DE1771789C3 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschikken der Verkokungskammern einer Koksofenbattcrie mit heißer grobzerkleinerter Kohle, bei dem eine Dispersion der Kohle in einem Trägergas durch eine Ruhrleitung gefördert und durch eine Krümmung der Rohrleitung in eine zu beschickende Verkokungskammer eingeleitet wird, wobei unmittelbar vor dem Einleiten der Kohle/Gas-Dispersion überschüssiges Trägergas abgelassen wird. Weiterhin bj:;;.^rr! Jie Erfindung eine Vorrichtung /ur Durchführung des Verfahrens.

Die Herstellung einer für metallurgische Zwecke ausreichenden Koksqualität erfordert das Verkoken von grobzerkleinerter Kohle, von der 60 bis 92" 0 eine Korngröße von unter 0,32 cm aufweisen, an Stelle der früher verwendeten feinzerkleinerten Kohle. Die Förderung der 121 bis 3 7 Γ C heißen, grobzerkleinerten Kohle mittels eines Trägergases bereitet jedoch im Gegensatz zur feinzerkleinerten Kohle Schwierigkeiten, da eine erheblich größere Neigung der Kohleteilchen besteht, sich aus der Koh'ie/Gas-Dispersion abzusetzen und Schichten zu bilden, die eine homogene Verkokung in der Verkokungskammer beeinträchtigen. Diese Schichtbildung kann bereits in der Förderleitung auftreten, stellt sich aber vor allem beim Eintreten der Kohle/Gas-Dispersion in die Verkokungskammer ein, wobei gröbere Kohletei'.chen in der Nähe der Mündung und feinere Kohleteilchen entfernt davjn abgelegt werden. Man ist deshalb bei der Förderung grobzerklcinerter Kohle gezwungen, erheblich größere Mengen an Trägergas einzusetzen, was wiederum dazu führt, daß infolge der dadurch entstehenden hohen Gnsgcschwindigkeiten relativ große Mengen an Kohlestaub und feinen Kohlepartikeln bereits beim Eintreten der Kohle/Gas-Dispersion in die Verkokungskammer vom Trägergas in die Trügergas-Sammelleitung mitgerissen werden. Dies stellt nicht nur einen Verlust an Kohle dar, sondern bringt vor allem verfahrenstechnische Schwierigkeiten hei der Weiterbehandlung des Trägergases mit sich, sei es Dampf, der wieder kondensiert und erneut aufbereitet werden muß, oder sei es Koksofengas, das vor dem Einleiten in den Gasbehälter erst wieder von den mitgerissenen Festkörpern befreit werden muß.

Das eingangs geschilderte bekannte Verfahren bringt hier bereits eine Verbesserung dadurch, daß die Kohle/Gas-Dispersion unmittelbar vor ihrem Einleiten in die Verkokungsofenkammer durch eine Rohrlcitungskrümmung geführt wird, in der unter der Fliehkraftwirkung die Kohlepartikeln an einer Seite des Strömungsquerschnittes verdichtet werden, so daß aus dem auf der gegenüberliegenden Seite des Strömungsquerschnittes entstehenden mehr oder weniger von Kohletcilchen freien Gasstrom überschuss!-

jes Trägergas abgezogen werden kann, Es tritt daher üheischüssmen Danpfes ein Kohle/Dampf-Gewichtsj„ die Verkokungsofenkammer eine Kohle Gas-Dis- verhältnis /wischen 40 und 70 : I einstellt,
persitm ein, deren hohle/Gas-Verhältnis erheMich Die zur Durchführung des erfindungsgemlißen

höher als in der Förderleitung ist. Verfahrens notwendige Anpassung der Vorrichtung

Puren dieses Verführer» wird zwar die Menge an 5 läßt sich relativ leicht durchführen, :.o dall bereits bevoni Trägergas in die Sammelleitung mitgerissenen stehende Anlagen nach geringfügiger Änderung da-Kohleteilchen verringert, jedoch konnte dadurch die für eingesetzt werden können. Derartige Vorrichtunnachtcilige Schiehtbildung der Kohle nach einzelnen gen haben eine Rohrleitung, die an ihrem einlaßseili-Partikelgrößen in der Verkokungsofenkammer nicht gern Ende mit einer Zuführungsquelle für die heiße vermieden werden und es stellte sich auch keine m grobzerkleinerte Kohle verbunden ist und Abzweiggleichmaßige Füllung de» Kammer in dem Sinne ein, leitungen zu den einzelnen Verkokungskammern he-

-^r--'~-'· " ' '- -'-■ ' " _s;_t/ti welche jeweils im oberen Bereich einer Verko-

kungskammer münden, sowie Ventilanordnungen zur Umleitung von Trägergasstrahlen an einer Vielzahl 15 von Stellen längs der Rohrleitung und schließlich Ablaßventile für überschüssiges Trägergas aus der Kohle/Gas-Dispersion. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es notwendig, daß in jeder dieser Abzweigleitungen eine Krümmung aus-JO gebildet und unmittelbar vor dem Einlaß in die Verkokun ^kammer eine Umlcnkanordnung vorgesehen isL, durch welche die Kohleteilchen gleichförmig über den Querschnitt der Abzweigleitung verteilt werden.

