DE755455C - Kammerkoksofen mit einer Reihe von waagerecht liegenden Kokskammern - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM
16. FEBRUAR 1953

Kokskammern

Die Erfindung "bezieht sich auf Kammerkoksofen mit einer Reihe von waagerecht liegenden Kokskammern und zwischen ihnen liegenden wechselweise durchströmten, gruppenweise zusammengefaßten senkrechten Heizzügen.

Es ist ein Koksofen mit senkrechten Heizzügen bekannt, bei welchem die im Querschnitt unveränderlichen Heizzüge oben offen sind und bei welchem die seitlich an die Heizzüge herangeführten Luftverteilungskanäle mit senkrechten Düsenöffnungen neben den Einlaßöffnungen für Gas einmünden, damit die beiden Ströme sich erst im oberen Teil der Heizzüge vollständig miteinander mischen. Die Gas- und. Luftzufuhr wird am Eintrittsende in die Heizzüge geregelt. Es ist jedoch bei einer solchen Ausführung wegen der oben vollständig offenen Heizzüge nicht möglich, , den Wärmegradienten zu regeln oder eine gleichmäßige Beheizung der Wandungen der Heizzüge zu erreichen. Um diesen Nachteil ' zu vermeiden, ist weiter der Vorschlag gemacht worden, die oberen Enden jedes Heizzuges zu verengen, um so die Flammen in Jedem Heizzug zu individualisieren. Bei der Verengung der oberen Enden der Heizzüge hat sich jedoch herausgestellt^ daß sich Unter-

drücke bilden, so daß daraus Druckstauungen in den einzelnen Heizzügen entstehen, welche zu Kriechströmen Veranlassung geben. Auch eine Regelung der oberen Enden der Heizzüge führte nicht zur Vermeidung des vorgenannten Nachteils. . ^:

Weiterhin ist ein Koksofen mit waagerecht liegenden Heizkammern bekannt, bei welchem eine Mehrzahl von Heizzügen mit einer ίο waagerechten Ausgleichsleitung verbunden ist und j ede dieser Ausgleichsleitungen durch eine ; Uberquerungsleitung mit auf der gegenübefliegenden Seite identisch ausgebildeten Heizzügen verbunden ist. Bei einer solchen Ausführung ist, um die Vorgänge im oberen Teil der Kammer günstig zu gestalten, dieSammelkanalbreite der Heizwandinnenseite möglichst angenähert, unter entsprechender Verminderung der Kanalhöhe und entsprechender Verkürzung der zu jeder Heizzuggruppe gehörenden Stücke der SammelkanaJabschnitte. Zweck der Erfindung ist, einen Kammerkoksofen mit waagerecht liegenden Kokskammern zu schaffen,, bei welchem unter Aufrechterhaltung der individualisierten Heizzüge insbesondere die Nachteile der Drosselung und - der Entstehung von Rückdrücken vermieden werden. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch eine Kombination.gelöst, bei welcher unter gruppenweiser Zusammenfassung der senkrechten Heizzüge und unter Anordnung einer oberen waagerechten Ausgleichsleitung, die durch eine Uberquerungsleitung mit gegenüberliegenden Heizzügen in Verbindung steht, die regelbaren Einlaßöffnungen zum Einströmen von Verbrennungsmitteln am Boden jedes Heizzügen einen Querschnitt aufweisen, der kleiner als der Querschnitt der verengten, im Querschnitt unveränderlichen Austrittsöffnungen aus den einzelnen Heizzügen ist und der Querschnitt der Ausgleichsleitung und der Querschnitt der "Uberquerungsleitung größer als der Gesamtquerschnitt der Einlaßöffnungen zu den Heizzügen der betreffenden Gruppe ist. Ein Schutz für die einzelnen Merkmale der Kombination wird nicht beansprucht. .

