DE3729400A1 - Koksofen-tuerstopfen - Google Patents

Koksofen-tuerstopfen

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DE3729400A1
DE3729400A1 DE19873729400 DE3729400A DE3729400A1 DE 3729400 A1 DE3729400 A1 DE 3729400A1 DE 19873729400 DE19873729400 DE 19873729400 DE 3729400 A DE3729400 A DE 3729400A DE 3729400 A1 DE3729400 A1 DE 3729400A1
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DE
Germany
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coke oven
stones
door
door leaf
oven door
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Withdrawn
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DE19873729400
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English (en)
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Guenter Gedack
Johan Tweehuijsen
Erich Struzik
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Plibrico Co GmbH
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Plibrico Co GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B25/00Doors or closures for coke ovens
    • C10B25/02Doors; Door frames
    • C10B25/06Doors; Door frames for ovens with horizontal chambers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coke Industry (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Koksofen-Türstopfen aus feuerfestem keramischem Material.
Bei den bisherigen Feuerfest-Auskleidungen von Koksofentüren in den verschiedensten Konstruktionen gab es immer wieder Probleme durch Rißbildungen im Feuerfest-Material. Hierdurch bedingt entstehen Schäden, welche die Funktionsfähigkeit der die Tür schützenden Auskleidung beeinträchtigt. Die bisherigen keramischen Feuerfest-Auskleidungen von Koksofentüren wurden mit massiven Formsteinen mit oder ohne seitliche Gassammelkanäle ausgeführt. Das gesamte Gewicht der Feuerfest-Auskleidung ruht dabei auf Haltern, die an der Tür angeschweißt werden. Ein Beispiel einer solchen Feuerfest-Auskleidung zeigt die DE-PS 5 69 724. Bei dieser bekannten Ausführung besteht der Türstopfen aus einem keramischen Stein, der in einen Metallrahmen eingefügt und von diesem gehalten ist, an dem die an der Tür befestigten Distanzhalter angeschweißt sind. Nachteilig bei dieser bekannten Bauart von Koksofentüren ist, daß vor allem bei Großraumöfen das hohe Gewicht der Feuerfest-Auskleidung eine sehr starke Verbiegung im Türblatt verursacht, wodurch sich Probleme bei der Abdichtung ergeben.
Eine ganz ähnliche Ausführung nur mit einem zusätzlichen Schutzblech vor dem Keramikstein zeigt die DE-PS 4 89 249. Der Keramikstein ist hier über Schraubenbolzen am Türblatt gehaltert. Auch die DE-PS 2 38 363 zeigt eine solche Ausführung eines Koksofen-Türstopfens.
Eine grundsätzlich andere Türstopfengestaltung ist aus der DE-OS 29 45 017 zu entnehmen. Hier ist ein Hohlkörper aus hochhitzebeständigem Stahlblech am Türblatt angeschraubt.
Einen Hohlstein aus keramischem Material, der über eine rückwärtige Metallplatte am Türblatt mittels Schrauben lösbar befestigt ist, ist aus der US-PS 41 18 284 bekannt.
Die US-PS 40 86 145 und in ähnlicher Ausführung die DE-PS 31 05 726 zeigen einen Türstopfen für eine Koksofentür, bei der der keramische Hitzeschild über Distanzstücke im Abstand zu der Tür mittels Schrauben am Türblatt befestigt ist.
Die Fertigung der bekannten Hohlkörper-Türstopfen für Koksofentüren ist zum Teil teuer und zum Teil ist die Montage umständlich. Bei örtlicher Rißbildung oder stellenweisen Ausbrüchen muß der komplette Stopfen entfernt und durch einen neuen ersetzt werden.
Betrachtet man die Ursachen der Schäden, die an den verschiedenen Türstopfen-Konstruktionen festzustellen sind, so muß man die aufgrund der mechanischen und thermischen Belastungen auftretende Beanspruchung untersuchen.
Am Ende des Koks-Gärungsprozesses, das heißt kurz bevor die Türe aus der Kammer gezogen wird, herrscht eine Temperatur von etwa 900°C an der Frontschicht des Türstopfens. Nach dem Öffnen der Tür wird die Feuerfest-Auskleidung der Umgebungstemperatur ausgesetzt, und es entsteht dadurch eine sehr starke Temperaturwechselbeanspruchung. Der gleiche Temperaturwechsel findet beim Schließen der Tür wieder statt. Je länger die Zeitabstände zwischen Öffnen und Schließen der Tür sind, desto ungünstiger wirkt sich der Temperaturwechsel auf die Türstopfen-Keramik aus. Aufgrund der Temperaturwechselbeanspruchung reißt die spröde Keramik oder bricht.
