EP0290791B1 - Hollow ceramic plug for coke oven doors - Google Patents

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Publication number
EP0290791B1
EP0290791B1 EP88105686A EP88105686A EP0290791B1 EP 0290791 B1 EP0290791 B1 EP 0290791B1 EP 88105686 A EP88105686 A EP 88105686A EP 88105686 A EP88105686 A EP 88105686A EP 0290791 B1 EP0290791 B1 EP 0290791B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
plug
door
coke oven
accordance
mats
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP88105686A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0290791A1 (en
Inventor
Klaus Dr.-Ing. Wessiepe
Wilhelm Dr. Stewen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RAG AG
Original Assignee
Ruhrkohle AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruhrkohle AG filed Critical Ruhrkohle AG
Publication of EP0290791A1 publication Critical patent/EP0290791A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0290791B1 publication Critical patent/EP0290791B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B25/00—Doors or closures for coke ovens
    • C10B25/02—Doors; Door frames
    • C10B25/06—Doors; Door frames for ovens with horizontal chambers

Definitions

  • the invention relates to a stopper for coke oven chamber doors with a gas collection chamber extending in the longitudinal direction and accessible to the gaseous coking products, the stopper being hollow and having a plurality of openings distributed along its length, which are located on the side facing the furnace chamber.
  • the coke oven doors are usually provided with plugs made of refractory material, which extend approx. 400 mm into the coke oven chamber and in this way prevent heat losses and inadmissible temperature increases in the iron oven fittings - such as chamber frames, wall protection plates and door bodies.
  • the door bodies are also provided with cutting edges, which seal iron on iron to ensure that the resulting gaseous and vaporous coking products cannot escape into the atmosphere.
  • the known refractory plugs have a high weight and require correspondingly sturdy door bodies and door lifting devices.
  • door plugs which are box-shaped and made of highly heat-resistant steel to avoid the disadvantages described above.
  • the steel box forms a gas collecting space which extends in the longitudinal direction on the coke oven door and is accessible to the steam or gaseous coking products.
  • door plates In the development of door plugs - starting with the box-shaped door plugs - metal door plates have been adopted.
  • the door shields consisted of overlapping sheets of refractory steel. The individual sheets were held on the door body by spacers. This brought about such an extensive improvement that the door plates could be used in practice for the first time. Nevertheless, door plates made of sheet metal are still subject to considerable deformation. In addition, the refractory steel embrittles to a considerable extent with the duration of the operation.
  • the invention has for its object to eliminate the disadvantages of previous shield constructions.
  • the invention resumes with the box-shaped door plug, the development of which has been stopped for the reasons explained.
  • mats instead of the steel for the hollow plug, mats are used which are door-locked with refractory material.
  • Conventional structural steel mats for example plug-in metal mats or expanded metal mats, preferably made of fine-grain structural steels, or asbestos fabrics or replacement fabrics such as ceramic fibers can be used.
  • the mats can easily be subjected to any desired shape. Bends or kink and arch shapes are easy to produce.
  • the goal locking on these carrier mats is preferably carried out in negative forms. In this way, in contrast to conventional ceramic plates, a better stiffness of the plug body can be achieved without increasing the weight.
  • the mats thus formed are then goal-locked on both sides.
  • a porous ceramic material is sprayed on, which allows the carrier material to stretch to a greater extent than its own stretch. In this way it is achieved that the applied spray compound survives without damage at operating temperatures.
  • a tightly closing refractory mass is used, which for better networking and adhesion with long-fiber material, eg. B. is enriched with asbestos or its substitute materials.
  • the entire coating can be limited to 2-3 cm on each side of the mat, which increases the elasticity of the plug body and reduces its susceptibility to breakage.
  • Refractory molding compounds with good adhesion to structural steel mats and whose thermal behavior largely adapt to the metallic support structure are available.
  • the stopper body is preferably designed as a basket which is closed at the top and which can be clamped directly onto the door leaf.
  • side slots can be made in which their protected position largely prevents the penetration of coal.
  • the furnace chamber is 1, the furnace walls are 2 and the door body is designated 3.
  • the door body 3 has a sheet pile profile and is flexible in itself. It is part of the so-called Becker door, in which a sealing element in the form of the sheet pile and a force transmission element in the form of a profile frame are separated from one another.
  • the profile frame functioning as a power transmission unit interacts with the usual locking devices. Its force is transmitted in the area of the sealing surfaces of the door body by means of a large number of pressure screws which are attached all the way round and evenly spaced.
