DE2914387C2

DE2914387C2 - Ausbildung der Heizwände für Horizontalkammerverkokungsöfen

Info

Publication number: DE2914387C2
Application number: DE2914387A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Carl Still GmbH and Co KG
Current assignee: Carl Still GmbH and Co KG
Priority date: 1979-04-10
Filing date: 1979-04-10
Publication date: 1982-07-01
Also published as: DE2914387A1; JPS55149378A; JPS5935953B2; US4299666A

Description

Die Erfindung betrifft die Ausbildung der Heizwände für Horizontalkammerverkokungsöfen von vorzugsweise mindestens 6 m Höhe, die in senkrechte Heizzüge unterteilt und bei denen in den Binderwänden der Heizzüge senkrechte Kanäle für die Brennmittelzufuhr (Schwachgas und Luft) sowie Obertrittsschlitze in die Heizzüge angeordnet sind, wobei die Läufersteine der Heizwände eine Dicke von weniger als 100 mm aufweisen.

Heizwandlrir.struktionen mit Kanülen in den Binderwänden, der sogenannten Hohlbinderbauweise, sind unter anderem aus der DE-PS 14 21 285, dem DE-GM 18 83 858 und der US-PS 30 54 728 bekannt, wobei aus diesen Schriften über die Abmessungen der Läufersteine und Hohlbindersteine in der Heizwand nichts angegeben ist.

Bekannt ist weiterhin aus der DE-PS 21 61 980 ein waagerechter Verkokungsofen mit in senkrechte Heizzüge aufgeteilten Heizwänden und einer Dicke der Läufersteine unter 510 mm, bei dem die Dicke der Bindersteine 100 mm nicht überschreitet. Bei einer Dicke der Läufersteine zwischen 60 und 80 mm erhalten hierbei die Binder eine Dicke zwischen 70 und 90 mm und die Heizzugquerwände, also die Binder, können bei einer anderen Ausführung so ausgebildet sein, daß sie vor der Einbindung in die Läufersteine der Heizwand stetig oder stufenweise bis auf eine Dicke von max. 100 mm abnehmen. Allerdings handelt es sich bei der DE-PS 21 61 980 wie auch bei der US-PS 17 60 770 und der DE-PS 6 54 998 nur um Bauweisen mit Massivbinderausführungen, wobei wegen der unterschiedlichen Festigkeit- und Statikverhältnisse keine Anregungen für Bauweisen mit Hohlbindern diesen Schriften zu entnehmen sind.

Die Vorteile einer aus dünnen Läufersteinen errichteten Heizwand sind hinreichend bekannt, so daß in diesem Zusammenhang nicht besonders darauf eingegangen werden muß. Jedoch können die Läufersteine der Heizwände andererseits auch nicht zu dünn ausgeführt werden, da einerseits ihre Gasdichtigkeit und die Festigkeit des Bauwerkes gewährleistet bleiben muß. Darüber hinaus wird die Fertigung der Steine mit abnehmender Dicke immer schwieriger.

Die stetige oder stufenweise Abnahme der Dicke der Bindersteine bis auf 100 mm und weniger an der Anstoß- bzw. Einbindungsstelle in die Läufersteine der Heizwand soll dabei im Hinblick darauf erfolgen, daß man bei modernen Kokereianlagen mit Ofenkammerhöhen von 6 m und mehr, ohne Beheizung in mehreren Höhenstufer. nicht mehr auskommt und es sich für die s Zuführung der Beheizungsmittel in die Heizzüge anbietet, Zuführungskanäle in den Heizzugbindern anzulegen, so wie die Anmelderin es bereits seit über 50 Jahren ausführt

Für die Zuführung der gasförmigen Heizmittel in die Heizzüge von 6 m Höhe und mehr werden jedoch Kanalquerschnitte benötigt, die sich in Bindern mit einer Dicke von wenig über 100 mm nicht unterbringen lassen, vielmehr haben solche Binder an ihrer breitesten Stelle eine Abmessung von über 200 mm. Dabei können dann Kanäle mit ausreichenden Querschnitten für die Gasströme in den Bindern angelegt werden und es ist auch möglich, den Seitenteilen der Binder ausreichende Materialstärken zu geben, so daß das gesamte Bauwerk aus Heizwänden, Binderwänden und Ofendecke, das auf dem Regenerator steht, mit den dazugehörenden Stützen und Versteifungen die erforderliche Festigkeit erhält, um den Belastungen während des Betriebes z. B. durch den schweren Füllwagen auf der Batteriedecke standzuhalten.

