DE934647C - Recuperative coke oven for heating with high or low gas - Google Patents

Description

Rekuperativ-Koksofen für die Beheizung mittels Stark- oder Schwachgas Die Erfindung betrifft einen Koksofen mit senkrechten Heizzügen für die Beheizung mittels Stark- oder Schwachgas oder für beide Beheizungsarten nach Wahl, wobei zur Vorwärmung der Verbrennungsstoffe Rekuperatoren angewendet werden. Zu ihrem Wesen gehört eine bestimmte Anordnung für die Rekuperatoren innerhalb des Ofenbauwerks und eine dem angepaßte Bauart der Heizwände, und sie umfaßt weitere aus dieser Grundlage entwickelte Merkmale hinsichtlich Gestaltung und Betriebsweise der Rekuperatoren und Öfen. Die bekannten Bauarten und Koksöfen mit Rekuperatoren für jede einzelne Heizwand zur Vorwärmung der Verbrennungsluft werden nicht den allgemein für Koksöfen geltenden Verhältnissen und Bedingungen gerecht, die hier hauptsächlich durch die gruppenweise Zusammenfassung einer Vielzahl von einzelnen Ofenkammern und Heizwänden und durch die Bauart und Betriebsweise derselben, insbesondere durch die hieraus entspringende Notwendigkeit der Einhaltung sehr geringer Druckunterschiede in den sämtlichen einzelnen Räumen und Kanälen des Ofensystems gegeben sind.Recuperative coke oven for heating with high or low gas The invention relates to a coke oven with vertical heating flues for heating by means of high or low gas or for both types of heating of your choice, whereby for Preheating of the combustion materials recuperators are used. To their being includes a specific arrangement for the recuperators within the furnace structure and a type of heating wall adapted to suit, and it includes others based on this Developed features with regard to the design and mode of operation of the recuperators and stoves. The known types and coke ovens with recuperators for each one Heating walls for preheating the combustion air are not common to coke ovens applicable relationships and conditions, which are mainly due to the Group-wise combination of a large number of individual furnace chambers and heating walls and by the design and mode of operation of the same, in particular by the resulting resulting need to maintain very low pressure differences in the all individual rooms and channels of the furnace system are given.

Es ist ein Rekuperativ-Koksofen mit senkrechten Heizzügen für Beheizung mittels Schwachgas bekannt, bei welchem unterhalb der Ofenkammer ein aus feuerfesten Baustoffen hergestellter Rekuperator so angeordnet ist, daß jedem Heizzug eine ihn mit Gas und Luft versorgende Rekuperätorkammer zugeordnet ist. Dabei besteht jede solche einzelne Rekuperatorkammer aus einem mittleren Vorwärmkanal für Schwachgas und einem äußeren Kanalpaar für Luft, welche alle von einem gemeinsamen Abgasraum umgeben werden. Die Ofenheizwand, mit welcher dieser bekannte Rekuperator zusammengeschaltet ist, besteht aus einfachen Zwillingsheizzügen, bei denen immer je ein einzelner aufwärtsbrennender Zug und ein Paar von abwärtsbrennenden Heizzügen durch eine obere quer liegende Durchtrittsöffnung miteinander verbunden sind.It is a recuperative coke oven with vertical flues for heating known by means of lean gas, in which below the furnace chamber a refractory Recuperator made of building materials is arranged in such a way that each heating draft has a him Recuperator chamber supplying gas and air assigned. Included each such individual recuperator chamber consists of a central preheating channel for lean gas and an outer pair of ducts for air, all of which are shared by one Be surrounded exhaust space. The furnace heating wall with which this well-known recuperator is connected together, consists of simple twin heating flues, in which always a single upward-burning flue and a pair of downward-burning heating flues are connected to one another by an upper transverse passage opening.

Der Rekuperativ-Koksofen mit senkrechten Heizzügen nach der Erfindung ist, im Gegensatz zu dem vorbesagten bekannten Rekuperativ-Koksofen, durch die Zusammenschaltung der unterhalb der Ofenkammer liegenden Rekuperatoren mit den abwärts beflammten Heizzügen in der Weise gekennzeichnet, daß die zum Hindurchführen der vorzuwärmenden Gase dienenden Rekuperatorkämmern an senkrechte, in den Bindertrennwänden angeordnete und mit einer Mehrzahl von Auslässen in verschiedenen Höhenlagen versehene Zufuhrkanäle und die zum Hindurchführen der beheizenden Abgase dienenden Rekuperatorkammern an die Fußteile der einzelnen gegeneinander abgeschlossenen Heizzüge angeschlossen sind; dabei stellen die einzelnen Rekuperatorkammern der Heizzüge Vorwärmkassetten mit je einer Vielzahl von senkrechten Wärmeaustauschkanälen dar.The recuperative coke oven with vertical heating flues according to the invention is, in contrast to the aforementioned, known recuperative coke oven, due to the interconnection of the recuperators below the furnace chamber with the downward flames Heating flues characterized in such a way that the to pass through the preheated Gas recuperator chambers on vertical, arranged in the binder partition walls and supply channels provided with a plurality of outlets at different elevations and the recuperator chambers serving for the passage of the heating exhaust gases the foot parts of the individual heating flues that are closed off from one another are connected are; The individual recuperator chambers of the heating flues provide preheating cassettes each with a large number of vertical heat exchange channels.

Diese erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zwischen Rekuperatoren und Heizzügen hat gegenüber der bekannten Anordnung mit Zwillingsheizzügen zunächst schon den Vorteil einer gleichmäßigeren Temperaturverteilung in der Höhenrichtung. Da nämlich beim Erfindungsgegenstand überhaupt nur abwärtsbrennende Heizzüge mit der vergleichmäßigenden Höhenzufuhr der Verbrennungsstoffe vorhanden sind, so fällt die Beheizungsungleichförmigkeit der Zwillingszüge vom Eingang jeweils des aufwärtsbrennenden bis zum Ausgang des abwärtsbrennenden Zuges fort. Dadurch ist bei der Erfindung die Abgangstemperatur der Abgase beim Herüberströmen der Abgase vom Fuß der Heizzüge in den Rekuperator höher, was die Vorwärmung und die Wärmeausnutzung im Rekuperator, gerechnet bis zu seinem Abgasausgang, verbessert. Die zum Kennzeichen gehörenden, die Rekuperatorkammern darstellenden Vorwärmkassetten mit einer Vielzahl von senkrechten Wärmeaustauschkanälen sind der oben als bekannt geschilderten Anordnung von Rekuperatorkammern, die nur je einen einzigen Gaskanal und ein Paar von Luftkanälen nebst einem einzigen Abgasraum besitzen, erheblich überlegen; denn erst die erwähnte Vielzahl der Kanäle in den Vorwärmkassetten schafft innerhalb des sehr .engen Grundflächenraumes eines Heizzuges bzw. einer ganzen Heizwand die für eine hohe Wärmeübertragung erforderlichen rekuperativen Wärmedurchgangsflächen. Zugleich ergibt sich bei der erfindungsgemäßen Bauart aus der gekennzeichneten Zusammenschaltung die Möglichkeit zur Unterhaltung sehr günstiger Strömungs-, Gasdruck- und Wärmeübertragungsbedingungen. Es wird hierbei jede Heizwand dauernd in ihrer ganzen Längserstreckung mit voller Intensität beheizt, weil sämtliche Heizzüge gleichzeitig in vollem Umfang und mit gleicher Stärke beheizt werden und weil vollständige Kontinuierlichkeit des Beheizens über die gesamte Dauer des Betriebes besteht. Zugleich kann mittels der Binderkanäle und ihrer Mehrzahl von Auslässen in verschiedenen Höhenlagen eine über die ganze Heizzughöhe gestufte Verbrennung und damit eine sehr gleichmäßige Höhenbeheizung erzielt werden.This circuit arrangement according to the invention between recuperators and heating flues has at first compared to the known arrangement with twin heating flues already has the advantage of a more even temperature distribution in the vertical direction. Because the subject of the invention only includes heating flues that burn downwards the equalizing elevation of the combustion materials are available, so falls the heating non-uniformity of the twin trains from the entrance of the one burning upwards to the exit of the downward burning train. This is in the invention the outlet temperature of the exhaust gases when the exhaust gases flow over from the foot of the heating flues higher in the recuperator, what the preheating and the heat utilization in the recuperator, calculated up to its exhaust outlet, improved. The belonging to the license plate, the recuperator chambers representing preheating cassettes with a large number of vertical Heat exchange channels are the arrangement of recuperator chambers described above as known, which only ever have a single gas duct and a pair of air ducts along with a single one Have exhaust space, considerably superior; because only the aforementioned multitude of channels in the preheating cassettes creates one within the very narrow floor space Heating flue or an entire heating wall that is necessary for a high level of heat transfer recuperative heat transfer surfaces. At the same time results in the invention Design from the marked interconnection the possibility of entertainment very favorable flow, gas pressure and heat transfer conditions. It will be here each heating wall is continuously heated in its entire length with full intensity, because all heating flues are heated at the same time to the full extent and with the same strength and because complete continuity of heating over the entire duration of the company exists. At the same time, by means of the binder channels and their plurality of outlets at different heights one stepped over the entire heating draft height Combustion and thus a very even level heating can be achieved.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung für den Betrieb der gekennzeichneten Rekuperativ-Koksöfen mit Schwachgas besteht darin, daß die in den Bindertrennwänden angeordneten Zufuhrkanäle derart geschaltet werden, daß die in der Heizwandlänge aufeinanderfolgenden, j e mit einer Mehrzahl von Auslässen in verschiedenen Höhenlagen versehenen Binderkanäle abwechselnd an je eine zur Vorwärmung von Luft bzw. Schwachgas dienende Rekuperatorkammer angeschlossen sind. Durch diese Wechselfolge werden für den besagten Betriebsfall der Schrvadhgasbdhei@zurng jedem einzelnen Heizzug die Verbrennungsstoffe Luft und Heizgas von zwei gegenüberliegenden Seiten her in mehreren Höhenlagen zugeführt, so daß damit eine gestufte Verbrennung im Heizzug erzeugt wird, die für eine @gleichmäß@ige Höhenbeheizung sorgt.Another embodiment of the invention for the operation of the marked Recuperative coke ovens with lean gas consists in that in the binder partitions arranged supply channels are switched in such a way that the length of the heating wall successive, each with a plurality of outlets at different altitudes provided binder channels alternately to one each for preheating air or lean gas serving recuperator chamber are connected. Through this alternation are for the said operational case of the Schrvadhgasbdhei @ for each individual heating flue Combustion materials air and heating gas from two opposite sides in several High altitudes supplied, so that it creates a staged combustion in the heating flue which ensures @ uniform @ height heating.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung für den Betrieb der Ofen mit Starkgas ist dadurch gekennzeichnet, daß für das Starkgas am oberen Ende jedes Heizzuges eine von der Ofendecke aus regelbare Starkgaszufuhr vorgesehen ist. In diesem Falle werden die senkrechten Zufuhrkanäle in den Binderkanälen der Heizwände sämtlich mit vorgewärmter Verbrennungsluft beschickt, und es wird durch die im Heizzug von oben nach unten gehende Stufenzufuhr der Luft eine mehrstufige und dadurch vergleichmäßigte Verbrennung des von oben her zugeführten Starkgases über die ganze Heizzughöhe und damit eine gleichmäßige Höhenbeheizung gesichert.Another embodiment of the invention for operating the furnace with Strong gas is characterized in that for the strong gas at the top of each heating flue a high-power gas supply that can be regulated from the furnace roof is provided. In this case the vertical supply channels in the binder channels of the heating walls are all charged with preheated combustion air, and it is fed into the heating flue from Upward and downward stepped air supply is a multi-step and thus more evened out Combustion of the strong gas fed in from above over the entire heating height and this ensures even heating at altitude.

