DE8608319U1 - Halterung für keramische Platten an Koksofentüren - Google Patents

Description

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Halterung für keramische Platten an Koksofentüren

Die Erfindung betrifft Türstopfen für Koksofentüren, die aus |

keramischem Material bestehen und im Abstand von der Koksofentür '

gehalten werden, wobei der Türstopfen im Betriebszustand in die Ofenkammer hineinragt und die Ofenfüllung in einem bestimmten Abstand vom Türkörper hält und der Türstopfen aus einer einteiligen keramischen Platte besteht oder sich aus zwei oder mehreren keramischen Platten zusammensetzt und für· die kcTanri sehen Plättsn iiiindcstcns eine Halterung vorgesehen ist.

In der Koksofentechnik sind nach der Jahrhundertwende sowohl metallische Türstopfen als auch keramische Türstopfen vorgeschlagen worden. Ein metallischer Türstopfen ist -*n der deutschen Patentschrift 23 83 63 beschrieben. Der bekannte metallische Türstopfen wird an der Innenwand der Koksofentlir angebracht. Dabei wird der metallische Türstopfen durch eine Hebelmechanik gehalten. Infolgedessen bildet der Türstopfen einen metallischen Schild.

j Dieser bekannte Türstopfen konnte sich in der Praxis jedoch nicht j

durchsetzen. Das war vielmehr den keramischen Türstopfen vorbe- j

halten.

Es hat dann Versuche gegeben, keramische Türstopfen mit Stahl platten zu versehen. Auch das hat keinen Eingang in die Praxis gefunden.

Erst in neuerer Zeit sind wieder Versuche mit metallischen Schilden unternommen worden. Wesentlich war dabei die neuentwickelte Becker-Türe, eine Türe in Leichtbaukonstruktion. Diese Konstruktion ging von der Überlegung aus, Verformungen der Koksofentüre nicht durch eine massive Konstruktion zu begegnen, sondern den Koksofentüren eine extrem große Flexibilität zu geben. Infolge der hohen Flexibilität können die Koksofentüren mit den vorhandenen Andruckvorrichtungen schließend am Koksofen zur Anlage gebracht werden. Die Wärmedehnung kann keine Kräfte verursachen, die - wie bei herkömmlichen Gußtüren - die Verriegelungskräfte übersteigen und ein Abheben der Türenden vom Koksofen bewirken..An diesen Stellen entstehen sonst Leckagen. D.h. Koksofengas strömt aus. An her-

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kömmlichen Türen wird das durch Verschmieren der entstandenen |

Leckagen mit Dichtmitteln oder Einstopfen von Dichtsehnüren beseitigt. Sehr störend bleibt jedoch immer der Änfangsaustritt von j Koksofengas* Ferner ist die Beseitigung der Leckagen sehr arbeitsaufwendig.

Für die Leichtbautliren sind leichte Türstopfenkonstruktionen not-

wpndin. Spinpr7ßit hot sich dpr in die Emrobuna aenommene metallische _σ. —. — — . ,. . „ „

Schild als leichte Türstopfenkonstruktion an. Mit der weiteren An-Wendung der Becker-Türe ist dann an dem metallischen Schild festgehalten worden. Der Koksofenbetrieb hat aber gezeigt, daß der I metallische Schild erhebliche Probleme hat. Ein wesentliches Problem der metallischen Schilde ist die Wärmedehnung. Der metallische Schild muß in der Ofenkammer so viel Spiel haben, daß er nach seiner Erwärmung im Koksofen noch aus diesem herausbewegbar ist. Die Erwärmung tritt deshalb auf, weil die Koksofentür zum Drücken des Kokses entfernt wird und dann eine Abkühlung erfährt. Die Abkühlung setzt sich zunächst nach dem Wiedereinsetzen der Koksofentüre durch die Berührung mit der frischen eingefüllten Kokskohle zunächst fort, bevor sich mit fortschreitendem Verkokungsvorgang eine Temperatur von über 1000⁰C einstellt.

