DE2359745A1

DE2359745A1 - Einrichtung zur verhuetung eines uebermaessigen temperaturanstiegs bei batterieweise angeordneten verkokungsoefen

Info

Publication number: DE2359745A1
Application number: DE2359745A
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr Rer Na Schmidt-Balve
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1973-11-30
Filing date: 1973-11-30
Publication date: 1975-06-05
Also published as: DE2359745B2; ZA747627B; FR2253077A1; US4003803A; FR2253077B3; IT1032138B; JPS5086501A

Description

Einrichtung zur Verhütung-, eines übermäßigen Temperaturanstiegs bei batterieweise angeordneten Verkokungsöfen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verhütung eines übermäßigen Temperaturanstiegs bei batterieweise angeordneten Verkokungsöfen. *" - - '-..

Im Zuge der Leistungssteigerung batterieweise angeordneter Verkokungsöfen hat man auch die-Temperaturen der Heizzüge vielfach derart erhöht, daß die höchsten während des Betriebes vorkommenden Temperaturen¹ nicht mehr weit: unterhalb derjenigen Temperatur liegen, bei der ein Erweichen der Steine eintritt. Man muß daher in besonderer Weise besorgt sein, daß nicht die Temperatur einzelner Heizzüge über das zulässige Maß ansteigt. Dies erfolgt in der Regel dadurch,¹ daß in kurzen Zeitabständen durch Beobachtungen von der Ofendecke aus die sog. Düsensteintemperaturen in den einzelnen Heizzügen gemessen wurden. Bei der Vornahme dieser Messungen ist man natürlich von " der Zuverlässigkeit und Geschicklichkeit derjenigen Personen abhängig, die diese Messungen durchführen.

Es sind bereits Methoden zur S^eh^rung einer Ofenbatterie

^V einsegnen Heizzügen

vor Überhitzung bekannt, bei d'en^n entweder die Düsenstein temperatur .peratur an der oberen Umkehr stelle/^ Segler gegeben werden, durch den ip?g^:

die die von der Batterie aufgenommene¹

d auf einen .er Größen, ^b menge be stim

men, z.B. der Vordruck des Heizgases, gesteuert wird

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Einen wesentlichen Einfluß auf die Temperatur der Heizzüge hat natürlich, der Zyklus, in dem die Ofenkammern nacheinander gedrückt werden und der nach Möglichkeit ständig aufrecht erhalten wird. Es läßt sich jedoch nicht vermeiden, daß durch Störungen an den ßedienungseinrichtungen einer Ofenbatterie Unregelmäßigkeiten beim Füllen und Drücken der Öfen auftreten; ist die Ausstehzeit eines Ofens auf diese Weise erheblich länger, als es der normalen Garungszeit entspricht, so überschreiten in den benachbarten Heizwänden nach einer gewissen Zeit die Temperaturen diejenigen Werte, die mit .Rücksicht auf die Eigenschaften des feuerfesten Steinmaterials noch zulässig sind. Es ist also erforderlich, daß bei Störungen in der Druckfolge der öfen bei den den "betreffenden Öfen benachbarten Heizwänden eine Drosselung der, Gaszufuhr stattfindet oder in anderer Weise, verhindert wird, daß die Temperaturen gewisse Höchstwerte überschreiten. Es ist mißlich, wenn man bezüglich solcher sofort zu ergreifenden Vorsichtsmaßnahmen auf die Zuverlässigkeit des Bedienungsp-ersonals angewiesen ist, welches gerade bei Betriebsstörungen der angedeuteten Art natürlich leichter in der Gefahr ist, daß es die erforderlichen Maßnahmen, die eine Überhitzung einzelner Heizzüge verhindern, unterläßt.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung geht dahin, eine Einrichtung zu schaffen, die dann, wenn infolge Störungen des Druckzyklus die Garungszeit einer Ofenkammer um einen bestimmten, im einzelnen festzulegenden Wert überschritten wird, dafür sorgt, daß bei einer derartigen Ofenkammer die Wärmezufuhr durch die zugehörigen Heizelemente gedrosselt und verhindert wird, daß es in den benachbarten Heizwänden zu Temperatursteigerungen kommt, die mit Rücksicht auf die Eigenschaften des feuerfesten Materials nicht mehr zulässig sind. .

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Gemäß der Erfindung sind Einrichtungen vorgesehen, mittels deren sowohl beim Füllen einer=Ofenkammer als auch beim darauffolgenden Drücken einer Ofenkammer Impulse gegeben und registriert werden und die weiterhin, sofern die Zeit zwischen dem Füllen und dem Drücken einer Ofenkammer die vorgesehene G-arungszeit um einen ; bestimmten Zeitwert überschreitet, die· Gaszufuhr ■ zu den beiden der Kammer benachbarten Heiζzugreihen absperren.

