DE2724982B2

DE2724982B2 - Koksofenkammertürstopfen aus feuerfesten Steinen

Info

Publication number: DE2724982B2
Application number: DE2724982A
Authority: DE
Inventors: Hans Ing.(grad.) 4703 Bönen Mathiak; Hans Ing.(grad.) 4713 Bochum-Hövel Oldengott
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1977-06-02
Filing date: 1977-06-02
Publication date: 1981-03-26
Also published as: GB1603158A; BE867707A; JPS541302A; FR2393048A1; DE2724982C3; US4231846A; DE2724982A1; FR2393048B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Koksofenkammcrtürstopfen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Solche Stopfen verhindern die durch Einwirkung der Ofentemperatur bewirkte Verzunderung des Türkörpers. Die Formgebung des Stopfens gewährleistet dabei einen dichten Abschluß der Kammerseitenwände, wo naturgemäß u. a. zum Wärmeausgleich Zwischenräume vorhanden sein müssen. Eine Hinterfütterung des Stopfens isoliert den Türkörper zusätzlich gegen Erwärmung und Wärmeverluste nach außen. Türkörper aus GuB- oder Schmiedeeisen vermindern die Türgewichte.

Bekannt sind aus einer Vielzahl feuerfester Steine aufgemauerte Stopfen, die seitlich von je einem über die Länge der Tür durchgehenden Steinhalter festgehalten und unten auf einen weiteren Steinhalter abgestützt sind. Die Hintcrfüllung besteht aus Mauerwerk.

Der Aufbau des Stopfens aus gemauerten Steinen bedeutet einen unverhältnismäßig großen Aufwand an Handarbeit; er verhindert eine fachgerechte Aufhellung des Mauerwerks, für die ein Vorbrancl oder ein Tempern des Stopfens Voraussetzung ist. so daß der Stopfen vorzeitig /erstört wird und clementsprechend häufig erneuert werden muß. Aue·' teilweise zerstörte Stopfen müssen ganz erneuert werden. Der liniere und die außen liegenden, seitlichen Steinhalter sind als guß- oder schmiedeeiserne Teile der unmittelbaren Einwirkung der Ofentemperatur ausgesetzt und verzundern daher leicht. Diese Steinhalter stellen einen beträchtlichen Aufwand dar. Um der Verzunderung und vorzeitigen Zerstörung der Steinhalter vorzubeugen, versucht man durch eine besondere Form des Stopfens möglichst wenig Kohle zwischen der Ofenwand und

ίο dem Stopfen zu belassen. Neuere Untersuchungen zeigen indessen, daß sich im unteren Bereich der Kammer Drücke bilden, die um Größenordnungen höher als die Drücke im sogenannten Gassammeiraum oberhalb der Ofenfüllung liegen und daß ein Druckausgieich nicht zustande kommt. Das führt u. a. im unteren Türbereich dazu, daß Gas und Teer austreten. Beides ist nachteilig. Insbesondere führt der herausquellende Teer zum Versagen der Dichtleisten.

Es sind auch Stopfen aus Stampfmasse bekannt, die jedoch an Ort und Stelle und mit einer Schalung eingebracht werden müssen, weiche arbeitsaufwendig und teuer ist. Eine fachgerechte Aufheizung des Türstopfens kann nicht vorgenommen werden. Die Steinhalter sind außerdem erforderlich. Daher bedeutet die Verwendung von feuerfester Stampfmasse keine nennenswerte Verbesserung gegenüber gemauerten Stopfen.

Beide Stopfenbauarten benötigen seitliche Steinhalter, die für verschiedene Ofentypen und Ofengrößen

M wegen der unterschiedlichen Türabmessungen voneinander abweichen. Bei großen Bergwerksgesellschaften müssen daher oft mehr als ein halbes hundert verschiedener Typen seitlicher Steinhalter auf Lager gehalten werden.

J5 Die Erfindung geht aus von einem vorbekannten Koksofenkammertürstopfen (US-PS 35 05 174), der aus wenigen und daher verhältnismäßig großen Steinen besteht; der untere Stein ruht auf einem Steinhalter, während die darüberliegendcn SteK e einzeln an einer

