DE2523640C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Teilerneuerung von Heuwänden einer Koksofenbatterie, bei dem an dem Mauerwerk jedes der stehenbleibenden Wandteile und an der dem neuen Mauerwerk zugekehrten Seite eine über sämtliche Mauerwerkslagen durchgehende, glatte Stoßfläche ausgebildet wird, welche sich in jeder Mauerwerkslage auf einem Binder ' befindet, der die anschließenden Läufersteine des stehenbleibenden Mauerwerkes abstützt und eine Seite einer vertikalen Dehnfuge begrenzt, worauf das neue Mauerwerk unter Bildung einer Dehnfuge mit einem vor Baubeginn festgelegten Leerraum zur Aufnahme der Dehnung des neuen Mauerwerkes bei dessen Aufheizung aufgeführt und angeschlossen wird.

Die Teilerneuerung von Heizwänden von Koksofenbatterien, insbesondere Batterien mit Horizontalkammern hat den Zweck, bei längerem Betrieb auftretende Schäden zu beseitigen, die man bislang nicht reparieren konnte und die deshalb schließlich dazu führten, daß die betreffende Batterie stillgelegt oder abgebrochen werden mußte. Erfolgreiche Reparaturen dieser Art ermöglichen es dagegen, die Betriebszeiten der Koksofenbatterien zu verlängern und dadurch bei wachsendem Koksbedarf ältere Batterien einsatzfähig zu halten und so den Neubau von Koksöfen auf da» unbedingt erforderliche Maß zu reduzieren.

Bekanntlich w^deni aus Kostengründen in den Koksöfen Mauejstejne benutzt welch? eine verhältnismäßig großi! W|r;iped#nurtK aufweisen/ Unter den in den Öfen aufblenden Betriebstemperaturen beträgt die Dehnung der normalen Silikasteine üblicherweise etwa 1,2 bis 1,5%.

- '.':. Die Wärmedehnung des Mauerwerkes läßt sich auf

- "^verschiedene Weise konstruktiv berücksichtigen, Insbesondere werden horizontale Dehnungen von Federn ίο aufgenommen, die an Ankerständern vor den Köpfen ■'" äer Hetzwände angeordnet sind, liji^Ei.gibtiijber auch Werkstoffe für Mauersteine, die «Sififer äenSnVmalen Betriebstemperaturen der Koks-M Öfen keine oder nur eine geringe Wärmedehnung 'ii$aufweisen. Diese Werkstoffe sind jedoch im allgemeinen c- izu teuer, so daß man aus ihnen das normale Mauerwerk .ν fäe'r■ öfen in,der Regel nicht herstellen kann. "* ϊί Die Reparatur des Kflauerwerkßs der Wände erfor-, /lüeit deswegen, daß das stehenbleibende Mauerwerk auf 2ö einer relativ hohen Temperatur, beispielsweise zwisehen 800° C und 100° C gehalten wird, weil dadurch einem bei zu starker Abkühlung auftretenden Schrumpfen des Mauerwerkes vorgebeugt wird, das mit weiteren Zerstörungen verbunden wäre. Andererseits muß das *5 Mauerwerk des zu erneuernden Teilstückes so angeschlossen werden, daß die bei seiner späteren Aufheizung auftretenden Längenänderungen nicht zu Schäden führen. Dazu eignen sich vor allem Dehnfugen. Sie lassen sich beispielsweise aus Mörteln herstellen, die erst unter den Betriebstemperaturen der Ofenbatterie erhärten, oder sie werden mit Holzeinlagen verwirklicht, welche bei Aufheizung des Ofenmauerwerkes herausbrennen und dadurch den erwünschten, zusätzli-' chen Raum ergeben.