Besonders kritisch ist die Temperatur, wenn Koksöfen leerstehen. Aus Gründen der Gesamtkonzeption der Koksöfen und der Beschaffenheit der Feuerfestmassen in Koksöfen kann die Beheizung der leerstehenden Koksöfen nicht so weit gedrosselt werden, daß eine Überschreitung normaler Betriebstemperaturen vermeidbar ist.

Auf Grund des oben erläuterten Temperaturunterschiedes und der Wärmedehnung ist ein solch großes Spiel zwischen den metallischen Schild und der Koksofenwand erforderlich, daß feinkörniges und insbesondere trockenes Einsatzgut an dem metallischen Schild vorbei in den Rohgaskanal zwischen Schild und Türkörper dringt. Das führt zu Verstopfungen dieses Rohgaskanal es, durch den sonst die anfallenden Koksofengase entweichen. Nach Ausheben der Ofentür müssen die Gaskanale mühsam von Hand gereinigt werden.

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Schild ergänzen.

Ein weiteres Problem der metallischen Stopfen ist die Verformung.

Je nach Ausbildung der metallischen Stopfen entsteht eine starke Einwärts- oder Auswärtswölbung. Hinzukommt, daß alle Stahlsorten bei der extremen Wärmewechsel bei astung bleibende Verformungen zeigen.

Als Stahl kann nur hoch hitzebeständiger Stahl verwendet werden, dessen spezielle Legierungsbestandteile die Verarbeitung sehr schwierig gestalten.

Nach einem älteren Vorschlag soll anstelle der metallischen Schilde ein keramischer Schild treten. D.h. es besteht das Bestreben, zu einer Keramiklösung zurückzufinden, welche wie herkömmliche Keramikstopfen frei von den Problem der oben erläuterten Wärmedehnung ist. Herkömmliche Türstopfen sind jedoch wegen ihres Gewichtes als Stopfen für Becker-Türen oder dergleichen Leichtbaukonstruktionen ungeeignet. Deshalb kommt nur eine Keramikplatte in Betracht. Versuche haben gezeigt, daß für derartige Keramikplatten nur ein hochwertiges Keramikmaterial verwendet v/erden kann. Mit derzeit verfügbaren Herstellungseinrichtungen lassen sich solche Keramikplatten nur in relativ geringen Abmessungen fertigen. Das führt zwangsläufig zu Konstruktionen mit mehreren Platten, die sich zu dem keramischen

Die keramischen Platten bedürfen einer Halterung. Die Halterung hat im wesentlichen drei Aufgaben zu erfüllen. Sie muß das Plattengewicht tragen, die Platten trotz des Druckes der eingefüllten Kokskohle im vorbestimmten Abstand halten und beim Ausheben der Tür ein Herausfallen der Platten verhindern.Die dazu verwendeten Halterungen sind nach Art von Krallen oder Haken ausgebildet, welche die Platten umfassen. Der Einsatz der Keramikplatten hat jedoch gezeigt, daß leicht Beschädigungen auftreten. Zunächst sind diese Beschädigungen darauf zurückgeführt worden, daß beim Positionieren der Druckmaschine, welche üblicherweise mit der Vorrichtung zum Abheben und Einsetze» der Koksofentür versehen ist,zulässige Toleranzen überschritten werden. Mit Änderungen der Druckmaschinenpositionierung konnten die Beschädigungen nicht abgestellt werden. Als

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- 4 weitere Ursache sind deshalb Wärmespannungen vermutet worden.