Die Koksöfen mit den vorerwähnten Erfindungsmerkmalen können allein mit den gekennzeichneten feuerfesten Rekuperatoren zur Vorwärmung der Verbrennungsstoffe betrieben werden; der Wärmeübergang ist dann in den höheren Temperaturbereichen wegen der Überlegenheit der starken Wärmestrahlung befriedigend. Wenn man auf eine Ausnutzung der Abgaswärme auch in niedriger liegenden Temperaturbereichen hinstrebt, so kann die dann erforderliche Vergrößerung der Rekuperatoren unter Umständen wirtschaftlich unbefriedigend werden. Für einen solchen Fall besteht eine Verbesserung darin, daß man nach einem weiteren Erfindungsgedanken, wenn man eine ganze Gruppe von Rekuperativ-Koksöfen mit feuerfesten Rekuperatoren gemäß dem vorgeschilderten Erfindungsmerkmal ausstattet, eine günstigere Ausnutzung der in den abziehenden Abgasen der Heizwände verfügbaren Abwärme innerhalb des Ofensystems dadurch schafft, daß die sämtlichen feuerfesten Rekuperatoren der Ofengruppe nur für die höheren Temperaturbereiche vorgesehen und mit einem für die ganze Gruppe einheitlichen Metallrekuperator für die niedrigeren Temperaturbereiche zusammen- und hintereinandergeschaltet werden, und zwar in der Weise, daß die Verbrennungsstoffe, also Luft und Heizgas einerseits undAbgas andererseits, mittelsgesonderter Gebläse im Gegenstrom durch das ganze Rekuperativ-System gefördert werden. Diese Aufteilung des Gesamtrekuperators in einen feuerfesten und in einen metallischen Rekuperator ergibt zunächst die Möglichkeit, die für beide wirksamen Temperaturbereiche passend gegeneinander abzugrenzen, indem die hohen Temperaturen den dafür baulich geeigneten feuerfesten Rekuperatorkammern und die niedrigen Temperaturbereiche den dafür ausreichenden Metallrekuperatoren vorbehalten werden; dies ergibt auch die wirtschaftlich günstigste Gesamtgröße. Die ebenfalls zum Kennzeichen gehörende Anwendung der die Verbrennungsstoffe fördernden Gebläse ermöglicht es dabei, verhältnismäßig enge Durchflußkanäle und große Durchflußgeschwindigkeiten mindestens in den Metallrekuperatoren anzuwenden, da keine Beschränkungen aus Durchflußwiderständen bestehen.The coke ovens with the aforementioned features of the invention can alone with the marked refractory recuperators for preheating the combustion materials operate; the heat transfer is then in the higher temperature ranges because of the superiority of the strong thermal radiation, satisfactory. If you go to a The exhaust gas heat is also used in lower temperature ranges, so the enlargement of the recuperators then required can be economical under certain circumstances become unsatisfactory. In such a case, an improvement is that one after another inventive idea, if one has a whole group of recuperative coke ovens equipped with fireproof recuperators according to the above-described feature of the invention, one more favorable utilization of the exhaust gases from the heating walls available waste heat within the furnace system by the fact that all refractory recuperators of the furnace group only for the higher temperature ranges provided and with a uniform metal recuperator for the entire group the lower temperature ranges are switched together and in series, in such a way that the combustion materials, i.e. air and fuel gas on the one hand and exhaust gas on the other hand, by means of separate fans in countercurrent flow through the whole Recuperative system are promoted. This division of the total recuperator into a fireproof and a metallic recuperator initially gives the possibility of to delimit the two effective temperature ranges appropriately from one another by the high temperatures the structurally suitable fireproof recuperator chambers and the low temperature ranges the metal recuperators that are sufficient for this be reserved; this also results in the economically most advantageous overall size. The use of the combustion substances, which is also part of the label Fan makes it possible to have relatively narrow flow channels and high flow rates at least to be used in the metal recuperators, as there are no restrictions from flow resistances exist.

Die eingangs geschilderte, zum Hauptkennzeichen des Erfindungsgegenstandes gehörende Ausbildung der einzelnen Rekuperatorkammern als Vorwärmkassetten mit einer Vielzahl von senkrechten Wärmeaustauschkanälen kommt der letztgeschilderten Erfindungsausgestaltung der Rekuperatoren aus feuerfesten und metallischen Teilstücken mit Gebläseförderung sehr entgegen. Man kann dies nach einer Ausführungsform der Erfindung noch weiter vergünstigen, wenn auch im Metallrekuperator eine Anzahl verhältnismäßig enger Kanäle mit einem beschränkten Gesamtquerschnitt, der erhebliche Strömungsgeschwindigkeiten der Gase ergibt, vorgesehen ist. Hierbei sichern die großen Gesamtquerschnitte und die kleinen Strömungsgeschwindigkeiten der Gase im feuerfesten Rekuperator überall sehr geringe Druckunterschiede, namentlich auch zwischen den Rekuperatorkanälen, und dies ist naturgemäß sehr günstig für das Hintanhalten von Gasüberströmungen zwischen den Kanälen durch die feuerfesten Kanalwandungen hindurch. Dabei wird der vorwiegend auf Strahlung beruhende Wärmeübergang in diesen feuerfesten Rekuperatoren durch die niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten nicht beeinträchtigt, im Gegenteil durch die den weiten Kanälen entsprechenden größeren Schichtstärken der Gasströme sogar begünstigt. Andererseits wird der vorwiegend konvektive Wärmeübergang in den engen Kanälen des Metallrekuperators durch die hohen Strömungsgeschwindigkeiten sehr gefördert. Diese erfindungsgemäße Ausführungsform ergibt daher erhebliche Vorteile für den Wärmeübergang und die Wärmeausnutzung sowie eine gute Wirtschaftlichkeit hinsichtlich Anlage und Betrieb.The one described at the beginning is the main characteristic of the subject matter of the invention corresponding training of the individual recuperator chambers as preheating cassettes with a The last-described embodiment of the invention comes from a large number of vertical heat exchange channels of recuperators made of refractory and metallic parts with fan conveyance very contrary. This can be done even further according to one embodiment of the invention favor a number of relatively narrow channels, albeit in the metal recuperator with a limited overall cross-section, the considerable flow velocities the gases results, is provided. The large overall cross-sections and the small flow velocities of the gases in the refractory recuperator everywhere very low pressure differences, especially between the recuperator channels, and this is of course very beneficial for preventing gas overflows between the channels through the refractory channel walls. The heat transfer based primarily on radiation in these refractory recuperators not affected by the low flow velocities, on the contrary due to the greater layer thicknesses of the gas streams corresponding to the wide channels even favored. On the other hand, the predominantly convective heat transfer in the narrow channels of the metal recuperator due to the high flow velocities very encouraged. This embodiment according to the invention therefore gives considerable advantages for heat transfer and heat utilization as well as good economy with regard to plant and operation.