  • a plug 4 with a U-shaped cross section interacts with the door body 3.
  • the stopper 4 is designed as a hollow body and has been produced from fine-grain steel with the aid of a structural steel mat.
  • the structural steel mat has a wire thickness of 3 mm and a mesh size of 100 mm. It is shown in dashed lines in FIG. 1 and labeled 5.
  • the structural steel mat is gate-locked with refractory concrete. The goal locking was done in one form. The goal locking is done in two sections. In a first process step, the structural steel mat 5 is embedded in a porous refractory concrete. In the second stage of the process, the application of a dense refractory concrete is provided.
  • the dense refractory concrete is provided with relatively long asbestos fibers or ceramic fibers for better bonding.
  • the second coating takes place after the preliminary product has been removed with the structural steel mat 5 and porous refractory concrete from the negative mold. As a result the applied first layer of porous refractory concrete is accessible from both sides.
  • the refractory layer made of refractory concrete is designated by 6 in FIG.
  • the plug 4 is undercut on the sides 7 and 8, so that there are gas channels.
  • the stopper 4 has a U-shape in cross-section, the ends of the free legs being angled outward so that they can be held on the door body 3 with sheets or webs 9.
  • the metal sheets 9 are provided all round on the door body 3 and carry the door seal 10. With the door seal 10, the door 3 lies against the chamber frame of the coke oven, which is not shown in detail.
  • FIG. 2 shows a plug 15, which differs from the plug 4 in that it has no undercut on the side walls 16 and 17. Furthermore, the bends or collars of the stopper 15 denoted by 18 are held on the door body 3 by means of angle profiles 19. The angle profiles 19 also form the sealing surfaces of the coke oven door with the chamber frame of the coke oven, not shown in detail.
  • FIG 3 shows a section along the center line 20 in Figure 2.
  • the plug 15 is open at the top and bottom.
  • the opening at the top is used for the free extraction of the penetrating coke oven gases.
  • the opening at the lower end should allow coal to fall out when the door is lifted.
  • slots 21 are shown on the walls 16 and 17 in FIG.
  • the slots 21 serve the entry of coke oven gas into the interior of the stopper 15, which forms a vertical gas collecting space.
  • the slots 21 run obliquely.
  • FIGS. 4 to 9 show a further embodiment with a plug 25 which is closed at 26 at the top and also has a rear wall 27.
  • the plug 25 has a multilayer structure corresponding to the plugs 4 and 15, the enclosed mat being designated 28, the porous refractory layer 29 and the two outer sealing refractory concrete layers 30 and 31.
  • the closed rear front is provided with openings 32 and 33, which serve for the escape of coke oven gas.
  • the rear front 27 has hooks 34 with which the stopper 25 can be hung in the holding claws 35 of the door body denoted by 36.
  • the embodiment according to FIGS. 6 and 7 differs from that according to FIGS. 8 and 9 in that, according to FIG. 6, 35 lateral plates 37 are provided on the holding claws, which secure the hooks 34 against lateral displacement.
  • the sheets 37 can also be attached to the hook 34.
  • the sheets 38 are provided.
  • the sheets 38 are attached to the hook 34 and extend beyond the claws 35 so that the plug 25 can be secured with bolts 39.
  • the rear wall 27 in the embodiment according to FIGS. 4 to 9 has an insulating effect. It protects the furnace body from heat radiation from the coke-side plug part.
  • An insulation layer 40 is part of the structure of the rear wall.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stopfen für Koksofenkammertüren mit sich in Längsrichtung erstreckendem und für die gasförmigen Verkokungsprodukte zugänglichem Gassammelraum, wobei der Stopfen hohl ausgebildet ist und mehrere auf seiner Länge verteilte Öffnungen aufweist, die sich an der der Ofenkammer zugewandten Seite befinden.The invention relates to a stopper for coke oven chamber doors with a gas collection chamber extending in the longitudinal direction and accessible to the gaseous coking products, the stopper being hollow and having a plurality of openings distributed along its length, which are located on the side facing the furnace chamber.

Üblicherweise sind die Koksofentüren mit Stopfen aus feuerfestem Material versehen, die ca. 400 mm in die Koksofenkammer hineinreichen und auf diese Weise Wärmeverluste und unzulässige Temperaturerhöhungen der eisernen Ofenarmaturen - wie beispielsweise Kammerrahmen, Wandschutzplatten und Türkörper - verhindern. Die Türkörper sind außerdem mit Schneiden versehen, die Eisen auf Eisen abdichtend dafür sorgen, daß die entstehenden gas- und dampfförmigen Verkokungsprodukte nicht nach außen in die Atmosphäre entweichen können.The coke oven doors are usually provided with plugs made of refractory material, which extend approx. 400 mm into the coke oven chamber and in this way prevent heat losses and inadmissible temperature increases in the iron oven fittings - such as chamber frames, wall protection plates and door bodies. The door bodies are also provided with cutting edges, which seal iron on iron to ensure that the resulting gaseous and vaporous coking products cannot escape into the atmosphere.

