DE2802836B2

DE2802836B2 - Verkokungsofen

Info

Publication number: DE2802836B2
Application number: DE2802836A
Authority: DE
Inventors: Jan F. De Beverwijk Blok; Jan Nieuwe Sluis Middel; Nicolaas J.W. Santpoort Thijssen; Timen Ursem Vander
Original assignee: Hoogovens Ijmuiden Bv Ijmuiden (niederlande)
Current assignee: Estel Hoogovens BV
Priority date: 1977-01-24
Filing date: 1978-01-23
Publication date: 1979-12-20
Also published as: AU3253378A; GB1543903A; BE863195A; IT1106997B; FR2378079B1; NL167988B; NL167988C; NL7700675A; IT7867134A0; US4231845A; DE2802836C3; FR2378079A1; AU510381B2; DE2802836A1; CA1104968A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verkokungsofen mit einer Mehrzahl von Horizontalkammern zum Verkoken von Kohle durch trockene Destillation, wobei jede Kammer mit einem Steigrohr zur Ableitung der bei der Verkokung entwickelten Gase versehen ist und am Steigrohr ein Dampfinjektor vorgesehen, der bei Beginn des Füllvorganges in Tätigkeit tritt.

Ein solcher Verkokungsofen ist in der DE-AS 36 980 beschrieben. Bei der Füllung der Horizontalkammern mit Kohle entstehen momentan erhebliche Mengen von Füllgasen, die durch die Betätigung des Dampfinjektors abgesaugt werden, so daß beim Fü31e:n keine Belästigung und Verunreinigung der Umgebung auftritt.

In der GB-PS 12 91 096 wird beschrieben, daß durch die Betätigung des Dampfinjektors am Steigrohr der Kammer, während der Beschickung durch die Füllöcher in der Decke, in dem Steigrohr ein Unterdruck von 2 bis mm Wassersäule erzeugt wird. Nach dem Planieren und Schließen der Füllöcher wird die Dampfzufuhr zum Injektor in dem Steigrohr unterbrochen und die Verkokung eingeleitet.

Die DE-PS 11 92 776 beschreibt das Entfernen von Staubteilchen und Teer aas Koksofengas derart, daß zunächst die Füllgase und die bei gefüllter und geschlossener Ofenkammer etwa während der ersten Stunden der Garungszeit entstehenden Gase durch eine Hilfsvorlage in den Naßabscheider gelangen und, sobald der Staubgehalt des in die Hilfsvorlage geleiteten Gases einer Ofenkammer unter ein gewisses Maß sinkt, wird diese Kammer automatisch mit Hilfe einer Zeitschaltung auf die Hauptvorlage umgestellt

Die DE-OS 24 16 524 beschreibt eine Einrichtung, wobei der Gasdruck in jeder Ofenkammer zwischen einem geeigneten Maximum und Minimum gehalten wird, um eine Leckbildung an der Ofentür auszuschließen. Zwei Hauptgassammelleitungen sind vorgesehen, die selektiv mit einer Kammer verbunden werden, um die stoßartig entwickelten Gase während der Beschikkung und einer bestimmten anschließenden Zeitdauer der ersten Leitung und für den Rest der Verkokungsperiode der zweiten Leitung zuzuführen, wobei mittels Ventilatoren der Druck in der ersten Le^;tung niedriger als der Druck in der zweiten Leitung eingestellt wird.
Die GB-PS 14 60 735 beschreibt ein Verfahren zur

is Behandlung des während und nach der Beschickung einer Koksofenkammer entstehenden Staubes. Während des Füllvorganges und noch eine ausgewählte Zeit danach werden die das Steigrohr nach oben durchströmenden staubbeladenen Gase zuerst gekühlt und dann

M in eine Reihe von Verbrennungsräumen geleitet In der genannten Patentschrift findet sich jedoch kein Hinweis, daß während dieser Zeit in der Ofenkammer ein Unterdruck erzeugt werden soll.

