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Koksofenwand mit senkrechten Heizzügen Koksofenwände mit senkrechten
Heizzügen, die also in allen Teilen einen wesentlich prismatischen Aufbau besitzen,
erfahren im Betriebe namentlich bei den neuzeitlichen Koksöfen mit hochgradig gesteigerten
Leistungen und mit bedeutenden Bauhöhen besonders ungünstige Beanspruchungen durch
die Unterschiedlichkeit der Temperaturen und der ihnen entsprechenden Wärmedehnungen,
die in den verschiedenen Teilen ihrer waagerechten Querschnitte herrschen und sich
in senkrechter Richtung auswirken. Die mittlerem: Teile einer solchen Koksofenwand,
die ausschließlich Wärme von den Flämmen und Verbrennungsgasen empfangen, sind stets
merklich heißer als die äußeren Teile, denen Wärme durch die angrenzenden Kohle-
und Koksschichten zwecks Durchführung der Verkokung entzogen wird.
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Durch die Erfindung wird ein Aufbau einer solchen Koksofenheizwand
geschaffen, der die nachteiligen Wirkungen der erwähnten Wärmedehnungsbeanspruchungen
in einfachster und vorteilhaftester Weise aufhebt und dadurch die Standfestigkeit
und Haltbarkeit der Wand @rirksam verbessert. Der Erfindungsgedanke besteht darin,
daß die waagerechten Fugen in-, mittleren Teile der Wand etwas weiter als in den
äußeren Teilen ausgeführt werden, und beruht auf der Erkenntnis, daß der die Fugen
ausfüllende Mörtel bei höheren Temperaturen eine gewisse Nachgiebigkeit unter Druckbelastungen
zeigt, welche den Wandsteinen naturgemäß fehlt. Die Zeichnungen geben zwei Ausführungsbeispiele
einer Koksofenwand nach der Erfindung wieder. Abb. i ist eine Grundrißaufsicht eines
abgebrochenen, zwei volle Hezzüge umfassenden Teilstücks einer Koksofenwand, die
nach der gewöhnlichen Bauweise aus Läufersteinen und einheitlichen Bindersteinen
zusammengesetzt ist, und Abb.2 ist ein zugehöriger Aufrißschnitt, fünf Steinlagen
als Teilstück umfassend, der in den zwei oberen Steinlagen nach der Schnittlinie
A-B, in den zwei unteren Steinlagen nach der Schnittlinie C-D von Abb. i genommen
ist. Abb. 3 stellt eine Grundrißaufsicht einer anderen Koksofenwand dar, bei der
die Bindersteine, im Gegensatz zu Abb. i, der Länge nach aus mehreren Stücken zusammengesetzt
sind, und Abb. 4. ist ein Aufrißschnitt entsprechend der Abb.2, genommen nach den
Schnittlinien E-F und G-H von Abb.3. Die Darstellung der Fugen ist überall der besseren
Übersicht halber etwas vereinfacht insofern, als die üblichen Nut- und Federanordnungen
zum Zusammenhalten der Steine weggelassen sind.
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Die Koksofenwand des ersten Beispiels nach. Abb. i und 2 besteht aus
Läufersteinen a., a_ und Bindersteinen b1 und b@. Die Bindersteme bi, b= greifen
in üblicher Weise mit ihren beiderseitigen Köpfen c und d in die Läuferreihen a1,
ui und a., a-# ein, um den nötigen Steinverband zu sichern. Die ,L,äufersteine ai,
a. erhalten sämtlich und überall die gleiche Höhe, beispielsweise 12o mm. Die Bindersteine
bi, b. werden, soweit die
Grundflächen ihrer Köpfe c und d reichen,
mit derselben Höhe wie die Läufersteine, also ebenfalls 12o mm, ausgestattet. Der
Mittelteile der Binder wird jedoch mit einer um beispielsweise 3 mm geringeren Höhe,
d.h. 117 mm, hergestellt. Wenn nun die waagerechten Fugen/ (vgl. Abb. 2) zwischen
den Läuferreihen a1 und a2 durch eine Mörtelschicht von beispielsweise 4 mm Stärke
gebildet werden, so haben die waagerechten Fugen h der Mittelteile der Binder eine
Weite bzw. Mörtelschichtstärke von. 4+3 1nm. Diese vergrößerte Schichtstärke des
Mörtels in dem mittleren Teil der Koksofenwand, verglichen mit ihrem äußeren Teil,
ermöglicht wegen der verhältnismäßigen Nachgiebigkeit der Mörtelmasse einen Ausgleich
der in. diesem Mittelteil verstärkten Wärmedehnungen der Bindersteine in senkrechter
Richtung.
