DE2500956A1

DE2500956A1 - Heizwand fuer einen koksofen

Info

Publication number: DE2500956A1
Application number: DE19752500956
Authority: DE
Inventors: Horst Fach
Original assignee: Didier Engineering GmbH
Current assignee: Didier Engineering GmbH
Priority date: 1974-02-06
Filing date: 1975-01-11
Publication date: 1975-08-14
Also published as: ES434458A1; JPS50114401A; ZA75581B; FR2259890A1; BE824973A

Description

VXR/P/Bnr/faä.

Didier Engineering GmbH 4300 Essen, Alfredstr· 28

Heiζwand für einen Koksofen.

Die Erfindung betrifft eine Heizwand für einen Koksofen, deren eine Wandfläche an eine Ofenkammer und deren andere Wandfläche an die dieser benachbarte Ofenkammer angrenzt, wobei in der Heizwand mehrere Heizzüge ausgebildet sind.

Bekannte Heizwände sind so aufgebaut, daß senkrecht zu den die Wandflächen der Ofenkammern bildenden Läufersteinreihen Bindersteinreihen angeordnet sind. Dadurch ergeben sich im Querschnitt rechteckige Heizzüge. Dieser Aufbau weist Nachteile auf, deren Einflüsse sich mit zunehmender Höhe der Ofenkammern bzw. der Heizwände verstärkt auswirken. Nachteilig ist vor allem die sich aus dem beschriebenen geometrischen Aufbau ergebende geringe Biegebelastbarkeit der bekanntgewordenen Heizwand. Weiterhin wirkt sich bei der bekannten Heizwand ungünstig aus, daß Jeder Heizzug gleichzeitig an die beiden benachbarten Ofenkammern Wärme abgibt und deshalb eine getrennte Steuerung der Beheizung benachbarter Ofenkammern, nicht durchführbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Heizwand vorzuschlagen, deren statische Belastbarkeit erhöht ist und die eine unabhängige Steuerung der Beheizung benachbarter Ofenkammern

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gestattet, wobei gleichzeitig der Wärmeübergang von dem Heizzug zu der Ofenkammer verbessert werden soll.

Erfindungsgemäß ist die genannte Aufgabe dadurch gelöst, daß jeder Heizzug eine zu einer Wandfläche parallele und an diese angrenzende Begrenzungsfläche aufweist, daß die anderen Begrenzungsflächen jedes Heizzugs zur anderen Wand— fläche hin zusammenlaufen und daß die Heizzüge mit ihrer zu einer Wandfläche parallelen Begrenzung3fläche abwechselnd an die eine und die andere Wandfläche angrenzen. Vorzugsweise weisen die Heizzüge jeweils einen dreieckförmigen Grundriß auf. Es sind aber auch fünfeck- oder sechseekförmige Grundrisse möglich, deren Wahl sich weitgehend nach den konstruktiven Gegebenheiten richtet· Es ergeben sich hierdurch zahlreiche Vorteile, die einerseits auf statischem und andererseits auf wärmetechnischem Gebiet liegen· Zum einen setzt diese Heizwand Biegespannungen, die durch die Ofenkammerfüllung auftreten, ein hohes Widerstandsmoment entgegen, da die die Wandflächen (Läufer) verbindenden Binder zickzackförmig verlaufen. Außerdem läßt sich die die Druckbelastung aufnehmende Querschnittsfläche der Heizwand vergrößern, ohne daß die Dicke der Heizwand selbst verändert werden müßte. Vorteilhaft sind die Binder dicker dimensioniert als die Läufer.

Die Heizzüge weisen eine Begrenzungsfläche auf, über die im wesentlichen nur die angrenzende Ofenkammer beheizt wird. Hierdurch lassen sich die Ofenkammern unabhängig voneinander beheizen. Weiterhin ist vorteilhaft, daß die Wärmeabstrahlung der V-förmig aufeinander zulaufenden Binder auf die Ofenkammer gerichtet ist, wobei als zusätzlicher Vorteil die Strahlungs-

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bereiche aus den Heizzügen in den Ofenkammern sich im Bereich der Binder-köpfe überlappen, so daß die Bildung von Wärmeschatten in diesen Binderkopfbereichen weitgehend unterbunden werden.

Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß infolge der großen tragenden Querschnittsfläche auch die Anschlußmöglichkeiten von Ofendecke und Ofensohle verbessert sind, wodurch sich eine Erhöhung der Dichtigkeit erreichen läßt. Darüber hinaus sind in einer Heizzugteilung statt bisher ein Heizzug zwei Heizzüge angeordnet und schließlich sind die Möglichkeiten zur Anpassung der Heizwand an die jeweiligen Bedürfnisse weitgehend verbessert worden.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung sind bei der Heizwand angrenzend an die Läufer Bindersteine bzw. Binderkopfsteine vorgesehen, an denen im Winkel zueinander verlaufende Anschlagseiten für weitere Bindersteine ausgebildet sind. Die Anschlagseiten der übereinanderliegenden Steine der Binder sind versetzt zueinander angeordnet; hierdurch wird erreicht, daß sie im Verband liegen.

Um einen Verband mit den beiden Läufersteinreihen zu erhalten, greifen vorzugsweise die den Läufern benachbarten Bindersteine bzw. die Binderkopfsteine wenigstens teilweise in die Läufersteinreihen ein.

Die in einer Heizwand angeordneten Heizzüge sind über Rauchgasübertritte miteinander verbunden. Die Verbindung erfolgt je nach der gewünschten Beheizungsart. Es ist jedoch auch möglich, die Rauchgasübertritte über die Kammern hinweg zu benachbarten Heizwänden zu führen.

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Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Abänderungsmöglichkeiten beschrieben. In der Zeichnung zeigen: .

Pig. I einen Schnitt einer Heizwand eines Koksofens längs der Linie I-I nach Fig. 3»

Fig. 2 einen Schnitt entsprechend Fig. 1 mit anderer Ausbildung der Heizzüge,

Fig. 3 einen Schnitt durch einen Heizzug längs der Linie HI-III nach Fig. 1,

Fig. 4 die Darstellung einer Heizwandlage in Aufsicht, Fig. 5 ein weiteres AusfUhrungsbeispiel der Heizwandlage,

Fig. 6 ein Beheizungsschema mit Stark- und Schwachgasbeheizung,

Fig. 7 ein Beheizungsschema für einen halbgeteilten Verbund-Koksofen und

Fig. 8 ein weiteres Beheizungsschema.

Eine Heizwand 1 liegt zwischen zwei Ofenkammern 2 und 3 einer Koksofenbatterie. An den Stirnseiten sind die Ofenkammern 2 und mit Türstopfen 4 abgeschlossen. An die Ofenkammer 2 grenzt die Wandfläche 5 und an die Ofenkammer 3 die Wandfläche 6 der Heizwand 1 ·

In der Heizwand 1 sind mehrere Heizzüge 7 und 8 vorgesehen. Die Heizzüge in Fig. 1 haben im Grundriß die Form eines spitzwinkligen, gleichschenkligen Dreiecks. Die Heizzüge 7 und 8 weisen Begrenzungsflächen 9, 10 und 11 auf. Die die Basis des

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Dreiecks bildende Begrenzungsfläche 9 der Heizzüge 7 grenzt an die Wandfläche 5 an. Die Begrenzungsfläche 9 der Heizzüge grenzt an die Wandfläche 6. Die Begrenzungsflächen 9 liegen parallel zu den Wandflächen 5 bzw. 6. Die beiden anderen Begrenzungsflächen 10 und 11 laufen spitzwinklig zu. Sie bilden die Schenkel des genannten Dreiecks. Die Wandteile zwischen den Wandflächen 5 bzw. 6 und den Begrenzungsflächen 9 der Heizzüge 7 und 8 sind von Läufersteinreihen 12 und 13 gebildet· Zwischen den Läufersteinreihen 12 und 13 und den Begrenzungsflächen 10 und 11 verlaufen die Binder 14. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die Binder 14 im Querschnitt stärker als die Läufer 12 und 13·

In Fig. 2 sind Heizzüge 7 und 8 dargestellt, bei denen die Begrenzungsflächen 10 und 11 abschnittsweise aufeinander zulaufen. Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführung sind die Binder 14 stärker als bei Fig. 1·

Im Vertikalschnitt nach Fig. 3 ist die die Ofenkammern 2 und 3 unten begrenzende Ofensohle 16 und die die Ofenkammern 2 und 3 oben begrenzende Ofendecke 17 dargestellt. Am Boden der Heizzüge sind Düsensteine 18 mit Düsen 19 angeordnet. Die Düsen 19 der Heizzüge 7 und 8 liegen vorzugsweise auf einer Linie (vgl. Fig. 1)_f können aber auch versetzt zueinander angeordnet sein. Weiterhin münden in die Heizzüge Gas- und Luftzuführungen 20, 21. Im spitzen Winkel der Heizzüge liegt ein zusätzlicher Luftschacht 22. Dieser Luftschacht ist für eine Stufenbeheizung mittels einer Wandung 23 nach oben gezogen. Die Wandung kann zur Luftabgabe in Zwischenbereichen unterbrochen sein.

