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Regenerativkoksofenbatterie Die Erfindung bezieht sich auf Regenerativkoksofenbatterien
mit in den Regeneratortrennwänden angeordneten senkrechten Dehnfugen in den die
unter der Ofenkammer liegenden Regeneratoren voneinander trennenden Wänden.
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Die zur Aufnahme der Dehnung nach dem Anheizen der Ofenbatterie auf
die Betriebstemperatur in den Regeneratortrennwänden erforderlichen Dehnfugen sind
gewöhnlich im Querschnitt Z-förmig ausgebildet und bestehen aus parallel und quer
zur Wand verlaufenden Abschnitten. In dem parallel zur Wand verlaufenden Abschnitt
`werden die Mauerwerksteile satt aneinandergelegt, während die quer zur Wand verlaufenden
Fugenabschnitte beim Aufbau des Ofens mit so großem freiem Querschnitt ausgefüllt
werden, daß nach beendeter Dehnung diese Fugen geschlossen sind.
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Die entsprechend dem Ausdehnungskoeffizienten und der Betriebstemperatur
in ihrer Breite festgelegte Dehnfuge schließt sich je nach den vorherrschenden Umständen
nicht immer dicht. So kann beispielsweise eine nicht gleichmäßige Zusammensetzung
des Steinmaterials eine ungleiche Dehnung hervorrufen, wodurch Risse entstehen
bzw.
die Dehnfugen sich nicht gasdicht schließen. Ferner können während des Betriebes
entstehende Temperaturschwankungen solche Undichtigkeiten hervorrufen.
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Bei Ofenbatterien mit Schwachgasbeheizung, bei denen dieses Schwachgas
also- in den Regeneratoren einer Vorwärmung unterzogen wird, kann, rinn bei einem
nicht dichten Schließen der Dehnfugen in den dien: Ga,sregener,a@toir von den v.Abhitzeregeneratoir
trennenden Querwänden infolge des höheren Druckes, mit dem das Gas in die Regeneratorräume
eingeführt wird, durch die undichten Stellen der Dehnfuge in. den auf Unterdruck
stehenden Abhitzeregenerator Gas übertreten. Es entstehen dadurch unter Umständen
nicht nur große Gasverluste.. Infolge der hohen Ab:hitzetemperatur entzündet sich
das Gas, und durch die so gebildeten Stichflammenwirdidas Regeneratorgittermauerwerk
zerstört.
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Durch die Erfindung wird nun eine Einrichtung geschaffen, die es ermöglicht,
die Dehnfuge in jedem Falle mit Sicherheit gasdicht zu schließen, so daß Gasübertritte
durch die Dehnfuge der Regeneratorquerwände ausgeschlossen sind. Die Erfindung besteht
darin, daß dem parallel zur Wand verlaufenden Teil der Dehnfuge, in welchem die
die Fuge bildenden saht aineinanderliegen, eine nach Art eines senkrechten Kanals
ausgebildete Erweiterung vorgesehen ist, die sich über die ganze Höhe der Dehnfuge
erstreckt und -durch eine verschließbare Öffnung von außen mit einem leicht fließenden
körnigen oder plastischen Stoff, wie feuerfester Mörtel, ausgefüllt wird. Diese
Hohlkanäle können, falls sie in der Ofensohle münden, von den Einfüllöffnungen der-Ofendecke
aus oder, falls sie in der Heizzugssohle münden, von den in der Decke der Heizwände
liegendem, z.ur Riegelurig der Heizwandschieber bz*. der Stark gasdüsen dienenden
Öffnungen aus bedient werden. Gemäß der Erfindung können diese' in den Dehnfugen
angeordneten Hohlkanäle auch von unten her zugängig sein, und zwar, wenn es -sich
um Ofenbatterien mit unterhalb der Regeneratoren angeordneten begehbaren Fundamentkanälen
handelt, von diesen aus oder, falls keine solchen Fundamentkanäle vorhanden sind,
durch unterhalb oder seitlich der Regeneratorsohlkanäle von den Stirnseiten der
Batterie aus zu den senkrechten Hohlkanälen führende waagerechte Stichkanäle.