Die bekannten feuerfesten Stopfen haben ein hohes Gewicht und benötigen entsprechend stabil ausgeführte Türkörper und Türabhebevorrichtungen.The known refractory plugs have a high weight and require correspondingly sturdy door bodies and door lifting devices.

Ein weiteres Problem herkömmlicher Stopfen liegt im Einfluß auf die dampf- und gasförmigen Verkokungsprodukte. Während des Verkokungsvorganges werden die dampf- und gasförmigen Verkokungsprodukte von einem horizontalen Gassammelraum, der durch den freien Raum oberhalb der Kokskohle gebildet wird, aufgenommen und über ein Steigrohr aus dem Koksofen abgeführt. Die dampf-und gasförmigen Verkokungsprodukte entstehen in allen Bereichen der Ofencharge. Die unten entstehenden Gase müssen durch die Kokskohle nach oben entweichen. Hierbei ist zu beachten, daß sich im unteren Bereich der Ofenkammer erhöhte Gasdrücke bilden, weil die entstehenden Gase den Widerstand der Kohleschüttung überwinden müssen, um den horizontalen Gassammelraum zu erreichen. Dieser insbesondere in den ersten Stunden des Verkokungsprozesses auftretende überhöhte Gasdruck führt an den Türen zu Gasaustritten in die Atmosphäre. Das bedeutet Verlust an den Verkokungsprodukten und unerwünschte Emissionen.Another problem with conventional stoppers is that they affect the vapor and gaseous coking products. During the coking process, the vaporous and gaseous coking products are taken up by a horizontal gas collecting space, which is formed by the free space above the coking coal, and discharged from the coke oven via a riser pipe. The vapor and gaseous coking products are created in all areas of the furnace batch. The gases generated below must escape through the coking coal. It should be noted here that increased gas pressures form in the lower area of the furnace chamber because the resulting gases have to overcome the resistance of the coal bed in order to reach the horizontal gas collecting space. This excessive gas pressure, which occurs particularly in the first hours of the coking process, leads to gas leaks into the atmosphere at the doors. That means loss of coking products and unwanted emissions.

In der Vergangenheit ist deshalb vorgeschlagen worden, zur Vermeidung der oben beschriebenen Nachteile Türstopfen zu verwenden, die kastenförmig ausgebildet sind und aus hoch hitzebeständigem Stahl bestehen. Der Stahlkasten bildet einen sich in Längsrichtung an der Koksofentür erstreckenden und für die dampf- bzw. gasförmigen Verkokungsprodukte zugänglichen Gassammelraum.In the past, therefore, it has been proposed to use door plugs which are box-shaped and made of highly heat-resistant steel to avoid the disadvantages described above. The steel box forms a gas collecting space which extends in the longitudinal direction on the coke oven door and is accessible to the steam or gaseous coking products.

In der Erprobung hat sich jedoch gezeigt, daß der Stahlkasten sehr starken Verformungen unterworfen ist. Aufgrund dieser Verformungen war nicht mehr gewahrleistet, daß ein ausreichendes Spiel zwischen dem Stopfen und der Koksofenkammerwand für das Ausheben der Tür und Wiedereinsetzen der Koksofentür vorhanden war.However, testing has shown that the steel box is subject to very strong deformations. Because of these deformations, it was no longer ensured that there was sufficient play between the stopper and the coke oven chamber wall for lifting the door and reinserting the coke oven door.

In der Entwicklung der Türstopfen ist man - ausgehend von den kastenförmigen Türstopfen - auf metallische Türschilde übergegangen. Die Türschilde bestanden aus einander überlappenden Blechen aus feuerfestem Stahl. Die einzelnen Bleche wurden durch Abstandshalter am Türkörper gehalten. Das brachte eine so weitgehende Verbesserung, daß die Türschilde erstmals in der Praxis eingesetzt werden konnten. Gleichwohl sind Türschilde aus Metallblechen noch einer erheblichen Verformung unterworfen. Darüber hinaus versprödet der feuerfeste Stahl in ganz erheblichem Umfang mit der Dauer des Betriebes.In the development of door plugs - starting with the box-shaped door plugs - metal door plates have been adopted. The door shields consisted of overlapping sheets of refractory steel. The individual sheets were held on the door body by spacers. This brought about such an extensive improvement that the door plates could be used in practice for the first time. Nevertheless, door plates made of sheet metal are still subject to considerable deformation. In addition, the refractory steel embrittles to a considerable extent with the duration of the operation.

