Düsenblech-Konstruktion für Unterbrenner-Koksöfen

Abstract

 Die beschriebene Düsenblech-Konstruktion dient zur Verteilung und Dosierung von Verbrennungsluft, die den Regeneratoren über einen zur Kammerachse parallelen Sohlkanal (1) von unter zugeführt wird, wobei der Sohlkanal oben durch lösbar aneinander gereihte Blechelemente (6) abgedeckt ist, die auf seitlichen Absätzen (5) des Sohlkanals (1) aufgelegt sind. Die einzelnen Blechelemente (6) sind als Trog mit ebener Bodenplatte (7) und niedrigen Längswänden (8) und mit wenigstens einem Längsspalt (9) ausgebildet. Jedem Längsspalt (9) ist ein Dosierelement (16) zugeordnet, das an seinen Enden in bezug auf den Abstand zur Plattenebene mit Hilfe von Stellschrauben (15) höheneinstellbar gelagert ist. Das jeweils einem Längsspalt (9) zugehörige Dosierelement (16) besteht aus einem Profileisen, wie z.B. ein Winkel-, T-Eisen oder Rohr. Mit Hilfe der Stellschrauben (15) kann jedes einzelne Dosierelement (16) in unterschiedlichen Höhen in bezug auf die Bodenplatte und damit auf den Längsspalt (9) eingestellt werden. Damit ist eine Feineinstellung der wirksamen Durchtrittsquerschnitte zwischen den Kanten des Längsspaltes (9) und dem Dosierelement (16) leicht möglich. Zur Vermeidung von Querströmen zwischen den einzelnen Regenerator-Abschnitten ist eine zusätzliche Abdichtung unterhalb jeder Trennwand vorgesehen. Diese besteht im wesentlichen aus einem eingelegten dünnwandigen, flexiblen Stahlrohr (20), an dessen Enden Filzstreifen (21) befestigt sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindunq betrifft eine Düsenblech-Konstruktion für Unterbrenner-Koksöfen zur Verteilunq und Dosierunq von Verbrennunqsluft, die den Reqeneratoren über einen zur Kammerachse parallelen Sohlkanal von unten zugeführt wird, wobei der Sohlkanal oben durch lösbar aneinander gereihte Blech- : elemente abgedeckt ist, die auf seitlichen Absätzen des Sohlkanals aufgelegt sind und Durchtrittsöffnungen enthalten.

[0002] Bei der Beheizung von Koksöfen kommt es u.a. auf eine gleichmäßige, nach verbrennungstechnischen Erfordernissen exakte Dosierung und Verteilung der Verbrennungsluft an. Die praktische Verwirklichung dieser Forderungen bietet erhebliche Probleme. Bei einem Unterbrennerofen strömt die Verbrennungsluft zur Vorwärmung von einem unter dem Regenerator liegenden Sohlkanal in die Hohlräume der Gittersteine des Regenerators. Um eine den beheizungstechnischen Erfordernissen erwünschte Verteilung der Verbrennungsluft zu erreichen, hat man im oberen Bereich des Sohlkanals Bleche eingelegt, die mit unterschiedlichen großen Öffnungen versehen sind, um die Verteilung der Luft beeinflussen zu können. Eine solche Anordnung zeigt beispielsweise die US-PS 3 252 872.

[0003] Die bislang für diese Zwecke bekanntgewordenen Anordnungen sind in verschiedener Hinsicht nicht zufriedenstellend. Die Hauptnachteile sind eine ungleichmäßige und schwer anpassungsfähige Verteilung der Verbrennungsluft. Die Einstellung der richtigen Luftmenge kann nur durch Probieren erfolgen, was schwierig, zeitraubend und damit auch kostspielig ist. Weiter treten Querströmungen zwischen den einzelnen Regeneratorabschnitten auf, die zu einer gegenseitigen, unkrontrollierten Beeinflussung der Luftverteiluna in den einzelnen Abschnitten führen können.

