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Heizwand für waagerechte Koksofenkammern Das Mauerwerk waagerechter
Koksofenbatterien besteht heutzutage, jedenfalls in der Heizzugpartie, aus Silika,
während es im Unterbau, in dem sich der Regenerator oder Rekuperator befindet, zumeist
aus Steinen besteht, die neben Quarz mehr oder weniger Tonerde enthalten. Beim Erhitzen
der Öfen erfährt Silika nicht nur eine thermische Ausdehnung, sondern es tritt darüber
hinaus ein Wachsen der Steine ein infolge der Umwandlung der Kristallmodifikationen.
Da der Unterbau der Öfen auf geringere Temperatur kommt als die Heizwandpartie und
da das Quarz-Schamotte-Material desselben keine Kristallumwandlungsdehnung erleidet,
so ist die Ausdehnung hier schwächer.
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Die Ausdehnung des Ofenblocks in der Längsrichtung der Batterie pflegt
man dadurch aufzufangen, daB Dehnfugen, welche senkrecht zur Längserstreckung der
Batterie verlaufen, belassen werden, das sind Ofenfugen, welche bei der Dehnung
des Steinmaterials zuwachsen sollen. In der Längsrichtung der Kammern wendet man
bisher solche Fugen nicht an, sondern löst die in dieser Richtung durch Anker vorgenommene
Verspannung während des Anheizens mehr und mehr, indem die Verbindung zwischen den
Ankern und den vor den Wänden liegenden Ankerständen nachgestellt wird, eine Verbindung,
welche durch Anwendung kräftiger Federn dauernd das Mauerwerk unter einer gewissen
Spannung hält, um ein Ablösen der aneinanderliegenden Steine in der Längsrichtung
der Kammer zu vermeiden. .
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Dieses allgemein übliche Verfahren des Aufbaues und des Anheizens
von Koksofenbatterien leidet unter dem Mangel, daB es durch Ankerständer nicht möglich
ist, über die ganze Höhe des Bauwerks, nämlich sowohl über den Unterbau als auch
über die Heizwandpartie, mit Sicherheit den Zusammenhang durch die Verankerung aufrechtzuerhalten,
so daB gegenseitige Verschiebungen zwischen den Ofenwänden und dem Unterbau in
manchen
Fällen eintreten, welche von schwerwiegenden Folgen begleitet sind.
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Um diese Übelstände zu vermeiden, ist bereits eine Bauweise für Heizwände
mit senkrechten, in Zwillingspaare aufgeteilten Heizzügen bekanntgeworden, bei'demdas
einenZwillingsheizzug einschließende Mauerwerk einen getrennten Block bildet und
beim Aufmauern der Heizwand zwischen den einzelnen Blöcken Räume freigelassen werden
von solcher Breite, daß nach dem Anheizen der Öfen die benachbarten Blöcke aneinanderstoßen
und die Räume geschlossen sind. Würden die Räume offen bleiben oder nicht völlig
dicht verschlossen werden, so bestände ja eine Verbindung zwischen den benachbarten
Ofenkammern, was einen geordneten Betrieb unmöglich machen würde. Abgesehen davon,
daß diese Bauweise, bei der die Heizwand in einzelne Blöcke unterteilt ist, praktisch
nur für Zwillingsheizzüge in Frage kommt, ist sie auch mit dem Mangel behaftet,
daß für den dichten Abschluß jedes Doppelheizzuges eine große Anzahl von Formsteinen
erforderlich ist, für deren Maßhaltigkeit die bisherigen Toleranzen nicht ausreichen;
außerdem muß die äußere Heizzugquerwand bei jedem der beiden aneinanderstoßenden
Blöcke vorhanden sein, so daß sich hier eine Wandstärke ergibt, welche einen höheren
Werkstoffaufwand erfordert und die Gleichmäßigkeit der Beheizung beeinträchtigt.
