DE306214C

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Publication number: DE306214C
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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- JVi 306214 τ-. KLASSE 10^. GRUPPE- JVi 306214 τ-. CLASS 10 ^. GROUP

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Mai 1916 ab.Patented in the German Empire on May 10, 1916.

Bekanntlich bieten Regenerativ - Koksöfen mit Zugwechsel beim Betriebe die Schwierigkeit, daß die Beheizung der einzelnen Heizzüge, wenn diese in üblicher Weise jeweils von einem Ende her mit Verbrennungsstoffen gespeist werden, sowohl über die Länge des einzelnen Zuges während seiner Beflammung, wie auch für die paarig zusammenarbeitenden Züge während der verschiedenen Betriebsperioden des Zugwechsels sehr ungleichmäßig ist. Während der Beflammung des einzelnen Heizzuges entsteht unmittelbar an der Eintrittsstelle des Heizgases und der hocherhitzten Luft naturgemäß eine sehr starke Erhitzung, die das feuerfeste Steinmaterial daselbst in hohem Maße beansprucht, und weiterhin ' ist auch die Wärmeabgabe für je zwei paarig im Zugwechsel zusammenarbeitende Heizzüge in den beiden Betriebsperioden sehr stark verschieden, da erfahrungsgemäß jeweils der eine mit frischen Verbrennungsstpffen beschickte Heizzug den weitaus größten Teil ihrer Wärme, und der andere von den Abgasen des ersten gespeiste Heizzug nur den geringfügigen Rest an verfügbarer Wärme empfängt.It is well known that regenerative coke ovens with puff change at the company have the difficulty that the heating of the individual heating flues, if this is done in the usual way fed with combustibles from one end, both along the length of the individual train during its flame exposure, as well as for those working together in pairs Trains very unevenly during the different operating periods of the train change is. During the flaming of the individual heating flue, occurs directly at the point of entry the heating gas and the highly heated air naturally produce a very high level of heating, which stresses the refractory stone material there to a great extent, and furthermore 'is also the heat emission for ever two heating flues that work together in pairs in the change of flue in the two operating periods Greatly different, as experience has shown that each one filled with fresh cremation pots Heating draft most of its heat, and the other from the exhaust gases of the first fed heating flue only the insignificant remainder of the available heat receives.

Es sind bereits Regenerativ - Koksöfen bekannt, bei denen zwecks gleichmäßiger Beheizung die Zufuhr des gesamten Heizgases, statt an einer einzigen Stelle am Ende jedes, Heizzuges, durch eine Reihe'Brenner geschieht, die in den Seitenwandungen der Heizzüge über deren ganze Länge verteilt sind. Das Wesen der Erfindung besteht demgegenüber darin, daß ein Teil des insgesamt benötigten Heizgases einer Einzelbrennstelle am Fuß, der Rest einer Reihe von Brennern seitlich 1 längs der ganzen Höhe des Heizzuges zugeführt wird, und daß die Heizgaszufuhr am Fuß zusammen mit der ebenda erfolgenden Zufuhr der Gesamtverbrennungsluft dem regelmäßigen. Zugwechsel unterworfen wird, also jeweils immer nur in der einen Hälfte sämtlicher Heizzüge vor sich geht, während die Heizgaszufuhr durch die Seitenbrenner der Züge dauernd und unabhängig vom, Zugwechsel in allen Heizzügen gleichzeitig erfolgt. Zur Erläuterung mögen die beiliegenden Zeichnungen dienen, worin Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Heizwand gemäß der Linie A-B von Fig. 3, Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine Ofenkammer gemäß der Linie C-D von Fig. 3, und die Fig. 3 einen Querschnitt gemäß der Linie E-F von Fig. 1 wiedergibt.Regenerative coke ovens are already known in which, for the purpose of uniform heating, the entire heating gas is supplied through a series of burners, instead of at a single point at the end of each heating flue, which are distributed over their entire length in the side walls of the heating flues. The essence of the invention, on the other hand, consists in the fact that part of the total required heating gas is supplied to a single burner at the foot, the rest of a row of burners is supplied laterally 1 along the entire height of the heating flue, and that the heating gas supply at the foot together with the supply of the there taking place Total combustion air to the regular. Flue change is subjected, so always only happens in one half of all heating flues, while the heating gas supply through the side burners of the flues takes place continuously and independently of the flue change in all heating flues at the same time. The accompanying drawings may serve for explanation, in which FIG. 1 shows a longitudinal section through the heating wall according to the line AB of FIG. 3, FIG. 2 shows a longitudinal section through a furnace chamber according to the line CD of FIG. 3, and FIG. 3 shows a cross section reproduces according to the line EF of FIG.