Bei solchen Reparaturen muß schließlich berücksichtigt werden, daß die auftretenden Schäden sich in ihren Einzelheiten mitunter stark voneinander unterscheiden. Am häufigsten sind Schäden an den Köpfen der Kammerscheidewände, weil an diesen Stellen im Betrieb der Batterie die größten Temperaturunterschiede beim Ausdrücken des Kokses und die stärksten Temperaturgefälle auftreten. Es kommt jedoch auch vor, daß zwischen den Köpfen Teilstücke des Mauerwerkes beschädigt werden. Dabei kann es vorkommen, daß die gesamte Kammerscheidewand auf einer Teillänge zwischen den Ofenköpfen einfällt Es kommt jedoch auch vor, daß ein Schaden rechtzeitig entdeckt und festgestellt wird. Dann kann es sein, daß nur eine Wand eines oder mehrerer Heizzüge beschädigt ist, die gegenüberliegende Wand aber noch steht In allen Fällen ist es wesentlich, so wenig wie möglich von dem noch vorhandenen und unbeschädigten Mauerwerk abzubrechen, weil die Reparaturarbeiten stets schwierig und gefahrvoll sind.

Es ist bereits ein Verfahren zur Teilerneuerung von Heizwänden einer Horizontaikammer-Kotcoienbaittrie bekannt (DT-AS 2122 729). Dieses bekannte Verfahren gestattet die Teilerneuerung der gesamten Kammerscheidewand an den Köpfen der Batterie oder" 6b; auf Teilstücken zwischen den Ofenköpfen. Hierbei werden nach Herstellung der notwendigen Isolation für den Arbeitsraum und dem darauf folgenden Abbruch des beschädigten Mauerwerkes an dem stehenbleibenden Mauerwerk AnschluÖteile in Form durchgehender glatter Flächen hergestellt. Diese Flächen werden aus dem stehenbleibenden Mauerwerk herausgearbeitet Das stehengebliebene Mauerwerk begrenzt deshalb an einer Seite eine seitliche Dehnfuge, deren andere Seite

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von dem Mauerwerk des zu erneuernden Teilstückes gebildet wird.

Bei dem bekannten Verfahren ist das Herausarbeiten Jer durchgehend glatten Fläche, die die Dehnfuge an einer Seite begrenzen, eine schwierige Arbeit weil sie mit dem unter hoher Temperatur gehaltenen, vorhandenen Mauerwerk durchgeführt werden muß und die Bearbeitung aller Steine des stehenbleibenden Mauerwerkes voraussetzt,

ι Es kommt deswegen häufig zu erneuten, unerwünschten Ausbrüchen aus diesem Maue, werk und zu starken Abkühlungen. Dadurch entstehen Mauerwdrksabrisse und starke Undichtigkeiten, Außerdem ist die Standsicherheit des stehenbleibenden Mauerwerks an diesen Stellen häufig start: beeinträchtigt und reicht vor und nach dem Auffuhren des Mauerwerkes des zu erneuernden Teilstückes nicht aus.

Bin bekanntes Verfahren zur Erneuerung von

mehreren nebeneinanderliegenden oder sämtlichen

__r Heizwänden einer Horizontalkammer-KoKsofenbatte-

V,ne (DT-AS 21 24618) eignet sich nicht zur Teilerneue-

rung von Heizwänden einer Koksofenbatterie. Bei diesem Verfahren ist es vielmehr erforderlich, jeweils ganze Wände abzubrechen und neu aufzuführen.

Allerdings ist es bekannt, ganze Heizwände von Koksöfen aus einer formbaren Masse herzustellen, welche feuerfest ist. Dieses Verfahren wird angewandt, um die Fugen zwischen den Mauersteinen zu vermeiden, weil sie in den Fugen leicht Undichtigkeiten bilden können. Bei dem bekannten Verfahren besteht deswegen die formbare Masse aus einem Werkstoff, der die .,Eigenschaften der Mauersteine aufweist, also aus dem eingangs beschriebenen bekannten Silikamaterial mit 'üblich' weise 1,2 bis 1,5% Dehnung. Deswegen ist , dieses Verfahren nicht ohne weiteres auf die Teilerneuerung von Heizwänden einer Koksofenbatterie anwendbar.

