-
Ofen zur Erzeugung von Gas und Koks Die E, rfindung betrifft einen
Ofen zur Erzeugung von Gas und Koks mit senkrechten Entgasungskammern und dazwischenliegenden
Kanälen mit waagerechter Feuerführung zur Beheizung der Entgasungskammern.
-
Nach dem heutigen Stand der Technik werden senkrechte Entgasungskammern
mit sich von unten nach oben verjüngendem Querschnitt für Ofen zur Erzeugung von
Gas und Koks fast ausschließlich aus einzelnen Steinen aufgebaut, die der Gasdichtigkeit
halber mit Nuten und Federn versehen sind. Zur Versteifung der Kammerwände dienen
Bindersteine, deren ebenfalls mit Nuten und Federn versehene Enden in die Kammerwände
fest eingemauert werden. Diese Bindersteine bilden gleichzeitig die Decken für die
waagerechten und übereinanderliegenden Heizkanäle zwischen den Kammern. Es ist bekannt,
daß diese Art des Kammeraufbaues bei sachgemäßer Ausführung eine gute Festigkeit
des Mauerwerkes ergibt, die Voraussetzung für die Verarbeitung gut kokender Kohlen
und zur Erzeugung eines festen Kokses ist. Zu den starren Steinverbindungen gehört
auch ein im Gasofenbau vereinzelt verwendeter Binderstein mit schwalbenschwanzförmigen
Enden, der wechselweise einmal in die rechte und einmal in die linke Kammerwand
mit Nut und Feder eingebunden ist und außerdem von oberhalb und unterhalb der Bindersteine
lie-
,genden Läufersteilien festgehalten wird, die mit ihren in
die Heizkanäle vorspringenden Enden die Bindersteilienden all den Schwalbenschwanzflächen
ergreifen. Nachteilig ist bei allen diesen starren Steinverhindungen, daß, sofern
die Bindersteine nicht genau waagerecht verlegt werden oder beim Hochheizen des
Ofens infolge ungleichmäßiger Wärmeverteilung, die unvermeidlich ist, zusätzliche
Spannungen auftreten, die zu einem Zerreißen der Bindersteine führen. Durch das
Arbeiten des l##,amineri-nauerwerl,zs, das nicht zu umgehen ist, tritt eine Verschiebung
der gerissenen Bindersteine ein, die sich auf die Kammerwände überträgt und an den
Stellen, an denen die Enden der Bindersteine in das Kammermauerwerk fest eingemauert
sind, zu Zerstörungen führt, Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat man darauf verzichtet,
fest eitigemau erte Bindersteine zu verwenden. Es wurden Bindersteine eingebaut,
die mit den Kammerwänden nicht mehr fest verbunden, sondern auf konsolenartig ausgebildete
Forinsteine der Karnmerwände auf-,elegt waren. Diese Konstruktion, wurde aber der
auftretenden Beanspruchung nicht gerecht, da zwar der Druck, den die Kammerwände
nach den Heizkanälen zu ausüben, aufgenommen werden konnte, nicht aber die Kräfte,
die ein Ausweichen der Karninerwände nach dem Kamnierinneren zu veranlassen. Letzteres
gilt auch für eine bei Vertikalkamirieröfen anscheinend vorübergehend vorbenutzte
Befestigungsart viereckiger Binderplatten, die zwischen darüber- und darunterliegende
klauenförrnige, mit den Kammerlängswänden fest verbundene Haltesteine mit ebenen
Flächen eingeschoben sind. Diese Ausführung bietet bei Bewegungen der Kammerlängswände,
insbesondere in vertikaler Richtung, keinen ausreichenden Schutz, sondern muß, weil
ein Gleiten des Bindersteines in den Klauensteinen der Wände nicht möglich ist,
infolge der Spannungen zum Absprengen der Klauen oder zu einer Beschädigung der
Kammerlängswand durch Üffnung der Lagerfuge führen. -Man schuf dann ferner Konstruktionen,
bei denen die lose aufgele,-teil Bindersteine mittels Nut und Feder mit den Konsolen"teinen,
auf denen sie aufliegen, verbunden wurden. Aber auch diese Ausführung hat sich nicht
l)e-,vä,hrt, da die verhältnismäßig kleinen Nuten und Federn die durch die Wärmeausdehilung
des Mauerwerks entstehenden Kräfte unmöglich aufnehmen können. Ein weiterer Nachteil
ist, daß die Bindersteine mit Nuten und Federn komplizierte Formsteine darstellen
und infolgedessen nicht mit der 11aschinenpresse hergestellt werden können, im Ge
gensatz zu den Formsteinen, aus denen die X-ammerwände aufgebaut werden. Diese Bindersteine
müssen von Hand geformt werden; hierzu sind gelernte Handformer nötig, während die
Maschinenpressen von ungelernten Arbeitern bedient werden.
