DE2421615C3

DE2421615C3 - Verfahren zum Beschicken von horizontalen Verkokungsofenbatterien

Info

Publication number: DE2421615C3
Application number: DE19742421615
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr.-Ing.; Sieben Werner; 4300 Essen Rohde
Original assignee: Bergwerksverband GmbH; Didier Engineering GmbH; 4300 Essen
Filing date: 1974-05-04
Publication date: 1977-07-28

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschicken von horizontalen Verkokungsofenbatterien mit feuchter oder vorerhitzter Kohle über eine in Längsrichtung der Batterie zu den Füllöffnungen der Ofenkammern fördernde gegen die Atmosphäre abgeschlossene Stetigfördereinrichtung, wobei die Füll- und Druckfolge dem Förderstrom auf dem Untertrum entgegengerichtet ist und eine Umführung der Restkohle vom Untertrum in den Obertrum der Fördereinrichtung erfolgt.

Die Herstellung von Hochofenkoks oder Gießereikoks erfolgt im allgemeinen in schmalen, jedoch hohen und langen Ofenkammern, die zu Verkokungsofenbatterien zusammengefaßt sind. Die Beschickung der einzelnen Ofenkammern mit Kokskohle erfolgt von der Ofendecke durch Füllöffnungen, von denen für jede Ofenkammer mehrere in Querrichtung der Batterie hintereina.nderliegende vorgesehen sind.

Zur Beschickung der Ofenkammern wird üblicherweise ein auf der Ofendecke verfahrbarer Füllwagen verwendet, der entsprechend der Anzahl der Füllöffnungen einer Ofenkammer mit Fülltrichtern versehen ist, die auf die Füllöffnungen abgesenkt werden können. Hierbei wird die für eine Ofenkammer benötigte Kohlenmenge in den Füllwagen am Kohlenbunker eingebracht.

Bekannt ist weiterhin, bei der Beschickung von Ofenkammern von Verkokungsofenbatterien zur Überführung der Kokskohle vom Kohlenbunker zu den Ofenkammern anstatt eines auf der Ofendecke veriahrbaren Füllwagens über oder neben der Batterie angeordnete Stetigfördereinrichtungen (Förderbänder, Redler od. dgl.) zu verwenden. Hierbei erfolgt das Abmessen der für eine Ofenkammer erforderlichen Kokskohlenmenge entweder unmittelbar über der Oienkammer mit Hilfe eines verfahrbaren Meßgefäßes (DT-PS 3 95 041) oder durch eine Meßvorrichtung am Kohlenbunker vor der Aufgabe auf die Fördereinrichtung (DT-PS 4 31 477). Beim letzteren Verfahren muß jedoch die Fördereinrichtung völlig leer gefahren werden, so daß nach der Beschickung einer Ofenkammer keine Kokskohle in der Förderrichtung zurückbleibt.

Es ist ferner bekannt, zur Verkürzung der teilweise erheblichen Längen der Stetigfördereinrichtungen eine der Anzahl der an jeder Ofenkammer vorgesehenen Füllöffnungen entsprechende Zahl von Stetigförderern nebeneinander auf einem auf der Ofendecke verfahrbaren Gestell anzuordnen, die so lang sind, daß sie den Abstand vom Bunkerausgang bis zu den Füllöffnungen der davon am weitesten entfernten Ofenkammer überbrücken (DT-PS 12 99 592).

Diesen bekannten Verfahren ist gemeinsam, daß die Ofenkammer mit einer vorher abgemessenen Menge Kokskohle mittels einer Stetigfördereinrichtung beschickt werden. Die Kohlenmenge wird hierbei entweder gravimetrisch oder volumetrisch abgemessen. Außerdem wird die Fördereinrichtung bei jedem Beschickungsvorgang leergefahren. Deshalb ist es auch bei den bekannten Verfahren ohne Bedeutung, mit welcher Füll- und Druckfolge die verschiedenen Ofenkammern einer Verkokungsofenbatterie beschickt werden. Bekannt sind beispielsweise die Füll- und Druckfolgen 1; 2;3;4;5...(I-Gang), 1;4; 7; 10...2,5,8, 11...3,6,9,12...(3-Gang), 1,6, U, 16...2,7,12,17...3, 8 13,18... 4,9,14,19... 5,10,15,20... (5-Gang) oder 1,8 ...2, 9, ...3, 10... 4, 11 ...5, 12 ...6, 13 ...7, 14... (7-Gang) (Stahl und Eisen, 56 [1936], S. 857 - 861).