[0004] Die Erfinduna will diesen Nachteilen abhelfen. Sie ist dementsprechend auf die Ausgestaltung einer Düsenblech-Konstruktion für. Unterbrenner-Koksöfen zur Verteilung und Dosierung von Verbrennungsluft gerichtet, an der sich die Durchtrittsöffnungen für die Verbrennungsluft leichter und mit größerer- Genauigkeit den jeweiligen Erfordernissen entsprechend einstellen lassen, die relativ leicht auch während des Betriebes herausgenommen und mit einer geän- ; derten Einstellung der Durchtrittsöffnungen wieder eingesetzt werden kann, bei der unerwünschte Querströmungen verhindert werden und die ein geringes Gewicht hat und kostengünstig herstellbar ist.

[0005] Ausgehend von der eingangs beschriebenen Bauart schlägt die Erfinduna eine Düsenblech-Konstruktion vor, die durch nachstehende Merkmale gekennzeichnet ist:

- die einzelnen Blechelemente sind als Trog mit ebener Bodenplatte und niedrigen Längswänden und mit wenigstens einem Längsspalt in der Bodenplatte ausgebildet,

- jedem Längsspalt ist ein Dosierelement zugeordnet, das an seinen Enden in bezug auf den Abstand zur Plattenebene einstellbar gelagert ist,

- die Blechelemente entsprechen in ihrer Länge jeweils etwa dem Abstand zwischen zwei Trennwänden eines Regenerator-Abschnitts und

- an den einander gegenüberstehenden Enden sind an den Blechelementen zusammenwirkende Kupplungsteile ange- bracht, die durch Einhängen oder Zusammenstecken verbindbar sind.

[0006] Zweckmäßig ist es, die Längswände der Blechelemente aus abgekanteten Randstreifen der Bodenplatte zu bilden. Dies bewirkt eine erhebliche Versteifung der Blechelemente und ermöglicht somit die Herstellung aus relativ dünnwandigem Blech.

[0007] Die Durchtrittsöffnungen können gebildet sein entweder aus einem mittigen oder auch aus zwei (oder mehr als zwei) parallelen Längsspalten je Blechelement.Auch hier ist eine Abkantung der Randstreifen nach oben und unten zweckmäßig.

[0008] Das jeweils einem Längsspalt zugehörige Dosierelement kann gemäß der weiteren Erfindung aus einem Profileisen, wie z.B. ein Winkel-, T-Eisen oder einem Rohr, bestehen, dessen Breite bezogen auf eine zur Bodenplatte parallele Ebene größer ist als die lichte Weite des Längsspaltes.

[0009] An den einander gegenüberstehenden Enden der Blechelemente ist je ein Winkelblech mit nach außen weisendem, zur Bodenplatte parallelem Schenkel befestigt, wobei an der Unterseite der Schenkel jeweils eine Hälfte der zusammenwirkenden Kupplungsteile angebracht ist.

[0010] An dem hochstehenden Schenkel des Winkelblechs ist ein nach innen ragendes Halteblech mit einer Bohrung angeschweißt, in der eine Stellschraube drehbar gehalten ist, deren Ge- windeende in eine Gewindebohrung des an dieser Stelle endenden Dosierelements eingreift. Bei Verwendung eines aus einem Winkelprofil bestehenden Dosierelements wird dieses an den Stellschrauben derart aufgehängt, daß sein Scheitel dem Längsspalt zugewandt ist und mittig zu diesem: verläuft.

[0011] Mit Hilfe von zwei Stellschrauben kann jedes einzelne Dosierelement in unterschiedlichen Höhen in bezug auf die Bodenplatte und damit auf den Längsspalt leicht einge- stellt werden. Dies ermöglicht eine Feinsteinstellung der wirksamen Durchtrittsquerschnitte zwischen den Kanten des Längsspalts und dem Dosierelement. Durch unterschiedliche Höheneinstellungen der Stellschrauben kann überdies ein keilförmig veränderbarer Durchtrittsquerschnitt eingestellt werden.

