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Waagerechter Koksofen mit Gleichzugbeheizung Bei waagerechten Koksöfen
mit einer Beheizung durch reihenweise zwischen den Kammern angeordneten senkrechten
Heizzügen hat sich bei regenerativem Wärmeaustausch zwischen verbrannten Gasen und
den noch nicht zur Vereinigung gebrachten gasförmigen Verbrennungsmitteln (Luft
oder Luft und Schwachgas), also bei sogenannter Wechselzugbeheizung, die Anordnung
unmittelbar aufeinanderfolgender aufbrennender und abbrennender Züge in der Längsrichtung
der Wand, das bekannte Zwillingszugsystem am besten bewährt, so daß es die weiteste
Verbreitung gefunden hat. Die in einer Halbperiode erfolgende stärkere Beheizung
des dem jeweils aufbrennenden Zuge benachbarten Kammerteiles wird durch die schwächere
Beheizung in der folgenden Halbperiode, in der durch diesen Zug die verbrannten
Gase abströmen, aufgewogen. Bei im Gleichzug beheizten waagerechten Kammeröfen,
d. h. Öfen, bei denen die Wärme der verbrannten Gase außerhalb des Ofens nutzbar
gemacht und eine nennenswerte Vorwärmung der gasförmigen Verbrennungsmittel nicht
erfolgt, sog. Abhitzeöfen, oder solchen Öfen, bei denen ein rekuperativer Wärmeaustausch
zwischen den noch nicht zur Vereinigung gebrachten Verbrennungsmitteln und den verbrannten
Gasen erfolgt, sog. Rekuperativöfen, ist man bei Anwendung des Zwillingszugsystems
gezwungen, die Heizzüge sehr schmal zu wählen, um eine ungleichförmige Erhitzung
des Kammerinhalts zu vermeiden. Kleine Heizzugquerschnitte entsprechen nicht den
heutigen Vorstellungen über eine vorteilhafte Ausnutzung der bei der Verbrennung
von Gasen entwickelten Wärme, für die man große Strahlungsräume für das beste hält.
Ein anderes System für die Heizzugkonstruktion
bei Gleichzugöfen,
welche Ungleichförmigkeiten in der Längsrichtung der Heizwand zu vermeiden sucht,
teilt die Heizwand in mehrere parallele Reihen von Heizzugräumen auf. In den mittleren
Räumen kommen die Heizgase zur Verbrennung, während sie in den äußeren, der Ofenkammer
zu gelegenen Räumen abwärts strömen. Da hierbei ein erhebliches Temperaturgefälle
zwischen den mittleren Teilen der Wand und der Kammeroberfläche besteht, so lassen
sich unter Annahme einer zulässigen Höchsttemperatur in der Mitte der Wand nur mäßig
hohe Temperaturen auf der Kammerseite der Wände erzielen.
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Das Ziel der Erfindung ist die Ausbildung einer Wandkonstruktion für
waagerechte Koksöfen mit zwischen den Kammern reihenweise angeordneten senkrechten,
im Gleichstrom von der Sohle her beflammten Heizzügen, bei der von den beflammten
Zügen aus der überwiegende Teil der Wärme unmittelbar an die an die Ofenkammer grenzende
Wand abgegeben wird, bei der ferner keine Wandteile vorhanden sind, in denen infolge
ungenügender wärmeübertragender Verbindung mit der Kammerwandoberfläche eine Wärmestauung
eintreten kann, und bei der schließlich eine praktisch gleichmäßige Erhitzung des
Kammerinhaltes über die ganze Länge der Kammer hin erfolgt. Dieses Ziel wird erreicht,
indem die aufbrennenden Züge, die in der Heizwandmitte aneinanderstoßen, von Kammerwand
zu Kammerwand reichen und nach diesen zu im waagerechten Querschnitt verjüngt sind,
wobei in den so verbleibenden Räumen abbrennende Züge liegen. Dabei haben die aufbrennenden
Züge vorzugsweise eine achteckige Form, indem zwei gegenüberliegende Seiten von
den Kammerwänden, zwei andere gegenüberliegende Seiten von den die Züge von den
Nachbarzügen trennenden Wänden gebildet werden. Die abbrennenden Züge haben vorzugsweise
die Form eines Dreiecks oder eines gleichförmigen Trapezes, deren Grundlinie ebenfalls
durch die Kammerwand gebildet wird. Statt der achteckigen kann auch eine sechseckige
oder Wabenform gewählt werden.