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Der die senkrechten Hohlkanäle füllende Stoff, wie feiner Sand, feingemahlenes
feuerfestes Material od. dgl., oder plastischer Stoff, wie feuerfester Mörtel od.
dgl., wird vorzugsweise unter Druck eingebracht. Bei Verwendung eines plastischen
, breiigen Stoffes; welcher nach dem Einführen in den Hohlkanal erstarrt, wird derselbe
erst nach vollständig beendeter Dehnung in den Hohlkanal eingeführt, von wo aus
er in sämtliche Undichtigkeiten der Dehnfuge eindringt und diese abdüchtet. Bei
Verwendung eines. trockenen, leicht fließenden Materials ist es vorteilhaft, dasselbe
bereits vor beendeter Dehnung in die senkrechten Hohlkanäle einzuführen, so daß
beim Gegeneinanderschieben der Dehnfugen das feine Material Geilegenheit hat, in:
sämtliche unidichtem Stellen hineinzugelangen und so einen sicheren gasdichten Abschluß
herzustellen.
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Vorzugsweise werden die Dehnfugen in an sich bekannter- Weiisie Z-föir@mig
ausgebildet. Diese Ausbildung der Dehnfugen ergibt die Möglichkeit der Anordnung
des senkrechten Hohlkanals an den sich unmittelbar gegenennandier1egend;en, pairglilel
zu. den Querwänden verlaufenden Flächen der Dehnfugen und vermeidet ein Herausfließen
des Dichtungsmaterials in größeren Mengen aus den Dehnfugen in den Regeneratorraum.
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Werden die Dehnfugen in die Regeneratorquerwände verlegt, so sind
in den Regeneratorlängswänden, die gleichzeitig die Aufgabe von Stützwändenhaben,-
keine solchen Dehnfugen vorhanden. Die Regeneratorstützwände können in einem solchen
-Fälle mit größter Sicherheit durch entsprechende Ausbildung und Isolierung des
Mauerwerks gasdicht ausgebildet werden.
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Es ist bereits bekannt, die Regenerato.rtrennwände dadurch gasdicht
auszubilden, daß in der Trennwand zwischen den senkrechten Starkgäszuführungen senkrechte
Kanäle angeordnet sind, welche mit nicht rieselnder feuerbeständiger Masse gefüllt
sind. Es ist auch bekannt, einen Übertritt von Gas aus dem Gasregenerator in den
Abhitzeregenerator dadurch zu vermeiden, daß man in den Trannwänidien senkrechte,
mit der Außenluft in Verbindung stehende Hohlkanäle angeordnet hat, durch die die
Luft hindurchstreichen kann. Auf diese Weise wird zwar im letzteren Falle ein Übertritt
von Gas in die Abhitze, jedoch nicht ein Austritt des unter Überdruck eingeführten
Gases in die Außenluft vermieden, während im ersteren Falle auch die beste Isolierung
einer Trennwand bei nicht schließender Dehnfuge unwirksam sein muß. , Die Erfindung
besteht demgegenüber in der Kombination der Anordnung einer Dehnfuge und einer senkrechten
kanalartigen Erweiterung in dieser. Ein Schutz auf die Einzelmerkmale ist nicht
beansprucht: "-Eine beispielsweise. Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen
dargestellt.
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Abb. i zeigt einen senkrechten Querschnitt durch eine Ofenbatterie-Ab
b.2 stellt einen waagerechten Schnitt durch die Regeneratoren dar.
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Die Verkokungskammern fo erstrecken sich in abwechselnder Reihenfolge
mit den Heizwänden i i quer zur Batterielängsachse. Die Heizwände bestehen aus den
senkrechten Heizzügen 31, die oben durch regelbare -Öffnungen 30 mit einem waagerechten
Kanal 33 verbunden sind. Die Heizwände i i werden von Stützwänden 12 getragen, zwischen
denen die Regeneratoren angeordnet sind. Die Regeneratoren sind durch die Stirnwände
13 in vier Abschnitte unterteilt, in die äußeren Abschnitte 1q. und die inneren
Abschnitte 15- Mit diesen Regeneratorabschnitten 1q.; 15 sind die Heizzüge 31 unten
mittels der Kanäle 32 ver-
Bunden. Unterhalb der Regeneratorabschnitte
sind Sohlkanäle 17, 18 vorgesehen, die durch die Öffnungen i9 mit den Regeneratorabschnitten
in Verbindung stehen. Der Sohlkanal 17 ist dem äußeren Regeneratorabschnitt 14 und
der Sohlkanal 18 dem inneren Regeneratorabschnitt 15 zugeordnet. Sämtliche Sohlkanäle
gehen von den Stirnwänden der Ofenbatterie aus und stehen dort mit einem Kniestück
39 zwecks Zuführung von Schwachgas bzw. Luft einerseits und Abführung von Abhitze
andererseits in Verbindung.