Bei einer Ausführungsform der Erfindung werden je zwei benachbarte Heizzüge einer Gruppe mit der Ausgleichsleitung durch einen gemeinsamen Auslaß verbunden, welcher durch Ablenkflächen in ihrer äußeren Binderwand und eine Verkürzung ihrer gemeinsamen , Binderwand bestimmt wird.
In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise zur Darstellung gebracht.

Abb. ι ist ein senkrechter Schnitt durch einen Kokskammerofen bzw. eine Batterie der Becker-Gattung mit Kammern, die von Gaskanälen überbrückt sind. Der Schnitt geht quer durch die Batterie nach Linie I-I in Abb. 2;

Abb. 2 ist ein zusammengesetzter senkrechter Schnitt längs des Kokskammerofens bzw. der Batterie nach den Linien A-A und B-B in Abb. ι;

Abb. 3 zeigt im Schaubild einen Schieberstein.

In den dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Erfindung auf eine sog. Verbundkoksofenbatterie angewendet, d. h. eine Batterie, die dazu eingerichtet ist, daß sie wechselweise mit einem außerhalb' erzeugten verhältnismäßig armen Gas,, wie Gaserzeugergas, oder mit einem verhältnismäßig reichen Gas, wie Koksofengas, beheizt werden kann. Der Einfachheit halber erstreckt sich hier die Erläuterung der Erfindung auf die dargestellte Ausführungsform einer Verbundofenbatterie. Die Merkmale der Erfindung können aber auch für andere Bauarten angewendet werden, z. B. für gewöhnliche sog. Koksöfen, die mit Koksofengas beheizt werden, oder für gewöhnliche sog. Gasofen, die mit Erzeugergas beheizt werden.

Der Kokskammerofen bzw. die Ofenbatterie umfaßt eine Reihe von liegenden Kokskammern 10 und Seite an Seite zwischen diesen liegenden Heizwänden 12 für die Kokskammern, ferner Reihen von Seite an Seite liegenden Querregeneratoren 13, 14 unter und parallel mit den Reihen von Kokskammern und Heizwänden, zusammen mit den Verbindungen zwischen diesen Heizwänden und den Regeneratoren sowie den weiteren Gaskanälen und Stützwänden und noch anderen dargestellten Baustücken. In den Heizwänden sind senkrechte Heizzüge 15 in Sätzen angeordnet. In jeder Heizwand befindet sich ein solcher Satz. Die Sätze in Paaren von gemeinsam an einer Kammer anliegenden Heizwänden sind miteinander durch Überquerungskanäle 16 verbunden, durch welche die heißen Verbrennungsprodukte bzw. Abhitzegase aus dem aufwärts beflammten Satz von Heizzügen in der einen Heizwand in den abwärts durchzogenen Heizzugsatz der anderen Heizwand des Paares überströmen. Bei Umsteuerung des Regeneratorsystems wird die Strömlingsrichtung umgekehrt. Die unteren Enden der Überquerungskanäle 16 öffnen sich in waagerechte Wege 17, welche die oberen Auslässe 18 der Heizzüge in den Heizwänden frei verbinden. Der Satz von Heizzügen in jeder Heizwand, die alle jederzeit in derselben Richtung, entweder aufwärts oder abwärts, durchströmt werden, ist in Gruppen von vier Heizzügen unterteilt, außer an jedem Ende jeder Wand, wo die Gruppen aus Paaren bestehen. Die verschiedenen Heizzüge jeder Gruppe sind voneinander durch senkrechte Trennwände 19,

die quer zu den Heizwänden stehen, getrennt.

Die Trennwände j eder Gruppe enden etwa kurz unter dem oberen Ende der Heizwand, um Platz für die erwähnten Verbindungswege 17 zu schaffen. Die Gasströmung von oder zu den Heizzügen jeder Heizzuggruppe geht un-