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Oben mündet der Heizzug 8 in einen Rauchgasübertritt 24» der Heizzug 7 mündet in einen Rauchgasübertritt 25.

In den Pig. 4 und 5 ist der Aufbau der Binder- und der Läufersteinreihen im einzelnen dargestellt. Es sind Binder— steine 26 und Binderkopfsteine 27* oder nur Binderkopfsteine 27 in mehreren Lagen angeordnet. Diese Lagen sind so gegeneinander versetzt, daß die Bindersteine 26 und die Binderkopfsteine 27' bzw. nur die Binderkopfsteine 27 übereinander zu liegen kommen.

In Fig. 4 weisen die Binderkopfsteine 27 im Winkel zueinander verlaufende Anschlagseiten 28 und 29 auf. Zwischen den Anschlag— seiten 28 und 29 zweier sich gegenüberliegender Binderkopfsteine 27 liegt jeweils ein weiterer Binderstein 30, 31· In jeder Wandlage liegen die gleichen Binderkopfsteine 27 jeweils in der gleichen Läufersteinreihe 12 bzw. 13·

In Pig. 5 weisen die Bindersteine 26 im Winkel zueinander verlaufende Anschlagseiten 28 und 29 auf, nicht aber die Binderkopfsteine 27*, die nur eine ebene Anschlagseite 28* haben. Hier sind die im Winkel zueinander verlaufenden aneinandergrenzenden Anschlagseiten 32 und 33 an den Bindersteinen 30* bzw. 31* vorgesehen. Die Bindersteine 26 und die Binderkopfsteine 27* liegen hier abwechselnd in jeder der Läufersteinreihen 12 bzw. 13·

Die Anschlagseiten der in den einzelnen Lagen senkrecht übereinanderliegenden Steine sind gegeneinander versetzt, so daß insgesamt die Binder im Verband aufgebaut sind. Durch das Eingreifen der Steine 26 und 27 (27*) in die Läufersteinreihen 12 bzw. 13 ist gleichzeitig der Verband mit den Läufersteinreihen sichergestellt.

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Die Steine 26, 27 (27^f), 30 (3O^f) und 31 (31^f) weisen an ihrer Oberseite Nut und Feder auf, so daß sie unverrückbar übereinanderliegen.

In den Pig. 6, 7 und 8 sind verschiedene Möglichkeiten der Beheizung der beschriebenen Heizzüge dargestellt. In Fig. 6 sind die Heizzüge 7 bzw. 8 im Zwillingssystem beheizt, d.h. in jeweils der Hälfte der Heizzüge 7 bzw. 8 findet die Verbrennung statt. Die Abgase werden durch den Rauchgasüber— tritt 25 bzw. 24 in den benachbarten Heizzug 7 bzw. 8 geleitet und strömen dort nach unten. Die Ofenkammer 2 ist schwachgasbeheizt. Hierfür strömt aus den strichliert dargestellten Regeneratoren G Gas durch die Gaszuführung 20 und aus den Regeneratoren I Luft durch die Luftzuführung 21 in den Heizzug ein. Durch die Zuführung 20 und 21 des benachbarten Heizzugs wird das Abgas in die Abgasregeneratoren A zurückgeleitet.

Die Ofenkammer 3 in Fig. 6 ist starkgasbeheizt, d.h. durch beide Zuführungen 20 und 21 wird Luft in die Heizzüge 7 bzw. geleitet; das Starkgas wird durch die Düse 19 eingeführt.

Nach einer gewissen Zeit wird die Strömungsrichtung umgekehrt, so daß in den Heizzügen, in denen bisher die Verbrennung stattfand, die Abgase abgeführt werden.

In Fig. 7 ist ein halbgeteilter Verbundofen dargestellt.

In Fig. 8 ist ein weiteres Beheizungsschema gezeigt. Hier führen innerhalb derselben Heizwand die Rauchgasübertritte von einem Heizzug 7 zum benachbarten Heizzug 8 oder umgekehrt.

