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Koksofen mit Nebenproduktengewinnung Die Erfindung bezieht sich auf
Koksöfen tnit übereinanderliegenden, zickzack verbundenen Heizzügen, die in den
Seitenwänden der Kokskammern wagerecht verlaufen und mit deren Enden abschneiden,
so daß die Gase in einem Zickzackweg hindurchströmen und hierbei jedesmal an den
Enden der Kokskaminern umkehren.
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Bei Öfen dieser Art ist es bisher für notwendig erachtet worden, die
untersten wagerechten Züge in die Kammerböden zu verlegen. Der Zweck dieser Anordnung
war es, dem Koksgut energisch Wärme zuzuführen, ehe die von den Regeneratoren erhitzte
Luft in die Züge des Heizsystems oder die heißen Austrittsgase in die Regeneratoren
gelangten und nebenbei die aus den Regeneratoren austretende Verbrennungsluft noch
zu temperieren, ehe sie in die Heizzüge der Seitenwände eintritt.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß dieses Temperieren der
Verbrennungsluft überflüssig wird, wenn die Kammerböden so ausgebildet sind, daß
das darauf ruhende Koksgut in Wärmeaustausch mit dem Gasinhalt der freien Räume
tritt, die sich unmittelbar über dem Gitterwerk der sich unter der Kokskammer erstreckenden
Regeneratoren befinden.
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Dementsprechend besteht die Erfindung darin, daß unter Wegfall von
Sohlenkanälen unter der Kammersohle die untersten und obersten Heizzüge jeder Heizwand
mittels senkrechter Anschlußkanäle unmittelbar mit den zugehörigen, in Richtung
der Kammer sich erstreckenden Regeneratoren in Verbindung stehen, wobei die Regeneratoren
derart unmittelbar unter der Kammersohle angeordnet sind, daß ein Wärmeaustausch
zwischen der Kammersohle und dem Inhalt der unmittelbar über dem Gitterwerk der
Regeneratoren befindlichen freien Räume stattfindet. Die untersten wagerechten Züge
sind also in die seitlichen Ofenwände verlegt.
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Der Anschluß eines - jeden Zickzackheizweges an den zugehörigen Regenerator
durch die senkrechten Anschlußkanäle erfolgt vorzugsweise an beiden gegenüberliegenden
Enden des Ofens, so daß sich eine ungerade Zahl von Heizzügen in jeder Heizwand
ergibt.
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Auf den beiliegenden Zeichnungen ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel
erläutert. Abb. i ist ein Längsschnitt durch eine der Heizkammern- des Ofens nach
der Linie i-i der Abb. 2 und 3, Abb. 2 ein Querschnitt nach der Linie 2-2 der Abb.
i, Abb. 3 ein Querschnitt nach der Linie 3-3 der Abb. i und Abb. q. eine schematische
Darstellung zur Erläuterung des Frischluft- und Abgasweges mit Fuchs und Schornstein.
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Der nach der Erfindung eingerichtete Ofen arbeitet nach dem bekannten
Regenerativprinzip.
Die allgemein bekannten Hilfsmittel (Ventile
usw.) zur Umkehrung des Stromes sind in den Zeichnungen nicht dargestellt. Der aus
den einzelnen Ofen bestehende Block oder die Batterie enthält eine Reihe von parallelen
wagerechten Verkokungskammern A, die durch Wände B voneinander getrennt sind. In
diesen sind Zickzackheizzüge C bekannter Art angeordnet, die bis auf einzelne Ableitungskanäle
wagerecht liegen. Die zur Einführung des gasförmigen Brennstoffes in die Heizzüge
erforderlichen Mittel (Düsen) sind in der Zeichnung mit D bezeichnet. Ein Satz von
Regeneratoren El, E2, E3, E4 sind unmittelbar unter jeder Ofenkammer angeordnet.
Am Ende der untersten wagerechten Heizzüge der Zickzackheizzugsysteme C befinden
sich Durchtrittsöffnungen Cl, die ohne Zwischenschaltung eines Sohlenkanals das
Heizzugsystem unmüttelbar mit den Regeneratoren El verbinden. Die obersten wagerechten
Heizzüge C sind durch senkrechte Kanäle F1 oder F2 an dem anderen Ende des Ofens
mit der Regeneratoröffnung C2 der Regeneratoren E4 verbunden. Die senkrechten Kanäle
F1 führen auf einer Seite der Ofenkammer, etwa auf der rechten Seite, zu den zugehörigen
Regeneratoren E4, während die Kanäle F2 auf der anderen Seite der Ofenkammer (beispielsweise
auf der linken) angeordnet sind. Die Zickzackheizzüge auf beiden Seiten der Kammer
sind also jeder für sich mit dem Regeneratorsatz verbunden.
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Es kann auch eine Anordnung derart getroffen werden, daß die obersten
Züge der Heizzugsysteme jeder Ofenseite an einem Ende, statt durch besondere senkrechte
Kanäle mit den Regeneratoren verbunden zu werden, durch einen Querkanal unter sich
verbunden sind. Ebenso könnten die obersten Züge der Heizzugsysteme derselben Heizwand,
also zweier verschiedener Ofen, an einem Ende durch einen Querkanal verbunden sein.
In diesem Falle würde das Heizzugsystem nur eine Verbindung mit dem zugehörigen
Regenerator haben, die sowohl dem Eintritt von Heißluft als auch, nach Umkehrung
des Regenerators, dem Austritt der Abgase dient. Die Offnungen zur Verbindung der
Regeneratoren mit dem Heizzugsystem liegen dann an demselben Ofenende.
