DE2500758A1

DE2500758A1 - OVEN FOR GENERATING GAS AND COOK WITH HIGH CALORIFIC VALUE FROM COAL

Info

Publication number: DE2500758A1
Application number: DE19752500758
Authority: DE
Inventors: Boleslaw Dipl Ing Mitka; Jerzy Dipl Ing Pikon; Piotr Dipl Ing Wasilewski
Original assignee: Politechnika Slaska im Wincentego Pstrowskiego
Current assignee: Politechnika Slaska im Wincentego Pstrowskiego
Priority date: 1974-01-31
Filing date: 1975-01-10
Publication date: 1975-08-07
Also published as: FR2259889B1; DE2500758B2; FR2259889A1; PL90846B1; BE824698A; DD116469A5; GB1480153A

Description

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Politechnika Slaska 10. Januar 1975Politechnika Slaska January 10, 1975

im. Wincentego Pstrowskiego EZ/Huin the. Wincentego Pstrowskiego EZ / Hu

Gliwice /Polen PL 2154Gliwice / Poland PL 2154

Ofen zur Erzeugung von Gas und Koks mit hohem HeizwertFurnace for the production of gas and coke with a high calorific value

aus Kohlemade of coal

Die Erfindung betrifft einen Ofen zur Erzeugung von Gas und Koks mit hohem Heizwert aus Kohle.The invention relates to a furnace for producing gas and coke with a high calorific value from coal.

Bisher sind zur Erzeugung von Gas und Koks mit höherem Heizwert aus Kohle Kammerofen, Öfen des Typs "Lurgi", Bostöfen, Tunnel- und Drehofen bekannt.So far, chamber furnaces, furnaces of the type "Lurgi", Bostöfen, Tunnel and rotary kiln known.

Diese Öfen sind nicht besonders ökonomisch, haben eine komplizierte Bauart und erfordern eine sehr lange Verkokungszeit.These ovens are not particularly economical, they are complicated Design and require a very long coking time.

Bekannte öfen des Typs "Lurgi" besitzen einen Drehrost. Diese Öfen erzeugen Gase mit niedrigem Heizwert, weil die Erhitzung der Charge durch Verbrennungsgase erfolgt, die eine Verdünnung des Gases verursachen. Wirbelschichtofen und Öfen mit einem konstanten Wärmeträger ermöglichen zwar eine schnelle Entgasung der Kohle, jedoch ist die Führung des technologischen Prozesses in diesen Öfen sehr schwierig. In den meisten öfen erfolgt derWell-known ovens of the "Lurgi" type have a rotating grate. These Furnaces produce gases with a low calorific value because the charge is heated by combustion gases, which cause dilution of the gas. Fluidized bed ovens and ovens with a constant heat transfer medium allow rapid degassing the coal, however, is guiding the technological process very difficult in these ovens. Most ovens do

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Entgasungsprozeß mit Hilfe einer diaphragmatischen Beheizung, wodurch der Wärmefluß und die Erzielung von hohen Verkokungsgeschwindigkeiten erschwert wird, da das Diaphragma beispielsweise in Form einer Keramischen Wand, dem Wärmefluß einen großen Widerstand entgegensetzt.Degassing process with the help of a diaphragmatic heating, whereby the heat flow and the achievement of high coking speeds is made difficult, since the diaphragm, for example in the form of a ceramic wall, the heat flow a large Opposes resistance.

In Wirbelschichtofen erreicht man zwar hohe Verkokungsgeschwindigkeiten, aber infolge der ständigen Bewegungen und Eeibungen der eingebrachten Kohlenstücke aneinander, besitzt der erzeugte Koksgrus nur geringe Ausmaße und ist für Hochofenprozesse ungeeignet.High coking speeds are achieved in fluidized bed ovens, but as a result of the constant movements and friction of the pieces of coal brought in against one another, the one produced possesses Coke burrs are only small and unsuitable for blast furnace processes.

Wanderrostöfen liefern gleichfalls keinen Koks von hoher Qualität. Die Verwendung eines ständigen Wärmeträgers zur Erhitzung der Kohle ist ebenfalls mit Schwierigkeiten verbunden, denn zur Abscheidung des Wärmeträgers vom Kohlenlager sind besondere Förderer und Vorrichtungen erforderlich.Traveling grate furnaces also do not provide high quality coke. The use of a permanent heat carrier for heating The coal is also associated with difficulties, because the separation of the heat carrier from the coal store are special Conveyors and fixtures required.

