DE3540845A1

DE3540845A1 - COOKING OVEN FOR A HORIZONTAL CHAMBER COCING OVEN

Info

Publication number: DE3540845A1
Application number: DE19853540845
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Becker
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1985-11-18
Filing date: 1985-11-18
Publication date: 1987-05-21
Also published as: EP0223028A2; JPS62119290A; EP0223028A3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Koksofentür für einen Horizontalkammer- Verkokungsofen mit einem gleichzeitig als Wärmeschutz dienenden, in die Ofenkammer hineinragenden, mit dem Türkörper verbundenen einteiligen oder mehrteiligen Schutzschild, über den die Ofenfüllung in einem bestimmten Abstand vom Türkörper gehalten wird, wobei der Türkörper während des Verkokungsvorganges mit mindestens einer Verriegelungseinrichtung gegen den Türrahmen des Ofens gedrückt wird. Derartige Koksofentüren sind unter anderem auch in der DE-OS 33 27 337.5 enthalten. Dieser Vorschlag ist auf eine neuartige Ausbildung des Türkörpers mit der dazugehörigen Dichtungseinrichtung gerichtet. Der neue Türkörper zeichnet sich insbesondere durch Leichtbauweise, Preisvorteile gegenüber herkömmlichen Türen und durch hohe, dauerhafte Dichtwirkung aus. Nach der DE-OS 33 27 337.5 ist der neue Türkörper teilweise mit konventionellen feuerfesten Türstopfen kombiniert.The invention relates to a coke oven door for a horizontal chamber Coking furnace with a heat protection protruding into the oven chamber and connected to the door body or multi - part protective shield, over which the furnace filling in is held a certain distance from the door body, the door body during the coking process with at least one locking device is pressed against the oven door frame. Such coke oven doors are also included in DE-OS 33 27 337.5. This proposal is based on a new design of the door body the associated sealing device directed. The new door body is characterized in particular by lightweight construction, price advantages compared conventional doors and with a high, permanent sealing effect. To DE-OS 33 27 337.5, the new door body is partly with conventional fireproof door plugs combined.

Aus der deutschen Patentschrift 2 38 363 ist darüber hinaus eine Tür für Koksöfen mit an der Rückwand angebrachten, verstellbarem Schutzschild bekannt, wobei der Schutzschild durch gelenkige Zwischenglieder mit der Rückseite der Tür verbunden ist und sich gegenüber der Tür bewegen kann. Dabei soll der durch gelenkige Zwischenglieder mit der Rückseite der Tür verbundene Schutzschild durch eine Stellvorrichtung von außen in seiner jeweiligen Stellung arretierbar sein. Nach der Darstellung der Ausführungsbeispiele dieser Patentschrift ist der Schutzschild als ebene, einteilige Platte mit rückwärtigen Versteifungsrippen ausgebildet.There is also a door from German patent specification 2 38 363 for coke ovens with adjustable protective shield attached to the rear wall known, the protective shield by articulated intermediate links connected to the back of the door and facing the door can move. The should be with articulated pontics the back of the door connected by a protective shield Adjusting device can be locked from the outside in its respective position. According to the presentation of the embodiments of this patent the protective shield as a flat, one-piece plate with rear Stiffening ribs formed.

Bei einer derartigen Koksofentür mit ebenen, sich über die Türhöhe erstreckender einteiliger Platte, hat sich gezeigt, daß bei metallischer Ausführung dieses Schutzschildes bislang nicht überwundene Schwierigkeiten auftreten. Besonders augenfällig ist die starke Verformung des einteiligen Schutzschildes. Infolge eines großen Temperaturgefälles der koksseitigen Schutzschildfläche gegenüber der Türkörperseitigen Schutzschildfläche kommt es zu einer sehr starken Krümmung. In such a coke oven door with level, over the door height extending one-piece plate, has been shown to Metallic design of this protective shield has not been overcome so far Difficulties arise. The strong deformation is particularly striking of the one-piece protective shield. As a result of a large temperature gradient the coke-side shield surface opposite the door body side Shield surface there is a very strong curvature.

Zum Zeitpunkt der Anmeldung des deutschen Patentes 2 38 363 waren die gebräuchlichen Höhen von Koksöfen 1,5 bis 2 m. Bei solch geringen Törhöhen liegt die Gesamtverformung des Schutzschildes möglicherweise noch im Toleranzbereich. Bei heute gebräuchlichen Koksofenhöhen von 4 m, 6 m und in Zukunft 8 m und mehr würde die Gesamtverformung des Schutzschildes entweder dazu führen, daß zwischen Ofensohle und Schutzschild und zwischen Schutzschild und Kammerwänden solche Öffnungen auftreten, daß Kohle im Übermaß zwischen Schutzschild und Türkörper dringen. Dieser Effekt würde bei trockener Kokskohle, insbesondere vorerhitzter Einsatzkohle, noch ganz wesentlich verstärkt.At the time of filing the German patent 2 38 363 the usual heights of coke ovens 1.5 to 2 m. With such a small one The overall deformation of the protective shield may be at heights still in the tolerance range. With today's coke oven heights of 4 m, 6 m and in the future 8 m and more the total deformation of the Shield either cause between the soleplate and the shield and such openings between the protective shield and chamber walls occur that coal in excess between protective shield and door body penetrate. This would affect dry coking coal, in particular preheated coal, still significantly strengthened.

In neuerer Zeit ist der Gedanke eines metallischen Schutzschildes wieder aufgegriffen worden. Dabei sind zwei Lösungswege in Angriff genommen worden.More recently, the idea of a metallic protective shield been picked up again. There are two possible solutions been taken.