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Bei einer derartigen Ausbildung der Wand läßt sich zunächst das Prinzip
der Großraumheizung anwenden, welches die Übertragung der Wärme durch Strahlung
begünstigt. Der größere Teil der Wärme wird unmittelbar der an die Ofenkammer grenzenden
Wand zugeleitet. Die abbrennenden Züge sorgen dafür, daß eine Wärmestauung in den
mittleren Begrenzungswänden der aufeinanderfolgenden aufbrennenden Züge nicht stattfindet.
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Die Wärmestrahlung sorgt dafür, daß durch die vorzugsweise dünner
gehaltenen Wände zwischen den abbrennenden Heizzügen und der Kammer hindurch auch
genügend Wärme dem den abbrennenden Zügen benachbarten Kammerteil zugeleitet wird.
Als Vorteil der neuen Heizzugbauart ergibt sich gegenüber den bekannten Bauarten
für Heizwände mit im Gleichzug betriebenen Zügen die geringere Breite der Heizwand
infolge besserer Raumausnutzung, ferner eine größere Widerstandsfähigkeit gegen
Querkräfte, wie sie insbesondere bei treibender Kohle auftreten.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in der Anwendung bei einem waagerechten
Koksofen mit Gleichzugbeheizung und rekuperativem Wärmeaustausch ist in der Zeichnung
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen teilweisen senkrechten Schnitt in der Längsrichtung
der Batterie durch die aufbrennenden Züge, Abb.2 einen ebensolchen Schnitt durch
die abbrennenden Züge; Abb. 3 a bis 3 f sind waagerechte Schnitte entsprechend den
Schnittlinien a-a bis f- f der Abb. i und 2 ; Abb. 3a ist ein Schnitt durch
die oberen Verbindungsöffnungen der Heizzüge, Abb. 3b ein Schnitt durch die Heizzüge
im unteren Teil, Abb.3c ein Schnitt durch die Sammelräume für vorgewärmtes Gas und
Luft am Kopf der Rekuperatoren, Abb.3d ein Schnitt durch den mittleren Teil der
Rekuperatoren, Abb. 3e ein Schnitt durch die Verteilungsräume am Fuß der Gas- und
Luftrekuperatoren, Abb. 3 fein Schnitt durch die Sammelkanäle der verbrannten Gase.
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In der Längsrichtung der Batterie wechseln die Ofenkammern i mit den
Heizwänden ab, wie sich besonders deutlich aus den Abb. 3a und 3b erkennen läßt.
In den Heizwänden werden durch die Kammerwände 2 und die Schrägwände 3 aufbrennende
Züge 4 von achteckiger Form und abbrennende Züge 5 von Trapezform gebildet. Am Fuß
der Heizzüge befinden sich die Eintrittsöffnungen 6 für das Schwachgas, 7 für die
Luft, während 8 die an die Starkgaskanäle 9 angeschlossenen Starkgasbrenner sind,
von denen in jeden Zug zwei münden, so daß abwechselnd einer derselben ausgeschaltet
und durch Einleiten von Luft entgraphitiert werden kann. Durch die Öffnungen io
stehen die aufbrennenden Züge 4 und die abbrennenden Züge 5 miteinander in Verbindung.
Durch in der Unterkellerung ii befindliche Regelvorrichtungen 12 kann der Zutritt
des Schwachgases und der Luft aus den Verteilungsleitungen 13 in die einzelnen Abschnitte
der Rekuperatoren geregelt «erden. Ein Rohrbündel14 dient zum Hindurchleiten des
Schwachgases, ein Rohrbündel 15 zum Hindurchführen der Luft für jeden einzelnen
Heizzug. Am oberen Ende münden die Rohrbündel in Verteilungsräume 24 und 25, von
denen Schwachgas- und Luftkanäle 34 und 35 zu den aufbrennenden Heizzügen 4 führen.
Am Fuß der abbrennenden Züge 5 werden die verbrannten Gase mittels der Kanäle 2o
abgezogen und durch die Räume 16 geführt, wobei sie durch die waagerechten Leitwände
17 dazu gezwungen werden, hin und her zu strömen und mehrere Male die Rohrbündel
zu passieren, um dann schließlich in den Abhitzekanälen 18 gesammelt zu werden.