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Vorrichtung zur trockenen Kokskühlung Bei der Kokstrockenkühlung,
die auch trockene Kokslöschung genannt wird, wird der glühende Koks üblicherweise
in besondere Behälter oder Kammern eingefüllt und zur Wärmeabfuhr mit Inertgas behandelt.
Dazu sind Vorrichtungen mit Behältern oder Silos zur Aufnahme des glühenden Kokses
bekannt, der zunächst vom Kokslöschwagen oder einem an einer Stelle eingesetzten
Transportwagen besonderen Kübeln zugeführt, von dort in Glühkoksaufzugkübel entleert
und mit diesen zum Einfüllen in die Kühlbehälter oder Silos angehoben wird. Die
bekannten Vorrichtungen sind insofern nachteilig, als das häufige Umfüllen des Kokses
dessen Qualität nicht unerheblich beeinträchtigt. Darüber hinaus ist der Behälter
oder Silo ein durchaus aufwendiges Bauwerk. _ Bei anderen Vorrichtungen zur Kokstrockenkühlung
verbleibt der zu kühlende Koks bis zum Moment des Entleerens auf die Koksrampe in
dem Kübel, in welchen hinein das Ausstoßen des glühenden Kokses aus der Ofenkammer
erfolgt. Dieser Kokskübel ist an einem Kühlgaskreislauf angeschlossen. Man erstrebt
auf diese Weise eine schonende Behandlung des Kokses und vermeidet das Umschütten
des letzteren. Jedoch ist die Anlage selbst, insbesondere die Ausbildung der Kammern,
von erheblichem Aufwand und nach der Kühlung noch das Ausschütten des Kokses über
die Verteilerrampe erforderlich.
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Bei anderen bekannten Vorrichtungen zur Kokstrockenkühlung befindet
sich ein für die Aufnahme der Kokskübel samt glühenden Koks bestimmter Kühlraum
gleichsam im Innern eines Dampfkessels.
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In allen vorbeschriebenen Fällen ist es im übrigen bekannt, die heißen,
zur Kühlung benutzten inerten Gase zur Abgabe ihrer fühlbaren Wärme über Dampf-
oder Warmwasserbereitungsanlagen im Kreislauf zu führen. Wenn man auf diese Weise
bei den bekannten Anlagen auch versucht hat, die fühlbare Wärme des Kokses zu gewinnen,
so ist bei den bekannten Vorrichtungen eine befriedigende Lösung dieser Wärmegewinnung
jedoch nicht gelungen. Insbesondere ist eine kontinuierliche Dampferzeugung nach
dem Stand der Technik mit Abgabe von Dampf mit vorgegebenen Zustandgrößen nicht
möglich, da bekanntlich der Koks aus den Koksofenkammern diskontinuierlich ausgestoßen
wird, folglich auch die Kühlkammern diskontinuierlich beschickt und entleert werden
und die für eine kontinuierliche Dampferzeugung daraus entstehenden Schwierigkeiten
bei den bekannten Anlagen und Vorrichtungen nicht gemeistert sind. Zwar ist es bereits
bekannt, mehrere Kühlkammern an einen Dampferzeuger anzuschließen und dieselben
in Gegentakt mit Koks zu beschicken. Erhebliche Temperaturdifferenzen der den Dampferzeuger
zugeführten inerten Gase bei dem jeweiligen Umschalten der Kühlkammern lassen sich
jedoch auf diese Weise nicht verhindern. Auch ist die Ausnutzung in wärmetechnischer
Hinsicht nicht befriedigend und die gesamte Vorrichtung mit einem erheblichen Bauaufwand
verbunden. Andere Vorrichtungen zur trockenen Kokskühlung sind zur Aufnahme von
mehreren Ofenkammerfüllungen eingerichtet. Bei einer derartigen bekannten Ausführungsform
besitzen die Kühlkammern einen komma- oder S-förmigen Querschnitt, der sich gegen
das Austragsende hin verjüngt und in diesem Bereich einen mehr horizontalen Verlauf
aufweist. Am Austragsende ist ein Austragsstern vorgesehen, und über diesem an der
Kühlkammerwand in Richtung zur Füllöffnung sind die Eintrittsöffnungen für die inerten
Gase vorgesehen. Die Abzugsöffnungen für die inerten Gase befinden sich auf der
gegenüberliegenden Kühlkammerwand unterhalb der Decke. Eine derartige komplizierte
Formgebung der Kühlkammer ist nachteilig, und es ergeben sich für die inerten Gase
beim Durchströmen des Kokses unterschiedliche Wege und damit Widerstände, so daß
diese bekannte Vorrichtung in wärmetechnischer Hinsicht unbefriedigend arbeitet.