[0012] Die einzelnen Blechelemente entsprechen in ihrer Länge einem Regenerator-Abschnitt zwischen zwei Trennwänden. i Gemäß der jeweiligen Ofenlänge wird eine entsprechende Anzahl solcher Blechelemente von beiden Ofenseiten her hintereinander bis zur Ofenmitte in den Sohlkanal eingeschoben. Die einzelnen Blechelemente sind hierbei durch die Einhänge-Kupplungen untereinander verbunden und können somit für eine evtl. Nachregulierung der Durchtrittsöff- nungen von außen ohne Hilfsmittel leicht und schnell aus dem Sohlkanal herausgezogen werden.

[0013] Zur Vermeidung von Querströmungen zwischen den einzelnen Regenerator-Abschnitten ist eine zusätzliche Abdichtung unterhalb der Trennwand vorgesehen. Zu diesem Zweck ist zwischen den voreinanderstehenden Schenkeln von zwei auf- ; einanderfolgenden Winkelblechen und der Unterseite der Trennwand ein dünnwandiges, flexibles Stahlrohr eingelegt, dessen Durchmesser etwas größer ist als die lichte Weite zwischen den aufrechtstehenden Schenkeln der Winkelbleche und der lichten Höhe zwischen den waagerecht verlaufenden Schenkeln und der Unterkante der Regenerator-Trennwand. Aus der dabei entstehenden leichten Verformung des Rohres ! ergibt sich eine konstant federnde Abdichtung zwischen der Düsenblech-Konstruktion und der Unterkante der Trennwand. Zur Verbesserung der Abdichtung zwischen den Rohrenden und den Seitenwänden des Sohlkanals ist es zweckmäßig, an den Rohrenden des Stahlrohres Filzringe zu befestigen.

[0014] Eine zusammenhängende Verbindung der Blechelemente unterhalb der Trennwand in Ofenmitte wird als nicht sinnvoll angesehen. Die Abdichtung unter dieser Trennwand ist daher anders ausgebildet. Gemäß der Erfindung sind hier an den voreinanderstehenden Schenkeln der Winkelbleche winkelförmige, dünnwandige, federnde Dichtelemente, vorzugsweise aus Edelstahl, angebracht, an deren an den Seitenwänden des Sohlkanals anliegenden Kanten Filzstreifen befestigt sind.

[0015] Insgesamt verhindern die Abdichtungen an den Trennwänden zwischen zwei Generatorabschnitten das Auftreten von Querströmungen, die zu einer gegenseitigen, unkontrollierten Beeinflussung der Luftströme in den einzelnen Abschnitten führen können.

[0016] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Sohlkanal und eine Düsenblech-Konstruktion gemäß der Erfindung, in der Ebene der Linie I-I der Fig.2

Fig. 2 einen horizontalen Längsschnitt durch den Sohlkanal in der Ebene der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 als Ausschnitt eine perspektivische Darstellung von zwei miteinander verbundenen Blechelementen der Düsenblech-Konstruktion,

Fig. 4 einen vertikalen Querschnitt durch den Sohlkanal in der Ebene der Linie III-III der Fig. 1,

Fig. 5 den Ausschnitt A der Fig. 1 in einem größeren Maßstab,

Fig. 6 den Ausschnitt B der Fig. 1 in einem größerem Maßstab,

Fig. 7 einen vertikalen Querschnitt durch den Sohlkanal in der Ebene der Linie IV-IV der Fig. 1

Fig. 8 eine Seitenansicht einer Einhängekupplung,

Fig. 9 senkrechte Querschnitte durch den Sohlkanal mit bis ¹² Varianten hinsichtlich der Profilform des Dosierelements.