Beispielhaft für den einen Lösungsweg ist die US-Patentschrift 40 86 145. Darin wird versucht, den Verwerfungen durch eine möglichst intensive Verbindung und Abstützung des Schutzschildes am Ofenkörper entgegenzuwirken. Intensiv heißt hier: Das Schutzschild wird über mindestens einen über die ganze Länge des Schutzschildes verlaufenden Steg mit dem Türkörper verbunden. In einer Ausführungsform sind beiderseits des Steges Stützstangen vorgesehen. In einer anderen Ausführungsform sind zwei im Abstand voneinander verlaufende Stege vorgesehen, die durch seitliche Rippen noch zusätzlich versteift sind.The US patent is an example of one solution 40 86 145. It tries to correct the faults by one intensive connection and support of the protective shield on the furnace body counteract. Intensive means here: The protective shield is over at least one over the entire length of the protective shield Bridge connected to the door body. In one embodiment are on both sides of the web support rods provided. In another embodiment two spaced-apart webs are provided, which are additionally stiffened by side ribs.

Dieser Lösungsweg hat jedoch vor allem wärmetechnische Nachteile, indem Berührungswärme durch die Stege, Rippen und Stützstangen in den Türkörper geleitet wird. Die damit verbundene Erwärmung des Türkörpers führt leicht zu unerwünschten Leckagen. However, this solution has, above all, thermal disadvantages by Contact heat through the webs, ribs and support rods in the Door body is directed. The associated warming of the Door body easily leads to undesirable leakages.

Beispielhaft für den anderen eingeschlagenen Lösungsweg ist die deutsche Offenlegungsschrift 31 05 703. Dort ist ein Schutzschild gezeigt, der schuppenartig aufgebaut ist, d. h. aus einer Vielzahl kleinerer, sich überlappender Einzelteile besteht. Jedes Einzelteil ist separat befestigt. Die kleineren Einzelteile unterliegen zwar einer prozentual insgesamt gleichen Wärmedehnung wie ein einteiliger Schutzschild. Das absolute Maß der Wärmedehnung jedes Einzelteiles ist jedoch wesentlich geringer als das eines einteiligen Schutzschildes. Durch Einzelaufhängung der verschiedenen Einzelteile und die überlappende Anordnung der Einzelteile wirkt sich die Wärmeverformung eines jeden Einzelteiles nicht übermäßig auf die übrigen Einzelteile aus. Die Gesamtwärmeverformung hält sich in tragbaren Grenzen.An example of the other approach taken is the German Offenlegungsschrift 31 05 703. There is a protective shield shown, which is built like a scale, d. H. from a variety there are smaller, overlapping individual parts. Every single part is attached separately. The smaller parts are subject a percentage of the same total thermal expansion as a one-piece Protective shield. The absolute measure of thermal expansion of every single part However, it is much less than that of a one-piece protective shield. By individual suspension of the various individual parts and the overlapping arrangement of the individual parts affects the thermal deformation of each item not excessive on the rest Individual parts. The total heat deformation is kept in a portable range Limits.

Nach einem neueren Vorschlag P 34 40 311.6 wird unter Beibehaltung eines einteiligen Schutzschildes ein anderer Weg begangen bzw. unter Verwendung eines mehrteiligen Schutzschildes nachteilige Wärmebelastungen vermieden. Dabei wird von der Überlegung ausgegangen: Betriebsschwierigkeiten können sich im Rohgaskanal zwischen Türkörper und Schutzschild einstellen, das wird darauf zurückgeführt, daß der Rohgaskanal bei derartigen Türen total erweitert ist und der sich dann einstellende Gasdruck je nach gefahrenem Vorlagendruck an der Koksofenbatterie mehr oder weniger schon nach kurzer Garungsdauer gemittelt über die Türhöhe von positiven auf negative Werte übergeht, d. h. aus ursprünglichem Überdruck entsteht dann Unterdruck. Dadurch entsteht Saugung. Bei nicht genügend dichten Koksofentüren führt diese Erscheinung zwangsläufig zum Einzug von atmosphärischer Luft zwischen dem Kammerrahmen und dem Türkörper. Die Luft dringt in den Rohgaskanal und verursacht dort unter anderem folgende Störungen: Durch die Aggressivität des Sauerstoffs kann eine schleichende Zerstörung am heißen Kopfmauerwerk der Ofenkammer eintreten; bei starken Undichtigkeiten kann an der Koksofentür das metallische Schutzschild mit seinen Befestigungen am Türkörper zum Schmelzen bzw. zur Zerstörung gebracht werden. Der Effekt wäre vergleichbar einer Brennschweißung. According to a more recent proposal P 34 40 311.6 is maintained of a one-piece protective shield another way or under Use of a multi-part protective shield with adverse thermal loads avoided. The following is assumed: Operating difficulties can arise in the raw gas duct between the door body and set protective shield, this is attributed to that the raw gas channel in such doors is totally expanded and the then adjusts gas pressure depending on the original pressure driven the coke oven battery more or less after a short cooking time averaged over the door height from positive to negative values passes over, d. H. The original overpressure then creates negative pressure. This creates suction. If the coke oven doors are not tight enough this phenomenon inevitably leads to the intake of atmospheric air between the chamber frame and the door body. The air penetrates the Raw gas channel and causes the following faults, among others: The aggressiveness of oxygen can result in a gradual destruction enter the hot brickwork of the furnace chamber; at The metal coke oven door can be severely leaky Protective shield with its fastenings on the door body to melt or brought to destruction. The effect would be comparable flame welding.

Es waren auch Betriebsschwierigkeiten aus vorhandenen Temperaturgefällen gesehen. Dabei wird davon ausgegangen, daß die sich einstellenden Rohgastemperaturen im total erweiterten Rohgaskanal über die Abstände sowohl zwischen Schutzschild und Türkörper als auch zwischen den Kammerwänden bei ca. 500 bis 700°C je nach Garungszustand und Fahrweise des Koksofens liegen.There were also operational difficulties from existing temperature differences seen. It is assumed that the resulting Raw gas temperatures in the totally expanded raw gas channel via the Distances between the protective shield and the door body as well as between the chamber walls at approx. 500 to 700 ° C depending on the cooking condition and Driving style of the coke oven.