Um Verwerfungen bei der Aufheizung der Schilde im Koksofen zu verhindern, ist für freie Ausdehnung an einem Ende der einzelnen Segmente zu sorgen. Durch die Dehnung aller Platten bzw. Bleche in die gleiche Richtung, vornehmlich nach unten, ist im kalten Zustand kein festes Einbaumaß vorhanden, was zu Schwierigkeiten in der konstruktiven Auslegung führt. Deshalb ist vorgeschlagen worden, die Dehnung der untersten Platte in entgegengesetzter Richtung, also nach oben zu lenken, um darüber hinaus auch Beschädigungen der Ofensohle bzw. des Kammerrahmens zu vermeiden. Trotz dieser Maßnahmen konnten bisher Verwerfungen nicht völlig ausgeschlossen werden. Ein Grund hierfür ist auch darin zu sehen, daß aufgrund eines notwendigen Spaltes zwischen dem Schild und der Ofenwand Kohle beim Füllen in den Raum zwischen Schild und Türkörper eindringt und das Schild nach vorne drücken kann. Diese Kohle wird außerdem nicht vollständig ausgegart und führt beim Abziehen der Tür zu erheblichen Emissionen. Durch Fixiereinrichtungen mit seitlicher Führung der Tür beim Einsetzen können zwar unterschiedliche Spaltweiten zu den beiden Wänden des Koksofens weitgehend vermieden werden, doch müssen die Abstände aufgrund der hohen thermischen Ausdehnung des Stahles relativ groß sein ( ca. 20 mm). Darüber hinaus ist bei diesen metallischen Schilden ein hochwarmfester Stahl einzusetzen, der entsprechend kostspielig ist.In order to prevent warping when the shields are heated in the coke oven, free expansion must be provided at one end of the individual segments. Due to the expansion of all plates or sheets in the same direction, mainly downwards, there is no fixed installation dimension in the cold state, which leads to difficulties in the design. It has therefore been proposed to direct the expansion of the lowermost plate in the opposite direction, that is to say upwards, in order to also avoid damage to the furnace sole or the chamber frame. Despite these measures, faults have so far not been completely excluded. One reason for this can also be seen in the fact that due to a necessary gap between the shield and the furnace wall, coal enters the space between the shield and the door body during filling and can push the shield forward. This coal is also not fully cooked and leads to considerable emissions when the door is pulled off. By means of fixing devices with lateral guidance of the door when inserting different gap widths to the two walls of the coke oven can be largely avoided, the distances must be relatively large (approx. 20 mm) due to the high thermal expansion of the steel. In addition, a high-temperature steel is to be used with these metallic shields, which is correspondingly expensive.

Dennoch erfährt auch dieser Stahl durch Luftzutritt beim Ausheben der Tür erhebliche Verzunderungen. Zur Vermeidung der Nachteile metallischer Schilde sind Schilde aus Keramikplatten vorgeschlagen worden (siehe z.B. DE-A 3 505 551). Diese Platten werden konstruktionsbedingt, um ausreichende mechanische Festigkeiten zu erreichen, sehr dick und nur in kleineren Abmessungen ausreichend beständig geliefert. Die Keramikschilde sind daher wesentlich schwerer als Metallschilde (Faktor 1,5-2,0). Ein großes Problem stellt außerdem die Halterung und Verbindung der Keramikschilde am Türkörper dar. Hier wirken sich die unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten der beiden verschiedenen Materialien nachteilig aus. Die Keramikschilde erfahren an dieser Stelle bevorzugt Risse, so daß sich ihre Halterungslaschen verstärkt lösen.Nevertheless, this steel also suffers considerable scaling due to air access when the door is lifted. To avoid the disadvantages of metallic shields, shields made of ceramic plates have been proposed (see e.g. DE-A 3 505 551). In order to achieve sufficient mechanical strength, these plates are supplied very thick and only sufficiently stable in smaller dimensions. The ceramic shields are therefore much heavier than metal shields (factor 1.5-2.0). Another major problem is the mounting and connection of the ceramic shields on the door body. Here, the different coefficients of expansion of the two different materials have a disadvantageous effect. The ceramic shields experience cracks at this point, so that their mounting tabs loosen more.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile bisheriger Schildkonstruktionen zu beseitigen. Dabei setzt die Erfindung wieder bei dem kastenförmigen Türstopfen ein, dessen Entwicklung aus den erläuterten Gründen abgebrochen worden ist.The invention has for its object to eliminate the disadvantages of previous shield constructions. The invention resumes with the box-shaped door plug, the development of which has been stopped for the reasons explained.

