DE3210372A1

DE3210372A1 - Unterbau fuer eine batterie kopfbeheizter verkokungsoefen

Info

Publication number: DE3210372A1
Application number: DE19823210372
Authority: DE
Inventors: Jan Dipl.-Ing. 4030 Ratingen Gelfand
Original assignee: Krupp Koppers GmbH
Current assignee: Krupp Koppers GmbH
Priority date: 1982-03-20
Filing date: 1982-03-20
Publication date: 1983-09-29
Also published as: GB2117097A; GB2117097B; GB8307722D0; US4518461A; JPS58173184A

Description

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Essen, den 18. März 1982 N 4868/5 a Vo/Wi.

KRUPP-KOPPERS GMBH. Moltkeetrasee 29, 4300 Essen 1

"nterbau. für eine Batterie kopfbeheizter Verkokungsöfen.

Die Erfindung betrifft einen Unterbau für eine Batterie kopfbeheizter Verkokungsöfen mit sich unterhalb der Regeneratoren in Längsrichtung der Batterie erstreckenden Abhitzekanälen.

Bisher war es allgemein üblich, die Abhitzekanäle aus Rotsiegeln zu mauern, wobei der obere Abschluss als Gewölbe ausgebildet wurde. Auf dem Gewölbe stand das feuerfeste Mauerwerk des Regenerators. Das Rotziegelbauwerk stützte sich auf eine durchgehende S tahlbetonfundatn entplatte.

Während in der Vergangenheit das Rotziegelbauwerk sowohl was die Wirtschaftlichkeit als auch die Funktionstüchtigkeit angeht den gestellten Anforderungen voll gerecht wurde, ist das in der jetzigen Zeit nicht mehr der Fall. Steigende Löhne machen den lohnintensiven Rotziegelunterbau unwirtschaftlich. Bedingt durch die immer grössere Lange der Batterien infolge Vergrösserung der Ofenzahl kann der Rotziegelunterbau trotz Dehnfugen infolge seiner WJLrmeausdehnung in Batterie-Langsachse eine gewisse Schiefstellung der Regenerator-Winde von Batterie-Mitte zu den Endköpfen hin, verursachen. Da die Entwicklung im Koks ofenbau zu langen Batterien hin tendiert, rückt die Forderung der Parallelität der Regenerator-Wände neben der Wirtschaftlichkeit in den Vordergrund.

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Dae bisherige Rotziegelbauwerk hatte eine ausreichende Steifigkeit, um daß setzungeempEndliche» feuerfeste Mauerwerk des Regenerators, ins be β ©ädere aber das der Heizwäade, vor unerwünschten Verformungen aus dem Baugread au schützen. Allerdings war die Steifigkeit des RotsiegeIbamwerks im wesentlichen von der Dicke der darunter befindlichen Stahlbetoafundamentplatte abhängig. In Fällen, in demea eiae relativ dünne Faadarsaeatplatte von nur 55 bie 65 cm Gesamtdieke ausgeführt wurde, war die erhoffte Steifigkeit dee Unterbaue im Wirklichkeit nicht mehr in vollem Umfang gegeben. Wie an ältes-oia Kokoofenbatterien nach dem Abheizen beobachtet wer des konnte ₈ wurden solche dünnen Stahibetonfeuadamentplatten ia£®lg© Wurme, Bodeaeetatungen und/oder Bergeenkungen relativ etas-k vtsr^orfen, wobei die Unebenheiten der FundameatpJatteJa ejm ao stärker war«ia, wie diese dünner konstruiert wurden. Bg- i^teiegeimaterbau folgte den Verwerfungen weitgehend. Es hai oiefe gesssigt, dass bei der bisheriges Bauweise die StahibetomiiaMameailplatte vuad das darüber befindliche Roteiegelbaawerk swax eiae addierende. Jedoch keine saaammeawisrkende Steifigkoife Jkateea. Da die Ent wicklang im Kokeofenbaia zu immer hökereia öfea Ma tendiert» ist der Schute d®e feuerfeetea MaweFwerks gegea Verformnagen infolge Baugrundbew©g»agea mit gröooereia. Anfordernagen an die Steifigkeit des Unterbaue verteaäea, ale «Iac bialaaig der Fall war.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe sag^ißadQ„ einen Unterbau für eine Batterie kopfbeheister Verkokmagoöfea aa schaffen, der auch beim Einsatz bei hohen Verkokungsöfen eine ausreichende Steifigkeit besitst.