daß die geförderte Kohle sich gleichmäßig hoch über dem Kammerboden aufbaut.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs geschilderte Verfahren dahingehend zu verbessern, daß man eine bezüglich der Teilchengröße homogene Verteilung der Kohle in der Verkokungskammer und eine gleichmäßig hohe Ablagerung über die Kammerlänge erhält, ohne daß feine Kohlcteilchen in merklicher Menge in die Trägergas-Sanimelleitun« mitgerissen werden. Erfindunusjemäß wird diese Aufgabe dadurch gelost, daß nach dem Ablassen des überschüssigen Trägergases und unmittelbar vor dem Eintreten der Kohle in die Verkokungskammer die verbleibende Kohle/Gas-Dispersion einer abrupten Richtungsänderung derart unterworfen wird, daß die infolge der Umlenkung in der Krümmung der Rohrleitung an einer Seite des Kohkv Gas-Stromes verdichtete Kohle wieder gleichZweckmäßigerweise ist die bmlcnkanordnung unmittelbar vor der Einmündung der Abzweigleitung an der Oberseite der Verkokungsofenkammer angeordnet, und sie lenkt die Kohle Gas-Dispersion in Richtung auf den Kammerboden. Die Umlenkanordnung kann ein Knick in der Abzweigleitung sein, von

(örmig und dicht im Trägergasstrom dispergiert wird 30 dem aus die Abzweigleitung unter einem Knickwin- und sich eine Trägergas-Strömimgsgeschwindigkcit kel zwischen 5 und 60' weiter läuft. Es ist aber üuch

möglich, die Umlcnkanordnung ils einen in Strömungsrichtung ansteigenden Umlenkkcil auszubilden, der auf der Seite des Strömungsquerschnitts in

und ein Kohle, Gas-Verhältnis einstellen, die ein Absetzen der Kohle über die Länge der Verkokungs-

kammer bcwiikcn. , __ _ .

Infolge der plötzlichen Änderung der Strömungs- 35 der Abzweigleitung angeordnet ist, auf der die verrichtung der Kohle/Gas-Dispersion "werden die zuvor dichtete Kohle der Kohle/Gas-Dispersion strömt, unter der Fliehkraftwirkung auf eine Seite des Stm- Zur Erzeugung der abrupten Richtungsänderung niungsquerschnittes gedrängten Kohleteilchen wie können auch Strahlen von Trägergas in die Abzweigüber eine Schanze in den von Kohleteilchen weitge- leitung eingeleitet werden, ohne daß jedoch hierhend freien Gasstrom geschleudert, so daß sich er- 40 u';:rch übermäßig viel zusätzliches Trägergas in die ncut eine ",leichförmige und dichte Dispersion bildet. Verkokungskammer gelangt.

Hierdurch werden feine und grobe Kohleteilchen mit gleicher Geschwindigkeit aus der Rohrleitungsmündung in die Verkokungsofenkammer geschossen, so daß keine Neigung der gröberen Kohleteilchen auftritt, sich praktisch nur in der Nähe der Rohrleitungsmündung anzusammeln, während die feinen Teilchen entfernt davon zu liegen kommen. Vielmehr erhalten die Kohlcteilchen einen quasi fließfähigen Zustand, der noch dadurch unterstütz! wird, daß die bereits auf Vergasungstempcratur gebrachte Kohle Gas abgibt. In diesem Zustand bleiben sie langer in der Schwebe und füllen die Vcrkokungskammer gleichmäßig aus.

Messungen haben auch gezeigt, daß noch erheb- :,-j lieh geringere Mengen an Kohlestaub mitgerissen werden, als dies bei den bekannten Verfahren der Fall ist.

Das bekannte Verfahren wird normalerweise derart durchgeführt, daß die Kohle/Gas-Dispersion ein Ίο Kohlc/Gas-Cicwichl.svcihällnis von 30 bis 500; ! aufweist und mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 6 bis 3d m/s durch die Krümmung der Rohrleitung bei gleichzeitigem Ablassen überschüssigen Trägergases geföidcrt wird. Für das erfindungsgemäße Verfahren hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß als Trägcrt>as Dampf in einer Menge verwendet wird, dal¹ sich vor dem Ablassen des

Bevorzugte Ausvührungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine Teilvorderansicht einer Koksofenbatterie zur Durchführung des crfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 2 eine Teildraufsicht auf die Koksofenbatterie nach Fig. 1,

F i g. 3 einen senkrechten Teilschnitt durch das Ende einer Verkokungskammer, aus dem die Einführung einer Abzweigleitung ersichtlich ist,

F i g. s einen senkrechten Schnitt durch eine Verkokungskammer einer Koksofenbatterie nach der Erfindung, aus der die Füllinic der Kohle in der Vcrkokungskammer vor b/.w. nach einem Einebnen deutlich wird,

