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Regenerativkoksofenbatterie mit stehenden Kammern. Die Erfindung bezieht
sich auf Regenerativkoksofenbatterien mit einer Längsreihe von stehenden Retorten,
die mit Heizwänden abwechseln, welche senkrechte Heizzüge besitzen, bei denen der
Zug der Gase gleichzeitig in derselben Richtung vor sich geht. Die Erfindung ist
dadurch gekennzeichnet, daß alle Regeneratoren in einer einzigen Reihe angeordnet
sind, die parallel, wenigstens zu einer Reihe der Retorten und Heizwände, liegt.
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Bisher sind bei derartigen Ofenbatterien
die Regeneratoren
in zwei Längsreihen zu beiden Seiten der Reihe der Retorten und Heizwände angeordnet
gewesen oder aber in Reihen, die sich quer zur Batterie erstrecken und in den Heizwänden
liegen.
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Die Bauart gemäß der Erfindung hat den Vorteil einer erheblichen Ersparnis
an Grundfläche für ein gegebenes Retortenfassungsvermögen. Weiter wird an der Zahl
der Zugkammern, Ventile u. dgl. Teile zum Regeln des Zutritts und der Abführung
der Gase zu und von den Regeneratoren gespart, und schließlich werden die Retorten
sowohl von einer Seite als auch von den Enden zugänglich, was das Beschicken und
Ausleeren erleichtert. Diese Vorteile werden erhalten. obwohl die Vorzüge der gleichzeitigen
Strömung in derselben Richtung bei den Heizzügen in den Heizwänden, einer günstigen
Zugrichtung in den Regeneratoren während der Einströmungs- und der Ausströmungsarbeit
und schließlich der Ende-an-Ende-Lage der Rebeneratoren in bezug auf die Retorten
und Heizwände beibehalten werden.
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In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.
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Die Abb. i ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt eines stehenden
Retortenofens nach der Erfindung. Die drei dargestellten Schnittansichten sind in
senkrechten Ebenen nach den Linien @I-A, B-B und C-C von Abb. 2 genommen.
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Abb. 2 ist eine Ansicht, teilweise im Schnitt, nach verschiedenen
senkrechten Ebenen entsprechend den Linien D-D und E-E von Abb. 1.
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Abb.3 ist ein wagerechter Schnitt in verschiedenen wagerechten Ebenen,
teilweise in Ansicht, die einzelnen Teilschnitte sind nach den Linien F-F, G-G,
H-H von Abb.2. genommen.
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Die Erfindung ist in ihrer Anwendung auf einen senkrechten Retortenofen
zur Gewinnung von Hüttenkoks dargestellt. Der als Beispiel gewählte Ofen ist besonders
für die Benutzung. eines von außen zugeleiteten Gases, wie Erzeugergas, als Beheizungsmittel
eingerichtet.
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Die dargestellte Batterie von senkrechten Retorten zerfällt im Bau
in zwei Reihen von in der Höhe ausgedehnten Destillationskammern. Die Retorten jeder
Reihe liegen zwischen Heizwänden, die ebenso in zwei Reihen 13 und 1.1 angeordnet
sind, entsprechend den beiden Retortenreihen i i und 12. Die Heizwände und die Retortenkammern
erstrecken sich zu beiden Seiten einer senkrechten Längsmittelebene des gesamten
Ofens, so daß ein umschlossener Raum zwischen den beiden gegenüberliegenden Seiten
der Ofenbatterie für die Regeneratoren zur Verfügung bleibt. Die äußeren. Enden
der Retorten sind ebenso wie die äußeren Enden der Heizwände durch feuerfeste Seitenwände
15 verstärkt.
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Wie in der Abb. 3 dargestellt, sind die Retorten der zwei Reihen i
i und 12 in -der gewählten Ausführungsform zu Paaren K und L gruppiert, und die
Heizwände der Reihen 13 und 1.4 sind zu entsprechenden Gruppen .'1l und N, die aus
je drei Heizwänden bestehen, angeordnet, so daß immer drei Heizwände der Gruppen
M und N zu je einem Paar von Retorten K und L der Reihen i i und 12
gehören. Diese Anordnung gestattet die Anbringung einer verhältnismäßig dicken Querwand
17 zwischen _ jedem Retortenpaar und seinen dazugehörigen Heizwänden der einzelnen
Reihe, so daß reiehlicher Raum übrigbleibt, um das verkokte Gut in den Retorten
der Batterie zu handhaben.
