DE2450803A1

DE2450803A1 - Verfahren zur reduzierung von staub und rauch beim einsatz von rotgluehender kohle in einer trockenabschreckstation

Info

Publication number: DE2450803A1
Application number: DE19742450803
Authority: DE
Inventors: Kazuo Ishihara; Yutaka Okada; Kyoji Sasaguri
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1973-10-25
Filing date: 1974-10-25
Publication date: 1975-04-30
Also published as: GB1452369A; JPS5070402A; IT1021925B; BR7408887D0; AU498100B2; CA1047433A; NL157342B; US4106998A; FR2249157A1; NL7413974A; FR2249157B1; DE2450803B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reduzieren von Staub und Rauch beim Einsatz von rotglühender Kohle in einer Trockenabschreckstation, und insbesondere zum Reduzieren des entweichenden Staubs und Rauchs bei der Abschreckstation, das, wenn rotglühende Kohle einer Abschreckvorrichtung zugeführt wird, plötzlich auftritt.

Beim bekannten Verfahren zum Herstellen von Koks wird die von einem Ofen ausgebrachte rotglühende Kohle abgeschreckt. Bei dem bekannten Verfahren wurde die rotglühende Kohle in einem fahrbaren Behälter, einem sogenannten Absehreckwagen, geladen, und dieser fahrbare Behälter wurde in die Abschreckstation befördert und dort Wasser darüber gesprüht. Ein solches Verfahren

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ist bekannt als Naßabschreckung. Bei diesem Verfahren wird die Kohle schnell abgekühlt, und es treten viele'und kleine Bruchstücke dadurch auf, so daß ein schlechtes Erzeugnis erzielt wird. Daraufhin wurde das sogenannte Trockenabschreckverfahren vorgeschlagen, bei dem die Kohle mit Luft und nicht mit Wasser gekühlt wird. Bei diesem Verfahren wird die von einem Ofen ausgebrachte Kohle in einer vertikalen geschlossenen Station sukzessiv gebracht, ein Abschreckgas durchströmt die angehäufte Kohlenmenge vom Boden her, und der so gekühlte Koks wird von einem niedergelegenen Schichtboden sukzessiv abgezogen. Dieses Verfahren ermöglicht eine gute Koksqualität, wobei das Erzeugnis mit einer guten Stückgröße vorliegt, aber bei diesem Verfahren treten schwerwiegende Umweltverschmutzungen dadurch auf, daß beim Zuführen der Kohle in die Abschreckstation eine beträchtliche Menge von Staub und Rauch auftritt. Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Trockenabschreckverfahrens wird· die von einem Ofen ausgebrachte Kohle der Abschreckstation von oben durch Öffnen des Deckels unter Verwendung eines Schachtes, oder Fördergefässes zugeführt. Da der obere Abschnitt der Station unter einem Druck von O bis 10 mm HpO betrieben wird, tritt das plötzliche Abziehen von Staub und Rauch an der Einfüllöffnung, durch die die Kohle zugeführt wird, ungefähr in einem Zeitintervall von drei-=? bis viermal in der Stunde auf und insbesondere dann, wenn Frischkoks zugeführt wird. Dadurch entsteht natürlich eine Umweltverschmutzung sowohl auf Seiten des Betriebs in der Anlage als auch für die Umgebung.

Zur Abhilfe wurde beispielsweise vorgeschlagen, daß ein Staubs-anroler \ in der Nähe der Einfüllöffnung für die rotglühende Kohle angebracht wird. Da jedoch bei einer solchen Vorgehensweise der Staubsammler eine Leitung benötigt, tritt der Nachteil auf, daß diese ihrerseits ein Hindernis beim Zuführen dieser rotglühenden Kohle zu dieser Abschre,ckstation darstellt... Zusätzlich sind dafür Investitionskosten und überflüssige Betriebskosten erforderlich, da die Stelle, an der ein solches

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Gerät angebracht werden soll, sehr hoch über dem Erdboden liegt, und da der Betrieb des Beschickens und gleichzeitig der Betrieb des Staubsammlers so kompliziert wird, daß die Betriebsdauer beträchtlich reduziert und der Vorgang selbst intermittierend wird. Eine weitere Einrichtung, wie z.B. ein Staubabscheider neben dem Staubsammler,muß vorgesehen sein,wobei das untere Ende des Staubsammlers auf das wasserdichtende Teil der Einfüllöffnung geführt werden muß. Deshalb kann ein solches Verfahren nur bei einer Temperatur von 1000⁰C im Bereich der Einfüllöffnung verwendet werden, da sonst aufgrund der Verformung Schwierigkeiten beim Abdichten und Abziehen auftreten.