Trotz aller Vorkehrungen wie der systematischen Reinigung der Türrahmen und der Türen selbst, ist es noch immer nicht gelungen, die beiden Türen an den Enden jeder der Horizontalkammern ausreichend abzudichten; ohne weitere Maßnahmen ist eine vollständige Unterbindung des Austritts von Füllgasen in die Atmosphäre anscheinend nicht erzielbar. In der Einleitungsphase des Verkokungsvorganges findet — wie gesagt — in den Horizontalkammern eine beträchtliche Gasentwicklung statt, die mit einem leichten Überdruck einhergeht. Je nach der Druckeinstellung in der Gassammelleitung fällt dieser Überdruck in 5 Stunden von etwa 10 auf 0 mm Wassersäule, am Boden der Kammertür gemessen, während gegen Ende der Verkokungszeit ein Unterdruck von etwa — 1 mm WS erreicht wird — (vgl. W. Litterscheidt in »Handbuch des Kokereiwesens« von Dr. Otto Grosskinsky, Bd. I, S. 217, Düsseldorf 1955, wo erwähnt wird, daß die Höhe des Maximaldrucks und die Druckveränderung in der Kammer von der Kohlenart und von den Entgasungsbedingungen abhängen). In der Anfangsphase des Verkokungsvorgangs tritt folglich ein Überdruck auf, der zum Entweichen von störendem Rauch, Ruß, Staub und Gas durch unvermeidliche Lecks an den Türen führen würde. Aus den eingangs erläuterten Vorrichtungen ist keine Lösung bekanntgeworden, die diese Emissionen vermeidet.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese störende Emission auch während der Anfangsphase der Verkokung zu verhindern. Ferner soll eine geeignete Regelung für eine wirksame Unterdrückung oder Kontrolle dieser Emission geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß ein Zeitgeber vorgesehen ist, der zu Beginn oder in einer bestimmten Phase des Füllvorgangs erregbar ist und der nach einer Betriebsdauer von 15 bis 45 Minuten das Dampfventil in der Zufuhrleitung zum Injektor abschaltet.

Die Erfindung ermöglicht es, ohne zusätzliche bauliche Einrichtungen zu gewährleisten, daß auch nach Einleitung der Verkokung aus der betreffenden Horizontalkammer keine Emissionen auftreten. Die Erfindung ist völlig in den Aufbau des Verkokungsofens integriert, so daß sich eine betriebssichere und praktische Gestaltung ergibt. Die Anordnung nach der

Erfindung wird im Betrieb des Verkokungsofens durch die Arbeitsmaschinen zwangsläufig ausgelöst, so daß eine sichere Absaugung auch in der einleitenden Phase der Verkokung gewährleistet ist Damit bringt die Erfindung erstmals eine technisch brauchbare Lösung der obengenannten Aufgabe Die Erfindung setzt ein einfaches Regelsystem ein, um mit Hilfe der vorhandenen Konstruktionsteile des Verkokungsofens eine Absaugung in der Anfangsphase der Verkokung zu gewährleisten.

Damit der Verkokungsofen den jeweiligen betrieblichen Gegebenheiten, irisbesondere dem Ablauf der Verkokung, angepaßt werden kann, ist der Zeitgeber zur Variierung dieser Zeitdauer einstellbar.

Eine besonders betriebssichere Arbeitsweise ergibt sich dadurch, daß an dem Zeitgeber eine Rohrleitung angebracht ist, die an ihrem offenen Ende einen Trichter aufweist und daß auf der Koksausdrückmaschine eine Druckluftleitung mit einer Luftdüse vorgesehen ist, wobei die Luftdüse und der Trichter in Planierstellung der Ausdrückmaschine vor der Ofenkammer miteinander fluchten, und die Planierstange bei ihrer Betätigung automatisch das Druckluftventil ein- und ausschaltet. Bei dieser Ausbildung wird die Dampfinjektion und damit die Absaugung während des Füllvorgangs selbsttätig eingeschaltet, so daß zwangsläufig eine Absaugung in der ersten Phase der Verkokung gewährleistet ist.

In anderer Ausbildung ermöglicht es die E-findung auch, die Auslösung der Absaugung von dem Fu !wagen zu steuern, indem auf dem Füllwagen ein Druckluftschalter zur Betätigung des Zeitgebers vorgesehen ist.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand Jer Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung, zum Teil im Aufriß und zum Teil im Schnitt die Maschinen- oder Rückseite eines Verkokungsofens nach der Erfindung.

Fig.2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der F i g. 1.

In beiden Figuren ist die Maschinenseite eines Verkokungsofens dargestellt, wobei eine der Horizontalkammern mit 101 bezeichnet ist. F i g. 1 zeigt schematisch, daß diese Horizontalkammer 101 gerade fast bis zu ihrem Aufnahmevermögen mit zu verkokender Kohle beschickt worden ist. Die Kohle ist noch nicht planiert. Die Horizontalkammer 101 ist auf beiden Seiten durch Türen 102 verschlossen. Nach der Verkokung werden die Türen der betreffenden Kammer auf beiden Seiten entfernt, und die verfahrbare Koksausdrückmaschine 103 wird in Betrieb gesetzt, um den fertigen Koks aus der Horizontalkammer 101 in den wartenden Kokslöschwagen zu drücken.

Die Koksausdrückmaschine 103 ist auf Schienen längs der Reihe von Horizontalkammern beweglich und besitzt einen Drückmechanismus 104 sowie einen Stößer 105 zum Ausdrucken des Kokses.

