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Vorrichtung an batterieweise angeordneten Koksöfen zum Absaugen der
Füllgase Unter dem Druck der öffentlichen Meinung gehen die verantwortlichen Stellen
des Staates daran, die Verschmutzung der Luft durch Staub und gesundheitsschädliche
Gase in einem Ausmaße, wie sie bisher bei Industrieanlagen auftrat, zu bekämpfen.
Angesichts solcher Bemühungen kann man auch das Gemisch von Gasen, Dämpfen und Stäuben,
das beim Einfüllen der Kohle in die einzelnen Kammern batterieweise angeordneter
Koksöfen entsteht, die sogenannten Füllgase, nicht, wie das bisher noch vielfach
geschieht, als dunkle Quahnwolken in die Atmosphäre aufsteigen lassen.
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Zwar hat man schon frühzeitig angefangen, nach Verfahren und Einrichtungen
zu suchen, welche bei Koksöfen die Belästigung durch Füllgase ausschließen.
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Eine Gruppe dieser Verfahren bedient sich eines Abzugsschlotes oder
einer ähnlichen Einrichtung, mittels deren man die Füllgase z. B. unter Einleitung
von Druckluft abziehen und zur Verbrennung bringen wollte. Sieht man von den erheblichen
Bedienungs-und Materialaufwendung dieses Verfahrens, auch den Schwierigkeiten, das
Gas zur Entzündung zu bringen, einmal ab, so verbleiben selbst bei gutem Funktionieren
der Füllgasverbrennung noch Belästigungen der Umgebung durch Ruß, Staub und Rauchgase,
die nach heutiger Anschauung nicht mehr vertretbar sind.
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Mittels umsteckbarer oder fest verlegter Krümmer und Verbindungsstücke
wollte man die Füllgase in den Gassammelraum eines benachbarten Ofens und über diesen
in die Vorlage leiten. Damit wollte man das Gas selbst und die darin enthaltenen
Wertstoffe gewinnen. Durch eine besondere Füllgasvorlage, die über Regelventile
mit der Hauptvorlage in Verbindung steht, wollte man diese vor den Druckschwankungen
schützen, die durch das Auftreten der Füllgase entstehen. Soweit dabei umsteckbare
Verbindungsstücke in Frage kommen, ist eine zuverlässige Abdichtung derselben im
Dauerbetrieb schwer erreichbar, der Bedienungsaufwand ist erheblich. Wenn kein zusätzlicher
Druckerzeuger zum Abziehen der Füllgase verwendet wird, sind Gasaustritte an den
zu füllenden Öfen nicht zu vermeiden.
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Leitet man die Füllgase mehr oder weniger unmittelbar, etwa unter
Zuhilfenahme von Dampfdüsen, in die Vorlage, so ist einmal der Dampfverbrauch bedeutend,
zum anderen muß der Dampf aus dem Gas ausgekühlt werden; Dampfdüsen setzen sich
in den Betriebspausen zu, es ergeben sich Störungen, und der Vorlagenteer wird durch
den eingebrachten Staub verunreinigt. Das Ziel der Erfindung ist, die während des
Füllens eines Ofens entstehenden Gase in den Gassammelraum einer Ofenkammer zu fördern,
die sich in einem weit fortgeschrittenen Garungszustand befindet; in einer solchen
Kammer herrscht nur noch eine geringe Gasentwicklung, so daß der Gassammelraum die
Füllgase ohne weiteres aufnehmen kann; sie werden in die Vorlage befördert, nachdem
im Gassammelraum die Gasbestandteile zum Teil noch eine Umwandlung erfahren haben.
Um dieses Ziel der Erfindung in jedem Falle, z. B. auch bei einer durch Störungen
im Ofenbetrieb erzwungenen Umstellung der Beschickungsfolge erreichen zu können,
muß die Betriebsleitung beim Füllen eines Ofens die Möglichkeit haben, die abgesaugten
Füllgase nach Wahl in jeden beliebigen, in solch einem fortgeschrittenen Garungszustand
befindlichen Ofen einzuleiten. Damit scheiden alle diejenigen vorbekannten Einrichtungen
als allgemein verwendbar aus, bei denen die Einleitung der Füllgase entweder in
einen der unmittelbar benachbarten Öfen erfolgt oder jedenfalls jedem zu füllenden
Ofen ein bestimmter Ofen zugeordnet ist, in den die Füllgase eingeleitet werden.
