DE2559131B1 - Schraegkammerkoksofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schrägkammerkoksofen, insbesondere für die Brikettverkokung, mit horizontaler Kammerdecke und mit von der Beheizungsseite zur Koksseite hin abwärts geneigter Kammersohle und mit als Heizwände ausgebildeten Kammerwänden.

Aus den deutschen Patentschriften 144 579 und 1 51 136 sind ein Vergasungsofen bzw. ein Ofen zur Herstellung von Torfkoks mit horizontaler Kammerdecke und geneigter Kammersohle bekannt. Bei dem Ofen nach der DT-PS 1 44 579 wird die Kammer durch einen nahe an der Beheizungsseite des Ofens vorgesehenen Schacht nur teilweise derart gefüllt, daß die Füllung in der Kammer aus Gründen der gleichmäßigen Erhitzung und der Sammlung des Gases über der Füllung überall etwa die gleiche Höhe über der Kammersohle einnimmt. Demzufolge kann das Kammervolumen nicht voll ausgenutzt werden. Bei einer vollständigen Füllung würde eine ungleichmäßige Verkokung entstehen. So wird auch bei dem aus der DT-PS 1 51 136 bekannten, der Verkokung von Torf dienenden Ofen der Torf in unterschiedlicher Höhe der Ofenkammer nur unterschiedlich ausgegart, was unerwünscht ist.

Aus den deutschen Patentschriften 1 98 471, 2 35 038, 3 78 200, 4 11 885, 4 45 450 und 6 71 997 sind Kammerofen mit insgesamt schrägliegender Kammer, d. h. mit sowohl schrägliegender Decke als auch geneigter Sohle, bekannt, welche zur Beheizung mit senkrechten Heizzügen in den Kammerwänden ausgestattet sind. Da die Kammern hier gleichmäßig hoch sind, kann auch eine einigermaßen gleichmäßige Verkokung stattfinden. Diese Kammerofen sind aber baulich recht kompliziert und ihr Kammervolumen ist im Vergleich zu dem mit horizontaler Kammerdecke und geneigter Kammersohle entsprechend geringer. Hinzu kommt, daß die Ofenkammer praktisch nur durch eine einzige Füllöffnung beschickt werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Schrägkammerkoksofens der eingangs genannten Art, der bei günstiger Raumausnutzung, d.h. trotz voller Ausnutzung des zur Verfügung stehenden, ungleichmäßig hohen Kammerraumes eine gleichmäßige Verkokung sowie einen einfachen Betrieb hinsichtlich Befüllen, Beheizen und Entleeren der Ofenkammer gewährleistet.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Heizwände über Umlenköffnungen paarweise miteinander verbundene, stehenden Heizzüge aufweisen, deren mit Gaszufuhrdüsen versehene Sohlen entsprechend der Neigung der Kammersohle zueinander höhengestaffelt sind und deren Umlenköffnungen etwa auf einer von der Beheizungsseite zur Koksseite hin im Mittel weniger als die Kammersohle abwärts geneigten Linie höhengestaffelt zueinander angeordnet sind, und daß die Heizzüge Lufteintrittsöffnungen in verschiedener Höhe aufweisen, wobei obere und/oder mittlere Luftzutrittsöffnungen jeweils etwa auf einer von der Beheizungsseite zur Koksseite hin im Mittel weniger als die Kammersohle, aber im Mittel stärker als die Linie, auf der die Umlenköffnungen liegen, abwärts geneigten Linie höhengestaffelt zueinander angeordnet sind.