Bekannt ist schließlich ein Verfahren zum Beschicken von horizontalen Verkokungsofenbatterien mit feuchter oder vorerhitzter Kohle über eine in Längsrichtung der Batterie zu den Füllöffnungen der Ofenkammern fördernde, gegen die Atmosphäre abgeschlossene Stetigfördereinrichtung, deren Untertrum mit der Kokskohle beschickt wird, wobei die Füll- und Druckfolge der Ofenkammern dem Förderstrom des Untertrums entgegengerichtet ist. Während die vom Kettenförderer im Obertrum frisch zugeführte Kokskohle in die geöffneten Füllöffnungen einer Ofenkammer fällt, bleibt eine Restkohlenmenge im Untertrum des Förderers übrig, die zum Obertrum zurückbefördert wird. Durch ein Staubblech und seitliche Überfüllklappen soll eine Überfüllung und ein dadurch hervorgerufenes Festfahren der Förderkette verhindert werden (DT-PS 20 10 410).

Dieses Verfahren arbeitet einigermaßen störungsfrei, solange der Kettenförderer ungefähr bis zur Höhe der Kettenstege gefüllt ist. Dieses Vorgehen bedingt indessen unerwünscht lange Füllzeiten.

Bei stärkerer Belastung des Kettenförderers fallen zwangsläufig Restkohlemengen in so großen Mengen an, daß eine störungsfreie Rückführung dieser Kohlenmengen auf den Obertrurn unmöglich wird. Die Kohle verklemmt die Rückführungsorgane und bringt dadurch den gesamten Förderer zum Stillstand.

Da dieses Verfahren darüber hinaus Änderungen der Füll- und Druckfolgen über 10 Ofenteilungeii und darüber vorsieht, fallen auch bei Füllung nur bis zur Höhe der Kettenstege viel zu große Restkohlemengen an, als daß eine Rückführung der Restkohle vom Untertrum auf den Obertrum überhaupt möglich wäre. Vorsorglich sieht daher dieses Verfahren als Variante den Rücktransport der Restkohle über einen besonde-

ren, schräg aufwärts führenden Kettenförderer vor. Im übrigen ist der die Kohle transportierende Kettenförderer bei diesem Verfahren auch deswegen viel zu stark belastet, weil die Kokskohle zunächst über den gesamten Obertrum gefördert wird, bevor sie auf den Untertrum und von dort in die einzelnen Koksöfen eingefüllt wird. Ein störungsfreier Antransport ist infolgedessen nach diesem Vorschlag nicht zu verwirklichen.

Die Erfindung vermeidet den Betrieb eines zusätzli- '° chen aufwärts fördernden Kettenförderers und gestattet dennoch das Füllen der öfen mittels oberhalb der Ofendecke installierten, aber störungsfrei laufenden Kettenförderern, die auch um ein Mehrfaches der Höhe der Kettenstege gefüllt werden können, so daß das '5 Einfüllen der Kohle in kürzester Zeit möglich ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Beschicken von horizontalen Verkokungsofenbatterien mit feuchter oder vorerhitzter Kohle über eine in Längsrichtung der Batterie zu den Füllöffnungen der Ofenkammern fördernde, gegen die Atmosphäre abgeschlossene Stetigfördereinrichtung, deren Untertrum mit der Kokskohle beschickt wird, wobei die Füll- und Druckfolge der Ofenkammern dem Förderstrorn entgegengerichtet ist, in der Weise erfolgt, daß maximal nur 3 Ofenteilungen übersprungen werden, wobei der Zeitpunkt der Umschaltung auf die danach zu füllenden Ofenkammern durch eine Füllstandsmessung in der zu füllenden Ofenkammer festgestellt wird.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird somit entgegen den bisher üblichen Arbeitsweisen die Stetigfördereinrichtung ohne eine volumetrische oder gravimetrische Abmessung der Kokskohlenmenge für jede Ofenkamrcer betrieben, wobei also die Stetigfördereinrichtung, beispielsweise ein Kettenförderer, nicht für jeden Füllvorgang leergefahren wird. Indessen ist die Füllstandsmessung kein selbständiges Merkmal, sondern nur ein wichtiges Teilmerkmal der Erfindung.

