DE642781C

DE642781C - Heating wall for coke stoves

Info

Publication number: DE642781C
Application number: DEK132172D
Authority: DE
Original assignee: THEODOR KRETZ DIPL ING
Current assignee: THEODOR KRETZ DIPL ING
Priority date: 1933-11-17
Filing date: 1933-11-17
Publication date: 1937-03-15

Description

Heizwand für Koksöfen Die Erfindung bezieht sich auf Heizwände für Koksöfen und ähnliche im Feuerbetrieb verwendete Einrichtungen und bezweckt, der Heizwand seine ausreichende -Festigkeit gegen die im Betrieb auftretenden seitlichen Drücke zu verleihen. Diese seitlichen Drücke haben verschiedene Ursachen, insonderheit beruhen sie auf der Treibwirkung der Kohlte. Der Treibdruck der Kohle entsteht bekanntlich dadurch, daß die Kohle in ihrem plastischen Zustand dem Entweichen der Gase einen mehr oder minder großen Widerstand entgegensetzt. Besonders große und deshalb den Wänden gefährliche Drücke treten auf, wenn die plastisch gewordene Kohle sehr zähflüssig ist, also erhebliche Gasdrücke im Innern auftreten müssen, damit die Gase die Masse durchstoßen. können. Dieser Treibdruck ist deshalb so gefährlich, weil er in aufeinanderfolgenden Kokskammern infolge der zeitlichen. Staffelung der Füllzeiten an den beiden Seitenflächen der Heizwand nicht gleichzeitig auftritt, also einseitig in vollem Umfange auf eine Wand einzuwirken vermag.Heating wall for coke ovens The invention relates to heating walls for Coke ovens and similar equipment used in fire operations and the purpose of Heating wall its sufficient strength against the lateral occurring during operation To give pressures. These lateral pressures have various causes, in particular they are based on the driving effect of the coal. As is well known, the driving pressure of coal arises in that the coal in its plastic state prevents the gases from escaping opposes more or less great resistance. Particularly large and therefore the Walls, dangerous pressures occur when the charcoal, which has become plastic, is very viscous is, so there must be considerable gas pressures inside so that the gases reach the mass pierce. can. This driving pressure is so dangerous because it occurs in successive Coking chambers due to the temporal. Graduation of the filling times on the two side surfaces the heating wall does not occur at the same time, so on one side to the full extent on one Can act on the wall.

Seitliche Drücke treten auch beim Herausdrücken. ides Kokskuchens auf, insonderheit wenn @er nur wenig geschrumpft ist und sich deshalb zwischen den Wänden eingeklemmt hat: Hier sind auch die durch das Anheizen hervorgerufenen Wärmedehnungen zu nennen, welche zermürbend auf den Steinverband einwirken. Die genannten seitlichen Drücke bewirken nicht nur eine Lockerung des Steinverbandes, welcher bisher meist aus prismatischen Steinen bestand, und daher ein Undichtwerden der Wand, sondern sie führen auch, insbesondere infolge des Treibdruckes, zu einer vollständigen Zerstörung. Bekannt ist die Erscheinung des Eindrückens der Wände, die zu den gefürchteten Kantenpressungen führt.Lateral pressures also occur when pushing out. ides coke cake on, especially when @he has only shrunk a little and is therefore between the Walls got stuck: This is also where the thermal expansion caused by heating up is shown to name which have a grueling effect on the stone association. The mentioned lateral Pressures not only cause the stone bond to loosen, which has usually been the case up to now consisted of prismatic stones, and therefore leakage of the wall, rather they also lead to complete destruction, especially as a result of the driving pressure. The appearance of the indentation of the walls, which leads to the dreaded edge pressure, is well known leads.

Diese Übelstände hat man bisher dadurch zu beseitigen versucht, daß man .den Treibdruck und die übrigen seitlichen Drücke durch besondere Aufbereitung der Kohle verringerte; man hat jedoch noch nicht mit Erfolg versucht, den grundsätzlich anderen Weg zu gehen, den Steinverband so auszubilden, daß er in der Lage ist, erheblich höhere seitliche Drücke aufzunehmen als bisher.So far, attempts have been made to eliminate these deficiencies in that man. the driving pressure and the other lateral pressures by special processing the coal decreased; however, one has not yet tried with success, that in principle to go another way, to train the stone bond so that it is able to significantly to absorb higher lateral pressures than before.