Die Erfindung zielt deshalb darauf ab, die Umweltverschmutzung dadurch zu vermeiden, daß das Abziehen von Staub und Rauch von der Einfüllöffnung der Abschreckstation vermieden wird. Er-. findungsgemäß zeichnet sich ein Verfahren der eingangs e:rwährlten Art dadurch aus, daß die Beschickung der rotglühenden Kohle in die Abschreckstation unter einem negativen Druck oder Unterdruck in dem oberen Abschnitt der Station erfolgt, der innerhalb des Bereichs von 0 bis -30 mm HgO eingestellt ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, daß das Abziehen von Staub und Rauch an der Einfüllöffnung begrenzt ist, wenn rotglühende Kohle der Beschickungsstation in Form einer Trockenabschreckvorrichtung zugeführt wird.

Gleichzeitig wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung eine Umweltverschmutzung dadurch vermieden, daß. das Abziehen von Rauch und Staub an der Abschreckstation begrenzt ist.

Ferner ist das Verfahren der vorliegenden Erfindung so ausgebildet, daß für den Betrieb keine zusätzliche, mit großen Investitionskosten verbundenen Vorrichtungen benötigt werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

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Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Anlage zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung beim Betrieb einer bekannten Trockenabschreckvorrichtung.

Fig. 2 zeigt die Umsteuereinrichtung zwischen der Öffnung der Stellventile und der Abdeckeinrichtung für die Einfüllöffnung.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Umkehreinrichtung zwischen der Öffnung der Stellventile und der Beschickungseinrichtung für die rotglühende Kohle.

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist eine bekannte Trockenabschreckanlage für rotglühende Kohle dargestellt. Mit der Bezugsziffer 1 ist eine Abschreckstation in der Trockenabschreckvorrichtung bezeichnet. In der Abschreckkammer 3 wird rotglühende Kohle durch eine Öffnung 2 am oberen Ende der Station zugeführt und in der Kammer aufgehäuft und an einer Entnahmeöffnung 4 am Boden der Station nach der Abschreckung abgezogen. Ein solches Abschreckverfahren für die rotglühende Kohle wird dadurch durchgeführt, daß ein Abschreckgas am Boden der Kammer 3 zugeführt wird, daß das Gas durch die Kammer vom Boden nach oben strömt, daß das eingeleitete Gas durch eine Ausströmöffnung 5 am Oberteil der Kammer 3 ausströmt, daß das Gas zu dem Staubsammler 7 über eine Zirkulationsgasleitung 6 geführt wird, die mit der Ausströmöffnung 5 verbunden ist, und wird ferner zu dem Wärmeaustauscher 9 geleitet, wie z.B.ein Durchlauferhitzer über eine Leitung 8 zur Abkühlung geschickt, und dieses abgekühlte Gas wird zum weiteren Beseitigen des Staubs über die Leitung 10 zu einem Zyklon 11 geführt. . Dieses so gekühlte und gereinigte Gas wird dann über eine Leitung 12 zu einem Gebläse geleitet, um wiederum der Abschreckkammer 3 auf die oben beschriebene Art und Weise zuzfuhren, wobei über dasGebläse zugeführtes Gas durch die angehäufte Kohleschicht strömt und an der Ausströmöffnung in Form eines Kreislaufes ausgestoßen wird. Das so umlaufende Gas v/eist bei Betriebsbeginn Luft auf und enthält dann COp mit 5>'o,

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CO mit 14%, Sauerstoff mit Υ/Ό, H₂ mit k% und N₂ mit 75%, wobei diese Vierte während des Betriebs geringen Änderungen unterworfen Sind.

