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    公开号:WO1984000974A1
    申请号:PCT/DE1981/000101
    申请日:1981-06-29
    公开日:1984-03-15
    发明作者:Wilhelm Holz；Helmut Lukaszewicz
    申请人:Wilhelm Holz；Helmut Lukaszewicz；
    IPC主号:C10B25-00
    专利说明:
    [0001] Selbstdichtende Koksofenkammertüre
    [0002] Die Erfindung betrifft eine selbstdichtende Koksofen¬ kammertüre mit einem an dem Ofenkopf befestigten.Kammer¬ rahmen, dessen ofenkopfseitige Flächen eine mit Isolier¬ stoff ausgefüllte F ge begrenzen und dessen außen liegen- de Stirnflächen mit Dichtleisten des Türkörpers zusammen¬ wirken.
    [0003] Bei solchen Koksofenkammertüren trägt der Türkörper kam- merseitig in der Regel eiserne Dichtleisten, welche meistens einstellbar sind und sich auf der äußeren Stirnfläche des Türrahmens abstützen, um die Dicht¬ wirkung herbeizuführen. Die Abdichtung ist erforderlich, um Emissionen aus dem Inneren der Koksofenkammer zu verhindern oder auf ein geringes Maß zu begrenzen und um die damit verbundenen thermischen Belastungen an den
    [0004] Bauteilen der Kammertüre auszuschließen. Zu den thermisch belasteten Teilen gehört auch der Kammerrahmen, weil er kammerseitige Flächen aufweist, die hinter den Dicht¬ leisten liegen und daher der Wärmeeinwirkung unterliegen. Um diesen Verhältnissen Rechnung zu tragen, ordnet man zwischen den ofenkopfseitigen Flächen des Kammerrahmens und dem gemauerten Ofenkopf eine Trennfuge an, die man mit Isolierstoff ausfüllt.
    [0005] Es ist bekannt, den Kammerrahmen aus unterschiedlichen Profilen herzustellen, um seine thermischen Belastungen auszugleichen. Sogenannte Blockkammerprofile verhalten sich dabei günstiger als rippenför ige Profile. Es ist zudem bekannt, daß die Einwirkung hoher Temperaturen auf Gußeisen bestimmter Legierung zu einer Umwandlung des Karbidkohlenstoffes in Ferrit und Graphit führt. Diese Umwandlung. ist verbunden mit einer Reduzierung der
    [0006] OMPI
    [0007] Ersatzblatt - 2 -
    [0008] Festigkeitswerte und führt deshalb zu Schäden an dem Kammerrahmen, die diesen vorzeitig zerstören können. Dem versucht man durch eine auswechselbare Anordnung des Kammerrahmens zu entsprechen.
    [0009] Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die bislang getroffenen Maßnahmen nicht den thermischen Belastungen des Kammerrahmens genügend Rechnung tragen. Zwischen den Zeiträumen, in denen die betreffenden Ofenkammern beschickt werden, bildet sich nämlich im
    [0010] Kammerrahmenprofil ein annähernd konstantes Temperatur¬ profil aus. Das bedeutet, daß die Größe der Temperatur¬ differenz aus der eingestrahlten Wärme von dem heißen Ofenkamme teil und der in die Atmosphäre abgestrahlten Wärme des Kammerrahmens annähernd konstant ist. Auf dieses Temperaturprofil lassen sich die Kammerverschlus- se und damit auch die Dichtungen optimal mit Erfolg einstellen, so daß während der Garungszeit die Emissionen stark vermindert sind. Bezieht man jedoch den Chargier- Vorgang mit ein, so tritt eine drastische Änderung des Temperaturprofiles ein. Diese ist vor allem auf die starke thermische Beanspruchung der kammerseitigen Flächen des Kammerrahmens mit Koksdrücken zurückzufüh¬ ren. Sie führt zu einer einseitigen Aufheizung des Kammerrahmens. Das hat längsseitige Verbiegungen, die unter dem Begriff Taillenbildung bekannt geworden sind, zur Folge.