Im übrigen ist es bekannt, bei im wesentlichen einen vertikalen Querschnitt aufweisenden
Kühlkammern den Abzug der inerten Gase so tief zu legen, daß in der Kühlkammer über
demselben immer noch eine erhebliche Säule frisch eingefüllten Kokses verbleibt.
Zwar gelingt es bei einem derartigen Aufbau, die inerten Gase mit einer in etwa
gleichbleibenden Temperatur abzuzicr
@_=, jedoch ist in wärmewirtschaftlicher
Hinsicht eine maximale Ausnutzung und insbesondere eine maximale Aufheizung der
inerten Gase nicht durchführbar.
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Bei einer anderen bekannten Ausführungsform ist :_nterhalb der Einfüllöffnung
für die Austragung e:n Sternrad angeordnet und verläuft die eine Kühlkammerwand
in Längsrichtung der Kühlkammer im wesentlichen vertikal, während die gegenüberliegende
Wand im oberen Bereich sich schräg nach unten erweitert und anschließend wieder
schräg auf das Sternrad zuläuft. Im Bereich dieser Erweiterung ist dabei die Austrittsöffnung
für die Kühlgase angeordnet, während an der vertikal verlaufenden Wand mit Abstand
voneinander zwei parallel zu der schräg nach auswärts verlaufenden Wandausbildung
und in Längsrichtung der Kühlkammer verlaufende Rippen vorgesehen sind, die einen
zickzackförmigen Durchtritt des Kokses durch die Kühlkammer herbeiführen. Unter
diesen Trennwänden ist jeweils eine Rohrleitung angeordnet, von denen die obere
Teer nebelförmig versprüht und über die untere Wasser in strahlenförmiger Verteilung
auf den Koks kurz vor seiner Austragung aufgebracht wird. Eine Unterteilung des
eingefüllten Kokses quer zur Längserstreckung der Kammer in einzelne Kammern ist
jedoch bei dieser bekannten Ausführungsform nicht verwirklicht worden, und es treten
bei derselben die gleichen Nachteile wie bei den beiden vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen auf.
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Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zur
trockenen Kokskühlung so auszubilden, daß einerseits eine wesentliche bessere Wärmeausnutzung
des Kokses ermöglicht und andererseits eine gleichmäßige Aufheizung der inerten
Gase herbeiführbar ist.
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur trockenen Kokskühlung,
die zur Aufnahme von etwa vier bis sechs Ofenkammerfüllungen aus einer mehrzelligen
Kühlkammer besteht, durch die kalte inerte Gase über einen Dampferzeuger im Kreislauf
hindurchgesaugt werden.
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Die Erfindung besteht darin, daß im Kühlkammerboden Eintrittsöffnungen
zur gleichmäßigen Verteilung der kalten Inertgase, und in den beiden Längswänden
der Kühlkammer, getrennt für jede Zelle, Austrittsöffnungen für die aufgeheizten
inerten Gase angeordnet sind, wobei die den Austrittsöffnungen zugeordneten Sammelkanäle
in den beiden Längswänden durch Kanäle in den Zellentrennwänden miteinander verbunden
sind.
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Zweckmäßig sind zur Verteilung der inerten Gase keramische Rohre mit
den Austrittsöffnungen im Bereich des Kühlkammerbodens und quer zur Längserstreckung
der Kühlkammern in diese eingeführt. Nach einem besonderen Vorschlag besteht hierzu
die Kühlkammer im Bereich der sich umwälzenden inerten Gase aus keramischem. im
Bereich der Koksaustragung aus hitzebeständigem Material. Im übrigen erfolgt nach
einem anderen Vorschlag der Erfindung die kontinuierliche Austragung des Kokses
aus den einzelnen Zellen mit Hilfe von an sich bekannten Sternwalzen, die bezüglich
ihrer Austragsgeschwindigkeit unabhängig voneinander regulierbar sind. Ferner kann
eine Schaltung vorgesehen sein, die das Umwälzgebläse mit dem Abheben des Deckels
der Türkammer außer Betrieb setzen und beim Auflegen des Deckels wieder in Betrieb
nimmt. Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen,
daß durch die vertikalen Querwände der Kokskühlkammer die inerten Gase auf einen
bestimmten Bereich des zu kühlenden Kokses festgelegt sind und sich somit die Wärmeaufnahme
des Gases weitgehend kontrollieren läßt, so daß eine gewünschte Abgangstemperatur
der Gase leicht einzuhalten ist. Diese Vorteile werden noch durch die gleichmäßig
verteilte Anordnung von Eintrittsöffnungen für die inerten Gase im Kühlkammerboden
und durch Austrittsöffnungen am oberen Teil der Längswände der Kühlkammer unterstützt.
