DE2515807A1 - PROCESS FOR ROESTING PETROL COOK - Google Patents
PROCESS FOR ROESTING PETROL COOKInfo
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Description
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Alcan Research and Development Limited, Montreal / KanadaAlcan Research and Development Limited, Montreal / Canada
Verfahren zum Rösten von ErdölkoksProcess for roasting petroleum coke
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Rösten von Erdölkoks, bei welchem feuchter Erdölkoks in einem geneigten Drehrohrofen erwärmt wird, in welchem sich ein Bett aus körnigem Koks im Gegenstrom zu einem Strom heißer Gase durch den Drehrohrofen bewegt, wobei ein Hauptteil der Wärme durch Verbrennen aus dem feuchten Koks abgezogener flüchtiger Bestandteile unter Zuhilfenahme von in den Ofen an einer oder mehreren Luftzufuhrsteilen zwischen den Enden desselben eingebrachter Luft zugeführt wird, die Temperatur des Kokses oder der Ofenwand an einer Stelle in der Nähe seines unteren Endes durch ein optisches Pyrometer angezeigt wird, um eine Anzeige der Temperatur in der Zone des Drehrohrofens zu erhalten, wo maximale Temperatur stromauf d'es untersten Punktes des Luftzutrittes auftritt.The invention relates to a method for roasting petroleum coke, in which moist petroleum coke in an inclined Rotary kiln is heated, in which a bed of granular coke is in countercurrent to a flow of hot gases through the Rotary kiln moves, with a major part of the heat being burned volatile constituents withdrawn from the moist coke with the aid of one or more in the furnace Air supply parts introduced between the ends of the same Air is supplied to increase the temperature of the coke or the furnace wall at a point near its lower end an optical pyrometer is displayed to give an indication of the temperature in the zone of the rotary kiln where maximum temperature upstream of the lowest point of air admission occurs.
Das Rösten von Erdölkoks wird im allgemeinen in einem geneigten Drehrohrofen durchgeführt, in welchem der feuchte KoksThe roasting of petroleum coke is generally carried out in an inclined rotary kiln in which the moist coke
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bei hoher Temperatur geröstet wird, um flüchtige Komponenten herauszutreiben und den Koks auf eine erhöhte Dichte zu schrumpfen. Der geröstete Koks ist für viele Zwecke nützlich, insbesondere für Anoden und Beschichtungszusammensetzungen in Aluminiumreduktionszellen.Roasted at high temperature to remove volatile components expel and shrink the coke to an increased density. The roasted coke is useful for many purposes, especially for anodes and coating compositions in aluminum reduction cells.
Das Röstverfahren benötigt Wärme, um den Koks auf eine hohe Temperatur zu bringen, aber dies sollte ohne merkliche Verbrennung des Kohlenstoffs selbst erreicht werden.,Ein erheblicher Betrag der Wärme kann durch Verbrennen freigewordener, flüchtiger Bestandteile (prinzipiell Kohlenwasserstoffe) erhalten werden. Die überschüssigen flüchtigen Bestandteile werden im entgegengesetzt fließenden Strom der Gase aus dem oberen Ende (dem Kokszuführende) des Drehrohrofens abgeführt.The roasting process requires heat to get the coke to a high level Bringing temperature, but this should be achieved without noticeable burning of the carbon itself., A significant one The amount of heat can be obtained by burning released, volatile components (principally hydrocarbons) will. The excess volatile components are in the opposite flow of the gases from the discharged upper end (the coke feed end) of the rotary kiln.
Eine allgemeine Praxis zur Durchführung der Temperatursteuerung besteht darin, Wärme durch Verbrennung von Brennstoff, z.B. mittels eines Gas- oder ölbrenners am unteren Ende des Drehrohrofens heranzuführen. Es wurde vorgeschlagen, die Temperatur des Kokses an einer Stelle innerhalb des Drehrohrofens in der Nahe seines Auslaßondes durch Fokussieren eines optischen Pyrometers entweder auf das Koksbett oder die benachbarte Ofenoberfläche zu messen. Diese Temperatur dient als Anzeige für den Betriebszustand des Ofens. Insbesondere kann sie anzeigen, ob eine gewünschte hohe Temperatur, z.B. 12500C innerhalb des Drehrohrofens erreicht wurde. Eine von dieser Temperatur abweichende Ablesung zeigt unvollständiges Rösten an, das cturch Verwendung des Gas- oder ölbrenners korrigiert werden soll.A general practice for performing temperature control is to apply heat by burning fuel, for example by means of a gas or oil burner, at the lower end of the rotary kiln. It has been proposed to measure the temperature of the coke at a location within the rotary kiln near its outlet probe by focusing an optical pyrometer on either the coke bed or the adjacent furnace surface. This temperature serves as an indicator for the operating status of the furnace. In particular, it can indicate whether a desired high temperature, for example 1250 ° C., has been reached within the rotary kiln. A reading deviating from this temperature indicates incomplete roasting, which should be corrected by using the gas or oil burner.