[0017] In der Detaildarstellung in Fig. 1 sind oberhalb des Sohlkanals 1 Gittersteine 2 des darüberlieqenden Reqenerators und ebenso einige Trennwände 3 zwischen zwei Regenerator- Abschnitten angedeutet. Die Regenerator-Trennwand in Ofenmitte ist mit 4 bezeichnet. Die Seitenwände des Sohlkanals 1 enthalten Absätze 5 zur Auflage der Blechelemente 6 der Düsenblech-Konstruktion, wie dies in Fig. 3 veranschaulicht ist.

[0018] Jedes einzelne Blechelement 6 hat die Form eines Troges, der eine ebene Bodenplatte 7 und relativ niedrige Längswände 8 aufweist, die durch vorzugsweise rechtwinkliges Abkanten von Randstreifen der Bodenplatte gebildet sind. In der Bodenplatte 7 befindet sich ein mittiger Längsspalt 9, welcher von nach unten abgekanteten Blechstreifen 10 begrenzt ist. An den Stirnseiten sind an den Blechelementen Winkelbleche 11 befestigt, von denen der nach oben ragende Schenkel 12 den Abschluß des Troges bildet und der horizontal verlaufende Schenkel 13 gegenüber dem Trog vorsteht und in der Einbaustellung des Blechelementes sich etwa bis zur Mitte einer Regenerator-Trennwand 3 erstreckt (vgl. Fig. 5).

[0019] An dem Schenkel 12 des Winkelblechs 11 ist an der Innenseite ein Halteblech 14 angeschweißt, das eine Bohrung für die Aufnahme einer Stellschraube 15 aufweist.

[0020] Zur Veränderung der wirksamen Durchtrittsfläche des Längsspaltes 9 ist bei dem Ausführungsbeispiel ein Dosierelement in Form eines Winkeleisens 16 vorgesehen, welches an seinen Enden an den Stellschrauben 15 aufgehängt ist. Der Scheitel! des Winkeleisens ist auf den Längsspalt 9 gerichtet und verläuft mittig zu diesem. Für die Verbindung mit der Stellschraube 15 ist an jedem Ende des Winkeleisens 16 eine Schraubenmutter 17 an den Innenseiten der beiden Schenkel und gegebenenfalls auch an einem äußeren Abschlußblech 18 : angeschweißt. Dieses Abschlußblech hat eine Rechteckform und ist in seiner horizontalen Länge der Weite des Längsspaltes 9 angepaßt, so daß es zugleich als Führungselement für das Winkeleisen 16 dient.

[0021] Durch Drehen der beiden Stellschrauben 15 kann die Höheneinstellung des Winkeleisens 16 in bezug auf die Boden- platte 7 und damit die Größe des Durchtrittsquerschnittes für die Verbrennungsluft praktisch stufenlos geändert werden. Durch unterschiedlich große Drehbewegungen der beiden Stellschrauben 15 eines Winkeleisens 16 kann der Durchtrittsquerschnitt auch keilförmig variabel eingestellt, werden, womit die Möglichkeit besteht, im Abschnitt zwischen zwei Regeneratorwänden den Luftstrom in Längsrichtung des Sohlkanals mit zunehmender oder abnehmender Intensität einzustellen.

[0022] Die jeweils auf einer Seite in bezug auf die Ofenmitte befindlichen Blechelemente 6 sind.untereinander gliederartig verbunden. Hierzu sind an den voreinanderstehenden Schenkeln 13 der Winkelbleche 11 an ihrer Unterseite zusammenwirkende Kupplungsteile 19 angebracht. Hierfür können an sich bekannte Bauarten eingesetzt werden, die so ausgebildet sind, daß sie durch bloßes Einhängen oder Zusammenstecken verbindbar sind, wie dies beispielsweise bei der in Fig. 8 abgebildeten Haken- und Ösen-Verbindung der Fall ist. Alle Blechelemente 6 bis hin zur Ofenmitte ;

[0023] können somit in einem Zuge von der Außenseite des Ofens aus dem Sohlkanal 1 herausgezogen und später auch wieder eingeschoben werden.

