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Stetig betriebener senkrechter Kammer- oder Retortenofen zur Erzeugung
von Gas und Koks Die Erfindung bezieht sich auf senkrechte, stetig betriebene Kammeroder
Retortenöfen zur Erzeugung von Gas und Koks, und zwar besonders auf solche Öfen,
in denen ein Gas mit einem hohen Heizwert erzielt werden soll. Bei diesen Ofen findet
nach kürzerer oder längerer Betriebszeit ein starker Angriff auf die feuerfeste
Ausmauerung .der Verkokungsräume, insbesondere in der Zone der Hauptentgasung, statt,
an welcher Stelle die schweren K ohlenwasserstoffe zersetzt werden. Der Angriff.
auf die Steine zeigt sich vorzugsweise in der Form, daß die Steine in Schichten
parallel zur Oberfläche abplatzen. Dieses Abplatzen kann so weit gehen, daß die
Wand der Verkokungskammerörtlich durchbrochen wird, so daß ,eine unmittelbare Verbindung
zwischen den Heizzügen und dem Verkökungsraum entsteht.
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Man hat bisher noch nicht mit Sicherheit erkannt, worauf das eigenartige
Abplatzen der feuerfesten Steine bei senkrechten, stetig betriebenen Ofen zurückzuführen
ist, zumal die Beschaffenheit des zum Bau dieser Ofen verwendeten feuerfesten Materials
die gleiche ist wie bei den üblichen Horizontalkammeröfen, in denen es nicht angegriffen
wird.
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Eingehende Untersuchungen haben nun gezeigt, daß das Abplatzen der
Steine bei senkrechten, stetig betriebenen Ofen darauf zurückzuführen ist, daß sich
in der Hauptentgasungszone durch Zersetzen der Kohlenwasserstoffe an den Wänden
der Verkokungsräume Graphit in harter Form abscheidet. Dieser Graphit lagert sich
zunächst in den einzelnen Poren der Steine ab und wächst dann auf der Steinoherfläche
weiter. Dadurch klammert er sich sehr fest an den Stein an. Wird, wie üblich, von
Zeit zu Zeit der Graphit von den Ofenwänden entfernt, indem Dampf eingeleitet, -der
Graphit losgestoßen .oder/und ausgebrannt wird, reißt der Graphit infolge seines
großen Haftvermögens in den Poren der Steine mehr oder weniger große Teilchen der
Steine heraus und bewirkt das lästige Abplatzen der Steine.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile wird gemäß der vorliegenden Erfindung
bei stetig betriebenen senkrechten Kammeroder Retortenöfen zur Erzeugung von Gas
und Koks zur Ausmauerung des Ofenteils, in dem die Hauptentgasung der Kohle unter
Bildung von Koks und Zersetzung von Kohlenwasserstoffen .erfolgt, in dem also größere
Graphitabscheidungen an den Wänden auftreten, ein feuerfestes, gegen Temperaturwechsel
beständiges Steinmaterial. verwendet, daß eine P,orosität von weniger als 15()/0.
vorzugsweise von etwa 8 bis io%, besitzt, wobei der geschlossene Porenraum überwiegt.
Bei einem nach diesen Gesichtspunkten aufgemauerten Gaserzeugungsoften zeigt sich
im praktischen Betrieb kein Angriff auf die Steine mehr. Das ist wahrscheinlich
darauf zurückzuführen, daß der Graphit sich nicht mehr in den Poren des Steines
absetzen kann, so daß bei dem üblichen Entgraphitieren durch Einführen von Luft
oder Dampf in den Entgasungsraum der
Graphit abspringt, ohne gleichzeitig
Teile der Steinoberfläche abzureißen.
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An sich ist die Herstellung feuerfester Steine mit einer geringen
Porosität, die unter io% liegt, bekannt. Die Erfindung besteht aber in der Anwendung
derart dichter Steine in der Hauptentgasungszone von stetig betriebenen senkrechten
Kammer oder Retorten-.Öfen, im Gegensatz zu waagerechten Koks-@öfen, bei denen die
Anwendung solch dichter Steine sich nicht lohnt. Graphitablagerungen treten in derartigen,
stets absatzweise hetrieben-en Öfen an der kohleberührten Wandfläche praktisch nicht
auf, da die Öfen in kurzen Zwischenräumen immer wieder entleert werden. -Hierbei
verbrennt eine etwaige Graphithaut. Die stetig betriebenen senkrechten Öfen dagegen
werden wochenlang ununterbrochen b;etrveb.en, so daß sich Graphitschicht auf Graphitschicht
lagert. Durch di;e erfixidungsgemäße Anwendung dichter Steine kann aber diese Graphitschicht
wieder entfernt werden, ohne daß die Steine selbst merklich in Mitleidenschaft gezogen
werden.
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Ein Steinmaterial, das den obigen Anforderungen entspricht, wird beispielsweise
folgendermaßen hergestellt.
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Eine Mischung von geschlämmtem Kaolin und feinem Quarz mit einem Gesamttonerdegehalt
von etwa 3607o und !einem möglichst geringen Gehalt an Flußmitteln, wovon der Anteil
an Eisen nicht über i % liegen darf. wird geformt und zum Scherben gebrannt.
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Der Scherben wird auf eine geeignete Korngröße zerkleinert und mit
einem entsprechenden Anteil der Ursprungsmasse erneut gemischt, geformt und bei
sehr hohen Temperaturen (oberhalb iSoo°) gebrannt,' bis zur deutlichen Bildung von
Mullitkristllen im Scherben. Ein solcher Stein weist, wenn die Pressung des Formlings
in richtiger Weise erfolgt, einen Porenraum von 8 bis io% auf, wobei der Anteil
an geschlossenen Poren noch überwiegt.
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Steine, die gemäß der,obigen Angaben hergestellt werden, sind trötz
der extrem niedrigen Porosität noch genügend beständig gegen Tempieraturwechsel,
da sie nicht spröde sind, sondern infolge der fein verteilten Mullitkristalle eine
hohe Zähigkeit besitzen. @ Die Folge ist, daß die beim Entgraphitieren zwischen
der Gra;phitschale und dem Steinkörper auftretenden Spannungen sich nicht im Steingefüge
unter Zerreißen desselben auswirken können, sondern der Graphitansatz an der Oberfläche
des Steines abreißt. Der Stein selbst bleibt unbeschädigt.
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Dadurch, daß. der Gehalt an offenen Poren sehr gering ist, ist ferner
dem Graphit die M ,äglichkeit genommen, in das Innere des Steines einzudringen,
so daß die bei den bisher verwandten Steinen beobachtete Gefügelockerung der Oberflächenschichten
des Steines nicht mehr eintritt.