    [0011] Man hat versucht, durch konstruktive Maßnahmen den Kammerrahmen so weit zu fixieren,daß die Taillenbil¬ dung wenigstens begrenzt wird. Dazu dienen Klemmstücke und Taillenlaschen, die in der Praxis angewandt wer- den. Damit sind aber nicht die Folgen zu berücksichti¬ gen, die durch die kurzzeitige, spontante Aufheizung der ofenkammerseitigen warmen Teile bedingt sind. Diese führen nämlich zu Verbiegungen, welche zum Undichtwerden der erwähnten Rahmenfuge führen und außerdem den Kammerrahmen so weit verziehen, daß die Kammerverschlüsse nicht mehr abdichten. Insbesondere im Zeitraum der ersten Garungsphase kommt es dort zu erhöhten Emissionen.
    [0012] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Beseiti¬ gung der vorstehend genannten Nachteile die Temperatur¬ profile im Kammerrahmen während des Chargiervorganges zu vereinheitlichen.
    [0013] Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die senkrechten kammerseitigen Flächen und die obere, querverlaufende kammerseitige Fläche des Kammer¬ rahmens zusammen mit einer in Umfangsrichtung in sich schuppenförmig überdeckende Teilstücke aufgeteilten Innenabdeckung einen mit Isolierstoff ausgefüllten Zwischenraum begrenzen.
    [0014] Beim Chargiervorgang verhindert die aus hochtemperatur- beständigem Werkstoff bestehende Abdeckung eine spontane einseitige Aufheizung des Kammerrahmens im Zusammenwirken mit dem dahinter liegenden Isolierstoff, wobei die Schuppenanordnung zur Kompensation der Längenausdehnung und bei gleichzeitiger Verhinderung von Verschmutzungen des Isolierstoffes dient. Das Temperaturprofil des
    [0015] Kammerrahmens beim Chargiervorgang entspricht deswegen weitgehend dem Temperaturprofil zwischen den Chargier-
    [0016] Ersatzblatt Vorgängen, zwischen denen sich ein thermischer Beharrungs¬ zustand einstellt. Die auf diesen Zustand eingestellten Kammerverschlusse können daher auch unmittelbar nach dem Chargiervorgang einen hohen Dichtigkeitsgrad errei- chen und unnötige Emissionen vermeiden.
    [0017] Die Abdeckung hat außerdem den Vorteil, daß sie den Kammerrahmen vor zu hoher Temperatureinwirkung schützt, so daß es nicht zu den eingangs 'erläuterten Gefüge- Umwandlungen im Gußeisenmaterial des Kammerrahmens kommen kann. Die Lebensdauer des Kammerrahmens wird dadurch stark heraufgesetzt.
    [0018] Vorzugsweise und gemäß einem weite*__n Merkmal der Erfin- düng werden die Teilstücke auf Abstandshaltern abge¬ stützt, welche auf den Grenzflächen des Kammerrahmens befestigt sind. Auf diese Weise läßt sich ein annähernd konstanter Querschnitt des Zwischenraumes erreichen und der Querschnitt kann mit einem eine geringe mechanische Festigkeit aufweisenden Isolierstoff, z.B. mit Mineral¬ wolle ausgefüllt werden.
    [0019] Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Abdeckung mit einem Winkelprofil verwirklicht, welchs einen den Kammerrahmen hintergreifenden Schenkel, einen die kammerseitigen Flächen des Kammerrahmens überdeckenden Steg und einen daran anschließenden, mit der Stirnflä¬ che des Kammerrahmens fluchtenden Schenkel aufweist, nämlich vorzugsweise in einer Baueinheit verwirklicht. Vorzugsweise sind ferner die beiden Schenkel parallel zueinander angeordnet. Eine solche Ausführungsform setzt allerdings voraus, daß die gesamte kammerseitige
    [0020] O PI Fläche des Kammerrahmens für die Verwirklichung der' Erfindung zur Verfügung steht. Das ist in der Regel jedoch nur bei Neuanlagen zu erreichen.