Zwar hat man für Koksöfenheizwände auch schon mit Keilflächen ineinandergreifende Steine vorgeschlagen. Aber die betreffenden Keilflächen wirken nur in den einzelnen horizontalen. Steinschichten, während die Verbindung von Steinschicht zu Steinschicht meist durch Nut und Feder -erfolgt. Die Übertragung seines Druckes auf einen einzelnen Stein wirkt sich hierbei nur auf einzelne benachbarte Steine der gleichen Schicht, in besonderen 'Fällen auf die Steine der darunter- oder darüberliegenden Schichten aus. Niemals ist aber die Wirkung so, daß sich der Druck auf einen einzelnen Stein auf die ganze Wand fortsetzt. Die durch solche Drücke entstehenden örtlichen Einbuchtungen. gefährden nicht nur das Mauerwerk infolM# von Kantenpressungen, sie behindern au#eI.' sehr das leichte Herausstoßen des Koke= kuchens, welches eine glatte Heizwandfläche erfordert.It is true that one already has interlocking walls with wedge surfaces for coke oven heating walls Stones suggested. But the wedge surfaces in question only have an effect on the individual horizontal. Stone layers, while connecting stone layer to stone layer mostly done by tongue and groove. The transfer of his pressure to an individual Stone only affects individual neighboring stones of the same layer, in special cases on the stones of the layers below or above the end. But the effect is never such that the pressure on you single stone continues on the whole wall. The ones created by such pressures local indentations. not only endanger the masonry as a result of edge pressure, they also hinder. ' very easy pushing out of the coke cake, which one Requires smooth heating wall surface.

Gemäß der Erfindung wird die Koksofenheizwand zur Aufnahme höherer seitlicher Drücke dadurch geeignet gemacht, daß die die Wand bildenden Steine durch entsprechende Schrägstellung ihrer gegenseitigen Berührungsflächen in einem allseitigen Keilverband angeordnet sind, derart, daß der Druck auf Leineneinzelnen Stein in Richtung senkrecht zur Heizwandfläche auf die angrenzenden Steine übertragen wird.According to the invention, the coke oven heating wall is used to accommodate higher lateral pressures made suitable that the stones forming the wall through corresponding inclination of their mutual contact surfaces in an all-round Wedge bond are arranged in such a way that the pressure on the linen individual stone in Direction perpendicular to the heating wall surface is transferred to the adjacent stones.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i den Verband einer Ausführungsform in schaubildlicher Ansicht, Fig.2 bis q. je zwei Seitenansichten der diesen Verband bildenden Steinformen; Fig. 5 einen Schnitt nach einer durch die Linie V-V der Fig.i senkrecht gelegten Ebene. -Fig. 6 zeigt den Steinverband eines zweiten Ausführungsb:eispieles in schaubildlicher Ansicht, Fig.7 bis io je zwei Ansichten der zu diesem Verband gehörigen Steinformen und Fig. i i einen Schnitt nach einer durch die Linie XI-XI der Fig. 6 senkrecht geführten Ebene.In the drawing, two exemplary embodiments of the invention are shown, namely Fig. i shows the dressing of an embodiment in a perspective view, Fig. 2 to q. two side views each of the stone forms that make up this association; Fig. 5 shows a section along a plane perpendicular to the line V-V in FIG. -Fig. 6 shows the stone association of a second exemplary embodiment in diagrammatic form View, Fig.7 to io two views each of the stone forms belonging to this association and FIG. i i shows a section through the line XI-XI of FIG. 6 perpendicularly guided level.

