DE1066989B - Chamber furnace for the production of coke and gas - Google Patents
Chamber furnace for the production of coke and gasInfo
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- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B21/00—Heating of coke ovens with combustible gases
- C10B21/10—Regulating and controlling the combustion
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Description
Es ist ein Kammerofen zur Erzeugung von Koks und Gas mit Beheizung durch Starkgas bekannt, das den Brennstellen des Ofenis durch den Unterbau durchsetzende Kanäle zugeführt wird und wobei die senkrechten Starkgaskanäle paar- oder gruppenweise durch Umwälzkanäle miteinander verbunden sind. Das Starkgas wird dabei den senkrechten Starkgaskanälen mittels mit einer Injektordüse versehenen Zuleitungen zugeführt, wobei die Injektordüse in dem feuerfesten Mauerwerk unversehiebbar derart gelagert ist, so daß sie bei Dehnung des Mauerwerks ihre zentrale Lage zur Heizdüse nicht ändert, unid wobei die Gaszuleitung die den Ofen tragende Betonplatte mit Spiel durchsetzt. Auf diese Weise ist die Injektordüse unabhängig von der Dehnung stets konzentrisch in der senkrechten Starkgasleitung gehalten, während sich die damit verbundene Zuleitung mit dem Ofenmauerwerk in der sich weniger stark dehnenden Betontragplatte bewegen kann.There is a chamber furnace for the production of coke and gas with heating by strong gas known penetrating the burning points of the oven through the substructure Channels is supplied and wherein the vertical strong gas channels in pairs or groups are interconnected by circulation channels. The strong gas becomes the vertical strong gas channels by means of supply lines provided with an injector nozzle, the injector nozzle in the refractory Masonry is mounted in such a way that it cannot be moved so that it is in its central position when the masonry is stretched to the heating nozzle does not change, unid being the gas supply line the concrete slab supporting the furnace is interspersed with play. In this way the injector nozzle is independent always kept concentric by the expansion in the vertical heavy gas line while moving the associated supply line with the kiln masonry in the less stretching concrete slab can move.
Nachteilig bei diesem bekannten Ofen ist jedoch die Anordnung der die senkrechten Starkgaskanäle zweier benachbarter Heizwände paar- oder gruppenweise verbindenden Umwälzkanäle unterhalb der Regeneratorsohlkanäle im feuerfesten Ofenmauerwerk. Dadurch ist einmal die Gefahr vorhanden, daß Kurzschlüsse zwischen den Sohlkanälen und dem Umführungskanal entstehen, ferner ist dadurch ein größerer Abstand und damit eine größere Höhe des Ofens und ein größerer Bedarf an feuerfestem Mauerwerk erforderlich.The disadvantage of this known furnace, however, is the arrangement of the two vertical high-gas ducts Circulation channels connecting adjacent heating walls in pairs or in groups below the regenerator base channels in the fireproof kiln masonry. As a result, there is once the risk of short circuits arise between the sole channels and the bypass channel, and there is also a greater distance and thus a greater height of the furnace and a greater need for refractory masonry is required.
Es ist zwar nach dem deutschen Patent 897 093 bekannt, je einen senkrechten Starkgaskanal zweier benachbarter Heizwände durch einen in der Betontragplatte der Ofenbatterie angeordneten Umwälzkanal zu verbinden. Hierbei münden jedoch die Starkgasdüsen an der Verbindungsistelle des Umwälzkanals mit dem senkrechten Starkgaskanai innerhalb der Betontragplatte, so daß bei der verschiedenartigen Dehnung des feuerfesten Mauerwerks und des Betons eine konzentrische Lage der Düsen zu den Starkgaskanälen nicht gesichert ist.According to German Patent 897 093, it is known to have one vertical high-gas duct in each case of two adjacent ones Heating walls through a circulation channel arranged in the concrete support plate of the furnace battery associate. Here, however, the high-gas nozzles open at the connection point of the circulation channel with the vertical heavy gas ducts within the concrete slab, so that with the different expansion of the refractory masonry and the concrete a concentric one The position of the nozzles in relation to the heavy gas ducts is not secured.
