DE2918151A1

DE2918151A1 - Verfahren und vorrichtung zur vermeidung der unbeabsichtigten chargierung der kammern eines horizontalen verkokungsofens

Info

Publication number: DE2918151A1
Application number: DE19792918151
Authority: DE
Inventors: Claus Dr Ing Flockenhaus; Horst Joseph; Joachim Meckel
Original assignee: Bergwerksverband GmbH; Didier Engineering GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH; Didier Engineering GmbH
Priority date: 1979-05-05
Filing date: 1979-05-05
Publication date: 1981-01-08
Also published as: JPS55149380A; DE2918151C2; US4352618A

Description

Bergwerksverband GmbH, Franz-Fischer-Weg 61, 43 Essen 13

und
Didier Engineering GmbH, Alfredstr. 1, 43 Essen

Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung der unbeabsichtigten Chargierung der Kammern eines horizontalen Verkokungsofens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. ·

Das überfüllen oder Füllen noch gefüllter bzw. noch verschlossener Koksofenkammern ist besonders bei dem Betrieb mit vorerhitzter Kohle sehr gefährliche da diese bei Zutritt von Sauerstoff sehr leicht zum Glimmen oder Brennen neigt. Ein Verfahi~en und eine Vorrichtung, mit; welchem bzw. welcher das Chargieren noch oder schon gefüllter bzw. noch verschlossener Kammern eines horizontalen Verkokungsofens vermieden werden kann, ist daher alleine schon aus sicherheitstechnischen Überlegungen von großer Wichtigkeit.

Aus der DE-OS 23 13 441 ist eine Füllstandsmessvorrichtung für Verkokungsöfen bekannt, bei welcher pneumatisch angetriebene, in die Ofenkammer eingefahrene Staurohre während des Füllvorgangs

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in Funktion gesetzt werden, indem mittels eines Kompressors
eine gewisser Luft- oder Erdgasdruck in den Staurohren erzeugt wird. Sobald die Ofenfüllung die am unteren Austrittsende der Staurohre versehenen Stauscheiben erreicht hat, entsteht ein Druckanstieg in den Verbindungsleitungen zwischen
Kompressor und den Staurohren, der ausreicht, um in einem Kontaktmanometer ein Signal zur Betätigung des Abschalters der
Kohletransportvorrichtung zu erzeugen. Die bekannte Füllstandsmessvorrichtung ist, da sie erst während des Füllvorgangs in
Funktion gesetzt wird, lediglich zur Überwachung der ansteigenden Ofenfüllung und zum Abschalten der weiteren Kohlezufuhr ge

eignet, um das Ansteigen der ne Höhe zu vermeiden.

Kohlenfüllung über eine vorgegebe-

Bei einer Automatisierung des" Füllvorganges eines Verkokungsofens beispielsweise mit vorerhitzter Kohle kann mit Hilfe eines Rechners oder Wahlschalters in der Meßwarte die jeweils
zu füllende Ofenkammer vorgegeben werden, so daß, selbst wenn
der die Verbindung zwischen Ifüllregler herstellende Wagen über die falsche Ofenkammer fährtJ das Füllen nicht eingeleitet wer-

den kann. ^!

Eine vollständige und absolute Kontrolle kann dadurch jedoch
nicht erreicht werden, insbesondere dann, wenn aufgrund von Betriebstörungen der vorgegebene Füllplan nicht eingehalten wird. Dann muß der selbständige Betrieb der Chargiereinrichtung unterbrochen und auf Handbetrieb umgeschaltet werden, wobei die
Gefahr einer Fehlbedienung weiter besteht.

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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, bei welchem bzw. welcher also das Chargieren noch oder schon gefüllter bzw. noch verschlossener Ofenkammern eines horizontalen Verkokungsofens auf einfache Weise bzv/. mit geringen konstruktiven Mitteln und mit großer Sicherheit vermieden werden kann, um die eingangs genannten Gefahren auszuschalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich des Verfahrens bzv/. bezüglich der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit den Merkmalen der kennzeichnenden Teile der Ansprüche 1 bzw. 8 gelöst.