Aufgrund dieser Ausgestaltung kann das gleichmäßige Verkoken trotz der unterschiedlichen Kammerhöhe problemlos erreicht werden. Die mit schräger Sohle ausgestattete Kammer kann zunächst voll bis oben hin gefüllt werden. Beim Beginn des Verkokungsprozesses schwindet die Füllung in den Bereichen größerer Kammerhöhe mehr und schneller als in den Bereichen niedrigerer Kammerhöhe und es bildet sich im koksseitigen Bereich der Kammer über der Füllung automatisch ein Gassammeiraum und die Oberfläche der Füllung verläuft mit fortschreitender Verkokung mehr und mehr von der Beheizungsseite zur Koksseite hin abwärts geneigt. Durch die gestaffelte Anordnung der Umlenköffnungen zwischen den paarweise angeordneten Heizzügen und die gestaffelt angeordneten Luftaustrittsöffnungen der Heizzüge wird eine gleichmäßige Verkokung erreicht. Die Aufnahmekapazität des erfundenen Ofen sist wesentlich größer als diejenige mit durchgehend gleicher Höhe.

Aus der DT-PS 2 35 038 und der DT-PS 4 11 885 ist es zwar an sich bekannt, an Schrägkammerkoksöfen mit schräger Kammersohle, aber auch schräger Kammerdecke Heizwände mit über Umlenköffnungen paarweise miteinander verbundenen stehenden Heizzügen vorzusehen, deren mit Gaszufuhrdüsen versehene Sohlen entsprechend der Neigung der Kammersohle zueinander und deren Umlenköffnungen etwa auf einer von der Beheizungsseite zur Koksseite hin abwärts geneigten Linie höhengestaffelt sind. Diese Merkmale dienen aber bei den vorbekannten öfen nicht der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe und können auch für sich alleine bei einem Schrägkammerkoksofen mit horizontaler Kammerdecke, d. h. vergleichmäßigter Kammerhöhe, die gestellte Aufgabe nicht lösen.

Die gleichmäßige Verkokung kann bei dem erfindungsgemäßen Schrägkammerkoksofen dadurch weiter verbessert werden, daß auch an den Sohlen der Heizzüge untere Luftzutrittsöffnungen vorgesehen sind, wobei vorzugsweise die unteren Luftzutrittsöffnungen einerseits und die mittleren und oberen Luftzutrittsöffnungen andererseits mit separater Luftzufuhr versehen sind.

Aus der DT-PS 4 11 885 ist es bei einem gattungsmäßig anderen Schrägkammerkoksofen an sich bekannt, an den Sohlen der Heizzüge, aber auch nur dort, Luftzutrittsöffnungen vorzusehen.

Vorteilhafterweise sind den Heizzügen jeweils Regeneratoren mit entsprechend dem Wärmebedarf der jeweiligen Heizzüge gestaffelten Volumina zugeordnet, so daß eine Anpassung der Regeneratorvolumina an die in den Heizzügen unterschiedlicher Höhe anfallende unterschiedliche Abgasmenge erfolgt.

Bei einer weiteren Ausgestaltung sind die Heizzüge jeweils mit einem Gaskanal verbunden, wobei die Gaskanäle einzeln an der Beheizungsseite münden, so daß sich bei Zufuhr des Gases ausschließlich von dieser einen Seite jeder Heizung einzeln regulieren läßt, oder wobei die Gaskanäle senkrecht bis in den Keller geführt sind.

Eine günstige Ausnutzung des Raumes unter den Ofenkammern bzw. den Heizwänden ergibt sich dann, wenn die Regeneratoren einen stehenden und einen liegenden Abschnitt haben und jeweils mit einem Sohlenkanal verbunden sind, wobei die Sohlenkanäle einzeln in der Beheizungsseite münden. Hierdurch läßt sich raumsparend auf einfache Weise eine Regelung der Zuluft bzw. des Abgases ebenfalls ausschließlich von der Beheizungsseite aus erreichen.

Aus der DT-PS 4 45 450 ist es an sich bekannt, an einen gattungsmäßig anderen Schrägkammerkoksofen nur stehende Regeneratoren mit angeschlossenen Sohlenkanälen und aus der DT-PS 4 11 885 ist es an sich bekannt, an einen gattungsmäßig anderen Schrägkammerkoksofen nur liegende Regeneratoren vorzusehen.