    [0021] Wenn man die Erfindung nachträglich, d.h. auf vorhan¬ dene Koksofenbatterien anwenden will, hat man im stirn¬ seitigen Bereich der kammerseitigen Fläche des Kammer¬ rahmens in der Regel nicht genügend Platz, um hier noch die Abdeckung und den Zwischenraum unterbringen zu können. Dann führt man zweckmäßig die Abdeckung mit einem Winkelprofil durch, das einen den Kammerraum hintergreifenden Schenkel und einen die kammerseitige Rahmenfläche wenigstens auf ihrem hinteren, d.h. der Ofenkammer zugewandten Bereich überdeckt und mit einem Stegende kombiniert, das rahmenseitig ausgenommen und dadurch in seiner Wandstärke gegenüber dem übrigen Schenkel vermindert ist. Dann kann man den Zwischen¬ raum am freien Ende des Schenkels vergrößern und dort mehr Mineralwolle unterbringen, um die Isolierung ent- sprechend zu verstärken.
    [0022] Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be¬ schreibung von zwei Ausführungsformen der Erfindung, die für die Verwirklichung der Erfindung bei bereits vorhan¬ denen Anlagen und bei Neuanlagen vorgesehen sind: es zeigen Fig. 1 in teilweise abgebrochenem Schnitt durch die geschlossene Ofentüre und den Ofenkopf bis zu einem Ankerständer eine selbstd chtende Koks- ofenkammertüre gemäß der Erfindung für Neu- anlagen,
    [0023] Fig. 2 in der Fig. 1 entsprechender Darstellung eine erfindungsgemäße selbstdichtende Koksofenkammer¬ türe für vorhandene Anlagen,
    [0024] Fig. 3 eine vereinfachte perspektivische Ansicht des Kammerrahmens,
    [0025] Fig. 4 ein Abdeckblech in Ansicht und
    [0026] Fig. 5 eine Überlappung im Schnitt längs der Linie V-V der Fig. 3.
    [0027] Gemäß Fig. 1 ist der gemauerte Ofenkopf 1 auf seiner Außenseite mit einer Wandschutzplatte 2 versehen, auf deren Außenseite 3 sich der ofenseitige Flansch 4 eines Ankerständers 5 von I-Profil abstützt. Die Wandschutz¬ platte hat einen umlaufenden Rand 6, zwischen dem und dem Ofenkopf eine Fuge 7 verbleibt. Diese Fuge ist mit Isolierstoff ausgefüllt, was bei 8 dargestellt ist. Wie sich aus der Darstellung der Fig. 1 ergibt, wird der Rand 6 von einem abgewinkelten Teil 9 der Wandschutz¬ platte gebildet, der winkelförmig ist. Der freie Schenkel ist mit 9 bezeichnet, während der daran anschließende, von innen nach außen konvergierende Schenkel 10 mit dem Schenkel 9 und dem ebenen Teil der Wandschutzplatte 2 eine Baueinheit bildet, d.h. mit diesen Teilen aus einem Stück besteht. Das aus den Teilen 9 und 10 bestehende Winkelprofil begrenzt die eine Seite einer Fuge 11, die ihrerseits mit Isolierstoff, wie bei 12 dargestellt, ausgefüllt ist. Die andere Seite dieser Fuge wird von dem Profil des senkrechten Stieles 56 des Kammerrahmens begrenzt, der dieser Seite der Ofenkammer zugeordnet ist. Der Stiel 56 wird durch eine horizontale Traverse 59, welche die Kammeröffnung überspannt und durch einen parallelen Stiel 57 auf der anderen Seite sowie durch eine Schwelle 58 zum Kammerrahmen ergänzt.