-
In der Of eilbatitechnik ist man allgemein bemüht, der Wärmedehnung
unterliegende Bauteile so an-7tiordnen und einzubauen. daß Schädigungen des init
ihnen in Verbindung stehenden #Jauerwerks vermieden werden, und es finden hierzu
Verbindungselemelite mit pfannenartig abgerundeten Auflageflächen, Steine mit abgerundeten
Enden und gerundeten _Nuten und Federn, Dehnungsfugen im Mauerwerk in' verschiedenartiger
Verbindung erwendung. So werden bei einem bekannten senkrechten Retortenofen die
zwischen benachbarten Retorten aufgemauerten Pfeiler aus Bauelementen gebildet,
die an ihren den Retorten zugekehrten Enden abgerundet sind und Vertiefungen aufwei
sen, .in die auf der Ringretorte angeordnete Längsrippen eingreifen. Mit
der Abrundung der Steinenden ist hierbei bezweckt, die der Beheizung entzogene Retortenfläche
auf ein Mindestmaß zu beschränken. Bei einem Ofen i-nit liegenden Grasretorten und
senkrechten Heizkanälen hat man versucht, durch Belassung von Spiel zwischen Retorte
und Stützmauerwerk, Anwendung von \Tuten und Federn sowie eines Schlußsteines mit
geneigten Gleitflächen und ausgerundeter Oberfläche die W-,*trineausdehilungen aufzufangen.
Diese bekannten Konstruktionen sind auf senkrechte Kammeröfen mit waagerechten Heizzügen
nicht anwendbar.
-
Bei einer ferner bekannten Heizwand mit senkrechten Heizzügen ist
zur Verstärkung des #'erbandes zwischen Kammerwand und Heizzugquerwand an den sich
über die Länge zweier Heizzüge erstreckenden Läufersteinen ein Ansatzstück vorgesehen,
an das sich der Binderstein anschließt und so mit dem Alisatzstück die Heizzugquerwalid
bildet. Die Verbindung der einander zugekehrten Flächen der beiden Steinenden (Binderstein
und Ansatzstück) geschieht durch Nut und Feder. Durch gewölbte Ausbildung einer
oder beider Eiidflächen und gerundete Ausbildung voll Feder und .Nut soll eine gewisse
gegenseitige Beweglichkeit der beiden Läuferwände der Heizwand erreicht werden.
Die Heizwand ist so aufgebaut, daß die Bindersteine abwechselnd einmal in die eine
und einmal in die andere Läuferwand mit Nut und Feder fest eingebunden sind. Infolge
des Wechsels in der darüberliegenden Lage wird die Bewe 'glichkeit, die in der einen
Lage besteht, durch die darüberliegende Lage wieder aufgehoben. Bei Übertragung
dieser Lösung auf einen senkrechten Kammerofen mit waagerechten Heizzügen würde
das gleiche zutreffen.