Die Erfindung geht von einer anderen Überlegung aus. Mit jedem Einfüllen frischer Kokskohle wird die Halterung der Türstopfens mit feinen und feinsten Kohlenstäuben beaufschlagt. Das führt dazu, daß sich zwischen der Halterung und der Keramikpaltte Kohleschichten bzw. Graphitschichten aufhauen. Diese Schichten bringen die Halterung in schließenden Kontakt mit der Keramikplatte. Die Halterung erfährt jedoch eine ähnliche Abkühlung und Erwärmung wie die oben erläuterten metallischen Schilde. Das führt dazu, daß die Halterung an den Kanten der keramischen Platten arbeitet und diese bricht, wenn sich die Belastungssituation ausreichend ungünstig gestaltet hat.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, das zu verhindern. Dabei geht die Erfindung nicht den Weg, durch besondere Konstruktionen der keramischen Platte, z.B. mehrteilige und/oder überlappende Ausbildung der Keramikplatten eine Abdeckung der Halterung herbeizuführen. Die Erfindung geht davon aus, daß sich im rauhen Koksofenbetrieb selbst dann - wenn auch verzögert - die schädlichen Beaufschlagungen mit Kohlenstaub einstellen, wenn die Halterung ausschließlich an der Rückseite der Keramikplatten angebracht ist und/oder in diese versenkt ist.

Nach der Erfindung wird ein Brechen der Keramikplattenkanten und Ecken durch eine Halterung vermieden, die mindestens einen quer zur Plattenebene nachgiebigen und/oder einstellbaren Teil besitzt. Im Falle der Nachgiebigkeit führt keine der Wärmespannung bzw. keine der Wärmedehnungen zu einem Verbiegen der Halterung und entstehen übermäßiger Kräfte.Dies kann auch mit einer einstellbaren Halterung herbeigeführt werden, indem in Abständen die Einstellung überprüft wird, ob ausreichendes Spiel der Platten in der Halterung gewährleistet ist.

Vorzugsweise entsteht die nachgiebige Halterung der Platten da- |

durch, daß die Platten an einem federnden Anschlag anliegen oder |

von einem federnden Haken umspannt werden. Für die Federmechanik ρ

ist es wichtig, daß diese sich nicht durch Kohlenstaub oder Koks J bzw. Graphit zusetzt. Damit würde die Federung ihre Nachgiebigkeit verlieren. Dies wird durch grob gebogene, grob geknickte oder

geradlinigen Federstäbe vermieden. Die Federstäbe können auch in 4

Kombination teilweise gebogen, teilweise geknickt und teilweise I

geradlinig sein. Der Bogen kann nach innen oder nach außen weisen. |

Das gleiche gilt für geknickte Federn. Es können Federstäbe mit j*

einer Biegung oder Mehrfachbiegung verwendet werden. Das gleiche |

gilt für geknickte Federstäbe. I

Wahlweise sind die Federstäbe auch L-förmig oder U-förmig ausge- '. bildet. Bei L-förmiger Ausbildung greift der Federstab an dem einen freien Schenkel ende über einen Haken an die Kermaikplatte oder stützt er mit dem einen freien Schenkel ende über einen Anschlag die Keramikplatte ab und erfolgt die Befestigung des L-förmigen Federstabes am anderen freien Schenkelende. Die Federung ist dann weitgehend davon abhängig, wie groß der durch die Befestigungsstelle bestimmte Hebelarm ist.

Ähnliche Verhältnisse stellen sich ein bei einem U-förmigen Federstab.

Die oben vorgeschlagene Einstellbarkeit der Halterung kann wahlweise mit einer Stellschraube oder mit Stiften bewirkt werden. Die Stellschrauben können im Türkörper gehalten und z.B. mit einer Kontermutter gesichert sein. Das mit der Stellschraube zusammenwirkende, zur Verstellung der Schraube notwendige Gewinde kann sich in dem Türkörper befinden. Für die Stifte gilt entsprechendes. D.h. der Türkörper kann die Führung und Lao·-..-ig für die Stifte bilden. Für die Arretierung der Stifte in üer jeweils gewünschten Stellung können Schrauben, Klemmen, Bolzen und dergleichen verwendet werden. |