Der Erfindung iiegt die Aufgabe zugrunde, die mit der Herstellung eines zur Vermeidung der oben wiedergegebenen Nachteile und Schwierigkeiten dienenden Übergangsteiles, der sich zwischen dem neuen und dem stehenbleibenden Mauerwerk befindet, verbundenen Arbeiten zu verkürzen und zu vereinfachen, sowie die ; Voraussetzungen dafür zu schaffen, daß der Übergangs- - steil eine grundsätzlich beliebige, aber stets ausreichende [Bemessung erhalten kann.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß nach Entfernung von noch ganz oder teilweise vorhandenen Bindersteinen an das stehenbleibende Mauerwerk ein aus feuerfesten, jedoch keine oder nur eine geringe Wärmedehnung unter den Betriebstemperaturen der Kokerei aufweisendem Beton bestehender Übergangsteil anbetoniert wird, der einen Binder bildet, welcher für die Rückseiten der Läufersteine des stehenbleibenden neuen Mauerwerkes verbreiterte Abstützflächen aufweist und an seiner, dem neuen Mauerwerk zugewandten Kante eine glatte Stoßfläche für die Dehnfuge aufweist, und daß nach Erhärten des Betons das neie Mauerwerk an die Übergangsteile angearbeitet ΦΛ.

Dadurch, daß man den feuerfesten, jedoch keine oder nur eine geringe Wärmedehnung unter den Betriebstemperaturen der Kokerei aufweisendem Beton als formbare Masse einsetzt, kann man einerseits die Zeit verkürzen, die zur Eindringung des Übergangsteiles benötigt wird. Andererseits lassen sich mit einer solchen formbaren Masse nicht nur die Einsprünge und Vorsprünge des Übergangsteiles an dem stehenbleiben

den Mauerwerk, sondern auch die glatten durchgehenden Flachen in einem Arbeitsgang herstellen, indem man mehrere pder alle Lagen des Übergangsteiles einzeln odsr gleichzeitig herstellt. , Die Breite und Stärke des Übergangsteiles spielt daher grundsätzlich keine Rolle und kann im Einzelfall entsprechend gewählt werden.

Gemäß einem noch nicht zum Stande der Technik gehörigen Verfahren zur Teilerneuerung von Heizwänden einer Koksofenbatterie (Patentanmeldung P 25 12013,2) wurde allerdings vorgeschlagen, an das Mauerwerk jedes der stehenbleibenden Wandteile den Übergangsteil anzuarbeiten. Bei diesem Verfahren benutzt man jedoch zur Errichtung jedes Übergangsteiles Übergangsbindersteine, die aus dem Werkstoff bestehen, welcher keine oder nur eine geringe Wärmeausdehnung unter den Betriebstemperaturen der Kokerei zeigt Hierdurch werden die Arbeiten, die an dem unter den erwähnten höhen Temperaturen gehaltenen, stehenbleibenden Mauerwerk durchzuführen sind, zwar darauf reduziert, an dessem Ende noch ganz oder teilweise vorhandene Bindersteine zu entfernen. Das kann unter relativ erträglichen Arbeitsbedingungen bespielsweise mit Hilfe von langen Stangen erfolgen, mit denen man diese Steine des Mauerwerkes herausstößt. Die Bindersteine des Übergangsteiles schließen sich an das stehenbleibende Mauerwerk auch unmittelbar an. Sie geben diesem eine ausreichende Abstützung. Dadurch wird die erforderliche Standsicherheit des stehenbleibenden Wandteiles erzielt, welche die gefahrlose Aufführung des neuen Mauerwerkes ermöglicht. Nach Fertigstellung der Reparatur kann die Wiederaufheizung der reparierten Wände erfolgen, ohne daß neue Risse und andere

35' Beschädigungen an dem stehenbleibenden Mauerwerk und dem Übergangsteil auftreten. , Andererseits ist das Aufführen des Übergangsteiles 'mit den bezeichneten, besonderen Bindersteinen eine relativ langwierige Arbeis, die in unmittelbarer Nähe der heißen Wandteile durchgeführt werden muß. Außerdem müssen diese Bindersteine auf ein noch ■handhabbares Gewicht reduziert werden, so daß die Abmessungen des Übergangsteiles begrenzt sind.