In allgemein zur Kohlenentgasung verwendeten Koksofenbatterien dauert der Verkokungsprozeß ungefähr 20 Stunden. Die Verkokungsgeschwindigkeit ist nicht sehr groß und wegen der periodischen Arbeit der Kammern ist die Prozeßführung schwierig. Die periodische Betriebsweise der Verkokungskammern verursacht eine bedeutende Verstaubung und Verrauche rung der Atmosphäre und bewirkt hohe Wärmeverluste an die Umgebung. Wegen der periodischen Arbeitsweise der Koksofenbatterien ist eine Mechanisierung und Automatisierung des Betriebs in hohem Maße erschwert.In coke oven batteries commonly used for coal degassing, the coking process takes about 20 hours. The rate of coking is not very great and because of the periodic The work of the chambers makes litigation difficult. The periodic operation of the coking chambers causes a significant one Dust and smoke build-up in the atmosphere and cause high heat losses to the environment. Because of the periodic way of working the coke oven batteries is a mechanization and Automation of operations is made more difficult.

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Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der den bekannten öfen anhaftenden Nachteilen, einen Ofen zur Erzeugung von Gas und Koks mit hohem Heizwert aus Kohle anzugeben, der eine schnelle Entgasung der Kohle gewährleistet, einfach in der
Konstruktion ist und einen kontinuierlichen Prozeßablauf erlaubt sowie eine Mechanisierung und Automatisierung in einer
Anlage gestattet und der verhindert, daß Verunreinigungen an
die Atmosphäre abgegeben werden.It is the object of the invention, while avoiding the disadvantages inherent in the known ovens, to provide a furnace for producing gas and coke with a high calorific value from coal, which ensures rapid degassing of the coal, simply in the
Construction is and allows a continuous process flow as well as mechanization and automation in one
System allows and prevents contamination
the atmosphere are released.

Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß der Ofen
eine rechteckige, für die Beschickung mit Kohlencharge vorgesehene Kammer aufweist, die durch zwei oben perforierte und
unten nichtperforierte Innen- und Außenwände besteht. Die .Wände sind mit Kanälen versehen, in die bzw. aus denen durch Stutzen Verbrennungsgase zu- bzw. abgeleitet werden. Im Oberteil
des Ofens befinden sich Stutzen für die Beschickung des Ofens mit Kohle sowie frei hin- und herbewegliche Kolben. An der
Seite des Ofens in dessen oberem Bereich sind Stutzen angeordnet, die das aus der Kohleentgasung stammende Umlaufgas zum
Zwecke einer diaphragmalosen Erhitzung der Charge zuführen, wodurch es möglich ist, Gase mit hohem Heizwert zu erhalten (ungefähr 7000 kcal/Nur). In der Mitte der Ofenkammer befindet
sich ein Stutzen, der zur Ableitung des Umlauf gases dient.This is achieved according to the invention in that the furnace
has a rectangular chamber intended for charging with charcoal, which is perforated by two and
there are non-perforated inner and outer walls at the bottom. The walls are provided with channels into and out of which combustion gases are supplied or discharged through nozzles. In the top
The furnace has nozzles for charging the furnace with coal and pistons that can move freely to and fro. At the
Side of the furnace in its upper area are arranged nozzles that feed the circulating gas from the coal degassing
For the purpose of heating the batch without a diaphragm, it is possible to obtain gases with a high calorific value (approx. 7000 kcal / Nur). Located in the middle of the furnace chamber
a nozzle that serves to discharge the circulating gas.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird auch dadurch gelöst, daß bei einem Ofen ein zweimaliger Durchfluß des Umlauf gases durch die Kohlencharge vorgesehen wird, wozu die Ofenwände auch im unteren !Peil perforiert und mit Stutzen versehen sind, die das Umlaufgas in ein Gebläse ableiten.The object of the invention is also achieved in that in a furnace, a two-fold flow of the circulating gas through the Charcoal is provided, for which the furnace walls are perforated in the lower! Peil and provided with nozzles that carry the circulating gas dissipate into a fan.

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Die Öfen zur Erzeugung von Gas und Koks mit hohem Heizwert aus Kohle gemäß der Erfindung ermöglichen im Vergleich zu Koksofenbatterien eine schnellere Entgasung der Kohle unter Vermeidung der bisherigen Rachteile. Sie besitzen eine einfache Konstruktion und ermöglichen die Kontinuität des Prozeßablaufes, die Mechanisierung und Automatisierung der Anlage sowie die Liquidierung von Atmosphärenverunreinigungen.The furnaces for the production of gas and coke with a high calorific value of coal according to the invention enable faster degassing of the coal in comparison to coke oven batteries Avoidance of the previous revenge parts. They have a simple construction and enable the continuity of the process flow, the mechanization and automation of the plant as well as the liquidation of atmospheric pollution.

Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 einen Aufriß eines Ofens mit einmaligem Durchfluß des Umlaufgases;Fig. 1 is an elevational view of a furnace with a single flow of the circulating gas;

Fig. 2 einen Aufriß eines Ofens mit zweimaligem Durchfluß des Umlaufgases.Fig. 2 is an elevational view of a furnace with two passages of the circulating gas.

Ein Ofen (Fig. 1) ist mit zwei im Oberteil perforierten Wänden ausgestattet, die eine rechteckige, für die Füllung mit einem Kohleneinsatz bestimmte Kammer 2 bilden. Die Wände 1 sind mit Kanälen 3 versehen, in welche heiße Verbrennungsgase durch Stutzen 4 zugeführt und die abgekühlten Verbrennungsgase durch Stutzen 5 abgeleitet werden. Im Oberteil des Ofens befinden sich Stutzen 6, die zur Zuführung der Kohle in den Ofen dienen, sowie zur Ausführung von Hin- und Herbewegungen eingerichtete Kolben 7· Im oberen Bereich des Ofens im Seitenteil befinden sich Stutzen 8, durch welche heißes Umlaufgas aus einem Wärmeaustauscher 13 der Charge zugeleitet wird, das zur diaphragmalosen Beheizung der Ofencharge dient. In der Mitte der Gaskammer 10 befindet sich ein Stutzen 9» durch den das abgekühlteAn oven (Fig. 1) is equipped with two walls perforated in the upper part, one of which is rectangular, for filling with one Form coal insert certain chamber 2. The walls 1 are provided with channels 3 into which hot combustion gases pass Nozzle 4 is supplied and the cooled combustion gases are discharged through nozzle 5. Located in the top of the oven nozzles 6, which are used to feed the coal into the furnace, as well as set up for the execution of back and forth movements Piston 7 · Located in the upper part of the stove in the side panel nozzle 8 through which hot circulating gas from a heat exchanger 13 is fed to the batch, which is used for heating the furnace batch without a diaphragm. In the middle of the gas chamber 10 there is a connection 9 »through which the cooled

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Umlaufgas abgeleitet wird. Zur Entnahme des Kokses und Koksgruses aus dem Ofen dienen Dosiereinrichtungen 11.Circulating gas is diverted. For removing the coke and coke breeze Dosing devices 11 are used from the furnace.

Nach der anderen Variante der Erfindung, wobei das Umlaufgas zweimal durch die Kohlencharge geführt wird, sind die Wände 1 des Ofens außer im Oberteil auch im unteren Teil durch Öffnungen perforiert und weisen Stutzen 12 zur Ableitung des abgekühlten Umlaufgases in das Gebläse 14 auf. According to the other variant of the invention, wherein the circulating gas is passed twice through the coal charge, the walls 1 of the furnace is perforated through openings in the lower part as well as in the upper part and have nozzles 12 for discharging the cooled circulating gas into the fan 14.

Die öfen gemäß der Erfindung arbeiten wie folgt: Die Kohle wird in die obere Heizzone des Ofens durch Stutzen zwischen die beiden Wände 1, die eine rechteckige Kammer 1 bilden, eingeführt. Die Beheizung des Ofens erfolgt diaphragmatisch mit Hilfe von Verbrennungsgasen, die durch Stutzen 4- in die Kanäle 3 des Ofens geleitet werden. Die durch die Ofenkanäle 3 hindurch strömenden Verbrennungsgase bestreichen die Wände der Kammer 2 und verursachen ihre Erwärmung. Die abgekühlten Verbrennungsgase verlassen den Ofen durch die Stutzen 5· Die Kolben 7 führen vermittels einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Vorrichtung Hin- und Herbewegungen aus. Die Kohle wird dann dem Ofen zugeführt, wenn sich die Kolben 7 in ihrer oberen Lage befinden. Die Hin- und Herbewegungen der Kolben 7 sowie die Schwerkraft verursachen eine Verlagerung der Kohlencharge nach unten durch die obere Ofenzone, in der eine diaphragmalose Erhitzung der ÖQarge bis in den Zustand der Plastizität erfolgt. Danach gelangt die Charge durch die mittlere, diaphragmatisch erwärmte Heizzone des Ofens hindurch, in welcher der Koks oder Koksgrus entsteht.. Der Koks wird aus demThe furnaces according to the invention work as follows: The coal is fed into the upper heating zone of the furnace through nozzles between the two walls 1, which form a rectangular chamber 1, inserted. The furnace is heated diaphragmatically with the help of combustion gases that are passed through nozzles 4- into the ducts 3 of the furnace. The through the furnace ducts Combustion gases flowing through it brush the walls of the chamber 2 and cause them to be heated. The cooled Combustion gases leave the furnace through the nozzles 5 · The Pistons 7 perform reciprocating movements by means of a device not shown in the drawings. The coal is then fed to the furnace when the piston 7 is in their upper layer. The reciprocating movements of the pistons 7 and the force of gravity cause the coal charge to shift down through the upper furnace zone, in which a diaphragm-free heating of the ÖQarge up to the state of plasticity he follows. The batch then passes through the middle, diaphragmatically heated heating zone of the furnace, in which the coke or coke breeze is created .. The coke is made from the