Weitere Erfindungsmerkmale und Besonderheiten werden sich aus dem nachstehenden, an Hand der Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispiel ergeben.Further features of the invention and special features will emerge from the the following exemplary embodiment described with reference to the drawing.

Durch die Zeichnung wird eine Ausführungsform der Erfindung als Beispiel in verschiedenen Gesamt- und Einzeldarstellungen wiedergegeben. Dieses Ausführungsbeispiel betrifft den zuletzt behandelten Fall einer Ofengruppe, die mit feuerfesten Rekuperatoren im Unterbau der einzelnen Heizwände und mit einem einheitlichen, der Ofengruppe gemeinsamen Metallrekuperator ausgestattet ist.The drawing shows an embodiment of the invention as an example reproduced in various overall and individual representations. This embodiment relates to the last case dealt with, a furnace group with refractory recuperators in the substructure of the individual heating walls and with a uniform, the oven group common metal recuperator is equipped.

Abb. i ist eine Aufrißansicht, in Richtung der Ofenkammerachsen gesehen, und Abb. 2 eine zugehörige Grundrißaufsicht für die Gesamtanordnung der Ofengruppe mit Rekuperatoren und Verbindungsrohrleitungen; Abb. 3 ist im allgemeinen ein senkrechter Querschnitt der Ofengruppe nach der Linie c-a der Abb. 2. Im einzelnen ist der linke Teil der Abb. 3 ein senkrechter Schnitt nach der Linie b-b, der rechte Teil ein Schnitt nach den Linien c-c und d-d der A.bb.4; der mittlere Teil ist in vereinfachter Darstellung ein gleichartiger -senkrechter Schnitt, teilweise durch eine Ofenkammer nach den Linien e-b bzw. e-c der Abb. 4; Abb. 4 ist ein zur Abb. 3 rechtwinklig stehender Schnitt, d. h. ein senkrechter Querschnitt der Ofenkammern und Heizwände, nebst den feuerfesten Rekuperatoren, und zwar links nach der Linie f-f, rechts nach der Linie h-h und in der Mitte nach der Linie k-k der Abb. 3 ; Abb. 5 und 6 sind in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilgrundrisse zu Abb. 4 als waagerechte Schnitte nach deren Linien m-m und y-r bzw. s-s und t-t, wie im einzelnen beigeschrieben; Abb. 7 ist ein Teilaus,sc'hnitt der Abb. 3 zur Darstellung einer Einzelheit in vergrößertem Maßstab. Die Koksofengruppe i, von der in der Gesamtanordnung der Abb. i und 2 nur ein an einen Batteriekopf angrenzendes Teilstück gezeichnet ist, besteht aus einer größeren oder kleineren Anzahl von liegenden Ofenkammern 2 und dazwischen befindlichen Heizwänden 3. Die Heizwände werden aus senkrechten Heizzügen 4 gebildet, die über die ganze Ofenlänge parallel geschaltet und einheitlich, nicht nach verschiedenen Gruppen unterteilt, betrieben werden. Unter den Ofenkammern sind, ebenfalls über die ganze Ofenlänge reichend, in einer erfindungsgemäßen Zusammenschaltung mit den Heizzügen Rekuperatoren 5 zur Vorwärmung der Verbrennungsstoffe angeordnet, die aus feuerfestemBaustoff hergestellt und für die höheren Temperaturbereiche der Vorwärmung bestimmt sind. Das ganze Ofenbauwerk aus Ofenkammern, Heizwänden und Rekuperatoren ist auf Fundamentpfeilern 6 aufgebaut, die zwischen sich begehbare freie Räume 7 belassen. Unter den Rekuperatoren liegen die waagerechten Verteilkanäle 8 und 9 für die Zufuhr von Luft bzw. Schwachgas und io für die Abfuhr von Abgasen. Diese waagerechten Verteilkanäle reichen ebenfalls über die ganze Ofenlänge. Jeder Verteilkanal 8 ist durch den Rohrkrümmer i i, in dem sich ein Absperrorgan 14 befindet, an eine Rohrleitung 17, jeder Verteilkanal 9 gleichartig durch einen Rohrkrümmer 12 mit Absperrorgan 15 an die Rohrleitung 18 und jeder Verteilkanal io durch den Rohrkrümmer 13 mit Absperrorgan 16 an die Rohrleitung i9 angeschlossen. Diese drei Rohrleitungen 17, 18 und i9 reichen jede über die ganze Ofengruppe und dienen zur Verteilung der Verbrennungsstoffe (Luft und Schwachgas) und zur Sammlung der Abgase.Fig. I is an elevational view looking in the direction of the furnace chamber axes; and Fig. 2 is an associated plan view of the overall arrangement of the furnace group with recuperators and connecting pipes; Fig. 3 is generally vertical Cross-section of the furnace group along the line c-a of Fig. 2. In detail is the left Part of Fig. 3 is a vertical section along the line b-b, the right part a Section along lines c-c and d-d of A.bb.4; the middle part is in simplified form Representation of a similar vertical section, partly through a furnace chamber according to the lines e-b and e-c of Fig. 4; Fig. 4 is at right angles to Fig. 3 standing cut, d. H. a vertical cross-section of the furnace chambers and heating walls, next to the refractory recuperators, namely left after the line f-f, right after the line h-h and in the middle according to the line k-k of Fig. 3; Fig. 5 and 6 are Partial floor plans for Fig. 4 on an enlarged scale as horizontal sections according to their lines m-m and y-r or s-s and t-t, as specified in detail; Fig. 7 is a partial section of Fig. 3 to show a detail in an enlarged manner Scale. The coke oven group i, of which in the overall arrangement of Figs. I and 2 only a section adjacent to a battery head is drawn consists of one larger or smaller number of lying furnace chambers 2 and those located in between Heating walls 3. The heating walls are made up of vertical heating flues 4 that extend over The entire length of the furnace is connected in parallel and uniformly, not according to different ones Groups divided, operated. Under the furnace chambers are also above Reaching the entire length of the furnace, in an interconnection according to the invention with the Heating flues recuperators 5 arranged to preheat the combustion materials, the Made of fireproof building material and for the higher temperature ranges of the preheating are determined. The entire furnace structure consisting of furnace chambers, heating walls and recuperators is built on foundation pillars 6, the free spaces 7 between them left. The horizontal distribution channels 8 and 9 are located under the recuperators for the supply of air or lean gas and OK for the removal of Exhaust. These horizontal distribution channels also extend over the entire length of the furnace. Each distribution channel 8 is through the pipe elbow i i, in which there is a shut-off device 14 is located on a pipeline 17, each distribution channel 9 similarly through a Pipe elbow 12 with shut-off device 15 on the pipeline 18 and each distribution channel io connected to pipeline i9 through pipe bend 13 with shut-off element 16. These three pipes 17, 18 and 19 each extend over the entire furnace group and serve to distribute the combustion materials (air and lean gas) and to collect them of the exhaust gases.

Für den Betrieb mit Starkgas ist über jeder Heizwand in der Ofendecke ein Verteilkanal 2o vorgesehen, der mit jedem Heizzug 4 durch eine Düse 2i in Verbindung steht und an eine für die ganze Ofengruppe gemeinsame Starkgashauptleitung 22 durch einen mit dem Absperrorgan 24 ausgestatteten Rohrkrümmer angeschlossen ist. In der Achse jeder Düse 21 ist über ihr eine Deckendurchbrechung 23 als Schauloch vorgesehen.For operation with strong gas is above each heating wall in the furnace ceiling a distribution channel 2o is provided, which communicates with each heating flue 4 through a nozzle 2i and to a strong gas main line 22 common to the entire furnace group a pipe elbow equipped with the shut-off element 24 is connected. In the On the axis of each nozzle 21, a ceiling opening 23 is provided as a viewing hole above it.