«o Führungsschiene auf der Innenseite der Tür befestigt sind.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, an wenigstens einer Seite des Stopfens eine von den Kammerwänden begrenzte Druckausgleichskammer zu schaffen, die gegen Eindringen von Kohle von der Stopfenaußenscite sowie von oben her beim Planieren der Ofenfüllung geschützt ist sowie eine ausreichende Größe aufweist, wobei die Möglichkeit geschaffen werden soll, den in der Höhe des Gassammclraumes entstehenden Teer von den Druckausgleichskanälcn fernzuhalten.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch das Kennzeichen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch die Ausbildung der Steine entstehen die gewünschten Kanäle, in denen der Druckausgleich /wischen dem verhältnismäßig niedrigen Niveau im Gas.sammelraum und im erheblich höheren Druckniveau an der Ofensäulc erfolgt. Dadurch werden die bislang durch den mangelnden Druckausgleich hervorgerufenen und eingangs bezeichneten Schwierigkeiten beseitigt. Der oben angeordnete und mit den übrigen Teilen des oberen Sleines eine Baueinheit bildende quadcrförmigc Abschluß verhindert, daß beim Planiervorgang Kohle in die erwähnten Druckausglcichskanäle von

*"> oben hereinfällt. Deswegen bleiben die Kanäle auch unter dem Kinlluß der Einwirkung der Planierstangc auf die Oferifüllunc frei und können deswegen ihre funktion während der gesinnten Giirungs/eil erfüllen. Außerdem

stuut sich die Kohle /wischen den nach außen konvergierenden Längsflächen sowie den Kuninierwänden, so daß die Kanäle selbst frei bleiben, die zwischen der Ofentür und den daran anschließenden Rahmenteilen der nach innen konvergierenden und verhälinismä-Gig großflächigen Teilflächen entstehen.

Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung bildet man den neuen Türstopfen so aus, daß von der ebe.ien Stopfenabschlußfläche je eine an jeder Stopfenseite ausgebildete Teerablaufrinne ausgeht, deren Boden vor der zugeordneten, nach innen konvergierenden, seitlichen Teilfläche angeordnet ist, wobei du Rinnen über die restliche Höhe des oberen Steines verlaufen. Dadurch werden die Ablaufkanäle in zweckmäßiger Weise verwirklicht.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß in dem an den obersten Stein anschließenden Stein die unteren Abschnitte der Teerablaufrinne und deren zu deren Außenseite führende Endabschnitte ausgebildet sind.

Die Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführutigsform anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigt

Fig. I eine Ansicht einer Koksofenkammertür auf die Außenseite des Stopfens, wobei die Einzelheiten der Tür weggelassen sind, soweit sie zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind,

F i g. 2 den Gegenstand der F i g. 1 im Querschnitt und in Draufsicht,

Fig.3 eine Seitenansicht des Gegenstandes der Fig. 1, wobei die Fertigteile mit Pos. 1 bis Pos. 5 bezeichnet sind,

Fig.4 eine Draufsicht auf den Gegenstand der F ig. 3,

F i g. 5 einen Schnitt durch das Fertigteil nach Pos. 1,

Fig.6 eine Ansicht des in Fig. 5 wiedergegebenen Fertigteils,

Fig. 7 eine Seitenansicht des in den Fig. 5 und 6 wiedergegebenen Fertigteils.

Fig.8 in der Fig. 5 entsprechender Darstellung das Fertigteil gemäß Pos. 2 von unten und

Fig.9 in der Fig. 7 entsprechender Darstellung das Fertigteil nach Fig.8.

Die Fertigteile, die mit Pos. I bis Pos. 5 bezeichnet sind, bilden zusammen einen Stopfen, der die allgemein mit 1 bezeichnete und vorzugsweise aus Gußeisen bestehende Ofentür einer Koksofenkammer gegen die Einwirkungen der Ofeninntntemperatur schützt. Wie sich insbesondere aus der Darstellung der F i g. 4 ergibt, hat der allgemein mit 2 bezeichnete Stopfen eine durchgehende, ebene Außenseite 3 und verhältnismäßig kurze Übergänge 4 und 5 in seinen allgemein mit 6 und 7 bezeichneten Längsseiten. Die an die Außenseite 3 anschließenden kurzen Übergänge 4 und 5 sind als ebene Längsflächen ausgebildet. Diese Flächen konvergieren nach außen. Die anschließenden Längsflächen 8 und 9 sind langer, konvergieren jedoch ebenfalls nach außen, wobei allerdings der Winkel erheblich kleiner als bei den nach außen konvergierenden Flächen 4 und 5 ist. Zwischen den bei IO und 11 angedeuteten Kammerwänden entsteh: dadurch ein sich aus dem Inneren des Ofens an jeder Si.opfcnseite verengender Zwischenraum 12 b/w. H. Dk' beiden Räume 12 und 13 gehen von oben 'i.ii.-h unten durch und werden r>eim Hinfüllen der Kohle teil« eise ausgefüllt.

