DE29018C - Neuerung an Koksöfen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 10: Brennstoffe.

1. Oberfläche bezw. Querschnitt der zu destillirenden Masse.

Die muldenartige Planirung läfst sich wie in horizontalen oder wenig geneigten so auch bei entsprechender Comprimirung in stark geneigten oder auch verticalen Kammern oder Retorten anwenden, und zwar ebensowohl für Stein- und Braunkohlen, als für Torfdestillationsanlagen. Bei sehr steiler Lage der Kammer wird dann die Mulde event, zur geschlossenen Höhlung.

Die muldenartige Planirung bedingt öfter grofse Oberfläche der Destillationsmasse. Infolge dessen kann die von dem Kokskuchen ausstrahlende Wärme bei flacher Planirung oder bei starkem Einsinken der Masse eine so beträchtliche Erhitzung des Gewölbes herbeiführen, dafs dadurch nicht nur das Gewölbe leidet und die Ausbeute an Nebenproducten wesentlich beeinträchtigt wird, sondern auch stark zerklüfteter Koks und somit viel Abfall entstehen kann.

Zur Beseitigung dieser Mifsstände (zur Erzielung einer qualitativ und quantitativ günstigeren Ausbeute an Nebenproducten aus den Destillationsgasen) und zur Verminderung des durch den Koksabfall entstehenden Verlustes dienen folgende Mittel, welche zusammen oder auch einzeln angewendet werden können:

i. Das zu destillirende Material erhält eine Schutzdecke aus einer bei Verwendung des Koks unschädlichen und leicht sich abscheidenden Masse: Kleinkoks, Kalk etc. oder einem Gemenge derselben. Bei sehr steilen Flächen kann zur gleichzeitigen Verhütung des Nachfallens von Kohlentheilchen der ganze Hohlraum mit Koksstücken ausgefüllt werden.

2. Die Masse erhält einen Zusatz von Kalk, wodurch die Ausbeute an Nebenproducten, besonders an Ammoniak wesentlich erhöht wird..

3. Es wird der Masse Kokspulver zugesetzt. Bei mäfsigem Zusatz und sorgfältiger Mischung wird hierdurch die Zahl der schädlichen Querrisse vermindert, und es ist damit zugleich ein Mittel zur vortheilhaften Verwerthung des feinen, bis jetzt ganz werthlosen Koksabfalles gegeben.

II. Ofenform.

Um auch bei den gebräuchlichen schmalen Oefen mit verticalen oder wenig geneigten Seitenwänden die Vortheile des schalenartigen Querschnittes wenigstens theilweise zu erreichen, wird der Sohlenkanal so angeordnet, dafs die Trennungswand mit den horizontalen oder verticalen Feuerzügen auf die Mitte des Gewölbes trifft und folglich die Widerlagermauer in das Kammermittel rückt (s. Fig. 1).

Abgesehen von der Minderung des Koksabfalles wird hierbei die Leistungsfähigkeit des Ofens durch bessere Ausnutzung der Wärme wesentlich erhöht. Während nämlich bei der gewöhnlichen Form die Wärmeabgabe bei dem Uebergang aus dem weiten in die engen Kanäle grofsentheils auf den Kühlkanal trifft, geht die-

selbe bei der neuen Anordnung vollständig auf die Kammerwände über.

Eine weitere Neuerung besteht darin, dafs die Seitenwände des bei getheiltem Sohlkanal auch bei Anwendung von Verticalzügen erforderlichen und am oberen Ende der verticalen Wand herzustellenden Horizontalzuges H, Fig. i, nicht vertical, sondern geneigt angeordnet sind.

Die Vortheile sind: i. dafs für den fraglichen Zug wegen der durch die Neigung der Wände erzielten gröfseren Breite eine geringere Wandhöhe genügt; und 2. dafs infolge der geringeren Höhe und der Neigung der Wandplatten eine gröfsere Stabilität der Trennungswand erzielt wird.

