DE3348042C2

DE3348042C2 - Coke oven door with hollow profiles

Info

Publication number: DE3348042C2
Application number: DE19833348042
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing. 4630 Bochum De Becker; Heinz 4650 Gelsenkirchen De Tewes
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1983-01-21
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1987-07-02

Abstract

According to the invention, by use of hollow profiles on coke oven doors with openings arranged at the top and bottom, a particular cooling of the coke oven doors is achieved. This has the aim of avoiding the distortion of such doors as a result of thermal expansion.

Description

Übliche Koksofentüren besitzen eine Kraftübertragungseinheit mit U-förmigem Profilquerschnitt. Bei allen bekannten Koksofentüren stellt sich das Problem der Abdichtung. Infolge auftretender Leckagen wird die Umwelt mit Koksofengas belastet. Außerdem kondensiert das austretende Koksofengas teilweise an den Leck stellen, so daß sich dort erhebliche Verschmutzungen aufbauen. Diese Verschmutzungen müssen regelmäßig durch eine aufwendige Reinigung entfernt werden.Usual coke oven doors have a power transmission unit with U-shaped profile cross section. With all known coke oven doors the problem of sealing arises. As a result Leakages pollute the environment with coke oven gas. Furthermore the escaping coke oven gas partially condenses on the leak place so that there build up considerable pollution. These contaminants must be cleaned regularly Cleaning can be removed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Leckstellen zu vermeiden. Dabei geht die Erfindung von dem Gedanken aus, daß zur Bildung der Leckstellen die Wärmedehnung herkömmlicher Profile von Kraftübertragungseinheiten beiträgt. Es entsteht bei herkömm lichen Profilen eine ungleichmäßige Erwärmung. Zwangsläufig muß das ein Verziehen der Koksofentür zur Folge haben. Die Auswirkungen des Verziehens nehmen mit zunehmender Ofenhöhe und Türlänge zu. Diesem Verziehen versucht man bisher durch besonders schwere Aus führung der Türkörper entgegen zu wirken. Jede Materialverstärkung verursacht jedoch mit größer werdenden Unterschieden im Temperatur gradienten stärker werdende Verformungen. Zwar wirkt einem Abheben der Türkörper der Verriegelungsdruck der üblicherweise für jede Koksofentür vorgesehenen zwei Verriegelungsvorrichtungen entgegen. Diese Verriegelungsvorrichtungen greifen im oberen und unteren Türdrittel an die Koksofentür und pressen die Tür mit einer Kraft bis zu 15 Mp gegen den Türrahmen. Das schließt jedoch - wie der Ofenbetrieb in der Praxis zeigt - auch bei intakten Dichtleisten keine Leckagen aus und hat überdies erheblichen Verschleiß am Türrahmen zur Folge, da der Druck linienförmig über die Schneiden der gebräuchlichen Dichtleisten in den Türrahmen geleitet wird und die daraus resultierenden Schneidenkräfte auf Dauer Aushöhlungen am Türrahmen verursachen.The invention is based, to leak the task avoid. The invention is based on the idea that the thermal expansion of conventional profiles to form the leaks of power transmission units. It arises at conven uneven heating. Inevitably it has to result in warping of the coke oven door. The effects warping increases with increasing furnace height and door length. Up to now this warping has been attempted by particularly difficult out to counteract the leadership of the door body. Any material reinforcement causes however with increasing differences in temperature gradient increasing deformations. A lift off does the door body the locking pressure usually for each Coke oven door provided two locking devices. These locking devices engage in the upper and lower Door thirds on the coke oven door and press the door with a force up to 15 Mp against the door frame. But that closes - like that Oven operation in practice shows - even with intact sealing strips no leaks and moreover has considerable wear on Door frames result because the pressure is linear across the cutting edges the usual sealing strips is passed into the door frame and the resulting cutting forces are permanently hollowed out cause on the door frame.