[0024] Die Abdichtung zur Vermeidung von unerwünschten Strömungen oberhalb der Düsenblech-Konstruktion von einem Regenerator-Abschnitt zu einem benachbarten wird durch ein dünnwandiges, flexibles Stahlrohr 20 bewirkt, welches unterhalb der Trennwände 3 zwischen zwei Regenerator-anschnitten angeordnet ist und auf den einander gegenüberstehenden Schenkeln 13 der Winkelbleche 11 aufliegt. Der Durchmesser des Rohres 20 ist etwas größer als die lichte Höhe zwischen den Schenkeln 13 und der Unterseite der Trennwand 3 einerseits und die lichte Weite zwischen den aufrechtstehenden Schenkeln 12 andererseits. Die dadurch bedingte leichte Verformung des Rohres ergibt eine konstant federnde Abdichtung zwischen der Trennwand 3 und der Düsenblech-Konstruktion. Zur Verbesserung der Abdichtung zwischen den Rohrenden und den Seitenwänden des Sohlkanals 1 sind an den Enden des Stahlrohres 20 Filzringe 21 befestigt (vgl. Fig. 3).

[0025] Anders gestaltet ist die Abdichtung unterhalb der Trennwand 4 in Ofenmitte. Hier sind an den horizontalen Schenkeln 13 der Winkelbleche 11 an der Oberseite winkelförmige, dünnwandige, federnde Dichtelemente 22 aus Edelstahl mit Hilfe von Schrauben befestigt, die mit ihrer freien Kante federnd an der Unterseite der Trennwand 4 anliegen. An den Enden der metallischen Dichtelemente 22 sind Filzstreifen 23 zur Verbesserung der Dichtwirkung befestigt.

[0026] Als Dosierelement für die Beeinflussung der Durchtrittsflächen des Längsspaltes 9 eines Blechelementes 6 sind auch andere Profilkörper geeignet, wie z.B. T-Eisen, Halbrundprofile oder Rohre. Die Fig. 9 und 10 zeigen in schematischer Form zum einen ein T-Profil und zum anderen ein Rohr als Dosierelement. Statt die Dosierelemente auf der auf der Oberseite der Blechelemente wie bei den dargestellten Ausführungsbeispielen einzusetzen, können sie ebensogut auf der Unterseite angeordnet werden (Fig. 11). Auch können neben den Dosierelementen feststehende Bleche als Leitelemente für eine besonders ausgebildete Strömung der Verbrennungsluft vorgesehen sein. Neben anderen Profilarten können auch zwei (Fig. 12) oder mehr parallel verlaufende Längsspalte in einem Blechelement angewendet werden. Dadurch läßt sich bereits durch die Düsenblech-Konstruktion eine Aufteilung der eintretenden Luftmenge in einzelne Teilströme erreichen und zugleich auch der Dosierungseffekt weiter steigern.

[0027] Eine Düsenblech-Konstruktion, wie sie vorstehend beschrieben wurde, hat ein geringes Gewicht und ist dennoch äußerst, stabil und darüber hinaus montagefreundlich. Durch die lose: eingelegten Stahlrohre zwischen zwei aufeinanderfolgenden Blechelementen ist der gesamte Freiraum zwischen den Auflagerflächen und der Unterkante der Trennwand dicht. Ein seitliches Verschieben der Blechelemente ist möglich, ohne daß die Stahlrohre mit den Filzeinfassungen an ihren Enden in ihrer Funktionsfähigkeit beeinträchtigt werden. Auch das Einschieben und Herausziehen der Blechelemente wird durch die lose eingelegten flexiblen Stahlrohre nicht behindert.