■ mittelbar in und durch denÜberquerungskanäl 16, d. h. über der mittleren Trennwand 19, in einer solchen Gruppe. Das obere Ende dieser mittleren Trennwand ist bei 22 unterhalb der hier liegenden Öffnung des Überquerungskanals verbreitert, um die Gleichmäßigkeit der Strömung zu oder von den mittleren Heizzügen der Gruppe und zu und von denjenigen Heizzügen der gleichen Gruppe zu fördern, die entfernter von dem betreffenden Überquerungskanal liegen. Der Satz von Heizzügen in· der Heizwand enthält etwa acht von den nebeneinanderliegenden Gruppen und eine entsprechende Anzahl von Überquerungskanälen

16 zur Bedienung dieser Gruppen und der entsprechenden Gruppen in dem Heizzugsatz der benachbarten Heizwand des Paares. Die oberen Enden der Heizzüge jeder-Heizwand sind durch die üblichen Schaulöcher 23 zuganglich, die bis oben auf die Decke des Ofens oder der Batterie reichen.

DieliegendenKokskammern; 12 zwischen den Heizwänden haben eine größere Höhe als die Heizwände. Die Beschickung wird durch die Beschicküngsöffnungen 32 in der Ofendecke eingefüllt und ist gewöhnlich etwas höher, als die oberen Enden der Heizzüge und der waagerechten Gasstromräume 17, derart, daß nach dem Schrumpfen der Kohle bei dem Verkoken der obere Teil der verkokten Beschickung noch etwas über den oberen Enden der Heizzüge und den waagerechten Gasstromräumen

17 liegt. Dadurch erhält man eine Koksfüllüng, die an ihrem oberen Ende unmittelbar unter dem obersten, die Destillationsgase sammelnden Raum (Krone) 27' der. Kokskammer verhältnismäßig kühl- ist. Dadurch werden, die Destillationsgase, die sich in dem obersten Raum der Kokskammer sammeln und .aus der Kokskammer durch die Steigrohre 54 abströmen^ gegen Zersetzung geschützt. Die Steigrohre verbinden die Enden.der Koks-, kammer offen mit den Hauptgassammelleitungen, die längs der Stempelseite und der Koksseite der Batterie verlaufen.'
. Jedes Paar von.GasTegeneratoren 13 steht, durch zwei Kanäle 27,, 27 an ihren oberen Enden mit Heizzügen 15 in Heizwänden in Verbindung, die sich an den entsprechenden gegenüberliegenden Seiten der Kokskammer befinden, welche unmittelbar über diesen Gasregeneratoiren liegt. Die beiden, die genannten Gasiegeneratoren flankierendem Luftregeneratoren, 14 sind je durch Kanäle 28 mit den Heizzügen in einer von den genannten zwei Heizwänden verbunden, die beide in Verbindung mit. den genannten Gasregerteratoren stehen.

Für das wechselweise Beheizen der Batterie mit reichem Gas wie mit ihren eigenen De- ■ stillationsgasen ist der Boden jedes Heizzuges mit einem Gaskanal 41 versehen, der sich unmittelbar nach unten zu einem Reichgaskanal 40· in dem Kopf der Stützpfeilerwände 30 erstreckt (Abb. 2).

Bei dem Ausführungsbeispiel führen die Kanäle 41 Gas zu den gleichen Heizwänden, die durch die gleiche Regeneratorgruppe versorgt werden, so daß, wenn immer Gas durch einen Gaskanal 41 aufwärts strömt, keine Gegenströmung in den Regeneratoren an bei-'den Seiten der Wand stattfindet, in welcherder Kanal 41 liegt. Vielmehr hat die Strömung durch die Regeneratoren an beiden Seiten dieser Wand dann die gleiche Richtung, d. h. die Richtung zu den Heizzügen, wie die Strömung in dem Kanal 41 selbst. Auf diese Weise werden Druckunterschiede auf jeder Seite des Kanals 41 so gering wie möglich gehalten,, und dementsprechend wird die Möglichkeit eines Gasdurchtritts zwischen dem Gaskanal 41 und den benachbarten Regeneratoren, die gleichzeitig mit aufwärts strömender Luft gefüllt sind, möglichst verringert.. Wenn die gleiche Regeneratorgruppe mit Abstrom von Abgasen betrieben wird, sind die Gaskanäle 41 in den Wänden 30 innerhalb dieser Regeneratorgruppe durch die Umsteuereinrichtung bereits geschlossen worden, und es.findet durch die Kanäle 41 keine Gasströmung statt, die durch irgendwelche Möglichkeit eines Gas durchtritts durch, die die Gaskanäle 41 einschließenden Wände hindurch nachteilig beeinflußt werden könnte.