Fig.? einen senkrechten Schnitt durch eine der I-i g 4 ähnliche Verkokungskammer. die jedoch nicht erfindu.igsgcmäß ausgestattet ist, aus welcher ebenfalls die Füllinie der Kohle in der Kammer vor und nach einem Einebnen ersichtlich ist,

F i g. 6 einen senkrechten Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer in tine Verkokungekammer führenden Abzweigleitung,

F i g. 7. 8 jcwp.ils eine den Fig. I und 2 ähnliche Darstellung weiterer möglicher Anordnungen der Abzweigleitungen,

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■ ·, t'iT.si .-iiiu ver;inl,iß( die Tt:ilrhcn ii;i/u. liire in I jpsis rieliiiiiv; !»crir.hu'tc Γ '!leßbewcirung 'ort/iifühp:n '.viihr'.iKt :ie sich l;in'„'sam absetzen, ,jnd das Gis fet':'¹ Ier I inie.nl'iihniiv.> de.r !.e.itunii:;biein.ina. Vm dum vhst».i/i'.lfe.ki (ie.r Kohle. enfjeiicnziriiirküTi. sinij m

in rier !.'!!,uv,.· iouenannte. t nilcnkbiogungcn vor^schen .in denen die. Festsroff-.; beinahe j.i ¹Ji:r Vdisi: ■•'irbe.ihiv.veii) verfien Die Knimrnurmspiiiicfi di.-i

Bei der in den Fig. I und 7 dargestellten AiisfiihrunKsform d*r f ,rfi/iiiung k-in« die Rohrleitung 23 und die !!.!!iptfcitUTip 24 /wcckmfiBigerwcisc einen c'^rr 7whthc-n IO tirifl 20cm, vorzugsc(wn 15 em hnbcn Ttci langen Rohrleitungen, leren f finge liciip-cliweise mehr ah 30m bctfägt, ,;ihn es notwcfitlig sent, die leitungen biigcn- oder iirvenförmig 7« führen. F>. kann sich datici um horiontale otter um vertikale Biegungen oder Kriimmiin ,•en in den langen Abschnitten handeln, die bis rr, lcn c^n/clncn Öfen hinführen. Bei der Darstellung inch Fig. J ist der bogenförmig gekrüfnmie Ab ι.-linitf 42 für eine solche Biegung in einer senkrechcn Fibenc* (Jurchwu¹· typisch. Der bogenförmig ge- -le.rl l) ,',».rl.ir.tV.n -r,i:>nder diametniJ ^!/irriubfr Hu

din·; ..iiViiostVerie bei etwa i*.Oc^. ^λλ<;!ΐκ .ins ;ius der vfirerhii/ten Kohle 'ind dcrr fiwnp)' 'X'slchci'dc fiei-!-,K<-|i diiivh fti'.n ü.e.knimTHcn \bsL-|)ri/n. fliclSt. •■v;rd :"% im Vhschrtitt /f der fiinwirkvuii cmci /cuii¹-

"1"-I f'ii?,).'!<-,)fi ausije.^cf/t, wodurch ssch Jn.· KubJcK-ilch¹-"!' im AnM-h!ιip, .».r, riie Fiiesnng im Bcivi.'h A> \i> ;<-.hni-tt«".s 4.i konzentrieren, während gejjVnübcr Jic-■;ern Hrr^c'c, >.u( eier %e.\1c 44 ein L")i:?*(.'Nfrah! Πιι-ί',Ίΐ. rle.r -.-,-, .v^vnihfl-icri fre.i '.on Kohleto'chcn ist. i':v

\; Ahi.-ii','.--nfii 45. da-, in Form eines entweder chirvh. '■iner: f .leifiromacnr.icn oder durch eine' D'ucko'im-•Ί> -.ι· 4^ zu hetiiiior.ridcn Ventils ausgebildet ist. dien /ι;--, Ah!-*w.Ti von fJampf aus der bei 44 seb'Weten Dimfif^ri^arnrnliins!. Dadurch daß ein oder meh-cc

<.-■ Ί-ταγμ-λγ AbliißvoTrichtungen vorgeseher; sind, dcr.-t· /::W'· ;,rh \ev,t\\\ nnch der Länge der Rohrleitung 25 .-;'-hfr.i !<>inn au·; der Rohrleitung genug [>ampf abge-'^.-...n v.-rrflcn, um zu verhindern, daß übermäßig h'.r-.r SfrorTiiinasgeschwindigkcitcn in der leitung

<- ^.-iftrftrn (ficrdurch wird wiederum auch die Möi;-•'hkeit p.rsrhaffen, daß in dem sich anschließenden Abschnitt in der nachstehend noch im einreinen zu rx;s,'hrt!hf:ndcn Weise wiederum zusätzlicher Dampf τη entsprechenden Dampfeinsatzdüsen in Fließrich-

-;'. tut·;' des fJampf-Kohlegemisches eingefühn werden karin. ohne daß es hierdurch zu übermaßig hohen Strömungsgeschwindigkeiten in der Leitung 23. in der Hauptleitung 24 und in den von der Hauptleitung 24 /u den Verkokungskammem führenden Ab-7wc!L'icitungen kommt.

