DE2450803C3 - Vorrichtung zum trockenen Kühlen von rotglühendem Koks - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum trockenen Kühlen von rotglühendem Koks mittels eines von einem Gebläse umgewälzten inerten Gases, das in einem geschlossenen Kreislauf die den Koks enthaltende Kühlkammer der Vorrichtung und einen Behandlungskreis für das inerte Gas durchströmt, wobei der in der Nähe der Einfüllöffnung in der Kühlkammer herrschende Druck, ausgelöst durch das öffnen eines Deckels für die Einfüllöffnung, während des Einfüllvorgangs automatisch abgesenkt wird.

Zum Trockenkühlen von glühendem, aus den Koksofenkammem ausgestoßenen Koks ist es bekannt (DT-AS 10 85 495), über oder durch denselben in einem geschlossenen Behälter einen Strom von Kühlgas zu leiten, welches aus im wesentlichen inerten Gasen besteht, die Kokswärme aufnimmt, und in einer nachgeschalteten Wärmeaustauschvorrichtung, :i. B. einem Dampfkessel nutzbringend abgibt. Bei dieisen bekannten Trockenkühlungen werden Kühlgase benutzt, welche keine stofflichen Einwirkungen auf dem Koks ausüben, insbesondere durch Abwesenheit von Sauerstoff keine Verbrennung und damit Verluslt: an der Kohlensubstanz herbeiführen.

Dabei ist es bekannt, inerte Kühlgase annähernd bei Atmosphärendruck durch den glühenden Koks über einen Abhitzkessel und gegebenenfalls durch eine zusätzliche Schwefelausscheideanlage im Kreislauf zu führen.

Schwierigkeiten ergeben sich bei diesen bekannten Anordnungen während der Beschickung des geschlossenen Behälters mit dem glühenden Koks, da dadurch das im Kreislauf herrschende und die Bewegung der Kühlgase in Gang haltende Druckgefälie gestört ist, und durch die Füllöffnung Luft in die Kühlkammer eintritt oder es besteht die Gefahr, daß das durch den glühenden Koks gegangene Gas aus dem Ofen austritt und damit zu einer erheblichen Umweltverschmutzung führt.

Um dies zu vermeiden, ist es bei Vorrichtungen zur trockenen Kokskühlung bekannt (DT-PS 4 32 711, DT-AS 11 73 870), in Abhängigkeit vom Öffnen der Füllöffnung für den glühenden Koks entweder die Ansaugleitung zwischen Kühlkammer und Ventilator selbsttätig abzusperren, so daß der letztere leer läuft und nicht mehr fördert, oder durch eine zwangsläufige Schaltung das Umwälzgebläse mit dem Abheben des Deckels außer Betrieb und beim Auflegen des Deckels wieder in Betrieb zu setzen. Dies verhindert zwar ein stärkeres Eindringen von Luft in den Koksofen, hindert jedoch nur beschränkt das Austreten von heißen Gasen aus dem Ofen, was wie oben ausgeführt, zu einer erheblichen Umweltverschmutzung führt oder einen erheblichen Aufwand zu deren Verhinderung bedingt. Auch ist das relativ häufige Absperren und öffnen von sehr großen Ventilen im Kreislaufquerschnitt oder auch das ständige An- und Abschalten des Gebläses mit einem erheblichen technischen Aufwand verbunden bzw. führt leicht zu Störungen im Betrieb.

Zum emissionslosen Füllen von horizontalen Verkokungsöfen ist es bekannt (DT-OS 11 71 040), in den Steigrohren der zu füllenden Ofenkammern während des Füllens in bekannter Weise, z. B. mittels Dampfstrahldüsen, einen Unterdruck zu erzeugen. Bei dieser bekannten Vorrichtung liegen jedoch andere Voraussetzungen vor, da in Koksofenkammem nicht rotglühender Koks wie gemäß der Erfindung eingefüllt wird, sondern kalte Kohle, so daß sich die bei der Erfindung aus Sicherheitsgründen (Verhinderung von Sauerstoffzufuhr in die Kühlkammer) erforderliche zusätzliche Regelung des Unterdrucks auf einen bestimmten Höchstwert erübrigt. Diese bekannte Vorrichtung löst also das hier behandelte Problem nicht.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zum trockenen Kühlen von rotglühendem Koks so auszubilden, daß ein Unterdruck im oberen Teil einer Trockenlöschkammer während des Chargiervorgangs selbsttätig aufgebaut wird.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß an die vom Gebläse zur Füllkammer führende Zuleitung eine Entlüftungsleitung mit einem zur Atmosphäre hin öffnenden unteren Regelventil angeschlossen ist, das sich durch die Öffnungsbewegung des Deckels für die Einfüllöffnung oder durch die vorgeschaltete Beschikkungsvorrichtung zu Beginn des Einfüllvorgangs zwangläufig öffnet.