Bei der Herstellung von feuchtem Erdölkoks durch Pyrolyse von Schweröl kann der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen in verschiedenen Chargen des aus dem Pyrolisator entnommenen KoksesDuring the production of moist petroleum coke by pyrolysis of heavy oil, the content of volatile components can be different Batches of the coke removed from the pyrolysis unit
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am Ende des Verfahrens in weiten Grenzen unterschiedlich sein, so daß es notwendig sein kann, die Röstbedingungen periodisch zu ändern, um eine optimale Röstwirkung zu erzielen. Bis zu einem erheblichen Ausmaß können Änderungen der Röstwirkung, die durch unzufriedenstellende Temperatur im Auslaßabschnitt des Drehrohrofens angezeigt wird, durch Steigern der im Drehrohrofen erzeugten Wärmemenge korrigiert werden. Dies kann erreicht werden, indem die Menge der dem Drehrohrofen zum Verbrennen der flüchtigen Bestandteile zugefuhrten Luft gesteigert wird,was gewöhnlieh von einer Steigerung der zusätzlichen Wärme vom Brenner begleitet ist.at the end of the process vary within wide limits, so that it may be necessary to adjust the roasting conditions change periodically to achieve the best possible roasting effect. Changes can be made to a significant extent the roasting effect, which is indicated by unsatisfactory temperature in the outlet section of the rotary kiln Increase in the amount of heat generated in the rotary kiln can be corrected. This can be achieved by increasing the amount of the dem Rotary kiln supplied to burn the volatile components Air is increased what is usually an increase the additional heat is accompanied by the burner.
Es wurde eine große Schwierigkeit bei der automatischen Steuerung des Röstverfahrens bemerkt. Es wurde beobachtet, daß die aus dem Koks freiwerdenden flüchtigen Bestandteile als rauchig bezeichnet werden können, was zur Erzeugung einer Verbrennungsstörung führt, die im Ofeninnern sichtbar ist, wo vom Auslaßende des Ofens her gesehen die Verbrennung beginnt. Diese optisch erfaßbare Störung kann als Flammenwand oder Rauchvorhang beschrieben werden und kann die Erscheinung eines Gemisches aus Flammen und Rauch haben, die eine versuchte Inspektion des Ofeninnern an einer Stelle dahinter verhindert. There was a great difficulty in the automatic control of the roasting process. It was observed that the volatile components released from the coke as can be described as smoky, which leads to the generation of a combustion disturbance that is visible inside the furnace, where the combustion begins when viewed from the outlet end of the furnace. This optically detectable disturbance can act as a wall of flame or smoke curtain and may have the appearance of a mixture of flames and smoke that one tried Prevents inspection of the inside of the furnace at a point behind it.
Wenn die Luftzufuhr niedrig ist, kann sich diese Verbrennungsstörung näher an das Auslaßende des Drehrohrofens heranbewegen als die Stelle, an welcher die Temperatur durch das optische Pyrometer gemessen wird. Wenn dieses eintritt, werden die Signale des Pyrometers abnorm, was durch eine schnelle Fluktuation gekennzeichnet ist. Das Signal zeigt eine falsche Temperaturablesung (gewöhnlich unter dem wahren Wert). Weil die das Pyrometer erreichende Strahlung durch das Vorhandensein der durch den Rauch gestörten Zone verringert sein kann, kannWhen the air supply is low, this combustion disturbance can move closer to the outlet end of the rotary kiln as the point where the temperature is measured by the optical pyrometer. When this happens, the Pyrometer signals abnormal, which is characterized by rapid fluctuation. The signal shows an incorrect temperature reading (usually below the true value). Because the radiation reaching the pyrometer is due to its presence the area disturbed by the smoke can be reduced
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dies zu einer Steigerung der Zufuhr von Brennstoff zum Brenner führen, der an dem Wettbewerb um den schon unzureichenden Sauerstoff im Drehrohrofen teilnimmt. Weil häufig unzureichende Luft für die Abwärtsbewegung der rauchigen Verbrennungsstörung verantwortlich ist, kann der Betrieb des Brenners zu einer Verschlechterung der Bedingungen führen.this lead to an increase in the supply of fuel to the burner, which is part of the competition for the already inadequate Oxygen takes part in the rotary kiln. Because often insufficient air for the downward movement of the smoky combustion disorder is responsible, the operation of the burner may worsen the conditions.