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Erfindung β gemäs β wird hierzu vorgeschlagen, dass da ε Fundament aus einer aus Stahlbeton bestehenden Sohle und aue Wänden -1er Abhitzekanäle gebildet ist, dass auf den Wänden eine mehrfach quer zur Längerichtung der Batterie unterteilte Stahlbeton-Ofentragplatte auf Gleitlagern aufliegt und dass auf der Maβ chinen- und der Koksseite der Batterie jeweils ein Läng β balken mittels Gleitlagern auf Konsolen des Fundamente aufliegt, wobei die Längebalken mit den einzelnen Abschnitten der Stahlbeton-Ofentragplatte in Eingriff stehen und diese in ihrer Lage fixieren.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekonnzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung, die eine Aueführungsform des vorgeschlagenen Unter baue β darstellt, näher erläutert.

Die Stahlbeton-Ofentragplatte 1, welche das feuerfeste Mauerwerk des Regenerators trägt, ist mittels Dehnfugen 2 in einseine Plattenabechnitte geteilt. Die Plattenabschnitte liegen auf den senkrechten Stahlbetonwänden 3 der Abhitzekanäke 4. Zwischen den Plattenabschnitten 1 und den Stahlbetonwänden 3 sind Gleitlager 5 angeordnet. Die Stahlbetonwände 3 sind in die durchgehende Stahlbetonfundamentplatte 6 eingebunden, die zugleich die Sohle der Abhitzekanäle 4 ist. Um Gaeeintritte zu verhindern, sind die Abhitzekanäle 4 mittels der Stahlbetondecke 7 abgeschlossen. Die Decke 7 dient zugleich der horizontalen Aussteifung in Batterie-Querrichtung. Zwischen der Decke 7 und der Stahlbeton-

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Ofentragplatte 1 verbleibt ein Raum, der mit einem Wärmeisolierungsmaterial 8 ausgefüllt ist.

Durch dieses wird nur ein geringes Temperaturgefälle innerhalb der Stahlbeton-Ofentragplatte I gewährleistet» was für ihre Wirtschaftlichkeit bei ihrer Bemessung von Bedeutung ist. Die Wände

3 und Fundamentplatte 6 sind der eigentliche Fumdamentkörper der Kokßofenbatierie. Seine Geeamtlböbe iat von der Qaxerechnittgrösee der Abhitzekanäle 4 abhängig. Dieser Fundamentkörper zeichnet eich durch hohe Steifigkeit aus.

Die einzelnen Flattenabschnitte 1 köanen sieh infolge der Erwärmung im Zuge dee Anheisens von ihre? Mitte frei ia die Dehnungen 2 auedehnen. Ihre Ausdehnung ist woitgotead dmyeJfa. die Temperatur de· Regenerators bsBw. der Heiakasiüe oberhalb der Platte 1 bestimmt.

Der Fundamentkörper 3, 6 mit seiaea üategriertea AbMtssekanfilen

4 kann eich infolge WSrmo'frei voa der Batterie-Mitte asu den Eadköpfen hin während des Aaheizens auedabaea. Seiae Wärmeaaedehnung ist von der Temperatur in den Abhitzekaaälea 4 bestimmt. Die mitte lere Temperatur dee Famdaaaeafekorpsrs 3, 6 ist von der der Ofentragplatte in der Regel varecMedea. Da die Temperatur der Abgase in den Abhitaekaallen 4 wSkread deo Betriebes in der Regel höher ist al© die d®e Regeaerafcors oterfealb der Ofentragplatte 1 und überdies der Fundaaaeatkorper im Gegensatz seu der Ofentragplatte I keine oder aar wenige Beksafttges. hat, kann erwartet werden, daes eich der Fundaimentkurpar mehr ausdehnt als die

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Ofentragplatte 1. Durch die enge Anordnung der Fugen 2 wird die Ofentragplatte 1 nach dem Anheizen, über die Batterie-Gesamtlänge gesehen, praktisch auf dem ursprünglichen Herstellmass gehalten, wogegen der Fundamentkörper ein Wachsmaes erfährt, da· von der Batterielänge, der Temperatur in den Abhitzekanälen 4 und der Anzahl seiner Dehnfugen abhängt.