Bei Kokstemperaturen von etwa 1100°C findet folglich ein Temperatursprung vom Schutzschild zum Rohgaskanal von ca. 400 bis 600°C statt. Diese Erscheinung führt zwangsläufig zu einer Dehnungsbeeinflußung bzw. zu unzulässigen Spannungen zwischen dem relativ kaltem Mauerwerk im Bereich des Rohgaskanals und dem relativ heißen Kohle-berührten Mauerwerk bzw. relativ kalten Ofenrahmen. Daraus sind nicht kalkulierbare Wandschäden im Bereich des Kopfmauerwerkes zu erwarten. Ferner steigt die Gasdurchlässigkeit im Steinmaterial wegen der niedrigen Wandtemperaturen erheblich an, wobei sich die Oberflächenstruktur des Steinmaterials zunehmend mit der Laufzeit des Koksofens negativ verändert und zu Abplatzungen und Rissen neigt.At coke temperatures of around 1100 ° C there is a jump in temperature from the protective shield to the raw gas duct at approx. 400 to 600 ° C. This phenomenon inevitably leads to an influence on the elongation or inadmissible tensions between the relatively cold masonry in the area of the raw gas channel and the relatively hot coal-touched Masonry or relatively cold stove frame. These are not calculable Wall damage to be expected in the area of the masonry. Further the gas permeability in the stone material increases because of the low Wall temperatures increase significantly, the surface structure of the stone material increasingly negative with the life of the coke oven changed and tends to flake and crack.

Der ältere Vorschlag geht ferner davon aus, daß bei einem nicht mit Kokskohle gefüllten Koksofen oder bei einem überstehenden Koksofen (das Koksdrücken hat sich verzögert) der eingesetzte Schutzschild sich in kurzer Zeit so stark aufheizt, daß erhöhte Wärmestrahlung über den Schutzschild ungehindert sowohl auf den Türkörper als auch auf den Kammerrahmen einwirkt. Die Wärmeeinwirkung führt zu unkontrollierten Verformungen zum einen am konventionell gegossenen Türkörper (verursacht dadurch Türleckagen) zum anderen am Kammerrahmen. Am Kammerrahmen legt sich aufgrund der vermehrt auftretenden Kammerrahmenbiegung die Rahmenfuge zwischen Mauerwerk und Kammerrahmen frei. Es entsteht eine sogenannte Rahmenfugenleckage. The older proposal also assumes that one does not Coking coal-filled coke oven or with a protruding coke oven (the coke pressing has been delayed) the protective shield used heats up so quickly in a short time that increased heat radiation over the protective shield unhindered both on the door body and acts on the chamber frame. The effect of heat leads to uncontrolled deformations on the one hand on the conventionally cast door body (this causes door leaks) to the chamber frame. Due to the increasing occurrence, the chamber frame lays down Chamber frame bend the frame joint between masonry and chamber frame freely. A so-called frame joint leakage occurs.

Schließlich berücksichtigt der ältere Vorschlag, daß bei den üblichen Koksofentemperaturen der eingangs erläuterte Schutzschild über die Koksofenhöhe durchlaufend aufgrund seiner Geometrie als ebene einteilige Fläche zu starken Verwerfungen neigt. Das verursacht die bereits erläuterte Gefahr, daß beim Einsetzen oder Abziehen einer Koksofentür der Schutzschild sich an den Ofenwänden verklammert und abgerissen wird. Die Folgen sind auch Schäden an den Ofenwänden. Ferner vergrößern die auftretenden Verwerfungen des Schildes die Öffnungsbreite der beiden Spalte zwischen Schild und Koksofenwänden. Damit steigt der nicht erwünschte Kohleanfall im Rohgaskanal. Bei niedrigen Wassergehalten (kleiner 10 Gewichts-% H₂O) der Einsatzkohlenmischung ist der Kohlenanfall im erweiterten Rohgaskanal besonders groß. Dort führt die Kohle wegen der niedrigen Kopftemperaturen zu Nachteilen der unkontrollierten Kondensatbildung im Bereich der Türdichtung bzw. bildet einen Halbkoksstopfen unterschiedlicher Höhe, der nach jeder Ofenfahrt vom Bedienungspersonal manuell und zeitaufwendig entfernt werden muß.Finally, the older proposal takes into account the fact that, at the usual coke oven temperatures, the protective shield explained at the beginning tends to warp continuously over the height of the coke oven due to its geometry as a flat, one-piece surface. This causes the already explained risk that when a coke oven door is inserted or removed, the protective shield will cling to the oven walls and be torn off. The consequences are also damage to the furnace walls. Furthermore, the distortion of the shield that occurs increases the opening width of the two gaps between the shield and the coke oven walls. This increases the amount of unwanted coal in the raw gas channel. With low water contents (less than 10% by weight H ₂ O) of the input coal mixture, the amount of coal produced in the expanded raw gas channel is particularly large. There, the coal leads to disadvantages of the uncontrolled formation of condensate in the area of the door seal due to the low head temperatures or forms a semi-coke plug of different heights, which has to be removed manually and time-consuming by the operating personnel after each furnace run.

Nach dem älteren Vorschlag werden alle diese Schwierigkeiten entweder unter Beibehaltung eines einteiligen oder unter Verwendung eines mehrteiligen sich über die Türhöhe erstreckenden Schutzschildes vermieden, indem zwischen dem Schutzschild und dem Türkörper mindestens noch ein weiterer ein- oder mehrteiliger Schild angeordnet ist.According to the older proposal, all of these difficulties either while maintaining a one piece or using a multi-part protective shield extending over the door height avoided, by at least one more between the protective shield and the door body another single or multi-part shield is arranged.