In allen Fällen ist die Bewegung des Rauchvorhanges zu einer Lage, wo er die erste Temperaturablesung verdeckt, nachteilig, weil dann keine genaue Temperaturablesung mehr vorhanden ist.In all cases, moving the smoke curtain to a position where it obscures the first temperature reading is detrimental, because then there is no longer an exact temperature reading.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten zu beseitigen und ein verbessertes Verfahren zur Steuerung der Arbeitsweise des Drehrohrofens anzugeben.The invention is based on the object of eliminating these difficulties and an improved method of control the mode of operation of the rotary kiln.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine zweite Stelle des Koksbettes oder der Öfenwand zwischen der ersten, durch ein optisches Pyrometer beobachteten Stelle und dem untersten Punkt des Luftzutrittes durch ein optisches Pyrometer (oder ein anderes Instrument zum Anzeigen der Strahlung im sichtbaren, ultravioletten oder infraroten Bereich) beobachtet wird, und, wenn das Signal dieses zweiten Instrumentes Instabilität oder Fluktuation anzeigt, welche das Vorhandensein von Rauch oder Flammen zwischen der zweiten beobachteten Stelle und dem unteren Ende des Drehrohrofens anzeigt, die Arbeitsbedingungen des Drehrohrofens so eingestellt werden, daß die Verbrennungszone der flüchtigen Bestandteile s tromauf wandert.This object is achieved in that a second point of the coke bed or the furnace wall between the first point observed by an optical pyrometer and the lowest point of air access through an optical pyrometer (or another instrument for displaying radiation in the visible, ultraviolet or infrared range) is observed, and if the signal from this second instrument indicates instability or fluctuation, what the presence indicates smoke or flames between the second observed point and the lower end of the rotary kiln, the working conditions of the rotary kiln are adjusted so that the combustion zone of the volatile constituents s tromauf wanders.
Zur Verbesserung des Röstens von Erdölkoks in einem Drehrohrofen wird gemäß der Erfindung zur Anzeige der Betriebsweise des Drehrohrofens ein optisches Pyrometer an einer ersten Stelle stromab einer Stelle vorgesehen, wo die VerbrennungTo improve the roasting of petroleum coke in a rotary kiln, according to the invention to display the operating mode of the rotary kiln, an optical pyrometer is provided at a first point downstream of a point where the combustion
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der flüchtigen Bestandteile eintreten soll und eine Inspektion durch ein optisches Pyrometer an einer zweiten Stelle stromauf der ersten Stfelle, jedoch stromab der gewünschten Stelle der Verbrennungsstörung durchgeführt. Es versteht sich, daß das Pyrometersignal, wenn die Verbrennungsstörung (die Wand aus Rauch und Flammen) die zweite beobachtete Stelle erreicht, eine kennzeichnende Instabilität hat, welches für das örtliche Auftreten der Verbrennungsstorung bezeichnend ist. Die Temperatursignale des zweiten Pyrometers werden durch einen Anwesenden oder automatisch beobachtet und wenn sie durch eine abnorme Bedingung gekennzeichnet sind, werden die Röstbedingungen des Drehrohrofens geändert, so daß sich die Verbrennungsstorung stromauf bewegt und die Lage vedäßt, wo sie das zweite oder stromauf gelegene optische Pyrometer verdeckt. Dies kann durch Steigern der Zufuhr von Luft zum Innern des Drehrohrofens zum Verbrennen der flüchtigen Bestandteile erreicht werden, um so den Hauptzweck zu erreichen, daß verhindert wird, daß diese Verbrennungsstorung die Beobachtungsstelle des ersten Pyrometers erreicht. So werden die Temperatursignale, die durch Beobachtung der ersten Stelle erhalten werden, für ihre Aufgabe der Anzeige der Arbeitsbedingungen des Drehrohrofens genau gehalten.the volatile constituents should enter and an inspection by an optical pyrometer at a second point upstream the first point, but downstream of the desired point of the Burn disorder carried out. It goes without saying that that Pyrometer signal when the combustion disturbance (the wall of smoke and flames) reaches the second observed point, has a characteristic instability which is indicative of the local occurrence of the combustion disorder. The temperature signals of the second pyrometer are observed by a presence or automatically and when by an abnormal Condition are marked, the roasting conditions of the rotary kiln are changed, so that the combustion disorder moved upstream and dips the location where it obscures the second or upstream optical pyrometer. This can be done by Increasing the supply of air to the interior of the rotary kiln for burning the volatile constituents can be achieved so as to the main purpose of achieving that is to prevent this combustion disorder reached the observation point of the first pyrometer. So are the temperature signals obtained by observation The first digit obtained is kept accurate for its task of displaying the working conditions of the rotary kiln.