Unmittelbar nach den Ausdrücken und Reinigen der Türrahmen werden die Türen der leeren Horizontalkammer 101 geschlossen, und die Neubefüllung der Horizontalkammer mit Kohle beginnt. Diese erfolgt mittels eines Füllwagens 115, der entlang Schienen auf der Ofendecke 116 verschiebbar ist. Die Kohle wird über teleskopartige Fülltrichter aus dem Füllwagen entleert und durch die Füllöcher 109 in die Horizontalkammer geschüttet. Sobald die Beschickung abgeschlossen ist, werden die Füllöcher 109 geschlossen.

Während des Verkokungsprozesses werden die durch Destillation der Kohle entwickelten Gase über das Steigrohr 107 abgezogen, welches in eine Gassammelleitung 108 mündet Ein Injektor 110 ist in dem Steigrohr 107 vorgesehen. Er ist über ein Dampfventil 112 an eine Zufuhrleitung 111 angeschlossen. Der Betätigungsmechanismus des Dampfventils 112 wird durch einen Zeitgeber 113 ausgelöst. In der dargestellten Ausführungsform ist dies ein pneumatisch betätigter Zeitgeber. Eine ziemlich weite Rohrleitung 117 verläuft von dem Zeitgeber 113 abwärts und endet in einen nach unten offenen Trichter 117a. Die fahrbare Koksausdrückmaschine 103 ist mit einer Druckluftleitung 118 ausgerüstet welche in einer Düse 118a endet

Von der Steuerkabine 120 der Koksausdrückmaschine 103 wird eine Planierstange 106 durch die geöffnete Planierklappe in der Tür 102 geschoben, sobald die Horizontalkammer 101 gefüllt ist Diese Planierstange ebnet die Oberfläche der Kohle ein. In der dargestellten Ausführungsform ist diese Planierstange 106 mit einem Luftventil verbunden, mit dessen Hilfe ein kurzer Luftimpuls durch die Druckluftleitung 118, die Düse 118a, den Trichter 117a und die Rohrleitung 117 zum Zeitgeber 113 geschickt werden kann, der eine voreingestellte Zeitspanne abmißt, während der Dampf aus der Zufuhrleitung 111 durch das Dampfventil 112 zu dem Injektor 110 des betreffenden Steigrohres 307 geschickt wird. Durch diese Dampfinjektion wird ein leichter Unterdruck, beispielsweise von wenigen Millimeter Wassersäule in der Horizontalkammer 101 erzeugt. Dieser Druck reicht aus, das Austreten von Gas und Qualm über mögliche Undichtigkeiten, beispielsweise an den Türen, zu verhindern oder zu vermindern. Der Dampfstrahl kann etwas früher eingeschaltet werden, beispielsweise wie nachstehend beschrieben, um auch schon während des Füllens einen verminderten Druck in der Horizontalkammer zu erzeugen.

Während nach der britischen Patentschrift 12 91 096 die Dampfzufuhr abzuschalten ist, sobald die betreffende Horizontalkammer vollständig gefüllt ist, ermöglicht es der erfindungsgemäß vorgesehene Zeitgeber 113, noch einige Zeit weiter Dampf einzublasen. Nach dem Starten des Zeitgebers 113 kann die Koksausdrückmaschine 103 an eine andere Stelle verschoben werden. Der Zeitgeber 113, der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel pneumatisch betätigt wird, schließt das Dampfventil 112 wieder, sobald eine voreinstellbare Zeitspanne von etwa 15 bis 45 Minuten vergangen ist. Im Durchschnitt mag diese Zeit etwa 30 Minuten betragen. Wegen des in der Horizontalkammer 101 herrschenden Unterdrucks wird das Austreten von Gas und Qualm an den Türen etc. unterbunden oder stark verringert.

Der Einfachheit halber — da die Betätigung des Luftventils für die Druckluftleitung 118 bequem durch die Planierstange 106 bewirkt werden karm — wird die einstellbare Zeitspanne, die von dem Zeitgeber 113 gemessen wird, von der Planierung der in die Horizontalkammer eingefüllten Kohle an gerechnet. Es ist selbstverständlich jedoch auch möglich, nicht die Koksausdrückmaschine, sondern den Füllwagen mit einer Vorrichtung zum Betätigen des Zeitgebers 113 auszustatten, jedoch ist dann ein anderer Zeitpunkt als Ausgangszeit für den Zeitgeber zu wählen, beispielsweise wenn die Deckel der Füllöcher 109 wieder aufgelegt werden.