Durch den einen zusätzlichen Schild entstehen zwei Rohgaskanäle, die als innerer, koksseitiger Rohgaskanal und als äußerer, türkörperseitiger Rohgaskanal bezeichnet werden können. Bei mehreren zusätzlichen Schilden entstehen entsprechend mehr Rohgaskanäle.The one additional shield creates two raw gas channels, as the inner, coke-side raw gas channel and as the outer, raw gas duct on the door body side can be designated. With several additional shields result in more raw gas channels.

Mit Hilfe des inneren und äußeren Rohgaskanals kann die Rohgasabzugsmenge in der Art gesteuert werden bzw. vergleichmäßigt werden, daß der Rohgasdruck an der Dichtfläche zwischen Koksofentür und Kammerrahmen im meßbaren positiven Bereich optimiert wird. With the help of the inner and outer raw gas channel, the amount of raw gas can be extracted to be controlled or evened out in such a way that the raw gas pressure on the sealing surface between the coke oven door and the chamber frame is optimized in the measurable positive range.

Die Wärmestrahlung des Türkörpers nach außen verringert sich, indem der dem Türkörper zugewandte Schutzschild als Ekran wirkt. Wahlweise sind zwischen dem koksseitigen Schutzschild und dem Türkörper zusätzlich noch weitere Schutzschilde (Ekrane) angeordnet. Nach dem älteren Vorschlag sind die die Schutzschilde mittels Abstandhalter an dem Türkörper befestigt. Der Hohlraum zwischen dem Türkörper und dem Schutzschild, der dem Türkörper am nächsten ist, wird lediglich als Gaskanal genutzt.The heat radiation of the door body to the outside is reduced by the protective shield facing the door body acts as a crane. Optional are between the protective shield on the coke side and the door body further protective shields (ecranes) arranged. After the older one Propose the protective shields using spacers on the Door body attached. The cavity between the door body and the protective shield, that is closest to the door body is only considered as Gas channel used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die mit der P 34 40 311 vorgeschlagene Ekranisierung fortzubilden. das wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß anstelle der Abstandhalter ein weiterer Schutzschild verwendet wird. Der weitere Schutzschild erhöht den Ekranisierungseffekt. Überraschenderweise teilt der weitere Schutzschild dem Türkörper keine nennenswerte Wärmeverformung mit, sondern bewirkt er eine Formstabilisierung.The invention is based, with the P 34 40 311th task to further the proposed ecranization. that will after the Invention achieved in that instead of the spacer another Protective shield is used. The further protective shield increases the Ecranization effect. Surprisingly, the other protective shield shares the door body with no significant thermal deformation, but it causes shape stabilization.

Der Türstopfen stellt nunmehr in seiner Gesamtkonzeption ein reines Schildesign dar, und zwar im Prinzip bestehend aus Dichtungsschild (aus einem Stück als Ekran wirkend) und z. B. aus Formstabilitätsgründen aus einem aus einem Stück gefertigten Doppelschild. Die Schilde sind untereinander lose miteinander verbunden, um z. B. den unterschiedlichen Temperaturlagen an diesen Teilen hinsichtlich Dehnungen Rechnung zu tragen.The overall design of the door stopper is now pure Sign design, in principle consisting of a sealing sign (acting as a crane from one piece) and z. B. for dimensional stability reasons from a double sign made from one piece. The Shields are loosely connected to each other, e.g. B. the different temperature levels on these parts with regard To take account of strains.

