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Koksofenbatterie mit schrägen Retorten. Die Erfindung bezieht sich
auf eine Koksofenbatterie mit schrägen Retorten und umschaltbarer Rege.neratoreneinrichtung.
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Die Aufgabe, bei derartigen Öfen eine wirksame Wärmeverteilung vorzunehmen,
bringt eine Schwierigkeit mit sich, die bei ähnlichen Öfen mit wagerechten Retorten
nicht vorhanden ist, infolge der Neigung der Gase auf-%värts zu steigen und sich
indem oberen Teil der Heizwände anzusammeln. Man hat, um diese Schwierigkeit zu
beheben, bereits vorgeschlagen, das System der Heizzüge in der Längsrichtung der
Retorten und Heizwände zu unterteilen, und bei Ofen mit Starkgasfeuerung das Starkgas
getrennt zu verschiedenen Stellen längs der Heizwände zuzuführen, wodurch eine abschnittsweise
Regelung der Brennstoffzufuhr erhalten wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe in gründlicherer
und wirksamerer Weise als bisher gelöst. Die Erfindung besteht, allgemein gesprochen,
darin, die Regeneratoren mit Einzelregelungsvorrichtungen für -die Einströmung des
vorzuwärmenden gasförmigen Betriebsstoffes (Lauft oder Schwachgas) in die Regeneratoren
zu versehen und ebenso für die Ausströmung .der Verbrennungsgase aus den Regeneratoren.
Die verfügbare Wärtnemenge bei jedem der verschiedenen Ofenabschnitte der verschiedenen
Höhenstufen längs der Retorten hängt hauptsächlich von der Menge von Luft ab, die
die Regeneratoren durchströmt; infolgedessen kann man durch Einrichtung .der Einzelregelung
bei jedem Regenerator die vorgenannte Aufgabe in völlig zufriedenstellender Weise
lösen.
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Ferner wird gemäß der Erfindung jede Heizwand, die sowohl Heizzüge
mit Aufwärtszug als solche mit Abwärtszüg umfaßt, von einer Reihe von Regeneratoren
bedient, deren Zahl im wesentlichen gleich derjenigen der Heizzuge in der Heizwand
ist; hierbei ist jeder der lcegeneratoren durch geeignete l erbindungen mit jedem
von zwei benachbarten Heizzügen verbunden, in denen der Zug gleichzeitig in derselben
Richtung vor sich geht.
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Diese Anordnung gibt die denkbar größte Unabhängigkeit in bezug auf
die Regelung der einzemen Abschnitte des Regeneratorensystems in der Richtung längs
der Heizwände und hält diese Unabhängigkeit auch während des gesamten Ofenbetriebes
aufrecht, gleichgültig, ob Starkgas oder .Schwachgas als Brennstoff benutzt wird.
Das gesamte Beheizungssystem, Regeneratoren sowohl wie Heizzüge, ist auf diese Weise
in eine große Zahl von unabhängig voneinander regelöaren Einheiten eingeteilt, die
in Höhenreihen entsprechendder Schräglage der Retorten angeordnet sind, und die
Neigung der Gase, sich in de.i höheren Teilen der Heizwände anzusammeln, wird so
dementsprechend begrenzt.
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In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise
dargestellt. Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch einen Schrägretortenofen nach
der Erfindung; der Schnitt ist quer durch eine Heizwand .und die Regeneratoren in
einer senkrechten Ebene nach der Linie A-A von Abb. 2 genommen; Abb. 2 ist eine
zusammengesetzte senkrechte Schnittansicht, die in .der Längsrichtung einer Schrägretortenbatterie
in Ebenen nach den Linien C-C und D-D von Abb. i genommen ist; Abb. 3 zeigt einen
anderen Schnitt durch den Retortenofen, wobei der Schnitt durch eine Retorte in
einer Ebene nach der Linie B-B von Abb. 2 geschehen ist;
Abb. ¢
ist eine zusammengesetzte wagerechte Schnittansiclltdurch den Retortenofen, wobei
die Einzelschnitte in verschiedenen wagerechten Linien genommen sind, die durch
die Linien F-F, G-G, H-H und M-M von Abb. i bestimmt sind.