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Die Koksofenwand des zweiten Beispiels nach Abb. 3 und 4. kommt hauptsächlich
für größere Wandbreiten in: Betracht, wie sie durch die neuzeitlichen Koksöfen besonders
großer Höhe bedingt werden. Die Binder bestehen deswegen hier der Länge nach aus
mehreren Stücken. Es wechseln zweiteilige Binder b3, b3 mit dreiteiligen Bindern
b4, b5, b4
ab (vgl. Abb. 3.). Die Läufersteirie a3, u4 stimmen mit den Läufersteinen
a1, a2 desersten Beispiels überein. Hierbei erhalten nun sämtliche Läufersteine
a3, a4 und sämtliche Bzndereinzelsteine b. und b4 ein und dieselbe höhe, beispielsweise
wieder 12o mm, und die zwischen den genannten Läufer- und Bindersteinen bestehenden
waagerechten Fugen i (Abb. 4.) die gleiche Stärke, etwa wieder 4 mm. Dagegen wird
die Höhe der Mittelsteine b5 der dreiteMgen Binder niedriger hergestellt, und zwar,
weil diese Steine b5 nur in jeder zweiten Steinlage vorhanden sind (vgl. Abb.4),
oben und unten um beispielsweise 3 mm niedriger; ihre Höhe wird also gemäß dem angenommenen
Beispiel 120 - (3 -f- 3) - 114 mm. Auf diese Weise werden wieder die oberhalb und
unterhalb der Mittelsteine b5 liegenden waagerechten Fugen h je um 3 mm weiter als
die erwähnten übrigen waagerechten Fugen i; d. h. wenn die sämtlichen waagerechten
Fugen i der äußeren Teile der Koksofenwand leine Weite bzw. Mörtelschichtstärke
wie angenommen von 4 mm aufweisen, besitzen die sämtlichen waagerechten Fugen h
des mittleren Teiles der Wand eine Weite bzw. Mörtelschichtstärke von ; mm.
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Der erläuterte, in senkrechter Richtung gehende Ausgleich der Wärmedehnungen
im mittleren Teil der Koksofenwand, der durch die verschieden großen Schichtstärken
des Mörtels in den waagerechten Fugen ermöglicht wird, ist von besonders wichtiger
Bedeutung wegen des Umstandes, daß: die auf der `Vand ruhenden Lasten wesentlich
nur durch ihre äußeren Teile, d. h. durch die Läufersteinreihen, übertragen werden,
weil nur diese unbedingt über die ganze Wandhöhe ununterbrochen hindurchreichen,
die senkrechten Binderreihen dagegen fast immer durch waagerechte Verbindungskanäle
unterbrochen und dadurch im wesentlichen unbelastet sind. Die Folge hiervon ist,
daß - beim Fehlen eines Wärmeausgleichs die' Mittelteile der Wand, d. h. die Mittelstücke
der Bindersteine, sich frei in senkrechter Richtung ausdehnen und dadurch die zwischen
den Läufersteinen unnachgiebig festgehaltenen Köpfe der Rindersteine abgeschert
und gebrochen werden. Dies ist natürlich eine höchst bedenkliche Zerstörungserscheinung
an der Wand, die auf die Haltbarkeit des ganzen Ofens .äußerst nachteilig :einwirkt.
Durch die Erfindung werden diese Schädigungen und Gefahren, die besonders bei Koksöfen
größerer Höhe bedenkliches Maß annehmen, völlig unterdrückt.
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Die Einrichtung nach der Erfindung ist nicht nur bei den gebräuchlichen,
einfachen Koksofenwänden der Zeichnungsbeispiele, sondern 'auch bei sogenannten
Doppelheizwänden anwendbar, die in der Mitte eine zusätzliche lasttragende senkrechte
Wand besitzen. In diesem Falle müssen vorwiegend die waagerechten Fugen dieser Mittelwand
mit vergrößerter Weite ausgeführt werden.