ϊπ den zu den einzelnen Öfen führenden Rohrleitungen sind jeweils in kurvenförmigen Biegungen derselben Dampfablaßventile 60, 61 und 62 vorgesehen, mit deren Hilfe in dem zugeführten Gemisch je-

6ö weüs das entsprechende Verhältnis von Kohle zu (Jas hergestellt wird.

In der Zuführungsleitung 23 und der Hauptleitung 24 können jeweils an einer Vielzahl von in geringem Abstand voneinander liegenden Stellen über die !.finge derselben entsprechend ausgebildete Einlaßdüsen 47 vorgesehen sein, durch weiche Dampf eingeführt wird, durch den die Kohle entlang der jeweiligen Rohrleitung weiterbefordert wird. Diese Ein-

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aßdüscn 47 stehen regelbar mit einer Dampfleitung 18 in Verbindung, wobei die Verbindung über die Zweigleitungen 49 hergestellt wird, in denen jeweils ein Ventil 51 eingebaut ist. Die Dampfleitung 48 verläuft dabei in der Nähe der Rohrleitung 23 und der Hauptleitung 24, so daß in beide Leitungen durch die Düsenöffnungen 47 unter Druck stehender Dampf eingeblasen werden kann. Die in den Zweigleitungen 49 eingebauten Ventile 51 sind dabei derart ein-.'ellbar, daß der Dampf der Dampfaustrittsdüse jeweils genau mit dem gewünschten Druck zugeführt wird, bzw. es können die Ventile auch geschlossen (terden, wenn der Wunsch besteht, die Zahl derjeni-

en Zweigleitungen zu verhindern, durch welche der :itung 23 bzw. der Hauptleitung 24 frischer Dampf Zugeführt wird.

< Bei der Ausführungsform nach F i g. 1 besitzt jede jier jeweils einer Verkokungskammer zugeordneten itweigleitungen 25 einen ersten bogenförmig geirümmten Abschnitt 25 a, der von der Hauptleitung t4 nach unten führt, sowie einen zweiten Abschnitt 5 b, der vom bogenförmig gekrümmten Abschnitt 45 α nach außen und unten in Richtung auf den Ofen Iu geführt ist, so daß das Kohle-Gemisch in bezug fuf den ersten Abschnitt 25 a in eine neue Bcwefungsrichtung gelenkt wird, und es schließt sich ieran ein dritter geradlinig verlaufender Austrittsablchnitt 25 c an, der sich nach unten in das obere Ende der Verkokungskammer erstreckt und zur Längsachse der Verkokungskammer in einem Winkel 3u Von 5 bis 20° geneigt verläuft. An derjenigen Stelle, •η ν sicher die Abschnitte 25 a und 25 c bei 25 b intinandcr übergehen, ist durch die plötzlich nach unten und außen gerichtete Biegung der Rohrleitung eine Umlenkbicgung geschaffen. Die Längsachse des Abschnittes 25 c verläuft in bezug auf die Längsachse des Abschnittes 25 a in einem Winkel zwischen 5 und 60". vorzugsweise in einem Winkel von etwa 15", wodurch die Umlenkbiegung 25 ft gebildet <wird. Wenn der Winkel zwischen der Längsachse des Abschnittes 25« und derjenigen des Abschnittes 26 ή 15° beträgt, wird das Trägergas in seiner Strömungsbewegung zu einer plötzlichen Richtungsänderung gezwungen, während die am Effektivboden der Leitung befindlichen Kohleteüchen bei der in einem Winkel von 15° verlaufenden Umlenkbiegung in den Trägergasstrom geschleudert werden, was zur Folge hat. daß im Ausgangsabschnitt der Zweigleitung, der sich unmittelbar an die 15°-Biegung anschließt, wiederum ein einheitliches Gemisch von Kohle und Trägergas gegeben ist. Eine über einen Winkel von 60 verlaufende Umlenkbiegung gilt jedoch nicht als empfehlenswert, weil hierbei die Neigung besteht,

iaß die Kohle durch den Trägergasstrom hindurch is zur anderen Seite der Rohrleitung geschleudert tvird. wo sie sich wieder vom Trägergasstrom abtrennt, so daß pro Gewichtseinheit Kohle mehr Dampf erforderlich ist, um die Kohlencharge mit dem gewünschten Druck in die Verkokungskammer einschließen zu können. Dies ist demnach weniger sinnvoll nls die Verwendung einer Biegung, welche sich über einen Winkel von weniger als 60° erstreckt. Die besten Ergebnisse bei der Einführung des Kohle-Gasgemisches in den Ofen werden dann erzielt, wenn die Biegungen über Winkel zwischen 10 und 20° geführt sind.

