[0001] Die Erfindung betrifft eine Koksofentür für einen Horizontalkammerverkokungsofen
mit einem in die Ofenkammer hineinragenden, aus hochhitzebeständigem Metall gefertigten
und mit dem Türkörper verbundenen Türstopfen, über den die Ofenfüllung im Abstand
zum Türkörper gehalten wird und der die gasförmigen Verkokungsprodukte zum oberhalb
der Ofenfüllung angeordneten Gassammelraum weiterleitet.
[0002] Bei den bekannten und heute fast ausschliesslich eingesetzten Koksöfen sind die Ofenkammerwände
mit Heizzügen versehen, die gegenüber der Bauart in Flammöfen mit abgeschrägter Ofenfüllung
und zurückverlegten ersten Heizzügen nun vorverlegte Heizzüge und eine maschinelle
Planierung der Ofenfüllung aufweisen. Die die beiden Schmalseiten verschliessenden
Koksofentüren weisen Türstopfen aus feuerfestem Material auf, die ca. 400 mm in die
Koksofenkammer hineinreichen und die Wärmeverluste und unzulässige Temperaturerhöhungen
der eisernen Ofenarmaturen, wie Türrahmen, Wandschutzplatten und Türkörper selbst
verhindern und zugleich auch den eigentlichen Ofenkopf vor zu hohen Wärmebeanspruchungen
schützen. Diese bekannten Koksofentüren haben aufgrund der aus feuerfestem Material
hergestellten Türstopfen ein hohes Gewicht. Ausserdem baut sich auf der Innenseite
des Koksofens im Bereich der Dichtschneide ein solcher Druck auf, dass entweder Luft
eingezogen oder Gas herausgedrückt wird.
[0003] Bekannt ist aus der US-A Nr. 4086145 eine Koksofentür mit einem Türstopfen, der aus
einem von oben bis unten durchgehenden Dopel-T-Träger oder aus Teilstücken zusammengesetzten
Träger besteht. Dieser Träger ist zur Erreichung eines Gassammelraumes mit seitlichen
Wänden versehen oder weist Stützen auf, die die Offenhaltung des gebildeten Gassammelraumes
gewährleisten sollen. Ein entsprechender Gassammelraum entsteht dabei nur, wenn zwei
derartige Doppel-T-Träger parallel zueinanderverlaufend auf dem Türkörper angeordnet
sind. Ziel einer derartig ausgebildeten Koksofentür ist es ausschliesslich, den Gasdruck
an den Türdichtungen zu reduzieren und damit die Dichtigkeit der Koksofentüren zu
verbessern. Die schwere und den thermischen Beanspruchungen nicht ausreichend nachgebende
Konstruktion, die auch als Barriere bezeichnet wird, ist koksseitig mit einem hitzebeständigen
Material überzogen. Aufgrund dieser Isolierung ist eine Weiterleitung von Wärme aus
dem gebildeten Gassammelraum in die anstehende Kohle nicht möglich.
[0004] Ein ähnliches Ziel verfolgt auch die Koksofentür nach der US-A Nr. 4118284. Hier
ist ein hohler Türstopfen, der unter anderem auch aus Metall hergestellt sein kann,
vorgesehen, durch den die Gase in Richtung Vorlage abgeführt werden können. Diese
Gase können dabei durch seitliche und auf der Front ausgebildete Schlitze eindringen.
Um wenigstens eine gewisse Aufnahme von Wärmedehnungen zu ermöglichen, ist auf der
Vorderseite ein durchgehender Schlitz ausgebildet, durch den gleichzeitig auch die
Gase eindringen können. Allerdings muss dieser Schlitz so schmal gehalten werden,
dass keine Kohle in den Hohlraum und Gassammelraum vordringen kann, was wiederum keine
ausreichende Dehnbarkeit für die hohen thermischen Beanspruchungen ergibt. Ausserdem
ist eine derartige Konstruktion aufwendig und sehr schwer und darüberhinaus nur mit
erheblichem Aufwand sauberzuhalten.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen ausreichend stabilen Türstopfen für
eine Koksofentür zu schaffen, der die Offenhaltung eines ausreichend grossen Gassammelraumes
zwischen Türrahmen und Ofenfüllung gewährleistet, der eine wärmemässige Beeinflussung
der benachbarten Partien der Ofenfüllung ermöglicht und bei dem der Gasdruck an den
Türdichtungen reduziert und vergleichmässigt ist.
