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Verfahren und Einrichtung zum Löschen einer heißen
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Kokscharge Die Erfindung betrifft einerseits ein Verfahren zum Loschen
einer heißen, aus einer Ofenkammer einer Koksofenbatterie gedrückten Kokscharge
mittels Wasser und andererseits eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
Nach Beendigung des Verkokungsvorganges hat der Koks zumeist eine Endtemperatur
von etwa 100 bis 1200° C. Wird die einzelne Kokscharge daher nach der Verkokung
aus der Ofenkammer herausgedrückt, ist es zur Verhinderung des Abtrennens der heißen
Koksstücke erforderlich, die Charge abzukühlen. Die Abkühlung kann beispielsweise
durch flaschen mittels Wasser erfolgen.
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Bei dem bekannten Löschverfahren wird die aus der Ofenkammer gedruckte
heiße Kokscharge durch einen Führungswagen hindurch in einen auf Schienen mittels
einer Löschlokomotive verfahrbaren Löschwagen eingebracht. Der Löschwagen wird sodann
unter einen Löschturm gefahren, unter welchem die Kokscharge durch Besprühen mit
Wasser über Brauserohre oder Düsen gekühlt wird Nach diesen Loschen der Kokscharge
wird der L5schwagen schließlich zu einer Abwurframpe gefahren und hier entleert.
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Dieses herkömmliche Verfahren hat mehrere Nachteile.
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Zum einen erlaubt das bekannte Verfahren nicht, den Wassergehalt
der gekühlten Koksstücke auf einen bestimmten,
vorgegebenen wert
einzustellen. n den fertigen Koks wird aber die Forderung gestellt, daß sein Wassergehalt
einen bestimmten Höchstwert nicht überschreitet, da ein zu hoher Wassergehalt einerseits
zusätzliche Transportkosten zur Polge hat, andererseits bei der Weiterverwendung
des Kokses in Gießereien usw. nachteilig ist.
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Mit dem bekannten Verfahren läßtsich aber auch nicht erreichen, daß
die einzelne Kokscharge nach demLöschen in allen ihren Teilen annähernd den gleichen
Wassergehalt und damit gleiche Qualität aufweist. Die aus der Ofenkammer gedrückte
Kokscharge befindet sich im Löschwagen nämlich in mehreren Koksschichten übereinanderliegend.
Wird sie aher in dieser Lage mit Wasser besprüht, weisen die tiefer liegenden Koksschichten
nach dem Löschen stets einen geringeren Wassergehalt als die darüber liegenden oberen
Schichten auf. Dies ergibt sich daraus, daß das Wasser während des gesamten Löschvorganges
auf die oben liegenden Schichten auftrifft und an diesen Schichten jedenfalls zu
Beginn des Löschvorganges vollständig verdampft, so daß das Wasser dann nicht in
die unteren Schichten einzutreten vermag. Sind die oberen Schichten andererseits
nach Ablauf eines Teils der Löschzeit erkalten, womit das Wasser auch in die tiefer
liegenden Schichten eindringt, wird der sich dann in diesen Schichten bildende Dampf
an den darüber liegenden Schichten wieder kondensiert, so daß diese oberen Schichten
auch jetzt wieder fortlaufend mit Wasser benetzt werden. fliese Erscheinungen führen
dazu, daß die unten liegenden Schichten während des Löschvorganges in weit geringerem
Maße als die oheren Schichten mit Wasser beaufschlagt werden, Im Falle besonders
ungünstiger Bedingungen ist es sogar möglich, daß die untersten Koksschichten während
des Löschens überhaupt nicht mit Wasser beaufschlagt werden, so daß in diesem Bereich
über längere Zeit ein Verbrennungsvorgang stattfinden kann.
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Das bekannte Verfahren mit einem Besprühen der heißen Kokscharge
mit Wasser hat außerdem den Nachteil, daß beim Auftreffen der Wasserteilchen auf
den heißen Koks eine starke Verdampfung mit einem heftigen thermischen Auftrieb
stattfindet, wobei in starkem Maße Dampfschwaden und von ihnen aus der Koksmasse
mitgeführte Staubteilchen in die Umgebung entweichen. Eine weitere Unzuträglichkeit
dieses Verfahrens besteht darin, daß der die heiße Kokscharge aufnehmende Bodenteil
des Löschwagens starken Erhitzungen ausgesetzt ist, weswegen an diesem Bodenteil
ein erheblicher Verschleiß festzustellen ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Einrichtung der eingangs genannten Gattung bereitzustellen, die durch geringe VerschleiRerscheinungen
der Einrichtung gekennzeichnet sind, bei deren Anwendung die aus der Ofenkammer
gedrückte Kokscharge nach Beendigung des Löschvorganges in allen Teilen einen gleichen
und zudem vorbestimmten Wassergehalt aufweist und wobei nur in geringem Maße Dampfschwaden
sowie mit diesen Staubteilchen in die Umgebung mitgeführt werden.