Das Gitterwerk in den Regeneratoren ist durch senkrechte querliegende Zwischenwände 52 unterteilt, um die Verteilung der Strömung zu vergleichmäßigen.

Die- Regelung der Gasströmungen erfolgt vom Boden der senkrechten Heizzüge 15 her anstatt wie bisher an dem obersten Ende der Heizzüge. Ferner werden die senkrechten Heizzüge 15, die waagerechten Gasströmungsräume 17, die Überquerungskanäle 16 und die Verbindungswege 18 zwischen den senkrechten Heizzügen 15 und den waagerechten Gasströmungsräumen bzw. den waagerechten Führungsanordnungen 17 für die Gasströmung in so großer wirksamer Querschnittsfläche gehalten, daß das Gas nicht der Bildung von Druck oder einer das Gas drosselnden Behinderung während des Verlaufs seiner Strömung von. den Gas- und Lufteinlässen 27, 28 eines jeden auf Aufwärtsbeflanimung betriebenen Heizzuges bis zu den Regeneratorauslässen 27, 28 der Verbrennungszüge aus-

gesetzt wird, die gleichzeitig zum Abführen der Abgase von der Verbrennung aus den aufwärts beflammten Zügen 15 dienen.

Zu diesem Zweck ist ein Paar von Schiebersteinen 33 in den Böden eines jeden senkrechten Zuges verschiebbar gelagert, um die wirksame Quersphnittsfiäche der sich in die senkrechten Züge öffnenden Regeneratoröffnungen 27, 28 einzeln regeln zu können. Diese Schiebersteine 33 haben Seitenflansche 37, die durch Leisten geführt werden. Die Öffnungen 27, 28 münden in einen gemeinsamen Auslaß, für den die beiden Schieber 33 und Leisten als zusätzliche Begrenzungswände dienen. Die Reichgaskanäle 41 für jeden Heizzug 15 sind je mit abnehmbaren Düsen 39 versehen, die auswechselbar sind, um die wirksame Auslaßfläche der Reichgaskanäle zu verändern. Die Öffnungen 27, 28 mit den zugehörigen Schiebern 33 sind dazu bestimmt, die Abgabe der 'erforderlichen Mengen von regenerativ vorgewärmter Luft und regenerativ vorgewärmtem Schwachgas für jeden Heizzug 15 mit der erforderlichen Geschwindigkeit abzumessen. Ferner dienen sie für die gemeinsame Zuführung von vorgewärmter Luft oder für getrennte und gleichzeitige Zuführung von vorgewärmter Luft und inertem Gas, wenn die Heizzüge mit nicht vorgewärmtem Reichgas aus den Kanälen 41 beflammt werden. Bei der in den Abb. 1 und 2 veranschaulichten Bauart wird die Regelung der Mengen oder Strömungsgeschwindigkeit des Gases durch die Heizzüge durch ,Einstellen der Steine 33 mit Bezug auf die Auslässe der Regeneratoröffnungen 27, 28 und, falls, erforderlich, durch Auswechselung von Düsen 39 vermittels langer Stangen bewirkt, welche durch die Zugangsöffnungen 213 an der Decke des Ofens eingeführt werden. Gewöhnlich genügt es, nur die Schiebersteine 33 für die öffnungen 27 und 28 einzuregeln, wodurch eine Auswechselung der Düsen 39 unnötig wird. Falls eine Regelung für die Kanäle 41 erwünscht ist, kann dies vom Unterbau der Batterie aus durch Handbedienung von Gasventilen und dadurch geschehen, daß durch die Zugangswege 23 in der Decke der Batterie nur die Schiebersteine 33 eingestellt werden. Auf diese Weise wird alle Drosselung und Druckerhöhung des Gases, die durch die Regelungen bedingt sein könnten, unterhalb der Böden der senkrechten Heizzüge 15 an die Spitze der Regeneratoren verlegt, wo eine solche Drosselung oder Druckerhöhung auf ein Geringstmaß zurückgeführt wird, weil die Regeneratoren als ein gemeinsamer Aufnahmeraum für eine gleichbleibende Belieferung mit Gas oder Luft wirken und einen im wesentlichen freien Raum oberhalb des Gitterwerkes haben, wodurch der Druck vergleichmäßigt wird.