    [0028] Das Innere der Ofenkammer ist mit 14 bezeichnet und wird nach außen durch eine Tür 15 abgeschlossen. Die Tür weist einen aus Gußeisen bestehenden Türkörper 16 auf, der nach außen gerichtete Schenkel 17 aufweist. An diesen Schenkeln sind aus Eisen bestehende Dicht¬ leisten 18 angebracht, die nachstellbar ausgebildet sind. Auf der Innenseite 19 des Türkörpers 16 befindet sich ein Steinhalter 20, welcher eine Isolierstein- abdeckung 21 trägt.
    [0029] Das Profil des Kammerrahmens ist blockförmig, d.h. es entspricht im wesentlichen dem eines Quadrates oder Rechteckes. Die kürzere Rechteckseite 22 bildet mit ihrer Außenseite die Stirnseite des Kammerrahmens, während die annähernd parallelen und dazu senkrechten Seiten 23 bzw. 24 auf ihren Außenseiten 25 bzw. 26 die erwähnte Fuge 11 begrenzen bzw. ofenkammerseitig ange¬ ordnet sind. Die vierte Rechteckseite ist entsprechend dem Winkelprofil 9, 10 mit einem einspringenden Teil 27 und einem vorspringenden Teil 28 versehen. Die aus den Fig. 1 und 2 ersichtliche Dimension der Rahmenstirnseite, welche durch die Rechteckseite .22 gegeben ist, ermöglicht unter Berücksichtigung der durch die thermischen Beanspruchungen verursachten Maßänderungen ein sicheres Auflegen der Dichtleiste
    [0030] 18 auf die Rahmenstirnseite. Gemäß der Fig. 1 ist außer¬ dem berücksichtigt worden, daß die Dimension 22 des Kammerrahmens zusammen mit der in der gleichen Dimension liegenden Abmessung einer noch zu beschreibenden Ab- deckung 29 eine ausreichende Türöffnungsbreite ergibt. Das läßt sich in der Regel aber nur bei Neuanlagen erreichen.
    [0031] In der Fig. 2 ist eine vorhandene Anlage dargestellt. Hier kann eine Verbreiterung des Türrahmens in der
    [0032] Dimension 22 nicht vorgenommen werden, ohne die Tür¬ öffnung unzulässig zu verringern. Auch kann die Dimension 22 nicht verkürzt werden, ohne ein Spielraum für die Anlage der Dichtleiste 18 zu weitgehend einzuschränken. Ein Türrahmen, bei dem die Dimension 22 nicht in dieser Weise verändert werden kann, liegt in der Regel bei vor¬ handenen Anlagen vor. Deswegen ist die Ausführungsform der Fig. 2 für diese Anlagen bestimmt.
    [0033] Eine Abdeckung 29 ist kammerseitig angeordnet und hat einen den vorspringenden Teil 28 hintergreifenden Winkelschenkel 30, einen daran anschließenden Steg 31, welcher die kammerseitige Fläche 26 des Kammerrahmens überdeckt, sowie einen im wesentlichen dem Schenkel 30 parallelen vorderen Schenkel 32, welcher mit der Außen¬ fläche der Seite 22 fluchtet. Die freie Kante 33 des Schenkels 32 hat kegel- bis kegelstumpfförmige Vorsprünge
    [0034] OMPI 61-63 (Fig. 4) , die sich mit ihren Spitzen vor der Dimension 26 des Kammerrahmens entsprechenden Fläche auflegen und dadurch die Wärmebrücken zwischen Kammer¬ rahmen und Abdeckung 29 minimieren. Mehrere Abstands- halter 34, 35, die einerseits am Steg 31 und anderer¬ seits am inneren Winkel 30 befestigt sind, halten die Teilstücke der Abdeckung 29 im Abstand von den entspre¬ chenden Teilen des Kammerrahmens. Dadurch ergibt sich ein Zwischenraum 36, der seinerseits mit Isolierstoff ausgefüllt ist. Die Fuge 7 setzt sich gemäß dem Aus¬ führungsbeispiel der Fig. 1 über die Außenseite 37 des inneren Schenkels 30 fort und ist auch dort mit Isolier¬ material ausgefüllt, das in einer Nut 38 der Ofenmauerung festgehalten wird.