Ansprüche

1. Düsenblech-Konstruktion für Unterbrenner-Koksöfen zur Verteilung und Dosierung von Verbrennunasluft, die den Regeneratoren über einen zur Kammerachse parallelen Sohlkanal von unten zugeführt wird, wobei der Sohlkanal oben durch lösbar aneinander gereihte Blechelemente abgedeckt ist, die auf seitlichen Absätzen des Sohlkanals aufgelegt sind und Durchtrittsöffnungen enthalten, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- die einzelnen Blechelemente (6) sind als Trog mit ebener Bodenplatte (7) und niedrigen Längswänden (8) und mit wenigstens einem Längsspalt (9) in der Bodenplatte (7) ausgebildet,

- jedem Längsspalt (9) ist ein Dosierelement (16) zugeordnet, das an seinen Enden in bezug auf den Abstand zur Plattenebene einstellbar gelagert ist,

- die Blechelemente (6) entsprechen in ihrer Länge jeweils etwa dem Abstand zwischen zwei Trennwänden (3) eines Regenerator-Abschnitts und

- an den einander gegenüberstehenden Enden sind an den Blechelementen (6) zusammenwirkende Kupplungsteile (19) angebracht, die durch Einhängen oder Zusammenstecken verbindbar sind.

2. Düsenblech-Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch aekennzeichnet, daß die Länqswände (8) der Blechelemente (6) aus abaekanteten Randstreifen der Bodenplatte (7) gebildet sind.

3. Düsenblech-Konstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bodenplatte (7) ein mittiaer Längsspalt (9) oder zwei parallele Länasspalte enthalten sind.

4. Düsenblech-Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch aekennzeichnet, daß die Länasspalte (9) von nach unten oder oben abaekanteten Randstreifen (10) bearenzt sind.

5. Düsenblech-Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweils einem Längsspalt (9) zugehörige Dosierelement (16) aus einem ProfilEisen, wie z.B. ein Winkel-, T-Eisen oder Rohr, besteht, dessen Breite bezogen auf eine zur Bodenplatte (7) parallele. Ebene größer ist als die lichte Weite des Längsspaltes (9)..

6. Düsenblech-Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den einander gegenüberstehenden Enden der Blechelemente (6) je ein Winkelblech (11) mit nach außen weisendem, zur Bodenplatte (8) parallelem Schenkel (13) befestigt ist und daß an der Unterseite der Schenkel (13) jeweils eine Hälfte der zusammenwirkenden Kupplungsteile (19) angebracht ist.

7. Düsenblech-Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem hochstehenden Schenkel (12) des Winkelbleches (11) ein nach innen ragendes Halteblech (14) mit einer Bohrung angeschweißt ist, in der eine Stellschraube (15) drehbar gehalten ist, deren Gewindeende in eine Gewindebohrung des an dieser Stelle endenden Dosierelements (16) eingreift.

8. Düsenblech-Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 ; bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einem Winkelprofil bestehendes Dosierelement (16) derart an den Stellschrauben (15) aufgehängt ist, daß sein Scheitel dem Längsspalt (9) zuqewandt ist und mittiq zu diesem verläuft.

9. Düsenblech-Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils unterhalb der Trennwand (3) zwischen zwei Reqeneratorabschnitten zwischeni den voreinander stehenden Schenkeln (13) von zwei aufeinanderfolgenden Winkelblechen (11) und der Unterseite der Trennwand (3) ein dünnwandiaes, flexibles Stahlrohr (20) eingelegt ist, dessen Durchmesser etwas größer ist als die lichte Weite zwischen den aufrechtstehenden Schenkeln (12) der Winkelbleche (11) und die lichte Höhe zwischen den waagerecht verlaufenden Schenkeln (13) und der Unterkante der Regenerator-Trennwand (3).

10. Düsenblech-Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abdichtung zwischen den Rohrenden und den Seitenwänden des Sohlkanals (1) an den Rohrenden des Stahlrohres (20) Filzringe (21) befestigt sind.

11. Düsenblech-Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Trenn- wand (4) in Ofenmitte an den voreinanderstehenden Schenkeln (13) der _Winkelbleche (11) winkelförmige,, dünnwandige, federnde Dichtelemente (22) angebracht sind, an deren an den Seitenwänden des Sohlkanals (1) anliegenden Kanten Filzstreifen (23) befestiqt sind.

Zeichnung