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Der in den Zeichnungen dargestellte Schrägretortenofen, der für die
Gewinnung von Nebenprodukten eingerichtet ist Lesitzt eine .Zehrzahl von in der
senkrechten Ebene vergrößerteil schrägen Retorten oder Kokskaniinern 12, 12, die
abwärts von dem Ende, «-elches für die Beschickung und den Abzug der Destillationsgase
dient, zu dein Isoksabfülirungsende (Abb. 3) geneigt sind. Die schrägen Heizwände
i i bilden die Seitenwände der Verkokungskammern 12 (Abb. 2). Zusammen mit den später
beschriebenen Regeneratoren werden die Heizwände i i und die Verkokungskammern 12
von schweren Tragwänden 13, 13 getragen, die auf dein Fundament 14 der Ufenbatterie
ruhen und, wie aus Abb. 2 ersichtlich, in gewissen Abständen voneinander stehen,
so daß dazwischenliegende, begehbare Tunnel 15 entsteheil, die dein ArLeiter Gutritt
zu den Zugregelungseinrichtungen der verschiedenen Regeneratoren, wie später beschrieben,
gestatten.
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Die zu verkokende Kohle wird in die Retortel 12 durch Beschickungsöffnungen
16 eingeführt, und der fertige Koks wird durch die Türöffnungen 17 abgezogen.
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Die Schräge der Retorte 12 entspricht im wesentlichen dem Böschungswinkel
der in die Retorten einzuführenden Kohle, und, wenn die Türen von den Abführungsöffnungen
1; entfernt sind, wird der fertige Koks unter dem Einfluß seiner Schwere aus den
Retorten 12 Herausrutschen. Während der Verkokungs- oder Destillationsarbeit werden
die Öffnungen 16 als Auslaß für die Destillate verwendet, und um diese Destillate
u:ild Gase zu gewinnen, sind die Öffnungen 16 während der Destillationsarbeit mit
irgendeiner beliebigeil geeigneten Hauptgasabzugsleitung verbunden. Neben jeder
Beschickungsöffnung 16 ist in der oberen Wandung jeder Retorte 12 ein Rauchabzug
18 vorgesehen, der durch einen geeigneten Deckel während der Destillationsarbeit
abgeschlossen wird, aber während des Beschickungsvorgailges geöffnet bleibt, urn
den Abzug voll Rauch zu ermöglichen, der entsteht, wenn die Kohle in die heißen
Retorten eingebracht wird.
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Wie insbesondere aus A:bb. i zu ersehen, besteht jede Heizwand i i
aus einer Mehrzahl von senkrechten Verbrennungs- oder Heizzügen i9, die der Arbeitsweise
nach in Paare K eingeteilt sind: jedes Paar K der Heizzüge besteht aus einem unteren
Heizzug L und einem oberen Heizzug U von etwas größerer Hölle. Die
Heizzüge jedes Paares K stehen mit ihren oberen Enden mittels einer Durchlaßöffnung
2o in Verbindung, so daß die Verbrennungsgase aus dein einen Heizzug, welcher mit
Einströmung arbeitet, in den zweiten Heizzug desselben Paares hinein und in diesem
abwärts strömen I können, wobei dieser zweite Heizzug mit Ausströniung arbeitet.
Die Heizzüge' U jedes zweiten Paares und die Heizzüge L der dazwischenliegenden
Paare arbeiten gleichzeitig mit Strömung in derselben Richtung, während die Heizzüge
L der zwischen den erstgenannten Paaren liegenden Paare und die Heizzüge U der zwischen
diesen (also der er stjgenannten Paare) liegenden Paare gleichzeitig finit Strömung
in entgegengesetzter Richtung gellen. Wenn die Retortenbatterie am Ende jeder einzelnen
Arbeitsperiode umgeschaltet wird, deren Länge von der Praxis bestimmt wird, s@ werden
hierdurch die verschiedenen finit Aufwärtsströmung arbeitenden (brennenden) Heizzüge
zu mit --",bwärtsströinung ar-Deitenden Heizzügeil und demgemäß werden die bisherigen
abwärts arbeitenden Heizzüge nun zu solchen mit Aufwärtsarbeit.