Eine Chargierung läuft in der Regel so ab, daß zunächst der oder die Verschlußstopfen der Füllöffnungen in der Decke der zu chargierenden Koksofenkammer abgehoben v/erden, dann mittels eines Füllstutzens eine Verbindung zwischen der Kohletransporteinrichtung, z. B. einem Kettenförderer, und dem Fülloch hergestellt wird und schließlich nach deml Öffnen zusätzlicher Absoerroraane

im Fördersystem oder im Füllstutzen der Kohletransport in Gang gesetzt wird. Bei sonst vergleichbarer Ausführung kann der Füllstutzen aber auch ständig fest zwischen Fülloch und Fördereinrichtung angeordnet sein.

Vor der eigentlichen Chargierung, also dem Befüllen der Kammer mit Kohle, wird nun nach der Erfindung der Geber eines Kontaktschalters durch ein Fülloch in die Koksofenkammer abgesenkt. Trifft der Geber dabei auf einen Widerstand, z. B. auf einen noch nicht abgehobenen Verschlußstopfen oder ein noch nicht ge-

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öffnetes Absperrorgan im Füllstutzen bzw. trifft er innerhalb der Kammer auf die Oberfläche einer frischen Kohlefüllung bzw. einer noch nicht gedrückten Koksfüllung - d. h. auf den Besatz der Kammer - so wird dadurch der Kontaktschalter, v/elcher sich zusammen mit der Absenkeinrichtung des Gebers außerhalb des Füllstutzens befindet, betätigt. Durch diesen Schaltvorgang wird die Chargiersteuerung verriegelt. Die Verriegelung, die mechanisch, elektrisch oder pneumatisch wirken kann, verhindert, daß frische Kohle durch den Füllstutzen in die betreffende Koksofenkammer gelangen karn.

Die Absenkvorrichtung des Gebers kann dabei in an sich bekannter Weise elektrisch, mechanisch,! hydraulisch oder pneumatisch arbeiten, ebenso wie eine mechanische Einwirkung durch eine Hindernis der genannten Art auf den Geb'er im Kontaktschalter ein elektrischen, mechanisches, pneumatisches oder hydraulisches Signal auslösen kann, das zur Verriegelung der Chargiersteuerung verwendet wird. In diesem Fall ist das Füllprogramm unterbrochen und kann erst wieder aufgenommen werden, wenn der vorliegende Mangel behoben ist.

Trifft der Geber jedoch beim Absenken bis auf eine vorgegebene Tiefe in der Koksofenkammer auf kein Hindernis, so gibt die Chargiersteuerung die betreffende Kammer zum Befüllen mit Kohle frei. Je nach Art des Gebers kann dieser zuvor noch in seine alte Position zurückgeholt werden. Auf diese Weise ist also ein Befüllen bereits gefüllter oder noch gefüllter Koksofenkammern sowie einer solchen, bei der der Verschluß in der Ofendecke aufgrund eines Geräteausfalls oder ähnlichen Fehlers noch nicht entfernt ist, mit Sicherheit ausgeschlossen.

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Es ist auch möglich, in mehrere Füllöcher derselben Koksofenkammer jeweils einen. Geber abzusenken, wobei diese alle auf denselben oder jeder auf einen eigenen Kontaktschalter wirken können, wobei der erste Schaltkontakt die Verriegelung der Chargiersteuerung bewirkt. Dadurch kann ein noch höheres Maß an Sicherheit erreicht werden.

Ein sehr wirksamer und einfacher Kontaktschalter ist z. B. eine elektromechanische überlastungssicherung mit Grenzschalter.

Mit den Maßnahmen des Anspruches 2 können Fehlmessungen vermieden werden, die, z. B. aufgrund der Schrumpfung des Besatzes während der Verkokung oder beji ungleichmäßiger Befüllung einer Kammer in Längsrichtung, eintreten könnten.

Mit der Maßnahme des Anspruches 3 wird verhindert, daß bei einem z. B. starr ausgeführten Geber derselbe beim Treffen auf ein Hindernis beschädigt wird.

