DE2752876C3 - Verspannung einer Batterie von Verkokungsöfen - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist die Verspannung einer Batterie von Verkokungsöfen mittels senkrechter Ankerständer, die auf einem zwischen der oberen und unleren Verspannung liegenden Abschnitt als geschloslener Querschnitt ausgebildet sind.

Um das Mauerwerk batterieweise angeordneter Verkokungsöfen mit waagerechten Ofenkammern während des Anheizens und des Betriebes fest zusammenzuhalten und zu verhüten, daß beim Wachsen des Mauerwerks Risse entstehen, bedarf es einer Verspannung. Diese Verspannung erfolgt in der Regel in der Weise, daß vor die in Heizzüge aufgeteilten Heizwände beiderseits senkrechte Ankerständer gestellt und durch Anker, die die oberen und Unteren Enden gegenüberliegender Ankerständer verbinden, verspannt würden. Die an den Stellen der VerSpannung auftretenden Zugkräfte der Anker werden über Federn auf die oberen und unteren Enden der Ankerständer übertragen; während des Anheizens wird durch Beobachtung der Federspannung dafür gesorgt, daß die Zugkraft innerhalb vorgegebener Werte bleibt

Durch den Druck des sich dehnenden Mauerwerks erfahren die Ankerständer eine leichte Druckbiegung nach außen. Es ist vielfach üblich, zwischen das Mauerwerk und die Ankerständer stählerne Wandkopfschutzplatten zu setzen, die mittels Schrauben mit den Ankerständern verbunden sind und die Ankerständer vor übermäßiger Erwärmung schützen. Dennoch läßt es sich nicht vermeiden, daß bei Verwendung I-förmiger Ankerständer der innere, nach den öfen zu liegende Flansch erhebliche Temperaturen annimmt Erhöhte Temperaturen mindern jedoch die Festigkeit des Werkstoffs der Ankerständer.

Es ist bereits bekannt, in einem zwischen der oberen und unteren Verspannung liegenden Abschnitt der Ankerständer, diesen einen geschlossenen Querschnitt zu geben und die dadurch gebildeten senkrechten Hohlräume als Kühlkanäle auszubilden, die von Luft durchströmt werden. Bei als I-Eisen ausgebildeten Ankerständern hat man zur Bildung eines geschlossenen Querschnitts die äußeren Enden der Flanschen durch Platten miteinander verbunden.

Auch andere Lösungen der Aufgabe, eine Kühlung der Ankerständer zu erreichen, liegen vor. Sie haben aber nur eine begrenzte Wirkung gezeigt und reichen nicht aus, die Verkokungsöfen vor den Schaden zu sichern, die durch beim rauhen Kokereibetrieb zuweilen nicht vermeidbare ungleichförmige Erwärmung der einzelnen Teil des Querschnitts der Ankerständer entstehen.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, eine schädliche Erhitzung der Ankerständer auszuschließen und auf diese Weise eine Erhaltung der Festigkeitwerte des Materials sicherzustellen.

Gemäß der Erfindung sind sowgM auf der Koksseite als auch auf der Maschinenseite bei zwischen der oberen und unteren Verspannung liegenden der Hitze besonders ausgesetzten Abschnitten der Ankerständer die durch die Ausbildung als geschlossener Querschnitt gebildeten Innenräume durch eine obere und untere Abschlußplatte begrenzt, sie werden von einem Kühlmittel durchflossen und sind an eine obere und untere, längs der Batterie verlaufende Leitung angeschlossen; die obere und die untere Leitung stehen über einen Kühler in Verbindung.

Es bildet sich dabei ein Kreislauf eines flüssigen Kühlmittels. Die Kühlwirkung eines flüssigen Kühlmittels ist erheblich größer als die der Luft. Der in die Leitung eingebaute Kühler kann auch als Wärmetauscher ausgebildet sein, und die durch Erwärmung des umlaufenden Kühlmittels gewonnene Wärme kann ausgenutzt werden. Wenn der durch die Erwärmung des Kühlmittels, für das in erster Linie Wasser in Frage kommt, entstehende Auftrieb zur Erzeugung eines genügenden Kreislaufs innerhalb der Kühleinrichtung nicht ausreicht, ist eine Pumpe einzuschalten.