Durch diese Art der Türkonzeption im Schilddesign wird erreicht:
- daß durch die Bildung mehrerer Gesamtspannungskanäle die Rohgasabzugsmengen in der Art gesteuert bzw. vergleichmäßigt werden, daß die freien Querschnitte der Gaskanäle über Tiefen und/oder Abmessungsveränderungen an den Bohlen selbst variierbar sind und dadurch die Strömungsverhältnisse der Rohgase und mithin der Rohgasdruck an der Dichtfläche zwischen Dichtungsorgan der Dichtungseinheit und Kammerrahmen im meßbaren positiven Bereich optimiert werden (die Anordnung mehrerer Formprofile ist möglich),
- daß die Wärmeabstrahlung des Türkörpers (Dichtungsschild) nach außen durch die Ekranwirkung der anderen Schilde verringert wird. Neben einer Einsparung an Isoliermaterial am Türkörper wird insbesondere durch den Ekranisierungseffekt bei überstehenden oder auch leerstehenden Koksöfen die sich einstellende hohe Wärmestrahlung auf den Türkörper und auf den Kammerrahmen ferngehalten. Dadurch kann die Innenisolierung der Dichtungsbohle nach außen verlegt werden. Zusätzlich wird durch eine Außenisolierung erreicht, daß je nach Gestaltung der Dichtungsschildtiefe (bis 150 mm möglich) der gesamte Gaskanalquerschnitt größer als der Gassammelraumquerschnitt ist (weitere Drucksenkung an der Dichtfläche). Eine Innenisolierung ist ebenfalls möglich,
- daß die Gaskanäle bezogen auf die Rohgasströmung untereinander freien Zugang haben (Anbringen von Schlitzen in den Schilden bzw. oben und unten offen),
- daß durch den Ekranisierungseffekt ein gleichmäßiger Temperaturabfall längs des Kopfmauerwerkes ausgehend von dem kohle- bzw. koksberührten Schild in Richtung Türkörperrücken erzielt wird,
- daß im Vergleich zu den bisher bekannten Türkonstruktionen durch die Formgebung der Schilde eine sehr viel höhere Formstabilität auch bei den üblichen hohen Koksofentemperaturen erzielt wird,
- daß die Wandstärken der Formprofile erheblich dünn ausführbar sind, so daß bei genügender Biegesteifigkeit das unmittelbare Befestigen an dem Türkörper sich überaus günstig auf eine weitere Gewichtsverminderung der gesamten Tür auswirkt,
- daß andere Geometrien der Schilde mit gleichen Eigenschaften ausführbar sind,
- daß wegen der symmetrischen Ausführung der Schilde die Schilde untereinander austauschbar sind,
- daß aufgrund der leichten Schildbauweise und der problemlosen Fertigung dieser Teile die Gesamtkonzeption sich kostengünstiger als die üblichen Bauweisen darstellt,
- daß die gesamte Tür neuerdings im Baukastenprinzip aufgebaut ist und eine wesentliche Kostenersparnis bei der Wartung bzw. Instandhaltung der Türen
- und daß das Schilddesign keine aufwendigen Schweißnähte mehr aufweist, sondern das auf dem Markt befindliche Verfahren der Bolzenschweißung als Kraftverbindung auf diese Konzeption hervorragend übertragbar ist (weitere Kostenersparnis).This type of door design in the sign design achieves:
- That the formation of several total voltage channels controls the raw gas discharge quantities in such a way that the free cross-sections of the gas channels can be varied over depths and / or dimensional changes on the screed itself and thereby the flow conditions of the raw gases and thus the raw gas pressure at the sealing surface between Sealing element of the sealing unit and chamber frame can be optimized in the measurable positive range (the arrangement of several shaped profiles is possible),
- That the heat radiation of the door body (sealing shield) to the outside is reduced by the ecrane effect of the other shields. In addition to saving on insulating material on the door body, the high heat radiation that occurs on the door body and on the chamber frame is kept away, in particular by the ecranization effect in the case of coke ovens that are protruding or empty. This means that the interior insulation of the sealing plank can be moved to the outside. In addition, external insulation ensures that, depending on the design of the sealing plate depth (up to 150 mm possible), the entire gas duct cross-section is larger than the gas collecting space cross-section (further pressure reduction on the sealing surface). Internal insulation is also possible
- That the gas channels have free access to each other in relation to the raw gas flow (making slots in the shields or open at the top and bottom),
that the ecranization effect results in a uniform drop in temperature along the head masonry, starting from the coal or coke-exposed shield in the direction of the back of the door body,
that, compared to the door constructions known to date, the shape of the shields results in a much higher dimensional stability even at the usual high coke oven temperatures,
that the wall thicknesses of the shaped profiles can be made considerably thin, so that with sufficient flexural rigidity, the direct fastening to the door body has an extremely favorable effect on a further weight reduction of the entire door,
that other shield geometries can be implemented with the same properties,
- Because of the symmetrical design of the shields, the shields are interchangeable,
- Because of the light shield construction and the problem-free manufacture of these parts, the overall concept is cheaper than the usual construction methods,
- That the entire door is recently built on a modular principle and a significant cost saving in the maintenance or servicing of the doors
- And that the shield design no longer has any expensive welds, but the method of stud welding on the market as a force connection is excellently transferable to this concept (further cost savings).

In den Fig. 1 bis 7 ist der ältere Vorschlag gezeigt. Die Fig. 8 bis 11 zeigen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung.In Figs. 1 to 7 of the older proposal is shown. Figs. 8 to 11 show two embodiments of the invention.

Fig. 1 zeigt einen waagerechten Schnitt durch die in eine Kammeröffnung eingesetzte Tür Fig. 1 shows a horizontal section through the door inserted into a chamber opening

Fig. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen Teil der Tür. Fig. 2 shows a vertical section through part of the door.

Fig. 3 zeigt eine Reihe einsetzbarer Schutzschilde im Querschnitt. Fig. 3 shows a number of protective shields that can be used in cross section.

Fig. 4 und 5 zeigen im senkrechten Schnitt die Koksofentür mit verschiedenen Abständen zwischen den Schutzschilden. FIGS. 4 and 5 show in vertical section, the coke oven door with different distances between the shields.

Fig. 5a zeigt eine Tür mit mehrteiligen Schutzschilden. Fig. 5a shows a door with multi-part shields.

Fig. 6 zeigt ausschnittsweise die Schutzschilde mit Dichtblechen im angehobenen und gesenkten Zustand in der Koksofenkammer. Fig. 6 shows sections of the protective shields with sealing plates in the raised and lowered state in the coke oven chamber.

Fig. 7 zeigt wie Fig. 1 einen waagerechten Schnitt durch eine andere Koksofentür. Fig. 7 shows as Fig. 1 shows a horizontal section through another coke oven door.

Fig. 8 bis 10 zeigen eine erfindungsgemäße unmittelbar mit dem Türkörper verbundene Schildkonstruktion. Figs. 8 to 10 show a directly connected to the door body shield structure according to the invention.

