DE102016104083A1

DE102016104083A1 - Vorrichtung zum Absaugen und Überleiten von Füllgasen aus einem Gassammelraum einer Koksofenkammer, Verfahren zur Verhinderung von Füllemissionen während des Setzens eines Stampfkuchens

Info

Publication number: DE102016104083A1
Application number: DE102016104083.5A
Authority: DE
Inventors: Frank Krebber; Sebastian Bialek; Ronald Kim
Original assignee: ThyssenKrupp AG; BFI VDEH Institut fuer Angewandte Forschung GmbH; ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Current assignee: ThyssenKrupp AG; BFI VDEH Institut fuer Angewandte Forschung GmbH; ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 2016-03-07
Filing date: 2016-03-07
Publication date: 2017-09-07
Also published as: EA201891785A1; EA039251B1; PL3426752T3; CN109072084B; EP3426752A1; EP3426752B1; CN109072084A; WO2017153369A1

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Absaugen und Überleiten von Füllgasen aus einem Gassammelraum 24 einer Koksofenkammer 2 vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung mindestens ein Saugloch 25 umfasst, das an dem Gassammelraum 24 angeordnet ist und über das die Füllgase aus dem Gassammelraum 24 absaugbar sind, und weiter einen Rahmen 1 zur Anordnung an einer Beschickungsöffnung 21 der Koksofenkammer 2 umfasst, wobei der Rahmen 1 Druckentlastungskanäle 12 bildet, und wobei die Druckentlastungskanäle 12 mit dem mindestens einen Saugloch 25 fluidverbunden sind. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Verhinderung von Füllemissionen während des Setzens eines Stampfkuchens 3 in eine Koksofenkammer 2 vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Absaugen und Überleiten von Füllgasen aus einem Gassammelraum einer Koksofenkammer gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie ein Verfahren zur Verhinderung von Füllemissionen während des Setzens eines Stampfkuchens gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 9. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus DE 1 161 847 B bekannt.
Bei der seitlichen Beschickung von liegenden Koksofenkammern, beispielsweise den Koksöfen einer Koksbatterie, wird der Brennstoff vor Einschieben in die Koksofenkammer häufig gestampft. Man erhält einen verdichteten Kohlekuchen, der dann in eine seitliche Beschickungsöffnung des Koksofens eingefahren wird, beispielsweise auf einem Setzblech.
Da die Koksofenkammern kontinuierlich beheizt werden, ergibt sich bei der Beschickung das Problem, dass sich das Innere der Koksofenkammer auf einer hohen Temperatur befindet, so dass an der Oberfläche des Stampfkuchens bei Eintritt in die heiße Koksofenkammer ein Gemisch aus Gasen, Dämpfen und Stäuben an der Oberfläche des Stampfkuchens entsteht, das zu einem erhöhten Druck in der Kammer führt und durch die Beschickungsöffnung nach außen dringt. Die Gase bilden einen dichten Qualm, der bei Austritt aus der Beschickungsöffnung die Arbeit auf der Maschinenseite des Ofens stark behindern kann und gesundheitsschädigend ist. Da die Füllgase brennbare Bestandteile enthalten, besteht außerdem die Gefahr einer Stichflammenbildung. Der enthaltene Ruß und Staub führt zu starken Verschmutzungen der Umgebung und Atmosphäre. Außerdem können aus den Füllgasen wertvolle Rohmaterialien und Restgase mit hohem Brennwert gewonnen werden. Eine möglichst vollständige Erfassung der Füllgase ist also nicht nur aus gesundheits- und sicherheitstechnischer Sicht relevant, sondern auch wirtschaftlich vorteilhaft.
Es ist deshalb üblich, die Füllgase bei Beschickung der Koksofenkammer aus dem Ofenkammerraum durch ein Steigrohr der Ofenkammer entweichen zu lassen oder abzusaugen. Eine entsprechende Absaugvorrichtung für eine Ofenbatterie ist beispielsweise in der DE 1 161 847 B beschrieben. Diese Lösung ist jedoch ungenügend. Es besteht einerseits das Problem, dass selbst bei hoher Saugleistung der Austritt von Füllgasen durch die Beschickungsöffnung nicht vollständig verhindert werden kann. Zudem kommt es bei dem Beschickungsvorgang der Koksofenkammer zu einem erheblichen Falschlufteintrag, der zu einer unerwünschten Abkühlung der Koksofenkammer führt.