Nach der Erfindung werden anstelle des Stahls für den Hohlstopfen Matten verwendet, die mit Feuerfestmaterial torkretiert sind. Als Matten können übliche Baustahlmatten, z.B. Steckmetallmatten bzw. Streckmetallmatten, bevorzugt aus Feinkornbaustählen, oder Asbestgewebe oder Ersatzgewebe wie Keramikfasern verwendet werden. Die Matten können leicht einer jeden gewünschten Formgebung unterzogen werden. Biegungen bzw. Knick-und Bogenformen sind leicht herzustellen. Das Torkretieren auf diesen Trägermatten erfolgt bevorzugt in Negativformen. Auf diese Weise kann im Gegegensatz zu herkömmlichen keramischen Platten ohne Gewichtserhöhung eine bessere Steifigkeit des Stopfenkörpers erzielt werden. Anschließend werden die so geformten Matten beiderseits torkretiert. In der ersten Stufe des Torkretierens wird ein poröses keramisches Material aufgespritzt, das größere Dehnungen des Trägermaterials als die eigene Dehnung zuläßt. Auf diese Weise wird erreicht, daß die aufgebrachte Spritzmasse bei Einsatztemperaturen ohne Beschädigung übersteht. Im zweiten Schritt wird eine dicht abschließende Feuerfestmasse eingesetzt, die zur besseren Vernetzung und Haftung mit langfaserigem Material, z. B. Asbest oder dessen Ersatzmaterialien angereichert ist. Die gesamte Beschichtung kann auf 2-3 cm auf jeder Seite der Matte beschränkt bleiben, was die Elastizität des Stopfenskörpers erhöht und seine Bruchanfälligkeit mindert. Feuerfestspritzmassen, die gute Haftung auf Baustahlmatten besitzen und in ihrem thermischen Verhalten sich weitgehend dem metallischen Stützgerüst anpassen, sind verfügbar.According to the invention, instead of the steel for the hollow plug, mats are used which are door-locked with refractory material. Can be used as mats Conventional structural steel mats, for example plug-in metal mats or expanded metal mats, preferably made of fine-grain structural steels, or asbestos fabrics or replacement fabrics such as ceramic fibers can be used. The mats can easily be subjected to any desired shape. Bends or kink and arch shapes are easy to produce. The goal locking on these carrier mats is preferably carried out in negative forms. In this way, in contrast to conventional ceramic plates, a better stiffness of the plug body can be achieved without increasing the weight. The mats thus formed are then goal-locked on both sides. In the first stage of door locking, a porous ceramic material is sprayed on, which allows the carrier material to stretch to a greater extent than its own stretch. In this way it is achieved that the applied spray compound survives without damage at operating temperatures. In the second step, a tightly closing refractory mass is used, which for better networking and adhesion with long-fiber material, eg. B. is enriched with asbestos or its substitute materials. The entire coating can be limited to 2-3 cm on each side of the mat, which increases the elasticity of the plug body and reduces its susceptibility to breakage. Refractory molding compounds with good adhesion to structural steel mats and whose thermal behavior largely adapt to the metallic support structure are available.

Bevorzugt wird der Stopfenkörper als nach oben geschlossener Korb ausgebildet, der direkt auf dem Türblatt angeklemmt werden kann. Zur weitestgehenden Reduzierung des Gasdruckes an den Dichtungselementen der Koksofentür können seitliche Schlitze eingebracht werden, bei denen ihre geschützte Lage das Eindringen von Kohle weitgehend vermeidet.The stopper body is preferably designed as a basket which is closed at the top and which can be clamped directly onto the door leaf. In order to reduce the gas pressure on the sealing elements of the coke oven door as far as possible, side slots can be made in which their protected position largely prevents the penetration of coal.

Falls geringe Mengen Kohle dennoch eindringen sollten, können diese durch die nach unten offene Form des Stopfens abgeführt werden. Auch eine ausreichende Hinterschneidung zum Abbau des Gasdruckes ist möglich. Darüber hinaus kann der Innenraum des Stopfens zur besseren Isolation des Türkörpers und der Verschluß einrichtungen mit Cera-Fasern ausgeschäumt werden. Dieses Isoliermaterial erhöht das Eigengewicht des Stopfens nur unbedeutend, hat aber eine hervorragende Isolationswirkung. Diese erfindungsgemäße Ausbildung des Stopfens bzw. des Schildes erfüllt alle verfahrenstechnischen Anforderungen und beinhaltet folgende wesentliche Vorteile:

  • 1. Für die hohen Temperaturen steht ein geeigneter feuerfester Baukörper mit metallischem Stützgerüst zur Verfügung.
  • 2. Der Baukörper kann in jeder gewünschten Größe ausgeführt werden, d. h. der Stopfen bzw. das Schild besteht nur aus einem Segment.
  • 3. Der Baukörper kann vor der Beschichtung leicht jeder gewünschten geometrischen Form angepaßt werden. Die Biegesteifigkeit wird auf diese Weise ohne Gewichtserhöhung verbessert.
  • 4. Wird er als unten offener Korb ausgebildet, so kann das Eindringen von Kohle in den Innenraum weitgehend verhindert werden.
  • 5. Beschädigungen beim Ein- und Aussetzen der Türen und der Türrahmen können mit dieser Konstruktion wesentlich reduziert werden.
  • 6. Zum Abbau des Gasdruckes können seitlich großflächige Schlitze problemlos eingebracht werden.
  • 7. Der Stopfen kann durch einfache Klemmvorrichtungen direkt am Türblatt befestigt werden; aufwendige und anfällige Abstandshalter, die zur Aufnahme der schweren keramischen Platten entsprechend stabil ausgeführt werden müssen, können entfallen.
  • 8. Die Konstruktion ist viel leichter als alle anderen derzeit praktizierten Lösungen, das Ballastgewicht wird einschl. der sonst erforderlichen Abstandshalter um etwa den Faktor 2 minimiert.
  • 9. Die Konstruktion kann auch in der Anhelzphase einer Batterie ohne nachteilige Auswirkungen verwendet werden.
  • 10. Reparaturen sind leicht möglich, ohne den ganzen Baukörper verwerfen zu müssen. Sie können außerdem problemlos durch Aufspritzen neuer Feuerzementmassen in kurzer Zeit vor Ort erledigt werden.
If small amounts of coal should nevertheless penetrate, they can be discharged through the open shape of the plug. A sufficient undercut to reduce the gas pressure is also possible. In addition, the interior of the plug for better insulation of the door body and the closure devices can be foamed with cera fibers. This insulation material increases the weight of the plug only insignificantly, but has an excellent insulation effect. This plug or shield design according to the invention fulfills all procedural requirements and includes the following essential advantages:
  • 1. A suitable refractory structure with a metallic support structure is available for the high temperatures.
  • 2. The structure can be made in any desired size, ie the plug or the shield consists of only one segment.
  • 3. The structure can be easily adapted to any desired geometric shape before coating. The bending stiffness is improved in this way without increasing the weight.
  • 4. If it is designed as a basket open at the bottom, the penetration of coal into the interior can be largely prevented.
  • 5. Damage when inserting and removing doors and door frames can be significantly reduced with this construction.
  • 6. To reduce the gas pressure, large slits can be made on the side without any problems.
  • 7. The stopper can be attached directly to the door leaf using simple clamping devices; elaborate and fragile spacers, which have to be made stable to accommodate the heavy ceramic plates, can be omitted.
  • 8. The construction is much lighter than all other currently practiced solutions, the ballast weight including the otherwise required spacers is minimized by a factor of 2.
  • 9. The construction can also be used in the heating phase of a battery without any adverse effects.
  • 10. Repairs are easily possible without having to discard the entire structure. They can also be easily done on site by spraying new refractory cement.

In der Zeichnung sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Various exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

In Figur 1 und 2 ist die Ofenkammer mit 1, sind die Ofenwände mit 2 und ist der Türkörper mit 3 bezeichnet. Der Türkörper 3 hat ein Profil einer Spundbohle und ist in sich flexibel. Es handelt sich um einen Teil der sogenannten Becker-Türe, bei der ein Dichtelement in Form der Spundbohle und ein Kraftübertragungselement in Form eines Profilrahmens voneinander getrennt sind. Der als Kraftübertragungseinheit funktionierende Profilrahmen wirkt mit den üblichen Verriegelungseinrichtungen zusammen. Seine Kraft überträgt sich im Bereich der Dichtflächen des Türkörpers über eine Vielzahl in gleichmäßigem Abstand umlaufend angebrachter Anpreß schrauben.In Figures 1 and 2, the furnace chamber is 1, the furnace walls are 2 and the door body is designated 3. The door body 3 has a sheet pile profile and is flexible in itself. It is part of the so-called Becker door, in which a sealing element in the form of the sheet pile and a force transmission element in the form of a profile frame are separated from one another. The profile frame functioning as a power transmission unit interacts with the usual locking devices. Its force is transmitted in the area of the sealing surfaces of the door body by means of a large number of pressure screws which are attached all the way round and evenly spaced.