Andere Maßnahmen, die Wand aus Flammen und Rauch stromauf zu bewegen, umfassen die Verringerung der zugeführten Koksmenge oder die Verlangsamung der Ofendrehung, welche zu einer Verlangsamung der Arbwärtsgeschwindigkeit des Koksbettes im Drehrohrofen führen.Other measures to move the wall of flames and smoke upstream include reducing the amount of coke supplied or the slowing down of the furnace rotation, which results in a slowing down of the working speed of the coke bed in the rotary kiln to lead.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfaßt ein aufwendigeres Anzeigeverfahren die Beobachtung einer dritten Stelle des Drehrohrofens durch ein optisches Pyrometer weiter stromauf (in Richtung des Kokszuführendes) als die zweite oben beschriebene Stelle. Diese dritte Stelle wird so ausgewählt*According to a further embodiment of the invention comprises a more complex display method the observation of a third point of the rotary kiln through an optical pyrometer upstream (towards the coke feed end) than the second position described above. This third digit is selected like this *
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daß sie innerhalb einer Zone liegt, die bei normalem Betrieb des Drehrohrofens für ein Pyrometer am Auslaßende durch den Vorhang der Verbrennungsstörung verdeckt ist und ergibt so eine charakteristische Instabilität der Pyrometersignale, die sich bei der Beobachtung dieser dritten Stelle ergeben.that it lies within a zone which, during normal operation of the rotary kiln for a pyrometer at the outlet end by the The curtain of the combustion disorder is covered and thus results in a characteristic instability of the pyrometer signals, which result from observing this third point.
So wird ebenso wie zuvor die Aufgabe erfüllt, stetige (von der Verbrennungsstörung unbeeinflußte) Signale von der ersten Stelle zu erhalten, so daß eine genaue Messung der Koksrösttemperatur erhalten wird. Die Interpretation der von den anderen zwei Stellen Erhaltenen Signale besteht darin, daß bei Beobachtung unstabiler Pyrometersignale an beiden Stellen eine Verstellung zur Bewegung der Verbrennungsstörung nach oben im Ofen bewirkt wird, bis das von der zweiten Stelle erhaltene Signal stabil wird. Gleichzeitig wird die Steuerung so durchgeführt, daß die Instabilität an der dritten Stelle aufrechterhalten wird, so daß die Front der Verbrennungszone an einer Stelle stromauf der zweiten beobachteten Stelle jedoch stromab der dritten beobachteten Stelle liegt.In this way, as before, the task is fulfilled, continuous signals (unaffected by the combustion disturbance) from the first Location so that an accurate measurement of the coke roast temperature is obtained. The interpretation of the by the other two digits received signals is that upon observation unstable pyrometer signals at both points an adjustment to move the combustion disorder upwards in the Oven is effected until the signal obtained from the second digit becomes stable. At the same time, the control is carried out in such a way that that the instability is maintained at the third point, so that the front of the combustion zone at one Upstream of the second observed point but downstream of the third observed point.
Wenn die Ablesungen aller drei Pyrometer stabil werden, hat sich die Verbrennungsstörung im Drehrohrofen zu weit nach oben bewegt und es ist eine Änderung der Verbrennungsbedingung erforderlich, um den Verbrennungsbereich zurück stromab zu bewegen. If the readings of all three pyrometers become stable, the combustion disorder in the rotary kiln has gone too far up moves and it is necessary to change the combustion condition, to move the combustion area back downstream.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:In the following the invention is explained in more detail on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing. It shows:
Pig. 1 eine schematische Darstellung eines Drehrohrofens mit der Arbeitsweise nach einem Ausführungsbeispiel, und Pig. 1 shows a schematic representation of a rotary kiln with the mode of operation according to an exemplary embodiment, and
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Fig. 2 eine ähnliche schematisohe Darstellung eines Drehrohrofens zur Veranschaulichung eines zweiten Ausführungsbeispiels.2 shows a similar schematic representation of a Rotary kiln to illustrate a second embodiment.