    [0035] In der Fig. 3 der Zeichnungen ist nicht dargestellt, daß die Abdeckung 29 aus einzelnen Teilstücken zusammenge¬ setzt ist, die sich schuppenförmig überdecken. Daraus ergibt sich, daß nicht nur die senkrechten, kammerseiti- gen Flächen 26 der Rahmenstiele 56, 57 mit Teilstücken 50, 51 bzw. 52, 53, sondern auch die obere querverlau¬ fende kammerseitige Fläche der Traverse 59 mit Winkel¬ stücken 54 und geraden Teilstücken 55 der Abdeckung 29 versehen sind. Lediglich die Schwelle 58 des Kammer- rahmens hat nur die übliche Schleißplatte 60. Dadurch ergibt sich mit Ausnahme der Schwelle ein umlaufender Raum 39, der mit Isolierstoff ausgefüllt ist.
    [0036] Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Ab- Standshalter 34, die diesen zugeordneten Bereich 31 der
    [0037] Teilstücke der Abdeckung 29 sowie der Kammerrahmen selbst mit Bohrungen 64, 65, 66 versehen. Diese Bohrungen lassen sich miteinander ausfluchten. Normalerweise ist das Tiefste der Bohrung 64 mit einer Ausnehmung versehen. In diese läßt sich der Hammerkopf eines Schraubenbolzens eindrehen. Das freie Ende des Bolzens trägt eine Mutter, mit der das betreffende TEilstück festgehalten wird. Im allgemeinen benutzt man über die Länge eines Teilstückes wenigstens drei Schraubenbolzenanordnungen der beschrie¬ benen Art. Sie ermöglichen es, die Teilstücke bedarfs¬ weise leicht auszuwechseln, indem die Mutter bzw. der Schraubenbolzen von außen gelöst wird.
    [0038] Im Bereich des Abstandshalters 35 befindet sich im Kammerrahmen eine Sackbohrung 67, die mit entsprechenden Bohrungen 68, 69 im Abstandshalter 35 und im Schenkel 30 der Abdeckung 29 ausgefluchtet werden kann. Wie die Dar¬ stellung der Fig. 4 erkennen läßt, sind insgesamt drei I Bohrungen 68 bzw. 70 und 71 vorgesehen. Sie liegen zusam¬ men mit den erwähnten Bohrungen 64 in gemeinsamen Quer¬ ebenen, wobei auch der mittlere Spitzevorsprung 62 jedes Teilstückes in einer gemeinsamen Querebene mit der Bohrung 70 angeordnet ist.- Die Bohrungen 68, 70, 71 dienen zur* Aufnahme von nicht dargestellten Spannstiften, welche die Teilstücke an diesen Stellen fixieren. Die Spannstifte ermöglichen ihrerseits eine leichte Aus- wechselbarkeit der Teilstücke bei einsetzendem Ver¬ schleiß.
    [0039] Die Anbringung der Teilstücke erfolgt so, daß sich eine schuppenförmige Überdeckung ergibt, die in den Fig. 3 und 5 am Beispiel der Teilstücke 52, 53 auch für die übrigen Teilstücke stellvertretend dargestellt ist. Durch Ausnehmungen in den benachbarten Kanten 74, 75 aufeinanderfolgender Teilstücke 52, 53 haben mit¬ einander korrespondierende Zungen 76, 77 erzeugt.. Diese Zungen verlaufen über die gesamte Länge der jeweiligen Kante und so gewählt, daß sie zusammen die Dicke der Teilstücke ausmachen. Ihre Länge ist anderer¬ seits so eingestellt, daß dadurch die thermischen Längenänderungen der Teilstücke berücksichtigt werden.