An die Teilflächen 8 und 9 schließen sich nach innen konvergierende leilfläche.i 14 b/¹*. 15 an, deren Breite etwa die llalfie der Steindicke ausmacht. Der Winkel.

um den diese Flächen 14 und 15 nach innen konvergieren, ist sehr groß, jedenfalls größer als der Winkel, um den die Teilflächen 8 und 9 nach außen konvergieren und auch größer als der Winkel, um den die Teilflächen 4 und 5 nach außen konvergieren.

Durch diese Ausbildung entstehen zwischen den Kammerwänden 10 und 11 an jeder Stopfenseite je ein Kanal 16 bzw. 17, welcher einerseits von der sich wie beschrieben anböschenden Einsatzkohle und den

lü Kammerwänden 10, 11 und andererseits von den Flächen ί4,15 sowie den freibleibenden Flächen 18 bzw. 19 des Türkörpers begrenzt ist. Auf die Bedeutung dieses Kanals wird weiter unten näher eingegangen.

Der Stopfen 2 ist aus feuerfesten Steinen aufgebaut, die großvolumige Fertigteile Pos. 1 bis Pos. 5 darstellen. Mit Hilfe von Befestigungsmitteln werden sie zusammen mit einer Hinterfütterung 20 (vgl. F i g. 2 bis 4) aus wärmedämmendem Material innen an dem vorzugsweise aus Gußfisen bestehenden Türkörper 1 angebracht.

Der Stopfen ist im übrigen unten auf -:nem Steinhalter 21 abgestützt. Zwischen dem Steinhaker 21 und dem Fertigteil Pos. 5 ist ebenfalls wärmedämmendes Material bei 22 angeordnet.

Wie man aus der Darstellung der Fig. 1 erkennt, haben die Fertigteile Pos. I bis Pos. 5 die Breite des Stopfens. Sie besitzen gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils vier identische Ausnehmungen 23 (F ig. 2).

Bei dem Fertigteil gemäß Pos. I e-gibt sich dies

jo einerseits aus einer besonderen Gestaltung der oberen und allgemein mit 40 bezeichneten Schrägfläche des Fertigteils gemäß Pos. 1 und damit des Stopfens 2. Einen Teil dieser oberen Stirnfläche 40 bildet eine von der Außenseite 3 dieses Fertigteils nach oben und in

η Richtung auf den Türkörper schräg verlaufende Fläche 41. Diese Fläche dient im wesentlichen dazu, die Einpassung der Tür in den Türrahmen zu gewährleisten und das Einklemmen von Kohle an dieser Steüe zu verhindern. Von dieser Fläche 41 geht jedoch an jeder Seite eine Teerablaufrinne 42 bzw. 43 aus. Diese Teer blaufrinnen werden nur von zwei Steinflächen begrenzt. Einerseits handelt es sich um den Rinnenboden 44, der von einer verhältnismäßig schmalen, von der Schrägfläche 41 ausgehenden leistenförmigen Verbreiterung 45 gebildet wird und an dessen Außenfläche 46 endet (Fig. 7). Andererseils wird die Teerablaufrinne 42 bzw. 43 von einer dazu senkrecht verlaufenden Fläche 47 begrenzt. Allerdings ist die Teerablaufrinne gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel so lang ausgebildet, daß auch das an das Fertigteil gemäß Pos. 1 anschließende Fertigteil Pos. 2 einen Teil der Teerablaufrinnen 42 und 43 aufweist. Wie sich insoweit aus der Darstellung der F i g. 1 und 3 sowie der Darstellung des Fertigteils gemäß Pos. 2 in den Fig.8 bis 10 ergibt, ist

■">■> im oberen Teil diese- Fertigteils das untere und gerade verlaufende Stück 43a der Teerablaufrinnc 43 ausgebildet, das in einen Endabschnitt 43i> übergeht. Dieser Endabschnitt 43/> endet an der Außenseite 3 des Fertigteils gemäß Tos. 2. Infolgedessen kann der sich

wi unmittelbar unterhalb des Gassammeiraumes bildende Teer durch die beiden identisch ausgebildeten Rinnen 42 und 43 ablaufen und wird in einen ui.tcrhalb des Gassamnielraumes liegenden tieferen Bereich abgeführt, der heißer ist und in dem demzufolge der

" ■ gesammelte Teer vcru.itnpft.

