-
Hegenerativkoksofenbatterie. I:ie Erindung bezieht sich auf Regenerativkoksofenbatterien
mit liegenden Kammern, bei d:nen die mit senkrechten Heizzügen ver-2ehenen Heizwärde
paarweise zusammenarbeiten und die Wände eines solchen Paares auf entgegengesetzten
Seiten einer dazwischenliegenden Kokskammer angeordnet sind, wie dies in der amer'kanischen
Patentschrift =j79.5 o beschrieben ist.
-
Der Hauptzweck der Er.#ndung besteht darin, bei Ofenbatterien dieser
Art die üblichen wagerechten, oberhalb der senkrechten Heizzüge angeordneten und
eine Mehrzahl dieser Züge miteinander verbindenden Sammelkanäle vollkommen zu beseitigen.
-
Auch bei einer anderen bekannten F auart, bei welcher jene Heizwand
mite'nander abwechselnde ."#,rbrennungs und Abgaszüge enthält, fehlen derartige
wagerechte Sammelkanäle. Ihre Vermeidung bei Batterien der vorliegenden
Art
hat indessen eine besondere Bedeutung, weil bei diesen Batterien die ganze eine
Seite jeder Kokskammer von allen Verbrennungszügen der entsprechenden Heizwand erhitzt
wird und alle Verbrennungsprodukte aus dieser Heizwand durch sämtliche Züge der-Heizwand
auf der anderen Seite dieser Kokskammer abgeleitet werden; eine solche Batterie
umfaßt also eine Mehrzahl in sich zusammenarbeitender Einheiten,--deren jede. aus
einer Kokskammer, zwei Heizwänden und -den zugehörigen umsteuerbaren Regeneratoren
besteht.
-
Die Erfindung besteht ihrem Grundgedanken nach darin, daß unterhalb
jeder Kokskammer zur Verbindung der Heizzüge der Heizwand auf der einen Seite dieser
Kammer mit denen der Heizwand auf der anderen Seite der Kammer Verbindungskanäle
vorgesehen sind.
-
In den Zeichnungen sind beispielsweise zwei verschiedene Koksofenbatterien
gemäß der Erfindung dargestellt, ohne daß letztere auf diese Beispiele beschränkt
wäre.
-
Abb. r ist ein senkrechter Querschnitt durch die erste Ausführungsform
einer Koksofenbatterie in der Längsrichtung durch eine Kokskammer und ein Paar von
Regeneratoren in einer Ebene nach der Linie D-D in Abb. 2.
-
Abb. 2 ist ein zusammengesetzter senkrechter Schnitt in der Längsrichtung
derselben Koksofenbatterie in Ebenen A-A, B-B und C-C in Abb. 3.
-
Abb. 3 ist ein senkrechter Querschnitt durch dieselbe Batterie in
der Längsrichtung einer Heizwand in einer Ebene nach der Linie E-E in Abb. z.
-
Abb. 4. zeigt in vergrößertem Maßstab einen wagerechten Schnitt durch
eine Heizwand in einer Ebene nach der Linie G-G in Abb. 2.
-
Abb. 5 ist ein zusammengesetzter Querschnitt durch eine zweite Ausführungsfarm
einer Koksofenbatterie in der Längsrichtung durch eine Heizwand und ein Paar Regeneratnren
in Ebenen gemäß den Linien D-D und E-E in Abb. 6.
-
Abb. 6 ist ein zusammengesetzter senkrechter Schnitt, der in der Längsrichtung
durch die zweite Ausführungsform der Koksofenbatterie in Ebenen gemäß den Linien
A-A, B-B und C-C in Abb. 5 hindurchgeht, und Abb. 7 ist ein zusammengesetzter wagerechter
Schnitt in Ebenen gemäß den Linien G-G, H-H und K-K in Abb. 6.
-
Bei beiden Ausführungsformen ist die Erfindung auf eine Batterie von
Verbundöfen angewendet, d. h. eine Batterie, die man entweder mit Generatorgas als
Brennstoff betreiben kann, oder mit Koksofengas, das in einer Atmosphäre von gewöhnlicher
vorgewärmter Luft verbrannt wird, oder mit Koksofengas, das in einer Atmosphäre
verbrannt wird, die sowohl Luft als ein neutrales Verdünnungsgas enthält, das getrennt
von der Luft in die Heizzüge eingeführt wird. Eine solche Koksofenbatterie ist z.
