwischen 60 und 80 mm die wie die nicht durchlaufenden Binder eine Stärke von Dicke der Binder zwischen 70 und 90 mm be- 130 mm. Es handelt sich dabei um einen Otto-Unterträgt. brenner-Regenerat'v verkokungsofen.

3. Waagerechter Verkokungsofen nach An- Man hat bei einer im Ruhrgebiet von 40 Jahren erspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die 15 richteten Batterie waagerechter Verkokungsöfen die Heizzugquerwände durch Steine gebildet sind, Läuferstärke auf 90 mm bemessen, und zwar bei deren Dicke vor dem Eintritt in die Heizzug- einem Ofen mit einer mittleren Kammerbreite von längswand stetig oder stufenweise auf einen Wert 450 mm. Es ist damit gelungen, den Ofen mit Gavon maximal 100 mm abnimmt. rungszeiten von unter 12 Stunden im Dauerbetriebe

20 zu fahren. Die Binder haben bei diesem Ofen — es handelte sich ebenfalls um einen Zwillingszugofen

der Otto-Unterbrenner-Regenerativbauart — noch

etwa eire Stärke von 150 mm. In den meisten Fällen ist man jedoch unter eine Läuferstärke von etwa

Die Erfindung betrifft einen waagerechten Verko- 25 100 mm nicht heruntergegangen. Bezüglich der

kungsofen, der batterieweise angeordnet ist und bei Stärke der Binder ist man bei einem Betrag von

dem die Heizwände in senkrechte Heizzüge aufgeteilt 130 mm und mehr geblieben.

sind. Neuere Untersuchungen über die Druck-, Biegein den Heizzügen, die in der Regel am Fuße be- und Schubbeanspruchungen einer Koksofenwand, feuert werden, und zwar entweder mit einem sehr 30 die sowohl das Eigengewicht der Wände und der heizkräftigen Gase, das nicht vorgewärmt zu werden Decke als auch diejenigen Kräfte berücksichtigen, braucht, oder einem heizschwächeren Gase, das die auf das Verspannen des Mauerwerks mittels der ebenso wie die Verbrennungsluft zunächst einem re- Anker und Ankerständer sowie auf die Kammerfülgenerativen Wärmeaustausch mit den verbrannten lung, und zwar sowohl auf das Gewicht als auch die Gasen unterworfen wird, muß die für die Ausgarung 35 treibenden Eigenschaften der Kohle zurückzuführen der Kohle erforderliche Wärme bereitgestellt werden. sind, haben eine andere Auffassung über die Anfor-Sie wird durch die Heizzuglängswände, die aus den derungen ergeben, die bei der Konstruktion des sogenannten Läufern bestehen, an die Kohle übertra- Wandverbandes zu berücksichtigen sind. Es wurde gen. Die Aufteilung der Heizwände in Heizzüge er- erkannt, daß die Deckenlast nicht das einzige Mofolgt durch die aus den sogenannten Bindern beste- 40 ment ist, das man bei einer geeigneten Bemessung henden Heizzugquerwände. Bei Anwendung eines re- der Stärke der Binder zu berücksichtigen hat.
generativen Wärmeaustausches brennt gewöhnlich Die genannten Untersuchungen haben den Erfindie Flamme in der Hälfte der Heizzüge einer Batterie dem den Weg zu Erkenntnissen gewiesen, die auch aufwärts, während in der gleichen regenerativen die Frage betreffen, wie man den in neuerer Zeit wie-Halbperiode die verbrannten Gase in der anderen 45 der aufgetauchten Vorschlägen, durch Herabsetzung Hälfte der Heizzüge abwärts ziehen. der Läuferstärke die Garungszeit zu verkürzen, in Es liegt auf der Hand, daß die Wärmeübertragung einer Weise Rechnung tragen kann, die auch die zwischen den in den Heizzügen verbrannten Gasen jahrzehntelangen konstruktiven Erfahrungen beim und der Kohlefüllung der Ofenkammer um so besser Aufbau der Heizwand berücksichtigt,
ist, je dünner die Läufer sind. Auf der anderen Seite 50 In jüngerer Zeit wurde noch die Ansicht vertreten, bestanden und bestehen Bedenken, die Dicke der mit der Herabsetzung der Stärke der Läufer ginge Ii-Läufer zu weit herabzusetzen, weil der Mauerwerks- near auch die Garungszeit zurück. Diese Ansicht verband der Heizzüge verschiedenen Beanspruchun- trifft nur bedingt zu. Es wurde nämlich festgestellt, gen unterworfen ist. Man nahm früher an, daß bei daß die unmittelbar nach dem Entleeren der Öfen an der Feststellung der Belastbarkeit die Heizwand in 55 den Kammerwänden herrschende Temperatur besonerster Linie das Gewicht der Ofendecke und des dar- ders bei einer erheblichen Dicke der Binder und geauf verfahrbaren Füllwagens zu berücksichtigen ist. rade wenn die Läufer nur mäßig dick waren, durch-Man hat vor Jahrzehnten die Auffassung vertreten, aus nicht längs des ganzen Ofens den gleichen Wert daß man die Läufer von der Deckenlast bei einer aus hat. Vielmehr ist eine erhebliche Differenz der Kam-Zwillingszügen bestehenden Heizwand weitgehend 60 merwandtemperatur zwischen den senkrecht verlauentlasten kann, indem man als wesentliche tragende fenden Partien, die gegenüber der Mitte eines Heiz-Elemente die zwischen Paaren von Heizzügen liegen- zuges liegen, und denjenigen Partien, die gegenüber den durchlaufenden Binderwände entsprechend kräf- einer Heizzugquerwand liegen, festzustellen,
tig ausbildete und ihnen eine Dicke von 130 bis Entgegen der allgemein herrschenden Vorstellung 150 mm gab, während man die Stärke der nicht 65 über die Langsamkeit von Warmeausgleichsvorgändurchlaufenden Binder auf 60 bis 110 mm zu bemes- gen innerhalb des Ofenmauerwerks bedeutet dies, sen vorschlug. Den Läufern sollte dabei eine Stärke daß der Wärmefluß zwischen Heizzug und Ofenkamvon 65 bis 100 mm gegeben und damit der Wärme- mer in der Gegend der Heizzungmitte erheblich bes-