Die Erfindung besteht nun darin, die paar- oder gruppenweise Verbindung· des jeweils im Bereich einer Heizwand unterhalb der Regeneratoren im feuerfesten Mauerwerk angeordneten Verbindungskanals mit solchen senkrechten Starkgaskanälen vor- zunehmen, die einen größeren Abstand voneinander als von dem danebenliegenden Starkgaskanal haben, und den die Verbindungskanäle zweier benachbarter Heizwände verbindenden Umwälzkanal in der Betontragplatte anzuordnen.The invention now consists in connecting the pairs or groups of each in the area a heating wall below the regenerators in the refractory masonry arranged connecting duct with such vertical high-gas ducts. that are at a greater distance from each other than from the adjacent heavy gas duct, and the circulation channel in the concrete slab that connects the connecting channels of two adjacent heating walls to arrange.
Auf diese Weise können die die senkrechten Starkgaskanäle
einer Heizwand paar- oder gruppenweise verbindenden Verbindungskanäle in dem Zwischenraum
zwischen je zwei Sohlkanälen im Bereich der Kammerofen zur Erzeugung
von Koks und GasIn this way, the connecting ducts connecting the vertical high-gas ducts of a heating wall in pairs or groups in the space between each two base ducts in the area of the chamber furnace can be used for production
of coke and gas
Anmelder:Applicant:
Koppers Company, Inc.,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)Koppers Company, Inc.,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)
Vertreter: Dr.-Ing. H. Leithäuser, Patentanwalt,
Essen, Bertoldstr. 9Representative: Dr.-Ing. H. Leithäuser, patent attorney,
Essen, Bertoldstr. 9
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 14. November 1956Claimed priority:
V. St. v. America November 14, 1956
Linwood G. Tucker jun., Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt wordenLinwood G. Tucker Jr., Pittsburgh, Pa. (V. St. Α.),
has been named as the inventor
von den senkrechten Starkgaskanälen durchsetzten Regeneratorwand angeordnet werden, so daß zwischen den Sohlkanälen und der Betontragplatte der Ofenbatterie nur eine lediglich die Wärmeabstrahlungen des Regeneratorsohlkanals aufnehmende feuerfeste Steinlage erforderlich ist.the regenerator wall penetrated by the vertical strong gas channels are arranged so that between the sole channels and the concrete support plate of the furnace battery only a heat radiation of the regenerator base channel receiving refractory brick layer is required.
Durch das weitere Merkmal der Erfindung, die Verbindungskanäle der die benachbarten Heizwände verbindenden Umwälzkanäle in der Betonitragplatte zwischen den Starkgaszuleitungen anzuordnen, die einen größeren Abstand als von der danebenliegenden Gaszuleitung haben, wird ferner erreicht, daß für den Umwälzkanal ein genügend großer Raum für die gasdichte Anordnung in der Betontragplatte vorhanden ist.By the further feature of the invention, the connecting channels of the adjacent heating walls connecting circulation channels to be arranged in the concrete support plate between the high-gas supply lines, the have a greater distance than from the adjacent gas line, is also achieved that for the Circulation channel there is a sufficiently large space for the gas-tight arrangement in the concrete support plate.
In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.The invention is illustrated by way of example in the drawings.
Fig. 1 ist ein senkrechter Querschnitt durch eine Koksofenbatterie mit einem teilweisen Schnitt durch eine Ofenkammer, einen Regenerator, und die Heizzüge; Fig. 1 is a vertical cross section through a coke oven battery with a partial section through a furnace chamber, a regenerator, and the heating flues;
Fig. 2 stellt einen senkrechten Längsschnitt durch einen Teil der Ofenbatterie dar;Fig. 2 shows a vertical longitudinal section through part of the furnace battery;
Fig. 3 zeigt den unteren Teil der Ofenbatterie nach Linie III-III der Fig. 1 und 4;3 shows the lower part of the furnace battery along line III-III of FIGS. 1 and 4;
Fig. 4 ist ein Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 3;Fig. 4 is a section on line IV-IV of Fig. 3;
Fig. 5 schließlich stellt einen senkrechten Schnitt nach Linie V-V der Fig. 4 dar.Finally, FIG. 5 shows a vertical section along line V-V of FIG.