Nach der Erfindung wird der unerwünschten Wärmedehnung und damit der Gefahr der Leckagenbildung dadurch entgegengewirkt, daß die Kraft übertragungseinheit aus einem Hohlprofilrahmen besteht, der fest mit der Verriegelungseinrichtung verbunden ist und unten und oben Öffnungen aufweist. Die Öffnungen befinden sich vorzugsweise an den Längsholmen. Ferner sind nach Möglichkeit an den Verbindungs stellen zwischen den Querholmen und den Längsbolzen gleichfalls Öffnungen vorgesehen. Die Längsholme wirken wie Kaminzüge. Die darin entstehende Luftströmung bewirkt eine hervorragende Kühlung. Für einen solchen Rahmen lassen sich handelsübliche Stahlprofile ver wenden. Die Stahlprofile geben der Konstruktion bei geringem Ge wicht eine außerordentliche Festigkeit. Damit eröffnet sich eine Leitbauweise für Koskofentüren. Gegenüber herkömmlichen Guß körpern kann das Gewicht der erfindungsgemäßen Türen um ²/₃ bis im Extremfall um ³/₄ gesenkt werden. Die mit den erfindungsgemäßen Türen gegebene Leichtbauweise bringt erhebliche Vorteile für Konstruk tion, Wartung und Instandhaltung der Türen. Ferner werden die Tür abhebe- und Positioniereinrichtung mit einem Bruchteil bisheriger Kräfte belastet und demzufolge schonender behandelt. Das gleiche gilt für die Dichtfläche des Kammerrahmens.According to the invention, the undesirable thermal expansion and thus the risk of leakage is counteracted in that the force transmission unit consists of a hollow profile frame which is fixedly connected to the locking device and has openings below and above. The openings are preferably on the longitudinal spars. Furthermore, if possible, openings are also provided at the connection between the cross bars and the longitudinal bolts. The longitudinal bars act like chimney draft. The resulting air flow creates excellent cooling. Standard steel profiles can be used for such a frame. The steel profiles give the construction exceptional strength with little weight. This opens up a guiding principle for Koskofen doors. Can bodies compared to conventional molding, the weight of the doors according to the invention by ^_2/3 to the extreme case by ^_3/4 are reduced. The lightweight construction given with the doors according to the invention brings considerable advantages for construction, maintenance and repair of the doors. Furthermore, the door lifting and positioning device are loaded with a fraction of the previous forces and are therefore treated more gently. The same applies to the sealing surface of the chamber frame.

Vorteilhafterweise kann die Kraftübertragungseinheit aus handels üblichen Stahlprofilen zusammengesetzt werden.Advantageously, the power transmission unit from trade usual steel profiles are assembled.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Er findung dargestellt. Es zeigtIn the drawing, various embodiments of the He shown. It shows

Abb. 1 eine erfindungsgemäße Koksofentür im Ausschnitt während des Ofenbetriebs in Schließstellung am Türrahmen, Fig. 1 shows a coke oven door according to the invention in the cutout during furnace operation in the closed position on the door frame,

Abb. 2 die erfindungsgemäße Ofentür nach Abb. 1 in einer Seitenansicht, Fig. 2 the oven door according to the invention according to Fig. 1 in a side view,

Abb. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Horizontalschnittes entlang einer Schnittlinie im Bereich der Verriegelungs vorrichtung. Fig. 3 is an enlarged view of a horizontal section along a section line in the locking device.

Nach Abb. 1-3 besteht eine erfindungsgemäße Koksofentür aus einer Kraftübertragungseinheit 1 und einer Dichtungseinheit 2. Die Kraftübertragungseinheit 1 ist als Hohlprofilrahmen 3 ausge bildet, dessen Längsholme in Abb. 2 mit 4 und dessen Querholme in Abb. 2 mit 5 bezeichnet sind. Die Längsholme 4 sind am oberen und unteren Ende offen. Ferner befinden sich in den Längs holmen an den Verbindungsstellen zu den Querholmen 5 Öffnungen, so daß sich im Hohlprofilrahmen 3 erwärmende Luft ungehindert aus den Querholmen 5 in die Längsholme 4 und dort nach oben strömen und oben aus dem Hohlprofilrahmen 3 austreten kann. In den Längsholmen entsteht ein starker Luftzug, der eine so starke Kühlung bewirkt, daß gegenüber herkömmlichen Türkonstruktionen nur eine vergleichsweise geringe Erwärmung gegeben ist. Aufgrund der geringen Erwärmung bleibt der Hohlprofilrahmen während des Ofen betriebes hervorragend formstabil. Der Hohlprofilrahmen 3 ist aus handelsüblichem Vierkanthohlprofil aus Stahl der Qualität St 37 gefertigt, das die Abmessungen 80 mm × 40 mm und eine Wandstärke von 4 mm besitzt. Der Hohlprofilrahmen kann auch aus anderen Profilen wie beispielsweise Hohlrundprofilen, L-Profilen, I-Profilen und U-Profilen bestehen. Dabei kann es sich um handelsübliche Walzprofile oder Schweißprofile handeln. Ferner können die Profile in verschiedenen Einbaulagen Anwendung finden. Das gilt insbesondere für die U-Profile.According to Fig. 1-3 is a coke oven door according to the invention of a power transmission unit 1 and a sealing unit 2. The power transmission unit 1 is formed as a hollow profile frame 3 , the longitudinal spars in Fig. 2 with 4 and the transverse spars in Fig. 2 with 5 . The longitudinal bars 4 are open at the upper and lower ends. Furthermore, there are 5 openings in the longitudinal spars at the junctures to the cross bars, so that heating air in the hollow profile frame 3 can flow freely from the cross bars 5 into the longitudinal bars 4 and up there and exit from the hollow profile frame 3 . There is a strong draft in the longitudinal spars, which causes such a strong cooling that, compared to conventional door constructions, there is only comparatively little heating. Due to the low level of heating, the hollow profile frame remains extremely stable during operation. The hollow profile frame 3 is made of standard square hollow profile made of steel of quality St 37, which has the dimensions 80 mm × 40 mm and a wall thickness of 4 mm. The hollow profile frame can also consist of other profiles such as, for example, hollow round profiles, L profiles, I profiles and U profiles. These can be commercially available rolled profiles or welded profiles. The profiles can also be used in various installation positions. This applies in particular to the U-profiles.