Will man weiterhin den Füllzdstand der Koksofenkammer während der eigentlichen Befüllung mit Kohle kontrollieren bzw. feststellen, wann die Kammer voll ist, und verwendet dabei eine an sich bekannte Füllstandsmeßsonde in starrer Ausführung, so verhindern die Maßnahmen des Anspruches 4 eine Beschädigung der Sonde für den Fall, daß die entsprechende Kanuner schon oder noch gefüllt ist bzw. noch verschlossen ist.

Bei entsprechender Gestaltung von Geber und Füllstandsmeßsonde, wie sie weiter unten beschrieben wird, und nach Maßnahme des Anspruches 5, kann erreicht werden, daß die Sicherstollung, ob

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die Kammer zum Chargieren bereit ist und das Absenken der Füllstandsmeßsonde gleichzeitig erfolgen, wodurch das Verfahren beschleunigt wird.

Durch die Maßnahmen des Anspruches 6 wird erreicht, daß im Falle des gleichzeitigen Absenkens von Geber und Füllstandsmeßsonde eine Beschädigung der letzteren vermieden wird, wenn diese auf eines der genannten Hindernisse stößt.

Durch die Maßnahme des Anspruches 7 wird dem Bedienungspersonal sofort eine Anzeige geliefert, daß ein Füllen der offenen

Koksofenkammer nicht möglich

ist, so daß die erforderlichen

Vorkehrungen für das Füllen ainer anderen Ofenkammer sofort getroffen werden können.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß erfindungsgemäß der Geber in dem Teil des Füllstutzens der Chargiervorrichtung angeordnet und absenkbar ist, der sich während der

Chargxerung senkrecht über dejr Füllöffnung befindet, so daß

der Geber vorzugsweise senkrecht nach unten durch die Füllöffnung in die Koksofenkammer abgesenkt werden kann. Dabei befindet sich nach der Erfindung der Kontaktschalter und die Absenkeinrichtung zur Schonung derselben außerhalb des Füllstutzens.

Nach den Merkmalen des Anspruches 9 ist der Geber tiefer absenkbar, als es der Oberfläche der frischen Kohlefüllung entspricht. Das heißt also, je nach Anzahl der Füllöcher, der Füllgeschwindigkeit und der Kohlesorte, einige Dezimeter bis etwa 1 Meter.

Wird gleichzeitig mit dem Geber des Kontaktschalters auch eine Füllstandsmeßsonde in die betreffende Koksofenkammer abgesenkt,

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so geschieht es vorteilhafterweise, gemäß den Merkmalen des Anspruches 10, in der gleichen Art, wie für den Geber beschrieben.

Es hat sich als; besonders vorteilhaft erwiesen, die Füllstandsmeßsonde mit dom Geber zu integrieren. Das geschieht dadurch, daß der Geber gleichzeitig als Füllstandsmeßsonde ausgeführt ist. Diese Anordnung vereinfacht die gesamte Vorrichtung, da z. B. nur ein einziger Absenkmechanismus benötigt wird.

Als Füllstandsmeßsonde mit integriertem Geber für den erfindungsgemäßen Kontaktschalter eignet sich im Rahmen der Erfindung insbesondere ein Staurohr, wie es bereits in der DE-OS 23 13 441 vorgeschlagen Vvurde. Dieses bereits eingangs beschriebene Staurohr ist dann im Sinne der Erfindung zusätzlich mit einer vorzugsweise elektromechanischen Überlastsicherung ausgerüstet und so betätigbar, daß es bereits vor Beginn des Füllvorganges in die betreffende Kokscfenkaromer eingefahren wird und die entsprechenden

Steuersignale liefert, wenn e nisse stößt. Eine solche Füll

s auf eines der genannten Hinderstandsrneßsonde kann nicht nur für

das Vermeiden cer Chargierung noch oder schon gefüllter oder noch verschlossener Koksofenkammern eines Verkokungsofens eingesetzt werden, sondern, wie bekannt, auch für das Überwachen der ansteigenden Füllstandshöhe während des Verfüllens der Kamrr.er beispielsweise mit vorerhitzter Kohle.