Gemäß einem anderen, noch nicht zum Stande der Technik gehörigen Vorschlag (DT-OS 24 16 948) ist es bekannt, zur Teilerneuerung von Heizwänden einer Koksofenbatterie relativ große Einzelelemente für das neue Mauerwerk zu verwenden, deren vertikale Stoßstellen sich .vom Heizgaskanal zu Heizgaskanal bzw. von Außenfläche zu Außenfläche durch jeweils einen Quersteg unter Ersatz der Bindersteine zu erstrecken. Hierdurch soll eine Koksofenkammerwand geschaffen werden, bei der die Reparaturanfälligkeit stark vermindert ist und die großen teils maschinell innerhalb kurzer Zeit aufgebaut v/erden kann. Man verspricht sich dadurch eine Senkung der Investitionskosten bei der Erstellung und bei der Reparatur der Wände. Daraus ergeben sich aber nicht die Vorteile eines Übergangsteiles, wie sie oben beschrieben worden sind und auch nicht die Vorteile der-Verwendung eines Werkstoffes, der keine oder nur geringe Wärmedehnungen unter den Betriebstemperaturen der Kokerei aufweist und zum Anbelonieren des Übergangsteiles verwendet wird. Schließlich enthält der vorbekannte Vorschlag keine Hinweise darauf, wie man das stehenbleibende Mauerwerk zuverlässig abstützen kann. Vorzugsweise wird bei der Durchführung des

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erfindungsgemäßen Verfahrens der Beton nach Errichten einer Schalung an das stehenbleibende Mauerwerk angegossen, angestampft oder.angespritzt Die Schalung ist dabei so ausgebildet, daß sich keine Fuge auf der Breite und/oder der Dicke des Mauerwerkes ergibt. Hierdurch wird eine weitere Ursache für nachträglich auftretende Undichtigkeiten oder Beschädigungen am stehenbleibenden Mauerwerk bzw. am Übergangsteil ausgeschaltet. ·■;

f Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemä- ιοί Ben Verfahrens wird der Übergangsteil über die Höhe der Wandlagen- oder -abschnittsweise unterteilt anbetoniert.

Zum besseren Verständnis wird die Erfindung nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 in Draufsicht und im Horizontalschnitt den Übergangsteil und das daran anschließende Mauerwerk des abgebrochen wiedergegebenen stehenbleibenden und des neu aufgeführten Wandungsteiles,

Fig.2 in Seitenansicht die Erneuerung eines Ofenkopfes, dessen Einzelheiten jedoch nicht wiedergegeben sind und

F i g. 3 in der F i g. 2 entsprechender Darstellung die Erneuerung eines Mittelstückes einer Heizwand.

Das stehenbleibende und unter erhöhter Temperatur gehaltene Mauerwerk eines unbeschädigten Wandteiles ist in Fig. 1 mit 1 bezeichnet Das Mauerwerk besteht aus aneinander anschließenden Läufersteinen 2 bzw. 3 und 4 bzw. 5a, sowie Bindersteinen 5 bzw. 6. Die Anordnung der Binderstsine 5 bzw. 6 ist so getroffen, daß der Binderstein 6 mit einem Binderkopf 7 abwechselnd zwischen den Läufern 2 und 3 bzw. 4 und 5s angeordnet ist Entsprechend wechselt die Anordnung des Bindersteines 5, der an seiner mit 8 bezeichneten Stirnseite je eine Fläche 9 bzw. 10 zur Abstützung der Rückseiten der Läufersteine 2, 3 aufweist.

Die Binder 5 und 6 begrenzen im übrigen Heizzüge 11 bzw. 12, die in dem Mauerwerk ausgespart sind.