[0006] Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Türstopfen aus einer zur
Ofenfüllung hin nicht isolierten Platte besteht, die über einzelne, im Abstand voneinander
angeordnete Distanzstücke mit dem Türkörper verbunden ist, wobei dieser seinerseits
auf der der Platte zugeordneten Seite mit einer Wärmeisolierung versehen ist.
[0007] Als Gassammelraum dient dabei der zwischen koksseitiger Wand des Türkörpers, Platte
und den entsprechenden Bereichen der Koksofenwand selbst gebildete Hohlraum. Überraschend
ist, dass dieser Gassammelraum während des Verkokungsvorganges, d.h. über die gesamte
Garungszeit offen bleibt, so dass die Gase ohne Behinderung abgesaugt und abgeführt
werden können. Die auf den Distanzstücken aufliegende Platte wirkt als Verkokungsplatte,
die einmal vom Gas, dann von den Ofenwänden und vom Koks selbst Wärme aufnimmt und
auf die Kohle weitergibt und die zum anderen so ausgebildet und angeordnet ist, dass
sie die notwendigen Bewegungen aufgrund der Temperaturunterschiede ohne weiteres und
ohne Schaden zu nehmen ausführen kann. Der zwischen den Rändern der Platte und den
Koksofenwänden verbleibende Spalt ist so bemessen, dass Kohle durch ihn nicht in den
Gassammelraum vordringen kann. Vorteilhaft ist insbesondere die leichte Bauweise,
die ein geringes Gewicht der gesamten Koksofentür mit sich bringt und darüberhinaus
eine einfache und schnelle Montage und Demontage ermöglicht. Durch die Verwendung
eines hochhitzebeständigen Stahls ist einmal die Weitergabe der vom Gas und der Strahlung
ausgehenden Hitze möglich und zum anderen sichergestellt, dass die Platte beim Herausnehmen
der Koksofentür nicht ihre Form ändert oder gar verbiegt. Die Platte ist darüberhinaus
leicht sauber zu halten und verhindert jegliche Anbackungen am Türkörper bzw. am Türstopfen.
Der Türkörper selbst ist durch die Wärmeisolierung vor den Strahlungen des Gases und
der Ofenfüllung gesichert, wobei in vorteilhafter Weise eine gleichmässige Belastung
über die Länge der Koksofentür gesichert ist. Der Gasdruck an den Türdichtungen ist
so reduziert, dass Emissionen während der Garungszeit unterbleiben.
[0008] Die Montage des erfindungsgemäss ausgebildeten Türstopfens ist dadurch erheblich
erleichtert, dass die Distanzstücke T-förmig ausgebildet sind, auf deren Flansch die
Platte aufliegt. Die Platte liegt jeweils auf dem langen Flansch des T-förmigen Distanzstückes
auf, wobei aufgrund dieser vorteilhaften Ausbildung eine Abstützung der Platte bis
an den Rand heran gegeben ist. Dabei können die Distanzstücke in den Endbereichen
abgebogen werden, um so die Gefahr einer Beschädigung der Koksofenwand weiter zu minimieren.
Eine Änderung des Volumens und damit eine Anpassung des Gassammelraumes an die jeweiligen
Gegebenheiten ist möglich, wenn die Distanzstücke, wie erfindungsgemäss vorgeschlagen,
zwischen Türkörper und Platte längenveränderlich ausgebildet sind.
[0009] Je nach Ausbildung der Platte kann diese auf der der Ofenfüllung zugekehrten Seite
Verstärkungsrippen aufweisen, so dass es möglich ist, die Platte selbst aus möglichst
dünnem Blechmaterial herzustellen.