Die. Heizwände werden von den Läuferschichten i (Fig. i und 6) und den diese verbindenden Bindern 2 gebildet, welch letztere zwischen sich die Heizkanäle 3 frei lassen. Diese Wände sind in bekannter Weise $n einem gewissen, die Kokskammern frei lassenden Abstand auf ein Grundmauerwerk nebeneinandergestellt, oben durch eine Deckenkonstruktion abgedeckt und an ihren Schmalseiten durch starke eiserne Träger begrenzt. Dieses so entstehende Rahmenwerk muß kräftig genug sein, um die @obengenannten Drücke in ihrer Gesamtheit aufnehmen zu können. Deckenkonstruktion io und seitliche Trägerkonstruktion 20 sind in Fig. i schematisch angedeutet.The. Heating walls are from the rotor layers i (Fig. I and 6) and the binders 2 connecting these are formed, the latter between which the heating ducts are formed 3 leave blank. These walls are, in a known manner, the coke chambers Leaving free space juxtaposed on a foundation masonry, through the top a ceiling construction covered and on its narrow sides by strong iron Limited carrier. The resulting framework must be strong enough to support the @ Above-mentioned pressures to be able to absorb in their entirety. Ceiling construction io and lateral support structure 20 are indicated schematically in FIG.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. i bis 5 werden die Binder durch die in den Fig. 2 und 3 dargestellten Steine 4 und 5 gebildet. Der Stein 4 besitzt einen Kopf 6 in Form einer abgestumpften Pyramide, auf dessen kleinere Grundfläche sich ein Prisma 7 mit trap:ezförmiger Grundfläche (Fig.2 rechts) aufsetzt. Die Seitenflächen 8, mit welchen der Stein nach oben bzw. unten zu liegen kommt, sind also konkav gehalten, während sich an die Seitenflächen 9 Parallelflächen i i anschließen, welche die Heizkanäle 3 begrenzen. :@`"',In jeder Schicht des Binders liegen mit 'diesen Steinen 4 die Steine 5 (Fig. 3) hinter-,en änder. ]Letztere besitzen ebenfalls einen Binderkopf 12 in Gestalt einer abgestumpften Pyramide. Dieser setzt sich aber mit seiner großen Grundfläche auf den prismatischen Teil 13 des Steines auf. Die Seitenflächen 14, mit welchen der Stein im Binder nach oben bzw. unten liegt, sind also konvex gehalten und passen genau in die Flächen 8 hinein (Fig. 5). Die Schrägflächen 15 und Seitenflächen 16 des Steines (Fig. 3) kommen im Verband lotrecht zu liegen. Die Flächen 16 bilden die Begrenzung der Heizkammern, ebenso die kleinen Einschnittflächen 17, mit denen der Binderkopf i- über dem Teil 13 vorsteht.In the embodiment of FIGS. I to 5, the binders are through the stones 4 and 5 shown in FIGS. 2 and 3 are formed. The stone 4 owns a head 6 in the form of a truncated pyramid, on its smaller base a prism 7 with a trap: ez-shaped base (Fig. 2 right) sits down. The side faces 8, with which the stone comes to rest up or down, are therefore concave held, while the side surfaces 9 are connected to parallel surfaces i i, which limit the heating channels 3. : @ `" ', In each layer of the binder lie with' these Stones 4 the stones 5 (Fig. 3) behind, en changes. ] The latter also have one Binder head 12 in the form of a truncated pyramid. But this sits down with its large base on the prismatic part 13 of the stone. The side faces 14, with which the stone lies up or down in the truss, are therefore convex held and fit exactly into the surfaces 8 (Fig. 5). The inclined surfaces 15 and side surfaces 16 of the stone (Fig. 3) come to lie perpendicular in the association. The surfaces 16 form the delimitation of the heating chambers, as do the small incision surfaces 17, with which the binder head i- protrudes over the part 13.

