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Regenerativ-Koksofen mit senkrechten Heizzügen .Die Untersuchungen
der günstigsten Eigenschaften des Kokses für den Hüttenbetrieb und ferner die Notwendigkeit,
im Interesse einer wia-tschaftlichen Arbeitsweise der Kokereibetritebe die Tagesleistungen
der Koksöfen zu steigern, führten zu einer Änderung des Ofenaufbaues. Diese Änderungen
hatten im allgemeinen eine Verkürzung der Garungszeiten, eine Vergrößerung des Füllraumes
und eine Gleichmäßigkeit in der Beheizung der Ofenwand zum Ziel.
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Die Verkürzung der Garungszeiten wird bestimmt durch die Erzielung
höherer Temperaturen und durch die Breite der Öfen, die Vergrößerung des Füllraumes
namentlich durch eine Steigerung der Höhe, weniger durch Verlängerung der Öfen.
Letztere ist abhängig von der Durchbiegung der frei tragend arbeitenden Planierstange.
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Die Änderung des Ofenbaues nach der Breite hin hieß sich verhältnismäßig
leicht durchführen. Dagegen machte die Erzielung einer größeren Höhe erhebliche
Schwierigkeiten, da die B.eheizung auf der ganzen Fläche bei großer Ofenhöhe naturgemäß
viel schwerer gleichmäßig durchzuführen ist als bei den früher allgemein niedrig
gebauten Öfen. Eine ungleichmäßig beheizte Ofenwand hat aber nicht nur eine gexing!ere
Standdauer, sondern auch einen ungleichmäßigen Koks zur Folge, der in Kern unteren
Teil :der Kammer meist überh$tzt wird und dadurch ganz kleinstöckig anfällt, während
er in dem oberen Teil der Ofenkammer noch nicht vollständig abgegart ist. Eine größere
Ofenhöhe beeinträchtigt ferner auch die Standfestigkeit des Ofens, und zwar in ganz
besonderem Maße, wenn es sich um die Ausbildung des Regenerativofens in Form des
halb geteilten Ofens handelt, der zur Weiterleitung der Heizgase an den oberen Sammelkanal
gebunden ist. Mit der Größe des Fassungsraumes der Ofenkammern muß sich auch der
Gasbedarf vergrößern und damit auch der Querschnitt des oberen Sammelkanals zur
Abfuhr der Abgase, der an sich schon nicht zu gering bemessen, werden darf, um zu
große Zugunterschiede gegenüber den Heizzügen zu vermeiden. Mit der Vergrößerung
des oberen Sammelkanals findet aber .gleichzeitig .eine Abnahme der Sitandfestigkeit
der Heizwand statt, so daß beiden halb geteilten Koksöfen der Steigerung der Höhe
der Öfen in der Standfestigkeit recht 'bald eine Grenze gesetzt ist.
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:Die Forderungen, die an einen neuzeitlichen Koksofen gestellt werden,
gehen also im allgemeinen dahin, einen. Regenerativofen zu schaffen mit größtmöglichem
Kohlendurchsatz bei größter Standfestigkeit und vollständig gleichmäßiger Beheizung
sowohl in der wagerechten als auch in der senkrechten Richtung.
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Nach bereits vorgeschlagenen Koksofenbauarten, wie solche mit in der
Längsrichtung geteilten Heizkammern, wird zwar der Wegfall des oberen Sammelkanals
und damit eine größere Standfestigkeit des Ofens schon erreicht. Die Beheizung wird
aber in der gewöhnlichen Axt und Weise durchgeführt.
Hierdurch tritt
eine verstärkte Überhitzung der unteren Ofenpartie ein, ein Umstand, der für die
Festigkeit der unteren Trennwände nicht erwünscht ist, weil die heißesten und kältesten
Stellen der Verbrennungsgase unmittelbar nebeneinanderliegen. Hierin ist wohl auch
der Grund zu suchen, weshalb diese Axt Öfen bisher in der Praxis keine Ausführung
.erhalten haben.
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Weitere Vorschläge bezwecken durch stufenweise Luftzuführung eine
gleichmäßigere Beheizung der Ofenwand in der senkrechten Richtung. Es ist eine Erfahrungstatsache,
daß mit einer derartigen Luftzufuhr Flammentemperaturen längs der ganzen Heizwandfläche
gehalten werden können, die nur wenig höher als die Temperaturen der Verbrennungsabgase
sind. Infolgedessen fallen alle ungünstigen Einflüsse, die aus einer ungebührlich
großen Verschiedenheit der Temperaturen in den aufwärts und abwärts beflammten Heizwandflächen
entstehen, vollständig weg.- Durch die Beibehaltung der Ofenform als sogenannter
halb geteilter Ofen werden aber die Nachteile des oberen Sammelkanals nicht vermieden.