III. Mechanische Planirung.

Die Planirung mittelst maschineller Vorrichtungen beschränkt sich nicht auf horizontale oder wenig geneigte Destillationsräume, sondern kann auch bei stark geneigten oder verticalen Räumen, Kammern oder Retorten, und zwar für jedes Material, Steinkohle, Braunkohle, Torf, Koks etc., angewendet werden.

Bei der Planirung ist zugleich auch Bedacht darauf zu nehmen, dafs die planirten Flächen während der Destillation ihre Form behalten, und dafs bei dem Entleeren der Kammer das Deckmaterial sich leicht und vollständig von dem Koks abscheidet.

Zu dem Ende empfiehlt es sich, das Destillationsmaterial an der Oberfläche entsprechend zu comprimiren.

Abgesehen von der direct hierdurch erzielten Consolidirung wird gleichzeitig in der comprimirten Zone ein Theil des Theeres aus den Destillationsgasen zurückgehalten und damit ein Bindemittel in die Oberflächenschicht hineingebracht, welches dieser die gewünschten Eigenschaften verleiht und überdies bis zu einer gewissen Grenze die Koksqualität eher noch verbessert als verschlechtert. Aufserdem wird durch den auf die planirte Fläche ausgeübten Druck die Höhe der zu destillirenden Materialschicht reducirt, das Material wird der Heizfläche näher gebracht und dadurch der Destillationsprocefs wesentlich gefördert.

Die Stärke des anzuwendenden Druckes richtet sich theils nach der äufseren Beschaffenheit des Destillationsmaterials, theils nach der Menge und Beschaffenheit der flüchtigen Destillationsproducte, besonders des darin enthaltenen Theeres.

Um nicht nur alle Profile, ebene oder zusammengesetzte Flächen, mechanisch herstellen, sondern zugleich auch nach Wunsch auf jede Fläche einen bestimmten Druck ausüben zu können, ist je nach dem herzustellenden Querschnitte, nach der Lage der Einfüllöffnungen, ob seitlich oder central, und nach der Stärke des gewünschten' Druckes die Form des Planirkopfes und die Neigung seiner Begrenzungsflächen gegen die herzustellenden Flächen zu wählen. ^s

Die Begrenzungsflächen des Planirkopfes können demgemäfs ebene, einfach gekrümmte oder auch windschiefe Flächen sein und zugleich so angeordnet werden, dafs ein Theil der Arbeit beim Vorschieben und der Rest bei dem Zurückziehen des Planirkolbens besorgt wird.

Die Endflächen des Kopfes können in einet Schneide von beliebiger Form, in einer Pyramiden- oder Kegelspitze, in einer ebenen oder gekrümmten Fläche, oder in einer Verbindung von Flächen und Linien zusammenlaufen.

Der bei solcher Anordnung aufser der Bewegungskraft noch erforderliche Gegendrück findet sich in dem Gewicht und in der Führung des Planirkolbens oder in einer noch hinzugefügten besonderen Belastung, oder auch lh einer durch Rollen vermittelten Stützung gegen die Umfassungswände des Destillationsraurnes.

Anstatt geneigter Flächen können überall auch, mit oder ohne gleichzeitige Zuhülfenahme geneigter Flächen, Walzen (einzeln oder gruppenweise angeordnet) zur Comprimirung verwendet werden.

Ferner können beide, geneigte Flächen und Walzen, auch verstellbar eingerichtet werden, so zwar, dafs mit demselben Planirinstrumeüt verschiedene Profile und verschiedene Compressionen mittelst ein- oder mehrmaliger Kolbenbewegung erzielt werden können.
" Statt der in dem Haupt-Patent angegebenen Form des Trägers, an welchem der Planirkopf befestigt ist, kann auch eine beliebig andere Form gewählt werden, also auch eine Form, welche gestattet, das zu planirende Material ganz oder theilweise nach Einführung des Planirkolbens einzufüllen und die Compression bei dem Zurückziehen des Kolbens oder auch durch Auseinanderdrücken der .Begrenzungswände zu bewirken, wenn dieselben beweglich angeordnet sind.