Der Aufbau des Binders erfolgt in der Weise, daß in jeder Binderschicht ein Stein 4 und ein Stein 5 hintereinandergelegt wird und in der nächsten Schicht diese beiden Steine in umgekehrter Richtung aufgelegt werden in der Weise, daß die konvexen Flächen 14 genau mit den konkaven Flächen 8 in Eingriff gelangen, so daß an der Heizwandfläche die Endflächen i8 (Fig. 2) mit den Endflächen 19 (Fig.3) abwechseln (Fig. i). Es ist hier schon ersichtlich, daß, wenn in Richtung des Pfeiles 21 (Fig. 5) ein starker Druck auf den Binder ausgeübt wird, und das ist unter Benutzung der Deckenkonstruktion ohne weiteres möglich, die Steine jedes Binders derartig in sich verkeilt sind, daß sie einen starren Träger bilden, der die in Richtung der Pfeile 22 seitlich auf die Heizwand ausgeübten Drücke aufnimmt. Die gleiche Wirkung tritt selbstverständlich ein, wenn die Flächen 8 und 14 nicht, wie dargestellt, aus ebenen Flächenteilen bestehen, sondern gekrümmt gehalten sind.The construction of the binder takes place in such a way that in each binder course a stone 4 and a stone 5 are placed one behind the other and in the next layer these two stones are placed in the opposite direction in such a way that the convex surfaces 14 precisely engage with the concave surfaces 8, so that alternate the end surfaces i8 (Fig. 2) with the end surfaces 19 (Fig. 3) on the heating wall surface (Fig. I). It can already be seen here that, if in the direction of arrow 21 (Fig. 5) a lot of pressure is applied to the tie, and that is using the Ceiling construction easily possible, the stones of each truss in such a way are wedged so that they form a rigid support which extends in the direction of the arrows 22 absorbs pressures exerted laterally on the heating wall. The same effect occurs of course, if the surfaces 8 and 14 are not, as shown, planar Surface parts exist, but are kept curved.

Die Binder i sind nun durch Steine 23 (Fig. 4) miteinander verbunden. Diese Steine haben prismatoidische Form mit zwei rechteckförmigen Grundflächen 24, 25 und vier trapezförmigen Seitenflächen .26, 27. Die Schrägung der Flächen 26 entspricht genau der Schrägung der Flächen g und 15. Andererseits entspricht auch die Schrägung der Flächen 27 der Schrägung der Kopfflächen 8 und 14. Wie Fig. i zeigt, werden die Steine 23 in der Läuferschicht, in welcher sie mit den Köpfen 12 der Steine 5 benachbart sind, mit der Fläche 25 nach außen gelegt, während sie in der darüber- oder Barunterliegenden Schicht mit der Fläche 24 nach außen liegen. Durch übereinanderlegung der Steine 23 und Drehung um igo° in der Horizontalebene in jeder folgenden Schicht wird also eine schlüssige Verbindung zwischen den @einzelnen Binderköpfen geschaffen.The binders i are now connected to one another by stones 23 (FIG. 4). These stones have a prismatic shape with two rectangular bases 24, 25 and four trapezoidal side surfaces .26, 27. The inclination of the surfaces 26 corresponds to exactly the inclination of surfaces g and 15. On the other hand, the inclination also corresponds of the surfaces 27 of the inclination of the head surfaces 8 and 14. As FIG the stones 23 in the runner layer, in which they meet the heads 12 of the stones 5 are adjacent, with the surface 25 facing outwards, while they are in the over- or the underlying layer with the surface 24 facing outwards. By laying them on top of each other of stones 23 and rotation through igo ° in the horizontal plane in each subsequent layer so will a coherent connection between the @individual truss heads created.