Fig. 11 und 11a zeigen eine weitere erfindungsgemäße Schildkonstruktion. In den Figuren ist mit 1 die Ofenkammer mit den zugehörigen Heiz- oder Kammerwänden angedeutet. Um die senkrechte Öffnung der Ofenkammer 1 verläuft der Türrahmen 7, an dem das Dichtungsorgan 6 einer eingesetzten Koksofentür anliegt. Die Koksofentür besteht, wie z. B. in der d tschen Patentanmeldung P 33 27 337.5 beschrieben, aus einem Türkörper, mit einer Kraftübertragungseinheit und einer Dichtungseinheit. Die Kraftübertragungseinheit verläuft als Hohlprofil entlang dem Türrahmen und ist mindestens über eine Verriegelungseinrichtung mit dem Türrahmen verbunden. Die Verriegelungseinrichtung ist als Federverriegelung ausgebildet. Dazu gehören Verriegelungshaken am Türrahmen 7 und schwenkbare Verriegelungsbalken am Türkörper, die über Federn oder Kraftkolben auf den Türkörper 7 wirken. Die Dichtungseinheit besitzt eine Dichtungsplatte 5, die am Umfang des Türrahmens über viele gleichmäßig verteilte und federnd gelagerte Schrauben 4 gegen den Türrahmen gepreßt ist. Mit 5 a ist eine Abdeckung bezeichnet, die der Isolierung dient. Zur Verbesserung der Wärmeisolierung nach außen hin kann die Dichtungsplatte 5 als Hohlprofil ausgebildet sein, wobei das Hohlprofil mit Isolierungsmasse 5 b ausgefüllt ist. Dabei kann die Dichtungsplatte mit einer einseitigen Ausbuchtung gemäß Fig. 1 und 7 nach außen hin versehen sein. An der Innenseite der Dichtungsplatte 5 sind über der Höhe verteilt Winkeleisen befestigt, von denen Winkeleisen 15 über Schrauben 16 mit weiteren Winkeleisen 14 verschraubt sind, die wiederum mit einem Formprofil 9 als äußerem Schutzschild verbunden sind. Die Verbindung zwischen dem Formprofil 9 und dem Winkeleisen 14 wird durch Einhängen des Formprofils 9 mit geeigneten Haken 9 a am Winkeleisen 14 hergestellt. FIGS. 11 and 11a show a further shield structure according to the invention. In the figures, the furnace chamber with the associated heating or chamber walls is indicated by 1 . The door frame 7 , against which the sealing element 6 of an inserted coke oven door rests, runs around the vertical opening of the furnace chamber 1 . The coke oven door is such. B. described in the German patent application P 33 27 337.5, from a door body, with a power transmission unit and a sealing unit. The power transmission unit runs as a hollow profile along the door frame and is connected to the door frame at least via a locking device. The locking device is designed as a spring lock. These include locking hooks on the door frame 7 and pivotable locking bars on the door body, which act on the door body 7 via springs or power pistons. The sealing unit has a sealing plate 5 , which is pressed against the door frame on the circumference of the door frame by means of many evenly distributed and spring-mounted screws 4 . With 5 a is a cover that serves the insulation. To improve the thermal insulation towards the outside, the sealing plate 5 can be designed as a hollow profile, the hollow profile being filled with insulating compound 5 b . The sealing plate can be provided with a one-sided bulge according to FIGS. 1 and 7 to the outside. On the inside of the sealing plate 5 , angle irons are attached distributed over the height, of which angle irons 15 are screwed to further angle irons 14 via screws 16 , which in turn are connected to a shaped profile 9 as an external protective shield. The connection between the shaped profile 9 and the angle iron 14 is made by hanging the shaped profile 9 with suitable hooks 9 a on the angle iron 14 .

Anstelle der Winkeleisen 15 können auch Flansche oder andere Profile oder Schrauben verwendet werden. An dem Formprofil 9 ist spiegelbildlich ein weiteres Formprofil als Schutzschild über Bolzen 13 mit Abstandshaltern befestigt. In den Fig. 1 und 2 sind mit 18, 19 in gestrichelter Form die Positionen der Formprofile in größerem Abstand voneinander dargestellt. In den Fig. 4 und 5 ist ebenfalls der Unterschied zwischen geringerem und größerem Abstand der Formprofile voneinander deutlich gemacht. Instead of the angle iron 15 , flanges or other profiles or screws can also be used. Another shape profile is attached to the shape profile 9 in mirror image as a protective shield by means of bolts 13 with spacers. In Figs. 1 and 2, the positions of the shaped profiles are shown at a greater distance from each other, with 18, 19 in dotted form. In Figs. 4 and 5, the difference between a smaller and a greater distance of the shaped profiles is also made clear from each other.

Bis auf die Ausführungen in Fig. 4 und 5 gelten die Ausführungen sinngemäß auch für Schutzschilde, die aus mehreren Schüssen zusammengesetzt sind.Except for the explanations in FIGS. 4 and 5, the explanations apply mutatis mutandis to protective shields which are composed of several shots.

Nach Fig. 5a sind mehrere Schüsse in einem Schutzschild übereinander angeordnet.According to Fig. 5a several shots are arranged one above the other in a shield.

Dabei überlappen sich die die Schüsse bildenden Formprofile des inneren Schutzschildes 8, während die Formprofile des äußeren Schutzschildes 9 mit ausreichendem Spiel für eine Wärmedehnung aneinanderstoßen.The shaped profiles of the inner protective shield 8 forming the wefts overlap, while the shaped profiles of the outer protective shield 9 abut one another with sufficient play for thermal expansion.

Im Ausführungsbeispiel beträgt der Abstand des inneren Schutzschildes 8 von der Dichtfläche zwischen Türkörper und Türrahmen 7 400 mm. Der Abstand zwischen beiden Schutzschilden beträgt 120 mm. Das entspricht üblicher Steinstopfentiefe. In der Praxis stellt sich je nach Betriebsweise des Koksofens ein Verhältnis des Abstandes zwischen beiden Schutzschilden 8 und 9 zu dem Abstand des äußeren Schutzschildes 9 zur Dichtfläche zwischen Türkörper und Türrahmen 7 zwischen 1 : 1 und 1 : 1a, vorzugsweise zwischen 1 : 3 und 1 : 5.In the exemplary embodiment, the distance between the inner protective shield 8 and the sealing surface between the door body and the door frame 7 is 400 mm. The distance between the two protective shields is 120 mm. This corresponds to the usual stone plug depth. In practice, depending on the mode of operation of the coke oven, the ratio of the distance between the two protective shields 8 and 9 to the distance between the outer protective shield 9 and the sealing surface between the door body and the door frame 7 is between 1: 1 and 1: 1a, preferably between 1: 3 and 1 : 5.