In Fig. 1 ist ein Drehrohrofen 10 dargestellt, in den durch eine Leitung 12 körniger Erdölkoks zugeführt wird und bei welchem der geröstete Koks am gegenüberliegenden Ende 14 mittels Schwerkraft durch einen Auslaß 15 ausgestoßen wird. Der Drehrohrofen ist mit einer geringen Neigung angeordnet, so daß sich der körnige Koks als kontinuierliches Bett entlang dem Boden des Drehrohrofens bewegt, wenn dieser durch ein aus einem Ritzel und einem Zahnkranz bestehendes Getriebe 16 gedreht wird.In Fig. 1, a rotary kiln 10 is shown in which by a line 12 of granular petroleum coke is fed and in which the roasted coke at the opposite end 14 is ejected through an outlet 15 by gravity. The rotary kiln is arranged with a slight incline, so that the granular coke moves as a continuous bed along the bottom of the rotary kiln as it passes through a gear 16 consisting of a pinion and a ring gear is rotated.
Zusätzliche Wärme wird in den Drehrohrofen durch den Brenner 18 eingeleitet, der heiße gasförmige Verbrennungsprodukte in den Drehrohrofen ausstößt.Additional heat is introduced into the rotary kiln through the burner 18, which converts the hot gaseous products of combustion into ejects the rotary kiln.
Alle oder ein wesentlicher Bestandteil der Luft, die zur Verbrennung flüchtigen Materials verwendet wird, das durch Rösten aus dem Koks entfernt wurde, wird bequem an Zwischenstellen des Drehrohrofens zugeführt. Fig. 1 zeigt ein einzelnes Gebläse 20, das an der Außenhaut des Drehrohrofens 10 angebracht ist und sich mit ihm dreht. Das Gebläse 20 liefert Luft über ein Verteilerrohr 21 an Düsen 22. Dieses System erlaubt die Einführung von Luft ohne unnötige Störung des Koksbettes.All or a major part of the air required to burn Volatile material removed from the coke by roasting becomes convenient at intermediate points fed to the rotary kiln. 1 shows a single fan 20 which is attached to the outer skin of the rotary kiln 10 is and turns with him. The fan 20 supplies air via a manifold 21 to nozzles 22. This system allows the Introduction of air without unnecessary disturbance of the coke bed.
Die Düsen 22 können durch eine einzige Längsreihe von Düsenrohren ersetzt werden, die sich durch die Ofenwand bis in die Nähe der Achse des Ofens erstrecken und Auslässe haben, welche die Luft im Ofen nach oben richten.The nozzles 22 can be replaced by a single longitudinal row of nozzle tubes that extend through the furnace wall into the Extend near the axis of the oven and have outlets that direct the air upwards in the oven.
Beim Rösten wurde es versucht, den Erfolg des Röstens nicht nur durch periodische Prüfung des Erzeugnisses sondern auchWhen roasting, an attempt was made to ensure the success of the roasting not only by periodically checking the product but also
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durch Messung der Temperatur des Kokses oder der Ofenbeschichtung an eine^r Stelle in der Nähe des Ausstoßendes zu bestimmen. Der zusätzliche Brenner 18 arbeitet normalerweise nicht und während kontinula-lich Wärme durch Verbrennen des flüchtigen Materials im Bereich 26 und stromauf desselben in Richtung des Zuführendes 13 zugeführt wird, wurde gefunden, daß die gemessene Temperatur in einem Verhältnis zur Qualität des Erzeugnisses steht. Wenn die Temperatur in der Nähe des Ausstoßendes des Drehrohrofens unterhalb eines bestimmten Wertes liegt, wird die Zufuhr von Wärme über den Brenner 18 gesteigert. Wenn die Temperatur wieder einen gewünschten Wert erreicht, wird der Ausstoß des Brenners verringert oder sogar unterbrochen. by measuring the temperature of the coke or furnace coating at a point near the discharge end. The additional burner 18 normally does not work and during continuous heat by burning the volatile Material is fed in the area 26 and upstream thereof in the direction of the feed end 13, it was found that the measured Temperature is related to the quality of the product. When the temperature is near the discharge end of the rotary kiln is below a certain value, the supply of heat via the burner 18 is increased. When the temperature reaches a desired value again, the output of the burner is reduced or even interrupted.