Durch diese erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung wird auf einfachste und betriebssicherste Weise der Unterdruck in der Kühlkammer so geregelt, daß er einen Höchstwert nicht überschreitet, und damit das Eindringen von Sauerstoff in die Kühlkammer weitgehend verhindert wird, wodurch eine Explosionsgefahr und ein teilweises Verbrennen von Koks in der Kühlkammer weitgehend vermieden werden. Andererseits wird eine völlig rauchfreie Beschickung sichergestellt.

Durch die erfindungsgemäß verwendete, durch das untere Regelventil, nach sich gegebenenfalls ändernden Betriebsdaten einfach zu steuernde Entlüftungsleitung

dringen nur mehrfach gereinigte, gekühlte Gase in die Atmosphäre. Ein ständiges An- und Abschalten des Gebläses bzw. ein Absperren der gesamten Kreislaufleitung, d. h. des gesamten umgewälzten Gases entfällt.

Um einerseits während des Kühlbetriebs eine Druckregulierung im oberen Teil der Kühlkammer zu ermöglichen, andererseits aber einen zu hohen Unterdruck im Einfüllbereich beim Füllen zu verhindern, ist vorzugsweise in der Nähe der Einfüllöffnung der Kühlkammer ein oberes Regelventil angeschlossen, das von der Öffnungsbewegung des Deckels oder durch die vorgeschaltete Beschickungsvorrichtung zu Beginn des Einfüllvorgangs zwangläufig schließt.

Um eine genaue Steuerung zu ermöglichen, ist vorzugsweise eine Druckmeßvorrichtung vorgesehen, die mit Hilfe der Regelventile den Unterdruck in der Kühlkammer während des Einfüllvorgangs auf < 30 mm WS einregelt.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fi g. 1 eine schematische Ansicht einer Anlage gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Stelleinrichtung zwischen der Öffnung der Regelventile und dem Deckel für die Einfüllöffnung, und

Fig.3 ein Ausführungsbeispiel einer Stelleinrichtung für die Regelventile in Abhängigkeit von der Beschikkungseinrichtung für den rotglühenden Koks.

F i g. 1 zeigt eine bekannte Trockenlöschanlage für glühenden Koks mit einer Löschstation 1. In einer Kühlkammer 3 wird rotglühender Koks durch eine Füllöffnung 2 am oberen Ende eingefüllt und an einer Entnahmeöffnung 4 am Boden nach dem Löschen abgezogen. Ein solches Löschverfahren für rotglühenden Koks sieht vor, daß ein Kühlgas am Boden der Kühlkammer 3 zugeführt wird und durch die Kammer vom Boden nach oben strömt, wobei das Gas durch eine Abströmöffnung 5 am Oberteil der Kühlkammer 3 ausströmt; das heiße Gas wird zu einem Staubsammler 7 über eine Zirkulationsgasleitung 6 geführt, die mit der Abströmöffnung 5 verbunden ist, dann strömt das Gas zur Abkühlung zu einem Wärmeaustauscher 9, z. B. einem Durchlauferhitzer über eine Leitung 8, und dieses abgekühlte Gas wird zum weiteren Beseitigen von Staub über die Leitung 10 zu einem Zyklon 11 geführt. Dieses so gekühlte und gereinigte Gas wird dann über eine Leitung 12 zu einem Gebläse 13 geleitet, und von diesem wiederum der Kühlkammer 3 zugeführt, wobei das Gas durch das angehäufte Koksbett strörr.t und an der Ausströmöffnung 5 in den Kreislauf wieder abgesaugt wird. Das umlaufende Gas enthält bei Betriebsbeginn Luft und enthält nach der Anfahrzeit 5% CO2,14% CO, 1% Sauerstoff, 4% H₂ und 5% N₂, wobei diese Werte während des Betriebs geringen Änderungen unterworfen sind.