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Die Regeneratoren 21 sind in der schrägen feuerfesten Einmauerung
22 eingebaut, die unterhalb .der Retorten 12 und der Heizwände i i liegt. Jeder
Regenerator 21 enthält Würfelwerk 23 finit einem darunterliegenden Kanal 2d.. Wie
aus A:ub. i ersichtlich, sind die jeder Heizwand i i entsprechenden Regeneratoren
natürlich auf verschiedenen Höhen reihenweise angeordnet, und jede Reihe voll Regeneratoren,
die sich längs der Ofenbatterie in derselben Höhenreibe erstreckt, ist mittels der
Kanäle 24 der einzelnen Regeneratoren mit einem Kanal 25 verbunden, .der
sich eben-; falls längs der Retortenbatterie erstreckt und zur Zuführung eines gasförmigen
Körpers zu den verschiedenen Regeneratoren dient, finit denen dieser Kanal 25 verbunden
ist. Andererseits kann der Kanal die Gase aufnehmen, die aus den Regeneratoren kommen,
wenn die letzteren mit Ausströmung arbeiten.
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Nach der Erfindung ist :die Reihe der zu jeder Heizwand gehörigen
Regeneratoren i paarweise zu abwechselnden Gruppen :4T I und D geordnet. Mit Ausnahme
des äußersten oberen und des äußersten unteren Paares der Regeneratoren der Reihe
ist jeder Regenerator 21 mittels der Kanäle 26 j mit zwei benachbarten Heizzügen
i9 verbunden, wobei die Kanäle 26 der verschiedenen Regeneratoren 21 aber zu Heizzügen
zweier verschiedener nebeneinanderliegender Paare IL i führen, wie in Abb. i dargestellt.
Die Kanäle 26 können von besonderen Abteilungen des Regenerators ausgehen, der durch
die Scheidewand 33 geteilt ist, wie aus Abb.-2
ersichtlich. Das
oberste und das unterste Regeneratorenpaar sind durch einen Kanal 2; mit dem obersten
bzw. untersten Heizzug der entsprechenden Heizwand verbunden. Infolge dieser Einrichtung
ist jeder Heizzug i 9 jeder Heizwand durch ein Kanalsystem mit einem Paar von nebeneinanderliegenden
getrennten Regeneratoren verbunden, wobei der Zug durch die angeschlossenen Regeneratoren
zu derselben Zeit in derselben Richtung wie der Zug durch die Heizzüge erfolgt.
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Die oberen Teile der einzelnen Heizzüge i9 können durch nach außen
führende Züge 28 zugänglich gemacht werden. Um auch die Benutzung von Koksofengas
als Brennstoff zu ermöglichen, ist eine senkrechte Zuführungsleitung 29 für das
Koksofengas durch die Decke der Ofenbatterie über jeder Durchlaßöffnung 2o jeder
Heizwand angeordnet. Wenn die Batterie mit Koksofengas betrieben «-erden soll, führen
die Zuführungsleitungen 29 das Koksofengas zu den Heizrügen i9, die jeweils mit
A,bwärtsgang arbeiten; die Luft zur Durchführung der Verbrennung wird von i den
mit Aufwärtsgang arbeitenden Heizzügen i9 zugeführt, die durch die Durchlaßöffnungen
2o mit den abwärts arbeitenden Heizzügen in Verbindung stehen. Die Zuleitung . des
Koksofengases geschieht mittels geeigneter Zuleitungsvorrichtungen 40, .4i, .die
zu den entsprechenden Zügen 29 führen, wobei das Zuleitungsrohr 41 in geigneter
Weise oberhalb des oberen Endes jeder Heizwand gelagert ist.
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Ein besonderes Merkmal der Erfindung bilden die Einzelverbindungen
2.a. der verschiedenen Re,generatoren jeder Höhenreihe mit dem dieser Höhenreihe
entsprechenden Zugkanal 25. Wie in Abb. i dargestellt, liegt jeder derartige Verbindungskanal2d.
in einer Linie mit einem Schauloch 3o, das für jeden dieser einzelnen Kanäle vorgesehen
ist. Der Zug durch die einzelnen Regeneratoren kann also mittels .der üblichen Schieber
oder Gleitziegel 31 geregelt werden, die in den verschiedenen Kanälen 25
untergebracht sind. Die Schaulöcher 30 sind für den Arbeiter leicht zugänglich,
der sich in dem Tunnel 15 aufhält, und eine Stange kann durch das Schauloch jedes
einzelnen Regenerators eingeführt werden, um den Zug zwischen dem Regenerator und
dem Kanal 25 .unabhängig von dem Zug zwischen .den anderen Regeneratoren und diesem
Kanal zu regeln.
