DE2945017A1 - Stopfen fuer koksofenkammertueren - Google Patents

Description

• Stopfen für Koksofen-Kammertüren
• Die Erfindung betrifft einen Stopfen für Koksofen-Ka -mertüren. Koksöfen besitzen an beiden Seiten abne nbare Ofentüren, damit nach 8eendigung des Verkokungs-Vorganges der ausgegärte Koks mit Hilfe eines Ste-pels aus dem Ofen herausgedrückt erden kann. Anschlie@end werden die Türen wieder eingesetzt, der Ofen mit Kckskohle gefüllt und der Verkokungsvorgang beginnt vcn neuem.
• Üblicherweise sind die Koksofentüren mit Stopfen aus feuerfestem Material versehen, die ca. 400 mm in die Koksofenkammer hineinreichen und auf diese Weise Wärmeverluste und unzulässige Temperaturerhöhungen der eisernen Ofenarmaturen - wie beispielsweise Kammerrahmen, @andschutzplatten und Türkörper - verhindern. Die Türkörper sind außerdem mit Schneiden versehen, die Eisen auf Eisen abdichtend dafür sorgen, daß die entstehenden gas- und dempfförmigan Verkokungsprodukte nicht nach augen in die Atmosphäre entweichen können.
• Die bekannten feuerfesten Stopfen haben ein hohes uewicht und benötigen entsprechend stabil ausgeführte Türkörper und Türabhebevorrichtungen. Außerdem ist das für die Türstopfen verwendete Feuerfest-Material in seiner Struktur in der Regel nicht genügend dicht, um ein Eindringen von Kohlenstoff zu verhindern. Der Kohlenstoff ist filtriert, sodaß Gefahr besteht, daß das Stcpfanoefüge schon nach kurzer 8etriebszeit gesprengt wird. Dcrartige Schäden erfordern einen hohen Reparaturufanj und einen frühzeitigen Ersatz der Türstopfen. Außerde verursachen ausgebrochene Stücke im Türstopfenbereich ungare Partien an den Köpfen des Kokskuchens und bedingen beim Herausnehmen der Türen und dem anschließenden Vorgang des Koksdrückens zusätzliche Emissionen.
• Neben den Kohlenstoffinfiltrationen treten an den Türstopfen häufig Ansätze von Graphit und Halbkoks auf. Diese Ansätze sind schwierig zu entfernen. Beim Entfernen der Ansätze treten wiederum leicht Beschädigungen am Türstopfen ein.
• Ein weiteres Problem herkömmlicher Stopfen liegt im Einfluß auf die dampf- und gasförmigen Verkokungsprodukte. Während des Verkokungsvorganges werden die dampf- und gasförmigen Serkokungsprodukte von einem horizontalen Gassammelraum, der durch den freien Raum oberhalb der Kokskohle gebildet wird, sufgenommen und über ein Steigrohr aus dei;i Koksofen abgeführt. Die dampf-und gasförmigen Verkokungsprodukte entstehen in allen eereichen der Ofencharge. Die unten entstehenden Gase müssen durch die Kokskohle nach oben entweichen. Hierbei ist zu beobachten, daß sich im unteren Bereich der Ofenkammer erhöhte Gasdrücke bilden, weil die entstehenden Gase den Widerstand der Kohleschüttung überwinden müssen, um den horizontalen Gassammelraum zu erreichen. Dieser insbesondere in den ersten Stunden des Verkokungsprozesses auftretende überhöhte Gasdruck führt an den Türen zu Gasaustritten in die Atmosphäre. Das bedeutet Verlust an Verkokungsprodukten und unerwünschte Emissionen.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Beschadigungen an den Türstopfen und Austritt von Emissionen zu vermeiden. Dabei geht die Erfindung von dem Gedanken aus, daß die dampf- bzw. gasförmigen Verkokungsprodukte mittelbar oder unmittelbar uesentliche Ursache für alle beschriebenen Nachteile herkömmlicher Türstopfen sind.