Die Breite bzw. Dicke der Binder, namentlich die Teile von ihnen, die in die Läufersteine der Heizwand eingebunden werden oder an sie anstoßen, werden auch deshalb gering gehalten, weil an ihnen der Wärmeübergang in die Heizwand vermindert wird und man findet

u. U. bei zunehmender Dicke dieser Teile und einer Beheizung, die vom Heizzugfuß aus erfolgt, »dunkle Streifen« auf der Ofenkammerseite der Heizwand, die den Verlauf der Binder aufgrund der minderen Beheizung anzeigen.

Nach den vorstehenden Ausführungen ergibt sich als Aufgabe der vorliegenden Erfindung für die Ausbildung der Heizwände nach der eingangs definierten Art der Vorschlag und die Konstruktion eines waagerechten Verkokungsofens mit Heizwänden, die in senkrechte Heizzüge unterteilt sind, wobt: für den Aufbau der Hohlbinder Steinformen mit Abmessungen Verwendung finden, bei denen der Wärmeübergang auf die Heizwand optimal gestaltet wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Hohlbinder an ihrer breitesten Stelle im Mittelbereich des Heizzuges 200 bis 240 mm breit sind und die Einbindungen bzw. Anstoßstellen der Binderköpfe in bzw. an die Läufersteine der Heizwand Breiten von 110 bis 120 mm haben und die Läufersteine Dicken von 70 bis 85 mm besitzen.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Binder als Hohlbinder mit über die Höhe der Binderkanäle verteilten Übertrittsschlitzen für die Brennmittel in die Heizzüge, also Luft bei Starkgasbeheizung, auch bei solchen Breiten bzw. Dicken der Binder an ihren Einbindungsbzw. Anstoßstellen auf der Kammerseite der Heizwand keine »dunklen Streifen« sichtbar sind.
Es wird vermutet, daß dieser günstige Umstand damit zusammenhängt, daß bei den über die Höhe verteilten Brennstellen die Abstrahlung der Wärme auf die Läufersteine der Heizwand im Ganzen gesehen günstiger verläuft als bei Anordnung von nur einer Brennstelle unten und eventuell noch einer zweiten etwas höher gelegenen im Heizzug, so daß sich insgesamt ein vergleichmäßigter guter Wärmeübergang auch über die Anstoß- bzw. Einbindungsstellen der Binder hinweg auf die Heizwand ergibt und die

»dunklen bzw. schwarzen Streifen« nicht auftreten.

Als besonders vorteilhaft hat sich auch erwiesen, die neue Heizwand gemäß der DE-PS 14 21 285 auszubilden, d.h. die Binderwände bestehen aus Mittel- und Kopfsteinen, die zum Teil eine geringere Breite als die Mittelsteine aufweisen und mit den Läufersteinen mittels einer Nut-Feder-Verbindung ineinandergreifen, und wobei eine erste Art von Steinschichten für die Binderwände, bei denen die Kopfsteine, die durch die Steinschicht verbundenen Läuferwände bis zur kohleberührten Heizfläche durchgreifen, und eine zweite Art von Steinschichten für die Binderwände, bei denen die angrenzende Läuferwand undurchbrochen bleibt, sowohl in der Horizontalen als auch in der Vertikalen derart abwechseln, daß jeweils auf eine Steinschicht der ersten Art eine Steinschicht der zweiter. Art folgt und bei der beide Kopfsteine der zweiten Art von Steinschichten für die Binderwände stumpf an die Läufer stoßen und daß der Mittelstein der ersten Art von Steinschichten für die Binderwände als Hohlstein ausgebildet ist, während die Mittelsteine der Steinschichten der zweiten Art aus Randsteinen aufgebaut sind, zwischen denen ein Hohlraum verblei': L

Dabei wird vorteilhaft die Länge eines Läufersteines von der Mittellinie eines stumpf an die Läuferwand anstoßenden Binders bis zum Kopfstein des benachbarten Binders bemessen und der so bemessene Läuferstein auf einer Längsseite und einer Stirnseite mit einer längs verlaufenden Nut sowie auf der gegenüberliegenden Längsseite und der gegenüberliegenden Stirnseite mit einer in eine gleichartige Nut passenden Feder versehen.

Dabei können auch die Stoßflächen der an den Läuferwänden stumpf anliegenden Kopfsteine mit zur Ausfüllung mit Mörtel dienenden Vertikalnuten versehen sein.

Erfindungsgemäß ist man also in der Lage, eine haltbare Heizwand aus dünnen Läufersteinen und robusten Bindersteinen aufzubauen, die gleichmäßigen und guten Wärmeübergang auf die gesamte Heizwandlänge, als», auch an den Anstoß- bzw. Einbindungsstellen der Binder zulassen.