Entscheidend für den Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Maßnahme, bei der Füll- und Druckfolge entgegen dem Förderstrom auf dem Untertrum stets maximal nur 3 Ofenkammern zu überspringen. Die Bedeutung dieser Maßnahme ist die folgende:

Nach Beendigung einer Ofenkammerbeschickung wird die Fördereinrichtung kurzzeitig stillgesetzt, um die Beschickung der nächsten leeren Ofenkammer vorzubereiten. Wird die Fördereinrichtung dann wieder eingeschaltet, befindet sich in der Fördereinrichtung zwischen der vorher gefüllten und jetzt gerade zu füllenden Ofenkammer Restkohle, die in der vollen eingestellten Schichthöhe zur Antriebsstation der Fördereinrichtung weiterbefördert wird. Dieser Kohlepfropfen führt nur dann nicht vor der Antriebsstation zu einer Blockierung der Fördereinrichtung, wenn er nur eine Länge von maximal 3 Ofenteilungen, vorzugsweise von 2 Ofenteilungen aufweist.

Nach einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung werden die Ofenkammern in der Füll- und Druckfolge 1, 3, 5, 7 ... 2, 4, 6, 8 ... beschickt. Neben dieser Zweier-Füll- und Druckfolge kann die Beschikkung auch in der Zweier-Füll- und Druckfolge 1,3 ... 2, 4 6 5 7 9 8,10,12 ... oder in der Dreier-Füll- und Druckfolge 1,4,7,10... 2,5,8,11... erfolgen. Wenn der Kohlepfropfen in der Fördereinrichtung die eingestellte &5 Schichthöhe nicht überschreitet, wird die Restkohle ohne Störungen vom Unterlauf in den Oberlauf und dort bis zum Ende des Zwischenboden gefördert. An dieser Stelle fällt die Restkohle nach unten auf den im Unterlauf befindlichen Hauptstrom der Kokskohle, der sich in Richtung auf die nächste zu füllende Ofenkammer hin bewegt.

Um die in die Ofenkammer einzufüllende Kokskohlenmenge zu begrenzen, ist eine Füllstandsmessung in der Ofenkammer erforderlich, die beispielsweise mit der Vorrichtung nach der DT-OS 23 13 441.5 durchgeführt werden kann. Dadurch wird eine Überfüllung der Ofenkammer vermieden.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich insbesondere eine Stetigfördereinrichtung, die eine Breite von 600 bis 1000 mm, vorzugsweise 700 mm, bei einer Förderschichthöhe von 200 bis 250 mm, vorzugsweise 220 mm und einen durchgehenden Zwischenboden besitzt. Als geeignete Stetigfördereinrichtungen können Kratzkettenförderer, Redler od. dg), verwendet werden. Es können hierbei ein oder mehrere Stetigförderer parallel in Längsrichtung der Verkokungsofenbatterie angeordnet sein. Bei jedem Stetigförderer besitzt derjenige Teil des Stetigförderers, der die Ofenkammer einer Verkokungsofenbatterie überstreicht, einen durchgehenden Zwischenboden, der in der Förderrichtung gesehen vom Ende der Fördereinrichtung bis zum Auslauf über der ersten Ofenkammer reicht. Außerdem kann der Oberlauf des Stetigförderers, der der Rückbeförderung der Restkohle dient, lediglich in etwa der gleichen Höhe wie die Kettenstege ausgeführt werden.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Laufzeiten der Stetigförderer und damit auch die Füllzeiten der Ofenkammern etwa auf die Hälfte reduziert werden, dagegegen können ohne Beeinträchtigung der Beschickung die Standzeiten der Stetigförderer verdoppelt werden. Außerdem können jegliche Dosiereinrichtungen für die Kokskohle entfallen.

Es soll beispielsweise eine Verkokungsofenbatterie mit 64 Ofenkammern beschickt werden, die folgende Abmessungen besitzt:

6 000 mm 300 mm ¹J 700 mm 450 mm 12 000 mm 30,78 m³ 1 200 mm

Ofenkammerhöhe

Gassammelraumhöhe

Nutzhöhe

Ofenkammerbreite

Länge

Nutzvolumina

Verkokungsofenteilung

Bei einem angenommenen Schüttgewicht der Kohle von 850 kg/m³ errechnet sich das Füllgewicht je Ofenkammer zu 26 163 kg. Bei einer angenommenen Betriebszeit von 16 h und einem zeitlichen Ofenkammerabstand von 15 min errechnet sich die Anzahl an gedrückten und beschickten Ofenkammern pro 24 h zu 96. Es folgt weiter aus den angegebenen Daten ein Durchsatz von 2512 t/Tag. Die eingefüllte Kohle ist thermisch vorbehandelt und besitzt eine Temperatur von 200⁰C.