Dadurch, daß sowohl die Gaskanäle als auch die Sohlenkanäle einzeln von außen anschließbar sind, ergibt sich die Möglichkeit zur optimalen Einstellung aller Verbrennungsmedien für die Einzelzüge.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Schrägkammerkoksofens sind in der Kammerdecke mehrere Füllschächte über die Länge jeder Ofenkammer verteilt vorgesehen. Hierdurch verkürzt sich der Einfüllvorgang und es kann eine gleichmäßige, annähernd ebene Verteilung des Füllgutes in der Kammer erreicht werden.

Mindestens der der Beheizungsseite am nächsten liegende Füllschacht läuft zweckmäßigerweise zur Beheizungsseite hin schräg, damit der einlaufende Kohlestrom nicht senkrecht durchfallen kann, sondern abgelenkt wird. Es ergibt sich dadurch eine schonende Behandlung der Briketts. Durch die schräge Ausbildung des Füllschachtes oder der Füllschächte wird ferner erreicht, daß die Briketts wirklich mit möglichst geringer Fallhöhe an einer möglichst hohen Stelle der Kammersohle auftreffen. Zunächst wir_td durch den der Beheizungsseite am nächsten liegende Füllschacht eingefüllt. Die übrigen Füllschächte laufen gleichzeitig oder nacheinander einzeln erst an, sobald die Schütthöhe in der Kammer so ist, daß die zulässige Fallhöhe der Briketts an jedem einzelnen Füllschacht nicht überschritten wird.

In der Kammerdecke ist vorzugsweise im Bereich der höchsten Kammerhöhe die Gasabsaugöffnung vorgesehen. Da sich, wie bereits erläutert, über der Füllung ein etwa keilförmiger, zur Koksseite hin höher werdender Gassammeiraum bildet, kann auf diese Weise das Gas einfach und vollständig abgesaugt werden. Die Gasabsaugöffnung ist damit nicht wie bei der DT-PS 1 51 136 im beheizungsseitigen niedrigeren Bereich der Kammer.

Es folgt die Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Schrägkammerkoksofen längs einer Ofenkammer (Schnitt I-I von F i g. 3),

Fig. 2 einen Schnitt eines erfindungsgemäßen Schrägkammerkoksofens längs der Heizzüge (Schnitt IHI von F ig. 3),

F i g. 3 einen Querschnitt eines eine einzige Ofenkammer aufweisenden Teiles eines Schrägkammerkoksofens nach der Erfindung (Schnitt III-III nach F i g. 1).

Nach F i g. 1 weist die Ofenkammer 1 eine schräge Kammersohle 2 und eine horizontale Kammerdecke 3 auf. Am untersten Ende der Kammersohle 2 ist in der Koksseite 4 eine Koksaustrittsöffnung 5 vorgesehen, welche mit einer (nicht dargestellten) Koksofentür verschlossen werden kann. In der Kammerdecke 3 sind fünf Füllschächte 6 vorgesehen, die sich von oben nach unten etwas erweitern. Der der Beheizungsseite 13 am nächsten liegende Füllschacht 6 verläuft etwa senkrecht zur Kammersohle 2 und damit schräg zur Beheizungsseite 13 geneigt, um ein schonendes Einfüllen des Füllgutes zu erleichtern. Unter der Ofenkammer 1 sind Regeneratoren 8 angeordnet, die durch Zwischenwände 9 voneinander getrennt sind. Jeder Regenerator 8 hat einen stehenden Abschnitt 10 und einen liegenden

Abschnitt 11, um eine günstige Raumausnutzung zu erreichen. Die Volumina der einzelnen Regeneratoren 8 sind so gestaffelt, daß sie an die in den zugeordneten, in der Heizwand 17 vorgesehenen Heizzügen 18 unterschiedlicher Höhe anfallenden Abgasmengen angepaßt sind. Da in längeren Heizzügen 18 mehr heißes Abgas anfällt als in kürzeren, ist das Volumen der den längeren Heizzügen 18 zugeordneten Regeneratoren 8 größer als das der kürzeren. An jeden Regenerator 8 ist ein Sohlenkanal 12 angeschlossen, der waagrecht verlaufend an der Beheizungsseite 13 des Ofens mündet.