Außerhalb des Ofenbauwerks ist (vgl. Abb. i und 2) bei dieser besonderen Ausführungsform der Erfindung ein der ganzen Ofengruppe gemeinsamer Rekuperator 25 angeordnet, der aus Metall hergestellt ist und zwei getrennte Abteile 26 und 27 umfaßt. Das Abteil26 dient als Rekuperator für die Vorwärmung von Verbrennungsluft, das Abteil 27 als Rekuperator für die Vorwärmung von Schwachgas bzw. bei Starkgasbetrieb von Luft. Die eigentlichen Vorwärmkammern dieser Rekuperatorabteile werden je aus einer Vielzahl von parallelen eng stehenden Metallplatten, etwa Eisenblechen, gebildet. Das Abteil 26 ist an die Rohrleitung 17, das Abteil 27 an die Rohrleitung 18 angeschlossen, und zwar derart, daß im Abteil immer aufeinanderfolgend jeder zweite Zwischenraum zwischen zwei Metallplatten von den zur Vorwärmung bestimmten. Gasen durchzogen wird. Die jeweils dazwischenliegenden Hohlräume dienen zum Durchzug der wärmeabgebenden Abgase und sind zu diesem Zweck an die Sammelrohrleitung i9 und .die Abgas-Zuführungskammer 32 sowie an die Austrittskammer 33 im unteren Teil des Rekuperators angeschlossen. Eine senkrechte Querwand 41 in sämtlichen Hohlräumen dient zur Stromumlenkung. Bei dieser aus Abb. i und 2 erkennbaren auf eine Ofengruppe zugeschnittenen Gesamtanordnungsind der jeder Ofenkammer zugeordnete feuerfeste Rekuperator und der der ganzen Ofengruppe gemeinsame metallische Rekuperator durch die Verbindungsrohrleitungen 17, 18, i9 hintereinandergeschaltet. Innerhalb der Rekuperatorabteile 26 und 27 ist für Durchzug der vorzuwärmenden Verbrennungsstoffe (Luft, Heizgas) und der Abgase andererseits im Gegenstrom gesorgt, wie sich aus den in Abb. i eingezeichneten Stromrichtungspfeilen ergibt. Der Durchzug aller dieser wärmeaustauschenden Gase wird erfindungsgemäß durch besondere Gebläse bewirkt. Für die Förderung der Luft durch das Rekuperatorabteil 26 dient das Gebläse 28, für die Förderung des Heizgases durch das Rekuperatorabteil 27 dient das Gebläse 29, und für die Förderung der Abgase dient das Gebläse 3o, das mittels der Rohrleitung 31 an die untere Abgasaustrittskammer 33 angeschlossen ist. Das Gebläse 30 drückt die angesaugten Abgase durch das Anschlußrohr 34 in den Schornstein 35 hinein, der als eiserner Kamin von beschränkten Abmessungen ausgebildet sein kann.In this particular embodiment of the invention, a recuperator 25 which is common to the entire furnace group and which is made of metal and comprises two separate compartments 26 and 27 is arranged outside the furnace structure (see FIGS. 1 and 2). Compartment 26 serves as a recuperator for preheating combustion air, compartment 27 as a recuperator for preheating lean gas or, in the case of high-gas operation, air. The actual preheating chambers of these recuperator compartments are each formed from a large number of parallel, closely spaced metal plates, such as iron sheets. The compartment 26 is connected to the pipeline 17, the compartment 27 to the pipeline 18, in such a way that in the compartment always successively every second space between two metal plates of the intended for preheating. Gases is permeated. The intervening cavities are used for the passage of the heat-emitting exhaust gases and for this purpose are connected to the collecting pipe i9 and the exhaust gas supply chamber 32 and to the outlet chamber 33 in the lower part of the recuperator. A vertical transverse wall 41 in all cavities serves to deflect the current. In this overall arrangement, which can be seen from Figs. I and 2, tailored to a furnace group, the refractory recuperator assigned to each furnace chamber and the metallic recuperator common to the entire furnace group are connected in series through the connecting pipes 17, 18, 19. Inside the recuperator compartments 26 and 27, the combustion materials to be preheated (air, heating gas) and the exhaust gases, on the other hand, are drawn in countercurrent, as can be seen from the flow direction arrows shown in Fig. I. According to the invention, the passage of all of these heat-exchanging gases is brought about by special fans. The fan 28 is used to convey the air through the recuperator compartment 26, the fan 29 is used to convey the heating gas through the recuperator compartment 27, and the fan 3o, which is connected to the lower exhaust gas outlet chamber 33 by means of the pipe 31, is used to convey the exhaust gases is. The fan 30 pushes the sucked-in exhaust gases through the connecting pipe 34 into the chimney 35, which can be designed as an iron chimney of limited dimensions.

An die Verbindungsrohrleitung ig kann ein Abzweigrohr 36 angeschlossen werden, das ein Absperrorgan 37 enthält. Hierdurch kann ein Teil der heißen Abgase aus der Rohrleitung i9 abgezweigt und außerhalb der Ofenanlage für beliebigeZwecke ausgenutzt werden. Die Gebläse 28 und 29 drücken die Luft bzw. das Heizgas durch die Rekuperatorabteile26 bzw. 27 und die Verbindungsrohrleitungen 17 bzw. z8 über die obenerwähnten Verteilkanäle 8 und 9 in die Vorwärmkammern der feuerfesten Rekuperatoren 5 und von da aus über die später zu beschreibenden Wege durch die Heizwände der Ofengruppe. Zum Ansaugen des Heizgases nach dem Gebläse 29 hin dient hierbei die Saugrohrleitung 38 mit dem Absperrorgan 39. Ein an diese Saugleitung angebauter Abzweig mit demAbsperrorgan 4o mündet in die freie Außenluft und dient dazu, bei Schließung des Absperrorgans 39 Luft durch das Gebläse 29 in das Rekuperatorabteil 27 zu fördern, wenn die Ofengruppe mit Starkgas betrieben wird.A branch pipe 36 can be connected to the connecting pipe ig which contains a shut-off element 37. This allows some of the hot exhaust gases branched off from pipeline i9 and outside the furnace system for any purposes be exploited. The fans 28 and 29 push the air or the heating gas through the recuperator compartments26 and 27 and the connecting pipes 17 and z8 respectively the above-mentioned distribution channels 8 and 9 in the preheating chambers of the refractory recuperators 5 and from there via the paths to be described later through the heating walls of the Oven group. To suck in the heating gas after the fan 29 is used here Suction pipe 38 with the shut-off device 39. A built-on suction pipe The branch with the shut-off element 4o opens into the outside air and serves to help Closure of the shut-off device 39 air by the fan 29 in the recuperator compartment 27 if the furnace group is operated with strong gas.

Die senkrechten Heizzüge 4. werden durch die Bindertrennwände 42, die vom Fuß bis zur Decke der Heizwand durchreichen, abgeteilt und dadurch vollständig gegeneinander abgeschlossen. Die Rindertrennwände 42 enthalten je einen senkrechten Kanal q:3 bzw. 44 mit seitlichen, in die zwei angrenzenden Heizzüge ausmündenden Austrittsdüsen 45 und 46 in verschiedenen, über die ganze Heizwandhöhe verteilten Höhenlagen. Dabei sind die obersten Düsen 46 (vgl. Abb. 7) mit aufliegenden Schiebersteinen 47 zur Regelung dieser Austrittsöffnungen. ausgestattet. Die Bedienung dieser Schieber wird mit Steilstangen durch die Deckenschaulöcher 23 und die darunterliegenden Starkgasdüsen 21 bewirkt. Die Binderkanäle 43 dienen zur Zufuhr und Verteilung von Verbrennungsluft und die Binderkanäle 44, die in der Heizwandlänge mit ersteren abwechseln, zur Zufuhr von Schwachgas beim Betrieb der Öfen mit solchem, dagegen im Falle von Starkgasbetrieb ebenfalls zur Zufuhr und Verteilung von Luft. Diese Kanäle 43 und 44 sind erfindungsgemäß mit ihren unteren Enden an die Vorwärmkammern der zugeordneten Rekuperatoren angeschlossen, wie im einzelnen weiter unten beschrieben wird. Am Fuß besitzt jeder Heizzug zwei Auslaßkanäle 48 zur Verbindung mit den Abgaskammern der zugeordneten Rekuperatoren. Hierdurch werden die aus jedemHeizzug abziehenden heißen Abgase in die Abgaskammern der Rekuperatoren übergeleitet.The vertical heating flues 4. are separated by the binder partition walls 42, which extend from the foot to the ceiling of the heating wall, and are thereby completely closed off from one another. The cattle partition walls 42 each contain a vertical channel q: 3 or 44 with lateral outlet nozzles 45 and 46 opening into the two adjacent heating flues at different heights distributed over the entire heating wall height. The uppermost nozzles 46 (see FIG. 7) are provided with sliding blocks 47 for regulating these outlet openings. fitted. These slides are operated with steep rods through the ceiling inspection holes 23 and the powerful gas nozzles 21 below. The binder channels 43 are used to supply and distribute combustion air and the binder channels 44, which alternate in the length of the heating wall with the former, for the supply of lean gas when the ovens are operated with such, but also for the supply and distribution of air in the case of high-gas operation. According to the invention, these channels 43 and 44 are connected with their lower ends to the preheating chambers of the associated recuperators, as will be described in detail below. At the foot of each heating flue has two outlet channels 48 for connection to the exhaust gas chambers of the associated recuperators. As a result, the hot exhaust gases drawn off from each heating draft are transferred into the exhaust gas chambers of the recuperators.