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Nach der Erfindung ist bezweckt, die an sich bekannte Beheizung durch
stufenweise Luftzuführung mit dem Gedanken zu verbinden, die Heizwände der Koksöfen
durch eine-Längsscheidewand in zwei im Zugwechsel betriebene, Hälften aufzuteilen.
Durch diese Vereinigung beider Gedanken werden deren Vorzüge in verstärktem Maße
:erhöht und die bisherigen Nachteile vermieden. .
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In den Zeichnungen ist die Abb. i ein Längsschnitt nach G-H und J-1(
der Abb. z, die, Abb. z ein senkrechter Querschnitt nach ArB der Abb. i,
während die Abb. 3 und q. wagerechte Schnitte nach C-D und E-F der Abb. z darstellen.
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O sind die zu beheizenden Ofenkammern und I( die Heizwände. Unter
jeder Ofenkammer O befinden sich zwei durch eine senkrechte Längsscheidewand d getrennte
Regeneratorräume D. .Die Heizwände I( sind durch die nicht bis ganz zu ihrer Decke
hochgeführten Zwischenwände k in - der Längsrichtung in zwei gleiche Hälften geteilt.
Quer zu dieser Längswand sind: die Binderwände Tb in den Heizwänden von unten bis
oben durchgeführt (Abt. i). Ein oberer durchlaufender Sammelkanal ist also nicht
vorhandeI1. Trotzdem ist es bei der Bauartermöglicht, durch Anbringung - von Schaulöchern
s den Beheizungsvorgang zu beobachten. Durch die Bihder b und die Längsscheidewände
k werden Paare von senkrechten Heizzügen gebildet, die oben zusammenhängen, (Abt.
a). Unten besitzt jeder Heizzug durch Gasdüse g Verbindung nach einem längs unter
den Heizwänden liegendem Gasverteilkanalg', der entsprechend derAnordnung der Heizzüge
paarig unter jeder Heizwand vorgesehen ist.
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Die Zufuhr der Verbrennungsluft zu den einzelnen Heizzügen erfolgt
durch die in den Bindern b in verschiedenen Höhenlagen vorgesehenen Luftdüsen f
und einem senkrechten Kanal c, der durch den Kanal e jeweils mit einem der Regeneratorräume
D in Verbindung steht. Die Anzahl der, Luftaustrittsöffnungen kann der Höhe der
Ofenkammer angepaßt werden.
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Beim Betriebe des Ofens wird jedesmal die eine der beiden Längshälften
der Heizwand auf der ganzen Ofenlänge beheizt. Es besteht also die Möglichkeit,
die doppelte Gasmenge gegenüber dem halb geteilten Ofen in einer Periode zuzuführen.
Außerdem ist die Gleichmäßigkeit der Beheizung in der wagerechten Richtung gewährleistet.
Die Luft wird jeweils dem einen der Regeneratorräume Dentnommen und durch die Kanäle
e und e und durch die Luftdüsen f den einzelnen Heizzügen in verschiedenen Höhenlagen
zugeführt. Das Heizgas tritt in die Heizzüge dieser Heizwandhälfte durch die Gasdüsen
g ein, vermischt sich längs der Höhe der Heizzüge mit den- ans den Luftdüsen austretenden
Luftmengen und liefert dadurch eine durchaus gleichmäßige Höhenbeheizung in den
Zügen. Die Verbrennungsabgase werden jeweils oben. über die Längsscheidewändek herum
in die benachbarten Heizzüge herabgeleitet - die Gaszuführung zu diesen Heizzügen
ist natürlich abgestellt -, treten durch die Luftdüsen/ aus ihnen aus und: durch
die Kanäle c und e in die danebenliegende Regeneratorkammer D, die hierdurch aufgeheizt
wird. Nachdem idann das « Umstellen der Regeneratoren vorgenommen worden ist, erfolgt
' die BeheLu,ug für die andere Längshälfte der Heizwände in entgegengesetzter Richtung
im Zugwechsel. .
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Nach der Erfindung werden die bisherigen Nachteile beseitigt und sämtliche
Forderungen erfüllt, die an einen neuzeitlichen Koksofen gestellt werden, nämlich:
i. gleichmäßige Beheizung sowohl in der senkrechten wie in der wagerechten Richtung,
z. größtmögliche Standfestigkeit bei _gröter Höhe der Öfen, , 3. doppelte Gaszufuhr,
daher höhere Temperaturen und kürzere Garungszeit, q.. größtmöglicher Kohlendurchsatz
und geringste Selbstkosten als Folge von Zefer ? und 33 5. Verringerung der Zugunterschiede
durch Vermeidung des oberen Sammelkanals, 6. Vermeidung der Kurzschlußgefahr durch
gleichmäßige Beheizung,
7. denkbar kürzeste Wege von der Entzündungsstelle
der Gase bis zur Austrittsstelle sowie . hierdurch geringstes Temperaturgefälle
zwischen der unmittelbaren und mittelbaren Beheizung und g. gleichmäßige Beanspruchung
sowie dadurch größtmögliche Haltbarkeit der Reizwände.