Außer der thermischen Belastung treten auch mechanische Belastungen auf, die hauptsächlich auf dem Eigengewicht des Türstopfens beruhen. Je nach Konstruktion der Tür entsteht eine Durchbiegung des Türblattes aufgrund des Gewichts des Türstopfens, die um so größer ist, je schwerer die Türstopfen-Konstruktion ist. Bei Übertragung dieser Biegekräfte auf die Feuerfest-Auskleidung entstehen wiederum Risse und Ausbrüche, welche die Haltbarkeit des Türstopfens verringern.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Türstopfens für Koksofentüren, der möglichst geringes Gewicht hat und ein partielles Auswechseln von infolge von Rissen oder Ausbrüchen unbrauchbar gewordenen Teilen ermöglicht. Ziel ist also, bei auftretenden Schäden am Türstopfen nicht diesen insgesamt auswechseln zu müssen sondern nur die jeweils betroffenen Teilbereiche des Türstopfens.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Koksofentür mit einem am Türblatt lösbar gehalterten Türstopfen aus Formsteinen aus feuerfester Keramik mit folgenden Merkmalen vorgeschlagen:
  • (a) mindestens zu zweit aufeinandergesetzte, jeweils paarweise horizontal beabstandete und spiegelbildlich angeordnete Seitensteine, deren äußere Seitenwände seitlich jeweils bis kurz vor die Ofenwand reichen und sich zum Türblatt hin verjüngen,
  • (b) ein Frontstein zwischen je einem Paar von Seitensteinen, der in Feder-Nut-Verbindung mit den Seitensteinen an deren dem Türblatt abgewandten Ende steht und mit je einem seitlichen Absatz auf Auflagern an den gegenüberliegenden Innenwänden der Seitensteine ruht,
  • (c) am Türblatt befestigte Konsolen als Auflager für die Seitensteine.
In bevorzugter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Koksofentür soll das Türblatt mindestens teilweise durch keramische Wärmeisolierplatten abgedeckt sein.
Auf diese Weise ist die Tür nicht nur durch die Formsteine sondern zusätzlich noch durch die Wärmeisolierplatten gegen Wärmeeinwirkungen aus den Gassammelräumen geschützt.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Koksofentür sind auf der dem mittigen Hohlraum zugewandten Fläche der Seitensteine Begrenzungsanschläge oder -rippen angeformt, die von Vorsprüngen der Konsolen hintergriffen sind. Dadurch kann ein unbeabsichtigtes Herausziehen der Formsteine in Richtung senkrecht zum Türblatt erschwert werden.
Bevorzugt wird es bei der erfindungsgemäßen Koksofentür, daß jeweils ein Paar von Seitensteinen durch mindestens eine quer durch die Seitensteine hindurchgesteckte Schraube miteinander verbunden sind. Hierdurch werden die Seitensteine unter gleichzeitigem Festspannen des zwischen ihnen angeordneten Frontsteins miteinander verbunden und die Querstabilität vergrößert.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Koksofentür sieht kurze Konsolen für jeweils einen Seitenstein mit senkrechtem Steg mit Loch zum Durchstecken eines Sicherungsstiftes vor, der in eine lagemäßig entsprechende Bohrung im Seitenstein paßt. Der Seitenstein ruht also mit seinem rückwärtigen dem Türblatt zugewandten Ende auf der Konsole und wird durch den Sicherungsstift, der die als nächstes darüber befindliche Konsole quert und in eine entsprechende Bohrung in den Seitenstein eingreift, gegen Abkippen gehalten.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Koksofentür ist der Hohlraum durch keramische Fasern ausgefüllt. Hierdurch erlangt man eine weitere Wärmeisolierung der Koksofentür. Alternativ zu dieser Lösung kann das Türblatt auch im Bereich des Hohlraums durch eine Matte aus keramischen Fasern abgedeckt sein.
Die Fugen zwischen den Steinen werden bevorzugt durch keramische Fasern ausgefüllt.