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Der nachgiebige bzw. einstellbare Teil der Halterung wird in der Regel das baulich aufwendigere Teil gegenüber dem unnachgiebigen Teil der Halterung sein. Vorzugsweise wird dem nachgiebigen bzw. einstellbaren Halterungsteil die Halterungsfunktion mit der geringsten Belastung zugedacht. Das ist von den oben erwähnten Funktionen: Gewicht aufnehmen, Widerlager bilden und Herausfallen verhindern die letztgenannte. D.h. vorzugsweise wirkt der nachgiebige Halterteil mit den die Keramikplatten umgreifenden Haken oder dergleichen zusammen. Die Abstützung und Gewichtsaufnahme wird insbesondere durch Prof'ilstäbe bewirkt, welche die Keramikplatten untergreifen und den Anschlag bilden, an dem sich die Keramikplatten unter der Last der eingefüllten Kokskohle und dem ggf. vorhandenen Treibdruck während des Verkokungsvorganges anlegen. Wahlweise wird das verwirklicht, indem als unnachgiebige Halterungsteile Winkelprofile verwendet werden, welche die Keramikplatten an allen vier Ecken umfassen oder an zwei unteren oder zwei oberen Ecken umfassen. Bei der Halterung an zwei oberen Ecken oder unteren Ecken ist mindestens noch ein dritter dann vorzugsweise mittig an der gegenüberliegenden unteren bzw. oberen Seite angreifender unnachgiebiger Halterteil vorgesehen.

Wahlweise kann auch ein einziger die Keramikplatten unten untergreifender unnachgiebiger Halterteil verwendet werden, welcher mit zwei die Keramikplatten seitlich umgreifenden nachgiebig bzw. einstellbar befestigten Haken und einem oder mehreren bloßen Abstandshaltern für die Platten zusammenwirkt.

In der Zeichnung sind verschiedene Ansführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Die Figuren 1 bis 9 zeigen Plattenhalterungen mit nachgiebigen Teilen. Die Figuren 10 und 11 zeigen einstellbare Plattenhalterungsteile.

Figur 1 und 2 zeigen in sehematischer Darstellung eine Halterung für Keramikplatten 4, zu der Winkel profile 1 gehören, welche an dem Türkb'rper 10 angeschweißt sind und die Keramikplatte an allen vier Ecken umfassen. Von den verschiedenen Platten 4, welche sich an

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jeder Koksofentür zu einem Türstopfen zusammensetzen ist jeweils nur eine Platte 4 dargestellt. Die anderen Platten sind darüber bzw. darunter angeordnet. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Winkelprofile - wie bei 11 dargestellt - T-Form haben. Dann können die Winkelprofile zugleich für die jeweils darüberliegenden bzw. darunterliegenden Platten 4 mitverwendet werden.

Nach Figur 1 sind die Winkelprofile 1 mit innenliegenden Stegen 3 versehen, welche Anschläge für die Keramikplatten 4 bilden.

Figur 3 zeigt eine Plattenhalterung mit Winkel profil en 1 an den unteren Ecken und eine mittige Halterung 2 an der oberen Plattenkante. Der Profilstab 2 kann z.B. durch einen Flachstab gebildet we.den, welcher wie die Winkelprofile 1 mit einem Steg 3 als Anschlag für die Keramikpaltte 4 versehen ist.

Die Winkelprofile 1 bzw. das Profil 2 nehmen das Gewicht der Keramikpaltte 4 auf, stützen die Keramikplatte 4 beim Einfüllen von frischer Kokskohle in den Koksofen und bei einem ggf. auftretenden Treibdruck der Kokskohlen während des Verkokungsvorganges ab. Ferner sichern die Winkelprofile 1 die Keramikplatten zugleich gegen eine seitliche Verschiebung.

Die Sicherung der Keramikplatten 4 gegen Herausfallen wird durch Haken 5 bewirkt, welche die Keramikplatten 4 frontseitig umgreifen. Die Haken 5 sind entweder an einer Feder befestigt oder mit einer Feder 7 einstückig, wobei hinter den Keramikplatten 4 bei 6 ein ausreichendes Spiel vorhanden ist, um nachgeben zu können, wenn sich zwischen dem Haken 5 und der Keramikplatte 4 und/oder zwischen dem Steg 3 und der Keramikplatte 4 eine Kohlenstaub- bzw. Graphitschicht aufbaut,

Die Feder 7 ist im Äusführungsbeispiel nach Figur 5 nach innen gewölbt. Sie kann auch nach außen gewölbt sein* Sie kann ferner

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sine Mehrfachwölbung wie nach Figur 6 aufweisen. Dann entsteht eine gewellte Federform. Wichtig ist, daß die einzelnen Wölbungen so groß sind, daß sich kein Kohlenstaub bzw. Graphit dort festsetzen kann, der eine Streck- oder Stauchbewegung verhindert.

