DE19545736A1 - Verfahren zum Füllen eines Verkokungsofens mit Kohle und Koksofenbedienungsmaschine zur Durchführung des Vefahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 und eine Koksofenbedienungsmaschine zur Durchführung des Verfahrens gemäß Oberbegriff des Anspruches 3.

Dieses Verfahren und die Koksofenbedienungsmaschine werden insbesondere für sogenannte "Non-recovery coke ovens" benötigt. Diese Verkokungsöfen besitzen im wesentlichen eine Beheizung unterhalb der Ofensohle. Bei Verzicht auf eine Beheizung über zwischen den Ofenkammern angeordnete senkrechte Heizwände haben diese Öfen eine relativ große Ofensohlenfläche, auf der für die Verkokung eine nur dünne Kohleschicht von max. 1 m Höhe liegt. In der US-A 3,912,091 ist ein derartiger Koksofen beschrieben. Als Bedienungsmaschine ist dabei eine entlang der Koksofenbatterie verfahrbare Einrichtung vorgesehen, auf der gleichzeitig die Koksausdrückstange und die Kohlefülleinrichtung nebeneinander bzw. in Batterielängsrichtung hintereinander angeordnet sind. Es handelt sich dabei um eine sogenannte Zweipunktbedienungsmaschine, wobei nach dem Koksausdrückvorgang die Maschine für den Füllvorgang in Batterielängsrichtung verfahren wird. Als Fülleinrichtung ist hierbei ein umlaufender Endlosförderer vorgesehen, der im wesentlichen die gleiche Breite hat wie die Ofenkammer und von der Maschinenseite aus teleskopartig in die Ofenkammer einfahrbar ist. Während des Füllvorganges wird hierbei die Kohle in der Kammer planiert und gleichzeitig auch in der Kammer verdichtet. Der Betrieb dieser aufwendigen Förder- und Verdichtungseinrichtungen in der heißen Ofenkammer ist sehr problematisch und störanfällig, insbesondere die Erschütterungen durch die Verdichtungseinrichtung können zu Beschädigungen am Mauerwerk führen.

Außerdem müssen wegen der hohen Ofentemperaturen sehr hochwertige Materialien gewählt werden oder es muß für ausreichende Kühlung gesorgt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Füll- und Verdichtungsverfahren sowie geeignete Vorrichtungen vorzuschlagen, bei dem diese Probleme nicht bestehen.

Ein Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruches 1 und eine Koksofenbedienungsmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens ist im Anspruch 3 angegeben. Die Unteransprüche enthalten sinnvolle Ergänzungen des Erfindungsgegenstandes.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, daß bereits außerhalb des Verkokungsofens die Kohle mit gleichmäßiger Höhe in eine Kohlefüll- und Verdichtungskammer, einen sogenannten Setzkasten gefüllt und anschließend auch dort mit geeigneten Einrichtungen verdichtet wird. Der verdichtete Kohlekuchen ist vorzugsweise etwa 0,6 m hoch, 3 bis 5 m breit und ca. 10 bis 20 m lang und wird wie auf einem Tortenheber auf der Bodenplatte in die Ofenkammer geschoben und anschließend durch Festhalten der hinteren Stirnwand unter dem Kohlenkuchen weg aus der Ofenkammer herausgezogen. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird hierbei nur die Bodenplatte kurzzeitig in die Ofenkammer geschoben.

Die erfindungsgemäße Koksofenbedienungsmaschine besitzt eine Kohlefüll- und Verdichtungskammer mit einer im wesentlichen den Abmessungen der Ofensohle entsprechenden Bodenplatte und Seiten- und Stimwänden mit ausreichender Höhe zur Aufnahme der Kohleschüttung. Die Stirn- und Seitenwände sind mit der Bodenplatte lösbar verbunden bzw. bilden während des Kohlefüll- und Verdichtungsvorganges eine Einheit. Für das Einfahren des Kohlekuchens in die Ofenkammer kann diese Einheit bis unmittelbar vor die Einfüllöffnung der Ofenkammer verfahren werden. Zum Einfahren werden dann die Seitenwände von der Bodenplatte gelöst und soweit erforderlich quer zur Transportrichtung der Bodenplatte verstellt. Die vordere Stirnwand kann angehoben, versenkt oder seitlich aus der Transportbahn des Kohlekuchens bewegt werden. Die hintere Stirnwand bleibt während des Einfahrvorganges mit der Bodenplatte verbunden und wird zum Zurückziehen der Bodenplatte im Bereich der Türöffnung festgehalten. Mit Hilfe eines Rückzugseiles kann die hintere Stirnwand auf entsprechenden Führungseinrichtungen in ihre Ausgangsposition zurückgezogen werden.