Die F i g. 1,3 und 4 zeigen eine schematische Darstellung der Wirkungsweise der Umlenkbiegung 25 b, wobei der Einlaß in den Ofen unter einem Winkel von 15° erfolgt. Die an der Hauptleitung 24 ansetzende Biegung verlauft hierbei in einem solchen Winkel, daß das Gut von der Rohrleitung aus nach unten geführt wird. Anschließend ist die Leitung sanft gebogen und führt zu dem als Umleitungsbiegung 25 b bezeichneten Bereich, der vor dem eigentlichen in den Ofen führenden geraden Einlaßstück 25 c liegt. In dem Maße, in dem das aus Kohle und (ias bestehende Gemisch von der Hauptleitung aus zunächst in dieser allgemein nach unten führenden Richtung strömt und dann entsprechend der schematischen Darstellung in Richtung auf die Einlaßöffnung des Ofens zu eine kurvenförmige Bewegungsbahn durchläuft, treten also wie ersichtlich derartige Richtungsänderungen ein, daß die Kohle bestrebt ist, sich unter der Einwirkung der auftretenden Zentrifugalkräfte vom Trägergas abzuscheiden, so daß etwa überschüssiges Trägergas abgelassen werden kann. Der abschließende nochmalige Vermischungsvorgang erfolgt an der Umlenkbiegung 25 b, wo von der bogenförmig gekrümmten Zuführung ausgehend eine plötzliche Richtungsänderung zu dem schräg nach unten verlaufenden Einlaßstück zum Ofen vorliegt. Da die Kurve bereits an der Hauptleitung ansetzt, wo sich die Kohle verhältnismäßig rasch fortbewegt, gelangt ein verdünntes Gemisch von Dampf und Kohle in diesen bogenförmig gekrümmten Abschnitt der Leitung. Um zu verhindern, daß ein übermäßig großes Dampfvolumen in den Ofen gelangt und um gleichzeitig auch die Strömungsgeschwindigkeit der Kohle auf einen für die Beschickung des Ofens sinnvollen Wert herabzusetzen, wird aus der Leitung Dampf abgelassen, während das Gemisch diese Kurvenbahn durchlauft. Da der Krümmungsradius dieses bogenförmig gekrümmten Leitungsabschnittes vorzugsweise 180 cm für 15 cm Leitung beträgt, ist, wie ersichtlich, genügend Raum für den Einbau einer Vielzahl von Dampfablaßventilen vorhanden, die in der schematischen Darstellung mit den Bezugszeichen 60. 61 und 62 gekennzeichnet sind. Ist demnach also in der Leitungskurve eine Vielzahl von solchen Ablaßventilen vorgesehen, so kann die in die Kurve einströmende verdünnte Dispersion von Kohle in Dampf durch entsprechendes Ablassen von Dampf so weit verdichtet werden, daß eine verhältnismäßig stark konzentrierte Dispersion von Kohletcilchcn in dem Trägergas erreicht ist, wenn das Gemisch zu der Umlcnkbiegimg gelangt und durch diese in seiner Bewegung zu einer plötzlichen Richtungsänderung veranlaßt wird. Beim Durchlauf der konzentrierten Dispersion durch die Umlenkbiegung werden Trägergas und Kohle dieser plötzlichen Richtungsänderung unterworfen. Die Kohleteüchen sind jedoch bestrebt, sich geradlinig weiterzubewegen und damit wird erreicht, daß eine verhältnismäßig gleichmäßige dichtphasige Dispersion in die Endphase der Leitung, d. h. in das Eingangsstück 25 r zum Ofen gelangt. Diese in der Biegung gebildete einheitliche dichte Phase erreicht dann unmittelbar vor dem eigentlichen Einlaß zum Ofen einen fließbettartigen Zustand, in dem sie in den Ofen eingebracht wird; nachdem sie sich zudem auch auf einer Temperatur befindet, in der bereits eine Vergasung einsetzt, wird das Gemisch auch noch nach seinem Eintritt in den Ofen noch einige Sekunden lang in einem fließbettartigen Zustand ge halten, so daß sich die Kohle, obgleich sie schon be ginnt sich abzusetzen, doch noch im wesentliche!

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gleichmäßig über die gesamte Länge des Ofens bewegen kann, und damit die Bildung einer Aufschlämmung von Grus in dem Trägergas weitgehend ausgeschlossen wird.

Die F i g. 3 zeigt eine idealisierte Darstellung tier Zuführung zum Ofen. Dabei ist davon auszugehen, daß sich die leitung 24 oberhalb der mil 25ti bezeichneten Abzweigleitung befindet. Dies ist derjenige Teil, durch den das Kohle-Dampfgemisch zunächst aus der leitung 24 abgezogen wird. Dieser von der Hauptleitung wegführende erste /weigabschnitl führt nach unten /u dem mit 2? α bezeichneten Leitungsabschnitt, in dem die Leitung hei 25 a bogenfönnig gekrümmt verläuft und zu einem weiteren geradlinig verlaufenden Abschnitt 25 c führt, der seinerseits wiederum unmittelbar zum Ofen führt, die tatsächliche mechanische Verbindung mit dem Ofeneinlaß 25 r erfolgt über eine mit 25 Λ gekennzeichnete Krümmung.

