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Regenerativkoksofen mit Zwillingsheizzügen Nach Patent 174323 stehen
die senkrechten Heizzüge mit den ihnen zugeordneten Regeneratoren in einem dort
als Parallelschaltung bezeichneten Zusammenhang, bei dem die auf Grund der Beaufschlagung
der Regeneratoren gemäß der Dichmannschen Regel eintretende Zerteilung in Einzelströme
gleich beibehalten wird. Diese bei fast allen modernen Koksöfen zur Anwendung gelangte
Gesetzmäßigkeit kehrt in dem Patent 189 148 in Verbindung mit den sogenannten Zwi:llingsheizzügen
wieder, denen bekanntlich eine Reihe von Vorteilen nachgerühmt werden.
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Diese Paarung des Gedankens der Parallelschaltung einerseits mit den
Zwillingsheizzügen andererseits hat einen Nachteil, der die praktische Ausführung
im größeren Umfange bisher verhindert hat: Bei dem Ofen nach Patent 1891q.8 werden
nämlich die Regeneratortrennflächen zwischen der aufsteigenden, sich vorwärmenden
Luft und den abfallenden Abgasen, die ihre Wärme an das Gitterwerk, abgeben, von
den die Einzelregeneratoren abtrennenden Stützwänden gebildet, die eine große Fläche
darstellen (etwa 3o bis 35 m2) und so stark der Gefahr der Rissebildung unterworfen
sind. Dies wird besonders sinnfällig beim Vergleich mit der Regeneratorausbildung
nach Patent 17q.323, wo die die beiden Rgeneratorhälften mit auf- und absteigender
Beaufschlagung trennende Mittelwand nicht nur eine solche von weitaus geringerem
Flächenausmaß darstellt (etwa 1,3 bis 1,7 111? je Ofen), sondern außerdem
auch in einer Zone liegt, wo Dehnungen in der Längsachse ungefährlich sind.
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Besonders wenn man der neuzeitlichen Forderung für jeden Koksofen,
nämlich der wahlweisen Beheizung mittels Starkgas oder mittels vorgewärmten Schwachgas,
gerecht werden will., so ist nur eine Regeneratoranordnung - wie etwa der Patentschrift
237 095 - erfolgversprechend. Jedenfalls führt der Versuch, den Ofen nach
dem Patent 189 148 dadurch zu einem Verbundofen umzugestalten, daß die Anzahl der
vorhandenen Regeneratorabteile verdoppelt wird bzw. dadurch, daß jeweils die vorhandenen
oder ein Teil der vorhandenen Regeneratorabteile an zwei Heizwände angeschlossen
wird, zu unzweckmäßigen Bauarten. Die Regeneratoren werden so schmal, d'aß sie nicht
mehr begehbar sind, und Staubablagerungen, wie sie beim Betriebe mit Schwachgas
kaum zu vermeiden sind, verengen die an sich schon geringen Querschnitte weiterhin.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Regenerativkoksofen für Verbundbetrieb
mit Zwillingsheizzügen, der die Vorteile der erwähnten Heizwandausbildung mit den
Vorteilen der bewährten Regeneratorabteile nach Patent 17q.323 verbindet. Zu diesem
Zwecke
sind die Regeneratoren unterhalb der Ofensohle in Längsrichtung
der Ofenkammer angeordnet und in der Mitte durch eine Querwand in die bezüglich
der Zugrichtung miteinander abwechselnden Hälften geteilt. Durch Vollausführung
der Stützmauern sind dabei einzelne Regeneratorkammern für die Vorwärmung von Gas
und Luft abgeteilt. Jedes der so gebildeten Regeneratorabteile steht nicht nur unmittelbar
mit den zugehörigen Heizzügen der beiden darüberliegenden Heizwände in direkter
Verbindung, sondern auch mittels eines Sohlkanals, der sich vom oberen inneren Ende
der Regeneratorkammer unterhalb der Ofensohle über die zweite Heizwandhälfte hin
erstreckt und mit dem entsprechenden Sohlkanal der gegenüberliegenden Regeneratorkammer
sich scherenartig kreuzt mit den entsprechenden Heizzügen der anderen Heizwandhälften.
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Die zugehörigen Abb. i und 2 zeigen eine Ausführungsform für die Erfindung,
und zwar Abb. i einen Schnitt nach der Linie_g-h der Abb.2 und Abb. 2 verschiedene
Schnitte nach den dort gemachten Angaben.
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Die Betriebsweise des Ofens ist folgende: Durch den Sohlkanal io bzw.