B. in der amerikanischen Patentschrift 1374546 beschrieben.
-
Der Einfachheit halber wird die Beschreibung auf die dargestellte
Verkörperung der Erfindung bei einer solchen Verbundofenbatterie beschränkt. Die
neuen Merkmale und Verbesserungen gemäß der Erfindung können indessen auch in anderen
Fällen angewendet werden, beispielsweise bei Koksöfen, bei denen nur Koksofengas
als Brennstoff dient, oder auf Kulcsöfen, bei denen nur ein Fremdgas, beispielsweise
Generatorgas, als Brennstoff benutzt wird.
-
-Die senkrechten Heizzüge z7 jeder Heizwand r2 sind in einer einzigen
Reihe zusammenarbeitend angeordnet, d. h. alle Züge einer Heizwand wirken gleichzeitig
mit Aufwärtsströmung oder Abwärtsströmung, wie noch näher beschrieben werden wird.
Wenn bei dieser Gasführung in den Heizzügen auf einer Seite einer Kokskammer Verbrennung
stattfindet, so findet in den Heizzügen auf der entgegengesetzten Seite derselben
Kokskammer Abwärtsströmung der verbrannten Gase statt, und die gleiche Strömungsart
erfolgt gleichförmig durch die ganze Batterie hindurch. Die Beheizung mit frischem
Gas wirkt auf die volle Länge einer Seite der Ofenbeschickung während eines ganzen
Arbeitsabschnittes und dann nach Zugwechsel auf die ganze Länge der entgegengesetzten
Seite der Beschickung, bis ein neuer Zugwechsel eintritt.
-
Die Regeneratoren 18 der Batterie liegen zwischen den die Heizwände
xz tragenden Pfeilerwänden 13. In der senkrechten Längsmittelebene der Batterie
liegt in bekannter `'eise eine senkrechte Teilungswand z9 (Abb. z).
-
Wie in den Abb. 3, 4 und 6 gezeigt, sind die Heizzugreihen jeder l-
eizwand je in Paaren N von nebeneinanderliegenden Zügen zusammengefaßt, und die
zwischen zwei Gliedern der entsprechenden Paare dieser Heizzüge liegenden hohlen
Trennungswände 25 enden in bekannter Weise unterhalb des oberen Endes der Heizzüge,
so daß Durchlässe 26 zur Ableitung der Verbrennungserzeugnisse'-aus den innerhalb
der Züge brennenden Flammen geschaffen werden. Die Trennungswände 25 sind mit einer
'Mehrzahl, im vorliegenden Beispiel drei, senkrechten Kanälen 27 versehen, die oben
mit-den zugehörigen Durchlässen 26- in -Verbindung. stehen und von da nach unten
führen und je in- Querleitungen,-,8 münden. Diese -Querleitungen 28 erstrecken sich
unterhalb der Kokskammern 12 und dienen zur Verbindung der verschiedenen Känäle
27 jeder ?leizwand mit den entsprechenden Kanälen 27 einer benachbarten kleizwand.
Auf diese Weise geht die gesamte -Strömung
von der Heizwand, in
deren Heizzügen Verbrennung stattfindet, durch die Durchlässe 26 der Heizzugpaare
i', von dort abwärts durch die senkrechten Kanäle 27, von dort unterhalb einer zugehörigen
Kokskammer durch die Leitungen 28 zu den senkrechten Kanälen a7 einer benachbarten
Heizwand, weiter durch die Kanäle 27 zu den Durchlässen 26 und von dort abwärts
durch die mit Ausströmung arbeitenden Züge 17 zu den mit Ausströmung arbeitenden
Regeneratoren, mit denen diese Züge verbunden sind. Die Strömung der Gase und ihr
Zugwechsel durch die Heizzüge 17 auf entgegengesetzten Seiten der Kokskammern und
durch ihre damit in Verbindung stehende Regeneratoren findet in der Längsrichtung
der Batterie statt. Die Umsteuerung der Batterie geschieht mittels einer beliebigen
Wechselvorrichtung.
-
Der Zug durch die Kanäle 17 kann mittels der üblichen Schieber
2g in den Durchlässen 26 der betreffenden Heizzüge geregelt werden. Diese Schieber
sind in bekannter Weise durch Kanäle 3o von oben her zugänglich.