In der Fig. 3 sind eine Reihe von möglichen Querschnitten für die Formprofile dargestellt. Die Formprofile können einteilig gewalzt und/oder gekantet und/oder gebogen sein, oder sich aus mehreren Teilen zusammensetzen. Die Teile können verschraubt oder verschweißt sein. Im einfachsten Fall sind die Formprofile als glatte Bleche ausgebildet. Vorteilhaft sind die Querschnitte nach Fig. 3. Während gemäß Fig. 1 die Formprofile im Querschnitt seitlich miteinander verbunden sind und zwischen den Verbindungsstellen in der Mitte Ausbuchtungen aufweisen, ist es gemäß Fig. 3.1 umgekehrt. Dabei besitzen die Formprofile gemäß Fig. 3.1 in der Mitte einen geringen Abstand und sind die Formprofile dort über die Bolzen 13 miteinander verbunden, während sie außen zu den Kammerwänden hin einen größeren Abstand aufweisen. Außen verlaufen die Schutzschilde dann wieder parallel zueinander. Die Schutzschilde können auch zu den Kammerwänden hin kreisbogenförmig oder gemäß Fig. 3.6 eckig nach außen abgebogen sein. In Fig. 3 a number of possible cross-sections are shown for the shaped profiles. The shaped profiles can be rolled in one piece and / or folded and / or bent, or can be composed of several parts. The parts can be screwed or welded. In the simplest case, the shaped profiles are designed as smooth sheets. The cross sections according to FIG. 3 are advantageous . While according to FIG. 1, the shaped profiles are laterally connected to one another in cross section and have bulges in the middle between the connection points, the reverse is true according to FIG. 3.1. The shaped profiles according to FIG. 3.1 are at a small distance in the middle and the shaped profiles there are connected to one another via the bolts 13 , while they are at a greater distance from the outside of the chamber walls. The protective shields then again run parallel to each other on the outside. The protective shields can also be curved in the form of a circular arc towards the chamber walls or angularly bent outwards according to FIG. 3.6.

Gemäß Fig. 3.7 sind die Enden zunächst kreisbogenförmig nach außen und dann wiederum halbkreisförmig nach innen gebogen, so daß die Enden aufeinander zugerichtet sind. Die Fig. 3.1 bis 3.4 enthalten darüber hinaus verschiedene mittlere Ausbuchtungen, die nach außen dreieckförmig, halbkreisförmig oder trapezähnlich ausgebildet sind.According to Fig. 3.7, the ends are first curved outwards in a circular arc and then again inwards in a semi-circular manner, so that the ends are directed towards one another. Figs. 3.1 to 3.4 in addition contain different average protrusions formed outward triangular, semicircular or trapezoidal similar.

Alle Schutzschilde nach Fig. 3 sind miteinander einsetzbar. D. h. es läßt sich z. B. das Formprofil 8 der Fig. 3.1 mit dem Formprofil 9 nach Fig. 3.2 kombinieren. Das dient vorzugsweise der Erhöhung des Widerstandsmomentes der Schildkonstruktion.All shields of FIG. 3 can be used together. I.e. it can be z. B. combine the shape profile 8 of FIG. 3.1 with the shape profile 9 of FIG. 3.2. This preferably serves to increase the section modulus of the shield construction.

Aus den Fig. 6 und 7 sind schließlich zusätzliche Dichtbleche 24 ersichtlich, die mit Langlöchern 25 versehen sind. In den Ausführungsbeispielen ist zwischen den beiden Formprofilen 8 und 9 jeweils nur eine Reihe Dichtbleche vorgesehen. Statt der einen Reihe können jedoch auch mehrere Reihen von Dichtblechen hintereinander zwischen den Formprofilen 8 und 9 angeordnet sein, oder sich auf mehrere hintereinander angeordnete Formprofile verteilen.Finally, FIGS . 6 and 7 show additional sealing plates 24 which are provided with elongated holes 25 . In the exemplary embodiments, only one row of sealing plates is provided between the two shaped profiles 8 and 9 . Instead of the one row, however, several rows of sealing plates can also be arranged one behind the other between the shaped profiles 8 and 9 , or can be distributed over a plurality of shaped profiles arranged one behind the other.

Die Dichtbleche 24 liegen möglichst eng an dem äußeren Formprofil 9, um den Gaseintritt in den äußeren Rohgaskanal zwischen Formprofil 9 und Türkörper zu behindern und das Dichtungsorgan 6 zu entlasten.The sealing plates 24 are as close as possible to the outer molded profile 9 in order to hinder the gas entry into the outer raw gas channel between the molded profile 9 and the door body and to relieve the sealing member 6 .

In der Fig. 6 ist in der linken Hälfte der gehobene Zustand der Formprofile dargestellt. das Dichtblech 24 hat sich im gehobenen Zustand von der Kammerwand 2 abgesetzt bzw. ist von einem Stößel 26 nach innen und unten gedrückt worden. Unterhalb des Formprofils steht es über.In FIG. 6 in the left half of elevated state of the mold sections is shown. the sealing plate 24 has settled from the chamber wall 2 in the raised state or has been pressed inwards and downwards by a plunger 26 . It protrudes below the shape profile.

Im rechten, gesenkten Zustand der Formprofile stehen die Schutzschilde und Dichtbleche 24 auf der Ofensohle auf und hat sich das Dichtblech 24 an die Kammerwand 2 angelehnt. Die Dichtblechbewegung beträgt gegenüber den Formprofilen 8 und 9 bis zu 60 mm. Der Spalt zwischen den Formprofilen 8 und 9 und der Kammerwand 2 ist im Ausführungsbeispiel je nach Koksofenkammerbreite bis zu 20 mm groß. Z. B. sind bei einer mittleren Kammerbreite von 45 cm 15 mm Spalt vorgesehen.In the right, lowered state of the shaped profiles, the protective shields and sealing plates 24 stand on the furnace sole and the sealing plate 24 has leaned against the chamber wall 2 . The sealing plate movement is up to 60 mm compared to the shaped profiles 8 and 9 . The gap between the shaped profiles 8 and 9 and the chamber wall 2 is up to 20 mm in the exemplary embodiment, depending on the width of the coke oven chamber. For example, a 15 mm gap is provided for an average chamber width of 45 cm.