Die Einstellung der Luftzufuhr durch das Gebläse 20 ist ebenfalls durchführbar. Die gewünschten Bedingungen bestehen darin, so viele flüchtige Bestandteile wie möglich zu verbrennen, ohne den Koks selbst unnötig zu verbrennen.The adjustment of the air supply by the fan 20 is also feasible. The desired conditions are to burn as many volatiles as possible, without burning the coke itself unnecessarily.
Zur Bestimmung der Ofentemperatur und zur Steuerung der Betriebsweise entsprechend dieser Temperatur kann ein optisches Pyrometer 30 an einer Stelle 32 auf das Koksbett oder die Ofenwand gerichtet werden, um Signale zu erzeugen, welche die Temperatur an dieser Stelle repräsentieren. Optische Pyrometer sind ebenso bekannt wie die Messung der Strahlungsenergie, die von einer beobachteten Stelle ausgesandt wird. Wenn angenommen wird, daß die letztere einen sogenannten "schwarzen Körper" bildet, ist die ausgesandte Strahlung eine Punktion ihrer Temperatur.To determine the furnace temperature and to control the operating mode According to this temperature, an optical pyrometer 30 can be placed on the coke bed or the furnace wall at a point 32 be directed to generate signals representing the temperature at that point. Optical pyrometers are just as well known as the measurement of the radiant energy that is emitted from an observed point. if assuming that the latter forms a so-called "black body", the radiation emitted is a puncture their temperature.
Der Ausdruck "optisches Pyrometer" wird hier verwendet, um jedes Instrument einzuschließen, das Strahlungsenergie messen kann, die im sichtbaren, im ultravioletten oder im infraroten Bereich ausgesandt wird.The term "optical pyrometer" is used herein to include any instrument that can measure radiant energy emitted in the visible, ultraviolet, or infrared .
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Das Pyrometer 30 ist an ein Steuergerät 33 angeschlossen, das die Arbeitsweise des Brenners 18 z.B. durch Erhöhen oder Auslösen des Brennerbetriebes regelt, wenn die vom Pyrometer 30 angezeigte Temperatur unter einen gegebenen Wert fällt und die Verbrennung verringert oder unterbricht, wenn die Temperatur einen solchen Wert wesentlich übersteigt. Alternativ kann die Arbeitsweise des Brenners durch einen Bedienungsmann entsprechend den vom Pyrometer 30 angezeigten Signalen gesteuert werden.The pyrometer 30 is connected to a control unit 33, which controls the operation of the burner 18, for example by increasing or The burner operation is triggered when the temperature displayed by the pyrometer 30 falls below a given value and reduces or interrupts the combustion if the temperature substantially exceeds such a value. Alternatively The operation of the burner can be controlled by an operator in accordance with the signals displayed by the pyrometer 30 will.
Wie erläutert wurde, erzeugen die aus dem Koks herausgetriebenen flüchtigen Materialien eine Verbrennungsstörung 2β mit einer Front 26a, die optisch vom Ausstoßende des Ofens her als Vorhang aus Rauch und/oder Flammen quer zum Drehrohrofen erfaßt werden kann. Solange diese Verbrennungsstörung stromauf der Temperaturbeobachtungsstelle 32 bleibt, wird die Arbeitsweise des Ofens leicht gesteuert. Wenn sich die Front 26a zur Stelle 32 nach unten bewegt, wird die Anzeige des Pyrometers 30 abnorm, insbesondere hat sie eine schnelle Instabilität oder Fluktuation. Folglich kann die Wärme vom Brenner 18 aufgrund einer falschen niedrigen Ablesung erhöht werden, wenn es nicht erforderlich ist oder der Brennerbetrieb kann unangemessen sein, wenn eine falsche hohe Ablesung vorhanden ist.As has been explained, the volatile materials expelled from the coke create a combustion disorder 2β with a Front 26a, which looks like a curtain of smoke and / or flames from the ejection end of the furnace across the rotary kiln can be detected. As long as this combustion disturbance remains upstream of the temperature observation point 32, the mode of operation will of the furnace easily controlled. When the front 26a moves down to location 32, the pyrometer display becomes 30 abnormal, in particular it has rapid instability or fluctuation. Consequently, the heat from the burner 18 may increase due to a false low reading if it is not required or the burner operation may be inappropriate if there is an incorrect high reading.