Zur Vorbereitung der Reparatur sind an den freien Enden der Laufet steine 2 und 4 etwa noch vorhandene Bindersteine 5 oder 6 bzw. Teile solcher Steine entfernt worden. Hierauf wurde eine Schalung errichtet, die nicht dargestellt ist, weil die Figuren den Zustand nach Durchführung der Reparatur vor dem Aufheizen wiedergeben. Die Schalung bildet den Formraum für einen allgemein mit 13 bezeichneten Übergangsteil.

Der Übergangsteil ist als Binder ohne Fuge ausgeführt. Er hat zwei unterschiedlich breite Köpfe 14 und 15, deren Stirnseiten 16 bzw. 17 miteinander !fluchten. Da die Binderkopfe 14 und 15 die gleiche Breite aufweisen, springt die der Fläche 17 gegenüberliegende Fläche 18 des schmaleren Binderkopfes 15 "gegenüber der der Fläche 16 gegenüberliegenden Fläche 19 des breiteren Binderkopfes 14 in Richtung auf die Stirnfläche des Übergangsteiles 13 vor.
'; Am Übergangsteil 13 sind ferner für jede Läuferwand 2 bzw. 4 Abstützflächen 20 bzw. 21 vorgesehen, welche in ihnen zugeordneten Teilen der Rückseiten 22 bzw, 23 {der freigelegten Bindersteine 2 bzw. 4 des stehenbleibenden Mauerwerkes 1 anliegen und diese unterstützen.

Die Schalung ist so ausgebildet, daß die Flächen 19 'und 20 sowie 21 und 18 in der Schalung freiliegen, so daß ein Beton, der aus einem Werkstoff besteht, der eine oder nur eine geringe Wärmeausdehnung unter den Betriebstemperaturen der Kokerei aufweist, unmittelbar an die betreffenden Teilflächen der Bindersteine 2 und 4 angegossen werden kann. Dagegen sind die Flächen 16 und 17 und die sich an diese anschließenden Stützflächen 24 bzw. 25 abgeschaltet. .· ' '

Die Flächen 16 und 24 bzw. 17 und 25 begrenzen die beiden Teile 31 und 32 einer DehnfugföÖ (F;i g^t'Die jTeile 31 und 32 der Dehnfuge 33iyiwden4andereirseits < Von den anschließenden Läuferstdnen^2Fuml Feldes '. neuen Mauerwerkes 29 begrenzt. Die I|äiuferrtä5inei27 gind 28 entsprechen den Läufersteihep2|und>4?des stehenbleibenden Mauerwerkes.* Ebenso entsprechen die Bindersteine 34 und 35 sowie die daran anschließenden Läufersteine 36 bzw. 37 den betreffenden Steinen 5 und 6 bzw. 3 und 5a des stehengebliebenen Mauerwerkes 1.

Entsprechend der Ausfluchtung der Stirnflächen 16 und 17 ergibt sich eine über alle Lagen des Mauerwerkes durchgehende glatte Dehnfuge 33. Die Lagen sind mit 40 bis 49 in Fig.2 bezeichnet Der fugenlose Übergangsteil 13 hat andererseits die von Lage zu Lage veretzt angeordneten Stirnflächen 18 und 19, was durch die verschieden breiten Binderköpfe 14 und 15 in Fig.2 dargestellt ist. Bei dem in Fig.2 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel ist der Übergangsteil 13 für die gesamte Höhe des Mauerwerkes in einem Arbeitsgang gegossen oder gestampft, wodurch die Stirnflächen 16 und 17 der Binderköpfe 14 bzw. 15 unmittelbar aneinander anschließen. Abweichend vom Ausführungsbeispiel kann jedoch der Übergangsteil 13 horizontal unterteilt und abschnittsweise bzw. lagenweise hergestellt werden.