In einfacher Form kann die Steuerung so aufgebaut sein, daß ein einer jeden Ofenkammer zugeordnetes Uhrwerk, dessen Ein^ und Ausschaltung durch den Impuls beim Füllen und durch den Impuls beim Drücken einer Ofenkammer erfolgt, nach Ablauf eines gewissen Zeitwertes: den Stromkreis für ein Schaltwerk schließt, mittels dessen die Organe zum Absperren der'Gaszufuhr oder dergleichen betätigt werden.

Man kann zur Feststellung, zur ständigen Überwachung und gegebenenfalls auch zur selbsttätigen Änderung des genannten Zeitwertes einen Rechner benutzen. Ein soleher Rechner soll in die Lage versetzt werden, ,den thermischen Zustand der Batterie und jedes Heizzuges vorauszusagen, wenn Abweichungen der Betriebsdaten von den ursprünglich angegebenen Daten dem Rechner von Zeit zu Zeit eingegeben werden. y

In diesen Rechner werden zunächst die bei einem bestimmten Betriebszustand der Batterie gemessenen Werte eingespeists

Die die Unterfeuerung bestimmenden Größen, also die in der Zeiteinheit zugeleitete Gasmenge korrigiert mit Druck, Temperatur und Feuchte in Unr/h, ferner der; Heizwert, gemessen in kcal/Nrnr. Diese Werte bestimmen die Eingangswärmemenge Q^, sie hat die Dimension cal/h.

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Die der Batterie entzogene Wärme wird durch die folgenden Daten "bestimmt, nämlich die Abgastemperatur, den Sauerstoffgehalt des Abgases, die spezifische Verkokungswärme und die Kohlefeuchtigkeit. Die als Differenz von zugefünrter und abgeführter Wärme verbleibende Wärmemenge dient dazu, sowohl den Wärmebedarf des Kohleeinsatzes zu decken, als auch die in der Eohle enthaltene Feuchtigkeit zu verdampfen.

Ist der Wärmeentzug durch diese für den Yerkokungsvorgang wesentlichen Vorgang geringer als die in der Batterie verbleibende Wärmemenge, wird also laufend mehr Wärme zugeführt als verbraucht, so wird die restliche Wärmemenge dazu benutzt, das Steinmaterial weiter aufzuheizen.

An sich wird man sich bemühen, die Batterie so einzustellen (durch Menge der Gaszufuhr, Bemessung der Garungszeit usw.), daß über einen längeren Zeitraum die Temperaturen konstant bleiben. Werden dem Eechner die obengenannten Daten eingegeben, so ist er in der Lage, den Wert der Zeit anzugeben, während der eine Kammer noch überstehen darf, ohne daß eine Gefährdung des Mauerwerks gegeben ist, sofern die entsprechenden Daten der zulässigen Höchsttemperaturen in den Eechner eingespeist sind.

Der Sechner ist außerdem in der Lage, wenn die Yerkokungseigenschaften der Eohle in geeigneter Weise eingespeist werden, den Druckzyklus anzugeben. Die wesentlichen Werte, die die zugeführte und abgeführte Wärme bestimmen, werden zweckmäßig in Abständen von Tagen oder Wochen nachgemessen, und der Eechner erhält die entsprechenden Korrekturen.

Auf den anliegenden Zeichnungen sind Beispiele für eine Einrichtung gemäß der Erfindung, wie sie bei einer Batte-

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rie von Verkokungsöfen in Frage kommen, dargestellt. Es . zeigen:

Figur 1 eine schematische darstellung der beim Drücken der Öfen verwendeten Sehartvorrichtungen,

Figur 2 eine schematische Darstellung der beim Füllen benutzten Vorrichtungen,

Figur 3 eine Anordnung der Starkgashähne an einer Batterie von Verkokungsöfen und die Einrichtung zum teilweisen Absperren der Gaszufuhr zu einzelnen Heizwänden.

Mit 10 sind die Ofenkammern· bezeichnet, mit 11 die dazwischenliegenden Reihen von Heizzügen <f 12 ist die Ofen-· deckeο Mit 13 ist ein Rechner angedeutet.

Bei der Darstellung der Figur 1 ist -14- die Druckmaschine· Auf dem QHirbedienungswagen 15 befindet sich ein Sender 16, der eine Frequenz von beispielsweise 5,82 KHz erzeugt. Steht der Türbedienungswagen vor einer Ofenkammer, so wird die Sendeenergie über eine auf dem Wägen befindliche induktive Antenne 17 auf die vor jedem Ofen 10 befindliehe ortsfeste Spule 18 übertragen. .