Bei dem dargestellten Ausführtingsbeispiel handelt es sich um eine Koksofenbatterie, bei der die Heizzüge zweier Heizwände durch Querkanäle in der Ofendecke gruppenweise miteinander verbunden sind. Die Erfindung ist jedoch auch bei jeder anderen ArtIn the illustrated exemplary embodiment It is a coke oven battery, in which the heating flues of two heating walls run through transverse ducts in the Furnace ceiling are connected to one another in groups. However, the invention is also applicable to any other type
909 638/139909 638/139
von Koksöfen, beispielsweise bei sogenannten Zwillingszugöfen, bei denen die Heizzüge einer Heizwand paar- oder gruppenweise miteinander verbunden sind, anwendbar.of coke ovens, for example so-called twin draft ovens, where the heating flues of a heating wall are connected to one another in pairs or groups, applicable.
Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, sind bei der dargestellten Ofenbatterie eine Reihe von Ofenkammern, 10 zwischen Heiz wänden 11 so nebeneinander angeordnet, daß eine Ofenbatterie gebildet wird. Die Heizwände 11 haben Heizzüge 12 bildende Binder 8,9. Je vier Heizzüge sind durch je einen in der Ofendecke angeordneten Querkarial 13 miteinander verbunden, so daß die in den vier Heizzügen der einen Heizwand aufsteigenden Abgase in den vier Heizzügen der anderen Heizwand nach unten abgezogen werden. Jede Gruppe von vier Heizzügen ist in ein Heizzugpaar unterteilt, wobei jedes Heizzugpaar oben in einen, gemeinsamen Auslaß 14 mündet und diese Auslässe 14 wiederum mit dem Deckenquerkanal 13 verbunden sind.As can be seen from the drawings, there are a number of furnace chambers in the furnace battery shown, 10 between heating walls 11 so arranged side by side that an oven battery is formed. the Heating walls 11 have binders 8, 9 forming heating flues 12. Four heating flues are connected to one another by a transverse carial 13 arranged in the furnace ceiling, see above that the exhaust gases rising in the four heating flues of one heating wall are drawn off downwards in the four heating flues of the other heating wall. Every The group of four heating flues is subdivided into a pair of heating flues, each pair of heating flues at the top in a common one Outlet 14 opens and these outlets 14 are in turn connected to the ceiling transverse channel 13 are.
Jeder Heizzug ist unten durch einen Kanal 15 mit zwei unterhalb der Ofenkammer 10 angeordneten Regeneratoren 16 verbunden, die bei Starkgasbeheizung zur Vorwärmung der Verbrennungsluft oder zur Aufnahme der Wärme des durchströmenden Abgases dienen. Bei Schwachgasbeheizung dient einer der Regeneratoren zur Vorwärmung von Schwachgas und der andere zur Vorwärmung von Verbrennungsluft, wobei das Schwachgas dem Schwachgasregenerator durch eine Sammelleitung 17 und die Abzweigleitungen 18 dem Regeneratorsohlkanal 48 zugeführt wird.Each heating flue is arranged at the bottom through a channel 15 with two below the furnace chamber 10 Regenerators 16 connected, which are used in high-gas heating to preheat the combustion air or to Serve to absorb the heat of the exhaust gas flowing through. One of the is used for lean gas heating Regenerators for preheating lean gas and the other for preheating combustion air, the lean gas to the lean gas regenerator through a manifold 17 and the branch lines 18 is fed to the regenerator base channel 48.