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Jede der Heizwände 13, il b.-steht aus einer Mehrzahl von senkrechten
Verbrennungszügen 37, die zu einzelnen Gruppen in ihren zugehörigen Heizwänden angeordnet
sind, d. h. alle Heizzüge jeder einzelnen H°izwand arbeiten gemeinschaftlich mit
derselben Verbrennungsrichtung. Es ist während der einzelnen Perioden die Zugrichtung
dieselbe durch das gesamte System der Heizzüge des ganzen Retörtenofens. .
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Die Regeneratoren 38 sind innerhalb eines mittleren Raumes
16 eingebaut. Wie aus Abb. ; zu ersehen., sind die verschiedenen Regeneratoren der
Batterie baulich in einer einzelnen Reihe angeordnet, wobei Wände 39 von im wesentlichen
gleicher Stärke zwischen jedem anstoßenden Paar von Regeneratoren durch die ganze
Reihe hindurch vorgesehen sind. Der Arbeitsweise nach sind die Regeneratoren aber
in zwei Gruppen l2 und S zusammengefaßt, wobei jede aus einem Paar von benachbarten
Regeneratoren bestehende Gruppe mit einem Paar der anderen Gruppe abwechselt. Wenn
die Regeneratorenpaare, welche die Gruppe 1Z bilden, mit »Einströinungc< arbeiten,
d. h. zu dem Zwecke, vorerhitzte Heizmittel den Zügen der Heizwände zuzuführen,
arbeiten die Regeneratorenpaare der anderen Gruppe S mit »Ausströmung«, d. h. sie
entnehmen Wärme und Abgase, die aus den Heizzügen der Retortenwandungen kommen.
Beim Umstellen der Batterie am Ende jeder Arbeitsperiode, deren Länge sich aus der
Praxis ergibt, werden die Einströmungsregeneratoren zu Ausströmungsregeneratoren,
und die Ausströmungsregeneratoren werden jetzt Einströmungsregeneratoren. Jeder
Regenerator 38 besteht vDrzugsweise aus einer hohen, schmalen, aufrecht stehenden
Kammer, die mit Würfelwerk 39- ausgefüllt ist und einen Bodenkanal 40 unterhalb
des Würfelwerks besitzt, der sich nach oben zu in das letztere öffnet.
Beim
Arbeiten der Ofenbatterie liefern die verschiedenen Regeneratorenpaare, die die
Gruppe R bilden, Luft und brennbares Gas den Heizzügen während derjenigen Periode,
wo in den letzteren die Verbrennung in der Richtung nach oben erfolgt, und nehmen
die Abgase aus den Heizzügen nach Umstellung des Betriebes auf, d. h. während derjenigen
Periode, wo die Heizzüge mit abwärts gerichteter Verbrennung arbeit-n. während die
Regeneratorenpaare der C-ruppj S gleichzeitig im umgekehrten Sinne gehen. Dieses
Arbeitsverfahren bedingt, daß die Regeneratoren R mit den unteren Enden der Heizzüge
37 und die Regeneratoren S mit den oberen Enden dieser Züge verbunden sind. Die
verschiedenen Re generatorenpaare jeder Gruppe R und S werden gebildet aus Luftregeneratoren
:I und Gasregeneratoren P, wenn mit Einströmung gearbeitet wird; aber beide Regeneratoren
der Paare jeder Gruppe werden zu Verbrennungsgasregeneratoren W, wenn mit Ausströmung
gearbeitet «-ird.