Der Bedienungsmann, der sich entweder in der Fahrerkabine 119 des Füllwagens 115 oder in der Steuerkabine der Koksausdrückmaschine 103 befindet,

kann in beiden Fällen das Kommando zum Einschalten des Dampfstrahls im Steigrohr geben. Dieses Kommando erfolgt zu Beginn des Füllens, so daß schon während dieses Vorganges der Unterdruck erzeugt wird. Anschließend kann bei beiden Ausführungsformen der Füllwagen oder die Koksausdrückmaschine nach dem Füllen wegrücken, und in der Horizontalkammer herrscht während einer Einleitungsphase des Verkokungsvorganges ein unteratmosphärischer Druck. Das Ende dieser Zeitspanne wird von dem Zeitgeber bestimmt.

Außer den bekannten Vorzügen, die mit der bekannten Maßnahme verbunden sind, die während des Füllens entstandenen Gase abzuziehen, wird nun der zusätzliche Vorteil erreicht, daß der Füllwagen (falls der Dampfstrahl von dem Füllwagen aus betätigt wird) nicht bis zur vollständigen Planierung zu warten braucht, sondern zum Einsatz an anderer Stelle gefahren werden kann, bevor die Planierklappe wieder geschlossen wird. Auf diese Weise läßt sich der Füllwagen viel besser ausnützen. Da die Horizontalkammer noch nach dem Schließen der Füllöcher unter Vakuum gehalten wird, beispielsweise während einer halben Stunde nach dem Füllen, ist die Menge von Leckgas, welches durch die Deckel der Füllöcher oder die Türen an die Atmosphäre entweicht, deutlich geringer. Dies bildet einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung eines emissionsfreien Betriebes eines Verkokungsofens und verbessert auch die Arbeitsbedingungen des Bedienungspersonals, welches auf oder an dem Ofendeck beschäftigt ist, und schützt auch die Umgebung.

Ein anderer Vorteil besteht darin, daß die Staubmenge, die durch mögliche Risse in den Wänden der Ofenkammer in die Horizontalkammern eindringt und den Schornstein als schwarzer Rauch verläßt, beträchtlich verringert werden kann. Auch dies stellt einen Beitrag zum Umweltschutz dar. Ferner ist ein Vorteil der Wasserdampfinjektion nach der Erfindung, daß das Steigrohr von Teerabscheidungen freigehalten und zusätzlich der Gasfluß unterstützt wird.

Wie bereits gesagt, wird normalerweise während der ersten 5 Stunden des Verkokungsprozesses in der Ofenkammer ein leichter Überdruck erzielt. Es kann jedoch nicht wünschenswert sein, das Vakuum in der Ofenkammer während der gleichen Zeitdauer durch Einblasen von Wasserdampf in das Steigrohr aufrechtzuerhalten, da dies das Einströmen von Luft in die Ofenkammer bewirken würde, was nachteilig wäre, weil die entstehende Asche die feuerfeste Ausmauerung angreift. Die Größe des Unterdrucks, der während der einleitenden Phase des Verkokungsvorganges durch Dampfinjektion in das Steigrohr bzw. die Gasabzugsleitung aufrechterhalten wird, läßt sich jedoch während dieser einleitenden Phase nach und nach verringern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verkokungsofen mit einer Mehrzahl von Horizontalkammern zum Verkoken von Kohle durch trockene Destillation, wobei jede Kammer mit einem Steigrohr zur Ableitung der bei der Verkokung entwickelten Gase versehen ist und am Steigrohr ein Dampfinjektor vorgesehen ist, der bei Beginn des Füllvorgangs in Tätigkeit tritt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitgeber (113) vorgesehen ist, der zu Beginn oder in einer bestimmten Phase des Füllvorgangs erregbar ist und der nach einer Betriebsdauer von 15 bis 45 Minuten das Dampfventil (112) in der Zufuhrleitung (111) zum Injektor (110) abschaltet

2. Verkokungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber (113) zur Variierung dieser Zeitdauer einstellbar isi.

3. Verkokungsofen nach Anspruch 1 u,id 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Zeitgeber (113) eine Rohrleitung (117) angebracht ist, die an ihrem offenen Ende einen Trichter (1YJa) aufweist und daß auf der Koksausdrückmaschine (103) eine Druckluftleitung (118) mit einer Luftdüse (118a,) vorgesehen ist, wobei die Luftdüse (118a^und der Trichter (117a,) in Planierstellung der Ausdrückmaschine (103) vor der Ofenkammer (101) miteinander fluchten, und die Planierstange (106) bei ihrer Betätigung automatisch das Druckluftventil ein- und ausschaltet.

4. Verkokungsofen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Füllwagen (115) ein Druckluftschalter zur Betätigung des Zeitgebers (113) vorgesehen ist.