-
Die nachstehend beschriebene Erfindung beseitigt die geschilderten
Nachteile der bisher bekannten Konstruktionen des Ofens mit senkrechten Entgasungskammern
und dazwischenliegenden Kanälen mit waagerechter Feuerführung, indem sie einerseits
das Ausweichen der Kammerwände nach den Heizkanälen zu und andererseits eine Ausbuchtung
dieser Wände nach dem Kaminerinneren hin verhindert, wobei gleichzeitig die beim
Bau und Betrieb dieses Ofens auftretenden Spannungen unschädlich gemacht werden.
An Stelle der entweder fest in die Kammerwände eingebauten oder lose aufgelegten
Bindersteine tritt erfindungsgemäß ein Binderstein, der mit seinen beiden korb-
und kreisbogenförmig ausgebildeten, verdickten Enden bis all das Mauerwerk der Kammerwände
reicht und durch an sich bekannte klauenförrnige, in die
Kaminerwände
eingebaute Fornisteine, die nach der Erfindung mit hohlkelilenartig ausgebildeter
Grifffläche der Form der Bindersteinenden angepaßt sind, festgehalten wird. Die
klauenartigen Vorsprüngge der in die Kammerwände lagenweise an Stelle von Formsteinen
üblicher Ausbildung eingemauerten Klauensteine umgreifen von oben und unten her
die verdickten Enden der in sie mit geringem Spiel eingehängten Bindersteine so,
daß -,owohl die Drücke, die von der Kammer nach den Heizkanälen wirken. als auch
die Kräfte, die ein Ausweichen der Kammerwände nach dem Kammerinnern zur Folge haben,
aufgenommen werden. Die beiden Enden des Bindersteines haben die gleiche Funktion
wie ein Kugelgelenk. Infolge ihrer mindestens auf den den Kammerwänden zugewandten
Seiten korb- und kreisbogenförmigen Ausbildung Z,
ist eine Bewegung des Steines
in den Klauensteinen möglich, während ein Stein, der mit senkrechten und horizontalen
oder gar schwalbenschwanzartig mit schrägen Flächen und zusätzlich noch mit Nuten.
und Federn versehen ist, sich nicht bewegen kann. Sobald Spannungen auftreten, ändern
die Enden des Bindersteines ihre Lage in den Klauensteinen so, daß ein Spannungsausgleich
erfolgt und somit eine Zerstörung des Bindersteines und der Kaminerwände unmöglich
wird. Erfahrungsgemäß betragen die Bewe-u ngen zum Ausgleich der Spannungeli nur
einige Nlillimeter, a manchmal nur Bruchteile voll Millimetern.
-
Nach der Erfindung werden die Kaminerlängswände somit bewußt nicht
starr mit den Bindersteinen verbunden, sondern als in sich geschlossene Bauelemente
aufgebaut. die lediglich durch die Bindersteine versteift werden, ohne dadurch die
Ausdehnungsmöglichkeiten der Längswände zu beeinträchtigen. Die Kammerlängswände
enden in Schlitzen aus Normalsteinmauerwerk und können sich durch Anordnung von
Dehnungsfugen entsprechend ausdehnen.
-
Die korb- und kreisbogenförmige Ausbildung der Bindersteinenden ermöglicht
das Verlegen des Bindersteines ohne Mörtel, da der Binderstein in die Klauensteine
eingehangen wird und sich dort frei bewegen soll. Es ist aber auch möglich, die
unteren Klanensteine mit pulverförmigem feuerfestem Mörtel zu füllen und in diesen
den Binderstein einzubetten, während die Fuge zwischen den oberen Klauelisteinen
und dem Binderstein leer bleibt, oder die gesamte Fuge zwischen dem Binderstein
und den Klatiensteinen mit einem geeigneten Material auszufüllen, um eine Dehnungsfuge
zu erzielen, so daß der Ausdehnung des Steines keine Hindernisse bereitet werden.
Schließlich steht dein Verlegen des Bindersteines in der seither üblichen Weise,
also mit feuchtem Mörtel üblicher Konsistenz, nichts im Wege, sofern dies in bestimmten
Fällen zweckmäßig erscheint.