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Die geschilderten Schwierigkeiten der unterschiedlichen Dehnung des
Ofenmauerwerks in den Zonen mit verschiedener Höchsttemperatur werden gemäß der
Erfindung nicht nur bei Heizwänden mit in Zwillingspaare aufgeteilten senkrechten
Heizzügen, sondern bei jeder Art senkrechter Heizzüge für waagerechte Koksofenkammern
gemäß der Erfindung dadurch überwunden, daß bei der Rufmauerung der Wand senkrecht
zur Kammerachse verlaufende Ofenfugen von solcher Stärke verbleiben, daß sie nach
dem Anheizen der Ofenkammern infolge der Dehnung der Steine geschlossen sind. Derartige
Ofenfugen können gemäß der weiteren Erfindung insbesondere an solchen Stellen der
Wand angeordnet sein, bei denen dadurch keine unmittelbare Verbindung zwischen Heizzügen
und Ofenkammern hergestellt wird. Insbesondere können bei rechteckigem waagerechtem
Querschnitt der Heizzüge derartige Ofenfugen zwischen aneinanderstoßenden Läufern
vorgesehen sein an derjenigen Stelle, an der diese Fugen von einem darunter- und
darüberliegenden Binder verdeckt werden; dadurch kann es sich als besonders zweckmäßig
erweisen, daß der auf der einen Seite durch die Läuferreihe hindurchgreifende Binder
auf der anderen Seite nur gerade bis an die Läuferreihe heranreicht.
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Die Erfindung läßt sich apch in der Weise verwirklichen, daß, anstatt
senkrecht zur Kammerachse verlaufende Fugen ganz offenzulassen, eine Ausfüllung
derselben mit einem Mörtel erfolgt, der trotz genügender Feuerfestigkeit eine starke
Brennschwindung aufweist. Es handelt sich dabei um Mörtel mit hohem Tongehalt.
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Bei Aufbau des den Regenerator oder Rekuperator umschließenden Ofenmauerwerks
aus tonerdereicheren Stoffen als Silika soll bei der Anwendung der Erfindung dieser
Unterbau in der üblichen Weise durch Spannen der Anker beim Anheizen gehalten werden,
während der Heizwandteil des Mauerwerks teilweise offene oder mit stark schwindendem
Mörtel gefüllte Fugen senkrecht zur Kammerachse enthält; die Breite dieser Fugen
ist so bemessen, daß bei Anwendung dicht ausgefüllter Fugen im unter ständiger Spannung
beim Anheizen gehaltenen Mauerwerk des Unterbaues die vorher offenen Fugen der Heizwand
nach dem Aufheizen sich gerade schließen.
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In der Zeichnung sind in waagerechten Heizwandquerschnitten zwei Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen teilweisen waagerechten Querschnitt
durch die Heizwand eines Rekuperativ- (Gleichzug-) Koksofens mit waagerechten Kammern,
Abb. 2 einen teilweisen waagerechten Querschnitt durch die Heizwand eines Zwillingszug-Regenerativ-
(Wechselzug-) Koksofens mit waagerechten Kammern.
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Bei der Anordnung nach Abb. i folgen aufbrennende Züge a und Paare
abbrennender Züge b aufeinander. Die senkrecht zur Kammerlängsrichtung liegenden
Fugen c sind mit einem Mörtel ausgefüllt, welcher eine starke Schwindung aufweist.
Lediglich als Beispiel sei eine Fugenstärke von etwa 6 mm angenommen, welche nach
dem Anheizen des Ofens unter Schwinden des Mörtels und unter dem Dehnungsdruck der
Steine auf etwa 4 mm zurückgeht.
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Bei der Anordnung nach Abb.2 folgen Heizzüge d1 und d2 aufeinander,
je ein Heizzug dl und der benachbarte Heizzug d2 sind am oberen Ende verbunden und
bilden abwechselnd aufbrennende und abbrennende Züge. Die Binder e gehen auf der
einen Seite mit Köpfen f durch die Reihe der Läufer g hindurch, während sie auf
der anderen Seite nur bis gerade an die Läuferreihe heranreichen. Zwischen den hier
aufeinanderfolgenden Läufern g wird eine offene Fuge h etwa dadurch hergestellt,
daß Bleche bestimmter Stärke beim Aufmauern zwischen die Steine gelegt und nach
Fertigstellen des Mauerwerks herausgenommen werden. Die Fugen i an den Binderköpfen
können mit einem stark schwindenden Mörtel gefüllt sein. Die Stärke der Fugen h
und i ist derart, daß nach vollendetem Anheizen die Fugen geschlossen sind und während
des Anheizens eine Relativbewegung zwischen dem Mauerwerk der Heizwand und dem Mauerwerk
des Ofenunterbaues nicht stattfindet.