Tritt' z. B. irgendein seitlicher, im" Sinne der Pfeile 22 (Fig. 5) gerichteter Druck auf die Fläche 25 eines Steines 23 auf, so wird dieser Druck durch die Flächen 26 auf die seitlich benachbarten . Binderköpfe 12 üb°rtrag.en. Tritt der Druck auf die Fläche 24 auf, so überträgt er sich mittels der Schrägflächen z7 auf den darüber- oder darunterliegenden Stein z3 und von hier auf die Bin.derköpfe 12. Tritt cler Druck auf die Fläche i 8 auf, so wird er unmittelbar nach oben und unten auf die Köpfe 12 übertragen und dann auch durch die angrenzenden Stein.. z3 mittelbar auf die Köpfe 12. Tritt der Druck auf eine Fläche i9 auf, so wird er auf den darüber- bzw. darunterliiegenden Stein 4 vermittels der inneren Teile der Fläche 8 (Fig. 2) übei-tragen, die durch die weiter benachbarten Steine 5, wie 'überliaupt infolge der eingekeilten Binderkonstruktion gehalten werden. Der Druck auf einen einzelnen Stein pflanzt sich also in jedem Falle auf die gesamte Heizwand fort, so daß die Wand nur so weit nachgeben kann, wie es ihrer Gesamtelastizität entspricht. Die Fugen werden gegebenenfalls, wie üblich, zur Beseitigung geringer Ungenauigkeiten mit geeignetem feuerfestem Mörtel ausgefüllt.Occurs z. B. any lateral, in the "direction of arrows 22 (Fig. 5) directed pressure on the surface 25 of a stone 23, so this pressure is through the surfaces 26 on the laterally adjacent. Transfer header heads 12. Kick the pressure on the surface 24, it is transmitted by means of the inclined surfaces z7 onto the stone above or below z3 and from here onto the bin 12. If the pressure occurs on the surface i 8, it is immediately upwards and transferred down to the heads 12 and then also through the adjacent stone .. z3 indirectly on the heads 12. If the pressure occurs on a surface i9, it will be on the stone 4 above or below it by means of the inner parts of the surface 8 (Fig. 2) transfer, which by the further neighboring stones 5, like 'überliaupt due to the wedged-in truss construction. The pressure on you the individual stone is always reproduced on the entire heating wall, so that the wall can only yield as much as it corresponds to its overall elasticity. The joints are, if necessary, as usual, to eliminate minor inaccuracies filled with suitable refractory mortar.

Es erhellt, daß die Steine einen Keilverband bilden und der Druck auf einen einzelnen Stein in Richtung senkrecht zur Heizwandfläche von zwei -oder mehr angrenzenden Steinen übertragen wird. Es findet aber nicht nur diese einfache Übertragung statt, sondern es entstehen hierbei auch in Richtung der Heizfläche gerichtete Druckkomponenten, welche die Steine bei Auftreten eines seitlichen Druckes in Richtung der Heizwandfläche scharf aneinanderpressen, jedes Undichtwerden verhindern und auch Kantenpressungen und das Brechen der Steine unmöglich machen. Durch die seitlichen Druckkomponenten wird also der Zusammenhalt der Steine in hohem Maße gewährleistet.It is evident that the stones form a wedge and the pressure on a single stone in the direction perpendicular to the heating wall surface of two -or more adjacent stones is transferred. But it doesn't just find this simple one Transmission takes place, but it also occurs in the direction of the heating surface Directional pressure components, which the stones when a lateral pressure occurs Press against each other sharply in the direction of the heating wall surface, prevent any leakage and also make edge pressures and the breaking of the stones impossible. Through the Lateral pressure components will therefore keep the stones together to a great extent guaranteed.

Die Steine 23 können zwecks Einhaltung eines ausreichenden lichten Querschnittes der Heizkanäle 3 entsprechend lang ausgeführt werden. Ihre Länge kann dadurch herabgesetzt werden, daß die Köpfe 12 und 6 der Steine 4 bzw. 5, in der Horizontalebene gesehen, verbreitert werden.The stones 23 can clear in order to maintain a sufficient Cross-section of the heating channels 3 are made correspondingly long. Your length can be are reduced by the fact that the heads 12 and 6 of the stones 4 and 5, respectively, in the Seen horizontal plane, widened.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig.6 bis ii werden, wie die Fig. V erkennen läßt, für die Binder in der einen Schicht zwei der Steine 28 der Fig. i o hintereinandergelegt und in der nächsten Schicht ein Stein 29 der Fig. 9 mit einer seiner Flächen 31 auf die inneren Hälften der Steine 28 aufgelegt. Die äußeren Flächen 32 der Steine 29 werden durch prismatische Steine 33 (Fig. 7) überbrückt, während zwischen .die äußeren Enden der Steine 28 Steine 34 (Fig_ 8) gesetzt werden. Letztere @entsprechen in ihrer Form den Steinen 23 (Fig. 4) des anderen Ausführungs--b:eispiels.In the embodiment of FIGS. 6 to ii, as shown in FIG. V, two of the stones 28 of FIG. 10 are placed one behind the other for the binders in one layer and a stone 29 of FIG Areas 31 are placed on the inner halves of the stones 28. The outer surfaces 32 of the stones 29 are bridged by prismatic stones 33 (Fig. 7), while between .the outer ends of the stones 28 stones 34 (Fig_ 8) are placed. The shape of the latter corresponds to the stones 23 (Fig. 4) of the other embodiment.