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Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß die Kokscharge für eine entsprechend dem vorgegebenen Wert des Mfassergehaltes
der gelöschten Kokscharge bemessene Tauchzeit in ihrer Gesamtheit in ein Wasserbad
eingetaucht wird. Das Eintauchen der gesamten Kokscharge in ein Wasserbad hat den
Vorteil, daß die einzelnen Koksstficke ausnahmslos allseitig von Wasser benetzt
werden, so daß eine vollständige Löschung erfolgt und ein Verbrennungsvorgang in
Teilen der Kokscharge noch während des Löschvorganges ausgeschlossen ist. Andererseits
weisen die einzelnen Koksstcke bei Anwendung dieses Verfahrens nach dem Löschvorgang
sämtlich gleichen Wassergehalt auf. Indem die Zeit des Eintauchens dabei des weiteren
entsprechend dem vorgegebenen Wert des Wassergehaltes der gelöschten
Kokscharge
bemessen ist, läßt sich bei allen Koksstücken zudem auf einfache Weise ein vorbestimmter
Wassergehalt erreichen.
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Schließlich hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorzug, daß die
beim Löschen entstehenden Wasserdampfteilchen und die bei der Verdampfung des Löschwassers
fortgeführten Staubteilchen noch im Wasserbad selbst kondensiert bzw. unmittelbar
innerhalb des Wassers wieder gebunden werden, so daß hier nur in sehr geringem Umfang
Dampfschwaden und mit ihnen Staubteilchen in die Umgebung entweichen.
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Zur Durchführung dieses Verfahrens dient erfindungsgemäß eine Einrichtung
mit einer der Koksofenbatterie zugeordneten, mit Wasser gefüllten Löschwanne zum
Einbringen der heißen Kokscharge. Indem die heiße Kokscharge hier zum Löschen in
eine mit Wasser gefüllte Löschwanne eingebracht wird, sind die den heißen Koks während
des Löschvorganges aufnehmenden Teile nur einem geringen Verschleiß infolge Wärmebeanspruchung
ausgesetzt.
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Die Löschwanne kann entweder entlang der Koksofenbatterie verfahrbar
oder aber stationär ausgebildet sein.
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Im Falle einer entlang der Koksofenbatterie verfahrbaren Löschwanne
besteht diese bevorzugt aus einem an sich bekannten Löschwagen, wobei dieser mit
Wasser angefüllt ist. Hier wird die heiße Kokscharge in herkömmlicher Weise in den
Löschwagen eingebracht.
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Die stationäre Ausbildung der Löschwanne hat den Vorteil, daß die
sonst üblichen Verfahrungsmittel, wie Löschwagen, - gleise und - kkomotive, eingespart
werden können. Im Hinblick auf die stationäre Ausbildung der Löschwanne wird es
bevorzugt, sie aus einem entlang mindestens einer Ofenkammeröffnung erstreckten
Löschbecken
zu bilden. Hier kann es sich aber auch empfehlen, daß die Löschwanne als ein über
die gesamte Länge der Koksofenbatterie erstrecktes Löschbecken ausgebildet ist.
Bei der Verwendung solcher Löschbecken wird die heiße Kokscharge in ihrer gesamtheit
unmittelbar in das Löschbecken befördert und dabei in das Wasser eingetaucht.
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Die Herausnahme der Kokscharge aus dem Wasser nach Ablauf der festgelegten
Tauchzeit kann zum einen dadurch ermöglicht werden, daß der die heiße Kokscharge
aufnehmende Bodenteil der Löschwanne, also z.B. des Löschwagens bzw. des Löschbeckens,
kippbar ist, aber auch dadurch, daß dieser Bodenteil als ein aus dem Wasser zumindest
in Teilen herausführendes Fördermittel ausgebildet ist.