Die im Ausführungsbeispiel nach Abb. 1-3 dargestellte Tür ist zur Umrüstung vorhandener 6 m hoher Horizontalkammverkokungsöfen vorgesehen, deren ursprüngliche Türen mit zwei Verriegelungsein richtungen 6 versehen sind, die über eine Verriegelungsstange 7 gemeinsam bewegt werden. Die Betätigung der Verriegelungsein richtungen erfolgt durch eine nicht dargestellte Hobelmechanik an der Türhebevorrichtung. Zur kraftschlüssigen Verbindung mit dem Hohlprofilrahmen 3 sind die Verriegelungseinrichtungen 6 mit ihren Verriegelungsplatten 8 jeweils an Platten 72 angeschraubt, die oben und unten mit Querholmen 5 des Hohlprofilrahmens 3 verschweißt. Zwischen den Verriegelungsplatten 8 und den Platten 72 sind Ausgleichsplatten 73 vorgesehen, die Hilfsmittel zum Justieren der Verriegelungseinheit auf die nicht dargestellten festen Verriegelungshaken an dem Kammerrahmen sind. Damit die Türhebevorrichtung den mit 60 bezeichneten Bolzen der Verriegelungs einrichtungen 6 zum Abheben erfassen kann, ist der darunter liegende Querholm 5 bei 61 mit einer Ausnehmung versehen. Ferner sind zwischen den Verriegelungseinrichtungen 6 und dem jeweils darunter liegenden Querholm 5 Versteifungsrippen 62 vorgesehen. The door shown in the embodiment according to Fig. 1-3 is intended for retrofitting existing 6 m high horizontal comb coking ovens, the original doors of which are provided with two locking devices 6 which are moved together via a locking rod 7 . The locking devices are actuated by a planing mechanism, not shown, on the door lifting device. For the non-positive connection with the hollow profile frame 3 , the locking devices 6 with their locking plates 8 are each screwed to plates 72 , which are welded at the top and bottom with cross bars 5 of the hollow profile frame 3 . Between the locking plates 8 and the plates 72 , compensation plates 73 are provided, which are aids for adjusting the locking unit on the fixed locking hooks, not shown, on the chamber frame. So that the door lifting device means the bolt of the locking designated 60 6 can detect to take off, the cross member underlying 5 is provided at 61 with a recess. Furthermore, 5 stiffening ribs 62 are provided between the locking devices 6 and the transverse bar 5 located below each.

Am jeweils oberen mit einer Verriegelungsplatte 8 verschweißten Querholm 5 ist zugleich eine Gelenkgabel 9 verschweißt. Die Gelenkgabel umfaßt ein an der Dichtungseinheit 2 befestigtes Auge 10. Das Auge 10 und die Gelenkgabel 9 bilden gemeinsam mit einem Gelenkbolzen 11 eine gelenkige Halterung der Dichtungs einheit 2 an der Kraftübertragungseinheit 1. Infolge vorhandener zwei Gelenke an jeder Verriegelungseinrichtung 6 ist die Dichtungseinheit 2 an zwei Gelenkstellen in der Kraftübertragungs einheit 1 gehalten.At the respective upper with a latch plate 8 welded transverse bar 5 is simultaneously a joint yoke 9 is welded. The joint fork comprises an eye 10 attached to the sealing unit 2 . The eye 10 and the joint fork 9 together with an articulated pin 11 form an articulated holder of the sealing unit 2 on the power transmission unit 1st Due to the presence of two joints on each locking device 6 , the sealing unit 2 is held at two articulation points in the power transmission unit 1 .

Die Verwendung von Leichtbaustopfen setzt die durch Verwendung handelsüblicher Profile für den Hohlprofilrahmen 3 und das Dichtungs element begonnene Leichtbauweise der Koksofentüre fort. Im Aus führungsbeispiel erbringt das gegenüber den vorher vorhandenen Koksofentüren eine Gewichtsverminderung um mehr als zwei Drittel des bisherigen Gesamtgewichts.The use of lightweight plugs continues the lightweight construction of the coke oven door started by using commercially available profiles for the hollow profile frame 3 and the sealing element. In the exemplary embodiment, this results in a weight reduction of more than two thirds of the previous total weight compared to the coke oven doors previously available.

