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Es sind Verfahren zur Verkokung von bituminösen Kohlen bekannt, bei
denen die Kohle auf einem Rost erhitzt wird. Es wurde auch schon vorgeschlagen,
die Kohle in Form von Lamellen auf dem Rost zu ordnen, so daß zwischen ihnen vertikale
Gasdurchtrittskanäle frei bleiben. Die Kohle wird durch einen durch die Kanäle hindurchgeblasenen
Strom von sauerstoffhaltigem heißem Gas zunächst an den Innenwänden der Kanäle gezündet.
Danach wird Verbrennungsluft mittels besonderer Zuführungen durch den Rost hindurch
in die Kanäle eingeblasen, so daß in diesen eine Teilverbrennung des ' aus der bituminösen
Kohle austretenden Entgasungsgase4 stattfindet. -Es ist ein Nachteil dieser und
ähnlicher Rostverkokungsverfahren, daß die feinkörnige zu verkokende Kohle zunächst'vorgeformt
oder vorverdichtet werden muß, um beständige vertikale Gasdurchtrittskanäle in der
Kohleschicht anlegen zu können. Eine weitere Schwierigkeit ergibt sich daraus, daß
sich auf der Oberfläche der Kohle in den Gasdurchtrittskanälen Rußkohlenstoff absetzt,
der den Wärmetransport in die Kohleschicht hinein behindert.
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Man hat auch versucht, die Vorformung der Feinkohle, bevor sie als
Schicht auf einen Rost gebracht wird, dadurch zu umgehen, daß man vertikale Kanäle
darin angelegt und diese mit Koksstücken ausgefüllt hat, damit sie nicht während
der Schwelung oder Verkokung zusammenstürzen. Für den Gasdurchgang sind solche Kanäle
nicht frei.
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Den Luftdurchgang durch die Kohleschichten wollte man auch dadurch
erleichtern, daß man der Kohle Zusätze beimischte, die ein lockeres Aschegefüge
ergaben, oder dadurch, daß man in der Schicht zwischen einzelne Kohlelagen Trennlagen
aus feinkörnigem Koks oder Erz einfügte. Die Trennlagen können dabei auch der Wärmespeicherung
dienen.
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Es sind auch Drehtelleröfen bekannt, in deren stählernen Drehtellern
Rillen angeordnet sind, die mit zu schwelendem Gut gefüllt werden.
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Diese bekannten Verfahren gehen von sehr dünnen Kohleschichten aus;
ihre Wirtschaftlichkeit ist daher unbedeutend, und um überhaupt große Koksstücke
zu erhalten, werden nach einem bekannten Verfahren mehrere kleine Koksstücke mit
einem »Klebemittel«, z. B. Pechölrückständen, zu größeren zusammengeklebt.
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Bekannt ist auch ein Karussell-Schwelofen mit einem Rost, auf dem
Ringtaschen angeordnet sind, die zwischen vertikalen Wänden Heizkanäle einfassen,
die mit dem Schwelgut gefüllt werden. Dabei werden diese Taschen während der Schwelung
in waagerechter Richtung, von heißen Gasen durch# zogen, während der Rost von unten
beheizt wird: Die in den Ringtasched obenliegende Kohle ist bei dieser Vorrichtung
:wäimdmäßig benachteiligt und eine gleichmäßige Ausgarung wird nicht erreicht. Außerdem
tritt beim Betrieb dieser bekannten Einrichtung großer Materialverschleiß auf, da
das Schwelgut entweder relativ zum Rost oder zum Ringtaschensystem bewegt wird.
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Die Beseitigung der Mängel der bekannten Verfahren und Vorrichtungen
liegt vorliegender Erfindung als Aufgabe zugrunde.
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Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zur Verkokung von bituminösen
Kohlen auf einem Rost vorgeschlagen, mit Gaskanäle einfassenden vertikalen Wänden
aus hitzebeständigem Stahl, wobei die Kohle auf dem Rost zwischen den Gaskanälen
ruht, und Zuführungen für Verbrennungsluft und bzw. oder Heizgase in die Gaskanäle,
und sie ist gekennzeichnet durch in den Wänden der Gaskanäle angeordnete Gasdurchtritte.
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Bei der neuen Vorrichtung ist, namentlich wenn die Gasdurchtritte
als lange vertikale Schlitze ausgeführt sind, lebhafter Gasaustausch zwischen der
Kohleschicht und den dazwischen liegenden Kanälen möglich, so daß die Beheizung
nicht nur indirekt, sondern auch bgi guten Wärmeübergangsverhältnissen direkt durch
die .Schlitze hindurch erfolgt. Zu Beginn der Entgasung, wenn große Mengen von Entgasungsgasen
frei werden, dringen dabei Gase aus der Kohle in die Gaskanäle, wohingegen gegen
Ende der Verkokung umgekehrt Gase aus den Kanälen bis an die Kohleschicht vor- und
in sie eindringen, so daß gerade in der Endphase der Entgasung, die für die Koksausgarung
entscheidend ist, zum großen Teil direkte Beheizung der Kohleschicht stattfindet.
Dabei erfolgt die gleichmäßige Beheizung über die ganze, zwischen die Wände eingeschüttete
Kohleschicht.
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Es ist zweckmäßig; die Zuleitungen für Verbrennungsluft und bzw. oder
Heizgase in der Weise anzuordnen, daß sie dicht unter dem Rost im Bereich der Gaskanäle
münden. So wird sichergestellt, daß die Gase dorthin gelangen, wo sie benötigt werden.