Diesem Umwälzsystem werden hinzugefügt: Eine Entlüftungsleitung 16, die mit der Leitung 14 verbunden ist, die das Kühlgas der Kammer 3 zuführt, und ein Regelventil 17 in dieser Entlüftungsleitung 16. Ferner sind eine weitere Entlüftungsleitung 18 an dem oberen Abschnitt a der Kühlkammer 3 mit einem weiteren Regelventil 19 angeordnet. Außerdem ist eine Druckmeßvorrichtung 20 für den oberen Abschnitt ;f der Kühlkammer 3 vorgesehen. Durch diese zusätzliche Anordnung kann bei einem abweichenden Betriebszustand in der Löschstation 1 eine Entlüftung erfolgen.

Beim öffnen der Füllöffnung 2, wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlgases plötzlich ansteigt, wird ein Teil des Gases über die Entlüftungsleitung 16 durch öffnen des Regelventils 17 abgezogen. Wenn andererseits bei geschlossener Füllöffnung 2 der Innendruck im oberen Abschnitt a der Kühlkummer 3 stark ansteigt, wird das Regelventil 19 geöffnet, und Gas über die Entlüftungsleitung 18 abgeführt. Eine solche Anordnung ist für den Betrieb einer Löschstation 1 aus Sicherheitsgründen vorgesehen, so daß ein stetiger Betrieb für den Kühlvorgang sichergestellt ist.

Den Regelventilen 17 und 19 kommt eine große Bedeutung als selbsttätige Regeleinrichtung zu. Diese Regelventile 17 und 19 mit der Meßvorrichtung 20 für den Innendruck stellen den Innendruck im oberen Abschnitt der Kühlkammer 3 auf einen bestimmten Wert ein. Der erforderliche Wert für den Druck liegt innerhalb eines Bereichs von 0 bis -30 mm H₂O, d. h. der Druck an dem oberen Abschnitt a ist negativ.

in Fig. 2 und 3 sind Ausführungsbeispiele für die selbsttätige Betätigung der Regelventile 17 und 19, der Druckmeßvorrichtung 20 und weitere Übertragungseinrichtungen dargestellt. Die Betätigung dieser Regelventile 17 und 19 erfolgt gemäß F i g. 2 in Abhängigkeit der Betätigungseinrichtung für den Verschluß der Füllöffnung 2. Beispielsweise ist eine Einrichtung zum Ermittein der Drehzahl, z. B. ein Tachometer 23, vorgesehen, der mit einer Rolle 22 einer Hubeinrichtung 21 für den Deckel 15 verbunden ist. Wenn glühender Koks zugeführt wird, ermittelt dieser Tachometer 23 den Zeitpunkt, wenn der Deckel 15 beispielsweise um 1 m angehoben wird. Zu diesem Zeitpunkt wird das Regelventil 17 auf einen bestimmten automatisch von der Druckmeßeinrichtung 20 gesteuerten Wert geöffnet, und gleichzeitig das andere Regelventil 19 geschlossen (vorzugsweise völlig abgesperrt), und die Ventile werden so lange in diesem Zustand belassen, bis z. B. ein Grenzschalter für die Schließstellung des Deckels 15 oder ein Zeitgeber (nicht gezeigt) betätigt ist. Wenn die Regelventile, wie oben angeführt, automatisch betrieben werden, kann der erforderliche negative Druckwert im oberen Abschnitt u der Kühlkammer 3 leicht eingestellt werden.

Fig.3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Verbindung der Regeleinrichtung mit der Beschickungseinrichtung 24 für den rotglühenden Koks. Dabei ist ein Tachometer 27 mit einer Windentrommel 26 eines Beschickungsbehälters 25 für den Koks verbunden. Beim öffnen der Füllöffnung wird der Behälter 25 um beispielsweise 1 m gehoben, und diese Bewegung durch den Tachometer 27 bestimmt.

In Abhängigkeit davon werden die Ventile 17 und 19 entsprechend geöffnet bzw. geschlossen. Nach Beendigung des Füllvorgangs wird der Vorgang umgekehrt.