Starkgas wird den Heizzügen bei Starkgasbeheizung durch die Regeneratorwand 21 durchsetzende senkrechte Kanäle 19 zugeführt. An die senkrechten Kanäle 19 sind unten Starkgasrohre 29 angeschlossen, denen das Gas von Verteilleitungen 22 zugeführt wird, die über die Verbindungsleitungen 23 mit einer gemeinsamen Hauptleitung 24 verbunden sind.Strong gas is the heating flues with strong gas heating through the regenerator wall 21 penetrating vertical Channels 19 supplied. Heavy gas pipes 29 are connected to the vertical channels 19 at the bottom, which the gas is supplied from distribution lines 22, which via the connecting lines 23 with a common Main line 24 are connected.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind je zwei Starkgaskanäle 19 an mittels der Deckenkanäle 13 zusammenarbeitende Heizzüge 12 von angrenzenden Heizwänden 11 angeschlossen und unten durch in einer Betontragdecke 20 angeordnete, mit einer feuerfesten Auskleidung versehene Umwälzkanäle 28 miteinander verbunden. As can be seen from Fig. 2, two strong gas ducts 19 are cooperating by means of the ceiling ducts 13 Heating flues 12 connected by adjacent heating walls 11 and down through in a concrete ceiling 20 arranged, provided with a refractory lining circulation channels 28 connected to one another.
Das Austrittsende 32 der Starkgasrohre 29 ist herausnehmbar in den unteren Teil der Starkgaskanäle 19 eingesetzt. Die den Starkgaskanälen 19 zugeführte Starkgasmenge ist durch den Starkgasrohren 29 aufgesetzte Düsen 30 regelbar. Die Regelung wird in der Austrittsöffnung 32 der Starkgasrohre 29 vorgenommen (Fig. 5). Die Düse 30 ist konzentrisch zu dem venturiartig verengten Teil 33 des Starkgaskanals 19 einstellbar. Die den Heizzügen zugeführte Heizgasmenge wird entsprechend der Verjüngung der Ofenkammern von der Koksseite zur Maschinenseite der Ofenibarterie abgestuft.The outlet end 32 of the high-strength gas pipes 29 can be removed into the lower part of the high-strength gas ducts 19 used. The amount of strong gas supplied to the strong gas ducts 19 is attached through the strong gas pipes 29 Nozzles 30 adjustable. The regulation is carried out in the outlet opening 32 of the high-gas pipes 29 (Fig. 5). The nozzle 30 is concentric with the part 33 of the high-gas channel 19 that is narrowed in the manner of a venturi adjustable. The amount of heating gas supplied to the heating flues is determined by the tapering of the furnace chambers graduated from the coke side to the machine side of the furnace artery.
Das unter Druck zugeführte Starkgas übt eine Injektorwirkung aus, derart, daß aus dem Umwälzkanal 28 Abgas eingesaugt und mit dem Starkgas vermischt den Heizzügen zugeführt wird. Bei Beheizung der mit χ bezeichneten Heizwanid strömt durch die mit w bezeichneten Starkgaskanäle Starkgas in die Heizzüge, wobei die Heizwand χ nicht nur durch den Deckenquerkanal 13 mit der anderen Heizwand y, sondern auch unten durch die Umwälzkanäle 28 verbunden ist. Dadurch strömt ein Teil der Abgase aus der Heizwand 3/ durch die zugehörigen Starkgaskanäle ζ in den Umwälzkanal 28. Durch die Vermischung des Starkgases mit dem eingesaugten Abgas wird der Heizwert des S&Srlfc-gtoes verringert, so daß sich eine langbrennende Flamme in den Heizzügen bildet und eine praktisch auf der ganzen Höhe gleichmäßig verteilte Temperatur ergibt.The high-strength gas supplied under pressure exerts an injector effect such that exhaust gas is sucked in from the circulation duct 28 and mixed with the high-strength gas and fed to the heating flues. When heating of the Heizwanid denoted by χ flows through the designated w Stark gas channels rich gas in the heating flues, wherein the heating wall χ not only by the ceiling transverse channel 13 with the other heating-y, but is also connected to the bottom by the Umwälzkanäle 28th As a result, part of the exhaust gases flows out of the heating wall 3 / through the associated high-gas ducts ζ into the circulation duct 28. By mixing the high-strength gas with the exhaust gas that is sucked in, the calorific value of the S & Srlfc-gtoes is reduced, so that a long-burning flame is formed in the heating flues and results in a temperature practically evenly distributed over the entire height.