Auf der Koksofenbedienungsmaschine sind neben den Einrichtungen für den Kohlefüllvorgang zweckmäßigerweise auch die Einrichtungen für den Koksausdrückvorgang und in der Regel auch die Einrichtungen zur Bedienung und Wartung der Ofentüren angeordnet.

Bei der Ausführung als sogenannte Zweipunktmaschine sind Druckstange und Kohlefüll- und Verdichtungskammer in Batterielängsrichtung hintereinander auf dem Wagengestell angeordnet, so daß nach Beendigung des Koksausdrückvorganges das Wagengestell in Batterielängsrichtung verfahren werden muß, bis die Kohlefüll- und Verdichtungskammer genau vor dem leeren Ofen steht.

Bei der Ausführung als Einpunktmaschine ist erfindungsgemäß im Bereich der vorderen Stirnwand an der Bodenplatte eine Druckplatte zum Ausdrücken des Kokses aus der Ofenkammer befestigt oder es ist die vordere Stirnwand selbst als Druckplatte ausgebildet. Hierbei gibt es wiederum die Möglichkeit, daß zum Ausdrücken des Kokses die leere Bodenplatte (d. h. ohne Kohlekuchen) durch die Ofenkammer gefahren wird, anschließend die Kohle außerhalb des Ofens eingefüllt und verdichtet wird und nach Entfernung der Druckplatte und/oder der vorderen Stirnwand aus dem Transportweg des Kohlekuchens dieser in die Ofenkammer gefahren wird. Es ist aber erfindungsgemäß auch möglich, gleichzeitig mit dem Koksausdrücken bereits den Kohlekuchen in die Kammer einzubringen. Dazu ist es lediglich erforderlich, am Ende des Ausdrückvorganges die Dreckplatte in geeigneter Weise aus dem Bereich des Kohlekuchens z. B. durch Hochziehen oder Umklappen oder auch durch Abhängen an der Koksseite zu entfernen. Entscheidend ist bei der Einpunktmaschine, daß für das Koksausdrücken und Kohlekucheneinbringen das Wagengestell in Batterielängsrichtung nicht verfahren werden muß.

Auf dem Wagengestell der Koksofenbedienungsmaschine sind bei beiden Varianten zweckmäßigerweise gleichzeitig auch der Kohlefüllbunker und die Verdichtungseinrichtung angeordnet und auf einem oberhalb der Bodenplatte in Batterielängsrichtung verlaufenden Querträger, vorzugsweise gemeinsam verfahrbar. Der Füllbunker besitzt einen absenkbaren Auslauf, dessen Unterkante während des Füllvorganges und des Verfahrens über die gesamte Breite der Ofenplatte die Oberkante der Kohlefüllung bildet. Nach Beendigung dieses Verfahrvorganges sind die Verdichtungseinrichtungen oberhalb der Kohlefüllung angeordnet, wobei die unteren Schwingungs- bzw. Vibrationsplatten absenkbar sind und auf die gesamte Kohleoberfläche wirken.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Fig. 1 bis 7 beispielsweise näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte Koksofenbedienungsmaschine

Fig. 2-5 in der Seitenansicht, die in Batterielängsrichtung B verfahrbare Koksofenbedienungsmaschine in verschiedenen Phasen des Kohlefüll- und Verdichtungsvorganges

Fig. 6 ausschnittsweise die Anordnung des Kohlekuchens auf der Bodenplatte 3 innerhalb der Ofenkammer

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung der Kohlefüll- und Verdichtungskammer auf dem Wagengestell 1 außerhalb des Verkokungsofens 28.

In Fig. 1 ist die sogenannte Zweipunktmaschine dargestellt, wobei auf dem in Batterielängsrichtung verfahrbaren Wagengestell 1 nebeneinander die Druckstange 2 mit dem Druckkopf 6 und die Bodenplatte 3 angeordnet sind. Gemeinsam mit den Seitenwänden 9 und 10 sowie den Stirnwänden 20 und 21 bildet die Bodenplatte 3 die Kohlefüll- und Verdichtungseinrichtung. Diese Seitenwand 10 ist über eine Verstellvorrichtung 11 in Batterielängsrichtung verstellbar. Die hintere Stirnwand 20 ist über ein Rückzugseil 22 mit einer Seilwinde 8 verbunden. Auf dem Wagengestell 1 befinden sich außerdem die üblichen elektrischen und hydraulischen Einrichtungen 4/5 sowie die Kabine 7 für das Bedienungspersonal.