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Gemäß der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Absaugen der Füllgase,
die sich in bekannter Weise einer fest verlegten, an alle Öfen anschließbaren Saugleitung
bedient, so beschaffen, daß neben einer solchen fest verlegten Füllgassaugleitung
eine Füllgasverteilleitung vorgesehen ist, mit der die Saugleitung über eine Gasfördervorrichtung,
z. B. ein Gebläse, verbunden ist; an die Füllgasverteilleitung sind die Öfen beliebig
anschließbar.
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Die Arbeitsweise einer solchen Vorrichtung besteht darin, daß vor
dem Füllen eines Ofens dieselbe an die Füllgassaugleitung und ein oder mehrere andere
Öfen, durch deren Gassammelraum die Füllgase abgesaugt
werden sollen,
an die Füllgasdruckleitung angeschlossen werden. Erst wenn der Füllvorgang selbst
einsetzt, d. h. Kohle aus den Fülltrichtern des Füllwagens in die Kammer abzurutschen
beginnt, wird der Druckerzeuger, beispielsweise ein Gebläse, eingeschaltet, der
nur so lange arbeitet, bis der Füllvorgang beendet ist. Um von allen Teilen der
Batterie aus den Vorgang der Füllgasabsaugung steuern zu können, sind längs der
Batterie Vorrichtungen zum Ein- und Ausschalten des vorzugsweise elektrischen Antriebes
des Drucklufterzeugers vorgesehen.
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Dadurch, daß die beim Füllen eines Ofens entstehenden Gase durch die
Gassammelräume anderer Öfen, die bereits in einem weit fortgeschrittenen Garungszustand
sind, hindurchgeleitet werden, findet auch eine weitgehende Abscheidung des von
den Füllgasen mitgeführten Staubes statt; soweit es sich bei den Festteilen um Kohle
handelt, wird diese weitgehend verkokt. Man kann jedoch bei besonders hohem Staubgehalt
den Betrieb des als Druckerzeuger dienenden Gebläses und den Betrieb der Füllgasdruckleitung
vor etwaigen Störungen durch einen zu hohen Staubgehalt der Füllgase dadurch schützen,
daß man in die Füllgassaugleitung vor das Gebläse einen Abscheider einbaut, in dem
eine wenigstens teilweise Entstaubung der Füllgase erfolgt. Einen derartigen Abscheider
kann man mit einem Heizmantel versehen, um Kondensation zu vermeiden.
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Bei neuzeitlichen Füllwagen, bei denen ein Hängenbleiben der Kohle
nicht mehr zu befürchten ist und der Füllvorgang sich in einem genau festlegbaren
Zeitraum abspielt, kann man an Stelle eines Abschaltens des Gebläses auch ein selbsttätiges
Abschalten des elektrischen Antriebes für den Druckerzeuger vorsehen. Neben dem
Anschließen der Öfen an die Füllgassaug- und -druckleitung und dem Aufheben der
Anschlüsse ist dann der einzige Bedienungsvorgang, der erforderlich ist, das Einschalten
des elektrischen Antriebes des Druckerzeugers.
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Unterbleibt bei manuellem Betriebe das Ausschalten des Antriebes oder
funktioniert die automatische Abschaltung nicht, so gelangen immer heißere Gase
in die Füllgassaugleitung. Um einen derartigen Übelstand alsbald festzustellen,
kann in die Füllgassaugleitung ein Thermofühler eingebaut sein, der beim Überschreiten
eines vorgegebenen Temperaturwertes der angesaugten Gase ein Warnsignal auslöst.
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Der Anschluß der einzelnen Ofenkammern sowohl an die Füllgassaugleitung
als auch an die Füllgasdruckleitung kann dadurch vereinfacht werden, daß hierfür
ein besonderes, vorzugsweise in den oberen Gassammelraum mündendes Rohr vorgesehen
ist und sich in diesem ein Mehrwegeschaltorgan befindet, mittels dessen das Rohr
wahlweise entweder absperrt oder an die Füllgassaugleitung oder an die Füllgasdruckleitung
angeschlossen werden kann. Um das Mehrwegeschaltorgan vor der Einwirkung der Strahlungswärme
des Ofens zu schützen, kann ihm ein Sperrorgan vorgeschaltet sein, das gegen die
Ofenhitze abschirmt.
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An Hand der Zeichnung soll die Absaugevorrichtung noch näher erläutert
und insbesondere auch das dabei verwendbare Mehrwegeschaltorgan beschrieben werden.
