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WO2000053694A9 - Verfahren zur heissreparatur der heizzüge einer koksofenbatterie und vorrichtung zum durchführen dieses verfahrens - Google Patents

Verfahren zur heissreparatur der heizzüge einer koksofenbatterie und vorrichtung zum durchführen dieses verfahrens

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WO2000053694A9
WO2000053694A9 PCT/EP2000/001998 EP0001998W WO0053694A9 WO 2000053694 A9 WO2000053694 A9 WO 2000053694A9 EP 0001998 W EP0001998 W EP 0001998W WO 0053694 A9 WO0053694 A9 WO 0053694A9
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WO
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air
heating
reversing device
combustion
trains
Prior art date
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Ceased
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PCT/EP2000/001998
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English (en)
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Inventor
Werner Hippe
Hans-Juergen Fischer
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ThyssenKrupp EnCoke GmbH
Original Assignee
ThyssenKrupp EnCoke GmbH
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Publication date
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Priority to AT00909339T priority patent/ATE266077T1/de
Priority to EP00909339A priority patent/EP1165722B1/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B29/00—Other details of coke ovens
    • C10B29/06—Preventing or repairing leakages of the brickwork

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for hot repair of the heating trains of a coke oven battery according to the preamble of claim 1 and claim 5.
  • the invention has for its object to improve the method for heating the heating cables in such a way that satisfactory heating properties are achieved with simplified technology.
  • the existing flow paths in the coke oven battery for combustion air and exhaust gases are used via the regenerator.
  • an air reversing device that moves with the masonry is installed in the flow path.
  • This air reversing device consists, on the one hand, of known cover plates, which restrict mortar, dirt or other things from falling in during the heating train walls, and on the other hand, of at least one air transfer pipe, which bypasses the binder wall between at least two heating trains in the region of its mouth ends. cover plates breaks through and fluidly connects the at least two heating cables.
  • a slider for regulating the flow of the combustion air is preferably installed in an air transfer tube.
  • the regenerator of the coke oven preheated air to the already bricked up parts of the heating trains. This air is drawn through the already built-up heating element and via the air reversing device into a falling heating element and back towards the regenerator. The air is drawn from the regenerator through the flue gas duct to the chimney and then escapes into the atmosphere.
  • the combustion gas supply to the heating trains under repair remains interrupted, so that via the flow path of the heating media (air and gas) of a heating train only the combustion air flows through the regenerator, absorbs a certain amount of heat and releases it to the newly-installed heating trains to be heated.
  • the combustion air is used as a heat transfer medium. In this way, simple and energy-efficient heating of the freshly bricked masonry is achieved.
  • the air reversing device With the progress of the masonry work, the air reversing device is gradually raised so that the newly bricked parts of the heating train are heated accordingly.
  • the air reversing device is designed so that 4-6 layers can be bricked up.
  • the control of the combustion air flow is carried out with the control elements already present on the coke oven.
  • the temperature is controlled by temperature measuring points, which are arranged, in particular below, the air reversing device.
  • FIG. 1 shows a vertical section through several pairs of twin heating trains in which two air reversing devices are arranged, in a schematic illustration
  • FIG. 2 shows a vertical section through several pairs of heating cables in which a second embodiment of the air reversing device is arranged with the three
  • Heating trains can be heated in the same representation as in Fig. 1;
  • FIG. 3A shows an enlargement of a section through an air reversing device according to FIG. 1 (section along the line
  • FIG. 3B the same air reversing device in plan view (section along the line III B - III 3B of FIG. 3A).
  • 1 shows a section through two pairs of heating cables 1 and 2 to be repaired.
  • an air reversing device 3 with air transfer tubes 4 and 4 ', is arranged in each case.
  • the air transfer pipes 4 and 4 ' are gas-tightly connected at their lower ends to cover plates 17, 17', which separate the prefabricated part of the heating cables 1 and 2 from the part still to be bricked up.
  • the air transfer pipes 4 ' are each provided with a slide 5, with which the amount of air for setting the desired temperature of about 250 ° C below the air reversing device 3 can be controlled.
  • the temperature below the air reversing device is measured with thermocouples 6.
  • the flow path of the combustion air is shown by arrows.
  • arrow 7 (FIGS. 1 and 2)
  • the combustion air flows into the regenerator channel 23, flows through the regenerator 8 and enters the pair of heating cables 1 to be repaired at the burner level 9.
  • the combustion air then flows through the air reversal pipes 4 and 4 'and flows in the descending heating draft 1 via the burner level 10 into a neighboring regenerator 11 and exits there via the regenerator channel 23 according to arrow 12 to the chimney.
  • the flow rate of the combustion air is determined by the chimney draft and by the setting of the control fittings of the coke oven, which are not shown in FIG. 1. A further regulation of the combustion air flow is carried out with the slide 5 of the air reversing device 3.
  • FIG. 2 shows a vertical section through three heating trains 14, 15 and 16 to be re-walled.
  • the air reversing device 3 consists of more parts.
  • the air transfer pipes 4 ′′ and 4 ′ are each provided with a slide 5.
  • the remaining reference numerals have the same meaning as in FIG. 1.
  • the combustion air flows through the central heating train 14 upward through the air reversing device 3, is distributed in the falling heating trains 15 and 16 and flows back via the regenerator 8 to the corresponding exhaust valves the coke oven. After switching over the regenerator, the combustion air flows upwards in the heating trains 15 and 16 according to the bracketed arrows, is sucked off via the heating train 14 and flows through the regenerator 8 to the corresponding flue gas valve of the coke oven.
  • the air reversing device consists of the air transfer tubes 4 and 4 ', which are gas-tightly connected to the cover plates 17, 17', the air transfer tubes 4 and 4 'are inserted into one another with their horizontal ends and by means of at least one locking device 18 which is on the cover plate 17, 17 'is arranged, each locked in the joints of the heating brickwork.
  • the air transfer pipes 4 and 4 ' are designed such that 4 to 6 layers of the truss walls 19 and the runner walls 24 can be bricked up.