Mit dem Türkörper 3 wirkt nach Figur 1 ein im Querschnitt U-förmiger Stopfen 4 zusammen. Der Stopfen 4 ist als Hohlkörper ausgebildet und ist mit Hilfe einer Baustahlmatte aus Feinkombaustahl hergestellt worden. Die Baustahlmatte hat im Ausführungsbeispiel eine Drahtstärke von 3 mm und eine Maschenweite von 100 mm. Sie ist in Figur 1 gestrichelt dargestellt und mit 5 bezeichnet. Die Baustahlmatte ist mit Feuerbeton torkretiert. Das Torkretieren ist in einer Form erfolgt. Das Torkretieren erfolgt in zwei Abschnitten. In einem ersten Verfahrensabschnitt ist eine Einbettung der Baustahlmatte 5 in einen porösen Feuerbeton vorgesehen. Im zweiten Verfahrensabschnitt ist die Aufbringung eines dichten Feuerbetons vorgesehen. Der dichte Feuerbeton ist zur besseren Bindung mit relativ langen Asbestfasern oder Keramikfasern versehen.According to FIG. 1, a plug 4 with a U-shaped cross section interacts with the door body 3. The stopper 4 is designed as a hollow body and has been produced from fine-grain steel with the aid of a structural steel mat. In the exemplary embodiment, the structural steel mat has a wire thickness of 3 mm and a mesh size of 100 mm. It is shown in dashed lines in FIG. 1 and labeled 5. The structural steel mat is gate-locked with refractory concrete. The goal locking was done in one form. The goal locking is done in two sections. In a first process step, the structural steel mat 5 is embedded in a porous refractory concrete. In the second stage of the process, the application of a dense refractory concrete is provided. The dense refractory concrete is provided with relatively long asbestos fibers or ceramic fibers for better bonding.

Die zweite Beschichtung erfolgt nach Herauslösen des Vorproduktes mit der Baustahlmatte 5 und porösem Feuerbeton aus der Negativform. Infolgedessen ist die aufgebrachte erste Schicht aus porösem Feuerbeton von beiden Seiten zugänglich. Die auftorkretierte Schicht aus Feuerbeton ist in Figur 1 mit 6 bezeichnet.The second coating takes place after the preliminary product has been removed with the structural steel mat 5 and porous refractory concrete from the negative mold. As a result the applied first layer of porous refractory concrete is accessible from both sides. The refractory layer made of refractory concrete is designated by 6 in FIG.

Nach Figur 1 ist der Stopfen 4 an den Seiten 7 und 8 hinterschnitten, so daß dort Gaskanäle entstehen.According to Figure 1, the plug 4 is undercut on the sides 7 and 8, so that there are gas channels.

Der Stopfen 4 hat im Querschnitt eine U-Form, wobei die Enden der freien Schenkel nach außen hin abgewinkelt sind, so daß sie mit Blechen oder Stegen 9 am Türkörper 3 gehalten werden können.The stopper 4 has a U-shape in cross-section, the ends of the free legs being angled outward so that they can be held on the door body 3 with sheets or webs 9.

Die Bleche 9 sind nach Figur 1 umlaufend am Türkörper 3 vorgesehen und tragen die Türdichtung 10. Mit der Türdichtung 10 liegt die Tür 3 am nicht im einzelnen dargestellten Kammerrahmen des Koksofens an.According to FIG. 1, the metal sheets 9 are provided all round on the door body 3 and carry the door seal 10. With the door seal 10, the door 3 lies against the chamber frame of the coke oven, which is not shown in detail.

Figur 2 zeigt einen Stopfen 15, der sich vom Stopfen 4 dadurch unterscheidet, daß er keine Hinterschneidung an den Seitenwänden 16 und 17 aufweist. Ferner sind die mit 18 bezeichneten Umbiegungen bzw. Kragen des Stopfens 15 mit Winkelprofilen 19 am Türkörper 3 gehalten. Die Winkelprofile 19 bilden zugleich die Dichtflächen der Koksofentür mit dem nicht im einzelnen dargestellten Kammerrahmen des Koksofens.Figure 2 shows a plug 15, which differs from the plug 4 in that it has no undercut on the side walls 16 and 17. Furthermore, the bends or collars of the stopper 15 denoted by 18 are held on the door body 3 by means of angle profiles 19. The angle profiles 19 also form the sealing surfaces of the coke oven door with the chamber frame of the coke oven, not shown in detail.

Figur 3 zeigt einen Schnitt entlang der Mittellinie 20 in Figur 2. In diesem Schnitt wird deutlich, daß der Stopfen 15 unten und oben offen ist. Die Öffnung am oberen Ende dient dem freien Abzug der eindringenden Koksofengase. Die Öffnung am unteren Ende soll ein Herausfallen von eindringender Kohle beim Ausheben der Tür ermöglichen.Figure 3 shows a section along the center line 20 in Figure 2. In this section it is clear that the plug 15 is open at the top and bottom. The opening at the top is used for the free extraction of the penetrating coke oven gases. The opening at the lower end should allow coal to fall out when the door is lifted.