Die aus den Heizzügen in die Starkgaskanäle 19 einströmenden Abgase werden durch die Regeneratorwände und die Sohlkanäle 7 beträchtlich abgekühlt. Dadurch erhält das Gas die Neigung, nach unten zu strömen, so daß der Eintritt in die von Starkgas beaufschlagten Starkgaskanäle erleichtert wird. Die Temperatur der Abgase ist jedoch nicht unterhalb des Taupunktes des Feuchtigkeitsgehaltes verringert, und die Anwesenheit von Wasserdampf in Verbindung mit Kohlendioxyd und kleinen Mengen Sauerstoff ist so groß, daß Ablagerungen von Kohlenstoff in den senkrechten Gaskanälen beseitigt werden, so daß besondere Entgraphitierungsmaßnahmen nicht notwendig sind. Die Umwälzkanäle 28 sind durch öffnungen 54 der Betontragplatte 20 zwecks Reinigung und Regulierung zugängig. Die öffnungen 54 sind durch eine Versohlußkappe 55 verschließbar.Those from the heating flues into the heavy gas ducts 19 Inflowing exhaust gases are cooled considerably by the regenerator walls and the bottom channels 7. This gives the gas the tendency to flow downwards, so that the entry into the pressurized by strong gas Heavy gas channels is facilitated. However, the temperature of the exhaust gases is not below the Dew point of the moisture content decreased, and the presence of water vapor in connection with Carbon dioxide and small amounts of oxygen is so great that deposits of carbon in the vertical Gas channels are eliminated, so that special de-graphitization measures are not necessary. The circulation channels 28 are through openings 54 in the concrete support plate 20 for the purpose of cleaning and regulation accessible. The openings 54 are through a Versohlußkappe 55 lockable.
Die Starkgasleitun'gen 29 und Düsen 30 sind im Mauerwerk 21, das eine unterschiedliche Dehnung gegenüber der Betontragdecke 20 hat, durch eine Metallplatte 34 in Aussparungen 35 des Bodens 36 der Silikawand 21 eingespannt, um die Düsen 30 im Silikamauerwerk 21 gegenüber der Betontragdecke 20 bewegen zu können. Dadurch werden die Düsen 30 der Leitungen 29 zu dem venturiartig verengten Teil 33 der Starkgaskanäle 19 konzentrisch gehalten. Die Umwälzkanäle 28 liegen mit einer feuerfesten Schamottauskleidung 37 in der Betontragdecke 20. Die Betontragdecke ist ferner mit die Starkgasleitungen 29 mit Spiel durchsetzenden Kanälen 38 versehen, um die Bewegung der Leitungen 29 und ihrer Düsen 30 aufzunehmen, wenn diese sich mit dem Silikamauerwerk 21 bewegen.The Starkgasleitun'gen 29 and nozzles 30 are in the masonry 21, which has a different expansion has opposite the concrete ceiling 20, through a metal plate 34 in recesses 35 of the bottom 36 of the Silica wall 21 clamped to the nozzles 30 in the silica masonry 21 opposite the concrete ceiling 20 to be able to move. As a result, the nozzles 30 of the lines 29 become the part 33 that is narrowed in the manner of a venturi the heavy gas channels 19 kept concentric. The circulation channels 28 are covered with a refractory fireclay lining 37 in the concrete ceiling 20. The concrete ceiling is also with the heavy gas lines 29 with Play-penetrating channels 38 are provided to accommodate the movement of the lines 29 and their nozzles 30, when they move with the silica masonry 21.
Bei der Aufheizung dehnt sich die Betontragplatte 20 in der senkrechten Längsebene 39 der Ofesnbatterie (Abb. 1) nach ihren beiden Seiten 40, 41 geringer als das feuerfeste Ofenmauerwerk oberhalb der Betontragplatte. Die Betontragplatte wächst beispielsweise nach jeder Batterieseite 40, 41 um etwa 30 mm, während das Silikamauerwerk sich um etwa 75 mm dehnt. Das Silikamauerwerk muß daher im kalten Zustand so angeordnet sein, daß die mit den Starkgaskanälen 19 verbundenen Starkgasrohre 29 sich in der Betontragplatte 20 dehnen können.When heated, the concrete support plate 20 expands in the vertical longitudinal plane 39 of the furnace battery (Fig. 1) on both sides 40, 41 less than the refractory furnace masonry above the concrete slab. For example, the concrete support plate grows by about 30 mm after each battery side 40, 41, while the silica masonry stretches about 75mm. The silica masonry must therefore be cold be arranged so that the heavy gas pipes 29 connected to the heavy gas channels 19 are in the Concrete slab 20 can stretch.