[0010] Zur Erleichterung der Montage und um der Platte eine Dehnbarkeit in Längsrichtung
zu geben, ist erfindungsgemäss vorgesehen, die koksseitige Wand in Abschnitte zu unterteilen,
wobei zwischen den Abschnitten Dehnungsfugen verbleiben sollen.
[0011] Bei zum Fliessen neigenden Kohlen wird der verbleibende Spalt zwischen Koksofenwand
und Platte zweckmässig dadurch dicht gehalten, dass erfindungsgemäss zwischen den
Distanzstücken und den Heizwänden Anschlüsse für die Einspeisung von Stickstoff vorgesehen
sind. Über diese Anschlüsse kann Stickstoff in dort angeordnete Gasblasen eingegeben
werden, die sich dann in den Spalt einzwängen und so für dessen Abdichtung Sorge tragen.
[0012] Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass die Störanfälligkeit des
Türstopfens durch Verzicht auf feuerfestes Material wesentlich verringert wird. Durch
die besondere Ausbildung des Türstopfens mit der vorgesetzten Platte wird ein Gassammelkanal
gebildet, der von der hochhitzebeständigen Platte bzw. vom Türkörper selbst begrenzt
ist. Halbkoks und Graphit können keine innige Verbindung mit der Oberfläche der Platte
eingehen, so dass eventuell entstehende Ansätze aus diesen Produkten leicht entfernt
werden können. Die hohe Wärmeleitfähigkeit der Verkokungsplatte hat darüberhinaus
den entscheidenden Vorteil, dass die Ofenfüllung auch an den Kopfpartien stets völlig
ausgegart ist, weil nämlich die Wärmezufuhr nicht nur seitlich von den Heizwänden
her erfolgt, sondern gleichzeitig auch von den Platten aus, die wie zusätzliche Heizflächen
wirken. Es hat sich gezeigt, dass es möglich ist, die Verkokungsplatte gegenüber herkömmlichen
Türstopfen um 80 bis 100 mm zurückzunehmen, so dass der Durchsatz eines Koksofens
um 1 bis 2, ja sogar bis 5% gesteigert werden kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil
ist der, dass der aus der Platte und den Distanzstücken bestehende Türstopfen wesentlich
leichter als der bekannte Türstopfen ist, so dass die Türkonstruktion und auch die
Bedienungsmaschinen entsprechend leichter ausgebildet werden können. Die Platte ist
nur punktweise und in grösseren Abständen über die Distanzstücke mit dem Türkörper
verbunden.
[0013] Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele
mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht einer Koksofentür mit vorgehängter Platte,
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Koksofentür mit Platte und Distanzstück,
Fig. 3 einen Querschnitt gemäss Fig. 2 mit einer anderen Ausführungsform der Distanzstücke,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Distanzstücke,
Fig. 5 einen Querschnitt einer Koksofentür mit klappbarer Platte, und
Fig. 6 einen Querschnitt durch eine Koksofentür mit verstellbarer Platte.
Fig. 1 zeigt die wesentlichen Teile einer Koksofentür, mit der in den Koksofen hineinzeigenden
Seite nach oben gewandt. Der die Armaturen tragende Türkörper ist mit 1 bezeichnet.
Seitlich daran sind die Dichtleisten 2 angeordnet, die beim Einschwenken der Koksofentür
am Türrahmen anliegend und dadurch zu der gewünschten Abdichtung des Koksofens gegenüber
der Atmosphäre führen.
[0014] Auf der Innenseite des Türkörpers 1 ist der Türstopfen angeordnet, der in die Ofenkammer
hineinragt und unter Belassung eines schmalen Spaltes zu den Heizwänden die Ofenfüllung
im bestimmten Abstand zum Türkörper 1 hält. Auf diese Weise ist ein von oben bis unten
durchgehender Gassammelraum 7 gebildet, durch den das Gas bzw. die gasförmigen Verkokungsprodukte
vom Boden der Ofenkammer zu dem im Bereich der Koksofendecke angeordneten Steigrohr
aufsteigen kann.