Jeder ortsfesten Spule 18 auf der Koksseite jeder Kammer entspricht eine ortsfeste Spule 19 auf der Maschinenseite. Jedes Spulenpaar 18 und 19 ist über ein Kabel 20 miteinander verbunden. In das Kabel eingeschaltet ist ein !Transformator 21, von dessen Sekundärwicklung Leitungen 22 zum Rechner 13 führen. .·

Steht die Druckmaschine 14- vor dem gleichen Ofen 10 wie der QJürbedienungswagen 15, so wird die Sendeenergie, die in der Spule 18 empfangen wird, von der entsprechenden

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Spule 19 auf die Empfangsspule 23 der Druckmaschine übertragen. Der Druckmaschinist weiß also, daß die Maschine vor dem richtigen Ofen steht. Gleichzeitig erhält der Hechner die Information, daß der betreffende Ofen gedrückt ist. Der Zeitpunkt des Drückens des Ofens ist also festgelegt.

In entsprechender Veise wird das Füllen des Ofens dem Hechner übermittelt.

Wie Figur 2 erkennen läßt, ist in der Ofendecke 12 oberhalb jeder Ofenkammer 10 eine Induktionsspule 24 eingebaut. Auf dem Füllwagen 25 befindet sich eine Sendespule 26o Diese wird erregt, wenn der Fülltrichterverschluß 27 mit Hilfe des Gestänges 28 geöffnet wird. Die fest eingebauten Induktionsspulen 24 sind ebenfalls an den Rechner 13 angeschlossen, in den auf diese Weise der Zeitpunkt des !Füllens jeder einzelnen Ofenkammer eingegeben wird.

In Figur 3 ist mit 29 die über dem Kellerraum 30 des Ofens liegende Betondecke bezeichnet. Mit 3I sind die Düsenleitungen zur Starkgaszuführung bezeichnet, die in der einen ßegenerativ-Halbperiode mit Gas beschickt werden, mit 32 die Düsenleitungen, die in'der anderen Halbperiode beschickt werden. 33 und 34 sind die von dem Gestänge 35 der Umstellwinde betätigten Wechselhähne. 36 und 37 sind vorgeschaltete Absperrhähne, 40 ist die Gasverteilungsleitung. An den Absperrhähnen 36 und 37 befinden sich die Stellhebel 38 und 39. An diesen Stellhebeln 38 und 39 greifen die Kolbenstangen 41 von Druckluft zylindern 42 an. Diese können an die Druckluftleitung 43 über die Druckluftleitung 46 angeschlossen werden.

Der Anschluß erfolgt über ein Dreiwegemagnetventil 44, das über ein Kabel 45 vom Rechner 13 aus gesteuert wird.

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Unter dem Einfluß des elektrischen Stromes gibt das Magnetventil 44 die Leitung46 für die Druckluft zu den beiden Zylindern 42 frei. Die Kolben werden angehoben und die Kolbenstangen 41 sperren die Ventile 36und 37

Die Einrichtung wird so getroffen, daß, wenn bei einem Kammerofen die kritische Zeitspanne Pullen und Drucken überschritten ist, in beiden der Kammer benachbarten Heizwänden die Ventile 36 und 37 geschlossen werden.

Beim Verschwinden des durch das Kabel 35 übertragenen Impulse³ wird das Magnetventil 44 geöffnet und gibt den Weg von den Zylindern zur Außenluft frei: die Druckluft kann entweichen und eine- auf die Kolbenstange 41 wirkende Feder drückt den Kolben zurück, die Hähne 36 und 37 werden wieder geöffnet.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Verhütung eines übermäßigen Temperaturanstiegs "bei batterieweise angeordneten Verkokungsöfen, gekennzeichnet durch "Vorrichtungen, die die beim Füllen ueö. die beim darauffolgenden Drücken einer Ofenkammer gegebenen Impulse registrieren und, sofern die Zeit zwischen Füllen und Drücken einer Ofenkammer die vorgegeb.ene G-arungszeit um einen bestimmten Zeitwert überschreitet, die Gaszufuhr zu den beiden der Kammer benachbarten Heizzugreihen absperren.

2«, Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Errechnung des Zeitwertes, um den die Ausstenzeit einer Ofenkammer gefahrlos überschritten werden kann, ein Rechner vorgesehen ist, in den die Werte gegeben werden, die die von der Batterie aufgenommenen Wärmemengen und die von der Batterie abgegebenen Wärmemengen bestimmen, und die Höhe der Temperatursteigerung gegenüber der bei Ablauf der normalen Ausstehzeit in den Heizzügen herrschende Temperatur, die mit Rücksicht auf die Eigenschaften des feuerfesten Materials noch zulässig ist.

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