Aus der WO 99/00465 A1 ist eine Vorrichtung zur Verhinderung des Austretens von Füllgasen während der Beschickung bekannt, bei der an der Außenseite der Beschickungsöffnung ein Dichtrahmen mit türförmigen Dichtelementen vorgesehen ist, die sich bei der Beschickung an den Stampfkuchen anlegen und die Koksofenkammer während der Beschickung gegen die äußere Umgebung abdichten.
Hierbei ergibt sich einerseits das Problem, dass die Dichtwirkung bei einem Stampfkuchen mit unregelmäßiger Oberfläche unzureichend sein kann. Andererseits kann der Stampfkuchen durch den mechanischen Kontakt mit den Dichtelementen beschädigt werden, da die Dichtelemente gegen den Stampfkuchen gedrückt werden müssen. Hierbei entsteht ein erhöhter Schlabberkohleabfall, der nach der Beschickung aufgefangen werden und rückgeführt werden muss.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Absaugen von Füllgasen anzugeben, die die Entstehung von Füllemissionen wirksam und mit niedrigem Kostenaufwand unterdrückt, ohne den Stampfkuchen dabei zu beschädigen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Absaugen und Überleiten von Füllgasen aus einem Gassammelraum einer Koksofenkammer gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Verhinderung von Füllemissionen während des Setzens eines Stampfkuchens gemäß Anspruch 9 gelöst.
Insbesondere wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zum Absaugen und Überleiten von Füllgasen aus einem Gassammelraum einer Koksofenkammer, umfassend mindestens ein Saugloch, das an dem Gassammelraum angeordnet ist und über das die Füllgase aus dem Gassammelraum absaugbar sind, wobei die Vorrichtung einen Rahmen zur Anordnung an einer Beschickungsöffnung der Koksofenkammer aufweist, wobei der Rahmen Druckentlastungskanäle bildet, und wobei die Druckentlastungskanäle mit dem mindestens einen Saugloch fluidverbunden sind.
Ein Vorteil der Erfindung ist dabei, dass durch das Zusammenwirken des Sauglochs und der bautechnisch einfach realisierbaren Druckentlastungskanäle an der Beschickungsöffnung direkt am Ort des Austritts die Emission der Füllgase effektiv unterbunden werden kann. Die Vorrichtung zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau aus. Es werden nur ein (häufig bereits vorhandenes) Saugloch und ein einfach herzustellender Rahmen benötigt. Der Rahmen, der die Emissionen an der Beschickungsöffnung direkt erfasst und verhindert, umfasst dabei keine aktiven technischen Vorrichtungen, sondern wirkt komplett passiv. Der Rahmen ist einfach und kostengünstig herzustellen. Er muss lediglich an die Maße der Beschickungsöffnung angepasst werden. Dadurch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr flexibel und universell an beliebigen Koksöfen einsetzbar. Die Emissionsunterdrückung erfolgt berührungsfrei gegenüber dem Stampfkuchen, so dass dessen Oberfläche nicht beschädigt wird. Da der Rahmen also nicht mit dem Stampfkuchen in Kontakt kommt und außerdem keine beweglichen Elemente aufweist, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung sehr schadensunanfällig und im Betrieb zuverlässig.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Rahmen einen Überleitkanal auf, der die Druckentlastungskanäle und den Gassammelraum fluidverbindet. Damit ist eine konstruktiv einfache Fluidverbindung zwischen den Druckentlastungskanälen und dem Gassammelraum geschaffen. Die Druckentlastungskanäle können in einer Ausführungsform beispielsweise als vertikale Kanäle an den Seiten der Beschickungsöffnung vorgesehen sein. Diese erstrecken sich vorzugsweise über die gesamte Höhe der Beschickungsöffnung. In diesem Fall kann der Überleitkanal an dem oberen Ende der Druckentlastungskanäle angeordnet sein, so dass die Füllgase direkt in den Überleitkanal aufsteigen.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Rahmen Dichtelemente zur Abdichtung gegen den Rand der Beschickungsöffnung aufweist. Dadurch wird eine Abdichtung der Druckentlastungskanäle gegen die Atmosphäre geschaffen und die Effizienz der Vorrichtung nochmals gesteigert.
Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung ein Kastenprofil, das mit einer Seitenfläche an dem Rahmen zur Abdichtung der Vorrichtung von außen anordenbar ist. Damit kann eine weitere Verbesserung der Abdichtung erreicht werden. In einer Ausführungsform kann das Kastenprofil durch einen Stampfrahmen gebildet sein, in dem der Stampfkuchen gestampft wurde. Die Abmessungen der Seitenfläche des Kastenprofils, die an dem Stampfkuchen von außen anordenbar ist, sind vorzugsweise gleich oder größer als die Abmessungen der entsprechenden Seitenfläche des Stampfkuchens. Ist der Stampfkuchen vollständig in die Koksofenkammer eingeführt, deckt das Kastenprofil die Öffnung des Rahmens ab und blockiert damit die Beschickungsöffnung, so dass die Emission von Füllgasen weiter unterdrückt ist.
Es ist weiter bevorzugt, dass der Rahmen aus einem Metall, beispielsweise Gussmetall oder Stahlblech, gefertigt ist. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung. Außerdem ist so sichergestellt, dass der Rahmen den hohen Temperaturunterschieden, die an bei der Beschickung auftreten, standhält.
Es ist bevorzugt, dass an dem mindestens einen Saugloch eine Saugvorrichtung zur Absaugung von Füllgasen aus dem Gassammelraum angebracht ist.
Bevorzugterweise liegt eine Querschnittsfläche der Druckentlastungskanäle in einem Bereich zwischen 0,02 m² und 0,25 m². Ist die Querschnittsfläche kleiner, ist das zur Entweichung der Füllgase bereitgestellte Volumen zu klein und die Effizienz der Vorrichtung beeinträchtigt. Bei größeren Querschnittsflächen als der angegebene Bereich erhöht sich die erforderliche Saugleistung und damit die Betriebskosten. Da in Koksofenbatterien die einzelnen Koksofenkammern dicht nebeneinander angeordnet sind, sind außerdem zu große Querschnittsflächen aus Platzgründen nicht realisierbar.
Vorzugsweise ist der Gassammelraum durch eine Ofendecke der Koksofenkammer begrenzt. Da die entstehenden heißen Gase nach oben steigen, ist das Volumen unterhalb der Ofendecke eine vorteilhafte Wahl für den Gassammelraum. Ist, wie zuvor beschrieben, in einer Ausführungsform der Überleitkanal an einem oberen Ende von vertikalen Druckentlastungskanälen angeordnet, ist eine Fluidverbindung mit dem Gassammelraum außerdem einfach zu realisieren.
Es ist weiter bevorzugt, dass das mindestens eine Saugloch in der Ofendecke angeordnet ist und dass ein Abstand zwischen dem mindestens einen Saugloch in der Ofendecke und einer Vorderkante der Ofendecke an der Beschickungsöffnung der Koksofenkammer in einem Bereich zwischen 0,5 m und 5,5 m liegt. Ist der Abstand zu kurz, kann die Ansaugung in den Druckentlastungskanälen zu unregelmäßig sein. Ist der Abstand zu groß, muss eine entsprechend hohe Saugleistung aufgebracht werden, um einen ausreichenden Unterdruck in den Druckentlastungskanälen aufrecht zu erhalten. Dies führt zu höheren Betriebskosten und technischen Anforderungen an die verwendete Absaugvorrichtung.
Im Rahmen der Erfindung wird ferner ein Verfahren zur Verhinderung von Füllemissionen während des Setzens eines Stampfkuchens angegeben. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

– Ansaugen von Luft aus der Koksofenkammer durch mindestens ein in den Innenraum der Koksofenkammer mündendes Saugloch;
– Erzeugen eines Unterdrucks in Druckentlastungskanälen, die an einem Rahmen einer Beschickungsöffnung der Koksofenkammer ausgebildet sind;
– Setzen des Stampfkuchens durch den Rahmen in die Beschickungsöffnung.

Durch das erfindungsgemäße Abdichtungsverfahren kann ein Austreten von Füllgasen durch die Beschickungsöffnung in die Atmosphäre effektiv unterdrückt werden. Füllgase, die durch die Beschickungsöffnung austreten, werden durch den Unterdruck in den Druckentlastungskanälen angesaugt. Damit wird eine Emission von Füllgasen verhindert, ohne einen mechanischen Kontakt mit dem Stampfkuchen zu benötigen. So wird eine Beschädigung des Stampfkuchens bei gleichzeitiger Verhinderung von Füllemissionen wirksam vermieden.