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Abstract

Verfahren zur Heissreparatur der Heizzüge einer Koksofenbatterie, bei dem bereits während des Hochmauerns der Heizzüge eine Erwärmung der schon fertiggestellten Abschnitte des jeweiligen Heizzuges mittels erhitzten Gases erfolgt, wobei als erhitztes Gas die im Verkoksungsbetreib für die Verbrennung in Heizzügen üblicherweise vorgesehene Luft verwendet wird, und dass diese Luft durch die in der Koksofenbatterie für die Verbrennungsluft und das Abgas vorhandenen Fliesswege einschiesslich durch den Regenerator geleitet wird und dabei aufgeheizt und anschliessend durch die zu reparierenden Heizzüge geleitet wird, wobei der fertig gemauerte Teil des Heizzuges von dem noch aufzumauernden Teil des Heizzuges durch eine Luftumkehrvorrichtung abgetrennt wird.

Description

Verfahren zur Heißreparatur der Heizzüge einer Koksofenbatterie und Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Heißreparatur der Heizzüge einer Koksofenbatterie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 5.
Aus der EP 0 421 147 Bl ist es bekannt, daß bereits während des Hochmauerns der Heizzüge eine Erwärmung der schon fertiggestellten Abschnitte des jeweiligen Heizzuges bis auf eine Temperatur von ca. 250°C mittels erhitzter Luft erfolgt. Die Luft wird mittels eines Kompressors durch eine Auf- heizrohrschlänge in die Heizzüge eingeblasen und verläßt dieselben über einen Kamin an ihrem jeweiligen oberen Auf- auerungsende . Die für das Verfahren erforderliche Aufheizung der Luft erfolgt im indirekten Wärmetausch mit den heißen Teilen der Koksofenbatterie. Dabei wird die Aufheiz- rohrschlange entweder oberhalb der Regeneratorgitterung im Regenerator des Koksofens oder auf der Ofensohle eingebaut.
Dieses Verfahren ist mit einem hohen Installationsaufwand an Rohr- und Leitungsmaterial verbunden. Außerdem muß ein Luft- kompressor installiert werden um die Luft durch die Rohrwege und die Heizzüge zu drücken. Der verfahrenstechnische Aufwand zum Aufheizen der neu aufgemauerten Heizzüge im Ver- gleich zu der nur kurzen erforderlichen Aufheizzeit ist sehr hoch.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zum Aufheizen der Heizzüge dahingehend zu verbessern, daß bei vereinfachter Technik zufriedenstellende Aufheizeigenschaften erzielt werden.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie hinsichtlich der Vorrichtung durch den Anspruch 6 gelöst.
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Erfindungsgemäß erfolgt während des Hochmauerns der Heizzüge eine Erwärmung der schon fertiggestellten Abschnitte des jeweiligen Heizzuges z. B. bis auf eine Temperatur von ca. 250°C mittels ganz normaler Verbrennungsluft, die über den Regenerator des Koksofens vorgewärmt wird, wobei die in der Koksofenbatterie vorhandenen Fließwege für Verbrennungsluft und Abgase über den Regenerator benutzt werden. Zu diesem Zweck wird bei Öfen mit Zwillingsheizzügen eine beim Auf- mauern mitwandernde Luftumkehrvorrichtung in den Fließweg eingebaut. Diese Luftumkehrvorrichtung besteht zum einen an- sich aus bekannten Abdeckplatten, die ein Hineinfallen von Mörtel, Schmutz oder Sonstigem während des Heizzugmauerns einschränken, und zum anderen aus mindestens einem Luftüberleitrohr, das die zwischen mindestens zwei Heizzügen liegende Binderwand umgeht im Bereich seiner Mündungsenden die Ab- deckplatten durchbricht und die mindestens zwei Heizzüge so fluidisch verbindet. In einem Luftüberleitrohr wird - vorzugsweise - ein Schieber zum Regulieren des Durchflusses der Verbrennungsluft eingebaut.