ioa strömt das v orzuwärinende Medium (Luft bzw. Gas) in den mit Gitterwerk ausgesetzten
Regeneratorraum i i bzw. i ja, steigt in diesem hoch und gelangt in Teilmengen,
die durch entsprechende Bemessung der Drosselquerschnitte der zu den einzelnen Heizzügen
führenden Steigleitungen sowie durch Regulierschieber am oberen Ende der Heizzüge
genau bemessen werden können, zu den gehörigen Heizzügen a der linken Heizwandhälfte,
wo die beiden Medien aus den benachbarten RegeneratOrräulnen i i und i ja zusammentreten
und zur Verbrennung gelangen (vgl. Schnitt a-b, Abb. 2). Die übrige Menge der in
den Gitterwerksräumen i i bzw. i i a vorgewärmten Medien strömt durch den am oberen
inneren Ende des Regeneratorraurnes z i bzw. i i a abzweigenden Verteilkana1 12
unterhalb der Ofensohle zu den entsprechenden Heizzügen a des zweiten Teils der
Heizwand. Die verbrannten Gase fallen in den Heizzügen b ab und gelangen auf der
in Abb. i auf der rechten Seite befindlichen Heizwandhälfte unmittelbar in die Regeneratorräume
13 bzw. 13a (letzterer ist nicht sichtbar), während die in den Heizzügen b der linken
Heizwandhälfte abfallenden verbrannten Gase in den Sohlkanal i4 bzw. i4.a eintreten
und aus diesen ebenfalls in den Regeneratorraum 13 bzw. 13a abgeleitet werden und
an dessen unteren Ende 15 austreten. Nach dem Zugrichtungswechsel ist das Strömungsbild
umgekehrt.
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Der beschriebene Ofen hat den Vorteil, daß Zugdifferenzen nur zwischen
den Regeneratorräumen i i bzw. i ia und 13 bzw. 13a auftreten, die durch eine hinreichend
starke Trennwand 16 vc:leinander geschieden sind. Etwaige Undichtigkeiten, die zwischen
Regeneratorräumen i i bzw. i i a und den darüber befindlichen Sohlkanälen 1.4 bzw.
iq.a auftreten könnten, sind leicht zu beseitigen, da die Kanäle 14 bzw. 14.a wie
auch die Kanäle 12 bzw. i2a von den Stirnseiten der Ofen her leicht zugänglich sind.
Da unterhalb jedes Ofens nur ein Verteilkanal 12 bzw. 12a oder 14 und 14" sich befindet,
die hinreichend weit vcn den entsprechenden Kanälen des N- achbarofens entfernt
sind, bietet auch die Durchführung der Kreuzungsstelle zweier unterhalb jeder Ofenkammer
befindlichen Sohlkanäle 12 bzw. 14 bezw. i2a und i¢a keinerlei bauliche oder betriebliche
Schwierigkeiten.
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Man hat wohl schon vorgeschlagen, eine mit Zwillingszügen versehene
Heizwand mit durch eine mittlere Trennwand abgesonderten Regeneratoren zu verbinden,
die in waagerechter U-förmiger Strömung von den vorzuw iirrnenden Medien und der
Abhitze durchströmt werden. Abgesehen davon, daß hier die Regeneratoren nicht richtig
beaufschlagt werden und so natürlich auch jede Verteil-Wirkung verlieren, müssen
zwei sich über die ganze Ofenlänge erstreckende Verteilkanäle zwischen ihnen und
der Heizwand vorgesehen werden. Bei einer entsprechenden anderen Anordnung hat man
an sich die Regeneratoren richtig beaufschlagt, hat aber eine vierfache Unterteilung
in der Längsrichtung der Kammer vorgesehen, womit natürlich die Vorzüge der Einfachheit
in Aufbau und der bequemen Zugänglichkeit von der Seite her verlorengehen. Auf der
anderen Seite sind bei dieseln Ofen auch die sich über die ganze Kammerlänge erstreckenden
V erteilkanäle zwischen Regenerator und Heizwand geblieben. Hier sind auch die unter
jeder Heizwand vorzusehenden zwei durchlaufenden Kanäle durch vertikale Trennwände
getrennt, deren Abdichtung beim Auftreten von Undichtigkeiten sehr schwer zu erzielen
ist. Da es sich zudem lediglich um eine vertikale Trennwand handelt, deren Stärke
so gering sein muß, daß sie für die Übertragung von Druckkräften vom Ober- auf den
Unterbau nicht herangezogen werden kann, so ist es klar, daß sie sehr leicht zu
Undichtigkeiten Veranlassung geben wird, weil sie in der gleichen horizontalen Ebene
angeordnet ist, in der die die Druckbelastung aufnehmenden Steinschichten angeordnet
sind.
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Die Erfindung bringt dagegen den oben entwickelten Grundsatz in reiner,
einwandfreier Form insofern, als bei gesetzmäßig beaufschlagten Regeneratoren, wenigstens
für die eine Wandhälfte, deren Vorteilwirkung ausgenutzt
wird,
so daß lediglich ein besonderer Verteilkanal für die andere Wandhälfte vorgesehen
zu werden braucht, der natürlich bloß die Hälfte der Gase aufzunehmen hat. Auf diese
Weise ergibt sich ein Ofenaufbau, bei dem - mit Ausnahme der die Regeneratorabteile
trennenden mittleren O_uerwand - die Räume, die Zugdifferenzen gegeneinander aufweisen,
nur durch waagerechte Trennw iiiide voneinander getrennt sind. Derartige Wände lassen
sich im Betriebe leicht dichthalten, womit ein besonderer Vorteil des Ofens nach
der Erfindung bedingt ist. Die mittlere Trennwand sowohl wie die Kreuzungsstelle
der entsprechenden Sohlkanäle liegt dabei in der durch die Ofenmitte gebildeten
neutralen Zone, in der keine durch die Ausdehnung des feuerfesten Mauerwerks bewirkten
Undichtigkeiten auftreten können. Mit einem einfacheren Aufbau verbindet der Erfindungsgegenstand
eine erhebliche Verringerung des Gesamtwiderstandes im Ofenaufbau.