[0015] Auf dem Türkörper 1 ist eine Wärmeisolierung 8 befestigt, die den Türkörper vor der
Wärmestrahlung der Ofenfüllung bzw. des Gases schützt. In die Wärmeisolierung 8 eingebettet
bzw. von dieser umgeben sind die Fussteile der Distanzstücke 18, 19. Über diese Distanzstücke
18,19 wird die Platte 16, über die die Ofenfüllung zurückgehalten wird, im bestimmten
Abstand zum Türkörper 1 gehalten. Die Platte 16 besteht aus Abschnitten 29, 30, 31,
die jeweils mit den Distanzstücken verbunden sind. Die Platten sind durch aussen aufgesetzte
Verstärkungsrippen 25, 26 versteift.
[0016] Die Distanzstücke 18, 19 sind jeweils mit dem Türkörper 1 verbunden. Sie sind als
T-förmige Teile ausgebildet, wobei wie Fig. 2 zeigt, der Flansch 22 den jeweiligen
Abschnitten 29 bzw. 30 bzw. 31 der Platte 16 trägt und der an den Steg 33 angelenkte
Fuss 24 jeweils die Verbindung mit dem Türkörper 1 darstellt.
[0017] Die Distanzstücke 18, 19 können neben der T-förmigen Ausführungsform auch als runde
oder andere Stege ausgebildet sein, wie sie beispielsweise in den Fig. 3, 4, 5, 6
gezeigt sind. Die einzelnen Distanzstücke sind jeweils im Abstand zueinander angeordnet,
was zu einer weiteren Gewichtsverminderung für die gesamte Koksofentürkonstruktion
führt. Damit ist ein geringerer Materialaufwand, aber auch ein geringerer Montageaufwand
verbunden. Die dampf- und gasförmigen Verkokungsprodukte können ungehindert an der
hitzebeständigen Platte 16 vorbei in den vertikalen Gassammelraum 7 und über das Steigrohr
aus dem Koksofen abgesaugt werden. Dabei sind, wie erwähnt, verschiedene Ausführungsformen
für die Distanzstücke 18,19 möglich, und bei denen insbesondere die in Fig. 5 und
6 gezeigten Ausführungsformen auch eine Möglichkeit bieten, das Volumen des Gassammelraumes
7 zu beeinflussen. Gemäss Fig. 4 ist ein Anschluss 37 für Gasblasen 36 vorgesehen,
die den Bereich zwischen Heizwand und den Stegen 23 der Distanzstücke 18, 19 so verschliessen,
dass in diesen Bereich keine Gase und auch keine rieselförmige Kohle eindringen kann.
Über den Anschluss 37 können die Gasblasen 36 beispielsweise mit Stickstoff gefüllt
und aufgeblasen werden. Die Fig. 5 und 6 zeigen Ausführungsformen, bei denen das Einführen
der Koksofentür durch ein Schrägstellen der Platte 16 erleichtert wird.
[0018] Die aus hochhitzebeständigem Metall hergestellte Platte 16 als äussere Begrenzung
des Gassammelraumes 7 wird unter anderem durch das vorbeistreichende Gas aufgeheizt,
was zu einer besseren Ausgarung der Stirnflächenbereiche der Ofenfüllung führt. Aufgrund
der besseren Ausgarung dieser Bereiche treten beim Koksdrücken geringere Emissionen
auf. Dadurch können die Entstaubungsaggregate, die beim Koksdrücken eingesetzt werden,
wesentlich entlastet werden und eine geringere Leistung aufweisen.
1. Koksofentür für einen Horizontalkammerverkokungsofen mit einem in die Ofenkammer
hineinragenden, aus hochhitzebeständigem Metall gefertigten und mit dem Türkörper
verbundenen Türstopfen, über den die Ofenfüllung im Abstand zum Türkörper gehalten
wird und der die gasförmigen Verkokungsprodukte zum oberhalb der Ofenfüllung angeordneten
Gassammelraum weiterleitet, dadurch gekennzeichnet, dass der Türstopfen aus einer
zur Ofenfüllung hin nicht isolierten Platte (16) besteht, die über einzelne, im Abstand
voneinander angeordnete Distanzstücke (18, 19) mit dem Türkörper (1) verbunden ist,
wobei dieserseinerseits auf der der Platte (16) zugeordneten Seite mit einer Wärmeisolierung
(8) versehen ist.