Während des Auf auerns wird über den Regenerator des Koks- ofens den bereits aufgemauerten Teilen der Heizzüge vorgeheizte Luft zugeführt. Diese Luft wird durch den bereits aufgemauerten Heizzugteil und über die Luftumkehrvorrichtung in einen abfallenden Heizzugteil und wieder in Richtung des Regenerators gezogen. Vom Regenerator wird die Luft über den Rauchgaskanal zum Kamin gezogen und tritt dann in die Atmosphäre aus .
Die Verbrennungsgaszufuhr zu den in Reparatur befindlichen Heizzügen bleibt unterbrochen, so daß über den Fließweg der Beheizungsmedien (Luft und Gas) eines Heizzuges lediglich die Verbrennungsluft durch den Regenerator strömt eine bestimmte Wärmemenge aufnimmt und diese an die aufzuheizenden neuerrichteten Heizzüge wieder abgibt. Die Verbrennungsluft wird als Wärmeträgermedium benutzt. Auf diese Weise wird ein einfaches und energiegünstiges Aufheizen des frisch aufgemauerten Mauerwerks erreicht.
Mit dem Fortschreiten der Mauerarbeiten wird die Luftumkehr- Vorrichtung schrittweise höher gesetzt, so daß die neu gemauerten Teile des Heizzuges entsprechend erwärmt werden. Dabei ist die Luftumkehrvorrichtung so ausgebildet, daß jeweils 4-6 Lagen aufgemauert werden können.
Die Regelung des Verbrennungsluftdurchflusses erfolgt mit den am Koksofen ohnehin vorhandenen Regelorganen. Zum genauen Regulieren des Verbrennungsluftdurchflusses und damit der Temperatur in den schon fertiggestellten Abschnitten der zu reparierenden Heizzüge erfolgt z. B. mittels eines Schie- bers in der Luftumkehrrichtung. Die Temperatur wird durch Temperaturmeßstellen, die, insbesondere unterhalb, der Luftumkehrvorrichtung angeordnet sind, kontrolliert.
Die Kosten für das Aufheizen der Heizzüge werden durch diese einfache Verfahrensweise verringert. D. h., eine Reparatur nach diesem Verfahren wird erheblich preiswerter.
Die vorgenannten, sowie die beanspruchten und in dem Ausfüh- rungsbeispiel beschriebenen, erfindungsgemäß zu verwen- denden Verfahrensschritte sowie Bauteile unterliegen hinsichtlich ihrer Verfahrensbedingungen, ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien unein- geschränkt Anwendung finden können.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der - beispielhaft - be- vorzugte Ausführungsformen dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch mehrere Zwillings- heizzugpaare in denen zwei Luftumkehrvorrichtun- gen angeordnet sind, in schematischer Darstellung;
Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch mehrere Heizzugpaare in denen eine zweite Ausgestaltung der Luft- umkehrvorrichtung angeordnet ist mit der drei
Heizzüge aufgeheizt werden können in der gleichen Darstellung wie in Fig. 1;
Fig. 3A eine Ausschnittvergrößerung durch eine Luftumkehr- Vorrichtung nach Fig. 1 (Schnitt entlang der Linie
III A - III A gemäß Fig. 3B) sowie
Fig. 3B dieselbe Luftumkehrvorrichtung in Draufsicht (Schnitt entlang der Linie III B - III 3B gemäß Fig. 3A) . Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch zwei zu reparierende Heizzugpaare 1 und 2. In den Heizzugpaaren 1 und 2 sind jeweils eine Luftumkehrvorrichtung 3, mit Luftüberleitrohren 4 und 4', angeordnet. Die Luftüberleitrohre 4 und 4' sind an ihrem unteren Ende mit Abdeckplatten 17, 17', die den fertiggemauerten Teil der Heizzüge 1 und 2 von dem noch aufzumauernden Teil abtrennen, gasdicht verbunden. Die Luftüberleitrohre 4' sind jeweils mit einem Schieber 5 versehen, mit dem die Luftmenge zur Einstellung der gewünschten Temperatur von ca. 250° C unterhalb der Luftumkehrvorrichtung 3 geregelt werden kann. Die Temperatur unterhalb der Luftumkehrvorrichtung wird mit Thermoelementen 6 gemessen.