Bei der Ausführungsform nach Γi g. 6 ist in dor Zweigleitung 25 unmittelbar vor deren Auslaßöffnung 25 g ein Umlenkelement 25/i vorgesehen, das in Richtung zur Auslaßöffnung 25 g hin schräg nach oben verläuft und damit einen verengten Durchlaß 25/ bildet. Das Umlenkelement 25/ι erstreckt sich zweckmäßigerweise über ein Drittel bis zu einer Hälfte der Innenquerschnittsfläche der Zweigleitung 25. Wenn das aus Kohle und Trägergas bestehende Gemisch das Umlenkelement 25 Λ erreicht, so werden die im Bereich des Cffektivbodens der Leitung befindlichen Kohleteilchen in eine nach oben gerichtete andere Bewegungsrichtung versetzt und gelangen damit in den nicht stark kohlehaltigen Trägergasstrom, wie dies durch das Bezugszeichen 25/ angezeigt ist (d. h. die Kohleteilchen werden dazu veranlaßt, sich vom Effektivboden der Rohrleitung weg zu bewegen). Auf diese Weise wird eine gleichmäßige dichte Phase 25 Ii erhalten, die in dieser Form in die Verkokungskammer eingebracht wird und über die volle Länge der Verkokungskammer strömt und dabei ihren Kohlengehalt gleichmäßig über die gesamte Länge der Kammer abgibt und verteilt.

Zur Erzielung einer selektiven Ofenbeschickung kann jede Zweigleitung 25 entsprechend der Darstellung der Fig. 1 mit einem Ventil 56 versehen sein, welches seinerseits durch einen Druckzylinder oder durch einen Elektromagneten 57 betätigt wird. In der Hauptleitung 24 ist ein Ventil 56 a vorgesehen, das seinerseits durch einen jeweils für ein Ventil 56 in jeder Zweigleitung 25 vorgesehenen Druckzylinder oder einen Elektromagneten 57 α betätigbar ist. Werden also sämtliche Ventile 56 α in der Leitung 24 geöffnet, die zu einer bestimmten Abzweigleitung 25 führt, und das unmittelbar auf diese Zweigleitung folgende Ventil 56 a geschlossen und gleichzeitig das Ventil 56 in dieser Zweigleitung geöffnet, während die Ventile 56 in den anderen Zweigleitungen geschlossen werden, so läßt sich damit erreichen, daß das aus Kohle und Trägergas bestehende Gemisch aus der Leitung 23 in die Leitung 24 und von dort aus in die Leitung 25 und durch diese hindurch fließt, und dann zu der jeweils zu beschickenden Verkokungskammer gelangt. Die Betätigung der Ventile 56 und 56« durch ihre entsprechenden Druckbetätigungszylinder 57 bzw. 57 a erfolgt automatisch über eine geeignete Reglereinrichtung.

In Fig.4 veranschaulicht die gestrichelt gezeichnete Linie 60 den linienmäßigen Verlauf der Kohlefüllung in einer Verkokiingskammer mit einer Länge von 12 m mich der Einführung des Kohle-Dampfgcmischcs in dichter Phase bei Beschickung durch eine Rohrleitung, in deren Abzweigleitung 25 eine Umlenkbiegung mit einem Winkel von 15" vorgesehen war. Bei dem typischen Leitimgsverlauf mit dieser Umlenkbicgung waren die in der leitung 23 und in der Sammelleitung 24 vorgesehenen Dampfcinlaßdüsen jeweils in einem Abstund von 20 cm voneinander in angeordnet, und der Dampf wurde mit einem Druck von 8,4 kg/cm- zugeleitet; der Druck im Fülltrichter 20 betrug 0,175 kg cm-', insgesamt wurden für die Förderung 233 kg Dampf gebraucht, und die durchschnittliche Fördergeschwindigkeit der Kohle lag bei 1730 kg/min. Die durchgezogene Linie 6! zeigt den typischen Oberflächenverlauf der Kohlcfülliing nach einmaligem Durchlaufen der Hinchnungsvorricht'Mig durch die Verkokiingskammer.