Um in demselben Räume das zu destillirende Material unter verschiedenen Bedingungen verarbeiten zu können, ist es angezeigt, die Planirungsvorrichtung verstellbar einzurichten, so zwar, dafs entweder der ganze Träger oder nur der Planirkopf, oder auch beide verstellbar sind. ^:

Als Motor dient entweder die Ausdrückmaschine oder eine besondere Maschine, oder auch Menschenkraft.

Ist der Querschnitt eines herzustellenden Hohlraumes durch einen Kreisbogen begrenzt, so kann die Planirung und Comprimirung auch durch einen rotirenden Planirkolben mit event, schraubenartig gestaltetem Kopf bewirkt werden.

Die zur Bewegung des Planirkolbens erforderlichen Organe können an dem Träger beliebig

oben oder unten oder auch in der Mitte angeordnet werden.

.., Die früher vorgesehenen Führungsrollen an Thür und Decke ,des Ofens können meist wegbleiben. . . ■

r Als Beispiele sind in der beiliegenden Zeichnung zwei ganz verschiedene Anordnungen der Planirvorrichtung angegeben.
'..Zur Herstellung einer ebenen, mäfsig com-* primirten Oberfläche in schmalen Oefen kann die in Fig. ι bis 4 angegebene Vorrichtung verwendet werden. Der verstellbare und mit dem Planirkopf fest verbundene Träger T, Fig. 2 und 4, besteht aus einem I-Eisen; die geneigte Druckfläche D, Fig. 1 bis 4, ist mittelst der Bügel B und B₁, Fig. 1 und 4, in ihrer Lage befestigt. Die Planirflügel P und P₁ , Fig. 2 Bis 4, sind durch ein Scharnier C, Fig. 4, verbunden und endigen in Rollen R und R₁, Fig. 4, welche durch eine Feder gegen die Ofenwände angedrückt werden.
„; In den Fig. 5 bis 10 ist für einen weiteren Ofen mit schalenartigem Querschnitt und Muldenpiäriirung ein Planirinstrument dargestellt, dessen Träger T, Fig. 7 und 10, ein verstellbarer, hohler, dem Planirungsprofil entsprechend geformter Blechträger ist.

Der Kopf^T, Fig. 5, 7 und 10, ist selbstständig construirt und mittelst Bolzen, die in Schlitzen sitzen, so mit dem Träger T verbunden, dafs er in der Linie //,, Fig. 7 und 10, gehoben und gesenkt werden kann. Die Seitenflächen »S und S₁, Fig. 5, des Kopfes sind windschiefe Flächen, die in einer verticalen Schneide zusammenlaufen und die Verbindungsflächen F und F₁, Fig. 6, zwischen den horizontalen Flächen H und H₁, Fig. 6, und den nahezu verticalen Flächen w und W₁, Fig. 6, planiren und. comprimiren.

Bei den horizontalen Flächen H und H₁ erfüllen die geneigten Ansätze A und A₁, Fig. 10, diese Aufgabe, während bei den Seitenflächen w und Wy das Planiren und Comprimiren besorgt wird durch die geneigten, in einer Schneide zusammenlaufenden Flächen hijk und Ji₁ ijJi₁, Fig. 6 und 7, im Verein mit den geneigten Dreiecksflächen h k m und H₁ k_v In₁, Fig. 6 und 7. :■: In beiden beschriebenen Fällen erfolgt die Planirung und Comprimirung der Destillationsmasse bei einmaligem Durchschieben des Planirkolbens, und die Planirung des Deckmaterials erfolgt bei dem Zurückziehen des Kolbens.

: Im ersten Falle fällt dabei das Deckmaterial zwischen der Druckfläche D und den Planirfiügeln P und P₁, also im Raum F, Fig. 4, auf die planirte Fläche. Der durch die Comprimirung frei gewordene Raum füllt sich mit dem Deckmaterial, und das' überschüssige Material wird durch die Planirflügel P und P₁ mit zurückgenommen.