    [0040] Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 weicht das Profil des Kammerrahmens von dem Profil des Ausführungs¬ beispiels der Fig. 1 insofern ab, als die längere Recht¬ eckseite 24 nicht durchgehend gerade verläuft. Sie endet vielmehr an einem im Querschnitt quadratischen Vorder¬ teil 40, das über die Fläche 26 vorspringt. Es ist daher nicht möglich, die Außenfläche 41 dieses Vorsprunges 40 zur Begrenzung des Zwischenraumes 36 mit zu verwenden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel endet daher der Zwischen¬ raum 36 an der inneren Begrenzungswand 42 des Vor¬ sprunges 40. Dazu weist der Steg 31 der Abdeckung 29 an seinem freien Ende eine Ausnehmung 44, d.h. eine Hinterschneidung auf, wodurch der Endbereich 45 des Steges 31 zungenförmig, d.h. in seiner Wandstärke gegen¬ über den übrigen Bereichen des Steges 31 vermindert ausgebildet ist. Es ergibt sich dann ein winkliger Fort- satz 46 des Zwischenraumes 36, welcher seinerseits mit Isolierstoff ausgefüllt ist.
    [0041] Eine derart ausgebildete Abdeckung 29 läßt sich auf vor¬ handene Koksofenkammern anwenden.
    [0042] Die Abdeckung 29 besteht aus hitzebeständigem Werkstoff, während die Ausfüllung des Zwischenraumes 36 mit Mineral-
    [0043] -£τjRE_C OMPI _ ι,k IPO ~ ϊ&wτιβ wolle als Isolierstoff vorgenommen werden kann.
    权利要求:
    ClaimsP a t e n t a n s p r ü c h e
    1. Selbstdichtende Koksofenkammertüre mit einem an dem Ofenkopf befestigten Kammerrahmen, dessen ofenkopf- seitige Flächen eine mit Isolierstoff ausgefüllte Fuge begrenzen und dessen außen liegende Stirnflächen mit Dichtleisten des Türkörpers zusammenwirken, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die senkrechten, kammerseitigen Flächen (26) und die obere, querverlaufende kammerseitige Fläche des Kammerrahmens (13) zusammen mit einer in Umfangsrich- tung in sich sehuppenförmig überdeckende Teilstücke aufgeteilten Innenabdeckung (29) einen mit Isolier¬ stoff ausgefüllten Zwischenraum (36) begrenzen.
    2. Selbstdichtende Kammertüre nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Teilstücke auf Abstandshaltern (34, 35) abgestützt sind, welche auf den Grenzflächen (24, 28) des Kammerrahmens befestigt sind.
    3. Selbstdichtende Koksofenkammertüre nach einem der Ansprüche 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abdeckung (29) mit einem Winkelprofil (30-32) verwirklicht ist, welches einen den Kammerrahmen hintergrei¬ fenden Schenkel (30) , einen die kammerseitige Fläche (26) des Kammerrahmens überdeckenden Steg (31) und einen daran anschließenden, mit der Stirn¬ fläche des Kammerrahmens fluchtenden Schenkel (32) aufweist.
    4. Selbstdichtende Koksofenkammertüre nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die beiden Schenkel (30, 32) parallel zueinander verlaufen.
    5. Selbstdichtende Koksofenkammertüre nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abdeckung (29) aus einem Winkelprofil besteht, dessen einer Schenkel (30) das Profil des Kammerrahmens (13) hintergreift und dessen daran anschließender Steg (31) an seinem freien Ende (45) rahmenseitig ausge¬ nommen und dadurch in seiner Wandstärke vermindert ist.
    6. Selbstdichtende Koksofenkammertüre nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die das Profil (30, 31; 32) bildenden Schenkel und Stege in einer Baueinheit verwirklicht sind.
    OMPI
    7. Selbstdichtende Koksofenkammertüre nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der das Profil des Kammerrahmens (13) hintergreifende Schenkel (30) Bohrungen (68; 70, 71) zur Aufnahme von Spann¬ stiften und der andere Schenkel (31) Bohrungen (66) zur Aufnahme" von Befestigungsbolzen sowie kegel- bis kegelstumpfförmige Vorsprünge (61-63) zur Ab- stützung auf den Kammerrahmen aufweisen.
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    法律状态:
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    优先权:
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