Das neue Mauerwerk 29, das im Ausführungsbeispiel nach Fi g. 2 zu dem erneuerten Ofenkopf gehört, wird nach Schließen des stehenbleibenden Mauerwerkes 1 durch den Übergangsteil 13 unter Belassung der erwähnten vertikalen Dehnfuge 33 an diese Dehnfuge angeschlossen und bis zu einem in seiner Größe vor Baubeginn festgelegten Lerraum 50 aufgeführt, welcher die vertikale Dehnung bei der späteren Aufheizung des neuen Mauerwerkes 29 aufnimmt Die Dehnfuge 33 läßt diese Dehnung zu und ermöglicht außerdem eine Dehnung des Mauerwerkes in horizontaler Richtung.

Das nPHP Mauora/a^L. "JO ...·. I L r7_t-«_ J--

Betons des Übergangsteiles 13 aufgeführt Wird der Ubergangsteil 13 abschnittsweise oder gar lagenweise eingebracht, so läßt man den Beton abschnitte- oder lagen weise erhärten, bevor man das neue Mauerwerk 29 aufführt.

Statt den Übergangsteil 13 anzugießen oder anzustampfen, kann man ihn auch anspritzen.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig.3 bezeichnen die im Ausführungsbeispiel nach den Fig.1 und 2 übereinstimmenden Bezugszeichen einander entsprechende Teile. Da sich das Ausführungsbeispiel nach Hg.3 im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 nur dadurch unterscheidet, daß mit neuem Mauerwerk 29 nicht der Ofenkopf, sondern ein mittleres Teilstück der Heizwand erneuert wird, während der. Ofenkopf stehenbleibt, ergeben sich somit zwei stehenbleibende Wandteile, von denen der eine mit Bezugszeichen versehen ist, die den Bezugszeichen des anderen Wandungsteil entsprechen, aber mit einem Indexstrich versehen sind. Außerdem sind die die Läufersteine auf ihrer Rückseite abstützenden Flächen der beiden Ubergangsteile 13 und 13' strichpunktiert schraffiert

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen vergleichsweise größer als für den zu erneuernden Wandabschnitt 29 sind.

Claims (3)

1. Patentansprüche;

   Λ£ y-rfahren zur Teilerneuerung von Heijswänden einer Kokspfenbatterie, bei dem an dem Mauerwerk jedes der stehenbleibenden Wandteile und cn der dem neuenMauerwerk zugekehrten Seite eine über « »amtliche Maiierwerkslagen durchgehende, glatte , Stoßflache ausgebildet wird, welche sich in jeder • Mauerwerkslage auf einem Binder befindet, der die ;anschließenden, Läufersteine des stehenbleibenden ^Mauerwer"|es ajistütztrund ;eine,Seite ejnipvertika·,. Jen Dehnfuie bVgreii'zt^priiiiffdfts neue Mauerwerk blunter Bildung einer Dehnfuge mit einem vor '"Baubeginn festgelegten Leerraüm zur Aufnahme der Dehnung dss neuen .Mauerwerkes bei dessen Aufheizung ausgeführt und angeschlossen wird, dadurch gekennzeichnet.daßnachEntfernung von noch ganz oder teilweise vornandenen Bindersteinen an das stehenbleibende Mauerwerk ein aus feuerfestem, jedoch keine oder nur eine geringe Wärmedehnung unter den Betriebstemperaturen der Kokerei aufweisenden Beton bestehender Übergangsteil (13) anbetoniert wird, der einen Binder bildet, welcher für die Rückseiten der Läufersteine des stehenbleibenden und neuen Mauerwerks verbreiterte Abstützflächen aufweist und an seiner dem neuen Mauerwerk zugewandten K^nte eine glatte Stoßfläche für die Dehnfuge aufweist, und daß nach Erhärten des Betons das neue Mauerwerk (29) an die Obergangsteile (i3) angemauert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton nach Errichtung einer Schalung angegossen, angestampft oder angespritzt wird.
3. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsteil (13) über die Höhe der Wand (1) lagen- oder abschnittsweise unterteilt anbetoniert wird.