Würde man, wie dieses bei dem deutschen Patent 911 726 der Fall ist, die Umwälzkanäle in der senkrechten Ebene der Binder 9 der Heizzüge 12 anordnen, so wunde die Bewegung der Starkgasleitungen 29 derart sein,, daß ein nicht genügend großer Raum verbleibt, um die Umwälzkanäle 28 in der Betontragdecke 20 zu halten, da für die Starkgasleitungen 29, die in der senkrechten Ebene an den Enden jedes Umwälzkanals 28 liegen, der Raum 44 in der Betondecke 20 zwischen den öffnungen 38 nicht genügend groß ist.If, as is the case with German patent 911 726, the circulation channels would be in the vertical Arrange the level of the binders 9 of the heating flues 12, so the movement of the high-pressure gas lines 29 is wounded be such, that an insufficiently large space remains around the circulation channels 28 in the concrete ceiling 20 to keep as for the heavy gas lines 29, which are in the vertical plane at the ends of each Circulation channel 28 lie, the space 44 in the concrete ceiling 20 between the openings 38 is insufficient is great.
Gemäß der Erfindung werden nun die Starkgaskanäle 19 beiderseits des Binders 8 an den Enden des gleichen Umwälzkanals 28 angeordnet, anstatt, im Sinne des Patentes 911 726, beiderseits des Binders 9. Dadurch bleibt ein größerer Raum 45 in der Betontragdecke zwischen den öffnungen 38 frei, um den Umwälzkanal 28 unterhalb des zugehörigen. Binders 8 mit den Starkgasdüsen 30 in der gleichen senkrechten Ebene zu halten. Jedes Paar von Starkgasdüsen 30 beiderseits des zugehörigen Binders 8 ist für sich in der senkrechten Ebene des zugehörigen Binders 8 in den Umwälzkanälen 28 angeordnet und durch Ver-According to the invention, the strong gas channels 19 are now on both sides of the binder 8 at the ends of the The same circulation channel 28 is arranged instead of, in the sense of patent 911 726, on both sides of the binder 9. As a result, a larger space 45 remains free in the concrete ceiling between the openings 38 around the Circulation channel 28 below the associated. Binders 8 with the strong gas nozzles 30 in the same vertical Keep level. Each pair of strong gas nozzles 30 on both sides of the associated binder 8 is in itself the vertical plane of the associated binder 8 arranged in the circulation channels 28 and
bindungskanäle 47, die sich in dieser senkrechten Ebene erstrecken, unterhalb der Decke 48 des Regeneratorsohlkanals 7 mittels einer Verbindungsöfifnung 49 miteinander verbunden.connection channels 47, which extend in this vertical plane, below the ceiling 48 of the Regeneratorsohlkanals 7 by means of a connection opening 49 connected to each other.
Die Umwälzkanäle 28 haben beiderseits aufwärts gerichtete Enden 50, in die Verbindungsöffminigen 49 je zweier zusammenarbeitender Starkgaskanäle 19 münden. Die Oberfläche 42 der Betontragdecke 20 ist vorzugsweise mit Isolierbeton 51 versehen. Zwischen der Oberfläche 42 der Betontragdecke 20, dem Boden der Regeneratorwantd 21 und der Platte 34 sind metallische Lagerplatten 52 angeordnet. The circulation channels 28 have upwardly directed ends 50 on both sides into the connecting openings 49 two cooperating heavy gas channels 19 each open. The surface 42 of the concrete ceiling 20 is preferably provided with insulating concrete 51. Between the surface 42 of the concrete ceiling 20, the floor the regenerator wall 21 and the plate 34 metallic bearing plates 52 are arranged.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1066989B true DE1066989B (en) | 1959-10-15 |
Family
ID=592981
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DENDAT1066989D Pending DE1066989B (en) | Chamber furnace for the production of coke and gas |
Country Status (1)
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