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Koksofen. Von anderer Seite (britisches Patent 105047) ist bereits
vorgeschlagen worden" zur Erzielung gleichmäßiger Wandtemperaturen bei der regenerativen
Beheizung von Koksöfen aufsteigende und abfallende Heizzüge im steten Wechsel nebenCinanderzulegen,
diese Heizzüge oben und unten miteinander 'zu verbinden und der aufsteigenden Verbrennungsluft
Abgase aus den angrenzenden abfallenden Zügen beizumischen. Der größte Teil der
Abgase vollführt bei dieser Anordnung einen Kreislauf durch die aufsteigenden und
abfallenden Züge.
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Durch diese Beimischung von Verbrennungsgasen wird bekanntlich die
Verbrennung verzögert und eine lange Flamme gebildet, welche die Ofenwände gleichmäßig
heizt. Gleichzeitig wird die Verbrennungstemperatur heruntergesetzt und die für
das feuerfeste Mauerwerk und den Koks gleich schädliche Überhitzung der unteren
Ofenhälfte vermieden. Das größere Verbrennungsvolumen bewirkt gleichzeitig einen
besseren Wärmeübergang in den Heizzügen.
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Bei der bekannten Einrichtung wird der Kreislauf durch die ejektorartige
Saugwirkung der zuströmenden regenerativ hoch erhitzten Verbrennungsluft bewirkt.
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Es hat sich nun gezeigt, daß man auf andere Weise die gleiche Wirkung
erzielen kann. Die neue Arbeitsweise sei zunächst an Hand der Zeichnung erläutert:
Die einzelnen Wandzüge a, b (Abb. i) *eines Koksofens sind durch den oberen
horizontalen Kanal c und den unteren Kanal d miteinander verbunden, Unterhalb eines
jeden zweiten Wandzuges a befindet sich der Brenner mit den Gas- und Luftzuführungen
f und g, während dazwischen die -Abgaskanäle h angeordnet sind. Die Flammengase
aus dem Brenner steigen zunächst in den Wandzügen a hoch, fallen durch die Wandzüge
b nach unten
und gelangen durch 'e-'Ab gaskanäle h zum Fuchs. Die
Flämmenga.sind in den auf-_a _a _erhebligh heißer als in steigenden .,7-den abfallenden
b und daher auch spezifisch leichter. Dieser Unterschied im Gewicht der Gassäulen
bewirkt einen selbsttätigen Kreislauf der Abgase durch die Züge a aufwärts und b
abwärts. Sobald der Kreislauf eingeleitet ist, besteht vollkommene Sicherheit, daß
die Flammen den gewünschten Weg durch die Züge nehmen und nicht unmittelbar durch
den unteren Horizontalkanal d zu den Abgaskanälen b gelangen, da sie durch einen
kräftigen Abgasstrom beiderseits gefaßt und nach oben geleitet werden.
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Die Zuführung von Gas von unten her in die aufsteigenden Gaszüge bei
normalen Koksöfen ist bekannt. Durch die Vereinigung mit der Kreisstromführung der
Abgase wird aber eine ganz andere Wirkung erzielt. Andererseits wird die als solche
bekannte Kreisstromführung der Abgase, die bisher nur mit Zuführung des Gases von
oben vorgesehen war, erst durchführbar, wenn man zur Einleitung des Kreisstromes
den natürlichen Auftrieb, der bei der Gaszuführung von unten entsteht, heranzieht.
Beispiel. In einem Versuchsofen (Abb.2), der einen aufsteigenden und absteigenden
Zug in der gezeichneten Anordnung und der im Koksofenbau üblichen Größe erhielt,
wurden folgende drei Versuche durchgeführt: i. Das Gas wurde im Brenner m entzündet;
die Flamme schlug sofort nach oben, und es trat deutlich die beabsichtigte Kreisstromwirkurig
ein. Sobald der Beharrungszustand erreicht war, wurde die Beheizung abgestellt und
gleichzeitig mit dem optischen Pyrometer die Temperatur oben und unten im Heizzug
gemessen. Es wurde festgestellt: unten i o6o° C und oben i o i o° C, also ein Temperaturabfall
von nur 5o° auf der etwa 2,5m langen Heizstrecke.
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2. Durch Einsetzen eines passenden Steines i (Abb. 3) in den unteren
Verbindungskanal der beiden Wandzüge des Versuchsofens wurde der Kreisstrom unterbrochen
und damit der Zustand hergestellt, wie er bei den bekannten Koksöfen mit unterer
Beheizung besteht. Nach Entzündung des Brenners nahmen die Flammen den vorgeschriebenen
Weg auf- und abwärts. Die Messung ergab dieses Mal Temperaturen von 95o bzw. 1250'C,
also einen Temperaturabfall von 300°.
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3. Beim dritten Versuche wurde die Gaszuführung k (Abb. q.) nach oben
verlegt und der Kreisstrom durch die Freimachung des unteren Verbindungskanals wieder
ermöglicht. Diese Anordnung entspricht der in der britischen Patentschrift 105o¢7
beschriebenen, abgesehen von dem dortigen Regenerativ-Umkehrbetrieb.