Das Ausführungsbeispiel der Zeichnung zeigt einen Regenerativ-Koksofen,¹ dessen Heizwand entsprechend dem Zugwechselbetrieb in üblicher Weise auf ihre ganze Länge in zwei gleiche Hälften unterteilt ist, wenngleich dies für die Erfindung nebensächlich bleibt, da· hierfür auch ι j ede andere Gruppierung der jeweils paarig im Zugwechsel zusammenarbeitenden Heizzüge zulässig ■ wäre. Die zwischen den Ofenkammern α liegenden Heizwände bestehen demgemäß aus senkrechten¹ Heizzügen O₁ und S₂, die so betrieben werden, daß ent-The exemplary embodiment of the drawing shows a regenerative coke oven, ¹ the heating wall of which is divided into two equal halves over its entire length in the usual manner in accordance with the train change operation, although this remains irrelevant for the invention, since there is also any other grouping of the pairs Heating flues that work together when changing flues would be ■ permitted. The heating walls lying between the furnace chambers α accordingly consist of vertical ¹ heating flues O ₁ and S ₂ , which are operated in such a way that

sprechend dem Zugwechsel immer in der einen Gruppe S₁ die Verbrennungsgase hochsteigen, während sie in der andern Gruppe b₂ niederfallen, und umgekehrt. Die Heizzüge b_1} b₂ -werden durch die Binderreihen e voneinander ' geschieden und münden oben in den gemeinsamen Horizontalkanal h. Unter den beiden Ofenhälften liegen über die ganze Länge der Batterie reichend die Regeneratoren r_x, r_% mitspeaking of the train change, _{the combustion gases always rise in one group S 1} , while they fall down in the other group b ₂ , and vice versa. The heating flues b _1} b ₂ - are separated from each other by the rows of binders e and open at the top into the common horizontal channel h. The regenerators r _x , r _% are located under the two halves of the furnace and extend over the entire length of the battery

ίο ihren Sammelkanälen U₁, U₂.' Sie sind oben durch Durchbrechungen S₁,, S₂ an die unterhalb der Ofenkammern α angeordneten Luftverteilungskanäle I₁, I₂ angeschlossen, die ihrerseits mittels Durchbrechungen i mit den einzelnen Heizzügen O₁, b₂ in Verbindung stehen. Unter jeder Heizwand liegt ein Gasverteilkanal C₁ bzw. C₂, und .über diesen beiden Kanälen ein weiterer, über die ganze Länge der Heizwand reichender Gas Verteilkanal d. ίο their common channels U ₁ , U _2. ' They are connected at the top through openings S ₁ , S ₂ to the air distribution channels I ₁ , I ₂ arranged below the furnace chambers α , which in turn are connected to the individual heating flues O ₁ , b ₂ by means of openings i . Under each heating wall there is a gas distribution _{channel C 1} or C ₂ , and above these two channels another gas distribution channel d extending over the entire length of the heating wall.

ao Die erstgenannten Kanäle c_v c₂ sind durch Rohrleitungen m an zwei in den Gängen χ verlegte Gaszufuhrleitungen g_1; g₂ und. durch Düsen f an den Fuß jedes einzelnen Heizzuges angeschlossen. Der durchlaufende Gasverteilkanal d empfängt Heizgas durch das Rohr η von einer in dem Gang ζ verlegten Gaszüfuhrleitung g und steht mit Abzweigkanälen k in Verbindung, die in sämtlichen Binderreihen e der Heizwand ausgespart sind.ao The first-mentioned channels are c _v c ₂ m through pipelines to two in the aisles χ shifted gas supply lines g _1; g ₂ and. connected by nozzles f to the foot of each individual heating flue. The continuous gas distribution channel d receives heating gas through the pipe η from a gas supply line g laid in the passage ζ and is connected to branch channels k , which are cut out in all the binder rows e of the heating wall.

Von diesen Binderkanälen k aus münden Düsenöffnungen 0, die über die ganze Höhe gleichmäßig verteilt sind, in die Heizzüge b_v b₂ ein, um Heizgas auf deren ganze Länge einzuführen.From these binder channels k , nozzle openings 0, which are evenly distributed over the entire height, open into the heating flues b _v b _{2 in} order to introduce heating gas over their entire length.

Beim Betriebe des Koksofens wird der einen Heizwandhälfte, beispielsweise der linksseitigen, vorgewärmte' Luft aus dem Regenerator V₁ durch den Verteilkanal I₁ zugeführt und durch die Durchbrechungen i auf die sämtlichen Heizzüge b₁ verteilt; gleichzeitig wird auf derselben Ofenseite Heizgas aus der Gasleitung g_x in den Gasverteilkanal C₁ eingeleitet und'durch die Düsen f sämtlichen Heizzügen b_x am Fuß zugeführt. Die Gasleitung g₂ auf der anderen Ofenseite bleibt währenddessen abgeschaltet. Außerdem wird durch die mittlere Gasleitung g Heizgas ununterbrochen , in den durchlaufenden Gasverteilkanal d und von diesem aus durch die Binderkanäle k und die Düsenöffnungen 0 in sämtliche Heizzüge b_v b₂ beider Ofenseiten über ihre ganze Länge verteilt eingeführt. In den linksseitigen Heizzügen b_x bewirkt die von unten' durch i zutretende Luft die Verbrennung des am Fuß durch die Düsen f und _v seitlich durch die Düsen 0 einströmenden Heizgases; die Verbrennungsgase steigen auf ₍ dieser (linken) Ofenseite hoch . treten in den Horizontalkanal h über, und fallen dannjdurch die Heizzüge b₂ der rechten Ofenseite abwärts. Während des Niederfallens durch' die Heizzüge b₂ treffen die Verbrennungsgase, die an dieser Stelle noch einen gewissen Luftüberschuß besitzen, mit dem aus den seitlichen Düsen ο austretenden Heizgas zusammen, bringen auch dieses noch zur Verbrennung und empfangen dadurch hier, nachdem sie bereits den größten Teil ihres Wärmevorrats abgegeben hatten, eine neue Wärmesteigerung. Schließlich gelangen die Verbrennungsgase durch den Längskanal I₂ in den rechtsseitigen Regenerator r_2! um diesen für die nächste Betriebsperiode vorzuwärmen.When the coke oven is in operation, one heating wall half, for example the left-hand, preheated air from the regenerator V _1, is supplied through the distribution channel I ₁ and distributed through the openings i to all of the heating flues b ₁ ; at the same time, heating gas from the gas line g _{x is introduced} into the gas distribution _{channel C 1} on the same side of the furnace and fed through the nozzles f to all heating flues b _x at the base. The gas line g ₂ on the other side of the furnace remains switched off during this time. In addition, heating gas is continuously introduced through the middle gas line g into the continuous gas distribution channel d and from there through the binder channels k and the nozzle openings 0 into all heating flues b _v b _{2 on} both furnace sides distributed over their entire length. In the heating flues b _{x on} the left, the air entering from below through i causes the combustion of the heating gas flowing in at the foot through nozzles f and _v laterally through nozzles 0; the combustion gases rise _(the (left) side of the furnace high. occur in the horizontal channel h over and fall dannjdurch the heating flues b ₂ of the right side of the furnace down. During the low falling through 'the heating flues b ₂ meet the combustion gases, which still a at this point Have a certain excess of air with the heating gas emerging from the side nozzles ο , also bring this to combustion and receive a new increase in heat here after they have already given off most of their heat supply. Finally, the combustion gases pass through the longitudinal channel I ₂ into the right-hand regenerator r _2! to preheat it for the next operating period.

Nach Vornahme des Zugwechsels, mit wel-,chem die linksseitige Gasleitung g_t abgeschaltet und die rechtsseitige g₂ in Betrieb genommen wird, wird die Luft aus dem Regenerator r₂ und Heizgas aus der Gasleitung g₂ der rechten Ofenhälfte zugeführt, während die zusätzliche, sämtliche Heizzüge der Heizwand versorgende Gaszufuhr aus der Leitung g unverändert in Tätigkeit bleibt. Es findet nunmehr also die Beheizung der rechten Ofenhälfte, worin die Verbrennungsgase hochsteigen, durch Heizgas aus den Fußdüsen f und den seitlichen Düsen 0 statt, während auf der linken Ofenhälfte, wo die Verbrennungsgase niederfallen, frisches Heizgas den Heizzügen' nur durch die seitlichen Düsen 0. zugeführt wird. In dieser Weise wechselt also der Betrieb der beiden Ofenhälften regelmäßig ab.After changing the draft, with which the left-hand gas line g _{t is} switched off and the right-hand side g _{2 is} put into operation, the air from the regenerator r ₂ and heating gas from the gas line g _{2 are} fed to the right-hand furnace half, while the additional, all heating flues of the heating wall supplying gas supply from line g remains unchanged in activity. The right half of the furnace, in which the combustion gases rise, is now heated by heating gas from the foot nozzles f and the side nozzles 0 , while on the left half of the furnace, where the combustion gases fall, fresh heating gas is supplied to the flues only through the side nozzles 0 . is supplied. In this way, the operation of the two halves of the furnace alternates regularly.

Wie schon erwähnt, muß die stets nur auf der einen Ofenhälfte erfolgende Luftzufuhr so groß bemessen werden, daß sie nicht allein zur vollständigen Verbrennung der sowohl am Fuß als auch seitlich einströmenden Heizgasmengen in diesen hochbrennenden Heizzügen ausreicht, sondern daß auch noch ein gewisser Luftüberschuß zur Verbrennung der auf der anderen Ofenhälfte durch die seitlichen Gasdüsen allein eintretenden Heizgasmengen verfügbar ist. Hieraus ergibt sich, daß schon in den hochbrennenden Heizzügen ein räumliches Auseinanderziehen des Verbrennungsvorganges stattfindet, da diesen Zügen das brennbare Gas nur zum Teil am Fuß und zu einem weiteren Teil über ihre ganze Länge verteilt zugeführt wird. Es bleiben also die schädlichen Hitze Wirkungen, die beim Zusammenführen der ' Gesamtmengen von Heizgas und Luft an einem einzigen Punkte des Heizzuges eintreten müssen und zur nachteiligen Überanstrengung des Steinmaterials führen, von vornherein ausgeschlossen, womit zugleich eine außerordentliche Gleichmäßigkeit der Beheizung über die ganze Länge der Heizzüge gesichert ist, die besonders für die neuerdings üblichen Koksöfen von bedeutender Höhe große Vorteile bietet. Ferner wird in den Heizzügen der anderen Ofenhälfte, worin die Verbrennungsgase niederfallen, durch die erneute Wärmezufuhr' mittels des durch die. Binderkanäle ständig zugeführten HeizgasesAs already mentioned, the air supply, which always takes place only on one half of the furnace, must be like this large enough that it does not alone completely burn the both at the foot as well as from the side in these high-burning heating flues is sufficient, but that a certain excess of air to burn the on the other half of the furnace through the side gas nozzles alone entering the amount of heating gas is available. From this it follows that even in the high-burning flues there is a spatial Pulling apart the combustion process takes place, since these trains the combustible gas only partially at the foot and too another part is supplied distributed over its entire length. So there remain those harmful heat effects when merging the 'total amounts of heating gas and air must enter at a single point of the heating flue and to the disadvantage Overexertion of the stone material lead, excluded from the outset, which at the same time an extraordinary uniformity of heating over the entire length of the heating flues is secured, which is particularly important for the recently common coke ovens offers great advantages. Furthermore, in the heating flues of the other half of the furnace, in which the Combustion gases fall through the renewed supply of heat 'by means of the. Binder channels constantly supplied heating gas