Im zweiten Falle fällt das Deckmaterial im Raum R, Fig. 7 und 10, in die Vertiefung m i M₁, Fig. 6; bleibt auf dem Rückwege der Kopf K in seiner ursprünglichen Lage, so wird nur der Raum miM₁J, Fig. 6, mit Deckmaterial ausgefüllt; wird dagegen der Kopf K nach Beendigung der Vorwärtsbewegung um ein bestimmtes Mafs X gehoben, so bleibt bei dem Zurückziehen des Kolbens auf den Flächen F F₁ H und H₁ eine Schutzdecke von der Höhe X liegen.

Die jeweilige Anordnung der Planirvorrichtung hängt ab von der Ofenform, von der Beschaffenheit des zu planirenden Materials, von der Arbeitseinteilung und von den an die gewonnenen Producte gestellten Anforderungen. Wie verschiedenartig hiernach für die einzelnen Fälle die Constructionen ausfallen werden, läfst sich aus der grofsen Verschiedenheit der oben beschriebenen Planirvorrichtungen leicht abnehmen.

Für sehr gas- und event, auch wasserreiche Kohle, welche gute Koks nur dann giebt, wenn Wasserdampf und Gas leicht austreten können, empfiehlt es sich, der Masse vor dem Einfüllen Theer oder Pech zuzusetzen und sie durch Maschinen nach Art der Ziegel-, Röhrenoder Briquettepressen in Prefskörper von durchbrochenem oder sternförmigem Querschnitt zu verwandeln.

Zur Verkokung dieser Prefskörper können dann auch, wie bei Ziegeln oder ähnlichen Körpern continuirlich gehende Oefen mit gleicher oder ungleicher Temperatur in den verschiedenen Querschnitten verwendet werden, wenn und wo solche vortheilhaftef erscheinen als gewöhnliche Oefen.

IV. Löschvorrichtung.

Zur Verbesserung des Löschverfahrens wird die zerlegbare Löschkammer ersetzt durch eine mobile Löschbühne, welche während des Entleerens vor bezw. unter dem Destillationsraum vorbeibewegt wird und dabei infolge ihrer tieferen Lage den durch den Absturz zertheilten Koks aufnimmt.

Soll die Entleerung eines Destillationsraumes ohne Unterbrechung sich vollziehen, so mufs die Löschbühne, auch wenn sie aus mehreren entsprechend verbundenen Wagen besteht, eine geschlossene Oberfläche bieten. Diese Fläche wird meist eben sein, kann aber auch in gröfserer oder geringerer Zahl kasten- oder trichterartige Vertiefungen enthalten.

Zwischen den Destillationsräumen und der Löschbühne sind nach Bedarf geneigte, event, auch noch senkrechte Flächen zur Erzielung einer entsprechenden Zertheilung der Koksklumpen eingeschaltet.

Durch Vermehrung oder Verminderung der Geschwindigkeit, mit welcher die Löschbühne vorrückt, hat man es in der Hand, den Koks

auf eine mehr oder minder grofse Fläche zu vertheilen und dadurch die relativ günstigsten Bedingungen für die Löschoperation zu schaffen.

Die Flächen, auf welche der Koks auffallt, sind entweder geschlossen oder besser rost- oder siebartig so durchbrochen, dafs die kleineren Stücke, welche nicht zugleich mit verladen werden sollen, in darunter befindliche Behälter fallen.

Ebenso wie die Bühnenflächen können auch die Flächen zwischen den Destillationsräumen und der Löschbührfe durchbrochen hergestellt werden, damit dort schon die Separation beginnt.

Nach Beendigung der Löschoperation wird der Löschzug, im Ganzen oder getrennt, nach dem Verladegeleise gefahren, wenn letzteres nicht direct vor den Oefen sich befinden sollte, und dort von Hand oder mittelst Umkippens in die Bahnwagen entleert.

Die Koksabfälle von der Löschbühne sammeln sich entweder in Behältern, welche an den ■Löschwagen angebracht sind, oder man trifft Vorsorge, dafs unter dem Löschgeleise aller Abfall, sowohl der von der Löschbühne als von den durchbrochenen Absturzflächen, in geeigneten Behältern sich sammelt.