Die Erfindung wird durch die Stein- und Steinverband-Darstellungen von Fig. 1 und 2 beispielsweise erläutert.

F i g. 1 zeigt den Teil einer Steinlage der Heizwand.

Fig. 1 zeigt die Anordnung von Läufer- und Bindersteinen der Heizwand von der Kammerseite aus gesehen.

Die Heizwand enthält in bekannter Weise sogenannte Binderwände mit jeweils zwei Steinschichten A und B, die in senkrechter Richtung von Steinlage zu Steinlagj und ebenfalls in waagerechter Richtung von einer Binderwand zur anderen abwechseln. Die Binderwände verlaufen quer zur Kammerlängsrichtung und verbinden die beiden gegenüberliegenden Läufersteinwände C einer Heizwand, wobei die Binderköpfe 2 der Steinlagen A jeweils in die Läufersteine 1 bis zur kohleberührten Fläche hin eingesetzt sind und die Binderköpfe 3 der Seitenlagen B innen bis an die Läufersteine 1 anstoßen. Wie in der F i g. 1 dargestellt ist die Bindersteinschicht .4 dreiteilig aufgebaut und hat

ίο zwei äußere sich konisch zu den Läufersteinen 1 hin verjüngende Binderkopfsteine 2 und einen mittleren Hohlstein 4 mit rechteckigem Hohlraum E für die Zuführung der Heizmitte! von den unter den Heizwänden angeordneten Regeneratoren zu den Verbrennungsräumen, den Heizzügen D. Mit Heizzug D ist hier der Raum bezeichnet, der von den Läufersteinwänden C und jeweils zwei Binderwänden mit den abwechselnden Steinlagen A und B eingeschlossen wird. In den Figuren sind hier die Starkgaszufuhrdüsen am Fuß der Heizzüge und die in verschiedenen Höhen angeordneten Zuführungsschlitze von den Hohlh'-.dern 4/5 zu den Heizzügen nicht dargestellt. ΙΛ? Bindersteinlage B befindet sich jeweils über und unter einer Steinlage A. Bei ihr ist der mittlere Teil wesentlich verkürzt und besteht aus zwei getrennten Randsteinen 5a u;id 5b, die gemeinsam mit den Binderkopfsteinen 3 den rechteckigen Hohlraum E bilden. Die Binderkopfsteine 3 greifen nicht in den Steinverband der Läufersteine 1 ein, sondern stoßen nur stumpf an.

In den beiden Figuren sind die Abmessungen der einzelnen Steinformen in etwa maßstäblich zueinander dargestellt. Bei einer Dicke der Läufersteine 1 von 85 mm beträgt die Breite der Binderkopfsteine 2/3 an der Übergangsstelle zu den Läufersteinen 120 mm. Bei einer ca. 6 m hohen Koksofenkammer haben die Hohlbinder 4/5 im Mittelbereich der Heizzüge eine Breite von 240 mm, die über der Höhe des Heizzuges mit oben geringer werdendem Hohlraumquerschnitt E abnimmt. Die Gesamtbreite der Heizwand bzw. die Gesamtlänge der Bindersteinlage A kann dabei zwischen 850 und 1000 mm betragen. Bei einem mittleren Abstand der Hohlbindersteine von 460 mm erweitert sich die lichte Breite eines Heizzuges von innen nach außen bei der erfindungsgemlßen Konstruktion um 100 mm. Trotz einer wesentlichen Verstärkung der Binderkopfsteine 2/3 an der Einbindungsstelle in die Läufersteine 1 gegenüber dem Vorschlag gemäß der PS 21 61 980 ist die Räche der kohleberührten Wand des Heizzuges immer noch so groß, daß ein gleichmäßiger Wärmedurchgang bis zur Kohle gewährleistet ist bei gleichzeitiger Ausnutzung der Vorteile einer geringen Läufersteindicke.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Ausbildung der Heizwände für Horizontalkammerverkokungsöfen von vorzugsweise mindestens 6 m Höhe, die in senkrechte Heizzüge unterteilt und bei denen in den Binderwänden der Heizzüge senkrechte Kanäle für die Brennmittelzufuhr (Schwachgas und Luft) sowie Übertrittsschlitze im die Heizzüge angeordnet sind, wobei die Läufersteine der Heizwände eine Dicke von weniger alls 100mm aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlbinder (4/5) an ihrer breitesten Stelle im Mittelbereich des Heizzuges (D) 21)0 bis 240 nun breit sind und die Einbindungen bzw. Anstoßstellen der Binderköpfe (:ί/3) in bzw. an die Läufersteine (1) der Heizwand Breiten von 110 bis 120 mm haben und die Läufersteine (1) Dicken von 70 bis 85 mm besitzen.