Die durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Koksofentür mit Türstopfen aus keramischem Material erzielbaren Vorteile sind
  • - freie Beweglichkeit der Steine, die sich dadurch bei Temperaturwechsel ausdehnen können, wodurch die Rißgefahr erheblich vermindert wird;
  • - der Türstopfen läßt sich in Leichtbauweise ausführen, wodurch eine Gewichtsersparnis von rund 50% gegenüber der herkömmlichen Massivauskleidung erzielt werden kann;
  • - beschädigte Steine können einzeln ausgewechselt werden, wodurch die Lebensdauer des gesamten Türstopfens erheblich verlängert und eine Kosteneinsparung erreicht werden kann;
  • - durch das Ausfüttern der Spalte zwischen den Steinen mit keramischen Fasern wird das Eindringen von Wärmestrahlungen und heißen Gasen in den Hohlraum vor dem Türblatt verhindert;
  • - die Montage und Demontage des Türstopfens ist einfach und schnell durchführbar, weil der Türstopfen in kleine leicht zu handhabende Bausteine unterteilt ist;
  • - das Gewicht des gesamten Türstopfens wird auf die verschiedenen Konsolen verteilt, auf denen die Seitensteine ruhen wodurch die Gefahr eines Verzugs des Türblattes verringert wird;
  • - der Aufbau des Stopfens ist unabhängig von der jeweiligen Dimension der Koksofentür, d. h. die erfindungsgemäße Ausführung ist universell anwendbar auf Koksofentüren beliebiger Abmessung;
  • - durch den Einsatz von stahlnadelarmiertem Feuerleichtbeton kann trotz Leichtbauweise eine erhebliche Steigerung der Festigkeit des Feuerfest-Materials erreicht werden;
  • - bei einer Durchbiegung des Türblattes infolge Wärmeeinwirkung und/oder mechanischer Belastung nehmen die Konsolen eine entsprechende Schräglage ein, infolge der Spalte zwischen übereinandergesetzten Steinen können sich die Steine dieser Schräglage des Türblattes und dementsprechend auch der Konsolen anpassen, ohne daß es dabei zu Brüchen im Türstopfen kommt.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Türstopfens dargestellt, anhand deren die Erfindung näher erläutert wird. Im einzelnen zeigen
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine Lage der miteinander in Verbindung stehenden Formsteine, welche in entsprechender Vervielfachung über die Höhe der Koksofentür den an ihr befestigten Türstopfen bilden,
Fig. 2 eine Seitenansicht (Schnitt A-B) aus Fig. 1,
Fig. 3 in Frontansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel des Türstopfens von Koksofentüren,
Fig. 4 die zugehörige Draufsicht,
Fig. 5 die zugehörige Seitenansicht,
Fig. 6 in perspektivischer Darstellung die Konsole.
Gleiche Teile sind in den verschiedenen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
Bei der Ausführung des Türstopfens gemäß den Fig. 1 und 2 sind an dem Türblatt T lagenweise Gruppen aus jeweils fünf Formsteinen befestigt. Vom Türblatt T weg erstrecken sich die beiden Seitensteine 1, die im Abstand zueinander stehen und an dem dem Türblatt T abgewandten Ende eine Breite über alles besitzen, die etwas kleiner ist als die gegenüberliegenden Ofenwände. Zwischen den Seitensteinen 1 verbleibt ein Hohlraum 5, der zum Inneren des Koksofens durch einen Frontstein 2 abgeschlossen ist, der in Nut-Feder-Verbindung 2 a mit den Seitensteinen 1 steht und mit je einem seitlichen Absatz 2 b auf Auflagern 1 b der Seitensteine 1 ruht. Der Frontstein 2 wird also formschlüssig zwischen den Seitensteinen 1 gehalten und kann weder nach vorn kippen noch nach unten fallen. Herausgenommen werden kann er jedoch durch verschieben vertikal nach oben, ohne das gleichzeitig auch die Seitensteine 1 demontiert werden müssen.
Die Seitensteine 1 ruhen auf Konsolen 4 aus T-förmigem Profil, die starr oder lösbar an dem Türblatt T der Koksofentür befestigt sind. Die Konsolen 4 erstrecken sich senkrecht vom Türblatt T weg im Abstand der Seitensteine 1, die auf dem Steg 4 c der Konsolen ruhen. Die Seitensteine 1 sind lose auf den Steg gesetzt. Um den Seitenstein 1 gegen Abziehen nach vorn zu sichern, können an der Innenseite der Seitensteine 1 Rippen 8 als Begrenzungsanschläge angeformt sein, die von Vorsprüngen der Konsolen 4 hintergriffen werden, wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist. Durch eine Schraube 6, die durch waagerecht und quer zu den Seitensteinen 1 verlaufende Bohrungen 1 c in den Seitensteinen 1 verläuft, sind die Seitensteine 1 miteinander verbunden und gegen seitliches Abkippen gesichert. Nach Lösen der Verbindungsschraube 6 können die Seitensteine 1 nach Herausnehmen des Frontsteins 2 vom Türblatt T entfernt werden.