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Ofen mit Hilfe von Dosiereinrichtungen 11 entnommen. Die Wände 1 der Kammer können parallel oder im Verhältnis zur Ofenachse unter einem kleinen Winkel divergent angeordnet sein, was zur Folge hat, daß die für die Kohlenfüllung vorgesehene Kammer in ihrem unteren Teil breiter ist, wodurch ein Hängenbleiben der Beschickung im Ofen verhindert wird.Oven removed with the aid of metering devices 11. The walls 1 of the chamber can be parallel or in relation to the furnace axis be arranged divergent at a small angle, with the result that the intended for the coal filling Chamber is wider in its lower part, which prevents the load from getting stuck in the oven.

Das umlaufende Heizgas wird zur direkten Erwärmung der Charge in der oberen Ofenzone durch die Stutzen 8 zugeführt, gelangt durch die Charge hindurch und strömt in die mittlere. Gaskammer 10 ein, von der es mit Hilfe des Gebläses 14 durch den Stutzen 9 aus dem Ofen abgesaugt und in den Wärmeaustauscher 13 geleitet wird, wo es erwärmt wird.The circulating heating gas is fed through the nozzle 8 for direct heating of the charge in the upper furnace zone through the batch and flows into the middle one. Gas chamber 10, from which it is with the help of the fan 14 through the nozzle 9 is sucked out of the furnace and passed into the heat exchanger 13, where it is heated.

Nach der Erwärmung im Wärmeaustauscher 13 wird das Gas von neuem in den Ofen als Umlauf gas geleitet, wobei es eine diaphragmalose Erwärmung der Charge in der oberen Ofenzone bewirkt, Der Gasüberschuß wird durch den Stutzen 15 einem Abnehmer zugeleitet. After heating in the heat exchanger 13, the gas is from new fed into the furnace as recirculation gas, whereby there is a diaphragm-less The charge is heated in the upper furnace zone. The excess gas is fed through the nozzle 15 to a consumer.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten erfxndungsgemäßen Ofen erfolgt der Durchfluß des Umlaufgases durch die Kohlencharge zweimal. Dieser Ofen weist Stutzen 12 auf, die zur Ableitung des kalten Umlauf gases dienen. Auch besitzen die Wände 1 öffnungen in der unteren und oberen Ofenzone.In the furnace according to the invention shown in FIG. 2, the circulation gas flows through the coal charge twice. This furnace has nozzles 12 which serve to discharge the cold circulating gas. The walls 1 also have openings in the lower and upper oven zone.

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Claims

PiUcnUinwalte ZELLENTiN Lrcc ^ ne ^ e 6 January 10, 1975 EZ / Hu PL 2154 patent applications

1. Furnace for the production of gas and coke with a high calorific value from coal, characterized in that it has two inner and outer walls (1) perforated in the upper part, one of which is intended for charging with a coal charge include rectangular chamber (2) and channels (5) with nozzle (4) for the supply of hot combustion gases and Connection (5) for discharging the cooled combustion gases have into the atmosphere, wherein in the upper part of the furnace nozzle (6) for charging the furnace with coal and free reciprocating piston (7) and on the side of the furnace in its upper zone nozzle (8) for the supply of hot Circulating gas in the chamber (2) for heating without a diaphragm and in the middle of a gas chamber (10) in the furnace a nozzle (9) through which the cooled circulating gas is discharged into a fan (14) is arranged.

2. Furnace for the production of gas and coke with high calorific value from coal, characterized in that it has two in the upper and the lower part has perforated inner and outer walls (1), which include a rectangular chamber (2) intended for charging with a coal charge and with channels (3) Nozzle (4) for the supply of hot combustion gases and

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Connection (5) for discharging the cooled combustion gases are provided into the atmosphere, the furnace in its upper part nozzle (6) for charging the furnace with coal as well as freely reciprocating pistons (7) and on the side of the furnace in its upper area connection (8) for supply of hot circulating gas in the chamber (2) for diaphragm-free heating and in the lower area of the nozzle (12) for Has discharge of the cold circulating gas in a fan (14).

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