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Die. Bcheizung gdes Ofens. erfolgt in der Weise, daß bei Beheizung
mit Starkgas in ,dem einen Behejizu:ngszeitraum die Regeneratora!bschnitte 14 auf
,beiden Seiten der Ofenbatterie von Luft durchströmt werden, durch welche das durch
die Starkgaszuführungen 29 zugeführte Gas am Fuße der Heizzüge 31 zur Verbrennung
gelangt. Die Abgase gelangen über den waagerechten Kanal 33 oberhalb der Heizzüge
31 in diie inneren Regeneratoirahteile 15 und durch die mit diesen Abteilen: in.
Verbnn.-dang stehenden Sdhlkamäle 18 und die Kniestücke 39 in die Abhitzeka:nüle
34 beiderseits der Ofen-Batterie. In entsprechender Weise ist der Verlauf der Beheizung
bejirm Wechsel der Beheizungsricihtung umgekehrt. Bei Beheizung der Ofenbatterie
mit Schwachgas dienen in abwechselnder Reihenfolge in Längsrichtung der Ofenbatterie
einmal die Reganeratorabtenle 14 und nach Wechseln der Bebeizungsrichtung. in gleicher
Weise die inneren Rege-neratorabteile 15 zur Vorwärmung von Luft und Schwachgas.
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Hieraus :ergibt sich also, daß bei der Be heizung der Ofenbatterie
mit Sc hwach:gas der mit Schwachgas beaufschilagte Rege:nerator von dem mit Abh,itze
beaufschlagten Regenerator auf beiden Seiten durch. die senkrechte Trennwand 13
getrennt ist. Bei Undiichtigkeiten im Mauerwerk der Querwände 13 können also infolge
der Druckuntersdhiede zwischen dem Schwachgas und den Verbrennungsprodukten Gasübertritte
von Schwachgas in die Abhitze eintreten.
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Da die die Regeneratorabteile 14 und 15 trennenden Ouerwände 13 nur
eine geringe Stärke haben dürfen, einmal um dieselben bei einem Auspackendes Gitterwerkes
leicht ausbauen zu können und zum anderen, um auch den nutzbaren Regeneratorraum
nicht unnötig zu verkleinern, ist die Gefahr :der Übertritte von SchwacJhgas @in
die Abhitze naturgemäß sehr groß.
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In den Querwänden 13 sind Dehnfugen vorgesehen, welche aus :dem parallel
zur Trennwand 13 verlaufenden Abschnitt 41 und dien quer dazu liegenden Abschnitten
44 bestehen. Im Abschnitt 41 liegt das '#%Iauerwerlc satt aneinander, während die
Fugenabschnitte 44 einen größeren freien Querschnitt bilden. Der freie Raum ein
den Fugenabschnitten 44 muß hinsichtlich des verwendeten Materials und der vorherrschenden
Betriebstemperatur genau berechnet sein, damit die Dehnfugen nach, Erreichen gder
Betriebstemperatur sich auch vollständig schließen. Da die Betriebstemperaturen
im Regenerator an dien verschiedenen Stellen verschieden .hoch sind und auch infolge
des regenerativen Wechsels der Beheizungsrichtung, wobei ,der aufgAeizte Regenerator
nach dem Wechseln seineWärme abgibt und ,der abgekühlte Regenerator Wärme aufnimmt,
ständig wechseln, können die Dehnfugen stich praktisch niemals vollständig gasdicht
schließen. Es :ist :daher leicht mäg@l:ic!h, daß ,die gegenüberliegenden ebenen
Flächen der Dehnfugen isich: nicht parallel ,aufeinanderlegen, sondern in eine winkelförmdge
Stellung zueinander gelangen.