Die Rekuperatoren werden erfindungsgemäß aus einzelnen senkrecht stehenden Rekuperatorkassetten 50 und 51 gebildet, von denen immer eine unterhalb und gleichachsig einer Bindertrennwand 42 angeordnet ist. Dadurch wird jederBindertrennwand 42 bzw. jedem Heizzug 4 eine Rekuperatorkassette funktionell zugeordnet. Die Rekuperatorkassetten 5o dienen zur Vorwärmung von Verbrennungsluft, die Rekuperatorkassetten 5 i zur Vorwärmung von Schwachgas bzw. bei Starkgasbetrieb ebenfalls von Luft. In der folgenden Beschreibung wird die Verwendung der Rekuperatoren für Luft und Schwachgas zugrunde gelegt. Die baulichen Einzelheiten derselben sind deutlich aus Abb. 4, 5 und 6 zu erkennen. Jede Rekuperatorkassette enthält eine große Anzahl von senkrechten Kanälen, durch die die wärmeaustauschendenGase imGegenstrom geführt werden. Diese Kanäle befinden sich in einheitlichen übereinander zu setzenden Steinblöcken von beträchtlichen Längs- und Querabmessungen. Die Abb. 5 zeigt zwei Querschnitte eines Gasrekuperators 51, und die Abb. 6 zeigt zwei andere waagerechte Querschnitte eines Luftrekuperators 5o; jeder Rekuperator enthält die Luftkanäle 52 bzw. die Gaskanäle 53 und die Abgaskanäle 54, die jeweils immer in parallelen Reihen (vgl. Teilschnitt m-in) abwechselnd nebeneinander liegen. Abb.4 zeigt mit dem rechtsseitigen über Abb.6 stehenden Teil einen senkrechten Schnitt des Luftrekuperators 5o durch die Luftkanäle 52 und mit dem linksseitigen, über Abb. 5 stehenden Teil einen senkrechten Schnitt des Gasrekuperators 51 durch die Gaskanäle 53. Die Luftkanäle 52 und ebenso die Gaskanäle 53 münden oben und unten in waagerechte taschenförmige Sammelkanäle 55 bzw. 56 aus. Die oberen Taschen 55 eines Rekuperators haben durch den Abzweigkanal 6o Verbindung mit jeweils einem senkrechten Binderkana143 bzw. 44. Die unteren Taschen 56 haben durch je einen senkrechten Verbindungskanal 57 Verbindung mit einem der waagerechten Verteil- und Zufuhrkanäle 8 und 9 für Luft bzw. Schwachgas.According to the invention, the recuperators are formed from individual, vertical recuperator cassettes 50 and 51, one of which is always arranged below and coaxially with a binder partition 42. As a result, a recuperator cassette is functionally assigned to each truss partition 42 or to each heating flue 4. The recuperator cartridges 5o are used to preheat combustion air, the recuperator cartridges 5i to preheat lean gas or, in the case of high-gas operation, also air. The following description is based on the use of recuperators for air and lean gas. The structural details of the same can be clearly seen from Figs. 4, 5 and 6. Each recuperator cassette contains a large number of vertical channels through which the heat exchanging gases are guided in countercurrent. These channels are located in uniform stone blocks of considerable length and width that are to be placed one on top of the other. Fig. 5 shows two cross sections of a gas recuperator 51, and Fig. 6 shows two other horizontal cross sections of an air recuperator 5o; Each recuperator contains the air ducts 52 or the gas ducts 53 and the exhaust ducts 54, which are always located alternately next to one another in parallel rows (cf. partial section m-in). Fig.4 shows with the right-hand part standing above Fig.6 a vertical section of the air recuperator 5o through the air ducts 52 and with the left-hand part standing above Fig. 5 a vertical section of the gas recuperator 51 through the gas ducts 53. The air ducts 52 and likewise the gas channels 53 open at the top and bottom into horizontal pocket-shaped collecting channels 55 and 56, respectively. The upper pockets 55 of a recuperator have through the branch channel 6o connection with a vertical binder channel143 or 44. The lower pockets 56 each have a vertical connection channel 57 with one of the horizontal distribution and supply channels 8 and 9 for air or lean gas.

Der mittlere Rekuperator 5o der Abb.4 zeigt einen senkrechten Schnitt durch dis Abgaskanäle 54. Diese münden oben in den Kopfverteilraum 61, unten in den Fußsammelraum 62. Der Kopfraum 61 hat durch den Abzweigkanal 63 Verbindung mit den Abzugskanälen 48 am Fuß eines jeden Heizzuges. Der Fußraum 62 hat durch die senkrechte Durchbrechung 64 Verbindung mit dem waagerechten Abgassammelkanal io.The middle recuperator 50 in Figure 4 shows a vertical section through the exhaust ducts 54. These open into the head distribution space 61 at the top and into the foot collecting space 62. The head space 61 is connected to through the branch duct 63 the exhaust ducts 48 at the foot of each heating flue. The footwell 62 has through the vertical opening 64 connection with the horizontal exhaust manifold io.

Durch die drei waagerechten Fugen 58 wird jede Rekuperatorkassette aus vier Höhenteilen, nämlich einem Kopf- und Fußteil und zwei Mittelteilen zusammengesetzt; jeder dieser Teile bildet einen der Höhe nach einheitlichen Steinblock von beträchtlichen Längs- und Querabmessungen. Nach Abb. 5 ist außerdem eine senkrechte Mittelfuge 59 vorgesehen, damit die Querabmessungen nicht zu groß werden. Die waagerechten Fugenflächen der Steinblöcke werden so gut eben ausgeführt, daß sie beim Aufeinandersetzen ,gegenüber den in Betracht kommenden äußerst geringen Druckunterschieden zwischen den Luft- bzw. Gas- und Abgaskanälen genügend dicht halten. Durch die geschilderte Kanalanordnung der Rekuperatoren wird für jeden Heizzug ein durchgehender geschlossener Verbindungsweg für die Verbrennungsstoffe undAbgase geschaffen, der von den waagerechten Zufuhr- und Verteilkanälen 8, 9 für Luft und Heizgas durch die senkrechten Rekuperatorkanäle 52 und 53, die Verbindungskanäle 6o und die Binderkanäle 43, 44 mit den Auslässen 45, 46 nach den Heizzügen 4 und von diesen durch die Fußauslässe 48, 63 und die Rekuperatorkanäle 54 für Abgase nach den Abgassammelkanälen io hin geht.The three horizontal joints 58 make each recuperator cassette composed of four height parts, namely a head and foot part and two middle parts; each of these parts forms a stone block of considerable height, uniform in height Longitudinal and transverse dimensions. According to Fig. 5 there is also a vertical center joint 59 provided so that the transverse dimensions are not too large. The horizontal ones Joint surfaces of the stone blocks are so well executed that they are placed on top of each other , compared to the extremely small pressure differences between keep the air or gas and exhaust ducts sufficiently tight. Through the described The channel arrangement of the recuperators is a continuous closed one for each heating flue Connection path for the combustion materials and exhaust gases created from the horizontal Supply and distribution channels 8, 9 for air and heating gas through the vertical recuperator channels 52 and 53, the connecting channels 6o and the binder channels 43, 44 with the outlets 45, 46 after the heating flues 4 and from these through the foot outlets 48, 63 and the Recuperator channels 54 for exhaust gases after the exhaust gas collection channels io goes.

Am Grunde der senkrechten Verbindungskanäle 57 für den Luft- und Gaseinzug sind erfindungsgemäß Regelschieber 65 und 66, am Grunde der Durchbrechungen 64 für den Abgasabzug gleichartige Regelschieber 67 angeordnet (Abb. 3 rechts und links). Diese Regelschieber 65, 66, 67 sind von Öffnungen 68 im Sohlenmauerwerk des Ofenunterbaues aus zugängig und können mittels Stellstangen, die durch diese Mauerwerksöffnungen und die waagerechten Kanäle 8, 9, io hindurch geführt werden, von den Fundamenträumen 7 aus bedient werden.At the bottom of the vertical connecting channels 57 for the air and gas intake are according to the invention control slide 65 and 66, at the bottom of the openings 64 for the exhaust vent similar control slide 67 is arranged (Fig. 3 right and left). These control slides 65, 66, 67 are from openings 68 in the brickwork of the furnace substructure from accessible and can by means of adjusting rods, which through these masonry openings and the horizontal channels 8, 9, io are passed through from the foundation dreams 7 can be operated.