-
Unterhalb jeder Heizwand ii erstreckt sich ein Paar von Kanälen 3i,
32. Diese Kanäle dienen zur Zuführung von Koksofengas zu den verschiedenen Heizzügen
auf den entgegengesetzten Seiten der Trennungswand ig. Zu diesem Zweck steht der
Kanal3i mit den einzelnen Heizzügen auf einer Seite der Trennungswand ig durch Leitungen
33 in Verbindung, die einzeln von dem Kanal 31 zu dem Boden jedes einzelnen Heizzuges
führen. Der Kanal 32, der die verschiedenen Heizzüge auf der anderen Seite der Trennungswand
ig speist, steht mit diesen durch ähnliche Leitungen 33 in Verbindung. Innerhalb
der verschiedenen Leitungen sind die üblichen Düsen 34 angeordnet.
-
Die Zuführung von Koksofengas'zu den Kanälen 3i und 32 , geschieht
aus den Leitungen üblicher Bauart, die je auf den Kopfseiten der Batterie angeordnet
sind. Um die Gaszufuhr zu jedem Paar von Kanälen 31 und 32 zu öffnen oder abzusperren,
sind geeignete Mittel vorgesehen, wobei natürlich die Gaszufuhr entweder zu beiden
Kanälen eines Paares gemeinsam geöffnet oder gemeinsam abgesperrt wird.
-
Um wahlweise die Batterie unter Verwendung eines Fremdgases, wie Generatorgas,
als Brennstoff zu betreiben, kann ein Regenerator jedes mit Einströmung arbeitenden
Paares, beispielsweise der Regenerator P der mit L' bezeichneten Paare (Abb. 2 und
5) je nach Wunsch mit einer Generatorgashauptleitung verbunden werden, so daß Generatorgas
in diejenigen Regeneratoren P eingeleitet werden kann, die mit Einströmung arbeiten,
und durch diese Regeneratoren in Heizzüge 17 geführt wird, in denen Verbrennung
stattfindet. Die bisherige Beschreibung bezieht sich auf beide dargestellten Koksofenbatterien
gemeinsam.
-
Bei der Bauart nach Alab. i bis 4 sind die Regeneratoren nebeneinander
in aufeinanderfolgenden Paaren L' und M' (Abb. 2) angeordnet. Die Regeneratoren
jedes Paares arbeiten jederzeit in ähnlicher Weise, und ein in einer Richtung arbeitendes
Paar liegt neben einem Paar, das gleichzeitig in der entgegengesetzten Richtung
arbeitet. Beispielsweise sind in Abb. 2 die Regeneratoren der Paare L' so dargestellt,
daß in ihnen Aufwärtsströmung, d. h. Zufuhr von vorher erhitztem Heizmittel zu den
mit ihnen verbundenen Heizwänden, stattfindet, während die Regeneratoren der Paare
M' so dargestel.t sind, daß in ihnen Abwärtsströmung, d. h. Aufnahme von Abgasen
aus den mit ihnen verbundenen Heizwänden stattfindet. Die Regeneratoren eines Paares
L' oder M' stehen beide durch Leitungen 23 mit den Heizzügen einer einzigen Heizwand
in Verbindung, wie in Abb. 2 ersichtlich, wo beide Regeneratoren jedes Paares
L' mit nur einer Heizwand L
in Verbindung stehen und beide Regeneratoren
jedes Paares M' nur mit einer Reizwand M verbunden sind. Außerdem sind die Heizwände
L und M, mit denen zwei benachbarte Regeneratorenpaare Lund M'auf diese Weise verbunden
sind, zusammengehörige Heizwände, die miteinander durch die Kanäle 28 unterhalb
der dazwischenliegenden Kokskammer verbunden sind.
-
Unmittelbar unterhalb jeder Kokskammer und parallel zwischen zwei
benachbarten Pfeilerwänden 13 erstreckt sich in bekannter Weise eine starke gasdichte
Tragwand 22, so daß zwei Regeneratoren je auf den entgegengesetzten Seiten dieser
Wände liegen.
-
Bei der Bauart nach Abb. 5 bis 7 liegen die Regeneratoren 18
nebeneinander in aufeinanderfolgenden Paaren L' und M' (Abb. 5). Die Regeneratoren
jedes Paares arbeiten jederzeit gleichartig, wie bei dem vorhergehenden Beispiel.