In der beiliegenden Zeichnung ist beispielsweise in Fig. 2 bis 4 eine Anordnung dargestellt, bei der alle Flächen, auf welche der Koks fällt, beweglich und rostartig durchbrochen sind. Der Stückkoks wird nach dem Abkühlen direct in die Bahnwagen gekippt; der durchgefallene Kleinkoks sammelt sich unter dem Geleise der Löschbühne L, Fig. 2 bis 4, und kann, nachdem der Stückkoks abgefahren ist, mittelst der Schieber S, Fig. 2, bequem in einem auf dem Verladegeleise stehenden Wagen gesammelt werden.

Mit dem Löschen wird hier schon auf dem Gitterwagen G, Fig. 2 bis 4, begonnen. Zu dem Ende sind rechts und links Tritte A und A_x , Fig. 3 und 4, angebracht, auf welchen die Arbeiter stehen können, um festliegende Stücke herabzuziehen und das Löschen zu besorgen. Zum Schütze dieser Arbeiter können nöthigenfalls Blechschirme zwischen der Gitterfiäche und den fraglichen Tritten angebracht werden. Ebenso kann, wenn nöthig, in der Achse des Ofens auf dem festen Trottoir oder auf dem Gitterwagen eine schildartige Vorrichtung angebracht werden, um den abstürzenden Koks auf die Gitterfläche zu vertheilen und eine möglichst vollständige Absonderung des Kleinkoks zu bewirken.

Die Hauptvortheile einer solchen Löschbühne sind: 1. dafs das Löschen, Sortiren und Verladen in der bequemsten, raschesten und billigsten Weise erfolgt; 2. dafs die Thüren und Stirnflächen der Oefen nicht durch das Wasser leiden; 3. dafs das Verladen ohne erhebliche Kostenvermehrung an beliebiger Stelle erfolgen kann, und ebenso auch das zeitweilige Ablagern, wenn der Absatz oder die Bahnwagen fehlen; und 4. dafs die Stellung der Oefen durchaus unabhängig ist von der Lage der Verladegeleise.

Claims (8)

P ATEN T-AN SPRÜCHE:

1. Anwendung der muldenartigen, event. Hohlplanirung auf horizontale, geneigte oder verticale Steinkohlen-, Braunkohlen- und Torf-Destillationsanlagen.

2. Erhöhung der Ausbeute an Nebenproducten aus den Destillationsgasen bei beliebiger Ofenform und Planirung, Verbesserung der Koksqualität, Verminderung und Verwerthung des Abfalles:

a) durch Bedeckung des zu destillirenden Materials mit Koksabfällen, Kalk oder einem anderen leicht sich abscheidenden und bei der Verwendung des Koks unschädlichen Material oder Materialgemenge;

b) durch Beimengung kleiner Koksabfälle; und

c) durch Beimengung von Kalk zur Destillationsmasse.

3. Anordnung der Sohlenheizkanäle gewöhnlicher Koksöfen vertical unter den mit Feuerzügen versehenen Trennungswänden.

4. Geneigte, gegen das Ofengewölbe gestützte Stellung der Seitenwände des horizontalen, am oberen Ende der Trennungswände in Koksöfen befindlichen Heizkanales.

5. Mechanische Planirung der Oberfläche mit oder ohne gleichzeitige Comprimirung des Materials (Steinkohle, Braunkohle, Torf oder Deckmaterial) in horizontalen, geneigten oder verticalen Destillationsanlagen mittelst der unter III. beschriebenen maschinellen Einrichtungen.

6. Verfahren zur Befestigung der planirten Oberflächen der Destillationsmasse und zur leichten Scheidung des Deckmaterials von dem Koksrückstand durch mechanische Planirung mittelst der unter III. beschriebenen, zugleich auch comprimirenden maschinellen Einrichtungen.

7. Verfahren zur Destillation von Stein- und Braunkohlen, bei dem die Kohlen vor dem Einfüllen in die intermittirend oder continuirlich gehenden Oefen unter Zusatz von Theer oder Pech in Presskörper von durchbrochenem oder sternförmigem Querschnitt verwandelt werden.

8. Mobile, event, aus mehreren Fahrzeugen bestehende Lösch-, Sortir- und Verladebühne in der unter IV. beschriebenen Anordnung.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen.