DE3111476A1

DE3111476A1 - "batterieweise angeordneter kammerofen zur erzeugungvon koks und gas"

Info

Publication number: DE3111476A1
Application number: DE19813111476
Authority: DE
Inventors: Heinz 4630 Bochum Thubeauville
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1981-03-24
Filing date: 1981-03-24
Publication date: 1982-10-07
Also published as: BE892585A; BR8201211A; AR225261A1; JPS57162776A; GB2095380A; US4412890A; CA1175382A; IN156134B; FR2502634A1; GB2095380B

Description

-A-

Gegenstand der Erfindung ist ein batterieweise angeordneter Kammerofen zur Erzeugung von Koks und Gas mit reihenweise zwischen den Kammern angeordneten Reihen senkrechter Heizzüge, die an unterhalb der Kammern liegende Regeneratoren angeschlossen sind, mit einer stufenweisen Zuführung der vorgewärmten gasförmigen Verbrennungsmittel zu den Heizzügen.

Eine stufenweise Zuführung der vorgewärmten gasförmigen Verbrennungsmittel ist eine Eigenheit des Still-Ofens. Sie erfolgte durch Kanäle, die in den Binderwänden aufsteigen und mit in die Heizzüge führenden Austrittsöffnungen versehen sind.

Die Unterbringung der Kanäle in den Binderwänden bedeutet natürlich eine Schwächung dieser Wände; man muß dieser bei der Konstruktion der Wände Rechnung tragen, also die Breite der Wände entsprechend bemessen. Nun bedeutet aber eine Vergrößerung der Binderwandstärke eine Herabsetzung der von den Heizzügen erhitzten Fläche der Läuferwände.

Das Ziel der Erfindung geht dahin, eine stufenweise Beflammung der Heizzüge durchzuführen, ohne die Binderwände durch darin untergebrachte Zuführungskanäle für die vorgewärmten Medien zu schwächen.

Gemäß der Erfindung sind für die stufenweise Zuführung der vorgewärmten gasförmigen Verbrennungsmittel im mittleren Bereich der Heizzüge aufragende, unmittelbar an die unterhalb der Kammern liegenden Regeneratoren angeschlossene, mit über die Höhe verteilten Austrittsöffnungen versehene Schächte vorgesehen.

Eine besondere Ausführungsform sieht vor, den Schächten einen rechtwinkligen Querschnitt zu geben mit Wänden, die parallel zur Heizzugachse und senkrecht dazu verlaufen.

Die zu den Läuferwänden hin liegenden Schachtwände können in Aussparungen der Läuferwände hineinragen. Den Querschnitt der Schächte bilden vorzugsweise zwei spiegelbildlich zur senkrechten Mittelebene des Heizzuges liegende Rechtecke.

Der Querschnitt der Schächte kann in dem Maße nach oben hin abnehmen, in dem durch das teilweise Abströmen aus den Austrittsöffnungen die hindurchgeführte Menge des vorgewärmten gasförmigen Mediums geringer wird. Es ist eine stufenweise Abnahme des Querschnitts an der Stelle der Austrittsöffnungen zweckmäßig.

Um den Strömungswiderstand sowohl für die Einströmung der vorgewärmten Verbrennungsmedien als auch für das Abziehen der verbrannten Gase möglichst gering zu halten, haben die Austrittsöffnungen die Form von Schlitzen, die vom Schachtinneren schräg aufwärts ansteigen.

Um die Vereinigung des vorgewärmten Schwachgases mit der vorgewärmten Luft zu beschleunigen, können die die Austrittsöffnungen bildenden Schlitze schräg nach der Heizzugmitte zu verlaufen.

Starkgasbrenner können zwischen den zur Zuführung der vorgewärmten gasförmigen Verbrennungsmittel dienenden Schächten und der Läuferwand angeordnet sein.

Bei der neuen Bauart ist eine Beheizung mit Starkgas möglieh, bei der die Starkgasflamme über die ganze Höhe des Heizzuges verteilt ist, also auch die oberen Partien der Beschickung der Ofenkammern genügend erhitzt werden und nicht gegenüber den Sohlenpartien in der Erwärmung zurückbleiben.

' m 9
• ·

311H76

Bei einem Ofen, der nur eine Beheizung durch ein nicht vorgewärmtes Gas, ein sogenanntes Starkgas, vorsieht, kann zur Erwärmung der Luft ein einziger, über die Breite des Heizzuges sich erstreckender Schacht vorgesehen sein, der beiderseits in die Binderwände hineinragt und Austrittsöffnungen in den den Läuferwänden zu liegenden Schachtwänden hat.

Während für die Läufer- und Binderwände verhältnismäßig komplizierte Formsteine erforderlich sind, um durch die Verzahnung der Steine einen gegen die verschiedenen Beanspruchungen widerstandsfähigen Verband zu schaffen, können die in die Heizzüge einzubauenden Schächte aus einfachen Formsteinen aufgebaut sein.

Die Binderwand selbst kann schwächer gehalten werden, wodurch der Anteil der von den Heizzügen beaufschlagten Fläche der Kammerwand größer wird. Das gilt insbesondere für die nicht durchlaufenden Binderwände bei Kammerofen mit Zwillingszügen.

Die Beheizung der Öfen durch senkrechte Heizzüge kann nach allen bekannten Systemen erfolgen. Der Ofen kann als halbgeteilter Ofen, als viergeteilter Ofen oder mit einer anderen Zusammenfassung zu Gruppen gleichsinnig beaufschlagter Heizzüge und auch als Zwillingszugofen ausgebildet sein. Bei einem solchen läuft jede zweite Binderwand bis zur Decke, so daß sich ein besonders stabiler Aufbau ergibt.

Der Weg der vorgewärmten Medien und ebenso der der abziehenden verbrannten Gase ist bei der neuen Konstruktion ein besonders einfacher, indem für die im Regenerator aufsteigenden und die in diesem abziehenden Medien die Regeneratoren unmittelbar mit den darüberliegenden Schächten in Verbindung stehen. So ergibt sich also ein geringer Druck-

- 7 Verlust zwischen Lufteintritt und Rauchgaskanal.

Durch die Aufteilung der Brennstellen in die beiden zwischen den Schächten und der Läuferwand liegenden senkrechten Räume ergibt sich eine besonders gleichmäßige Temperaturverteilung, so daß nicht mit einer eine Stickoxidbildung fördernden, lokalen Überhitzung zu rechnen ist.

Auf den anliegenden Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel eines Unterbrennerzwillingszugverkokungsofens gemäß der Erfindung dargestellt.

Figur 1 ist die perspektivische Darstellung eines senkrechten Heizzuges mit einem darin eingebauten Paar von Schächten, durch die die Zufuhr der vorgewärmten Verbrennungsmittel erfolgt.

Figur 2 ist ein senkrechter Schnitt in Längsrichtung einer Koksofenbatterie durch eine waagerechte Ofenkammer und die beiden angrenzenden Heizwände mit in die Heizzüge eingebauten Schächten und den darunterliegenden Regeneratoren; dabei ist der Schnitt bei dem linken Heizzug durch die Mitte der Schächte, bei dem rechten durch die Starkgaszuführungen geführt.

Figur 3 ist ein senkrechter Schnitt bei der gleichen Batterie in Richtiing einer Heizwandachse durch zwei nebeneinander liegende Paare senkrechter Zwillingsheizzüge.

Figur 4 ist eine Sicht auf die Sohle der Heizzüge entsprechend der Schnittlinie IV-IV von Figur 3.

Figur 4a ist in einer der Figur 4 entsprechenden Darstellung die Sicht auf die Sohle eines Heizzuges, in dem nur ein Schacht eingebaut ist.

Figur 5 zeigt in größerem Maßstab die Teilansicht zweier Schächte, von der Läuferwand her gesehen, im Bereich der Austrittsöffnungen,

Figur 5a ist ein senkrechter Schnitt durch einen einzelnen Schacht in dem genannten Bereich.

Figur 5b ist ein waagerechter Schnitt durch einen einzelnen Schacht.

Mit IO sind die Ofenkammern bezeichnet, die beiderseits von Heizwänden begrenzt sind. 11 sind die Läuferwände, 12 die Binderwände, die jede Heizwand in Reihen senkrechter Heizzüge 13 und 14 unterteilen. Die Heizzüge 13 und 14 jedes Zwillingspaares sind durch die obere Verbindungsöffnung 15 miteinander verbunden. Mittels durch die Ofendecke 16 geführter Schaulöcher 17 ist eine Einsicht in jeden Heizzug 13 und 14 möglich. Unterhalb jeder Ofenkammer 10 liegt ein Paar von Regeneratoren 18 und 19.

Im mittleren Teil der Heizzüge befinden sich die zur Einführung der vorgewärmten gasförmigen Verbrennungsmittel dienenden, das Wesen der Erfindung ausmachenden Schächte. Sie sind aus einzelnen rechteckigen Kassetten aufgebaut, deren Wände parallel zur Binderwand und senkrecht dazu verlaufen und von einer Binderwand bis zur gegenüberliegenden Binderwand sich erstrecken, in die sie eingebunden sind.

Bei dem dargestellten Ofen sind zwei Schächte 28 und 29 (Fig. 4) vorgesehen, von denen im Falle der Schwachgasbeheizung der Schacht 28 zur Zuführung des vorgewärmten Schwachgases, der Schacht 29 zur Zuführung der vorgewärmten Verbrennungsluft dient. Durch schräg verlaufende Kanä-Ie 23 sind die Schächte 28 und 29 an die Regeneratoren 18 und 19 unmittelbar angeschlossen. Im Gegensatz zum be-

bekannten Zwillingszugbeheizungssystem enthält dieses System keine sich überkreuzenden Kanäle mehr. Das bedeutet, daß die Gefahr von Gasübertritten weitgehend ausgeschaltet wird.

Die einzelnen Kassetten der Schächte sind aus einfachen Formsteinen aufgebaut. Sie liegen spiegelbildlich zur Längsachse der Heizzüge. Mit den Außenwänden 22 liegen sie an der Binderwand an und greifen in eine Aussparung 27 derselben ein. Mit den gegenüberliegenden Wänden 24 liegen sie aneinander. In den beiden Querwänden 25 befinden sich Austrittsöffnungen 26, aus denen die gasförmigen Medien nach der Läuferwand zu ausströmen, so daß die Flammen sich in den nach der Läuferwand zu liegenden Räumen bilden.

Die Austrittsöffnungen werden durch Schlitze gebildet, die schräg nach oben und schräg seitwärts in Richtung auf die Mitte des Heizzuges verlaufen. Damit wird einerseits ein geringerer Strömungswiderstand für das durch diese Schlitze aus- und einströmende gasförmige Medium erreicht, andererseits eine Ablenkung der ausströmenden Medien nach der Mitte des Heizzuges hin, wodurch die Vereinigung der Verbrennungsluft mit dem Gas sowohl im Falle der Beheizung mit Starkgas als auch im Falle der Beheizung mit Schwachgas beschleunigt wird.

Die Schächte 28 und 29 sind nach oben hin abschnittweise verjüngt. Die Kassetten werden in Richtung der Heizzugachse kürzer, wie dies Figur 2 erkennen läßt. Der nach oben abnehmende Querschnitt paßt sich auf diese Weise der nach oben hin von Austrittsöffnung 26 zu Austrittsöffnung 26 geringer werdenden Gasmenge an. Im Gegensatz dazu sind die Querschnitte der Räume der Heizzüge, in denen die Flammen aufsteigen, nach oben hin abschnittweise erweitert. Der nach oben zunehmende Querschnitt paßt sich auf diese Weise der größer werdenden Menge an brennendem Gas an.