Beim Betrieb der Öfen mit Schwachgas wird durch das Gebläse 28 Verbrennungsluft aus der äußeren Atmosphäre in und durch das Abteil 26 und Schwachgas durch das Gebläse 29 aus der Saugleitung 38, beim Offenstehen des Absperrorgans 39 und bei geschlossenem Absperrorgan 4o, in das Abteil 27 des Metallrekuperators 25 gedrückt und weiter durch die Verteilrohrleitungen 17 bzw. 18 und die Rohrkrümmer i i und 12 in die unteren Verteilkanäle 8 und 9 der Ofengruppe weiter befördert. Von hier aus nehmen diese beiden Verbrennungsstoffe den schon oben erläuterten Weg über die Verbindungskanäle 57 und die senkrechten Vorwärmkanäle 52 der feuerfesten Luftrekuperatoren 5o und 53 der feuerfesten Gasrekuperatoren sämtlicher Heizwände aufwärts, weiter über die Kopfsammelräume 55 und die Verbindungskanäle 6o durch die senkrechten Binderkanäle 43 für Luft und 44 für Schwachgas, aus denen sie durch die seitlichen Auslaßdüsen 45 und 46 in die einzelnen Heizzüge 4 der ganzen Heizwände übertreten. Durch das Auswechseln der mit Luft gespeisten Binderkanäle 43 und mit Gas gespeisten Binderkanäle 44 über die Heizwandlänge treten in jeden einzelnen Heizzug beide Verbrennngsstoffe Luft und Schwachgas in verschiedenen über die ganze Heizzughöhe verteilten Höhenlagen aus und erzeugen dadurch eine gestufte Verbrennung. Die Flammen undVerbrennnungsgase ziehen in den Heizzügen abwärts, und die Abgase werden durch die Fußauslässe 48 und die anschließenden Verbindungskanäle 63 in die Kopfräume 61 der senkrechten Abgaskanäle 54 aller Rekuperatoren geleitet. Sie durchziehen diese Abgaskanäle, geben dadurch einen großen Teil ihres Wärmeinhaltes durch die trennenden Wandungen zwischen den verschiedenartigen Kanälen der Rekuperatoren an die Verbrennungsstoffe Luft und Schwachgas ab und werden schließlich über die unteren Sammelkammern 62 und die Durchbrechungen 64 in die waagerechten Sammelkanäle io übergeführt. Von hier treten sie über die Anschlußrohrkrümmer 13 in die der Ofengruppe gemeinsame Sammelrohrleitung i9 über und werden unter der Wirkung des Abgasgebläses 30 von der Abgaszutrittskammer 32 aus durch die Abgaskammern der beiden Rekuperatorabteile 26 und 27 nach der Austrittskammer 33 hin gesaugt und schließlich durch das Druckrohr 34 des Gebläses in den Schornstein 35 und damit in die Außenluft abgeführt. In den beiden Abteilen 26 und 27 des Metallrekuperators 25 geben die Abgase den Restbetrag ihres Wärmeinhaltes an die durch diese beiden Abteile geförderten Verbrennungsstoffe Luft und Gas ab. Da über den ganzen geschilderten Stromweg in beiden -Systemen von Rekuperatoren sowohl in den einzelnen feuerfesten Rekuperatoren 5o, 5 i als auch in den Abteilen 26 und 27 des gemeinsamen Metallrekuperators 25 reiner Gegenstrom herrscht, ist die weitestgehende Ausnutzung des Wärmeinhaltes der Abgase möglich, derart, daß damit, jedenfalls bei dem geschilderten Schwachgasbetrieb, die Abgase bis auf eine niedrige Endtemperatur, beispielsweise 18o bis 2oo°@, heruntergekühltwerden können. Die zur Erfindung gehörende Förderung der Verbrennungsstoffe und Abgase durch Gebläse anstatt durch natürlichen Schornsteineinzug gibt dabei vollständige Freiheit und Sicherheit für das unbehinderte Durchziehen-und Wegführen sämtlicher Gase.When the furnace is operated with lean gas, combustion air from the outside atmosphere is fed into and through the compartment 26 by the fan 28 and lean gas by the fan 29 from the suction line 38, when the shut-off element 39 is open and the shut-off element 4o is closed, into the compartment 27 of the metal recuperator 25 pressed and further conveyed through the distribution pipes 17 and 18 and the pipe bends ii and 12 into the lower distribution channels 8 and 9 of the furnace group. From here these two combustion substances take the route already explained above via the connecting channels 57 and the vertical preheating channels 52 of the refractory air recuperators 5o and 53 of the refractory gas recuperators of all heating walls upwards, further over the head collecting spaces 55 and the connecting channels 6o through the vertical binder channels 43 for air and 44 for lean gas, from which they pass through the side outlet nozzles 45 and 46 into the individual heating flues 4 of the entire heating walls. By replacing the air-fed binder ducts 43 and gas-fed binder ducts 44 over the length of the heating wall, both combustion substances, air and lean gas, emerge in each individual heating flue at different altitudes distributed over the entire heating flue, thereby creating a staged combustion. The flames and combustion gases pull down in the heating flues and the exhaust gases are directed through the foot outlets 48 and the connecting ducts 63 into the head spaces 61 of the vertical exhaust ducts 54 of all recuperators. They pass through these exhaust ducts, giving off a large part of their heat content through the separating walls between the various ducts of the recuperators to the combustion materials air and lean gas and are finally transferred via the lower collecting chambers 62 and the openings 64 into the horizontal collecting ducts io. From here they pass via the connecting pipe elbow 13 into the collecting pipe i9 common to the furnace group and are sucked under the action of the exhaust gas fan 30 from the exhaust gas inlet chamber 32 through the exhaust gas chambers of the two recuperator compartments 26 and 27 to the outlet chamber 33 and finally through the pressure pipe 34 of the fan is discharged into the chimney 35 and thus into the outside air. In the two compartments 26 and 27 of the metal recuperator 25, the exhaust gases give off the remainder of their heat content to the combustion substances air and gas conveyed through these two compartments. Since pure countercurrent prevails over the entire described current path in both systems of recuperators, both in the individual refractory recuperators 5o, 5i and in compartments 26 and 27 of the common metal recuperator 25, the most extensive use of the heat content of the exhaust gases is possible, such as that with this, at least in the case of the lean gas operation described, the exhaust gases can be cooled down to a low end temperature, for example 18o to 2oo ° @. The promotion of the combustion substances and exhaust gases, which is part of the invention, by means of blowers instead of natural chimney drafts gives complete freedom and security for the unimpeded passage and removal of all gases.

Die Förderung .der sämtlichen Verbrennungsstoffe und Abgase durch Gebläse hat den weiteren Vorteil, daß man in dem Metallrekuperator, der für die niederen Temperaturbereiche der Vorwärmung bestimmt ist, durch Anwendung von verhältnismäßig engen Vorwärmkammern für den Durchzug dieser sämtlichen Gase hohe Strömungsgeschwindigkeiten, ohne Rücksicht auf die dadurch entstehenden höheren Durchzugswiderstände, anwenden kann. Hierdurch wird der in diesen niederen Bereichen vorwiegende konvektive Wärmeübergang stark gefördert und eben dadurch mittels der Hinzunahme des Metallrekuperators eine Abkühlung der warmenAbgase bis auf eine niedrige Endtemperatur ermöglicht. Dies bedeutet sowohl eine erhöhte Wärmeausnutzung der Abgase als auch eine Verbilligung der Metallrekuperatoren hinsichtlich Anlage und Betrieb.The promotion of all combustion materials and exhaust gases through Blower has the further advantage that one in the metal recuperator, which for the lower temperature ranges of preheating is determined by applying proportionately narrow preheating chambers for the passage of all these gases high flow speeds, regardless of the resulting higher pulling resistance can. This results in the predominant convective heat transfer in these lower areas strongly promoted and precisely because of this by adding the metal recuperator a The warm exhaust gases can be cooled down to a low end temperature. this means both an increased heat utilization of the exhaust gases as well as a reduction in price of the metal recuperators in terms of system and operation.

Für dieFörderung der sämtlichenVerbrennungsstoffe und Abgase durch die feuerfesten Rekuperatoren und die Heizwände steht, und zwar auch schon für jeden Heizzug, eine Vielzahl von Kanälen von zusammengenommen beträchtlichen Querabmessungen zur Verfügung. Dies ergibt insgesamt einen verhältnismäßig großen Durchzugsquerschnitt und entsprechend niedrige Strömungsgeschwindigkeiten, daher auch sehr geringe Druckunterschiede selbst an denjenigenPunkten, die von dem im Heizzug zu oberst gelegenenUmkehrpunkt am weitesten entfernt liegen, das sind die tiefsten Punkte der senkrechten Wärmeaustauschkanäle. Diese geringen Strömungsgeschwindigkeiten in den feuerfesten Rekuperatorkanälen haben keine nachteilige Bedeutung für den Wärmeübergang, da dieser in den hier gegebenen hochliegenden Temperaturbereichen vorwiegend durch Strahlung, dagegen geringfügig durch Konvektion vor sich geht. Für Wärmestrahlung sind aber bekanntlich größere Schichtstärken der Wärme abgebenden oder Wärme empfangenden Gase nützlich.For the promotion of all combustion materials and exhaust gases through the fireproof recuperators and the heating walls are in place, for everyone Heating flue, a multitude of ducts of considerable transverse dimensions taken together to disposal. Overall, this results in a relatively large passage cross-section and correspondingly low flow velocities, therefore also very small pressure differences even at those points from the reversal point to the top in the heating flue furthest away, these are the lowest points of the vertical heat exchange channels. These low flow velocities in the refractory recuperator ducts have no detrimental importance for the heat transfer, since this is given here high temperature ranges mainly due to radiation, but slightly by convection going on. For thermal radiation, however, they are known to be larger Layer thicknesses of the heat-emitting or heat-receiving gases useful.