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Wie gezeigt,. sind die verschiedenen Regeneratoren Al der Gruppe R
an ihren oberen Enden mittels der Durchlässe 41 mit wagerechten sich quer zu den
Regeneratoren erstreckenden Zuführungskanälen .#2 verbunden; die letzteren führen
zu senkrechten Zuführungskanälen 13, welche an ihren unteren Enden mit wagerechten
Kanälen 14 in Verbindung stehen. Die wagerechten Kanäle 44 erstrecken sich unterhalb
der Gruppe der HeizzÜge ;; beider Reihen 13 und 14 der Heizwände und sind mit den
einzelnen Heizzügen mittels der Durchlässe .15 verbunden. Wie in Abb. ; dargestellt,
können die oberen wagerechten Kanä'e 4 2 der verschiedenen Regeneratoren A untereinander
verbunden sein; durch eine solche Verbindung wird die Gleichmäßigkeit in der Verteilung
der Gase durch die Regeneratoren und die Heizzüga vergrößert. Die Regeneratoren
P der Gruppen R sind ebenso mittels der Durchlässe .16 mit wagerechten Kanälen 4.7
quer zu den Regeneratoren verbunden, die zu senkrechten Kanälen .18 führen, welche
an ihren unteren Enden mit wagerechten Kanälen .19 verbunden sind, die auch unterhalb
der Heizzüge 37 der beiden Reihen 13, 14 sich erstrecken und mit den einzelnen
Zügen durch Durchlässe 5o, ebenso wie oben beschrieben, in Verbindung stehen.
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Die Regeneratoren A der Gruppe S sind an ihren oberen
Enden mittels der Durchlässe 5 r quer zu den Regeneratoren mit wagerechten Kanälen
52s verbunden. von denen ein Paar wagerechter Kanäle 52 an jedem Ende abzweigen.
Hierdurch gelangt jeder der Regeneratoren,1- in Verbindung mit den oberen Enden
der Züge von Paaren der benachbarten Heizwände, die zu entgegengesetzten Seiten
der Längsmittelebene der Batterie liegen. Die wagerechten Kanäle 52 stehen mit den
einzelnen Heizzügen durch Durchlässe 53 in Verbindung. Die Regeneratoren P der Gruppe
S sind ebenso mittels der Durchlässe 5:1 mit ("ucrkanälen 55,1 verbunden, die zu
Paaren von wagerechten Kanälen 55 führen, die auf beiden Seiten der Längsmittelebene
der Batterie zu den Paaren von Heizwänden auf den gegenüberliegenden Seiten der
:Mittelebene führen und mit den einzelnen Zügen der Heizwände mittels der Leitungen
56 in Verbindung stehen. Infolge dieser Bauart stehen die Regeneratoren P und A
der Gruppe S in 6'erbindung mit den oberen Enden sämtlicher einzelner Züge der Retortenbatterie.
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Es ist aus Abb. r ersichtlich, daß die Kanäle t2, 4.7 in bezug auf
die Kanäle 52U, 5 5<< in verschiedener Höhe liegen und diese überdecken (im
Grundriß gesehen). Auf diese Art ist eine Anhäufung der Verbindungen zwischen den
Regeneratoren und den Heizwänden vermieden, die sonst bei der Anordnung aller Regeneratoren
in einer einzelnen Reihe eintreten könnte.
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In der Längsrichtung der Batterie erstreckt sich der Abgastunnel 57,
der zum Schornstein führt. Zugkammern 58 verbinden die Verbindungskanäle der einzelnen
Regeneratoren mit dem Abgastunnel 57. Die Zugkammern 58 sind mit Ventilen 59 zur
Regelung des Zuges zwischen den einzelnen Regeneratoren und dein Abgastunnel 57
(Abb. 2 ) versehen. Die Ventile 59 aller Regeneratoren der Gruppe S sind geöftnet,
während gleichzeitig die Ventile 59 aller Regeneratoren der Gruppe R geschlossen
sind. Beim Umstellen der Ofenbatterie werden die Ventile 59 der Gruppe R geöffnet
und die entsprechenden Ventile der Gruppe S geschlossen. Jeder Regenerator A der
beiden Gruppen R und S ist mit einem Deckel 6o versehen, der beim Öffnen den Eintritt
von Luft in den Regenerator gestattet. Die Reihen der Luftdeckel 6o der Regeneratoren
der Gruppen R und S werden abwechselnd geöffnet, wodurch alle Regeneratoren A der
Gruppe R gleichzeitig mit Einströmung von Luft während einer Periode arbeiten; darauf
arbeiten während der nächsten Periode nach der Umstellung die Regeneratoren A der
Gruppe S reit Lufteinströmung, während die Regeneratoren A der Gruppe R mit Ausströmung
der Abgase gehen.