Während des Verkokungsvorganges, bei dem sich die erfindungsge mäße Tür in der Schließstellung nach Abb. 1 befindet, wird das Dichtungselement 2 von dem Hohlprofilrahmen 3 am freien Schenkel 14 über Schraubenbolzen 22 gegen die Dichtfläche 20 des Türrahmens 18 gepreßt. Dazu ist an der den Türrahmen 18 zuge wandten Seite des Hohlprofilrahmens 3 für jede Schraube 22 eine Schraubenmutter 23 angeschweißt und ist der Hohlprofilrahmen 3 so durchbohrt, daß die Schraube 22 von außen durch das Innere der Holme hindurch in die Schraubenmutter 23 geschraubt werden kann. Die Schrauben 22 werden durch Kontermuttern 24 in der jeweils erforderlichen Anpreßstellung gesichert. Neben der einen in Abb. 3 dargestellten Schraube 22 sind noch eine Vielzahl anderer gleichmäßig am Hohlprofilrahmen 3 verteilt angeordneter Schrauben 22 vorgesehen. Der Abstand zwischen den einzelnen Schrauben beträgt im Ausführungsbeispiel 100 mm und kann beliebig kleiner gewählt werden. Die obere Grenze des Schraubenabstandes beträg 250 mm. Bei einem solchen Abstand ist die Möglichkeit gegeben, mit Hilfe der Schrauben 22 eine völlig gleichmäßige An pressung des Dichtelementes 12 an der Dichtfläche 20 zu bewirken. During the coking process, in which the door according to the invention is in the closed position according to FIG. 1, the sealing element 2 is pressed by the hollow profile frame 3 on the free leg 14 via screw bolts 22 against the sealing surface 20 of the door frame 18 . For this purpose, a screw nut 23 is welded to the door frame 18 facing side of the hollow profile frame 3 for each screw 22 and the hollow profile frame 3 is pierced so that the screw 22 can be screwed into the screw nut 23 from the outside through the interior of the spars. The screws 22 are secured by lock nuts 24 in the pressure position required in each case. In addition to the one screw 22 shown in FIG. 3, a large number of other screws 22 arranged uniformly distributed on the hollow profile frame 3 are also provided. The distance between the individual screws is 100 mm in the exemplary embodiment and can be chosen as small as desired. The upper limit of the screw spacing is 250 mm. At such a distance, there is the possibility of using the screws 22 to effect a completely uniform pressing of the sealing element 12 on the sealing surface 20 .

Dabei läßt sich jede Schraube des Ausführungsbeispieles von Hand mit einem Schraubenschlüssel nachziehen und so jede Ungleich mäßigkeit des Anpreßdruckes der Kraftübertragungseinheit 1 in der Schließstellung der Koksofentür beseitigen. Als Schrauben schlüssel ist ein Drehmomentschlüssel von Vorteil. Ausreichend kann auch eine Einstellung von Hand sein. Anstelle der Schrauben muttern 23 kann auch ein durchgehendes Flacheisen mit den Hohl profilrahmen verschweißt werden, das mit den Schrauben 22 korrespondierende Gewindelöcher besitzt.Each screw of the embodiment can be retightened by hand with a wrench, thus eliminating any unevenness in the contact pressure of the power transmission unit 1 in the closed position of the coke oven door. A torque wrench is advantageous as a wrench. A manual setting can also be sufficient. Instead of the nuts 23 , a continuous flat iron can be welded to the hollow profile frame, which has corresponding threaded holes with the screws 22 .

Claims

1. coke oven door for a horizontal chamber coking furnace with a heat shield, which also projects into the furnace chamber and connects to the door body, via which the furnace filling is held at a certain distance from the door body, the door body during the coking process with at least one locking device against the door frame of the furnace is pressed and wherein the door body consists of a power transmission unit and a sealing unit and the sealing unit is held in the power transmission unit and the sealing unit has a sealing element which, when the furnace door is in the closed position, abuts the door frame, characterized in that the Power transmission unit consists of a hollow profile frame ( 3 ) which is fixedly connected to the locking device ( 6 ) and has openings below and above.

2. Coke oven door according to claim 1, characterized in that the longitudinal bars of the hollow profile frame ( 3 ) are open at the top and bottom and there are openings in the longitudinal bars ( 4 ) at the junctures to the cross bars ( 5 ).

3. coke oven door according to claim 1 or 2, characterized in that the longitudinal spars ( 4 ) and the lower and upper cross member ( 5 ) of the hollow profile frame ( 3 ) cover the sealing surface of the door frame ( 10, 37 ) and in these spars ( 4th , 5 ) a plurality of pressure bolts ( 22 ) are arranged evenly distributed.