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Ist der die heiße Kokscharge aufnebmende Bodenteil der Löschwanne
als ein Fördermittel ausgebildet, empfiehlt es sich, als Fördermittel einen Stetigförderer
einzusetzen. Die Förderrichtung des Stetigförderers verläuft dabei bevorzugt in
Längsrichtung der Koksofenbatterie. Hier wird die heiße Kokscharge zum Löschen beispielsweise
während des Vorlaufs des .Stetigförderers langsam in die Löschwanne eingeschüttet,
wobei die Kokscharge auf den sich vorbeibewegenden Teilen des Förderers unter der
Wasseroberfläche eine weitgehend gleichmäßige, bandförmige Schüttung bildet. Durch
die Einstellung der Transportgeschwindigkeit des Förderers und der Länge des Weges,
den die Koksstücke unter Wasser liegend zurücklegen, kann dann leicht die entsprechend
den vorgegebenen Werten des Wassergehaltes der gelöschten Kokscharge bemessene Tauchzeit
erreicht werden.
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Die Veränderbarkeit der Weglänge, welche die Kokscharge unter Wasser
zurücklegt, kann auf besonders einfache Weise dadurch
sichergestellt
werden, daß der Stetigförderer in Förderrichtung in Abständen heb- und senkbar gelagert
ist, wobei seine die Kokscharge aufnehmenden Teile in angehobener Stellung oberhalb
und in abgesenkter Stellung unterhalb der Wasseroberfläche liegen. In diesem Falle
weist der Stetigförderer für die Heb-und Senkbewegung zweckmäßigerweise Hubzylinder
auf.
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Es kann sich auch empfehlen, einen transportablen, die heiße Kokscharge
aufnehmenden und in die Löschwanne einbringbaren Kühlbehälter vorzusehen. Im Falle
dieses Behälterverfahrens, bei dem die Löschwanne stationär oder verfahrbar sein
kann, wird die heiße Kokscharge zunächst in den Kühlbehälter befördert.
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Das Löschen erfolgt sodann durch Einbringen des Kühlbehälters in die
mit Wasser gefüllte Löschwanne. Hier kann als Kühlbehälter ein an sich bekannter
verfahrbarer Löschwagen verwendet werden.
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Da das in die Löschwanne eingefüllte Wasser während des Löschvorganges
sich erwärmt und zudem durch Sinkstoffe verschmutzt wird, ist es vorteilhaft, das
Wasser in Zeitabständen oder aber stetig zu erneuern. Insoweit weist die Löschwanne
zweckmäßigerweise einen Wasserzulauf und einen Wasserablauf auf, und zwar so, daß
der Wasserzulauf und der Wasserablauf im Abstand zueinander, vorzugsweise an entgegengesetzten
Enden der Löschwanne, angeordnet sind. Hierdurch läßt sich das in der Löschwanne
befindliche Löschwasser auf möglichst gleichmäßiger und niedriger Temperatur halten
und leicht von Sinkstoffen befreien.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Löschwanne in einen
Wasserkreislauf mit einem Klärbecken und einem Kühlbauwerk geschaltet. Dabei hat
die Verwendung eines Kühlbauwerkes an Stelle eines Löschturmes, wie er bei dem bekannten
Verfahren
Anwendung findet, auch den Vorteil, daß das Khlbauwerk
anders als dieser stetig arbeitet, womit in diesem Bereich Emissionen kontinuierlich
und daher nur in geringem Umfang auftreten. Bei der Erneuerung des in der Löschwanne
befindlichen Wassers nicht weggeführte Sinkstoffe können von Zeit zu Zeit durch
besondere Reinigungsmaßnahmen aus dem Recken entfernt werden.
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Gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung wird ein entlan der
Koksofenbatterie verfahrbarer Wagen mit einer jeweils von einer Ofenkammer bis Uber
die Löschwanne reichenden Gasabzugshaube verwendet, die mit einer Abgasvernichtungsvorrichtung
verbunden oder verbindbar ist. Diese Maßnahme ist dann besonders zweckmäßig, wenn
bereits eine Abgasvernichtungsvorrichtung in Form eines auf der Koksofenbatterie
laufenden Füllgasvernichtungswagens vorhanden ist, mit dem die Gasabzugshaube verbunden
werden kann. Ist die Löschwanne in einem Abstand von der Koksofenbatterie angeordnet,
der einen überbrückungswagen verlangt, so wird man diesen mit der genannten Haube
versehen.