Claims

a significant increase in the heating of the furnace chamber achieved during this operating period. "Since experience shows that, without using this special heating gas supply, almost no heat is given off to the furnace chamber during the fall of the combustion gases, the operating mode given according to the invention not only achieves great uniformity in the heating of both furnace sides during the different times Periods of change of draft, but above all an increased heat output of the heating wall as a whole, which is advantageous in a shortening of the cooking time of the coal to be coked, i.e. an increased utilization of the ovens and the side nozzles 0, on the other hand, through separate gas distribution channels "C1 or C2 and d" with gas supply lines gx or g2 and g fed independently of one another. This arrangement makes it possible to regulate the two proportions of heating gas quantities that are fed separately to the nozzle systems f and 0 as desired and with the greatest possible precision. It is clear that in this way an extensive adaptation of the. Heat supply for the various points of the heating wall according to the respective requirements of the operation and a very good uniformity of heating both over the entire height of the individual heating flues as well as over the respective heating wall halves or heating flue groups working together in flue change is possible. The arrangement of separate gas distribution channels also offers the advantage that two different types of gas can be used to feed the two nozzle systems f and 0. The two gas flows are subject to different conditions when the furnace is in operation, in that the gas flowing through the binder channels k and the nozzles 0 is exposed to high levels of heating from the hot furnace masonry, while the gas flowing in through the foot nozzles f is not or only to an insignificant extent. Since certain types of heating gas, e.g. If, for example, good coke oven gas is prone to pyrogenic decomposition with carbon deposits when heated, it is advisable to feed such a heating gas only to the bottom nozzles f, while feeding the side nozzles 0 with another gas that is as free as possible of the gas constituents that tend to decompose. Also in the event> that only heating gas from uniform]; Origin is available, the separate gas supply to the two nozzle systems is still an advantage. One then has the possibility of changing the material of one of the two gas streams, which is subjected to the higher, decomposing temperatures, by suitable means so that its tendency to pyrogenic decomposition is reduced or eliminated. For example, according to the scientifically founded doctrine of chemical equilibria in gas mixtures that is valid today, such a reduction or retention of the decomposition of certain gas constituents must be achieved by adding certain gas constituents to the gas mixture concerned, their type and quantity in each individual case can be determined on the basis of the given scientific basis. For example, according to this teaching, the decomposition of carbon dioxide (CO) into carbonic acid and carbon according to the chemical formula 2C0 ± CO2 + C, which takes place in certain temperature ranges in this sense, must come to a standstill or remain completely suppressed as soon as a certain, precisely calculable Amount of carbonic acid (C O2), d. H. of the resulting reaction product, which is contained in the gas mixture, regardless of whether it was created by the decomposition reaction or was already present. In the example given, under certain circumstances, decomposition phenomena caused by the presence of carbon dioxide (CO) can be prevented or reduced by adding a certain amount of carbon dioxide (CO2) to the fuel gas containing carbon dioxide. Also for other gas components that are capable of pyrogenic decomposition, e.g. B. hydrocarbons, gas additions of similar effect can be determined and calculated in a similar way, for which of course the original in each case; Composition of the heating gas is fundamental. Godfather τ-An Proverbs:

1. Procedure for heating a regenerative coke oven with reverse draft in " vertical heating flues, to which combustion air is supplied at the base and heating gas from the side at different heights, characterized in that part of the heating gas together with the total amount of combustion air in a periodic change in draft one half of the heating flues is fed at the foot, while the side burners of all heating flues be continuously fed with heating gas regardless of the train change.

2. A method for heating a regenerative coke oven according to claim 1, · characterized in that the burner located at the foot of each heating flue any heating gas, on the other hand

There is little or no risk of pyrogenic decomposition on the side burning points inclined heating gas is supplied.

3. The method according to claims 1 and 2 with the use of heating gas more uniform Origin for all burners of all heating flues, characterized in that the after the side burners separately led heating gas flow by special treatment, z. B. Admixture more suitable Gas constituents, its composition is changed so that its tendency to pyrogenic decomposition is abolished or reduced.

1 sheet of drawings.