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Der Betrieb der Schrägretortenbatterie geht unter Verwendung eines
von außen kommenden Gases, beispielsweise von gewöhnlichem Erzeugergas, als Brennstoff
wie folgt vor sich: Das Erzeugergas wird durch den Zugkanal 25 zu jedem einzelnen
Regenerator P der- mit Einströmung arbeitenden Paare; beispielsweise der Paare N,
geleitet und wird in dem Regenerator vorerhitzt, bevor es zur Verbrennung in den
Heizzügen kommt. Zu derselben Zeit strömt ,die Luft zu den Regeneratoren A . derselben
mit Einströmung arbeitenden Paare N und wird ebenso vorerhitzt, bevor sie zu den
Heizzügen .gelangt, in denen die Verbrennung stattfindet. In denjenigen Heizzügen,
welche durch die Durchlaßöffnungen 2o mit den Heizzügen in Verbindung stehen, in
denen die Verbrennung erfolgt, ist abwärts gerichteter Zug vorhanden, wobei diese
abwärts arbeitenden Heizzüge die Verbrennungsprodukte aus den aufwärts arbeitenden
Heizzügen beziehen, in denen die eigentliche Verbrennung vor sich geht. Die Verbrennungsprodukte
werden dann zu den Regeneratoren geleitet, die jetzt als Ausströmungsregeneratoren
W arbeiten. Bei Umschaltung der Batterie werden die mit Einströmung arbeitenden
Regeneratoren und Heizzüge Ausströmungsregeneratoren und -heizzüge, und gleichzeitig
arbeiten die bisher finit Ausströmung gehenden Regeneratoren und Heizzüge nun mit
Einströmung.
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Beim Betrieb der Ofenbatterie mit Koksofengas wird -die Zufuhr von
Erzeugergas zu den Einströmungsregenerator en P abgestellt, und Luft wird auch in
diese Regeneratoren an Stelle des Erzeugergases einströmen gelassen. Während des
Arbeitens mit Koksofengas wird dieses Gas den Zügen z9 zugeführt, die das Gas zur
abwärts gerichteten Verbrennung in den mit Abwärtszug arbeitenden Heizzügen leiten.
Wenn .die Batterie umgeschaltet wird, werden alle mit Einströmung arbeitenden Regeneratoren
mit der Luftzuleitung verbunden, und gleichzeitig werden alle mit Ausströmung arbeitenden
Regeneratoren mit der Abgasleitung in Verbindung gebracht.
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Man kann auch während des Arbeitens mit Koksofengas einige der mit
Einströmung gehenden Regeneratoren, wie die Regeneratoren P, dazu benutzen, um zu
den mit Aufwärtsströmung arbeitenden Heizzügen ein neutrales, gasförmiges Verdünnungsmittel,
wie die erhaltenen Abgase, einzuleiten, welches sich in den Heizzügen mit der Luft
mischt, die durch die Einströmungsregeneratoren A geliefert wird und die Wirkung
einer Verlängerung der Flammen in den abwärts brennenden Heizzügen herbeiführt.
Hierdurch wird verhindert, daß die Flamme sich an dem oberen Teil der Heizzüge besonders
stark entwickelt.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung beruht in der besonderen Ausbildung
der Ausdehnungsverbindungseinrichtungen. Wie aus Abb. 2 und q. ersichtlich, sind
die Au_s@dehnungsstücke 32 in senkrechten Ebenenquer
zur Ofenbatterie
angeordnet und liegen zwischen Regeneratoren, welche nur mit Luft bzw. Abgasen arbeiten.
Die Ausdehnungsverbindungen sind vollständig entfernt von denjenigen Regeneratoren,
welche mit Einströmung zum Vorerhitzen von Erzeugergas dienen finit dem Ergebnis,
daß Gasübertritt aus den Erzeugergasregeneratoren heraus oder in diese hinein bei
Undichtigkeiten vermieden wird. Diese 'Verbindungsstücke gestatten eine Längswärmeausdehnung
der Ofenbatterie ohne merkliche Gefahr von Undichtigkeiten im Ofen und besonders
bei denjenigen Regeneratoren, die für das Erhitzen von Erzeugergas henutzt werden.