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In :dem satt aneinan:derliegenden Abschnitt 41 der Dehnfug e :ist
etwa -in der Mitte eine: senkrechte kanalartige Erweiterung 45 angebracht. Der Kanal
45 hat einen solchen Querschnitt, daß, wenn die Dehnung der Querwände nach Erreichen
der Betriebstemperatur im wesentlichen beendet ist, die Kanäle einen Dichtungsstoff
aufnehmen können. Die Hob:llcanäile 45 erstrecken seich vorzugsweise vom Boden.
edier unte rsiben Steinlage des Regeneratorsohlkanals bis aufwärts, zur Decke des
Regenerators. Die Hohlkanäle 45 sind oben in der Sohle der Ofenkammer durch Stopfen
46 verschlossen, die von den Einfüllöffnu.nggen 47 in der Decke der Ofenkammer aus
bedient werden können.
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Bei Ofenbatterien mit unterhalb derselben angeordneten Begehgängen,
wie sie bei dem Aus.führ rungsbeispIel in den Zeichnungen dargestellt sind, ist
es vorteilhaft, den Dichtungskanal 45 durch die Decke der Begeh-,vege hi:n:durchzuz.i:ehen,
wobei in :diese Öffnung der Begehkanaldecke Rohrstücke 48 einbesetzt "verden, die
durch Kappen 49 verschlossen sind. In solchen Fällen ist also eine', Zugänglichkeit
zu dem D,ichtuugs:kanal sowohl von der Ofendecke aus als auch von gdien Fundam:entgängen
unterhalb -der Ofenbatterie möglich. Es ist auch mög,1-idh, in den Fällen, wo: die
E.infüllöffnungen 47 der Ofendecke nicht tin derselben senkrechten Ebene m-iit den
Querwänden 13 angeordnet werden können und wo ferner keine begehbaren Fundamentgänge
voAanden sind, die Stopfen 46 durch die seitlichen Ofenkammeröffnungen zu bedienen.
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Der Dichtungskana145 wird mit einem feuerfesten Dichtungsstoff gefüllt,
welcher von oben oder von unten in den Kanal .eingefüllt wird. Das Dichtungsmaterial
besteht vorzugsweisse aus einem I,aic(hit fließbaren Stoff, welcher in die im Bereich
des Mauerwerks des Dichtungskanals vorhandenen Spalten einfließt und so eine gute
Diichtung bildet. Als Dichtungsmittel kann feiner Sand, feingemahlene feuerfeste
Stoffe- o:d. gdgl. verwandt werden. In gewissen Fällen .ist es auch vorteilhaft,
feinen Mörtel oder gebundenen feuerfesten Zement od. dgl. in den Dichtungskanal
geggehenenfalls unter Druck einzuführen, wobei der Dichtungsstoff in d:ie vorhandenen
undichten Fugen eindringt und sich mit den Steinen fest verbindet. Ferner ist es
auch möglich, eine zähflüssige oder plastische Masse unter Druck in dien Dichtungskanal
einzubringen. Es wurde gefunden, daß es bei der Verwendung ge-,vigs.s.er Zementarten
auch vorteilhaft sein kann, den feuerfesten Zement trocken in kleinen
Mengen
in den Kanal einzubringen und jeweils nasch dem Einführen. in den Kanal Wasser zuzusetzen,.
Es ist klau, daß bei Verwendung einfies feuchten Dicihtungsmateria,ls., welches,
sich mit dem Mauerwerk verbindet, dasselbe erst nach vollständig beendeter Dehnung
des Mauerwerks in den, Kanail eingeführt werden kann,. Bei 'Ofenbatterien, deren
Regenema,toren aus Sülikab@a@usto$ bestehen, wird beispielsweise ein Zement verwandt,
der über 92 bis- 94 °/o S" 02 und 4 b,is. 5 °/o A12 03 enthält und wobei der Rest
a.us basischem Material, wie Kalk, Alkalimetalle u. dgl., besteht.
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Vorzugsweise werden die Dehnungen 44 und Didhtungskanälf 45 in der
Mitte der Regeneratorquerwändie 13 angeordnet. Die DAnfugen können aber auch an
anderen Stellen der Querwände 13 oder auch an verschiedenen Stellen der Hauptstützwände
12 vorgesehen sein. In letzterem Fall sind die Dichtungskanäle so angeordnet, d
aß sie von unten durcJh seitlich neben den senkrechten Starrkgaskanälen angeordnete
versdhließ@bare Öffnungen und von oben durch in der Heiizzusohde angeordnete verschließbare
Öffnungen von den in der Ofendecke der Heizwand vorgesehenen Öffnungen
50 aus, die gleichzeitig zur Betätigung der Schieber 16 dienen, zugängig
sind.