Vorzugsweise liegt der in den Druckentlastungskanälen erzeugte Unterdruck in einem Bereich zwischen –50 Pa und –500 Pa. Damit ist sichergestellt, dass der Unterdruck ausreichend hoch ist, um die Füllgase in den Gassammelraum anzusaugen, ohne dass Füllgase an die Atmosphäre austreten. Ein stärkerer Unterdruck würde den Energieverbrauch unnötig erhöhen.
Bevorzugterweise ist bei Setzen des Stampfkuchens ein Kastenelement an dem der Beschickungsöffnung abgewandten Ende des Stampfkuchens vorgesehen, das die Druckentlastungskanäle nach dem vollständigen Setzen des Stampfkuchens gegen den Außenraum abdichtet. Erfolgt die Beschickung derart, dass der Stampfkuchen auf einem Setzblech eingeführt wird, das beispielsweise durch eine Bodenplatte des Stampfrahmens gebildet sein kann, kann das Kastenelement neben der Dichtfunktion außerdem dazu dienen, den Stampfkuchen bei Herausziehen des Setzblechs zurück zu halten. Damit wird der Beschickungsvorgang vereinfacht.
Weiter vorzugsweise verbleibt bei Setzen des Stampfkuchens in die Koksofenkammer an beiden Seitenflächen und der Oberseite des Stampfkuchens jeweils ein Spalt zwischen dem Rahmen und dem Stampfkuchen, dessen Breite in einem Bereich zwischen 0 mm und 30 mm liegt. Damit ist sichergestellt, dass die Beschickung berührungsfrei gegenüber dem Rahmen erfolgt. Bei zu großem Spalt sinkt die Dichtwirkung gegenüber der Atmosphäre.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass Füllgase, die bei Setzen des Stampfkuchens durch das mindestens eine Saugloch abgesaugt werden, über ein Steigrohr in eine Gasvorlage und/oder über ein Überleitrohr in einen damit verbundenen Nachbarofen geleitet werden. Werden die Gase der Gasvorlage zugeführt, können daraus wertvolle Rohmaterialien mittels Gaswäsche gewonnen werden. Alternativ können die Füllgase zunächst in den Gassammelraum eines Nachbarofens geleitet werden, in dem zu diesem Zeitpunkt wenig Gas entbunden wird. Die Füllgase können dann aus diesem Nachbarofen über ein zugehöriges Steigrohr abgesaugt und einer Aufbereitungsanlage und/oder der Gasvorlage zugeführt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand der Abbildungen näher erläutert werden.
Hierbei zeigen:
1 einen schematischen waagrechten Schnitt durch eine Koksofenkammer mit einer Vorrichtung zum Absaugen und Überleiten von Füllgasen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 einen schematischen senkrechten Schnitt durch die Koksofenkammer mit der Vorrichtung zum Absaugen und Überleiten von Füllgasen gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
3 eine perspektivische Ansicht des Rahmens der Vorrichtung zum Absaugen und Überleiten von Füllgasen gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
In 1 ist ein waagrechter Schnitt durch eine Koksofenkammer mit einer Vorrichtung zum Absaugen und Überleiten von Füllgasen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Koksofenkammer 2 hat eine typische langgestreckte Form entlang der Beschickungsrichtung, die in 1 von rechts nach links verläuft. An dem rechten Ende der Koksofenkammer 2 (der Maschinenseite) ist eine Beschickungsöffnung 21 angeordnet. Durch die Beschickungsöffnung ist ein Stampfkuchen 3 eingeführt worden, der vollständig in der Koksofenkammer 2 aufgenommen ist. Die Koksofenkammer 2 ist an ihren Seiten durch Ofenwände 22 begrenzt. Die Ofenwände 22 sind entlang der Beschickungsrichtung konisch ausgebildet, so dass die Koksofenkammer 2 auf der der Beschickungsöffnung 21 abgewandten Koksseite breiter ist als auf der Maschinenseite. Dadurch kann der fertige Koks mit verminderter Reibung an den Ofenwänden 22 herausgedrückt werden.