Wie aus den Fig. 2 bis 5 insbesondere ersichtlich ist, stützt sich der obere Querträger 13, auf dem die Verdichtungseinrichtung 14 und der Füllbunker 15 in Ofenlängsrichtung A gemeinsam verfahrbar sind, über die Stützen 12 auf dem Wagengestell 1 ab. Der Füllbunker 15 wird über stationär an der Ofenbatterie befestigte Förderbänder 18 und Überleiteinrichtungen 17 gefüllt. Um die Fahrstrecken und insbesondere die Fahrzeiten der Koksofenbedienungsmaschine möglichst gering zu halten, kann der Füllbunker 15 so ausgelegt werden, daß er mehrere Ofenfüllungen aufnehmen kann.

In Fig. 2 ist die Anordnung des Füllbunkers mit dem absenkbaren Auslauf 16 vor Beginn des Füllvorganges dargestellt. Zum Füllen wird der Füllbunker 15 nach Fig. 2 von rechts nach links verfahren bis er die Position nach Fig. 3 besitzt. Nach Beendigung des Füllvorganges und Absperrung des Auslaufes wird der Auslauf 16 angehoben und die Verdichtungseinrichtung 14 über die Füllkammer verfahren, so daß wie in Fig. 4 dargestellt, die Verdichtungseinrichtungen auf die Kohlefüllung 19 abgesenkt werden können. Nach Beendigung der Verdichtung werden die Verdichtungseinrichtungen wie in Fig. 5 dargestellt wieder angehoben. Nach Entfernen der vorderen Stirnwand 21 und Öffnen der maschinenseitigen Ofentür 26 kann der Kohlekuchen auf den Fahrschienen 27 unmittelbar vor die Ofentüröffnung gefahren werden. Nach Lösen der Seitenwände 9,10 von der Bodenplatte 3 und ggf. Verstellen der Seitenwand 10 mit Hilfe der Verstellvorrichtung 11 wird der Kohlekuchen auf der Ofensohle 13 gleitend in den Ofen 28 geschoben. Sobald die Position gemäß Fig. 6 erreicht ist, wird die hintere Stirnwand 21 von der Bodenplatte 3 gelöst und im Bereich der Türöffnung blockiert, so daß die Bodenplatte 3 mit Hilfe des Rückzugseiles 22 und der Seilwinde 8 zurückgezogen werden kann. In Fig. 6 ist zusätzlich die kokssseitige Ofentür 25 und die Ofendecke 24 dargestellt. Fig. 7 zeigt zusätzlich die Verriegelung 29 der hinteren Stirnwand 20 gegenüber der Bodenplatte 3, die Verriegelung 30 der hinteren Stirnwand 20 gegenüber den Seitenwänden 9,10 und die Verriegelung 31 der vorderen Stirnwand gegenüber den Seitenwänden 9, 10.

Die Variante der sogenannten Einpunktbedienungsmaschine ist in den Figuren zwar nicht dargestellt, sie unterscheidet sich aber u. a. dadurch, daß die in den Fig. 1 und 6 dargestellten Bauteile Druckstange 2, Rückzugsseil 22 und Seilwinde 8 entfallen können. Dafür bilden der Druckkopf 6 und die vordere Stirnwand 21, die bisher als Druckplatte bezeichnet worden ist. Die hintere Stirnwand 20 wird bei der Einpunktmaschine zweckmäßigerweise nicht mehr gemeinsam mit der Bodenplatte 3 in Ofenlängsrichtung A verfahren, sondern wird an den Stützen 12 fixiert. Der Funktionsablauf der Einpunktmaschine ist etwa wie folgt:

• - Koksausdrücken mit der leeren Bodenplatte 3, an deren ofenseitigem Ende die Druckplatte verriegelt ist
• - Zurückziehen der Bodenplatte
• - Vorfahren der Seitenwand 10 an die Bodenplatte
• - Füllen und Verdichten der Kohle
• - Hochziehen der Druckplatte parallel zu den Stützen 12
• - Zurückfahren der Seitenwand 10
• - Einführen des Kohlekuchens auf der Bodenplatte 3 in die Ofenkammer 28
• - Absenken und Schwenken der Druckplatte an das Kohlekuchenende
• - Zurückziehen der Bodenplatte, wobei die Druckplatte als Sperriegel dient
• - Verriegelung der Druckplatte am ofenseitigen Ende der Bodenplatte 3
• - Verfahren der Maschine zum Ofen und Beginn des nächsten Zyklus.