Die oberen und unteren Abschlußplatten der kühlmitteldurchflossenen Innenräume der Ankerständer liegen in solcher Höhe, daß die Ankerständer in den Bereichen gekühlt werden, in denen eine merkliche und gegebenenfalls schädliche Erwärmung erfolgt

Besteht die Ofendecke aus einem anderen Material als das gewöhnlich aus Silika gefertigte Mauerwerk der Öfenkammern und Heizwände Und wird sie durch

O7 RO Ö7«

besondere Druckplatten gehalten, die freiliegen und gegen die Ankerständer abgestützt sind, so liegen die Ankerständer in diesem Bereich frei, so daß es angebracht sein kann, hier auf eine Kühlung zu verzichten.

Das gleiche gilt für den Bereich der Regeneratortrennwände, wenn, was vielfach geschieht, anstelle von Silikamauerwerk halbsaures Schamottematerial im Regeneiaiorbc:«;ieh benutzt wird, das bei der Erhitzung eine geringere Dehnung erfährt als das Silikamauerwerk; die Regeneratortrennwände werden durch Hilfsankerständer gehalten, die unter Einschaltung von Federn an den Hauptankerständern verspannt werden.

Wenn in dem oberen Bereich der Decke und im Bereich der Regenaratoren ein anderes Mauerwerk Verwendung findet, liegen die B.auptankersländer hier nicht am Mauerwerk an. Eine Kühlung ist also besonders in dem mittleren Bereich erforderlich, wo die Ankerständer besonders der Erwärmung durch das Mauerwerk ausgesetzt sind. Die oberen und unteren AbschkiBplatten der kühlrnitteldurchfiossenen Innenräume können also etwa in der Höhe angeordnet werden, an der die Grenzen zwischen dem Silikamauerwerk und dem Material der Decke und der Regeneratoren liegen.

Werden I-Eisen als Ankerständer verwendet, so können kühlmitteldurchflossene Innenräume in der Weise gebildet werden, daß an die äußeren Enden der Flanschen Stahlplatten angeschweißt werden. In diesem Fall ist es zweckmäßig, jeden der beiden, beiderseits des Steges der Ankerständer liegenden Innenräume an die obere und an die untere Leitung anzuschließen.

Sofern Kastenprofile als Ankerständer verfügbar sind, kann deren Innenraum als Durchflußraum für das Kühlmittel benutzt werden. Oberhalb und unterhalb der die Innenräume verschließenden Platten müssen in diesem Fall obere und untere Ansatzstücke ?uf die Kastenprofile aufgesetzt werden, die zur Aufnahme der Verspannung der Anker dienen.

Auf den beigefügten Zeichnungen ist eine Batterie von Verkokungsöfen dargestellt, bei denen eine Kühlung der Ankerständer vorgesehen ist. Es handelt sich dabei um Verkokungsöfen, bei denen die Decke aus einem anderen Werkstoff besteht als das Silikamaterial, aus dem die die Ofenkammer bildenden Heizwände aufgebaut sind, und bei dem ferner cie Trennwände der Regeneratoren aus einem hochsauren Schamottematerial aufgebaut sind, das durch Hilfsankcrständer gehalten wird, die sich gegen die Hauptankei ständer abstützen. Die Hauptankerständer sind also nur in demjenigen Teil des Ofens einer besonderen Erwärmung dup:h das Mauerwerk ausgesetzt, wo dieses aus Silika besteht, und nur in diesem Teil ist eine Kühlung vorgesehen.