Ferner wird durch einen besonderen Vorschlag der Erfindung, gemäß dem die Geschwindigkeit
der Austragsvorrichtungen der einzelnen Zellen unabhängig ist, erreicht, daß die
Wärmeausnutzung des Kokses verhältnismäßig leicht regulierbar ist. Im ganzen gesehen
ist also durch die Einteilung der Kühlkammer in separaten Zellen mit voneinander
unabhängiger inerten Gaszuführung und Koksauftragung einmal eine bis ins Detail
gehende Wärmeausnutzung des Kokses möglich, zum anderen kann das Inertgas bis ins
einzelne gleichmäßig mit der Wärme des Kokses beladen werden. Dieses bedeutet wiederum,
daß bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform auch eine gleichmäßige Abkühlung des
Kokses herbeiführbar ist.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher beschrieben: es zeigt F i g. 1 in Seitenansicht eine
erfindungsgemäße Vorrichtung zur trockenen Kokskühlung, F i g. 2 eine Ansicht des
Gegenstandes nach F i g. 1 aus Richtung des Pfeiles A und F i g. 3 einen Schnitt
in Richtung B-C durch den Gegenstand nach F i g. 1.
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Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung zur trockenen Kokskühlung
mittels Inertgasstrom besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einer Kühlkammer
1 zur Aufnahme des angedeuteten glühenden Kokses 2, einem Dampferzeuger 3 sowie
einem Inertgaskreislauf der über die Kühlkammer 1 und den Dampferzeuger 3 geführt
ist und zu dessen Führung entsprechende keramische bzw. metallische Kanäle 4 vorgesehen
sind.
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Die Kühlkammer 1 wird in bekannter Weise periodisch beschickt, wobei
der Deckel 5 abgehoben wird und von einem Löschwagen 6 der ausgestoßene glühende
Koks 2 in die Kühlkammer 1 eingeführt wird. Die Kühlkammer
1 ist zur Aufnahme des Inhaltes von mehreren Koksofenkammem eingerichtet
und mit Einrichtungen 7 zum stetigen gleichmäßigen Abziehen des gekühlten Kokses
über die ganze Länge der Kühlkammer 1 eingerichtet. Die in entgegengesetzter Richtung
die Kühlkammer durchstreichenden Inertgase sind mengenmäßig so regelbar, daß sie
eine Austrittstemperatur von z. B. 700° C besitzen. Der Koks verläßt die Kühlkammer
1 mit einer Temperatur von 200 bis 300' C. Die zur Wärmeaufnahme in die Kühlkammer
1 eingebrachten Gase sind im übrigen so geführt, daß eine regelbare Verteilung über
die gesamte Länge erfolgen kann und eine volle Beaufschlagung des Kammerquerschnitts
bereits kurz oberhalb des Gaseintrittes erreicht ist. Zu diesem Zweck sind Verteilerleitungen
8 vorgesehen, die quer zur Kammerlängserstreckung über den Kammerboden geführt
sind und die z. B. aus keramischen Rohren mit über den Mantel verteilten Eintrittsöffnungen
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bestehen. Die Kühlkammer 1 nach den Figuren kann den Inhalt von
vier bis sechs Koksofenkammern aufnehmen und besitzt damit ein hinreichendes Wärmereservoir,
um die gleichmäßige Abgabe von in der Kühlkammer ? aufgeheizten Kühlgasen mit einer
Temperatur von z. B. 700° C zu gewährleisten. Während der Füllung der Kammer 1 mit
frisch ausgestoßenem Koks wird allerdings der Inertgaskreislauf unterbrochen. Um
auch während dieser Zeit eine kontinuierliche Beaufschlagung des nachgeschalteten
Dampferzeugers 3 mit heißen Inertgasen zu gewährleisten, kann in an sich bekannter
Weise eine zweite Anlage des beschriebenen Aufbaues vorgesehen und an den gleichen
Dampferzeuger 3 angeschlossen sein sowie im Gegentakt gearbeitet werden. Selbstverständlich
kann man auch mit mehr als zwei Kühlkammern 1 des beschriebenen Aufbaues das Gegentaktprinzip
verwirklichen.