Diesem Umwälzsystem werden folgende Einrichtungen hinzugefügt. Zuerst ein Gasbrüter 16, der mit der Leitung 14 verbunden ist, der das Abschreckgas der Kammer 3 zuführt,und ein Überdruckoder ein Sicherheitsventil 17 ist an diesem Brüter 16 angebracht. Ferner sind.ein weiterer Gasbrüter 18 an dem oberen Abschnitt a der Kammer 3 und ein weiteres Überdruck- oder Sicherheitsventil 19 an dem Gasbrüter 18 angeordnet. Außerdem ist eine Druckbestimmungseinrichtung 20 für den oberen Abschnitt a der Kammer 3 vorgesehen. Der Grund für eine so getroffene ^zusätzliche Anordnung von Einrichtungen liegt darin, daß bei einem abweichenden Betriebszustand der Abschreckvorrichtung- in der Station 1 eine Entlüftung stattfinden kann. Dies tritt beispielsweise dann auf, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Abschreckgases aufgrund irgendwelcher Vorkommnisse plötzlich ansteigt,und ein Gas bei einer solchen Strömungsgeschwindigkeit, wird über den Brüter 16 durch Öffnen des Sicherheitsventils 17 abgezogen. Wenn andererseits der Innendruck an dem oberen Abschnitt a abweichend stark ansteigt, wird das Sicherheitsventil 19 geöffnet, und dieses Gas wird über den Brüter ΛΒ zur Atmosphäre hin entlüftet. Eine solche Anordnung ist für den Betrieb einer Station 1 aus Sicherheitsgründen vorgesehen, so daß ein stetiger Betrieb für den Abschreckvorgang sichergestellt ist·

Bei der vorliegenden Erfindung kommen den Sicherheits-oder Überdruckventilen 17 und 19 eine große Bedeutung als selbsttätige Regeleinrichtung und nicht als einfache Überdrückeinrichtungen zu, d.h. daß diese Ventile eine sogenannte Regelfunktion ausführen und somit auch als Regelventile bezeichnet werden. Aus diesem Grunde sind die Überdruck- oder Sicherheitsventile 17 und 19 mit der Bestimmungseinrichtung 20 für den Innendruck verbunden. (Die Regeleinrichtung zur Betätigung ist in der Zeich-

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nung nicht dargestellt.) Hierbei kann der Innendruck an dem oberen Abschnitt a auf einen bestimmten Wert durch die selbsttätige Umkehrbewegung über die Regelventile 17 und 19 und die Druckbestimmungseinrichtung 20 eingestellt werden. Der erforderliche Wert für den Druck liegt innerhalb eines Bereichs von

0 bis-30 mm HpO, d.h. der Druck an dem oberen Abschnitt a ist negativ.

In den Fig. 2 und 3 sind Ausführungsbeisspiele für die Umkehrbewegung der Regelventile 17 und 19 der Druckbestimmungseinrichtung 20 und weitere Übertragungseinrichtungen dargestellt. Der Beginn und das Ende der Betätigung dieser Regelventile 17 und 19 sind, wie in Fig. 2 gezeigt, mit der Betätigungsein-,richtung für die Abdeckvorrichtung der Einfüllöffnung 2 verbunden. Beispielsweise ist eine Einrichtung zum Ermitteln der Prehzahl 23> wie z.B. ein Tachometer, vorgesehen, der mit einem Aufroller 22 eine Aufrolleinrichtung 21 für den Deckel 15 verbunden ist. Falls rotglühende Kohle zugeführt wird, ermittelt dieser Tachometer 23 die Zeitdauer, wenn der Deckel 15 angehoben wird, beispielsweise um 1 m, zu diesem Zeitpunkt wird das Regelventil 17 durch einen bestimmten automatisch von der Druckmeßeinrichtung 20 ermittelten Wert geöffnet und gleichzeitig das andere Regelventil 19 geschlossen (vorzugsweise ist das völlig abgesperrt), und dann werden die Ventile eine Zeitlang in diesem Zustand belassen, bis ein Grenzschalter oder ein Zeitgeber (nicht gezeigt) betätigt ist. Wenn diese Ventile» wie oben aufgeführt, automatisch betrieben werden, kann der erforderliche negative Druckwert an dem unteren Abschnitt a der Kammer leicht eingestellt werden. Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Verbindung mit der Beschickungseinrichtung 24 für die rotglühende Kohle. Dabei ist ein Tachometer 27 mit einer Hubtrommel 26 eines, Förderbehälters. 25 für die Kohle bei der Kohlebeschickungseinrichtung 24 verbunden. Nach dem Abdecken wird ein Absinken des Behälters 25 um beispielsweise.