Ein wesentliches Element der Vorrichtung gemäß dieser Ausführungsform ist ein Rahmen 1, der in 1 auf der rechten Seite gezeigt ist. Der Rahmen ist an der Beschickungsöffnung 21 angeordnet und rahmt diese ein. Der Rahmen weist Dichtelemente 11 auf. Sie sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch plattenförmige Elemente gebildet, die an dem Rand der Beschickungsöffnung 21 an einer Wand der Koksofenkammer 2 anliegen. Die Dichtelemente 11 sind an der der Wand zugewandten Seite mit einem (nicht gezeigten) Dichtmaterial versehen, durch das der Rahmen 1 gegen den Rand der Beschickungsöffnung 21 abgedichtet ist.
An den Dichtelementen 11 sind Druckentlastungskanäle 12 angeordnet. Sie befinden sich an den Seiten der Beschickungsöffnung 21 und schließen jeweils einen Luftraum an beiden Seiten der Beschickungsöffnung 21 ab, der sich vertikal über die gesamte Höhe der Koksofenkammer 2 erstreckt. Die in 1 gezeigte Querschnittsfläche jedes Druckentlastungskanals 12 liegt zwischen 0,02 m² und 0,25 m². An die Druckentlastungskanäle 12 schließen sich Seitenbleche 15 an, die von dem Rahmen 1 senkrecht nach vorn abstehen.
In 2 ist ein schematischer senkrechter Schnitt durch die Koksofenkammer mit der Vorrichtung zum Absaugen und Überleiten von Füllgasen gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Koksofenkammer 2 ist nach oben durch eine Ofendecke 23 begrenzt. Zwischen der Oberseite des Stampfkuchens 3 und der Ofendecke ist ein Gassammelraum 24 gebildet, in dem sich bei der Beschickung entstehenden Füllgase sammeln können. In der Ofendecke 23 sind Sauglöcher 25 ausgebildet. In die Sauglöcher 25 sind (nicht gezeigte) Saugrohre, Überleitrohre oder Steigrohre eingesetzt, um die Füllgase aus dem Gassammelraum 24 abzuleiten. Der Abstand zwischen der Vorderkante der Ofendecke 23 an der Beschickungsöffnung 21 und dem naheliegensten Saugloch 25 beträgt zwischen 0,5 m und 5 m.
Der Rahmen 1 umfasst die Druckentlastungskanäle 12, die sich in vertikaler Richtung an den beiden Seiten der Beschickungsöffnung 21 über ihre gesamte Höhe erstrecken. Die Druckentlastungskanäle 12 sind an ihrem oberen Ende mit einem Überleitkanal 13 fluidverbunden, der wiederum mit dem Gassammelraum 24 fluidverbunden ist. Somit sind die Druckentlastungskanäle 12 mit dem Gassammelraum 24 fluidverbunden.
In 3 ist eine perspektivische Ansicht des Rahmens 1 der Vorrichtung zum Absaugen und Überleiten von Füllgasen gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung von der Maschinenseite aus gezeigt. Der Stampfkuchen 3 ist in der Koksofenkammer 2 aufgenommen, sein hinteres Ende ist sichtbar. Die bereits in 1 gezeigten seitlichen, nach vorn abstehenden Seitenbleche 15 des Rahmens 1 sind jeweils auf einer Linie mit den seitlichen Ecken der Beschickungsöffnung 21 angeordnet, die mit einer punktierten Linie angedeutet ist. Nach oben ist die durch den Rahmen 1 definierte Öffnung durch den Druckentlastungskanal 13 begrenzt. Ein weiteres, horizontal verlaufendes oberes Blech 15a ist an dem unteren Ende des Druckentlastungskanals 13 angeordnet und rahmt mit den Seitenblechen 15 die Öffnung des Rahmens 1 ein. Der Rahmen 1 begrenzt somit eine Fläche, die nur geringfügig größer ist als ein Querschnitt des Stampfkuchens 3 senkrecht zur Beschickungsrichtung. Ein Spalt x, der bei der Beschickung zwischen den Seitenflächen des Stampfkuchens 3 und dem Rahmen 1 verbleibt, ist in 1 gezeigt. Seine Breite beträgt auf beiden Seiten des Stampfkuchens zwischen 0 mm und 30 mm. Die durch das obere Blech 15a begrenzte Höhe der Öffnung des Rahmens 1 ist ebenfalls nur geringfügig größer als die Höhe des Stampfkuchens 3. Bei der Beschickung verbleibt zwischen der Oberseite des Stampfkuchens 3 und dem oberen Blech 15a ebenfalls ein Spalt, dessen Breite zwischen 0 mm und 30 mm beträgt.
Es wird nun ein Beschickungsvorgang beschrieben. In den in 2 gezeigten Sauglöchern 25 sind (nicht gezeigte) Saugvorrichtungen 26 angeordnet, die Luft aus der Koksofenkammer 2 ansaugen und so einen Unterdruck erzeugen. In den Druckentlastungskanälen 12, die mit den Sauglöchern 25 fluidverbunden sind, entsteht ebenfalls ein Unterdruck. Dieser beträgt in den Dichtentlastungskanälen zwischen –50 Pa und –500 Pa.
Bei der Beschickung wird der Stampfkuchen 3, auf einem (nicht gezeigten) Setzblech in die Koksofenkammer 2 eingeschoben. Da die Querschnittsfläche des Stampfkuchens 3, nur geringfügig kleiner ist als die Öffnungsfläche des Rahmens 1, dichtet der Stampfkuchen 3 die Öffnung des Rahmens 1 gegen die Atmosphäre ab, ohne in Berührung mit dem Rahmen 1 zu kommen.
Ein Teil der bei der Beschickung entstehenden Füllgase steigt in der Koksofenkammer 2 nach oben in den Gassammelraum 24 und wird von dort direkt abgesaugt. Füllgase, die durch die Beschickungsöffnung 21 entweichen, strömen an den Seitenflächen des Stampfkuchens 3 vorbei in die Druckentlastungskanäle 12. Die Füllgase können nicht durch die schmalen Öffnungen zwischen dem Stampfkuchen 3 und den Blechen 15, 15a des Rahmens 1 nach außen dringen, sondern werden durch den Unterdruck in den Druckentlastungskanälen 12 über den Überleitkanal 13 in den Gassammelraum 24 abgesaugt, wie in 2 mit Pfeilen angedeutet ist.
Die durch die Sauglöcher 25 abgesaugten Füllgase können durch Steigrohre in eine Gasvorlage oder Gasaufbereitungsanlage geleitet werden, oder mittels Überleitrohren in damit verbundene Nachbaröfen geleitet werden.
Bei der Beschickung wird ein Kastenprofil 14, das in 1 gezeigt ist, an der ofenabgewandten Rückseite des Stampfkuchens 3 angeordnet und mit dem Stampfkuchen 3 mit geführt. Das Kastenprofil 14 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein Rahmenelement, in das der Stampfkuchen 3 bei der Stampfung aufgenommen war. Die vorderseitige Fläche des Kastenprofils 14, die an der ofenabgewandten Fläche des Stampfkuchens 3 angeordnet ist, ist im Wesentlichen deckungsgleich mit der ofenabgewandten Fläche des Stampfkuchens 3. Sobald das hintere Ende des Stampfkuchens 3 die Druckentlastungskanäle 12 passiert hat und der Stampfkuchen somit nicht mehr den Rahmen 1 abdichtet, dichtet das Kastenprofil 14 die Druckentlastungskanäle 12 und den Überleitkanal 13 gegen die Atmosphäre ab.
Das Kastenprofil 14 wird an den Stampfkuchen 3 anliegend bei der Beschickung mitgeführt, bis der Stampfkuchen 3 vollständig gesetzt ist. Nun wird das Setzblech unter dem Stampfkuchen 3 abgezogen, während das Kastenprofil 14 anliegend an der Rückseite des Stampfkuchens 3 verbleibt. So wird der Stampfkuchen 3 durch das Kastenprofil 14 in der Koksofenkammer 2 gehalten und das Setzblech kann problemlos abgezogen werden.
Bevor die Koksofenkammer 2 verschlossen wird, wird der Rahmen 1 von der Beschickungsöffnung 21 entfernt. Der Stampfkuchen 3 ist bereits komplett in die Koksofenkammer 2 eingeschoben und ruht. Die auftretenden Emissionen sind zu diesem Zeitpunkt nicht mehr so hoch wie während des Einführens des Stampfkuchens 3, da dann die durch das Einführen des Stampfkuchens 3 im Inneren der Koksofenkammer 2 auftretende Druckerhöhung (der sogenannte Luftpumpeneffekt) nicht mehr vorhanden ist. Die dann noch auftretenden Füllgasmengen können von den Saugvorrichtungen 26 über die Sauglöcher 25 abgesaugt werden. Dadurch sind die verbleibenden Emissionen vor dem Schließen der Ofentüre stark reduziert.