F i g. 1 zeigt die Ansicht der vor einer Batterie von Verkokungsöfen angeordneten Ankerständer mi. der oberen und unteren, über einen Wärmetauscher verbundenen Kühlmittelleitung;

r i g. 2 einen senkrechten Schnitt durch den oberen und mittleren Teil des Ofenmauerwerks entsprechend der Schnittlinie 11-11 von F ί g. 1;

Fig,3 zeigt als Ausschnitt von Fig.2 in größerem Maßstab die obere Partie eines Ankerständers mit dem oberen Queranker, dem oberen Anschluß der Anker^ ständer-lnnenräume an die obere, längs der Batterie verlaufende Kühlmittelleitung sowie die Anordnung der Druckplatten, die die pns einem anderen Werkstoff bestehende Decke halten;

Fig.4 ist eine Ansicht der in Fig.3 dargestellten Teile von der Schnittlinie IV-IV der F1 g. 3 aus gesehen;

Fig.5 ist eine Draufsicht auf die untere der Druckplatten entsprechend der SchnitfJinie V-V von Fig. 4;

F i g. 6 ist ebenfalls ein Ausschnitt aus F i g. 2 und zeigt den unteren Abschluß des vom Kühlmittel durchflossenen Innenraumes eines Ankerständers, den Anschluß desselben an die untere, längs der Batterie verlaufende Kühlmittelleitung und die Abstützung der Regeneratortrennwände an den Ankerständern;

F i g. 7 ist eine Ansicht der in F i g. 6 dargestellten Teile von der Schnittlinie VII-VII aus gesehen;

Fig.8 zeigt die Anschlüsse der Innenräume der Ankerständer an die untere, längs der Batterie verlaufende Kühlmittelleitung;

Fig.9 ist ein waagerechter Schnitt durch den Verschluß einer Ofenkammer und die beiderseitigen Ofenköpfe mit den davor liegenden Ankerständern.

In Fig.9 sind mit 11 die beiderse·'=· einer durch eine Tür verschlossenen Ofenkammer hev^nden Ofenköpfe bezeichnet. Sie werden abgestützt durch Ankerständer mit einem Steg 12, einem Innenflansch 13 und einem Außenflansch 14. Zwischen dem inneren Flansch ?3 und dem Ofenkopf 11 liegen Wandkopfschutzplatten 15.

Der Abschluß der Ofenkammer erfolgt durch einen Türrahmen 16 von annähernd quadratischem Querschnitt. Aus diesem ragen die Riegelhaken 17 hervor, hinter die die Riegel 18 der Tür fassen. An dem U-förmig ausgebildeten Türkörper 19 ist der in die Ofenkammer ragende Türstopfen 20 befestigt. Die Abdichtung der Ofenkammer erfolgt durch eine Schneide 21, die zur Auflage auf den Türrahmen 16 kommt und durch Hakenschrauben 22 gehalten wird.

In F i g. 2 sind die durch die beiden Flansche 13 und 14 der Ankerständer hindurchgeführten oberen Queranker 23 erkennbar, deren Köpfe 24 sich an den äußeren Flanschen 14 der Anke-ständer abstützen, wobei durch Federn 25 die Zugkraft der Anker 23 festgelegt wird. Den oberen Querankern 23 entsprechen (nicht dargestellte) Queranker, die am unteren Ende durch die Ankerständer geführt sind.

Die Linie 46 deutet den Scheitel, die Linie 47 die Sohle einer Ofenkammer 10 an.

Wie aus F i g. 2, insbesondere aber aus den F : g. 3 bis 5, erkennbar ist, wird die aus einem anderen Werkstoff als die Ofenwände bestehende Decke 26 durch je eine obere Druckplatte 27 und eine untere Druckplatte 28 gehalten. Diese Druckplatten sind verspannt mit den inneren Flanschen 13 der Ankerständer, wobei durch Federn 29 der Anpi eßdruck festgelegt wird.