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A b b. 1 ist eine Draufsicht auf den Teil einer Ofenbatterie, bei
der die für die Vorrichtung bedeutsamen Teile schematisch dargestellt sind; A b
b. 2 ist eine Darstellung im Schnitt bzw. in Ansicht eines in den Gassammelraum
einer Ofenkammer führenden Anschlußrohres mit dem Mehrwegeschaltorgan, parallel
zur Achse einer Ofenkammer gesehen; A b b. 3 ist eine Ansicht bzw. ein Schnitt der
gleichen Teile mit Füllgassaug- und -druckleitung, quer zur Achse einer Ofenkammer
gesehen.
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Bei der Draufsicht auf die Decke einer Ofenbatterie in A b b. 1 sind
gestrichelt die Längswände der einzelnen Ofenkammern 10 angedeutet, 11 sind die
Füllöcher 12 die in die Hauptvorlage 13 führenden Steigrohre. Mit
14 sind die die Ofenkammern beiderseits abschließenden Türen bezeichnet.
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Die Erfindung sieht vor, daß von dem Gassammelraum jeder Ofenkammer
10 eine durch die Ofendecke 15 geführte Steigleitung 16 ausgeht, die entweder
abgesperrt oder über ein später noch näher zu beschreibendes Mehrwegeschaltorgan
17 entweder an die Füllgassaugleitung 18 oder an die Füllgasdruckleitung 19 angeschlossen
werden kann. Beide Leitungen 18 und 19 verlaufen über die ganze Länge
der Ofenbatterie, und jede der Ofenkammern 10 kann wahlweise an die eine
oder die andere Leitung angeschlossen werden. Durch ein Gebläse 20 werden
die in die Leitung 18 gelangenden Füllgase in die Leitung 19 gedrückt
und gelangen von hier aus in die Gassammelräume derjenigen Ofenkammer oder derjenigen
Ofenkammern, deren Gassammelraum entsprechend der Stellung des Mehrwegeschaltorgans
17 mit der Leitung 19 in Verbindung steht: hierfür wählt man vorzugsweise eine oder
mehrere Ofenkammern aus, in denen die Verkokung der Kohle schon weit fortgeschritten
ist. Die Leitung 18 wird in der Regel nur mit einem Ofen, nämlich demjenigen verbunden,
bei dem die Kohle gerade eingefüllt wird.
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Zum Antrieb des Gebläses 20 dient ein Elektromotor 21 mit einem
Ein- und Ausschaltgerät 22. Ein an diesem befindliches Zugseil
23, das zweckmäßig über die ganze Batterie verläuft und von verschiedenen
Stellen derselben betätigt werden kann, erlaubt eine Fernbedienung des Elektromotors
21. Das Schaltgerät 22 kann mit einem Uhrwerk versehen sein, das nach
einer einstellbaren Zeit das Abschalten des Motors vornimmt. In die Füllgassaugleitung
kann man einen Thermofühler 24 einbauen; übersteigt die Temperatur der durch die
Leitung 18 strömenden Gase einen vorgegebenen Wert, so betätigt der Thermofühler
ein Warnsignal, z. B. eine Hupe 25.
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Der Anschluß der einzelnen Ofenkammern bzw. ihrer Gassammelräume an
die Füllgassaugleitung 18 bzw. an die Füllgasdruckleitung 19 erfolgt in der aus
den A b b. 2 und 3 ersichtlichen Weise. An jeder Ofenkammer befindet sich eine Steigleitung
16, die durch die Ofendecke 15 geführt und mit einem Rohr 26 ausgekleidet ist. An
das Rohr 26 schließt sich das unmittelbar auf der Ofendecke aufsitzende Gehäuse
27 an, in das seitlich ein weiter aufsteigendes Rohr 28
einmündet.
Auf das Rohr 28 ist das Gehäuse 29 des Dreiwegehahnes 17 aufgesetzt.
Der Anschluß 30 desselben führt in die Füllgassaugleitung 18, der Anschluß
31 führt zur Füllgasdruckleitung 19.
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Der untere Einlaß des Gehäuses 27 kann durch einen Stopfen 32 aus
hitzebeständigem Material verschlossen werden. Der Stopfen ist an der Stange 33
aufgehängt, welche so geführt ist, daß sie sich nur in senkrechter Richtung bewegen
kann. Über den Hebel 34 ist die Stange 33 gelenkig mit dem Stellhebel 35
des
Dreiwegehahnes 17 verbunden. Durch den Stellhebel 35 wird daher gleichzeitig auch
der Abschlußstopfen 32 geöffnet bzw. geschlossen.