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt das System der Fig. 1 ein zweites optisches Pyrometer 34, das auf eine Stelle 36 weiter stromauf der Stelle 32 fokussiert ist. Dieses Pyrometer erzeugt Signale, die bei einer Verdeckung des Pyrometers durch die Verbrennungsstörung 2öa die Eigenschaft schneller Fluktuation haben, wie oben beschrieben wurde, was leicht zu erkennen ist. Normalerweise ist es gewünscht, daß die Verbrennungsstörung stromauf bleibt. Folglich gibt das Pyrometer 34 normalerweise ein stetiges Temperatursignal ab. Wenn die Signale diesesIn accordance with the present invention, the system of FIG. 1 includes a second optical pyrometer 34 which points to a location 36 further upstream of location 32 is focused. This pyrometer generates signals when the pyrometer is covered by the combustion disorder 20a have the property of rapid fluctuation, as described above, which is easy to see is. It is normally desired that the combustion disturbance remain upstream. Thus, the pyrometer 34 will normally give a constant temperature signal. If the signals are this
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zweiten Pyrometers jedoch durch abnorme Fluktuation anzeigen, daß sich die Verbrennungsstörung 26a nach unten zur Stelle bewegt hat, kann eine solche Einstellung der Bedingungen im Ofen z.B. durch Steigern der Luftzufuhr durch die Düsen 22 durchgeführt werden, um den Verbrennungsbereich 26 zu einer Stromauf bewegung zu veranlassen. Dadurch werden die Signale des Pyrometers 34 auf normale stetige Bedingung rückgestellt. Dieser Anzeigevorgang stellt sicher, daß die Verbrennungsstörung immer gut stromauf der Stelle 32 zur Temperaturanzeige gehalten wird, wodurch die genaue Steuerung des Brenners l8 ohne falsche Wirkungen möglich wird.second pyrometer, however, indicate abnormal fluctuation, that the combustion disturbance 26a has moved down to the spot, such setting of the conditions in the Furnace, for example, by increasing the air supply through the nozzles 22 to make the combustion area 26 one To cause upstream movement. This resets the signals from the pyrometer 34 to the normal steady state. This display process ensures that the combustion fault is always well upstream of point 32 for temperature display is held, whereby the precise control of the burner 18 is possible without false effects.
Obwohl die Einstellung der Verhältnisse im Drehrohrofen entsprechend der Fluktuation des Signals des Pyrometers 3^ durch einen Bedienungsmann durchgeführt werden kann, ist das Pyrometer 3*t vorzugsweise an eine Steuervorrichtung■37 angeschlossen, die zur Unterscheidung zwischen abnormen fluktuierenden und normalen stetigen Signalen ausgelegt ist und so angeordnet ist, daß die Luftzufuhr durch das Gebläse 20 erhöht wird, wenn die Signale vom Pyrometer 3^ abnormal sind und daß der verstärkte Luftstrom aufrecht erhalten wird bis die Signale eine vorbestinmue Zeit lang bei einem stetigen Signal geblieben sind. Steuervorrichtungen mit diesen Charakteristika sind bekannt und bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung.Although the setting of the conditions in the rotary kiln is appropriate the fluctuation of the signal of the pyrometer 3 ^ can be performed by an operator is the pyrometer 3 * t preferably connected to a control device ■ 37, which is designed and arranged to distinguish between abnormal fluctuating and normal steady signals is that the air supply by the fan 20 is increased when the signals from the pyrometer 3 ^ are abnormal and that the amplified Air flow is maintained until the signals have remained at a steady signal for a predetermined period of time are. Control devices having these characteristics are known and do not form part of the present invention.
Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 2 dargestellt. In Fig. 2 sind ähnliche Teile mit den gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 1 bezeichnet und nicht besonders beschrieben. Bei der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung wird Luft durch zwei in Längsrichtung mit Abstand zueinander angeordnete Gebläse 50, 51 zugeführt. Zusätzlich zu den Pyrometern 30 und 34 ist ein drittes Pyrometer 70 vorgesehen, welches das Koksbett an einer Stelle 72 noch weiter stromauf als dieAnother embodiment of the invention is shown in FIG. In Fig. 2, similar parts correspond to the same Reference numerals as in Fig. 1 denoted and not specifically described. In the device shown in Fig. 2 there is air supplied by two fans 50, 51 arranged at a distance from one another in the longitudinal direction. In addition to the pyrometers 30 and 34 a third pyrometer 70 is provided, which the Coke bed at a point 72 even further upstream than that
-11 509843/0356 -11 509843/0356
Stelle 36 beobachtet.Point 36 observed.