Wie sich aus den F^: ι g. I und i sowie ¹J bis 7 ergibt, sind andererseits durch clic besondere Ausbildung des lcrtigleils gemäß Pos. i die erwähnten Drin kaus-

glcichskanäle lh und 17 oben verschlossen. Die iiiicl· innen konvergierenden I Liehen 14 und 15 sind /war auch im unleren Teil des I erligleils gemäß l'os. I ausgebildet, enden jedoch im einem quaderforniigeri oberen Anschluß 50. der mil den übrigen Teilen des Fertigteil«! genial! l'os. I eine Daueinheii bildci. Der qiiadcrförinige obere Abschluß 50 hai eine orthonal Air libene des Türkörpers I verlaufende Teilfläche 51. /»ei Seitenflächen 52, 53 und eine bis /ur Schrägfläelie 41 reichende, im wesentlichen parallel /ur Türebene verlautende Außenfläche 54. Dadurch kann der den Abschluß 50 bildende quaderförmig Korper das Findringen von Kohle in die Kanäle 16 und 17 verhindern, die demzufolge frei bleiben und deswegen vom Hoden der Kammer bis unniiilelbar an die obere Stopfenbegrcnzung führen.

In diesen Kanälen If) und 17 vollzieh! sich ein Druckausgleich zwischen dem verhältnismäßig geringen Druck im oberen (iassammelraiim und dem um Größenordnungen höheren Druck im unteren Kammer bereich. Infolgedessen wird durch diese Kanäle die Tür I i-ntliisiei, in« besondere deren Dichieinrichliingen. die mit dem nicht dargestellten Türrahmen zusammenwirken.

Die querverlaufenden Ingen zwischen den Steinen sind ihrerseits mit einer feuerfesten Ausfütlening . versehen, von denen eine in F i g. 3 bei 55 dargestellt ist. Nicht dargestellt ist eine ergänzende I ülliing. fur die eine hinierschniltene Nut an der Außenseite 3 der I ertigteile vorgesehen sein kann. Die Nut hai dementsprechend einen ebenen Boden und in jedem der

in benachbarten Fertigteile die Hälfte eines ebenen Hodens mit einer daran anschließenden seitlichen Hegrenzungsflache. welche mit dem Roden einen spitzen Winkel einschließt, so daß die aus feuerfestem Mörtel bestehende Füllung in tier Nu! festgehalten wird Der Steinhalter. der das Gewicht des Stopfens 2 aufnimmt, ist ein aus Gußeisen bestehender Korper mit einer Grundplatte 60. die mit einer orthogonal verlaufenden Stul/plalte 68 eine H.uieinheit bilde!. Die SliitzplaltebK kann deswegen das Gewicht des Stopfens

.'(i 2 auf die l'latlc 60 und damn auf deren Hefesligungsmit tel übertragen

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Koksofenkammertürstopfen aus feuerfesten Sieinen, jeweils von der Breite des Stopfens mit Ausnehmungen zur Aufnahme mehrerer, an der Slopfenseite der Tür befestigbarer, versenkter Haltebolzen, wobei der unterste Stein sich auf einem an der Tür festen Steinhalter abstützt und jeder Stein eine der Tür abgewandte, ebene Außenseite und nach außen konvergierende Längsseiten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an die Außenseiten (3) der Steine als ebene Längsflächen ausgebildete Übergangsflächen (4, 5) anschließen, die nach außen konvergieren und an die breitere Längsflächen (8, 9) anschließen, die ebenfalls nach außen, jedoch um einen kleineren Winkel als die Übergangsdächen (4, 5) konvergieren und von denen nach innen konvergierende, über etwa die Hälfte der Steindicke verlaufende Längsflächen (14, j 5) ausgehen, die im Stopfen an dem obersten Siein unterhalb einer an diesem ausgebildeten, von der Außenseite nach oben und in Richtung auf die Tür schräg verlaufenden oberen Stopfenabschlußfläche (4t) mit einem daran anschließenden, quaderförmigen Anschluß (50) enden.

2. Koksofenkammertürstopfen nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß von der ebenen Stopfenabschlußfläche (41) je eine an jeder Stopfenseite ausgebildete Teerablaufrinne (42, 43) ausgeht, deren Boden ^$4) vor der zugeordneten, nach innen konvergierenden seitlichen Teilfläche (14, 15) angeordnet ist, wobei die Rinnen (42, 43) über die restliche Höhe des oberen Stein·'' verlaufen.

3. Koksofenkammertürstopfen nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem an den obersten Stein anschließenden Stein die unteren Abschnitte (43a und 43b) der Teerablaufrinnc (42, 43) und deren zu deren Außenseite führende Endabschnitte (43b) ausgebildet sind.