WO2000053694A1

WO2000053694A1 - Verfahren zur heissreparatur der heizzüge einer koksofenbatterie und vorrichtung zum durchführen dieses verfahrens

Info

Publication number: WO2000053694A1
Application number: PCT/EP2000/001998
Authority: WO
Inventors: Werner Hippe; Hans-Jürgen Fischer
Original assignee: Krupp Uhde GmbH; ThyssenKrupp EnCoke GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp EnCoke GmbH; ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 1999-03-09
Filing date: 2000-03-08
Publication date: 2000-09-14
Anticipated expiration: 2001-09-09
Also published as: CA2362455A1; EP1165722A1; JP2002538285A; DE50006336D1; AU3165400A; WO2000053694A9; MXPA01008984A; EP1165722B1; PT1165722E; CA2362455C; ES2219317T3; BR0008849A; JP3939926B2; TW491887B; ATE266077T1; BR0008849B1; DE19910300C1; CN1120213C; AR022846A1; US7037409B1

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 Heizzuge einer Koksofenbatterie und Vorrichtung zum Durchfuhren dieses Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Heißreparatur der Heizzuge einer Koksofenbatterie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 5.

Aus der EP 0 421 174 Bl ist es bekannt, daß bereits wahrend des Hochmauerns der Heizzuge 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- heizrohrschlange in die Heizzuge eingeblasen und verlaßt dieselben über einen Kamin an ihrem jeweiligen oberen Aufmauerungsende. Die für das Verfahren erforderliche Aufheizung der Luft erfolgt im indirekten Warmetausch 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 Heizzuge zu drucken. Der verfahrenstechnische Aufwand zum Aufheizen der neu aufgemauerten Heizzuge im Ver- gleich zu der nur kurzen erforderlichen Aufheizzeit ist sehr hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren zum Aufheizen der Heizzuge dahingehend zu verbessern, daß bei vereinfachter Technik zufriedenstellende Aufheizeigenschaf- ten erzielt werden.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 1 sowie hinsichtlich der Vorrichtung durch den Anspruch 6 gelost.

Weiterbildungen sind in den Unteranspruchen aufgeführt.

Erfindungsgemaß erfolgt wahrend des Hochmauerns der Heizzuge 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 Ofen mit Zwillmgsheizzugen eine beim Aufmauern mitwandernde Luftumkehrvorrichtung in den Fließweg eingebaut. Diese Luftumkehrvorrichtung besteht zum einen an- sich aus bekannten Abdeckplatten, die ein Hineinfallen von Mörtel, Schmutz oder Sonstigem wahrend des Heizzug auerns einschranken, und zum anderen aus mindestens einem Luftuber- leitrohr, das die zwischen mindestens zwei Heizzugen liegende Binderwand umgeht im Bereich seiner Mundungsenden die Ab- deckplatten durchbricht und die mindestens zwei Heizzuge so fluidisch verbindet. In einem Luftuberleitrohr wird - vorzugsweise - ein Schieber zum Regulieren des Durchflusses der Verbrennungsluft eingebaut.

Wahrend des Aufmauerns wird über den Regenerator des Koks- ofens den bereits aufgemauerten Teilen der Heizzuge 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 Heizzugen 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 Heizzuge wieder abgibt. Die Verbrennungsluft wird als Warmetragermedium benutzt. Auf diese Weise wird ein einfaches und energiegunstiges Aufheizen des frisch aufgemauerten Mauerwerks erreicht.

Mit dem Fortschreiten der Mauerarbeiten wird die Luftumkehr- Vorrichtung schrittweise hoher 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 Heizzuge 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 Heizzuge 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 hin^¬ sichtlich ihrer Verfahrensbedingungen, ihrer Größe, Form^¬ gestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption kei^¬ nen 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 Beschrei^¬ bung 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 Heizzug^¬ paare 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 Luftuberleitrohren 4 und 4', angeordnet. Die Luftuberleitrohre 4 und 4' sind an ihrem unteren Ende mit Abdeckplatten 17, 17', die den fertiggemauerten Teil der Heizzuge 1 und 2 von dem noch aufzumauernden Teil abtrennen, gasdicht verbunden. Die Luftuberleitrohre 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 Stromungsweg 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 Stromungsgeschwindigkeit der Verbrennungsluft wird durch den Kaminzug bestimmt sowie durch die Einstellung der Regelamaturen des Koksofens, die in der Fig. 1 nicht darge^¬ stellt 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 Heizzuge 14, 15 und 16. Die Luftumkehrvorrichtung 3 besteht in diesem Fall aus mehr Teilen. In ein Zwi- schenteil 13 werden die Luftuberleitrohre 4, 4' und 4'' hin- eingesteckt. In diesem Fall sind die Luftuberleitrohre 4'' und 4' jeweils mit einem Schieber 5 versehen. Die übrigen Bezugszeichen haben die gleiche Bedeutung wie m der Fig. 1. Die Verbrennungsluft strömt durch den mittleren Heizzug 14 nach oben durch die Luftumkehrvorrichtung 3, verteilt sich m den abfallenden Heizzugen 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 m den Heizzugen 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 Luftumkehr- Vorrichtung 3 m den zu reparierenden Heizzugen, die aus den Binderwanden 19 und den Lauferwanden 24 bestehen, hervor. Die Luftumkehrvorrichtung besteht aus den Luftuberleitrohren 4 und 4', die gasdicht mit den Abdeckplatten 17, 17' verbunden sind, die Luftuberleitrohre 4 und ' werden mit ihren waagerechten Enden ineinander gesteckt und mit Hilfe mindestens einer Verriegelung 18, die auf der Abdeckplatte 17, 17' aufgeordnet ist, jeweils m den Fugen des Heizzugmauerwerkes arretiert. So ist wahrend des weiteren Aufmauerns ein schnelles Umsetzen der Luftumkehrvorrichtung 3 möglich. Die Luftuberleitrohre 4 und 4' sind derart ausgebildet, daß jeweils 4 bis 6 Lagen der Bmderwande 19 und der Lauferwande 24 aufgemauert werden können.

Zum Warmeschutz 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 Binderwanden 19 und den Lauferwanden (24) verbessert. Die Durchstromung der Luftumkehrvor- πchtung 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 Luftüberleitröhr

4' Luftüberleitröhr

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 Heizzuge einer Koksofenbatterie, bei dem bereits wahrend des Hochmauerns der Heizzuge 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 Heizzugen 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 Regene^¬ rator geleitet wird und dabei aufgeheizt und anschließend durch die zu reparierenden Heizzuge 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 Fort^¬ schreiten 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.