2. Koksofentür nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzstücke (18,
19) T-förmig ausgebildet sind, auf deren Flansch (22) die Platte (16) aufliegt.
3. Koksofentür nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Distanzstücke (18, 19) zwischen Türkörper (1 ) und Platte (16) längenveränderlich
ausgebildet sind.
4. Koksofentür nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte
(16) auf der der Ofenfüllung zugekehrten Seite Verstärkungsrippen (25) aufweist.
5. Koksofentür nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte
(16) in Abschnitte (29, 30, 31 ) unterteilt ist.
6. Koksofentür nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Abschnitten
(29, 30, 31 ) Dehnungsfugen vorgesehen sind.
7. Koksofentür nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen
den Distanzstücken (18,19) und den Heizwänden (6) Anschlüsse (37) für die Einspeisung
von Stickstoff vorgesehen sind.
1. Coke-oven door of a horizontal chamber coke-oven incorporating a door plug of highly
heat-resistant metal connected to the door body and protruding into the oven cell,
with the plug keeping the oven charge at a certain distance from the door body and
offering a passage for the gaseous coking products towards the free space above the
charge, characterized in that the door plug consists of a slab (16) which is not insulated
against the charge and connected to the door body (1) by means of spacers (18, 19)
arranged at determined distances from each other and that the door body is provided
with heat insulation (8) on its face opposite to the slab (16).
2. Coke-oven door according to claim 1, characterized in that the spacers (18, 19)
are T-profiles with their flanges (22) bearing on the slab (16).
3. Coke-oven door according to claim 1 and/or claim 2, characterized in that the spacers
(18, 19) arranged between door body (1) and slab (16) are of an extensible design.
4. Coke-oven door according to claims 1 to 3, characterized in that the slab (16)
is provided with reinforcing ribs (25) on its contact face with the oven charge.
5. Coke-oven door according to claims 1 to 4, characterized in that the slab (16)
is subdivided in different sections (29,30,31).
6. Coke-oven door according to claim 5, characterized in that dilatation joints are
provided between the sections (29,30,31).
7. Coke-oven door according to anyone of the claims 1 to 6, characterized in that
connections
(37) for nitrogen are provided between spacers (18,19) and flue walls (6).
1. Porte de four à coke d'un four à coke à chambre horizontale comportant un tampon
de porte saillissant dans la chambre, fabriqué en métal hautement thermorésistant
et solidaire du corps de la porte et par lequel la fournée est tenue à une distance
du corps de la porte et qui transmet les produits de cokéfaction gazeux à la chambre
à collecter les gaz située au-dessus de la fournée, caractérisée en ce que le tampon
de porte est constitué d'une plaque (16) non isolé vers le côté de la fournée solidaire
par l'intermédiaire d'entretoises (18, 19) distantes l'une de l'autre du corps de
la porte (1), ce dernier étant pourvu d'une isolation thermique (8) sur la face orientée
vers la plaque (16).
2. Porte de four à coke suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les entretoises
(18, 19) sont des profilés en T sur l'aile (22) desquels est posée la plaque (16).
3. Porte de four à coke suivant la revendication 1 et/ou la revendication 2, caractérisée
en ce que les entretoises (18, 19) placées entre le corps de la porte (1 ) et la plaque
(16) sont conçues de manière à être rallongées.
4. Porte de four à coke suivant les revendications 1 à 3, caractérisée en ce que sur
la plaque (16), sur la face orientée vers la fournée, des nervures de renforcement
(25) sont apportées.
5. Porte de four à coke suivant les revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la
plaque (16) est subdivisée en sections (29, 30, 31).
6. Porte de four à coke suivant la revendication 5, caractérisée en ce que des joints
de dilatation sont prévus entre les sections (29, 30, 31 ).
7. Porte de four à coke suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce
que, entre les entretoises (18, 19) et les piédroits (6), des prises sont prévues
pour l'injection d'azote.