Ferner sind in Figur 3 an den Wänden 16 und 17 Schlitze 21 dargestellt. Die Schlitze 21 dienen dem Eintritt von Koksofengas in den einen vertikalen Gassammelraum bildenden Innenraum des Stopfens 15.Furthermore, slots 21 are shown on the walls 16 and 17 in FIG. The slots 21 serve the entry of coke oven gas into the interior of the stopper 15, which forms a vertical gas collecting space.

Die Schlitze 21 verlaufen schräg.The slots 21 run obliquely.

Die Figuren 4 bis 9 zeigen eine weitere Ausführungsform mit einem Stopfen 25, der oben bei 26 verschlossen ist und darüber hinaus eine Rückwand 27 aufweist. Der Stopfen 25 besitzt einen Mehrschichten-Aufbau entsprechend den Stopfen 4 und 15, wobei die eingeschlossene Matte mit 28, die poröse feuerfeste Schicht mit 29 und die beiden äußeren abdichtenden Feuerbetonschichten mit 30 und 31 bezeichnet sind.FIGS. 4 to 9 show a further embodiment with a plug 25 which is closed at 26 at the top and also has a rear wall 27. The plug 25 has a multilayer structure corresponding to the plugs 4 and 15, the enclosed mat being designated 28, the porous refractory layer 29 and the two outer sealing refractory concrete layers 30 and 31.

Die geschlossene Rückfront ist mit Öffnungen 32 und 33 versehen, die dem Austritt von Koksofengas dienen. Darüber hinaus besitzt die Rückfront 27 Haken 34, mit denen der Stopfen 25 in Halteklauen 35 des mit 36 bezeichneten Türkörpers eingehängt werden kann. Dabei unterscheidet sich die Ausführungsform nach den Figuren 6 und 7 von der nach den Figuren 8 und 9 dadurch, daß nach Figur 6 an den Halteklauen 35 seitliche Bleche 37 vorgesehen sind, welche die Haken 34 gegen seitliches Verschieben sichern. Die Bleche 37 können auch an den Haken 34 befestigt sein.The closed rear front is provided with openings 32 and 33, which serve for the escape of coke oven gas. In addition, the rear front 27 has hooks 34 with which the stopper 25 can be hung in the holding claws 35 of the door body denoted by 36. The embodiment according to FIGS. 6 and 7 differs from that according to FIGS. 8 and 9 in that, according to FIG. 6, 35 lateral plates 37 are provided on the holding claws, which secure the hooks 34 against lateral displacement. The sheets 37 can also be attached to the hook 34.

Nach Figur 8 und 9 sind die Bleche 38 vorgesehen. Die Bleche 38 sind an den Haken 34 befestigt und erstrecken sich über die Klauen 35 hinaus, so daß der eingehängte Stopfen 25 mit Bolzen 39 gesichert werden kann.According to FIGS. 8 and 9, the sheets 38 are provided. The sheets 38 are attached to the hook 34 and extend beyond the claws 35 so that the plug 25 can be secured with bolts 39.

Die Rückwand 27 in der Ausführungsform nach Figuren 4 bis 9 hat eine Isolierwirkung. Sie schützt den Ofenkörper vor der Wärmestrahlung des koksseitigen Stopfenteils. Zu dem Aufbau der Rückwand gehört eine Isolierschicht 40.The rear wall 27 in the embodiment according to FIGS. 4 to 9 has an insulating effect. It protects the furnace body from heat radiation from the coke-side plug part. An insulation layer 40 is part of the structure of the rear wall.

Claims (5)

1. A plug for coke-oven-chamber doors, having a gas-collecting space which is accessible to the gaseous coking products and extends in the longitudinal direction, the plug being hollow in design and having a plurality of openings which are distributed along its length and are located on the side facing the oven chamber, characterized in that the plug is composed of mats (5, 28) gunited with a fire-resistant material.
2. A plug in accordance with Claim 1, characterized in that the mats are composed of perforated metal or expanding metal and/or fine-grain structural steels or asbestos cloths or ceramic cloths.
3. A plug in accordance with Claim 1 or 2, characterized by multilayer guniting, the mat (5, 28) being surrounded by a porous layer and the outer layer being formed by an impervious layer.
4. A plug in accordance with one or more of Claims 1 to 3, characterized by the enrichment of the guniting layer with fibrous material.
5. A plug in accordance with one or more of Claims 1 to 4, characterized by refractory concrete as a guniting material.
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