Ist der Ofen nur für eine Beheizung mit Starkgas vorgesehen, wird also nur Luft in den Regeneratoren vorgewärmt, so kann statt zweier Schächte ein einziger Schacht vorgesehen sein mit der Außenwand 20 und den Querwänden 21. Die Außenwände sind in die Binderwände eingebunden. Die Austrittsöffnungen 26' befinden sich auf der der Läuferwand zugewandten Seite in den Querwänden 21 (siehe hierzu Figur 4a).

Für die Zuleitung des Starkgases dienen Brenner 30 und 31, die in den Räumen zwischen den Schächten und der Binderwand liegen. Bei dem dargestellten Ofen verlaufen die Zuführungskanäle 32 und 33 zu den Starkgasbrennern in den Trennwänden der Paare der Regeneratoren 18 und 19.

Leerseite

Claims

311U76 Radt, Rnkener, Erncsti Patentanwälte Heinrich-Könie-Straßt «119 Bochum Fernsprecher (OtM) 4/717/» Tdeframmadrme: lUdtjnlnil Boctium 6/81 WPR/HH Batterieweise angeordneter Kammerofen zur Erzeugung von Koks und Gas Patentansprüche

1. Batterieweise angeordneter Kammerofen zur Erzeugung von Koks und Gas mit reihenweise zwischen den Kammern angeordneten Reihen senkrechter Heizzüge, die an unterhalb der Kammern liegende Regeneratoren angeschlossen sind, mit einer stufenweisen Zuführung der vorgewärmten gasförmigen Verbrennungsmittel zu den Heizzügen, dadurch gekennzeichnet, daß für die Zuführung der vorgewärmten gasförmigen Verbrennungsmittel im mittleren Bereich der Heizzüge (13, 14) aufragende mit über die Höhe verteilten Austrittsöffnungen (26) versehene, unmittelbar an die Regeneratoren (18, 19) angeschlossene Schächte (28, 29) vorgesehen sind.

2. Batterieweise angeordneter Kammerofen nach Anspruch

1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schächte (28, 29) einen rechteckigen Querschnitt haben mit Wänden, die parallel zur Hei zzugachse? (2O, 22, 24) und senkt echt dazu (21, 25) verlaufen, wobei die Austrittsöffnungen

(26) in beiden den Läuferwänden (11) zugewandten Wänden (21, 25) liegen.

3. Batterieweise angeordneter Kammerofen nach Anspruch

2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (20, 22) der Schächte (28, 29) in Aussparungen (27) der Binderwände (12) hineinragen.

4. Batterieweise angeordneter Kanunerofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Starkgasbrenner (30, 31) zwischen den der Zufuhr der vorgewärmten gasförmigen Verbrennungsmittel dienenden Schächten (28, 29) und der Läuferwand (11) angeordnet sind.

5. Batterieweise angeordneter Kammerofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Schächte (28, 29) nach oben hin abnimmt.

6. Batterieweise angeordneter Kammerofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Schächte (28, 29) an den Stellen der Austrittsöffnungen (26) stufenweise geringer wird.

7. Batterieweise angeordneter Kammerofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Querschnitt der Schächte (28, 29) zwei spiegelbildlich zur senkrechten Mittelebene des Heizzuges (13, 14) liegende Rechtecke bilden.

8. Batterieweise angeordneter Kammerofen nach einem, der vorherigen Ansprüche mit Beheizung durch ein nicht vorgewärmtes Gas, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorwärmung der Luft ein einziger, über die Breite des Heizzuges (13, 14) sich erstreckender Schacht vorgesehen ist, der beiderseits in die Binderwände (12) hineinragt und mit Austrittsöffnungen (26) in den nach den Läuferwänden (11) zu liegenden Schachtwänden (21) versehen ist.

9. Batterieweise angeordneter Kammerofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (26) die Form von vom Schachtinneren schräg aufwärts ansteigenden Schlitzen haben.

10. Batterieweise angeordneter Kammerofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die die Austrittsöffnungen

311H76

3 -

(26) bildenden Schlitze schräg nach der Heizzugmitte zu verlaufen.