Für den Betrieb sind aber sehr niedrige Druckunterschiede zwischen denimgegenseitigenWärmeaustausch stehenden Kanälen des feuerfesten Rekuperators selbstverständlich von großem Wert, weil damit die Neigung zu Gasüberströmungen durch die feuerfesten Wandungen hindurch in denkbar stärkstem Maße hintangehalten wird.For operation, however, there are very low pressure differences between the mutual heat exchange channels of the refractory recuperator of course of great value because it creates a tendency for gas overflows held back by the refractory walls to the greatest possible extent will.

Da aber andererseits in Strömungssystemen, die eine größere Anzahl von parallel geschalteten Teilströmen enthalten, wie es hier für die Reihe der Heizzüge und Rekuperatorkassetten zutrifft, bei sehr niedrigen Druckunterschieden die Verteilung solcher Parallelströme untereinander leicht unrgelmäßig wird, so sind die erfindungsgemäß mitvorgesehenen Regelschieber 65, 66, 67 an den Einzugs- und Abzugsstellen der beiden Kanalsysteme der feuerfesten Rekuperatoren sehr wertvoll, um eine gleichmäßige Verteilung der besagten Parallelströme über die ganze Ofenlänge zu sichern. Man kann mit diesem Mittel zusätzliche Drosselwiderstände zwischen den waagerechten Verteil-bzw. Sammelkanälen 8, 9 und io und den darüber angeordneten Kanalsystemen der Rekuperatoren schaffen und dadurch die Verteilung über die Ofenlänge gleichmäßig machen. Die Einstellung dieser Drosselschieber im Betrieb wird dabei so gehandhabt, daß die für den Einzug bestimmten Schieber 65 und 66 die einzelnen Teilmengen der Verbrennungsstoffe Luft und Gas geregelt festlegen und daß die auf der Abzugsseite, d. h. für die Abgase vorgesehenen Regelschieher 67 eine bestimmte Höhe des Gasdruckes in den Heizzügen sichern. Diese Druckhöhe wird im Betrieb wie üblich so eingestellt, daß in der obersten Höhenlage der Heizzüge Druckgleichheit zwischen den Zügen und den angrenzenden Ofenkammern besteht.But on the other hand in flow systems, which have a larger number of partial flows connected in parallel, as is the case here for the series of heating flues and recuperator cassettes applies, and the distribution for very low pressure differences such parallel currents with one another becomes slightly irregular, they are according to the invention provided control slide 65, 66, 67 at the intake and withdrawal points of the two Duct systems of the refractory recuperators very valuable for an even distribution of the said parallel currents over the entire length of the furnace. You can with this Means additional choke resistances between the horizontal distribution or. Collecting channels 8, 9 and io and the recuperator duct systems arranged above it and thereby make the distribution evenly over the length of the furnace. The setting this throttle slide in operation is handled so that the feed certain slide 65 and 66 the individual subsets of the combustion air and set gas regulated and that the on the exhaust side, d. H. for the exhaust gases provided regulating slide 67 a certain level of gas pressure in the heating flues to back up. This pressure level is set in operation as usual so that in the top Height of the heating flues Equal pressure between the flues and the adjacent furnace chambers consists.

Bei der geschilderten Gesamtanordnung der Öfen selbst, d. h., bei der Zuordnung von feuerfesten Rekuperatoren über die ganze Heizwandlänge in Parallelschaltung zu den Heizzügen wird jede Heizwand dauernd in ihrer ganzen Längserstreckung mit voller Intensität beheizt. Es besteht keinerlei Unterteilung oder Unterscheidung nach Gruppen von beflammten Zügen, in denen praktisch die gesamte verfügbare Heizgaswärme abgegeben wird und nach anderen Gruppen von nicht beflammten Abgaszügen, in denen keine nennenswerte Wärmeübertragung mehr an die Ofenkammern erfolgt. Diese Intensivierung des Betriebes bedeutet naturgemäß eine erhöhte Ausnutzung der Öfen im ganzen, zugleich aber auch wegen der vollkommenen Kontinuierlichkeit eine sehr schonende Behandlung der Ofen.With the described overall arrangement of the ovens themselves, i. h., at the allocation of fireproof recuperators over the entire length of the heating wall in parallel connection Each heating wall is continuously connected to the heating flues along its entire length heated at full intensity. There is no division or distinction after groups of flamed trains in which practically all of the available heating gas heat is released and after other groups of non-flamed exhaust flues in which there is no longer any significant heat transfer to the furnace chambers. This intensification Of course, the operation means an increased utilization of the ovens as a whole, at the same time but also a very gentle treatment because of the perfect continuity the oven.

Beim Betrieb der Öfen mit Starkgas, wo lediglich die Verbrennungsluft, nicht .aber das Heizgas vorgewärmt wird, werden sämtliche Rekuperatoren als Vorwärmvorrichtungen für die Luft ausgenutzt. Es wird in diesem Falle das sonst für Heizgas zu benutzende Gebläse 29 durch Schließen des Absperrorgans 39 von der Heizgasquelle abgeschaltet und durch Offnen des Absperrorgans 40, das in die Außenluft mündet, Luft eingesaugt, durch das Rekuperatorabteil 27 hindurch und weiter in die Verteilleitung 18 getrieben, von wo aus die Verteilung in der oben für das Heizgas geschilderten Weise durch die waagerechten Verteilkanäleg in die hieran angeschlossenenRekuperätorkassetten 51 erfolgt. Es tritt also dann Verbrennungsluft durch die sämtlichen Binderkanäle 43, 44 in die sämtlichen Heizzüge 4, und zwar wiederum der Höhe nach gestuft, über. Das Starkgas wird in diesem Falle aus der Hauptleitung 22 über die geöffneten Absperrorgane 24 in die in der Ofendecke angeordneten Gasverteilkanäle 2o eingeleitet und durch die Düsen 21 den sämtlichen Heizzügen 4 am Kopf zugeführt. Die Verbrennung erfolgt in den Heizzügen ebenso wie bei Schwachgas in Richtung abwärts und in verschiedenen, durch die Luftzufuhren bestimmten Höhenlagen, also ebenfalls gestuft. Die Abgase werden aus den einzelnen Heizzügen durch die Fußauslässe 48 abgeführt und nehmen ihren Weg im ganzen ebenso, wie es oben für die Schwachgasbeheizung beschrieben worden ist.When operating the furnaces with strong gas, where only the combustion air, not .but the heating gas is preheated, all recuperators are as Preheating devices for the air exploited. In this case it will otherwise be for heating gas to be used blower 29 by closing the shut-off element 39 of the Heating gas source turned off and by opening the shut-off element 40, which is in the outside air opens, sucked in air, through the recuperator compartment 27 and further into the Distribution line 18 driven from where the distribution in the above for the heating gas through the horizontal distribution channels into the recuperator cassettes connected to them 51 takes place. Combustion air then passes through all of the binder channels 43, 44 in all of the heating flues 4, again stepped according to height, over. The strong gas is in this case from the main line 22 via the open shut-off devices 24 introduced into the gas distribution channels 2o arranged in the furnace roof and through the nozzles 21 are fed to all of the heating flues 4 on the head. The incineration takes place in the heating flues as well as with lean gas in the downward direction and in various, by the air supply certain altitudes, so also graduated. The exhaust gases are discharged from the individual heating flues through the foot outlets 48 and take their way as a whole, as described above for lean gas heating has been.