Die Verkokungsofenbatterie wird mit zwei parallel laufenden Redlern beschickt. Jeder Redler ist 700 mm breit, arbeitet mit einer Schichthöhe von 220 mm und einer Kettengeschwindigkeit von 700 mm/sec. Für die vorerhitzte Kohle im Redler wird eine Schüttdichte von 800 kg/m³ angenommen. Aus diesen Angaben resultiert eine Redlerbeladung von 123 kg/m. Der Durchsatz errechnet sich zu 86,2 kg/sec. Mit den angenommenen zwei Redlern beläuft sich die Füllzeit auf ca. 150 see.

Die Ofenkammern werden in der Füll- und Druckfolge 1, 3, 5, 7 ... 2, 4, 6, 8 ... gedrückt und beschickt, und zwar in der Form, daß die Druckfolge der Förderrichtung der beiden Redler entgegengerichtet ist.

Die Restkohlenmenge, die sich beispielsweise beim Übergang von der Ofenkammer 3 zu der Ofenkammer 5 noch im Redler befindet und in den Oberlauf zurückgeführt werden muß, errechnet sich zu etwa 172 kg. Dabii wird davon ausgegangen, daß die Redlerausläufe, in Förderrichtung gesehen, 1 m breit sind. Die Länge des Kohlepfropfens folgt somit aus der Verkokungsofenteilung (1200 mm) und einem Betrag von etwa 2 χ 100 mm. Unter Einbeziehung des spezifischen Redlerinhaltes ergibt sich dann die Restkohlenmenge, wie zuvor ausgeführt, zu 172 kg. Der Vollständigkeit halber sei hinzugefügt, daß der Weg der Kette bei jedem Füllvorgang ca. 106 m beträgt.

Unter den angenommenen Betriebsbedingungen kann für den Ofenfahrplan nachfolgendes Zahlenbeispiel angegeben werden:

Ofenkammer-Nr.	Füllzeit
1	6,00
	1. Ofenkammer der
	1. Serie
3	6,15
5	6,30
7	6,45
63	13,45
	letzte Ofenkammer der
	I.Serie
2	14,00
4	14,15
	1. Ofenkammer der
	2. Serie

Ofenkammer-Nr.

Füllzeil

6 14,30

8 14,45

64 21,45

letzte Ofenkammer
der 2. Serie
1 22,00

1. Ofenkammer der
I.Serie
3 22,15

usw.

Wie dem Ofenfahrplan zu entnehmen ist, wird im allgemeinen ein Kohlepfropfen in der vorgenannten Menge zu der Antriebsstation des Redlers und von dort in den Oberlauf gefördert. Nur beim Übergang der letzten Ofenkammer der 1. Serie zu der 1. Ofenkammer der 2. Serie sowie der letzten Ofenkammer der 2. Serie zu der 1. Ofenkammer der 1. Serie wird keine Kohle in den Oberlauf transportiert.

Der Füllvorgang selbst läuft im einzelnen wie folgt ab: Die Ausläufe der beiden Redler werden mittels verfahrbarem Rohr an die Ofenkammer angeschlossen und die pneumatische Füllstandsmessung in die Ofenkammer eingefahren. Daraufhin werden die Redler in Betrieb gesetzt und die Ofenkammer mit vorerhitzter Kohle gefüllt. Erreicht die Kohlefüllung die Nutzhöhe von 5700 mm, gibt die pneumatische Füllstandsmessung ein Signal und die Redler werden abgeschaltet. Die verfahrbare Rohrverbindung zwischen den Redlern und der Ofenkammer wird daraufhin gelöst und zur nächsten zu füllenden Ofenkammer gefahren.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Beschicken von horizontalen Verkokungsofenbatterien mit feuchter oder vorerhitzter Kohle über eine in Längsrichtung der Batterie zu den Füllöffnungen der Ofenkammern fördernde, gegen die Atmosphäre abgeschlossene Stetigfördereinrichtung, deren Untertrum mit der Kokskohle beschickt wird, wobei die Füll- und to Druckfolge der Ofenkammern dem Förderstrom entgegengerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß dabei maximal nur 3 Ofenkammern übersprungen werden und der Zeitpunkt der Umschaltung auf die danach zu füllenden Ofenkammern durch eine Füllstandsmessung in der zu füllenden Ofenkammer festgestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofenkammern in der Füll- und Druckfolge 1,3,5,7... 2,4,6,8... beschickt werden.

3. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stetigfördereinrichtung mit einer Förderschichthöhe der feuchten oder vorerhitzten Kohle von 200 bis 250 mm, vorzugsweise 220 mm betrieben wird. *5