Aus der Schnittdarstellung der F i g. 3 ergibt sich, daß unter einer einzelnen Ofenkammer 1 jeweils ein Hauptgenerator 14 zwischen zwei Seitenregeneratoren 15 liegt. Alle Regeneratoren 14, 15 sind jeweils durch Zwischenwände 16 getrennt. Der in F i g. 3 dargestellte Ausschnitt des Schrägkammerkoksofens mit einer einzigen Ofenkammer 1 kann sich nach beiden Seiten unter Anschluß weiterer Ofenkammern 1 und Zwischenschaltung weiterer Hauptgeneratoren 14 beliebig fortsetzen.

Aus F i g. 2 ergibt sich wie in den die Ofenkammern 1 begrenzenden Heizwände 17 vertikale Heizzüge 18 angeordnet sind. Jedem Regenerator 8 sind zwei paarweise zueinander gehörende Heizzüge 18 zugeordnet. Die Sohlen 24 der Heizzüge 18 liegen auf einer zur Ofensohle 2 parallel verlaufenden Linie. Im Bereich der Sohle 24 jedes Heizzuges 18 ist an diesen ein Stein 19 angeordnet, in den ein Gaskanal 20 mündet. Die Gaskanäle 20 sind einzeln waagrecht verlaufend an die Beheizungsseite 13 geführt. An der Sohle 24 der Heizzüge sind ferner (nicht dargestellte) untere Luftaustrittsöffnungen vorgesehen. In jedem Heizzug 18 erstreckt sich ein Luftkanal 21 mit mittleren Luftaustrittsöffnungen 22 und oberen Luftaustrittsöffnungen 25. Die Luftkanäle 21 sind durch entsprechende Gestaltung der Steine der Binderwände 26 zwischen den Heizzügen 18 gebildet. Die Luftaustrittsöffnungen 22 und 25 der Luftkanäle 21 liegen jeweils auf einer von der Beheizungsseite 13 zur Koksseite 4 hin abwärts geneigten Linie, die etwa unterhalb oder etwa in der Mitte der Heizzüge 18 verlaufen. Die Neigung dieser Linien ist dabei jeweils geringer als die der Kammersohle 2. Durch diese Gestaltung wird erreicht, daß sich in jedem Heizzug 18 eine sehr lange Flamme entsprechend der Höhe der Ofenkammer 2 in dem jeweiligen Bereich ausbilden kann und damit eine gleichmäßige Beheizung und Verkokung der Kammerfüllung erfolgt. Die Luftzutrittsöffnungen befinden sich also in drei verschiedenen Höhen mit separater Zufuhr für die unteren Luftzutrittsöffnungen einerseits und die mittleren und oberen Luftzutrittsöffnungen 22 und 25 andererseits.

Die Heizzüge 18 sind an ihren oberen Enden je paarweise über Umlenköffnungen 23 miteinander verbunden. Die Umlenköffnungen 23 liegen auf einer Linie, die ebenfalls von der Beheizungsseite 13 zur Koksseite 4 hin geneigt ist und zwar weniger geneigt als die Kammersohle 2 und auch weniger geneigt als die Linien auf welchen die Luftaustrittsöffnungen 22 und 25 gestaffelt liegen. Die Umlenköffnungen 23 zwischen höheren Heizzügen 18 liegen entsprechend der Kohleschrumpfung im benachbarten Kammerbereich tiefer als die Umlenköffnungen 23 zwischen niedrigeren Heizzügen 18, um ebenfalls eine gleichmäßige Beheizung der Kammerfüllung zu fördern. Durch diese Anpassung der Heizzüge 18 und durch die besondere Flammenführung wird also trotz der ungleichmäßigen Höhe der Ofenkammer 1 eine gleichmäßige Verkokung erreicht.