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Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand zweier in der Zeichnung
schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein
erstes Ausführungsbeispiel im Vertikalschnitt; Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel
in der Seitenansicht; Fig. 2a das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 im Vertikalschnitt
gemäß der Linie II-II dieser Figur.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen ist die Koksofenbatterie mit 1,
die einzelne Ofenkammer mit 2 und die Ofensohle mit 3 bezeichnet. Es erstreckt sich
parallel zur Koksofenbatterie 1 und neben ihr jeweils eine mit Wasser gefüllte Löschwanne
4, in welche nach dem Verkokungsvorgang die aus der Ofenkammer 2 gedrückte, heiße
Kokscharge eingebracht wird.
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Im Falle des ersten Ausführungsbeispiels der Fig. 1 ist die Löschwanne
4 stationär als ein feststehendes Löschbecken ausgebildet. Beim zweiten Ausführungsbeispiel
der Fig. 2, 2a ist die Löschwanne 4 hingegen entlang der Koksofenbatterie 1 verfahrbar;
hier besteht die Löschwanne 4 insbesondere aus einem an sich bekannten Löschwagen.
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Die beiden Ausführungsbeispiele stimmen darin überein, daß der die
heiße Kokscharge aufnehmende Bodenteil der Löschwanne 4 als ein aus dem Wasser in
Teilen herausfithrendes Fördermittel 5 ausgebildet ist. Dabei besteht das Fördermittel
5 jeweils aus einem Stetigförderer in Form eines Plattenbandförderers.
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Die Förderrichtung des Förderers verläuft in beiden Fällen in Längsrichtung
der Koksofenbatterie 1.
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Die für die Kokslöschung außerdem vorgesehenen Teile sind im einzelnen
lediglich zum ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 dargestellt. Danach verläuft
entlang der Koksofenbatterie auch eine Rampe 6 mit einem aufgelegten Gleis 7 für
einen überbrückungswagen 8. Die in gleicher Höhe mit der Ofensohle 3 liegende Plattform
9 des überbrückungswagens 8 steht über die Rampe 6 über und ist hier leicht nach
unten abgewinkelt. Vom Rand der Rampe 6 führt ein Rutschblech 10 schräg abwärts
bis über die Löschwanne 4. Von dem Überbrückungswagen 8 erstreckt sich eine an diesem
angebrachte Gasabzugshaube 11 über die Löschwanne 4 bis zu deren
der
Koksofenbatterie 1 abgewendeten Rand. Die Gasabzugshaube 11 ist durch eine Gasleitung
12 mit einem nicht dargestellten, auf der Koksofenbatterie 1 verfahrbaren Füllgasvernichtungswagen
verbunden. Die beim Löschen aus der Löschwanne 4 aufsteigenden Schwaden und Gase
werden von der Gasabzugshaube 11 auffangen und durch die Gasleitung 12 in den Füllgasvernichtungswagen
geleitet.
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Beim anschließenden erneuten Füllen der Ofenkammer 2 nimmt dieser
Wagen dann das dabei aus der Ofenkammer 2 austretende sogenannte Füllgas auf.
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Sowohl beim ersten als auch beim zweiten Ausffihrungsbeispiel weist
die Löschwanne einen Wasserzulauf 13 und einen Wasserablauf 14 auf. Uber den Wasserzulauf
13 läuft geklärtes Löschwasser in die Löschwanne 4 ein, während über den Wasserablauf
14 das beim Löschvorgang erwärmte und verschmutzte Wasser abläuft. Im Falle des
Ausfahrungsbeispiels der Fi. 1 sind der Wasserzulauf 13 und der Wasserablauf 14
an entgegengesetzten Enden der Löschwanne 4 angeordnet.
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Bei beiden Ausführungsbeispielen ist zwischen den Wasserzulauf 13
und den Wasserablauf 14 ein Wasserkreislauf mit einem Klärbecken sowie einem Kühlbauwerk
in Form eines Kühlturmes geschaltet. Klärbecken und Kühlbauwerk sind allerdings
lediglich in-Fig. 1 dargestellt und hier mit 15 bzw. 16 bezeichnet. Diese Figur
zeigt auch, daß das Klärbecken 15 und das Kühlbauwerk 16 über eine Pumpleitung 17
miteinander verbunden sind. Andererseits ist der Wasserzulauf 13 der Löschwanne
4 mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Auffangbecken des Kühlbauwerkes
16 durch eine entsprechende Speiseleitung verbunden.
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Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ist das Fördermittel 5 in Förderrichtung
in Abständen heb- und senkbar gelagert, wobei seine die Kokscharge aufnehmenden
Teile in angehobener Stellung oberhalb und in abgesenkt er Stellung unterhalb der
Wasseroberfläche liegen. Und zwar sind an den beiden Seiten der Löschwanne 4
in
Abständen von beispielsweise ein bis zwei Metern je zwei einander gegenüberliegende
Ständer 18 angeordnet, an denen nach unten in die Löschwanne b ragende flubzylinder
19 befestigt sind.