Um zu gewährleisten, dass der Fundamentkörper während seiner Warmeauedehnung die Abschnitte der Stahlbeton-Ofentragplatte 1 nicht mitreiset, d.h. von der Batteriemitte in Richtung Endköpfe hin nicht zusammenschiebt, werden die Plattenabechnitte 1 mittels Längsträger 9 und Zapfen 10, die in Hohlräume der einzelnen Abschnitte hineinreichen, in ihrer ursprünglichen Lage gehalten. Der Längsträger liegt auf den Konsolen 11 des Fundamentkörpers, wobei zwischen Längsträger und Fundamentkörper eine Fuge 16 belassen ist. Zwischen dem Längsträger 9 «ad dem Fundamentkörper sind Gleitlager 12 angeordnet. Um sicherzustellen, dass auch der Zapfen 10 seine ursprüngliche Lage vor dem Anheizen behält und weder durch die, wenn auch geringe Erwärmung des Längeträgers 9 oder durch die horizontalen Reibungskräfte aus den Gleitlagern 5 und 12 verschoben wird, ist der Längs· träger 9 mittels Fugen 15 in Fortsetzung der Fugen 2 ebenfalls in Abschnitte geteilt. Dadurch wird zugleich eine wirtschaftliche Bemessung des Längsträgere gewährleistet. Der Längsträger wird mittels der horizontalen Stahlbetonplatte 13 des Meister gangs in die Stahlbetonaus sen wand 14 des Begehkanals eingebunden. Die addierenden Reibungskräfte aus der Ausdehnung des Fundamentkörpers während des Anheizens werden über die einzel-

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nen Abschnitte des Längebalkens 9 und der Platte 13 in die Aussenwand 14 eingeleitet, wobei die Auissenwand 14 von der Batterie-Mitte zu dm Endköpfen hin„ aleo symmetrisch, auf Axialkraft beansprucht wird. Da die Aussenwand 14 bis auf geringe Längenveränderung infolge Axialkraft ihr ursprüngliches Herstellmass behält und sich infolge der Symmetrie der Kräfte nicht in Batterie-Längsachse verschieben kann, ist gewährleistet, dass die einzelnen Piattenabschnitte 1 unabhängig voa der Ausdehnung des Fundamentkörper β ebenfalls in ihrer ur eprünglichen Lage bleiben, wodurch wiederum sichergestellt wird, dass es ssu keiner Schiefstellung der Re generator wände infolge Wärmedehnung des Unterbaus kommt.

Nach erfolgter Ausdehnung der Batterie am Ende des Anheizvorganges klingen die Reibungskräfte vollständig ab. Während des Betriebes, d.h. während der gesamtes Standzeit der Batterie sind ebenfalls keine Reibungskräfte aus der Wärmeaue dehnung dee Fundamentes vorhanden. Während des Abi&eiseae treten Horisontalkräfte in der gleichen Grosse ami wie oben beschrieben, jedoch mit umgekehrten Vor seichen, d.h. im L&agetr&ger 9 und in der Aussenwand 14 werden Anstelle von Zugkräften nuamehr Druckkräfte auftreten.

Die Konstruktion der Stahlbetosa-Qfeetragplatt« 1 und des Fundamentkörper β 3, 6 kann sowohl in herkömmlicher, schlaffbewehrter Stahlbetonmaesivbauweiee, ale auch teilweise oder ganz in Spannbeton wie auch teilweise in vorgefertigten bewehrten Betonteilen hergestellt werden. Der Längsträger 9 und die Platte 13 des Meisterganges können sowohl als Betonträger als auch ale Stahlträger oder in Verbundbauweise ausgeführt werden.