Die F i g. 5 ist eine schematische DarstcH'ing der π Beschickung einer Vcrkokungskammer, welche /war die gleiche Größe besitzt wie die Kammer nach Fig. 4, bei der jedoch die Kohle durch eine Zweigleitung eingeführt wurde, die nicht mit einer Umlcnkbiegung verschen war und in der zudem keine Vorkehrungen dafür getroffen waren, um das Trägergas zu einer plötzlichen Richtungsänderung zu veranlassen, wodurch die am Effektivboden der Zweigleitung befindlichen Kohlcteilchen wieder in den Trägergasstrom hereingeführt und erneut von diesem mitget° nommen worden wären. Bei der Führung nach Fig.5 war der Abstand der Dampfeinlaüdüscn in der Rohrleitung 20 und in der Sammelleitung 24 der gleiche wie bei der Anordnung nach F i g. 4, d. h., die einzelnen Düsen lagen jeweils 20 cm auseinander; der Druck im Fülltrichter betrug 0,23 kg/cm-'. Für eine entsprechende Einführung der Charge in die Ofenkammer erwies es sich als notwendig, zur Beförderung der Kohle wesentlich mehr Dampf zu verwenden, als dies bei der Anordnung nach Fig.4 der Fall war. So wurden bei der Anordnung nach Fig. 5 504 kg Förderdampf gebraucht, und die durchschnittliche Fördergeschwindigkeit der Kohle lag bei 710 kg/min. Die gestrichelt gezeichnete Linie 62 in F i g. 5 veranschaulicht den linienförmigen Verlauf der Kohlebefüllung nach der ersten durch eine Rohrleitung erfolgten Einführung von Kohle in die Kammer. Dieser erste Beschickungszeitabschnitt dauerte 14,5 Minuten. Wie aus der F i g. 5 hervorgeht, reichte der durch die so eingeführte Kohle gebildete Kohlehaufen an dem in bezug auf die F i g. 5 rechtsseitigen Ende der Verkokungskammer bis zur Decke derselben, so daß in der Einführung des aus Kohle und Dampf bestehenden Gemisches eine Unterbrechung vorgenommen und der in der Kammer befindliche Kohlenhaufen eingeebnet werden mußte, um nodi eine weitere Kohlemenge in die Kammer einschicken zu können. Die durchgehend gezeichnete Linie 63 zeigt den Verlauf der Kohlefüllung nach demnacti dieser ersten Beschickung der Kammer mit Kohl« vorgenommenen Einebenen des Kohlehaufens. Unmittelbar im Anschluß an diesen ersten Einebnungs-Vorgang wurde wiederum ein aus Kohle und Dampl bestehendes Gemisch zwei Minuten lang in die« Kammer eingeführt, und am Ende dieses Zeitab schnittes besaß der Kohlehaufen die in der Zeichnung mit der gestrichelten Linie 64 dargestellte Form. Es ist also zu bemerken, daß wiederum etr Kohlehaufen gebildet wurde, der ebenfalls am rechts-

seiii.gen F.n'le der Verkokiingskanimer bis /u deren Abdeckung reichte, da hier das Kohle-Dampfgcmisch eingeführt wurde, wobei durch die Bildung dieses Kohlchaufens wiederum eine F.inführung des Kohle-Dampfgemisches in die Kammer unmöglich gemacht wurde. Wiederum wurde der Kohlenhaufen eingeebnet, und die dadurch erzielte Fülli:iic- ist durch die durchgezogene Linie 65 veranschaulicht. Trotzdem ist zu bemerken, daß der Ofen an seinem von der Reschickunjisscite entfernt liegenden F.nde nicht ordnungsgemäß beschickt wurde. Der Ofen wurde nur bis zu 78,8" ο seines eigentlichen Kohlefassimgsvermögens gefüllt, und es wurden hierfür 16,5 Minuten benötigt, wobei die Beschickung in zwei voneinander geirennten Abschnitten vorgenommen werden mußte, von denen der erste 14,5 Minuten und der zweite 2 Minuten brauchte, wobei die dazwischen erforderliche F.inebnung des Kohlcberges nochmals 0,5 Minuten in Anspruch nahm.

Die F i g. 7 zeigt eine wahlweise Anordnungsmöglichkeit zur Beschickung eines Ofens mit Kohle, wobei in viiesem Falle wiederum der Umstand ausgenutzt wird, daß zwischen Kohle und Hauptstrom eine Absonderung eintritt. Dabei wird die Fließrichtung der Kohle gegenüber derjenigen des Hauptstromes um 90° verändert und dann der Strom nach unten in den Ofen geleitet, wobei unmittelbar vor der F.intrittsöffnung zum Ofen eine Umlenkung vorgesehen ist. Fintsprechend der Darstellung der F i g. 7 gelangt also die Kohle über eine Hauptleitung 70 aus einem Einfülltrichter 20 entsprechend demjenigen nach F i g. I zu der Koksofenbatterie und in diesem Falle findet die erste Abtrennung von Kohle vom Hauptstrom in einem horizontal verlaufenden Abschnitt 71 statt, der dann in einer Krümmung 72 nach oben und von dort /um Punkt 73 verläuft, nachdem er eine Wendung von 100 vorgenommen hat; im Anschluß hieran verläuft er dann wiederum in horizontaler Richtung auf den Ofen zu, wo er bei 74 nach unten abgebogen ist und sich dem Ofen nähert; dabei ist in seinem Verlauf bei 75 eine Umlenkbiegung vorgesehen. V()in geometrischen Standpunkt aus gesehen. i*t die auf diese Weise erreichte Abtrennung ebenso \o wirksam wie diejenige nach den Fig. 1 und 2. da hierbei die Kohle ebenfalls zunächst cinma' vom Hauptstrom abgetrennt und dann durch die weite Kurve geführt und anschließend wieder mit dem Gasstrom vermischt wird. Auch in diesem Falle wird wiederum die Fließrichtung des Gemisches geändert und das Gemisch schließlich in den Ofen gelenkt.