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Die Beheizungsschemata gemäß den Pig. 6 und 7 sind für die programmierte Beheizung, bei welcher nebeneinanderliegende Ofenkammern unterschiedlich stark beheizt werden sollen, besonders gut geeignet, da die an eine Ofenkammer angrenzenden Heizzüge ihre Wärme im wesentlichen auf diese eine Ofenkammer hin abstrahlen und nicht zweiseitig auch auf die andere benachbarte.

Ersichtlich läßt sich die beschriebene Heizwand in vielen unterschiedlichen Ausgestaltungen verwirklichen· So lassen sich die lichten Querschnitte nach den jeweiligen Verbrennungsbedingungen variieren, ohne daß die Wandfestigkeit verringert wird. Weiterhin kann die Querschnittsform der Heizzüge weitgehend variiert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims

- 9 Patentansprüche s

1· Heizwand für einen Koksofen, deren eine Wandfläche an eine Ofenkammer und deren andere Wandflache an die dieser benachbarte Ofenkammer angrenzt, wobei in der Heizwand mehrere Heizzüge ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Heizzug (7» 8) eine zu einer Wandfläche (5, 6) parallele und an diese angrenzende Begrenzungsfläche (9) aufweist, daß die anderen Begrenzungsflächen (10, 11) jedes Heizzugs zur anderen Wandfläche (6, 5) hin zusammenlaufen und daß die Heizzüge mit ihrer zu einer Wandfläche (5, 6) parallelen Begrenzungsfläche (9) abwechselnd an die eine und die andere Wandfläche (5, 6) angrenzen.

2· Heizwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzüge (7, 8) dreieckförmigen Grundriß aufweisen·

3· Heizwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da,ß die Heizzüge (7, 8) sechseckförmigen Grundriß aufweisen.

4· Heizwand nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dreieckförmige Grundriß spitzwinklig ist·

5· Heizwand nach den Ansprüchen 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der dreieckförmige Grundriß gleichschenklig ist.

6· Heizwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Düse (19) in dem der Begrenzungsfläche (9) der Heizzüge (7, 8) gegenüberliegenden Winkelbereich liegt·

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7. Heizwand nach. Anspruch β, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (19) der Heizzüge ( 7 bzw. 8) auf einer zur Wandfläche (5_f 6) parallelen Linie oder symmetrisch versetzt zur Mittellinie der Heizwand liegen,

8. Heizwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem der Begrenzungsflache (9) gegenüberliegenden Winkel ein Luftschacht (22) vorgesehen ist·

9· Heizwand nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftschacht (22) im Heizzug (7, 8) über die Ofensohle (16) nach oben verlängert i3t.

10· Heizwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß jeweils benachbarte Heizzüge (7) bzw. jeweils benachbarte Heizzüge (8) mittels Rauchgasübertritte (25 bzw. 24) verbunden sind.

11. Heizwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nebeneinanderliegende Heiazüge (7, 8) mittels Rauchgasübertritte (25*) verbunden sind.

12. Heizwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Bindersteine (26) vorgesehen sind, an denen im Winkel zueinander verlaufende Anschlagseiten (28, 29) für weitere Bindersteine (30», 34) ausgebildet sind.

13· Heizwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Binderkopfsteine (27) vorgesehen sind, an denen im Winkel zueinanderverlaufende Anschlagseiten
(28, 29) für weitere Bindersteine (30, 31) ausgebildet sind.

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14· Heizwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Binderkopfsteine (27*) mit einer Anschlagseite (28^f) für einen weiteren Binderstein (30*) vorgesehen sind.

15· Heizwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei aneinandergrenzenden Bindersteinen (30^f, 31*) im Winkel zueinander verlaufende Anschlagseiten (32, 33) vorgesehen sind.

16· Heizwand nach den Ansprüchen 12 bis 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Bindersteine (26) und die Binderkopfsteine (27, 27») im Verband mit Läufersteinreihen (12, 13) stehen und daß zwischen den Binderkopfsteinen (27) bzw. (27*) die weiteren Bindersteine (30, 31) bzw. (30·, 31·) und zwischen den Binderkopfsteinen (27*) und den Binder— steinen (26) die weiteren Bindersteine (30*) und zwischen den Bindersteinen (26) die weiteren Bindersteine (34) liegen.

17· Heizwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzüge (7, 8) zur wahlweisen Schwachgas- oder Starkgasbeheizung ausgebildet sind.

18. Heizwand nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzüge (7, 8) programmiert beheizt sind.

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