Bei einer solchen Starkgasbeheizung ist, weil nicht die gesamte Masse der zugeführten Verbrennungsstoffe vorgewärmt wird, normalerweise innerhalb des ganzen Ofensystems selbst eine ebenso weitgehende Ausnutzung der Abwärme wie bei Schwachgasbetrieb auch bei Hinzunahme des Metallrekuperators nicht möglich. Es verbleibt immer ein gewisser Wärmeüberschuß, der sich in der Höhe der Endtemperatur der Abgase beim Austritt aus den Wärmeaustauschvorrichtungen bzw. beim Übertritt in den Schornstein bemerkbar macht. Bei dem hier beschriebenen erfindungsgemäßen Rekuperatorsystem für eine ganze Ofengruppe besteht jedoch die Möglichkeit, diesen Abwärmeüberschuß aus der Sammelrohrleitung i9, also an einer Stelle zwischen den feuerfesten und metallischen Rekuperatoren durch den Abzweig 36, 37 bei einer verhältnismäßig hochliegenden Zwischentemperatur der Abgase abzuziehen und außerhalb der Ofenanlage für beliebige Zwecke auszunutzen. Man kann etwa die Anlage so entwerfen, daß die beispielsweise mit i ioo bis i2oö° C in die feuerfesten Rekuperatoren eintretenden Abgase in diesen bis auf eine Zwischentemperatur von 6oo° C heruntergekühlt und erst in dem nachfolgenden metallischen Rekuperator bis auf die gewünschte Endtemperatur von beispielsweise i8o bis 2oo° C weiter ausgenutzt werden, die bei Schwachgasbetrieb ohne weitere Maßnahmen zu .erreichen ist. Bei Starkgasbetrieb steht dann der auftretende Abwärmeüberschuß mit der erwähnten Zwischentemperatur von beispielsweise 6o0'° C zur Verfügung. Er ist in diesem Zustand noch für viele nützliche Zwecke, z. B. für Dampfkesselbeheizung, sehr gut brauchbar, während die sonst im Abgasstrom sich einstellende etwas erhöhte Endtemperatur von etwa 25o bis 300' C statt der erzielbaren i8o bis 200° C am Austritt aus dem ganzen Rekuperativ-System einen wenig wertvollen Abwärmeüberschuß darstellen würde. Da in der Rohrleitung i9 naturgemäß Unterdruck gegenüber der äußeren Atmosphäre herrscht, so muß der durch den Abzweig 36, 37 wegzuführende Abgasstrom ebenfalls von einer Unterdruck schaffenden Saugvorrichtung, sei es beispielsweise ein Schornstein, der dann hinter dem Abwärmedampfkessel stehen würde, oder auch ein Gebläse, befördert werden.With such a high-gas heating system, the entire mass is not of the supplied combustion materials is preheated, usually within the The entire furnace system itself makes just as extensive use of the waste heat as with Lean gas operation is not possible even with the addition of the metal recuperator. It remains always a certain excess of heat, which is at the level of the final temperature of the exhaust gases when leaving the heat exchange devices or when entering the chimney makes noticeable. In the recuperator system according to the invention described here for an entire group of ovens, however, there is the possibility of this excess heat from the collecting pipe i9, i.e. at a point between the refractory and metallic recuperators through the branch 36, 37 at a relatively high Subtract intermediate temperature of the exhaust gases and outside of the furnace system for any Purposes. You can design the system in such a way that, for example with i ioo to i2oö ° C entering the refractory recuperators in these cooled down to an intermediate temperature of 600 ° C and only in the following one metallic recuperator down to the desired final temperature of, for example i8o to 2oo ° C can be used further, which in lean gas operation without further Measures to be achieved. In the case of high-gas operation, the excess heat that occurs is then available with the mentioned intermediate temperature of, for example, 6o0 ° C. He is still in this state for many useful purposes, e.g. B. for steam boiler heating, very useful, while the otherwise occurring in the exhaust gas flow increased somewhat Final temperature of about 25o to 300 ° C instead of the achievable 180 to 200 ° C at the outlet from the entire recuperative system represent a less valuable excess heat would. Since there is naturally negative pressure in pipeline 19 compared to the external atmosphere prevails, the exhaust gas flow to be led away through branch 36, 37 must also from a suction device that creates negative pressure, be it a chimney, for example, which would then stand behind the waste heat boiler, or a fan, transported will.

Die Erfindung ist nicht nur bei Koksöfen mit liegenden Kammern, wie im Beispiel beschrieben, sondern auch bei Schrägkammeröfen anwendbar, da man auch solche mit senkrechten Heizzügen und daran angeschlossenen feuerfesten Rekuperatoren im Ofenunterbau ausstatten kann.The invention is not only applicable to coke ovens with horizontal chambers, such as described in the example, but also applicable to inclined chamber furnaces, since one also those with vertical heating flues and connected fireproof recuperators can equip in the furnace substructure.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: i. Rekuperativ-Koksofen für Beheizung mittels Starkgas oder Schwachgas mit senkrechten Heizzügen, deren jedem unterhalb der Ofenkammer ein einzelner aus feuerfesten Baustoffen bestehender Rekuperator für die Vorwärmung von Verbrennungsstoffen zugeordnet ist, gekennzeichnet durch die Zusammenschaltung dieser Rekuperatoren mit den abwärts beflammten Heizzügen in der Weise, daß die zum Hindurchführen der vorzuwärmenden Gase dienenden Rekuperatorkammern an senkrechte, in den Bindertrennwänden angeordnete und mit einer Mehrzahl von Auslässen in verschiedenen Höhenlagen versehene Zufuhrkanäle und die zum Hindurchführen der Abgase dienenden Rekuperatorkammern an die Fußteile der einzelnen gegeneinander abgeschlossenen Heizzüge angeschlossen sind, wobei die einzelnen Rekuperatorkammern der Heizzüge Vorwärmkassetten mit je einer Vielzahl von senkrechten Wärmeaustauschkanälen darstellen. PATENT CLAIMS: i. Recuperative coke oven for heating by means of high gas or lean gas with vertical heating flues, each of which is assigned a single recuperator made of refractory building materials for the preheating of combustion materials below the furnace chamber, characterized by the interconnection of these recuperators with the downward flamed heating flues in such a way that the Recuperator chambers used to pass the gases to be preheated through to vertical feed ducts arranged in the binder partition walls and provided with a plurality of outlets at different heights, and the recuperator chambers used to pass the exhaust gases through to the foot parts of the individual heating flues that are closed off from one another, whereby the individual recuperator chambers of the heating flues are connected Represent preheating cassettes each with a large number of vertical heat exchange channels. 2. Rekuperativ-Koksofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zum Betrieb mit Schwachgas die in den Bindertrennwänden angeordneten und mit einer Mehrzahl von Auslässen in verschiedenen Höhenlagen versehenen Zufuhrkanäle abwechselnd in der Heizwandlänge aufeinanderfolgend an je eine zur Vorwärmung von Luft bzw. Schwachgas dienende Rekuperatorkammer angeschlossen sind. 2. Recuperative coke oven according to claim i, characterized in that for operation with lean gas the in the Truss partitions arranged and with a plurality of outlets in different Supply channels provided at high altitudes alternately in the length of the heating wall connected to a recuperator chamber each used to preheat air or lean gas are. 3. Rekuperativ-Koksofen nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Betrieb mit Starkgas am oberen Ende jedes Heizzuges eine von der Ofendecke aus regelbare Starkgaszufuhr vorgesehen ist. 3. Recuperative coke oven according to claims i and 2, characterized in that that for operation with strong gas at the upper end of each heating flue one from the furnace roof from controllable high-gas supply is provided. 4. Ofengruppe von Rekuperativ-Koksöfen nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die sämtlichen feuerfesten Rekuperatoren der Ofengruppe nur für die höheren Temperaturbereiche vorgesehen und mit einem einheitlichen Metall-Rekuperator für die niedrigeren Temperaturbereiche in der Weise zusammen- und hintereinandergeschaltet sind, daß die Verbrennungsstoffe (Luft, Heizgas) und die Abgase mittels gesonderter Gebläse im Gegenstrom durch das ganze Rekuperativ-System gefördert werden. 4. Oven group of recuperative coke ovens according to claims i to 3, characterized in that all of the refractory Recuperators of the furnace group are only intended for the higher temperature ranges and with a uniform metal recuperator for the lower temperature ranges are connected together and in series, that the Combustion materials (air, heating gas) and the exhaust gases by means of a separate fan in the Countercurrent can be promoted through the entire recuperative system. 5. Ofengruppe von Rekuperativ-Koksöfen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im feuerfesten Rekuperator jedes Heizzuges sowohl für die wärmeaustauschenden Verbrennungsstoffe (Luft, Heizgas) wie auch für die Abgase eine große Anzahl von Kanälen, die durch ihren bedeutenden Gesamtquerschnitt kleine Strömungsgeschwindigkeiten der Gase ergeben, und im Metallrekuperator eine Anzahl verhältnismäßig enger Kanäle mit einem beschränkten Gesamtquerschnitt, der erhebliche Strömungsgeschwindigkeiten ergibt, vorgesehen ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 396 559; britische Patentschrift Nr. 1194/i897; USA.-Patentschrift Nr. 1404 72I ; Gluud »Handbuch der Kokerei«, z927, Bd.I, 215/r6, igo/9i; . »Journal für Gasbeleuchtung und Wasserversorgung«, 192o, Heft 33, S. 526.5. Oven group of recuperative coke ovens according to claim 4, characterized in that in the refractory recuperator of each heating flue both for the heat-exchanging combustion materials (air, heating gas) as well as for the exhaust gases a large number of channels, the small flow velocities of the gases due to their significant overall cross-section result, and in the metal recuperator a number of relatively narrow channels with a limited overall cross-section, which results in considerable flow velocities, is provided. Cited publications: German Patent No. 396 559; British Patent No. 1194/1897; U.S. Patent No. 1404 72I; Gluud "Handbuch der Kokerei", z927, vol. I, 215 / r6, igo / 9i; . "Journal for gas lighting and water supply", 192o, issue 33, p. 526.