• Erfindungsgemäß ist deshalb eine besondere Gasführung am bzw. im Türstopfen vorgesehen, durch die der Überdruck im unteren Bereich abgebaut wird. Nach der Erfindung wird das durch mindestens einen sich in Längsrichtung im oder am Türstopfen erstreckenden und für die dampf-bzw. gasförmigen Verkokungsprodukte zugänglichen Gassammelraum erreicht. Der Gassammelraum erstreckt sich infolge vertikaler Türstopfenanordnung in vertikaler Richtung. Dabei stellen sich besonders günstige Verhältnisse ein, wenn der vertikale Gassammelraum mit dem honzontalen Gassammelraum in Verbindung steht.
• Die notwendige Zugänglichkeit des Gassammeiraumes für die dampf- bzw. gasförmigen Verkokungsprodukte entsteht bei innenliegendem Gassammelraum im Türstopfen durch mehrere auf seiner Länge vertsilte Öffnungen, die sich an der der Ofenkammer zugewandten Seite befinden und/ oder sich über die Seitenwände der Stopfen erstrecken.
• Damit Kokskohle nicht in die Öffnungen eindringen kann, sind diese an der der Ofenkammer zugewandten Seite mit einer Abdeckung versehen.
• Vorzugsweise bestehen die erfindungsgemäßen Türstopfen aus hoch hitzebeständigem Stahl. Sie entsprechen in ihren äußeren Abmessungen etwa den bekannten feuerfesten Türstopfen. Darüberhinaus sind die erfindungsgemäßen Türstopfen an oberen und unteren Ende offen und zum Ausgleich der Wärmedehnung in vertikaler Richtung mehrfach unterteilt.
• Die bisherige Funktion der Wärmedämmung herkömmlicher Türstopfen wird von einer Schicht aus hoch wärmedämmendem material übernommen, die zwischen dem vertikalen Gassammelraum und dem Türkörper eingebaut wird. Das stellt solcher, daß der Türkörper keine unzulässig hohe Erwärmung erfährt. Vielmehr zeigt sich, daß auf diese Weise die Oetriebstemperatur des Türkörpers gegenüber herkömmlichen Türkörpern gesenkt werden kann.
• Infiltration von Kohlenstoff und damit Zerstörung des Hohlkorpers ist bei dem erfindungsgemäßen Türstopfen nicht moglich. Dadurch ergibt sich eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer. Halbkoks und Graphit können keine innige Verbindung mit der Oberfläche eingehen, so daß evtl. entstehende Ansätze leicht zu entfernen sind.
• Die hohe Wärmeleitfähigkeit dos Hohlkörpers hat aber noch einen weiteren entscheidenden Vorteil. Sie bewirkt, daß der Koksofen auch in der Kopfpartie stets völlig ausgegart ist, weil die Wärmezufuhr nicht nur seitlich von den Heizwänden her erfolgt, sondern die Stirnfläche wie eine zusätzliche Heizfläche wirkt und die unmittelbar benachbarten Partien des Ofenbesatzes aufheizt. Diese- Effekt erlaubt es, den Hohlkörper um 80 - 100 mm weniger in die Kammer hineinragen zu lassen. Dann ist immer noch die vorteilhafte Abgarung der Kopfpartien gewährleistet. Auf diese Weise kann eine Steigerung des Durchsatzes um 1 - 2 % erreicht werden.
• Gegenüber herkömmlichen festen Türstopfen ergibt sich durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Stopfen in Form metallischer Hohlkörper eine Gewichtsersparnis um nehr als 80 %.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Figur 1 Eine perspektivische Teilansicht figur 2 Einen Querschnitt des Türstopfens.
• Mit 1 ist ein Türkörper bezeichnet. Der Türkörper 1 ist an der einer Ofenkammer 5 zugewandten Seite mit einem Türstopfenhohlkörper 4 aus hoch hitzebeständigem Stahlblech versehen. Zwischen dem Türstopfenhohlkörper 4 und dem Türkörper 1 befindet sich eine Wärmeisolierung 8.