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Die beiden jeweils einander gegenüberliegenden Hubzylinder 19 halten
mit ihren Kolbenstangen eine Brücke 20 mit einem Tragrollensatz 21 für das umlaufende
Plattenhand 22 des Fördermittels 5.
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Das mit einem nicht dargestellten Antrieb versehene Plattenband 22
erstreckt sich dabei iiber die gesamte Länge der Löschwanne 4 bis zu einem am einen
Ende der Löschwanne 4 vorgesehenen Zwischenbunker 23. Der Zwischenbunker 23 ist
mit einem Austragsrüttler 2 4 versehen.
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Bevor im Falle dieses ersten Ausführungsbeispiels eine Ofenkammer
2 gedrückt wird, wird das Plattenband 22 vor der entsprechenden Ofenkammer sowie
mit seinem in Förderrichtung daran anschließenden Abschnitt, dessen Länge der vorbestimmten
Tauchzeit entspricht, durch Betätigen der entsprechenden Hubzylinder 19 unter die
Wasseroberfläche der Löschwanne 4 abgesenkt. Zur gleichen Zeit verläuft das Plattenband
22 mit seinen übrigen Teilen über der Wasseroberfläche. In der Fig. 1 ist der Tragrollensatz
21 in abgesenkter und in angehobener Stellung eingezeichnet, letzteres gestrichelt.
Das Fördermittel 5 hat beispielsweise eine Geschwindigkeit von lm/sek., und die
Tauchzeit beträgt beispielsweise zwischen 20 und 30 Sekunden.
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Es werden aus der Ofenkammer 2 innerhalb einer Minute ztwa 160 Tonnen
Koks ausgedrückt. Dieser Koks wird über die Plattform 9 des überbrückungswagens
8 sowie über das Rutschblech 10 in Richtung des Pfeiles X in die Löschwanne 4 auf
den unter Wasser verlaufenden Abschnitt des beispielsweise zwei Meter breiten Plattenbandes
22 geschüttet. Der Koks wird während des Eintauchens abgekühlt. Nach Ablauf der
vorbestimmten Tauchzeit treten
die Koksstücke zusammen mit dem
umlaufenden Plattenband 22 aus dem Wasser heraus. Koksstücke und Plattenband 22
verlaufen nun oberhalb der asseroberfläche, wobei der gelöschte Koks unter Verbrauch
seiner Restwärme auf den gewünschten, vorgegebenen Feuchtigkeitsgehalt getrocknet
wird. Der Koks wird am Ende des Fördermittels 5 in den Zwischenbunker 23 abgeworfen,
aus dem er durch den Austragsrüttler 24 schließlich zur Weiterbehandlung, insbesondere
Siebung, abgefördert wird.
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Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird das Wasser
in die hier etwa 400 m3 fassende und auf etwa 100 m über insgesamt zwei Koksofenbstterien
1 sich erstreckende Lösch wanne 4 etwa 1,75 mal pro Stunde ersetzt. Das Wasser verläßt
die Löschwanne 4 durch den Wasserablauf 14 mit einer Temperatur von etwa 400 C und
wird nach Durchlaufen des Klärbeckens 15 im Kühlbauwerk 16 auf etwa 150 C abgekühlt.
Mit dieser Temperatur wird das Wasser sodann wieder in die Löschwanne 4 eingespeist.
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Im Falle des zweiten Ausführungsbeispiels der Fig. 2, 2a ist das
ebenfalls als Plattenbandförderer ausgebildete Fördermittel 5 innerhalb des als
Löschwanne 4 verwendeten Löschwagens fest angeordnet. Das Plattenband 22 verläuft
hier innerhalb der Löschwanne 4 insbesondere schräg, wobei es durch einen Antriebsmotor
25 in Umlauf versetzt und durch Umlenkrollen 26 sowie Tragrollensätze 21 geführt
wird. Je nach dem vorgegebenen Wassergehalt des gelöschten Kokses wird das Plattenband
22 mehr oder weniger schnell durch die Löschwanne 4 und damit durch das in sie gefüllte
Wasser hindurchbewegt, wobei die aus der Ofenkammer 2 auf das Plattenband 22 beförderte
heiße Kokscharge nach ihrem Herausführen aus dem Wasser wiederum in einen Zwischenbunker
23 eingebracht wird.