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Man kann auch, um eine Höhenverteilung der Gase zu erhalten, die Gaszuführungsrohre
in die Gaskanäle hinein verlegen und ihnen gestaffelte Längen geben.
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Die Erfindung- wird durch die F i g. 1 bis 4 beispielsweise erläutert.
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F i g. 1 ist eine schematische perspektivische Darstellung eines Rostes
nach der Erfindung mit den vertikalen Wänden und Schlitzen bzw. Gasdurchtritten
darin; F i g. 2, 3 und 4 sind senkrechte Schnitte.
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1 ist die Rostplatte, die als Wanderrost in Pfeilrichtung bewegt '
,wird: Auf dem Rost sind umgebogene Bleche 2 aus hitzebeständigem Stahl aufgeschweißt.
In den Verbrennungsraum S zwischen den Blechen 2 münden Gasdurchtrittsschlitze 3
in der Rostplatte 1. Gasdurchtritte 4 befinden sich auch in den nahezu vertikalen
Flanken der Bleche 2.
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Schließlich befinden sich auch Gasdurchtrittsschlitze 5 in der Scheitelfläche
der Bleche 2. Die beiden zusammengehörenden Flanken der gebogenen Bleche 2 sind
durch besondere Konstruktionselemente, die im Innern des von diesen Flanken gebildeten
Raumes angeordnet sind, gegeneinander abgestützt. Diese Konstruktionselemente sind
in der Schemazeichnung .nicht gezeigt.
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Die zu verkokende Kohle wird in die nach oben offenen Räume der Konstruktion
eingefüllt und bildet hier Kohlestränge 6. Der -vorderste geschnittene Kohlestrang
ist zur: Freilegung der Schlitze 4 in dem vorliegenden Schema teilweise entfernt.
Die Arbeitsweise des Rostverköküngsverfahrens ist in den weiteren F i g. 2 und 3
dargestellt.
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Die F i g. 2 gibt zugleich eine Darstellung des Zündvorganges bei
dem erfindungsgemäßen Verkokungsverfahren mittels eines Ausschnittes aus einem Vertikalschnitt
in Querrichtung zu den Kohlelamellen. Die Zündung erfolgt in der Weise, daß das
Zündgas, das normalerweise aus den Verbrennungsgasen einer Gasflamme besteht, in
Pfeilrichtung durch den Raum 8 strömt, d. h. es tritt durch
die
Durchtritte 5 ein und durch die Durchtritte 3 aus. Die an dem Kohlestrang 6 anliegenden
Flanken der Bleche 2 werden hierdurch hoch erhitzt, so daß die Oberfläche der anliegenden
Kohle Temperaturen annimmt, die oberhalb des Zündpunktes liegen.
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Nachdem die Kohlenoberfläche auf oberhalb der Zündtemperatur erhitzt
worden ist, wird der Zündgasstrom abgestellt und gemäß F i g. 3 weitergearbeitet.
Die Verbrennungsluft wird von unten nach oben durch den Raum 8 hindurchgeblasen.
Die Verbrennungsluft tritt bei 3 in den Raum 8 ein. Sie verbrennt hier die Entgasungsgase,
die in Richtung der Pfeile 7 durch die Schlitze 4 aus der Kohle in d,-,n gleichen
Raum 8 einströmen.
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Die Abgase aus dieser Verbrennung verlassen die Kohleschicht durch
die Schlitze 5. Die Verbrennung wird so lange aufrechterhalten, wie Entgasungsgas
aus der Kohle nachgeliefert wird. Hierbei wird die Kohle von den an den Blechen
2 anliegenden Flanken aus erhitzt, bis eine vollständige Verkokung im gewünschten
Maße erfolgt ist.
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Nach abgeschlossener Verkokung wird der Koks von dem Rost entfernt,
z. B. bei einem Wanderrost dadurch, daß die Rostplatten über den Stern am Ende des
Wanderrostes nach unten abgekippt werden. Zur Erleichterung der Entfernung des Kokses
verjüngt sich der Kokskörper von oben nach unten infolge der U-förmigen Ausbildung
der geschlitzten Bleche 2.
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Eine Weiterausgestaltung des vorliegenden Rostverkokungsverfahrens
besteht darin, daß die Verbrennungsluftzufuhr in den Verbrenungsraum 8 der Höhe
nach verteilt absatzweise erfolgt. In der F i g. 4 ist die hierfür erfindungsgemäß
angewandte Vorrichtung schematisch dargestellt. Von der Luftdurchtrittsöffnung 3
in der Rostplatte 1 aus ragen Luftzuführungsrohre, die rund oder rechteckig
ausgebildet sein können, in den Verbrennungsraum 8 hinein. In der F i g. 4 ist dies
so dargestellt, daß konzentrisch angeordnete Rohre 9 und 10 verwendet werden, von
deren das Rohr 9 die Luft bis etwa ein Drittel und das Rohr 10 bis etwa zwei Drittel
der Höhe des Raumes 8 einführt. Diese Ausbildung bewirkt eine gleichmäßige Temperatur
in dem gesamten Raum B. Dies ist bei der Verwendung von hitzebeständigem Stahl für
die Bleche 2 von großer Wichtigkeit. Örtliche Überhitzungen müssen dringend vermieden
werden, damit keine Zerstörung der hitzebeständigen Stähle eintritt.