Die bekannten Trockenkühlanlagen werden unter einem Druck von 0 bis + 10 mm H₂O betrieben, wenn der rotglühende Koks in die Station eingefüllt wird. Gemäß der Erfindung hingegen wird die Vorrichtung mit einem negativen Druck von 0 bis -30 mm H₂O be'rieben, was durch Verwendung der Regelventile 17 und gegebenenfalls 19 mit der Druckmeßvorrichtung als selbsttätige Regelvorrichtung ermöglicht wird.

Wenn das Regelventil 17 automatisch geöffnet (und gegebenenfalls das andere Regelventil 19, wie oben beschrieben, geschlossen) wird, strömt ein Teil des Kühlgases in die Entlüflungsleitung 16. Somit strömt Gas über die Entlüftungsleitung 18 kaum oder garnicht. Während das Abziehen des Gases über die öffnung 5 und die Leitung 6, wie oben beschrieben, erfolgt, wird der Innendruck im oberen Abschnitt a der Kühlkam-

mer3 gering negativ. Wenn zu diesem Zeitpunkt der rotglühende Koks in die Kühlkammer 3 eingefüllt wird, wird sämtlicher Staub und Rauch mit dem zugeführten Koks in der Kühlkammer beinahe völlig angesaugt, so daß über die Füllöffnung 2 kein Rauch oder Staub austritt.

Infolge des negativen Drucks zum Zeitpunkt der Beschickung wird, wie oben beschrieben, etwas Luft angesaugt. Es besteht jedoch keine Explosionsgefahr, hingegen wird eine geringe Verbrennung der Kohle auftreten, da die Temperatur im oberen Bereich a ungefähr bei 1000⁰C liegt. Der Verbrennungsverlust der Kohle, der durch die angesaugte Luft bewirkt wird, wird aber stark reduziert, da in diesem Bereich brennbares Gas auftritt. Tritt jedoch ein zu tiefer Unterdruck in diesem Bereich;) auf, so wird eine Zunahme des Verbrennungsverlustes verursacht. Der negative Druck wird deshalb durch die Druckmeßvorrichtung 20 innerhalb eines Mindestbereichs, d. h. von 0 bis — 30 mm H₂O, eingestellt.

Wenn die Beschickung mit rotglühendem Koks durchgeführt ist, und die Füllöffnung 2 wieder geschlossen ist, treten bei der Kühlvorrichtung die normalen Betriebsbedingungen ein, d. h. ein Betrieb unter eineir positiven Druck von 0 bis +10 mm H2O, der ebenfall! durch die Druckmeßeinrichtung und die Regclventik erreicht weiden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum trockenen Kühlen von rotglühendem Koks mittels eines von einem Gebtiise umgewälzten inerten Gases, das in einem geschlossenen Kreislauf die den Koks enthaltende Kühlkammer der Vorrichtung und einen Behandlungskreis; für das inerte Gas durchströmt, wobei der in der Nähe der Einfüllöffnung in der Kühlkammer herrschende Druck, ausgelöst durch das öffnen eines Deckels, für die Einfüllöffnung, während des Einfüllvorgangs automatisch abgesenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an die vom Gebläse (13) zur Füllkamrner (3) führende Zuleitung (14) eine Entlüfturigsleitung (16) mit einem zur Atmosphäre hin öffnenden unteren Regelventil (17) angeschlossen ist, das durch die Öffnungsbewegung des Deckels (15) für die Einfüllöffnung (2) oder durch die vorgeschaltete Beschickungsvorrichtung (25) zu Beginn des Einfüllvorgangs zwangläufig öffnet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Nähe der Einfüllöffnung (2) der Kühlkammer (3) ein oberes Regelventil (19) angeschlossen ist, das von der Öffnungsbewegung des Deckels (15) oder durch die vorgeschaltete Beschickungsvorrichtung (25) zu Beginn des Einfüllvorgangs zwangläufig schließt.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckmeßvorrichtung (20) vorgesehen ist, die mit Hilfe der Regelventile (17 und 19) den Unterdruck in der Kühlkammer (3) während des Einvüllvorgangs auf S 30 mm WS einregelt.

35