In den Fig. 6 bis 8 ist dargestellt, wie die Regeneratortrennwände mittels Hilfsankerständern 30 gehalten weröen. Über Federn 31 sind sie an den äußeren Flanschen 14 der Ankerständer gehalten Auf diese Weise wird das Mauerwerk 32 der Regeneratortrennwände ebenfalls unter Spannung gehalten.

Sowohl in dem oberen Bereich der Decke 26 als auch vor den aus haib^raurem Schamottematerial bestehenden Wänden des Regeneratorteiles liegen die Hauptankerständer nicht unmittelbar an, sondern nur in dem mittleren Teil, wo das Mauerwerk 45 eui Silikasteinen besteht. Nur in diesem Teil erfahren die Ankerständer eine übermäßige Erwärmung, und nur in diesem Teil ist es daher efforderli ;h, eine Kühlung vorzunehmen. Dies erfolgt so, daß, wie insbesondere F i g. 9 erkennen läßt, an den Enden der Flansche 13 und 14 Platten 33 angeschweißt werden, Wodurch Innenräume 34 und 35

entstehen, die durch eine obere Abschlußplatte 36 und eine untere Abschlußplatte 37 begrenzt sind und Von dem Kühlmittel in aufsteigender Richtung durchflossen werden. Die Innenräume 34 und 35 sind nämlich über Anschlußrohre 38 an eine ubere Leitung 39 und über Anschlußrohre 40 an eine untere Leitung 41 angeschlossen. Die Leitungen 39 und 41 verlaufen längs der ganzen Batterie und sind über eine Pumpe 42 und einen Wärmetauscher 43 miteinander verbunden. An die Sekundärseite 44 des Wärmetauschers kann irgendeine Heizvorrichtung angeschlossen werden. Eine Pumpe zum Umwälzen des flüssigen Kühlmittels ist nur dann erforderlich, wenn der durch die Erwärmung desselben in den Innenräumen 34 und 35 entstehende Auftrieb zur Erzeugung eines hinreichenden Kühlmittelkreislaufes nicht ausreicht.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 Patentansprüche:

1. Verspannung einer Baiterie von Verkokungsöfen mittels senkrechter Ankerständer, die auf einem zwischen der oberen und unteren Verspannung liegenden Abschnitt als geschlossener Querschnitt ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daB die Innenräume (34, 35) dieses Abschnittes der Ankerständer durch eine obere (36) und eine untere (37) Abschlußplatte begrenzt und, von einem Kühlmittel durchflossen, an eine obere (39) und eine untere (41), längs der Batterie verlaufende Leitung angeschlossen sind, die über einen Kühler in Verbindung stehen.

2. Verspannung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Kühler als Wärmetauscher (43) ausgebildet ist.

3. Verspannung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Verbindung der oberen (39) und unteren (41) Leitung eine Pumpe (42) eingebaut ist.

4. Verspannung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer an sich bekannten Ausbildung der Ankerständer als I-Eisen, wobei die äußeren Enden der Flanschen (13, 14) durch damit verschweiß'e Platten verbunden sind, jeder der beiden, beiderseits des Steges (12) der Ankerständer liegenden Innenräume (34, 35) an die obere (39) und untere (41) Leitung angeschlossen ist.

5. Verspannung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Halterung der aus einem anderen Werkstoff als die die Ofenkammer bildenden heizwände bestehenden Decke (26) durch an den Anker^tändern abgestützte Druckplatten (27, 28) die obe.en Abschlußplatten (36) der kühlmitteldurchflossenen Innenräume (34, 35) etwa in Höhe der Grenze zwischen der Decke (26) und dem Mauerwerk (45) der Ofenkammer liegen.

6. Verspannung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Verspannung der aus einem anderen Werkstoff bestehenden Regeneratortrennwände (32) durch an den Ankerständern sich abstützende Hilfsankerständer (30) die untere Abschlußplatte (37) der kühlmitteldurchflossenen Innenräume (34, 35) der Ankerständer etwa in der Höhe der oberen Enden der Hilfsankerständer (30) liegt.

Al ΟΔ Q/ O