Es ist ersichtlich, daß auch hier der Binder in sich durch Ausübung eines lotrechten Druckes zu einer starren Masse verkeilt wird, die jeden seitlichen Druck aufnimmt und die Verschiebung .einzelher Steine verhindert. Richtet sich der Druck auf einen Stein 33, so wird @er auf die betreffenden Steine 29 übertragen, richtet er sich auf einen Stein 34, so überträgt er sich vermittels der oberen und unteren Sc_ hrägfläche dieser 'Steine auf die oben- -und untenlieg@nden Steine 33 und von diesen auf die Bindersteine 29. Auch hier können die die Läuferschicht durchsetzenden Teile der Steine 2$ breiter gehalten -werden, um die Länge' .der Steine 34 herabzumindern.It can be seen that here, too, the binder in himself is through exercise of a perpendicular pressure is wedged into a rigid mass, each lateral Absorbs pressure and prevents individual stones from shifting. Is the Pressure on a stone 33, it is transferred to the stone 29 concerned, if it is directed at a stone 34, it is transmitted by means of the upper and the lower inclined surface of these stones on the stones above and below 33 and from these onto the binder stones 29. Here, too, they can penetrate the stretcher layer Parts of the stones are held 2 $ wider in order to reduce the length of the stones 34.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Heating wall for coke ovens, characterized in that the stones (4, 5, 23, 28, 29, 33, 34) forming the wall are arranged on my all-round wedge by appropriate inclination of their mutual contact surfaces, so that the pressure on a single stone is transferred to the adjacent stones in a direction perpendicular to the heating wall surface.

2. Heating wall after Claim i, characterized in that the inclined ones surrounding the stone Contact surfaces opposite each other in pairs and. arranged converging are such that at least one pair converges in the opposite direction like that or the other pairs of the same stone end.

3. heating wall according to claim i, characterized in that the contact surfaces of the superimposed in the binder Stones alternating double concave or double convex with planes that fit into one another or curved surfaces are held, so that the binder (2) after exercising a on him in a vertical Richttulg acting pressure a rigid, which is perpendicular to Heating wall acting pressure-absorbing carrier forms.

4. heating wall according to claim i and 3, characterized in that the binder heads penetrating the stretcher layer (i) (6, 12) have a truncated pyramid shape, with the associated imaginary pyramid tip lies alternately in front of or behind the relevant runner layer.

5. Heating wall according to claim i, characterized in that those connecting the tie heads Intermediate stones (23, 34) of the runner layer of prismatic shape and vpn six surfaces are limited, of which two (24,25) are parallel to each other and rectangular are, while the other surfaces (26, 27) show trapezoidal shape, their converging Lateral lines are in front of one pair and behind the runner's layer for the other pair cut.

6. heating wall according to claim i to 5, characterized in that the association consists of three stone shapes, two of which (4, 5) the binder (2) in the way form that in each layer the two stones one behind the other and in the top or below the next layer are laid one behind the other in the opposite direction, while the stone of the third stone shape (23) fills the remaining part of the runner layer, by placing it in two successive layers, each at i8o ° in the horizontal plane twisted, inserted.

7. heating wall of another embodiment according to claim i to 5, characterized in that the association consists of four stone shapes, of which two (28, 2g) provided with concave contact surfaces the binder (2) in the Form that in a binder course two stones (28) of the same type one behind the other and the runner layer (i) are inserted penetratingly in the following layer a stone of the second stone shape (29) cohesively covers the inner ends of the two, while a stone is the third, prismatic with a trapezoidal cross-section Stone shape (33) on both sides on the stones of the second shape (29) adjacent Binder lays on and through its sloping, top and bottom side surfaces holds the prismatic stones of the yawed stone shape (34).