Nach Figur 7 und 8 kann anstelle der Wölbung auch eine Knickung des Federstabes treten.

Nach Figur 9 ist ein U-fcrmiger Federstab vorgesehen, we ι char die Keramikplatte 4 mit Haken 5 umfaßt. Der U-förmige Federstab ist bei 8 mit dem Türkörper verschraubt. Die Befestigung liegt mittig, so daß ein Hebelarm zum Abfedern der Haken 5 zur Verfugung steht, der etwa gleich der halben Türbreite ist.

Nach Figur 10 ist der Haken 5 an einer Lasche 12 befestigt, die mit einem Winkel 13 verschraubt ist, welcher seinerseits an dem Türkörper befestigt ist. Die Verschraubung zwischen der Lasche 12 und dem Winkel 13 kann durch Verwendung eines Langloches und/oder verschiedener Bohrlöcher einstellbar gestaltet werden. Die Einstellung dient dazu, den Abstand des Hakens 5 vom Türkörper zu vergrößern, wenn nach dem Ausheben der Tür festgestellt wird, daß die Platte 4 kaum mehr Spiel oder gar kein Spiel mehr zwischen dem Haken 5 und dem Anschlag 3 besitzt.

Nach Figur 11 sind die Haken 5 mit einer Schraube 14 gehalten. Die Hakenschrauben 14 sind durch den Türkörper 10 hindurchgeführt und mit Mutter und Kontermutter 15 gesichert. Bei Inbetriebnahme der Keramikplatten 4 wird die Hakenschraube 14 so eingestellt, daß die Keramikplatte 4 ausreichendes Spiel hat. Dieses Spiel wird iή Abständen überprüft. Das kann nach Abheben der Koksofentüre durch Bewegen der Keramikplatten erfolgen. Die hochwarmen Keramikplatten müssen dazu nicht von Hand berührt werden. Dies kann über ein geeignetes Werkzeug, z.B. Haken oder Stangen erfolgen. Bei zu geringem Spiel der Keramikplatten 4 werden Mutter und Kontermutter 15 gelöst bzw. zurückgedreht, bis sieb wieder ein ausreichendes Spiel für die K^amikplatte 4 eingestellt hat.

Claims (9)

III · · · •«ft · · · t P ~ Ansprüche

1. Türstopfen für Koksofentüren, die aus keramischem Material bestehen und im Abstand von der Koksofentür gehalten werden, wobei der Türstopfen im Betriebszustand in die Ofenkammer hineinragt und die Ofenfüllung in einem bestimmten Abstand vom Türkörper hält und der Türstopfen aus einer einteiligen keramischen Platte besteht oder sich aus zwei oder mehr keramischen Platten zusammensetzt und für die keramischen Platten mindestens eine Halterung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung quer zur Plattenebene nachgiebig ist und/oder ein einstellbares Spiel für die Keramikplatte besitzt.

2. Tütstopfen nach Anspruch l₅gekennzei chnet durch einen federnden Anschlag oder ein die keramischen Platten (4) umspannenden federnden Haken (5).

3. Türstopfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (7) durch einen gebogenen und/oder geknickten und/ oder geradlinigen Stab gebildet werden.

4. Türstopfen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Federstab (7) halbkreisförmig gebogen ist.

5. Türstopfen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Federstab gewellt ist.

6. Türstopfen nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, daß der Federstab L-förmig oder U-förmig ausgebildet ist.

7. Türstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einstellbare Teil durch Stellschrauben (14) oder Stifte gebildet wird.

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8, Türstopfen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Teil (1) die Halterung des Plattengewichts aufnimmt.

9. Türstopfen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, d a durch gekennzeichnet, daß der andere Teil (1,3) der Halterung die Belastung aus der Ofenfüllung aufnimmt.