Die Dichte der Feststoffkohlc kann durchschnittlich mit 1400kg/cbm angenommen wcrdeii. Hierbei ist ein Fließbettzustand dann erreicht, wenn die Kohle derart mit Gas vermischt ist, daß sich für das Gemisch eine durchschnittliche Dichte von etwa 16 bis 48 kg/cbm ergibt. In diesem Fließbettzustand kommen mehrere 100 kg Kohle auf jedes Kilogramm Dampf. Bei den I.eitungsanordnungen nach der Eras findung findet im allgemeinen die Förderung eines Gemisches statt, bei dem das Verhältnis von Kohle zu Gas bzw. zu Dampf wie 60 zu 1 ist, oder bei dem das Mischungsverhältnis etwa in dieser Größenordnung gehalten wird. Dies bedeutet, daß an der unmit telbar vor der letzten Umleitungsbicgung liegender Kurve eine recht beträchtliche Dampfmenge abgclas sen werden muß, damit schließlich eine endgültig! Gemischdichte von etwa 16 bis 48 kg/cbm beim Ein tritt in den Ofen erzielt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Beschicken der Verkokungskammern einer Koksofenbatterie mit heißer grob- zerkleinerter Kohle, bei dem eine Dispersion der Kohle in einem Trügergas durch eine Rohrleitung gefördert und durch eine Krümmung der Rohrleitung in eine zu beschickende Verkokungskammer eingeleitet wird, wobei unmittelbar vor dem Ein- m leiten der Kohle/Gas-Dispersion überschüssiges Trägergas abgelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Ablassen dc\ überschüssigen Trägergases und unmittelbar vor dem Eintreten der Kohle in die Verkokungskam- >5 mer die verbleibende Kohle/Gas-Dispersion einer abrupten Richtungsänderung derart unterworfen wird, daß die infolge der Umlenkung in der Krümmung der Rohrleitung an einer Seite des Kohle/Gas-Stromes verdichtete Kohle wieder a° gleichförmig und dicht im Trägergasstrom dispergiert wird und sich eine Trägergas-Strömungsgeschwindigkeit nid ein Kohle Gas-Verhältnis einstellen, die ein Absetzen der Kohle über die Länge der Verkokungskammer bewirken.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Kohle Gas-Dispersion ein Kohle/Gas-Gewichtsverhältnis von 30 bis 500 : 1 aufweist und mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 6 bis 36 rrvs durch die Krümmung der Rohrleitung bei gleichzeitigem Ablassen überschüssigen Trägergases gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägergas Dampf in einer Menge verwendet wird, daß sich vor dem Ablassen des überschüssigen Dampfes ein Kohle Dmpf-Gewichtsverhältnis zwischen 40 und 70 : 1 einstellt.

3. Vorrichtung zur Beschickung der Verkokungskammer einer Koksofenbatterie mit heißer grobzerkleinerter Kohle nach dem Verfahren gernäß Anspruch 1. mit einer Rohrleitung, die an ihrem einlaßseitigen Ende mit einer Zuführungsquelle für die heiße grobzerkleinerte Kohle verbunden ist und Abzweigleitungen zu den einzelnen Verkokungskammern besitzt, welche jewcil« im oberen Bereich einer Verkokungskammer münden, mit Vcntilanordnungen zur Einleitung von Trägergasstrahlen an einer Vielzahl von Stellen längs der Rohrleitung und mit Ablaßventilen für überschüssiges Trägergas aus der Kohle/ Gas-Dispersion, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Abzweigleitung (25) eine Krümmung (25 a) ausgebildet und unmittelbar vor dem Einlaß in die Verkokungskammer eine Umlenkanordnung (25 /)) vorgesehen ist, durch welche die Kohleteilchen gleichförmig über den Querschnitt der Ab-Zweigleitung (25 c) verteilt werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkanordnung (25 b) unmittelbar vor der Einmündung der Abzweigleitung (25) an der Oberseite der Verkokungsofen- fio kammer angeordnet ist und die Kohle/Gas-Dispersion in Richtung auf den Kammerboden lenkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkanordnung (25 έ>) ein Knick in der Abzweigleitung (25) ist, von dem aus die Abzweigleitung (25 c) unter einem Knickwinkel zwischen 5 und 60^ weiter läuft.

ή. Vorrichtung nuch Anspruch λ, dndurch gekennzeichnet, d»ß die Umlenkunordnung ein in Strömungsrichtung ansteigender Umlenkkeil (25/1) ist, der auf der Seite des Stömungsquerschnitls in der Abzweigleitung (ISc) angeordnet ist, auf der die verdichtete Kohle der Kuhte/ Gas-Dispersion strömt.