Aus der Fig. 7 ist im übrigen die S-förmige Gestalt des Dichtbleches 24 ersichtlich, wobei die Dichtbleche innen an dem äußeren Formprofil 9 anliegen und außen zwischen Formprofil 8 und den Dichtblechen ein senkrechter Spalt für den Gasdurchtritt verbleibt.From Fig. 7 in the rest of the S-shaped form of the sealing plate 24 can be seen, the sealing plates inside to the outer shape profile abut 9 and out between the mold profile 8 and remains the sealing plates by a vertical gap for the passage of gas.

Die verschiedenen Dichtbleche 24 der drei in Fig. 5a dargestellten Schüsse von mehrteiligen Schutzschilden sind wahlweise miteinander über Gelenke verbunden, die beim Aufsetzen der Tür in der Ofenkammer die Aufwärtsbewegung der untersten Dichtbleche 24 auf die darüber angeordneten Dichtbleche übertragen. Entsprechendes gilt für die Abwärtsbewegung. D. h. sollte eine Dichtleiste beim Ausheben der Tür zögern, sich von der Kammerwand durch Abwärtsbewegung lösen, so wird dieser Widerstand vom Gewicht der anderen Dichtleisten überwunden. Als Gelenke können Scharniere mit zwei Schaniergelenken dienen, die in senkrechter Richtung eine Kraftübertragung sichern und in der horizontalen in Ofenkammerlängsrichtung Bewegungsfreiheit lassen.The various sealing plates 24 of the three shots of multi-part protective shields shown in FIG. 5a are optionally connected to one another via joints which, when the door is placed in the furnace chamber, transmit the upward movement of the lowest sealing plates 24 to the sealing plates arranged above them. The same applies to the downward movement. I.e. if a sealing strip hesitates when lifting the door, detach itself from the chamber wall by moving downwards, this resistance is overcome by the weight of the other sealing strips. Hinges with two hinge joints can serve as joints, which ensure power transmission in the vertical direction and allow freedom of movement in the horizontal direction in the longitudinal direction of the furnace chamber.

Die erfindungsgemäße Schildkonstruktion nach Fig. 8 bis 10 unterscheidet sich von der Schildkonstruktion nach Fig. 1 bis 7 dadurch, daß anstelle der Winkeleisen 14, 15 ein weiterer Schild 40 vorgesehen ist. Das Schild 40 ist mit der Dichtungsplatte 5 und den Schilden 8 und 9 verschraubt. Es sind eine Vielzahl von Schrauben vorgesehen, die über die Länge der Türkonstruktion verteilt sind. Eine der Schrauben oder ein auf gleicher Höhe angeordnetes Schraubenpaar sitzt fest, die anderen Schrauben können in Längsschlitzen der Wärmedehnung durch Verschiebung nachgeben. Die Schrauben sitzen dazu lose, sind aber gegen vollständiges Lösen z. B. durch Kontermuttern gesichert. Der Schild 40 ist in gleicher Weise wie die Schilde 8 und 9 mit dem sich aus dem Abstand der Schilde 8 und 9 zum Türkörper ergebendem Maß und dem sich aus der Auswölbung der Dichtungsplatte 5 ergebendem Maß gefertigt. Die Dichtungsplatte 5 kann gleichfalls als ein Schild angesehen werden. Alle Schilde 5, 8, 9 und 40 lassen sich vorteilhafterweise aus Spundbohlenmaterial fertigen.The shield construction according to FIGS. 8 to 10 differs from the shield construction according to FIGS. 1 to 7 in that a further shield 40 is provided instead of the angle iron 14, 15 . The shield 40 is screwed to the sealing plate 5 and the shields 8 and 9 . A large number of screws are provided, which are distributed over the length of the door structure. One of the screws or a pair of screws arranged at the same height is firmly seated, the other screws can give way to the thermal expansion in the longitudinal slots due to displacement. The screws are loose, but are against complete loosening z. B. secured by lock nuts. The shield 40 is made in the same way as the shields 8 and 9 with the dimension resulting from the distance of the shields 8 and 9 from the door body and the dimension resulting from the bulging of the sealing plate 5 . The sealing plate 5 can also be viewed as a shield. All shields 5, 8, 9 and 40 can advantageously be made from sheet pile material.

Nach Fig. 11 und 11a ist anstelle der Dichtungsplatte 5 ein Formprofil 50 mit größerer Auswölbung von 150 mm vorgesehen. Anstelle des Schildes 40 ist ein Schild 41 vorgesehen, dessen Schenkel genau auf die durch die Auswölbung entstandenen Kanten des Formprofiles 50 zulaufen. Außerdem ist das Schild 41 seitlich mit einer Vielzahl von Schlitzen 42 versehen.According to FIGS. 11 and 11a, a form profile is provided with greater bulge of 150 50 mm instead of the sealing plate 5. Instead of the shield 40 , a shield 41 is provided, the legs of which extend exactly to the edges of the shaped profile 50 which are produced by the bulging. In addition, the shield 41 is laterally provided with a plurality of slots 42 .

Claims

1. Coke oven door for a horizontal chamber coking oven with a one-piece or multi-part protective shield, which at the same time serves as heat protection, protrudes into the oven chamber and is connected to the door body, via which the furnace filling is held at a certain distance from the door body, the door body during the coking process being more of a locking device is pressed against the door frame of the furnace and at least one further one-part or multi-part plate is arranged between the protective shield and the door body, characterized in that the further protective plate and ( 40, 41 ) is connected directly to the door body ( 5, 50 ).

2. Coke oven door according to claim 1, characterized in that the connection between the shields ( 8, 9, 40, 41 ) and / or the door body ( 5, 50 ) is provided with an expansion compensation.

3. Coke oven door according to claim 1 or 2, characterized in that the shield directly connected to the door body ( 40, 41 ) has lateral slots ( 42 ).