Der Strömungsweg der Verbrennungsluft ist durch Pfeile dargestellt. Gemäß Pfeil 7 (Fig. 1 und 2) strömt die Verbrennungsluft in den Regeneratorsohlkanal 23, durchströmt den Regenerator 8 und tritt an der Brennerebene 9 in das zu reparierende Heizzugpaar 1 ein. Die Verbrennungsluft durch- strömt dann die Luftumkehrrohre 4 und 4' und strömt in dem abfallendem Heizzug 1 über die Brennerebene 10 in einen Nachbarregenerator 11 und tritt dort über den Regeneratorsohlkanal 23 gemäß Pfeil 12 zum Kamin hinaus.
Die Strömungsgeschwindigkeit der Verbrennungsluft wird durch den Kaminzug bestimmt sowie durch die Einstellung der Regelamaturen des Koksofens, die in der Fig. 1 nicht dargestellt sind. Eine weitere Regelung des Verbrennungsluftdurchflusses wird mit dem Schieber 5 der Luftumkehr- Vorrichtung 3 vorgenommen.
Die Fig. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt durch drei neu aufzumauernde Heizzüge 14, 15 und 16. Die Luftumkehrvorrichtung 3 besteht in diesem Fall aus mehr Teilen. In ein Zwi- schenteil 13 werden die Luftüberleitrohre 4, 4' und 4'' hin- eingesteckt. In diesem Fall sind die Luftüberleitrohre 4'' und 4' jeweils mit einem Schieber 5 versehen. Die übrigen Bezugszeichen haben die gleiche Bedeutung wie in der Fig. 1. Die Verbrennungsluft strömt durch den mittleren Heizzug 14 nach oben durch die Luftumkehrvorrichtung 3, verteilt sich in den abfallenden Heizzügen 15 und 16 und fließt wieder über den Regenerator 8 zu den entsprechenden Abgasventilen an dem Koksofen. Nach dem Umschalten des Regenerators strömt die Verbrennungsluft in den Heizzügen 15 und 16 gemäß den eingeklammerten Pfeilen nach oben, wird über den Heizzug 14 abgesaugt und fließt durch den Regenerator 8 zu dem entsprechenden Rauchgasventil des Koksofens.
Aus der Fig. 3 A/B geht die genaue Anordnung der Luftuirtkehr- Vorrichtung 3 in den zu reparierenden Heizzügen, die aus den Binderwänden 19 und den Läuferwänden 24 bestehen, hervor. Die Luftumkehrvorrichtung besteht aus den Luftüberleitrohren 4 und 4', die gasdicht mit den Abdeckplatten 17, 17' verbunden sind, die Luftüberleitrohre 4 und 4 ' werden mit ihren waagerechten Enden ineinander gesteckt und mit Hilfe mindestens einer Verriegelung 18, die auf der Abdeckplatte 17, 17' aufgeordnet ist, jeweils in den Fugen des Heizzugmauerwerkes arretiert. So ist während des weiteren Aufmauerns ein schnelles Umsetzen der Luftumkehrvorrichtung 3 möglich. Die Luftüberleitrohre 4 und 4' sind derart ausgebildet, daß jeweils 4 bis 6 Lagen der Binderwände 19 und der Läuferwände 24 aufgemauert werden können.
Zum Wärmeschutz der Maurer und zur besseren Isolierung der Luftumkehrvorrichtung 3 wird diese mit z. B. Isolierwolle 20 umwickelt. Die Abdeckplatten 17 sollten ebenfalls an ihrer Unterseite mit Isolierwolle 21 beklebt werden. Dadurch wird auch die Abdichtung zu den Binderwänden 19 und den Läuferwänden (24) verbessert. Die Durchströmung der Luftumkehrvor- richtung 3 wird durch die Pfeile 22 dargestellt, die Rieh- tung ändert sich entsprechend der Beheizungsumstellung der Koksofenbatterie und dem Umstellzeitraum jeweils in ca. 20 Minuten.
Bezugs zeichenliste
1 Heizzugpaar
2 Heizzugpaar
3 Luftumkehrvorrichtung
4 Luftüberleitrohr
4' Luftüberleitrohr
4' ' Luftüberleitrohr
5 Schiebern
6 Thermoelement
7 Pfeil
8 Regenerator
9 Brennerebene
10 Brennerebene
11 Nachbarregenerator
12 Pfeil
13 Zwischenteil
14 Heizzug
15 Heizzug
16 Heizzug
17 Abdeckplatte
18 Verriegelung
19 Binderwand
20 Isolierung
21 Isolierung
22 Pfeil
23 Regeneratorsohlkanal
24 Läuferwand