Der beschriebene Ofen läßt sich durch unterschiedliche Beheizungsarten betreiben. Beim Betrieb als Zwillingszugofen wird z. B. jeder zweite der Gaskanäle 20 an eine Gasleitung angeschlossen. Den anderen Gaskanälen wird zur Verbrennung eventueller Graphitansätze nur eine geringe Luftmenge zugeführt. Die Verbrennungsluft wird aus den zugeordneten Regeneratoren 8 vorgewärmt durch die Luftkanäle 21 jedes zweiten Heizzuges 18 zugeführt. Die Luftkanäle 21 der dazwischenliegenden Heizzüge 18 leiten die Abgase in die entsprechend zugeordneten Regeneratoren 8. Nach einiger Zeit wird die Befeuerungsrichtung umgekehrt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Schrägkammerkoksofen, insbesondere für die Brikettverkokung, mit horizontaler Kammerdecke und mit von der Beheizungsseite zur Koksseite hin abwärts geneigter Kammersohle und mit als Heizwände ausgebildeten Kammerwänden, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwände (17) über Umlenköffnungen (23) paarweise miteinander verbundene stehende Heizzüge (18) aufweisen, deren mit Gaszufuhrdüsen (19) versehene Sohlen (24) entsprechend der Neigung der Kammersohle (2) zueinander höhengestaffelt sind und deren Umlenköffnungen (23) etwa auf einer von der Beheizungsseite (13) zur Koksseite (4) hin im Mittel weniger als die Kammersohle (2) abwärts geneigten Linie höhengestaffelt zueinander angeordnet sind, und daß die Heizzüge (18) Lufteintrittsöffnungen in verschiedener Höhe aufweisen, wobei obere Lufteintrittsöffnungen (25) und/oder mittlere Lufteintrittsöffnungen (22) jeweils etwa auf einer von der Beheizungsseite (13) zur Koksseite (4) hin im Mittel weniger als die Kammersohle (2) aber im Mittel stärker als die Linie, auf der die Umlenköffnungen

(23) liegen, abwärts geneigten Linie höhengestaffelt zueinander angeordnet sind.

2. Schrägkammerkoksofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch an den Sohlen

(24) der Heizzüge (18) untere Luftzutrittsöffnungen vorgesehen sind.

3. Schrägkammerkoksofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Luftzutrittsöffnungen einerseits und die mittleren und oberen Luftzutrittsöffnungen (22, 25) andererseits mit separater Luftzufuhr versehen sind.

4. Schrägkammerkoksofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Heizzügen (18) jeweils Regeneratoren (8) mit entsprechend dem Wärmebedarf der jeweiligen Heizzüge (18) gestaffelten Volumina zugeordnet sind.

5. Schrägkammerkoksofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzüge (18) jeweils mit einem Gaskanal (20) verbunden sind, wobei die Gaskanäle (20) einzeln an der Beheizungsseite (13) münden oder senkrecht bis in den Keller geführt sind.

6. Schrägkammerkoksofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeneratoren (8) einen stehenden Abschnitt (10) und einen liegenden Abschnitt (11) haben und jeweils mit einem Sohlenkanal (12) verbunden sind, wobei die Sohlenkanäle (12) einzeln in der Beheizungsseite (13) münden.

7. Schrägkammerkoksofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit mindestens einem in der Kammerdecke vorgesehenen Füllschacht für jede Ofenkammer, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Füllschächte (6) verteilt über die Länge jeder Ofenkammer (1) vorgesehen sind.

8. Schrägkammerkoksofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der der Beheizungsseite (13) am nächsten liegende Füllschacht (6) zur Beheizungsseite (13) hin schräg angeordnet ist

9. Schrägkammerkoksofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Gasabzugsöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabzugsöffnung

(7) in der Kammerdecke (3) im Bereich der höchsten Kammerhöhe vorgesehen ist.