Bezugszeichenliste

1 Wagengestell, in Batterielängsrichtung verfahrbar
2 Druckstange
3 Bodenplatte
4 elektrische Einrichtungen
5 hydraulische Einrichtungen
6 Druckkopf
7 Kabine für Bedienungspersonal
8 Seilwinde
9 Seitenwand
10 bewegliche Seitenwand
11 Verstellvorrichtung für 10
12 Stützen
13 Querträger
14 Verdichtungseinrichtung
15 Füllbunker für Kohle
16 Auslauf für Kohle
17 Überleiteinrichtung für Kohle
18 Förderband für Kohle
19 Kohlefüllung
20 hintere Stirnwand
21 vordere Stirnwand
22 Rückzugseil
23 Ofensohle
24 Ofendecke
25 Ofentür Koksseite
26 Ofentür Maschinenseite
27 Fahrschiene für 3
28 Verkokungsofen
29-31 Verriegelungen für 20 und 21 in 9 und 10
A Ofenlängsrichtung
B Batterielängsrichtung

Claims (11)

1. Verfahren zum Füllen eines bodenbeheizten Verkokungsofens mit geringer Füllhöhe und großer Ofensohlenfläche mit Kohle in im wesentlichen waagerechter Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle außerhalb des Ofens mit gleichmäßiger Höhe auf eine ebene Bodenplatte geschüttet und anschließend verdichtet wird und daß der verdichtete Kohlekuchen mit der Bodenplatte in die Ofenkammer geschoben wird und daß die Bodenplatte unter stirnseitigem Festhalten des Kohlekuchens aus der Ofenkammer herausgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der verdichtete Kohlekuchen eine Höhe von 500-1000 mm, vorzugsweise 600-800 mm besitzt.

3. Koksofenbedienungsmaschine, die entlang einer nebeneinander angeordneten Reihe von bodenbeheizten Verkokungsöfen verfahrbar ist, mit Einrichtungen zum Füllen der Öfen mit Kohle zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 gekennzeichnet durch eine auf der Koksofenbedienungsmaschine angeordnete Bodenplatte (3), die im wesentlichen die Abmessungen der Ofensohle (23) besitzt und außerhalb des Ofens (28) mit den Seitenwänden (9/10) und den vorderen und hinteren Stirnwänden (20/21) eine Kohlefüll- und Verdichtungskammer mit geringer Füllhöhe und großer Ofensohlenfläche bildet, wobei beim Einführen des Kohlekuchens (19) in die Ofenkammer (28) die hintere Stirnwand (20) gemeinsam mit der Bodenplatte (3) in Ofenlängsrichtung (A) verfahrbar ist.

4. Koksofenbedienungsmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (3) und/oder hintere Stirnwand (20) mit einem Rückzugsseil (22) verbunden sind.

5. Koksofenbedienungsmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Seitenwand (10) quer zur Transportrichtung der Bodenplatte (3) verstellbar ist.

6. Koksofenbedienungsmaschine nach den Ansprüchen 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere und hintere Stirnwand (20, 21) mit den Seitenwänden (9, 10) und/oder der Bodenplatte (3) lösbar verbunden sind.

7. Koksofenbedienungsmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstange (2) zum Ausdrücken des Kokses aus der Ofenkammer (28) und die Bodenplatte (3) gemeinsam in Batterielängsrichtung (B) hintereinander auf einem Wagengestell (1) angeordnet sind und daß der Füllbunker (15) und die Verdichtungseinrichtung (14) ebenfalls auf dem Wagengestell (1) angeordnet sind und auf einem oberhalb der Bodenplatte (3) in Batterielängsrichtung (B) verlaufenden Querträger (13) verfahrbar sind.

8. Koksofenbedienungsmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der vorderen Stirnwand (21) an der Bodenplatte (3) eine Druckplatte zum Ausdrücken des Kokses aus der Ofenkammer (28) beweglich befestigt ist oder daß die vordere Stirnwand (21) als Druckplatte ausgebildet ist.

9. Koksofenbedienungsmaschine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß Füllbunker (15) und Verdichtungseinrichtung (14) auf dem Querträger (13) gemeinsam verfahrbar sind.

10. Koksofenbedienungsmaschine nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß am Füllbunker (15) ein absenkbarer Auslauf angeordnet ist.

11. Koksofenbedienungsmaschine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungseinrichtungen (14) aus in Schwingungen bzw. Vibration versetzbaren Platten bestehen, die auf die Kohle absenkbar sind.