-
Bei der früheren Ausbildung und Anordnung der Bindersteine mußte auch
auf die Ausdehnungsmöglichkeit derselben Rücksicht genommen werden, weil diese verhältnismäßig
starken Steine, die dicht aneinanderliegend eingebaut wurden, einen entsprechenden
Ausdehnungsdruck an ihren Enden abgaben. . \Tach der Erfindung b tritt ein
Ausdehnungsdruck der Bindersteiiie überhaupt nicht auf, da diese Steine nicht mehr
dicht aneinandergelegt, sondern in bestimmten Abständen verlegt werden. um dadurch
die Ausdelinungskräfte unschädlich zu machen und außerdem die Gasdurchtritte in
den Decken. der einzelnen Heizkanäle zu schaffen.
-
Die Größe Lind die Form der Binder- und der Klauensteine werden so
gewählt, daß die Anferti-gung dieser Steine, ebenso wie die der Kammerwandsteine,
mit - der Maschinenpresse möglich ist, so daß Facharbeiter für die Anfertigung
der Steine nicht erforderlich sind. Bei Verwendung der Bindersteine mit korb- und
kreisbogenfarinigen Enden kann der gesamte Kainmereinbau fast ausschließ-:ich ans
mit der Maschinenpresse hergestellten Forrnsteinen errichtet werden. Die Verwendung
der Bindersteine gemäß Erfindung erhöht die Lebensdauer der Kammern und senkt die
Herstellungskosteii für die Fornisteine, weil ein 2vIaschinenformstein billiger
als ein Handforinstein herzustellen ist. Die Erfindung wirkt sich somit auch in
wirtschaftlicher Hinsicht günstig aus.
-
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung dargestellt.
-
Abb. i zeigt einen senkrechten Querschnitt durch zwei Kammern mit
den dazwischen- bzw. anliegenden Heizkanäleii nach der Linie 1-1 der Abb.
2 und 3;
Abb. 2 stellt einen senkrechten Längsschnitt durch einen zwischen
zwei Kammern liegenden Heizkanal mit den die Heizkanaldecken bildenden Bindersteinen
nach der Linie II-11 der Abb. i und 3 dar; in Abb. 3 ist ein waagerechter
Schnitt durch zwei Kammern und die dazwischen- bzw. anliegenden Heizkanäle nach
der Linie III-III der Abb. 2 dargestellt; Abb. 4 zeigt einen Bindersteill mit den
dazugehörigen Klauensteinen im größeren Maßstab. Der Ofen zur Erzeugung von Gas
und Koks busteht aus senkrechten Kammern i mit dazwischenliegenden Heizkanäleii:2.
Die Kai-ni-nerlängswände 3
bestehen aus Formsteinen 4 mit ringsum laufenden
N-Tuten und Federn, während die Kammerstiriiwände D und die Abmatierung der Heizkanalenden
6
aus -Normalsteineil hergestellt werden. Um die Kammerlängswände
3 so zu versteifen, daß diese nicht nach den Heizkanälen 2 oder nach dein
Innern der Kammer i ausweichen können, sind Bindersteinc 7 mit korb- und
kreisbogenförmigen Enden in die Klauensteine 8 eingehangen. Die lichte Weite
der Klauensteine und die verdickteil Enden der Bindersteine sind so beinessen, daß
zwischen beiden Steinen so viel Spiel verbleibt, daß auftretende Spannungen
aufgenommen werden und die Bindersteine sieh so weit bewegen können, daß Zerstörungen
der Bindersteine 7 oder der Kaminerlängswände 3 nicht eintreten. Die
zwischen den Bindersteinen 7 vorgesehenen Abstände 9 dienen zur Aufhebung
der durch die Wärineausdehnung der Bindersteine entstehenden Drücke und gleichzeitig
als
Durchgang für die Heizgase von einem Heizkanal nach dem darüberliegenden,