1 m durch diesen Tachometer 27 bestimmt, und gleichzeitig wer-

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den die Ventile 17 und 19 entsprechend geöffnet oder geschlossen.

Die bekannten Trockenabschreckvorrichtungen werden unter einem Druck von O bis +10 mm H₂O zu dem Zeitpunkt betrieben, wenn die rotglühende Kohle in die Station eingeführt wird. Gemäß der Erfindung hingegen wird die Vorrichtung mit einem negativen Druck von 0 bis -30mm HpO betrieben, wobei dies unter Verwendung der Sicherheits- oder Überdruckventile als selbsttätige Regelventile ermöglicht wird.

Wenn das Regelventil 17 automatisch geöffnet und das andere Regelventil 19, wie oben beschrieben, geschlossen wird, strömt ein Abschreckgas in den Brüter 16. Somit strömt dieses Gas über 'den anderen Brüter 18 kaum oder gar nicht. Während das Ausstoßen des Gases über die Öffnung 5 und die Leitung 6 wie oben beschrieben erfolgt, wird der Innendruck an dem oberen Abschnitt a der Kammer 3 nahezu negativ. Wenn zu diesem Zeitpunkt die rotglühende Kohle in die Kammer 3 eingeleitet wird, wird sämtlicher Staub und Rauch mit der zugeführten Kohle in der Abschreckkammer beinahe völlig absorbiert, so daß über die Einfüllöffnung 2 kein Rauch oder Staub austritt. Ebenfalls zieht" zu diesem Zeitpunkt der Staub der Kohle an dem oberen Abschnitt a der'Abschreckkammer 3 nicht ab, so daß eine optimale Regelung der Erzeugung von Staub und Rauch ermöglicht ist.

Die Luft wird infolge des negativen Drucks zum Zeitpunkt der Beschickung, wie oben beschrieben angesaugt. Jedoch besteht keine Explosionsgefahr, hingegen wird jedoch eine geringe Verbrennung der Kohle auftreten, da die Temperatur an dem oberen Bereich a ungefähr bei 1000⁰C liegt. Der Verbrennungsverlust der Kohle, der durch die angesaugte Luft bewirkt wird, kann reduziert werden, da brennbares Gas in diesem Bereich auftritt und das Brenngas der Kohle nicht zu 100% CO enthält. Tritt jedoch ein zu tiefer Unterdruck oder negativer Druck in diesem

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Bereich auf, so wird eine Zunahme des Verbrennungsverlustes verursacht. Der negative Druck wird deshalb innerhalb eines Mindestbereichs, d.h. von O bis -30 mm HpO eingestellt.

Wenn die Beschickung mit rotglühender Kohle ausgeführt ist und die Einfüllöffnung geschlossen ist, treten bei der Abschreckvorrichtung die normalen Betriebsbedingungen auf, d.h. ein Betrieb unter einem positiven Druck von O bis +10 mm HpO infolge der automatischen Betätigung der Druckmeßeinrichtung und der Regelventile. Somit tritt, 'an der Abschreckstation, die als Trockenabschreckvorrichtung ausgebildet ist, beim Zuführen von rotglühender Kohle kein Entweichen von Staub und Rauch auf, und somit kann folglich eine Umweltverschmutzung vermieden werden.

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Claims

_ 9 — Patentansprüche

1. Verfahren zum Reduzieren von Staub und Rauch beim Zuführen von rotglühender Kohle zu einer Trockenabschreckstation bei einem Betriebsdruck am oberen Abschnitt der Abschreckstation, der innerhalb des Bereichs von 0 bis +10 mm HpO liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsdruck zum Zeitpunkt der Beschickung mit rotglühender Kohle negativ ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der negative Betriebsdruck zum Zeitpunkt der Beschickung mit rotglühender Kohle innerhalb eines Bereichs von 0 bis_%-30 .mm H₂O liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsdruck zum Zeitpunkt der Beschickung mit rotglühender Kohle durch eine Umkehrbewegung zwischen dem Öffnen und Schließen der Einfüllöffnung für die rotglühende Kohle negativ wird*

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsdruck zum Zeitpunkt der Beschickung mit rotglühender Kohle durch eine verbundene Bewegung mit der Betätigung einer Beschickungseinrichtung für die rotglühende Kohle negativ wird.

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