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Eine Hauptbrennstoffgasleitung 61 (Abb. 2) erstreckt sich längs der
Ofenbatterie und ist mit Ventilverbindungen 62 mit den einzelnen Regeneratoren
P der Gruppen R und S verbunden. Beim Arbeiten der Ofenbatterie werden
die Ventilverbindungen der Regeneratoren P der Gruppe R gleichzeitig betätigt, um
das Zuströmen des Brennstoffgases zu
den Regeneratoren aus der Hauptgasleitung
61 zu gestatten, während die Ventilverbindungen 62 der Regeneratoren P der Gruppe
S geschlossen sind, um die Zufuhr von Brennstoffgas abzuschneiden. Beim Umschalten
der Batterie werden die Ventile 62 geöffnet, um den Zutritt des Brennstoffgases
zu den Regeneratoren P der Gruppe S zu gestatten und gleichzeitig um den Zutritt
von Gas zu den Regeneratoren P der Gruppe R abzuschneiden.
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Wenn ein verhältnismäßig armes oder verdünntes Gas, wie gewöhnliches
Erzeugergas, als Brennstoff in den Heizwänden benutzt wird, ist die Arbeitsweise
der Retortenbatterie wie folgt: Es mögen die Regeneratoren der Gruppe R mit Einströmung
arbeiten und die Heizzüge der gesamten Ofenbatterie mit aufwärts gerichteter Verbrennung.
Daraus folgt, daß während dieser Periode die Regeneratoren P der Gruppe R benutzt
werden, um das Brennstoffgas vorzuerhitzen, welches darauf zu den Heizzügen geleitet
wird. Die Regeneratoren A werden benutzt, um die Luft vorzuerhitzen, um die Verbrennung
des Gases in den Heizzügen zu unterstützen. Gleichzeitig arbeiten alle Regeneratoren
der Gruppe S mit Ausströmung. Luft und die Brennstoffgase ziehen aufwärts durch
die Regeneratoren A und P der Gruppe R, darauf in die wagerechten Kanäle .12 und
4.6, von frier abwärts durch die senkrechten Kanäle 43 und 48 in die wagerechten
Kanäle 44 und .19, von denen aus die Luft und das Brennstoffgas durch die Auslässe
45 und 5o in die Heizzüge 37 beider Reihen 13, 14 der Heizwände gelangen. Die Abgase
aus den Heizzügen werden durch die oberen wagerechten Kanäle 52 und 55 zu den verschiedenen
Regeneratoren der Gruppe S abgeleitet und gehen abwärts durch die Regeneratoren
S, dann durch die offenen Zugkammern 58 dieser Regeneratoren in den Abgastunnel
-57. Nach dein Umstellen der Batterie liefern die Regeneratoren A und P der Gruppe
S Luft und Brennstoffgas durch die Kanäle 52 und 55 zu den oberen Teilen der verschiedenen
Heizzüge 37, und die Abgase aus diesen Heizzügen werden von deren Fuß zu den Kanälen
44, .19, 4.3 und ,18 und von dort durch die wagerechten Kanäle 4.2 und 4.7 zu den
oberen Teilen der Regeneratoren der Gruppe R geleitet. Hier ziehen die Abgase durch
die Regeneratoren abwärts. und gehen schließlich durch ihre offenen Zugkammern 58
zu dem Abgaskanal 57.
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Die Nebenprodukte und Destillationsgase aus den verschiedenen Retorten
und Verkokungskammern beider Reihen 1i, 12 gehen von den oberen Teilen dieser Retorten
durch Steigrohre 64, 65, von denen je eines jeder Retorte der Reihen i i, 12 gehört.
Diese Ste'grohre führen die Destillationsgase und Nebenprodukte. zu einem Hauptsammelrohr
66, durch welches die Destillationsgase und Nebenprodukte zu den üblichen N ebenproduktgewinnungsvorrichtungen
gehen können. Bei der gewählten Ausführungsform der Ofenbatterie können die Ausdehnungsverbindungsstücke
6; in senkrechten Ebenen und entfernt von. den Heizwänden gelagert werden. mit dem
Ergebnis, daß Entweichen von Gas und Kurzschluß beim Zuge der verschiedenen Gase
vermieden werden.