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Heißreparatur der Heizzüge einer Koksofenbatterie, bei dem bereits während des Hochmauerns der Heizzüge eine Erwärmung der schon fertiggestellten Abschnitte des jeweiligen Heizzuges mittels erhitzten Gases erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß als erhitztes Gas die im Verkoksungsbetrieb für die Verbrennung in Heizzügen üblicherweise vorgesehene Luft verwendet wird, und daß diese Luft durch die in der Koksofenbatterie für die Verbrennungsluft und das Abgas vorhandenen Fließwege einschließlich durch den Regenerator geleitet wird und dabei aufgeheizt und anschließend durch die zu reparierenden Heizzüge geleitet wird, wobei der fertig gemauerte Teil des Heizzuges von dem noch aufzumauernden Teil des Heizzuges durch eine Luftumkehrvorrichtung abgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Position der Luftumkehrvorrichtung mit dem Fortschreiten der Mauerarbeiten schrittweise nach oben ver- schoben wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Regulieren des Verbrennungsluftdurchflusses in der Luftumkehrvorrichtung erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Regulieren des Verbrennungsluftdurchflusses durch einen Schieber erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolle der Temperatur im Bereich der Luftumkehrvorrichtung durch mindestens eine Temperaturmeßstelle erfolgt.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, bestehend aus einer Luftumkehrvorrichtung (3) mit Luftüberleitrohren (4, 4', 4''), die mit jeweils einer Abdeckplatte (17) verbunden sind, welche die fertig gemauerten Teile mindestens zweier Heizzüge von den noch aufzumauernden Teilen abtrennt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftumkehrvorrichtung (3) mit einem Schieber
(5) zur Regulierung der Luftmenge versehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet, durch mindestens eine Temperaturmeßstelle zur Kontrolle der Temperatur im Bereich der Luftumkehrvorrichtung.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftumkehrvorrichtung (3) ein Zwischenteil (13) aufweist, das mit den Luftüberleit- röhren (4, 4', 4'') verbunden ist.
PCT/EP2000/001998 1999-03-09 2000-03-08 Verfahren zur heissreparatur der heizzüge einer koksofenbatterie und vorrichtung zum durchführen dieses verfahrens Ceased WO2000053694A1 (de)

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