Die wirksamen Querschnittsflächen der Überquerungskanäle 16, der waagerechten Gasströmungsräume 17 und der Verbindungswege 18 zwischen den oberen öffnungen der senkrechten Heizzüge 15 und den waagerechten Gasströmungsräumen 17 werden genügend groß gehalten, daß sie keinen wesentlichen Einfluß auf die Gasströmung ausüben. Auf diese Weise erfolgt die Gasströmung durch die Züge mit geringeren Druckunterschieden vom Einlaß bis zum Auslaß, und es wird für die Gasströmung ein geringerer Zug erfordert.

Vorzugsweise werden abwechselnde Trennwände 19 an ihren oberen Enden unter den oberen Enden der zwischenliegenden Trennwände 19 kürzer gehalten, um einen gemeinsamen Auslaß 18 in dem waagerechten Gasströmungsraum 17 für das Paar von Heizzügen zu schaffen, die voneinander durch die abwechselnden Trennwände getrennt sind. Die obersten Enden der anderen dazwischenliegenden Trennwände sind bei 22' ähnlich verbreitert wie die verbreiterten Trennwandkronen 22, um für das Gas aus den senkrechten Heizzügen jeder Gruppe, die von den verbreiterten Trennwandkronen 22 weiter entfernt liegen, mehr angenähert die gleiche Weglänge und Strömungsbedingung zu schaffen, wie sie das Gas hat, das aus den Zügen go längs der Trennwände mit den erweiterten Kronen 22 kommt.

Die Heizzuggruppen, welche die gleichen Gas- und Lufteinlaßöffnungen von gleichem Querschnitt haben, werden vorzugsweise voneinander durch Trennwände 21 in dem waagerechten Gasströmungsraum bzw. der Kanalanordnung 17 getrennt, und die Überquerungskanäle werden entsprechend, wie dargestellt, zu je einem für jede Gruppe verteilt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I. Kammerkoksofen mit einer Reihe von waagerecht liegenden Kokskammern und zwischen ihnen liegenden, wechselweise durchströmten, gruppenweise zusammengefaßten senkrechten Heizzügen, die über eine obere waagerechte Ausgleichsleitung durch je eine Uberqüerungsleitung mit gegenüberliegenden Heizzügen in Verbindung stehen, gekennzeichnet durch die Kombination: a) die regelbaren Einlaßöffnungen zum Einströmen von Verbrennungsmittel am Boden jedes Heizzuges weisen einen Querschnitt auf, der kleiner als der. Querschnitt der verengten, im Querschnitt unveränderlichen Austrittsöffnungen aus den einzelnen Heizzügen ist; b) der Querschnitt der Ausgleichsleitung

   755 45 S:

   und der Querschnitt der Überquerüngsleitung ist größer als der Gesamtquerschnitt der Einlaßöffnungen zu den Heizzügen der betreffenden Gruppe.
2. 2. Kammerkoksofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei benachbarte Heizzüge einer Gruppe mit der Ausgleichsleitung durch einen gemeinsamen Auslaß verbunden sind, welcher durch Ablenkflächen (22) ihrer äußeren Binderwand und eine Verkürzung ihrer gemeinsamen Binderwand bestimmt wird.

   Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden:

   Deutsche Patentschriften Nr. 174 671, 187942, 409267, 551532, 551662;

   britische Patentschrift Nr. 392 672.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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