Durch die Formgebung der Seitensteine 1 werden seitliche Gassammelräume 7 gebildet, die von unten nach oben durchgehen. Zum Schutz des Türblattes T gegen die Wärmeeinwirkung aus diesem Gassammelraum können von dem Türblatt T Wärmeisolierplatten 3 ebenfalls auf Konsolen 9 am Türblatt lösbar befestigt und durch senkrechte Stifte 10 an den Konsolen 9 gegen Abkippen an einem Ende gesichert sein. Am gegenüberliegenden Ende ruht die Wärmeisolierplatte 3 auch auf der Konsole 4.
Bei der abgewandelten Ausführung des Türstopfens für eine Koksofentür gemäß den Fig. 3 bis 6 sind die Konsolen 4 kürzer und unterstützen die Seitensteine 1 nur in dem am Türblatt T liegenden Eckbereich. Um ein Kippen der Seitensteine 1 von den Konsolen 4 zu verhindern, ist im Steg 4 a der Konsole 4 ein Loch 4 b vorgesehen, durch welches ein Sicherungsstift 10 gesteckt wird, der in eine Bohrung 11 oberhalb der durch die Konsole 4 unterstützten Ecke der Seitensteine 1 eingreift.
Wie die Fig. 3 und 5 zeigen, sind die Fugen zwischen aufeinandergesetzten Steinen mit keramischen Fasern 12 ausgefüllt, um das Eindringen von Gasen in den Hohlraum 5 zu verhindern.
Bezugszeichenliste:
 T Türblatt
 1 Seitenstein
 1 a Seitenwand
 1 b Auflager
 1 c Bohrung
 2 Frontstein
 2 a Feder-Nut-Verbindung
 2 b Absatz
 3 Wärmeisolierplatte
 4 Konsole
 4 a Steg
 4 b Loch
 4 c Steg
 5 Hohlraum
 6 Schraube
 7 Gassammelkanal
 8 Rippe
 9 Konsolen
10 Stift
11 Bohrung
12 Fasern

Claims (8)

1. Koksofentür mit einem am Türblatt lösbar gehalterten Türstopfen aus Formsteinen aus feuerfester Keramik, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
  • (a) mindestens zu zweit aufeinandergesetzte, jeweils paarweise horizontal beabstandete und spiegelbildlich angeordnete Seitensteine (1), deren äußere Seitenwände (1 a) seitlich jeweils bis kurz vor die Ofenwand (W) reichen und sich zum Türblatt (T) hin verjüngen,
  • (b) ein Frontstein (2) zwischen je einem Paar von Seitensteinen (1), der in Feder-Nut-Verbindung (2 a) mit den Seitensteinen (1) an deren dem Türblatt (T) abgewandten Ende steht und mit je einem seitlichen Absatz (2 b) auf Auflagern (1 b) an den gegenüberliegenden Innenwänden der Seitensteine (1) ruht,
  • (c) am Türblatt (T) befestigte Konsolen (4) als Auflager für die Seitensteine (1).
2. Koksofentür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Türblatt (T) mindestens teilweise durch keramische Wärmeisolierplatten (3) abgedeckt ist.
3. Koksofentür nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem mittigen Hohlraum (5) zugewandten Fläche der Seitensteine (1) Rippen (8) als Begrenzungsanschläge angeformt sind, die von Vorsprüngen der Konsolen (4) hintergriffen sind.
4. Koksofentür nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch mindestens eine jeweils ein Paar von Seitensteinen (1) quer miteinander verbindende Schraube (6).
5. Koksofentür nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch kurze Konsolen (4) für jeweils einen Seitenstein (1) mit senkrechtem Steg (4 a) mit einem Loch (4 b) zum Durchstecken eines Sicherungsstiftes (10), der in eine lagemäßig entsprechende Bohrung (11) im Seitenstein (1) paßt.
6. Koksofentür nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (5) durch keramische Fasern ausgefüllt ist.
7. Koksofentür nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fugen zwischen aufeinandergesetzten Steinen (1, 2) durch keramische Fasern (12) ausgefüllt sind.
8. Koksofentür nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Formsteine (1, 2, 3) aus stahlnadelarmiertem Feuerleichtbeton bestehen.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991003525A1 (de) * 1989-09-08 1991-03-21 Ruhrkohle Aktiengesellschaft Koksofenkammertür
DE102016119924A1 (de) 2016-10-19 2018-04-19 Jünger+Gräter GmbH Industrieofenwand mit Auskleidung

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WO1991003525A1 (de) * 1989-09-08 1991-03-21 Ruhrkohle Aktiengesellschaft Koksofenkammertür
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