Bezugszeichenliste

1: Rahmen
11: Dichtelemente
12: Druckentlastungskanäle
13: Überleitkanal
14: Kastenprofil
15: Seitenbleche
15a: oberes Blech
2: Koksofenkammer
21: Beschickungsöffnung
22: Ofenwand
23: Ofendecke
24: Gassammelraum
25: Saugloch
26: Saugvorrichtungen
3: Stampfkuchen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1161847 B [0001, 0004]
WO 99/00465 A1 [0005]

Claims

Vorrichtung zum Absaugen und Überleiten von Füllgasen aus einem Gassammelraum (24) einer Koksofenkammer (2), umfassend mindestens ein Saugloch (25), das an dem Gassammelraum (24) angeordnet ist und über das die Füllgase aus dem Gassammelraum (24) absaugbar sind, gekennzeichnet durch einen Rahmen (1) zur Anordnung an einer Beschickungsöffnung (21) der Koksofenkammer (2), wobei der Rahmen (1) Druckentlastungskanäle (12) bildet, und wobei die Druckentlastungskanäle (12) mit dem mindestens einen Saugloch (25) fluidverbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) einen Überleitkanal (13) aufweist, der die Druckentlastungskanäle (12) und den Gassammelraum (24) fluidverbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) Dichtelemente (11) zur Abdichtung gegen den Rand der Beschickungsöffnung (21) aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Kastenprofil (14), das mit einer Seitenfläche an dem Rahmen (1) zur Abdichtung der Vorrichtung von außen anordenbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (1) aus einem Metall, beispielsweise Gussmetall oder Stahlblech, gefertigt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Querschnittsfläche der Druckentlastungskanäle (12) in einem Bereich zwischen 0,02 m² und 0,25 m² liegt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassammelraum (24) durch eine Ofendecke (23) der Koksofenkammer (2) begrenzt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Saugloch (25) in der Ofendecke (23) angeordnet ist und dass ein Abstand zwischen dem mindestens einen Saugloch (25) in der Ofendecke (23) und einer Vorderkante der Ofendecke (23) an der Beschickungsöffnung (21) der Koksofenkammer (2) in einem Bereich zwischen 0,5 m und 5,5 m liegt.
Verfahren zur Verhinderung von Füllemissionen während des Setzens eines Stampfkuchens (3) in eine Koksofenkammer (2), insbesondere unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, die folgenden Schritte umfassend: – Ansaugen von Luft aus der Koksofenkammer (2) durch mindestens ein in den Innenraum der Koksofenkammer (2) mündendes Saugloch (25); – Erzeugen eines Unterdrucks in Druckentlastungskanälen (12), die an einem Rahmen (1) einer Beschickungsöffnung (21) der Koksofenkammer (2) ausgebildet sind; – Setzen des Stampfkuchens (3) durch den Rahmen (1) in die Beschickungsöffnung (21).
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der in den Druckentlastungskanälen (12) erzeugte Unterdruck in einem Bereich zwischen –50 Pa und –500 Pa liegt.
Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei Setzen des Stampfkuchens (3) ein Kastenelement (14) an dem der Beschickungsöffnung (21) abgewandten Ende des Stampfkuchens (3) vorgesehen ist, das die Druckentlastungskanäle (12) nach dem vollständigen Setzen des Stampfkuchens (3) gegen den Außenraum abdichtet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei Setzen des Stampfkuchens (3) in die Koksofenkammer (2) an beiden Seitenflächen und der Oberseite des Stampfkuchens (3) jeweils ein Spalt (x) zwischen dem Rahmen (1) und dem Stampfkuchen (3) verbleibt, dessen Breite in einem Bereich zwischen 0 mm und 30 mm liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass Füllgase, die bei Setzen des Stampfkuchens (3) durch das mindestens eine Saugloch (25) abgesaugt werden, über ein Steigrohr in eine Gasvorlage und/oder über ein Überleitrohr in einen damit verbundenen Nachbarofen geleitet werden.