Bei einer bevorzugten Betriebsweise wird der Drehrohrofen so gesteuert, daß die Viand aus Flammen oder Rauch an einer Stelle zwischen den beobachteten Stellen 72 und 36 gehalten wird. Unter diesen Umständen wird ständig ein abnormes, fluktuierendes Signal vom Pyrometer 70 erhalten, während stetige Signale von den Pyrometern 30 und 32J- erhalten werden.In a preferred mode of operation, the rotary kiln is controlled so that the vandalism of flames or smoke is held at a point between the points 72 and 36 being observed. Under these circumstances, an abnormal, fluctuating signal is continuously obtained from pyrometer 70, while steady signals are obtained from pyrometers 30 and 3 2 J-.
Wenn sich die Wand aus Rauch und Flammen im Ofen nach unten zum Auslaßende bewegt, wird durch das Pyrometer 32J- ein abnormes Signal erzeugt, welches anzeigt, daß eine Korrektur erforderlich ist, um weitere Stromabbewegung der Verbrennungsstörung zu verhindern, wie es in Verbindung mit Fig. 1 erläutert wurde.When the wall of smoke and flames in the furnace moves down to the outlet end, an abnormal signal is generated by the pyrometer 3 2 J- indicating that correction is required to prevent further downward movement of the combustion disorder, as discussed in connection with Fig. 1 was explained.
Wenn sich die Verbrennungsstörung aus irgendeinem Grunde in einem Ausmaß stromauf bewegen sollte, daß die Stelle 72 nicht länger durch die Verbrennungsstörung verdeckt ist und die Signale des dritten Pyrometers 70 stetig werden, wird eine Korrektur durchgeführt, um die Verbrennungsstörung wieder in ihre beabsichtigte Lage an oder gerade unterhalb der Stelle 72 zu bringen. Dies kann durch entsprechende Einstellung der Arbeitsweise des Ofens d.h. durch Beschleunigung des Koksdurchgangs oder vorteilhafter durch Verringern der Luftzufuhr durch die Gebläse 50, 51 erreicht werden. Wenn sich die Verbrennungsstörung stromab bewegt hat, so daß vom Pyromter 70 fluktuierende Temperatursignale und vom Pyrometer ~$\ stetige Temperatursignale erzeugt werden, wird der Korrekturvorgang unterbrochen und das System wieder auf Normalbetrieb umgestellt.If for any reason the combustion disturbance should move upstream to such an extent that location 72 is no longer obscured by the combustion disturbance and the signals from third pyrometer 70 become steady, a correction is made to restore the combustion disturbance to its intended position bring just below point 72. This can be achieved by appropriate adjustment of the mode of operation of the furnace, ie by accelerating the passage of coke or, more advantageously, by reducing the air supply by the fans 50, 51. Has when the combustion disturbance downstream moved so that fluctuating temperature signals and steady by the pyrometer ~ $ \ temperature signals are generated by Pyromter 70, the correction process is interrupted and the system switched back to normal operation.
Obwohl andere Arten der Inspektion durch optische Pyrometer verwendet werden können, wie z.B. die Verwendung eines einzelnen Pyrometers,- das so angeordnet ist, daß es die erforderlichenAlthough other types of optical pyrometer inspection can be used, such as using a single Pyrometer, - which is arranged so that it provides the necessary
- 12 509843/0356 - 12 509843/0356
58075807
zwei oder drei Stellen beobachtet (Fig. 1 oder Fig. 2), um so
periodische Ablesungen jeder Stelle zu erzielen, die in
ähnlicher Weise für kontinuierliche Ablesung verwendet werden können, werden getrennte Pyrometer für jede Stelle bevorzugt.observed two or three locations (Fig. 1 or Fig. 2) so as to obtain periodic readings of each location in
Similarly, for continuous reading, separate pyrometers are preferred for each location.
Drehrohrofen zum Rösten von Petroleumkoks können 30 bis βθ m
lang sein und in einigen Fällen eine Neigung von 2 bis h% oder
mehr haben.Rotary kiln for roasting petroleum coke can be 30 to βθ m
be long and in some cases have a slope of 2 to h% or more.
-'13 509843/0356 -'13 509843/0356
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