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Die Gleitlager 5 und 12 können sowohl aus Stahlplatten (obere und untere Stahlplatte) mit geeigneten herkömmlichen Schmiermitteln dazwischen zur Verringerung des Reibung β wer tee« als auch als Teflon- oder Rollenlager ausgebildet werden.

Der Raum zwischen der Decke 7 des Abhitzekanals und der oberen Platte 1 kann sowohl zur Wärmeisolierung 8 als much als Luftkanal zur Kühlung in besonderen Fällen genutzt werden.

Anstelle der oder in Kombination mit der Kräfte Übertragung aus dem Längsbalken 9 über die Platte 13 in die Au es en wand 14 können die Axialkr&fte der einzelnen Abachnitte de« Längebalkens 9 mittels geeigneter Federn, welche in die Dehnfugen 15 eingelegt werden, in die massiven Endköpfe der Batterie eingeleitet werden. In diesem Fall ist es möglich, mittels Federn die relativ geringe Wärmeauedehnung des Längsbalkens 9 zu kompensieren »ad gleichzeitig den Axialdruck so zu bestimmen, dass eich die Längenveränderungen des Längsbalkens infolge Wärme und infolge Axialkraft gegenseitig aufheben.

Leerseite

Claims

- 8^ 18. 3. 1982 N 4868/5 a Patentansprüche :

1. Unterbau für eine Batterie kopfbeheizter Verkokung«öfen mit sich unterhalb der Regeneratoren in Längsrichtung der Batterie erstreckenden Abhitze kanälen, dadurch gekennzeichnet, dass das Fundament aus einer auB Stahlbeton bestehenden Sohle (6) und aus Wänden (3) der Abhitzekanäle (4) gebildet ist, dass auf den Wänden (3) eine mehrfach quer zur Längsrichtung der Batterie unterteilte Stahlbeton-Ofentragplatte (1) auf Gleitlagern (5) aufliegt und dass auf der Maschinen- und der Koksseite der Batterie jeweils ein Längs· balken (9) mittels Gleitlagern (IZ) auf Konsolen (11) des Fundamentes aufliegt, wobei die Längebalken mit den einzelnen Abschnitten der Stahlbeton-Ofentragplatte (1) in Eingriff stehen und diese in ihrer Lage fixieren.

2. Unterbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abhitzekanäle (4) mit einer Abechlussdecke (7) versehen sind und das« zwischen der Abschlussdecke (7) und der Stahlbeton-Ofentragplatte (1) ein Raum verbleibt.

3. Unterbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Raum mit einem Wärmeisolierungsmaterial (8) ausgefüllt ist oder als freier Raum zur Kühlung genutzt ist.

4. Unterbau nach Anspruch 1« dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Abschnitten der Stahlbeton-Ofentragplatte (1) Fugen (Z) vorgesehen sind.

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5. Unterbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, class

an den Langebalken (9) angeordnete Zapfen (10)in Hohlräume der einzelnen Abschnitte der Stahlbeton-Qfentsragplatte (1) hineinreichen.

6. Unterbau nach Anupruch i, dadurcla gekennzeichnet, dass

zwischen den Länge balken (9) omd dea eiazelxiesn Abschaitton der Stahlbeton-Ofentragplatte (1) Fugea vor ge ee hen β lad.

7. Unterbau nach Anspruch I, dadarcfe gekemaeeichEet, dass die Läng» balken (9) ®nteprechesud der Teiluag der Stahlbeton-Oientragpl&tte (1) unter BeääS8$s£Lg von Fugen (15) unterteilt «iod·

8. Unterbau nach Anspruch 7_S dadlarck getemaseictmet, dass die Längebalkeaabsctaitte durch StaMbetoaplatten (13) mit der AueeeAwaad de? BegeUcaniäle verkwudeii siad.

9· Unterbau nach Anspruch 7. dadurclä gekeffiaseichnet, da.se zwischen den Ltag0b&!keaabscteittBm gooigaste Federn angeordnet sind, wobei die Enden der La&gsb&lkea (9) feet eingespannt sind.