• Der Türstopfenhohlkörper 4 umschließt dabei die Uärmeisolierung 8.
• körper gebildet, die mit geringem Abstand voneinander auf d Türkörper 1 befestigt sind. Der Abstand dient als Dehnungsfuge und Caskanal. D.h. der Abstand zwischen den Einzelteilen erlaubt eine ausreichende Wärmedehnung und ist gleichzeitig so groß gewählt, daß immer gewährleistet bleibt, daß die im Bereich dieser Fugen auftretenden dampf-bzw. gasförmigen Verkokungsprodukte in den Türstopfen hohl körper eindringen können.
• An den den Heizwänden 6 der Ofenkammer 5 zugewandten Seitenflächen besteht keine Gefahr, daß mit den dampf-bzw. gasförmigen Verkokungsprodukten auch feste Kokste-,le bzw. Kohlepartikel in den Türstopfenhohikörper 4 eindringen können. An der der Ofenkammern 5 zugewandten Seite des Türstopfenhohlkörpers 4 wird einem solchen Eindringen durch Überlappungsbloche entgegengewirkt, die den Abstand zwischenze benachbarten Türstopfenhohlkörperteilen überbrücken, gleichzeitig aber einen Spalt offen lassen. Dazu besitzen die jerlappungsbleche einen winkelförmigen Querschnitt und sind sie mit jeweils einem Türstopfenhohlkörperteil so verschweint, daB sie zunächst von dem Türstopfenhohlkörperteil weorafen und erst dann den Spalt bis zum benachbarten Türstopfenhohlkörperteil überbrücken.
• Der Türstopfenhohlkörper 4 bildet einen vertikalen Gassammelraum 7, durch den im Betriebsfall die Koksgase dem horizontalen Cassammelraum zugeleitet werden. Aufgrund der dabei entstehenden günstigen Qasdruckverhältnisse ist das Druckgefälle am Türrahmen 3 zur äußeren Atmosphäre so gering, daß sich mit üblichen Dichtleisten 2 Emissionen verhindern lasssn.
• Die einzelnen Türstopfenhohlkörperteile sind mit dem Türkörper 1 verschraubt. Dabei befinden sich in den Türstopfenhohlkörperteilen Langlöcher, die in Längsrichtung des Türstopfonhohlkörpers (4) vorlaufen. Das erlaubt einerseits eine einfache Montage der Türstopfen hohikörperteile und andererseits eine ausreichende Dehnung der TurstopfenhohIkörperteile.
• L e e r s e i t e

Claims (10)

1. patentansprüche 1. Stopfen für Koksofenkammertüren, gekennzeichnet durch mindestens einen, sich in Langsrichtung erstreckenden und für die gasförmigen Verkokungsprodukte zugänglichen Gassammeiraum (7).
2. 2. Stopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (4) hohl ausgebildet ist und mehrere auf seiner Länge verteilte Öffnungen aufweist.
3. 3. Stopfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen sich ar der der Ofenkammer (5) zugewandten Seite befinden und mit einer Abdeckung varsehen sind.
4. 4. Stopfen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, ca sich die Öffnungen bis in den Seitenbereich des Stopfens (4) erstrecken.
5. 5. Stopfen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem metallischEn Werkstoff besteht.
6. 6. Stopfen nech Anspruch 5, gekennzeichnet durch hoch hitzebestandigen Stahl.
7. 7. Stopfen nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch eine Wärneisolierung (8) zwischen Türkörper (1) und Stopfen (4).
8. 8. Stopfen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine mehrteilige Ausführung.
9. 9. Stopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Einzelteilen Dehnungsfugen vorgesehen sind.
10. 10. Stopfen nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelteile des Stopfens (4) mit dem Türkörper (1) verschraubt sind und die Schraubverbindung Langlocher in der Stopfenlängsrichtung aufweist.