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Aber wie dem auch sein möge, in jedem Fall ist die Verbindung zwischen
den Regeneratoren und den Heizzügen unmittelbar und nicht, wie in den bisher gebräuchlichen
Öfen, durch Vermittlung eines Sohlenkanals hergestellt. Mit anderen Worten: die
Verbindung ist so, daß die gesamte nutzbare Wärme, die von den ganzen die zusammen
arbeitenden Regeneratoren verbindenden Heizzugsystemen abgegeben wird, durch die
Trennwände des Ofens dem darin befindlichen Verkokungsmaterial zugeführt wird und
nicht durch einen Sohlenkanal.
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Die Verbindungen der Heizzüge C und der senkrechten Kanäle F', FZ
mit den Regeneratoren El und E4 liegen an den äußeren oberen Ecken dieser Regeneratoren.
An den gegenüberliegenden Ecken, d. h. den inneren unteren Ecken, stehen diese Regeneratoren
mit den Kanälen G1 oder G2 in Verbindung, deren obere Enden ihrerseits mit den oberen
Ecken der inneren Regeneratoren EZ und E3 verbunden sind. Letztere haben am Boden
öffnungen, die zu den Fundamentalkanälen H2 oder H3 führen. Diese erstrecken sich
unterhalb der Regeneratoren quer zu den Verkokungskammern. Da die unteren Enden
der Kanäle GI und G2 in die Ecken der Regeneratoren El und E4 führen, die den zur
Verbindung mit .dem Heizzugsystem C dienenden Offnungen gegenüberliegen, so kann
ein geeigneter und wirksamer Strom von Verbrennungsgasen oder Luft durch die Regeneratoren
geschickt werden.
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Die Kanäle H2 und Ha sind durch öffnungen T, TI- mit danebenliegenden
Kanälen Hl und H4 verbunden, die parallel zu den Kanälen H2 und H3 sich erstrecken.
An das eine Ende dieser Kanäle Hl, H2, Hg, H4 schließt sich ein zu einem Schornstein
führender Verbindungskanal, ein Fuchs, an, in dem Umstellklappen oder andere geeignete,
als Ventile wirkende Mittel angeordnet sind. Ebenso sind an geeigneten Stellen des
Kanalsystems Hl, H2, Ha, H4 Lufteinlaßöftnungen vorgesehen, die ebenfalls durch
Ventile geregelt werden.
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Während einer Arbeitsperiode werden die Umstellklappen so eingestellt,
daß die Luft der Reihe nach durch die Kanäle H2, T, Hl und die inneren Regeneratoren
E2 aufsteigt, durch die Kanäle G1 wieder nach unten und durch die äußeren Regeneratoren
E wieder nach aufwärts zieht und daher durch die Berührung mit dem heißen Gitterwerk
der Regeneratoren E2, El erhitzt unmittelbar zu den unteren Enden der Zickzackheizzüge
C aufsteigt. In diesen Heizzügen findet die Verbrennung statt; die Verbrennungsgase
verlassen die Heizzüge C an ihrem oberen Ende und ziehen durch die senkrechten Kanäle
F1, F2 zu den oberen Teilen der äußeren Regeneratoren E4 abwärts. Die heißen Gase
durchziehen dann diese Regeneratoren in der Richtung nach abwärts, steigen durch
die Kanäle G2 wieder auf zu den oberen Enden der Regeneratoren E3, durchziehen diese
Regeneratoren und ziehen durch das Kanalsystem H3, P, H4 nach abwärts zum Schornstein.
ach
dem Umstellen der Schaltklappen geht die Luft zu den oberen Enden der Heizzüge C
durch H3, E°, G2, E', F' und FZ, während die Verbrennungsgase von
den unteren Enden der Heizzüge C durch E', " G', EZ und H2 zum Schornstein abziehen.
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Die Vorteile der Erfindung sind sehr wesentlich sowohl vom rein konstruktiven
Gesichtspunkt aus als auch in bezug auf die Arbeitsweise des Ofens. Infolge des
Fortfalls der allgemein üblichen Sohlenkanäle wird die Bauart einfacher, und die
Herstellungskosten werden verringert. Der früher von den Sohlenkanälen eingenommene
Raum wird nunmehr für den oberen Teil der Regeneratoren ausgenutzt, und bei praktischer
Durchführung der neuen Anordnung hat sich herausgestellt, daß auch jetzt der Boden
des Ofens durchaus die nötige Temperatur erhält trotz des Fehlens der Sohlenkanäle.
Der Fortfall der Sohlenkanäle bedeutet ferner eine Verkürzung der Gesamtlänge der
Heizzüge, durch die die Verbrennungsgase und die Heißluft streichen, und eine dementsprechende
Verlängerung desjenigen Teiles des Heizzugsystems, der als wirksame Heizfläche dient.
Der so erhaltene erhöhte Heizeffekt vermindert die Garungszeit und infolgedessen
den Brennstoffverbrauch; ebenso die erforderliche Temperatur in den Heizzügen, wodurch
die Betriebskosten herabgesetzt werden. Durch die Verkürzung des Heizzugsystems
wird auch dem Gasstrom weniger Widerstand entgegengesetzt, und es ist z. B. festgestellt
worden, daß zur Erlangung des erforderlichen Schornsteinzuges der Schornstein etwa
8 m niedriger sein kann als bei gleichgroßen Ofen mit Sohlenkanälen.
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Die Erfindung gestattet die Anwendung einer ungeraden Zahl wagerechter
einzelner Heizzüge, d. h. eines Heizzuges weniger, als gewöhnlich hierfür vorgesehen
wird, z. B. 5 anstatt 6. Hierdurch wird wiederum eine Verminderung der Gesamtlänge
des Heizzugsystems und eine entsprechende Zunahme der wirksamen Heizfläche der Ofenwand
erzielt.