Bei dem vorliegenden Beispiel jedoch stehen die Regeneratoren eines Paares L' oderM'
durch Kanäle 23, 24 mit den Heizzügen je eines Paares L oder M von benachbarten
Heizwänden in Verbindung, die nicht durch Kanäle 28 unterhalb der dazwischenliegendenKokskammer
verbunden sind. Jeder Regenerator steht mit diesen beiden nicht miteinander verbundenen
Heizwänden mittels zweiteiliger Verbindungen 24 in Verbindung, die sich rechts und
links von jedem Kanal 23 erstrecken, wie in Abb. 5 ersichtlich, und jeder
Heizzug 17 jeder Heizwand ist mit den beiden benachbarten getrennten Regeneratoren
des ihm entsprechenden Paares verbunden. Aus dieser Bauart ergibt sich, daß die
Strömung in aufeinanderfolgenden Paaren L, M von Heizwänden entgegengesetzt
gerichtet
ist (Abb.5), während bei der Bauart nach Abb. i bis .4 die Strömung in aufeinanderfolgenden
einzelnen Heizwänden L, M entgegengesetzt gerichtet ist, wie aus Abb. a ersichtlich.
-
Die Arbeitsweise der Batterie gemäß beiden dargestellten Bauarten
ist bei Verwendung eines Fremdgases, wie Generatorgas, als Brennstoff die folgende:
Die Zufuhr von Koksofengas zu allen Koksofengasverteilungskanälen 31, 32 wird abgesperrt.
In einen Regenerator P jedes der mit Einströmung arbeitenden Paares, beispielsweise
der Paare L', wird Generatorgas eingeleitet. Gleichzeitig strömt Luft in die anderen
Regeneratoren A der mit Einströmung arbeitenden Paare L'. Gas und Luft treten aus
den Regeneratoren in die Heizzüge, in denen Verbrennung stattfindet, beispielsweise
in die Heizzüge L. In den Heizzügen der Heizwände 111 und in den Regeneratorenpaaren
M' findet Abwärtsströmung statt, so daß diese Regeneratoren M' als Abgasregeneratoren
M' arbeiten. Die Heizzüge der Wände M nehmen die Abgase aus den vorher erwähnten
Kanälen 27 und Querverbindungsleitungen #"8 auf. Bei Zugwechsel arbeiten die bisher
mit Einströmung arbeitenden Regeneratoren und Heizzüge nunmehr mit Ausströmung und
gleichzeitig die bisher mit Ausströmung arbeitenden Regeneratoren und Heizzüge nunmehr
mit Einströmung.
-
Wenn man die Batterie mit Eigengas, also mit Koksofengas, betreibt,
so wird die Zufuhr von Generatorgas zu Regeneratoren P abgesperrt und in diese Regeneratoren
statt Generatorgas Luft einströmen gelassen. Während des Betriebs mit Koksofengas
findet eine Zufuhr von solchem Gas zu den Kanälen 31 und 32 statt, die die Heizzüge
mit aufsteigender Verbrennung speisen. Bei jedem Zugwechsel wird die Wechselvorrichtung
umgeschaltet, um jeden mit Einströmung arbeitenden Regenerator mit der Außenluft
zu verbinden und gleichzeitig alle mit Ausströmung arbeitenden Regeneratoren IV
mit der Gasableitung in Verbindung zu setzen.
-
Eine andere Betriebsweise besteht darin, daß mit Koksofengas als Brennstoff
unter gleichzeitiger Zuführung eines neutralen Verdünnungsgases zu den mit aufsteigender
Verbrennung arbeitenden Heizzügen gearbeitet wird. Bei dieser Betriebsweise der
Batterie wird die Zufuhr von Generatorgas abgesperrt und die Koksofengaszufuhr angestellt.
Anstatt jedoch Luft in die Regeneratoren der Reihe P einzuleiten, läßt man in diese
Regeneratoren Rauchgase eintreten, die dann zu den mit aufsteigender Verbrennung
arbeitenden Heizzügen strömen. Die Zufuhr von neutralem Verdünnungsgas zu den mit
aufsteigender Verbrennung arbeitenden Heizzügen hat bekanntlich die Wirkung, die
Flammen innerhalb dieser Heizzüge zu verlängern und eine örtliche Beschränkung der
höchsten Heiztemperatur auf den äußersten unteren Teil der Heizzüge zu verhindern.
-
Die beschriebene Erfindung ist an einer besonderen Ausführungsform
erläutert; es können aber innerhalb des Rahmens der Erfindung noch zahlreiche Abänderungen
stattfinden.