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In der ausgezogen dargestellten Lage des Stellhebels 35, die mit A
bezeichnet ist, verschließt der Stopfen 32 die Steigleitung 16. In der Stellung
B ist der Stopfen 32 angehoben, und die Steigleitung 16 steht mit der Saugleitung
18 in Verbindung. In der Stellung C des Hebels 35 ist der Stopfen 32 ebenfalls angehoben,
und die Leitung 16 steht mit der Füllgasdruckleitung 19 in Verbindung. In der Stellung
D liegt der Stopfen 32 ebenso wie bei der Stellung A auf dem Boden des Gehäuses
auf, und die Ofenkammer steht mit keiner der beiden Leitungen in Verbindung.
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Der als Sperrorgan wirkende Stopfen 32 schirmt den Dreiwegehahn und
das zu ihm führende Rohr 28 gegen die Hitze des Ofens ab. Auf diese Weise nimmt
der Dreiwegehahn 17 praktisch keine höheren Temperaturen an als die der hindurchgeleiteten
Füllgase.
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Statt des dargestellten, von Hand zu betätigenden Stellhebels 35 kann
auch eine elektrische oder pneumatische Steuerung für den als Sperrorgan wirkenden
Stopfen 32 und den Dreiwegehahn 17 vorgesehen sein. In diesem Falle kann die Steuerung
von einer zentralen Schaltstation aus erfolgen. Es ist auch eine automatische Steuerung
des Dreiwegehahnes in Verbindung mit der Schaltautomatik des Gebläses möglich.
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Die Betätigung der dargestellten Anordnung erfolgt z. B. in folgender
Weise: Es soll beispielsweise der Ofen mit der Nummer 42 gefüllt werden. Dann wird
bei diesem der Schalthebel 35 in die mit B bezeichnete Stellung gebracht, d. h.,
der Gassammelraum des Ofens Nummer 42 wird an die Füllgassaugleitung 18 angeschlossen.
Sollen die abgesaugten Füllgase durch die Gassammelräume der Öfen Nummer 45 und
Nummer 52' hindurchgeleitet werden, so bringt man bei den Öfen Nummer 45 und Nummer
52 den Schalthebel 35 in die mit C bezeichnete Stellung, bei der die Gassammelräume
der Öfen Nummer 45 und Nummer 52 an die Füllgasdruckleitung 19 angeschlossen sind.
Beginnt jetzt der Füllvorgang bei dem Ofen Nummer 42, so wird beispielsweise durch
Ziehen an dem Seil 23 der Motor 21 des Gebläses 20 eingeschaltet. Er schaltet sich
nach derjenigen Zeit, die das Füllen gewöhnlich dauert, selbsttätig aus.
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Ist ein selbsttätiges Ausschalten nicht vorgesehen, so muß in dem
Augenblick, in dem der Füllwagen leer ist, durch erneute Betätigung des Schalters
mittels des Seiles 23 der Elektromotor ausgeschaltet und damit das Gebläse
20 zum Stehen gebracht werden. Versäumt der Bedienungsmann diese zweite Verrichtung,
so würde eine weitere Absaugung der Gase aus dem nunmehr gefüllten und geschlossenen
Ofen Nummer 42 stattfinden. Die hier abgesaugten Gase werden immer heißer und bringen
den Thermofühler 24 zum Ansprechen, so daß die Hupe 25 ertönt.
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Die Vorteile der neuen Vorrichtung liegen vor allem darin, daß der
Austritt von Füllgasen in die Außenluft praktisch völlig ausgeschlossen wird. Es
findet weder eine Belästigung der Umgebung der Kokerei noch eine Beeinträchtigung
des Bedienungspersonals auf der Kokerei selbst statt. Die in den Füllgasen enthaltenen
Stoffe werden dem Ofenbetrieb zugeführt; das Gas geht nicht verloren, der in den
Füllgasen enthaltene Kohlenstaub wird entweder besonders abgeschieden oder bei der
Verkokung unter Koksbildung nutzbar gemacht, die flüchtigen Stoffe werden durch
die zwischenzeitliche Erhitzung teilweise in wertvollere übergeführt. Der Bedienungsaufwand
ist bei der neuen Vorrichtung geringfügig, auch die Betriebskosten halten sich in
mäßigen Grenzen. Da die Füllgase nicht unmittelbar in die Vorlage gelangen, sondern
erst nach einer weitgehenden Umwandlung der darin enthaltenen Stoffe, werden weder
die Druckverhältnisse in der Hauptvorlage gestört, noch findet eine Verunreinigung
der Vorlagenflüssigkeit durch den in den Füllgasen enthaltenen Staub statt.