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Die Kühlkammern 1 selbst sind, wie die Kühlkammern erkennen lassen,
in mehrere, im Beispiel in fünf Zellen 10, 11, 12, 13, 14 unterteilt. Die Zellentrennwände
15 sind am oberen Ende mit einer nach beiden Seiten hin verlaufenden Neigung 16
versehen und zur Aufnahme des Deckels 5 nur bis auf ein zweckentsprechendes Maß
unterhalb der oberen Kammerkante geführt. Das aus der Dampfkesselanlage 3 wieder
austretende Inertgas, das dort seine verwertbare Wärme abgegeben hat, wird mit einem
Umwälzgebläse 17 über die erwähnten Verteilerleitungen 8 unterhalb des keramischen
Teils einer jeden Zelle 10 bis 14 in der Rostzone in die Kühlkammer 1 gedrückt.
Tatsächlich wird man im allgemeinen die Kühlkammer 1 nur in dem Teil, in dem die
Temperaturen für metallische Werkstoffe gefährlich hoch sind, keramisch aufbauen,
während im unteren Teil der Kammer 1 bei den dort angegebenen Temperaturen von 200
bis 300° C auch metallische Werkstoffe, vorzugsweise hochwarmfeste metallische Werkstoffe,
Verwendung finden könnten. Das aufgeheizte Inertgas verläßt die Kühlkammer 1 über
die Austrittsöffnungen 18, die in den beiden Längswänden 19 der Kühlkammer vorgesehen
sind und zu Sammelkanälen 20 führen, die in den Längswänden 19 verlaufen.
Die Austrittsöffnungen 18 und Sammelkanäle 20 sind getrennt für jede Zelle 10 bis
14 angeordnet, und die Verbindungen zwischen den Sammelkanälen 20 in beiden
Längswänden 19 erfolgt durch andere Kanäle 21, die in den Zellentrennwänden 15 untergebracht
sind.
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Die kontinuierliche Austragung des Kokses 2 aus den einzelnen Zellen
10 bis 14 der Kühlkammer 1 erfolgt innerhalb der Einrichtungen 7 mit Hilfe von an
sich bekannten Sternwalzen 22 oder ähnlichen Fördermitteln, die bezüglich ihrer
Austragungsgeschwindigkeit unabhängig voneinander reguliert werden können. Die Austragwalzen
22 übergeben den Koks separaten Behältern 23, die mit einem doppelten Wasserverschluß
24 versehen sind. Die Höhe des Wasserstandes in den einzelnen Wasserverschlüssen
wird über Schwimmeranlagen geregelt. Das Entleeren aller Behälter 23 einer Kammer
1 erfolgt nicht gleichzeitig, sondern in Gruppen oder einzeln nacheinander zwangläufig
über eine Steueranlage. Es empfiehlt sich, daß gleichzeitig mit dem Öffnen der Auslaßschieber
25 des Behälters 23 eine Brause 26 in Tätigkeit und beim Schließen des Schiebers
25 wieder außer Betrieb gesetzt wird. Die Betätigone der Auslaß- oder Ablaßschieber
25 und der Ventile für die Brause 26 kann durch ein elektrisch-hydraulisches Gerät
erfolgen. Der untere Teil der Koksauslaßschleuse mit dem Transportband 27 ist so
eingekleidet, daß die abziehenden Wrasen an einer zentralen Stelle durch den Kamin
28 in die Atmosphäre geführt werden kann.
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Die Abdichtung des Behälterdeckels 5 mit der Kühlkammer kann auf beliebige
Weise erfolgen, z. B. durch eine mit Sand gefüllte Labyrinthabdichtung 29. Im übrigen
empfiehlt es sich, durch eine zwangläufige Schaltung das Umwälzgebläse 17 mit dem
Abheben des Deckels 5 außer Betrieb zu nehmen und beim Auflegen des Deckels 5 wieder
in Betrieb zu setzen.
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Die Beschickung der Kühlkammern 1 erfolgt, wie schon erwähnt, mit
einem Kokstransportwagen 6, wie solcher beim Naßlöschverfahren als sogenannter Löschwagen
Verwendung findet. Die Überführung des Kokses von dem Kokstransportwagen 6 in die
Kühlkammern 1 erfolgt dabei zweckmäßig über eine am Transportwagen befestigte schwenkbare
Rutschfläche 30. Im übrigen ist insbesondere in F i g. 1 erkennbar, daß bei dem
gewählten Aufbau des Dampfkessels 3 seitlich und oberhalb der Kokskühlkammer 1 ein
besonders vorteilhafter Aufbau des Dampfkessels 3 seitlich und oberhalb der Kokskühlkammer
1 ein besonders vorteilhafter Aufbau in bezug auf Platzbedarf, Führung der Rohrleitungen
usw. verwirklicht ist. - Der Dampfkessel 3 selbst bedarf, da er in an sich bekannter
Weise aufgebaut ist, in den Einzelheiten nicht der Beschreibung.