Anhand der nachfolgenden Figuren werden drei der möglichen Varianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgestellt und näher erläutert.

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Figur 1 zeigt den Ausschnitt des oberen Teiles einer Koksofenkammer mit getrennten Vorrichtungen für Kontaktschaltung und Geber einerseits sowie Füllstandsmeßsonde andererseits.

Figur 2 zeigt eine Vorrichtung entsprechend Figur 1, wobei der Geber des Kontaktschalters und die Füllstandsmeßsonde integriert sind.

Figur 3 zeigt einen Ausschnitt einer Füllstandsir.eßsonde mit integriertem Geber gemäß DE-OS 23 13 441 in den beiden möglichen Geberstellungen a und b.

Nach Figur 1 befindet sich ein Geber 1, z. B. ein Lot an einem elastischen Band, unterhalb einer außerhalb des Füllstutzens 2 befindlichen Absenkvorrichtung 3, die auch gleichzeitig den Kontaktschalter enthält. Geber 1 kann durch d.^:.e Füllöffnung 4 der Koksofendecke 5 in die Koksofenkammer 6 abgesenkt werden, wobei er beim Auftreffen auf den Kohle- oder Koksbesatz 7 oder auf eine hier nicht gezeichnete Absperrvorrichtung im Stutzen 2 den Kontaktschalter betätigt.

Meßsonde 8 wird mit einer eigenen Absenkvorrichtung 9, welche oberhalb der Decke der Koksofenkammer montiert ist, dann abgesenkt, wenn durch den Geber kein Schaltkontakt ausgelöst wurde, d. h. die betreffende Koksofenkamir.er mit Kohle befüllt v/erden kann.

Es handelt sich hier, wie auch in Figur 2, um einen mit der nicht gezeichneten Kohlefördereinrichtung fest verbundenen

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Füllstutzen 2, der an seinem unteren Ende direkt mit der Füllöffnung verbunden ist. - Jedoch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit allen anderen bisher bekannten Chargiervorrichtungen, insbesondere auch mit solchen anwendbar, bei denen vor jedem Füllvorgang nach Abheben der Verschlußstopfen der Füllöffnungen eine Verbindung zwischen letzteren und der Chargiereinrichtung hergestellt wird.

Die Vorrichtung nach Figur 1 ist besonders dann vorteilhaft, wenn eine Koksofenbatterie, d'ie bereits mit Füllstandsmeßsonden beliebiger Art ausgerüstet islt, mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nachgerüstet werden -soll.

Geber ist dabei z. B. ein Tastgewicht, das an einem Band oder einer Kette mittels Motor 3 'abgesenkt wird. Beim Erschlaffen des Bandes bzw. der Kette wird die Drehrichtung des Motors umgeschaltet und das Tastgewicht sofort wieder hochgespult, so daß es nur kurzzeitig mit dem¹ Hindernis in Berührung kommt. Gleichzeitig wird durch den sjoir.it. betätigten Kontaktschalter das Signal ausgelöst, welches! das Anfahren der eigentlichen Füllstandsmeßsonde sowie das Einleiten der Chargierung mit Kohle verhindert sowie eine Störanzeige auslöst.

Figur 2 zeigt eine andere, sehr unkomplizierte Vorrichtung nach der Erfindung, die im wesentlichen der Figur 1 entspricht. Jedoch wird hier auf einen gesonderten Geber mit Absenkvorrichtung verzichtet. Stattdessen ist die Absenkvorrichtung der Füllstandsmeßsonde, die z. B. an einem Band oder einer Kette abgesenkt wercen kann, mit einem Kettenspanner mit Schaltkontakt ausgerüstet.

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Stößt die Füllstandsmeßsonde beim Absenken auf ein Hindernis, so erschlafft das genannte Band oder die Kette, wodurch der Schaltkontakt ausgelöst wird, was zu der erfindungsgemäßen Beeinflussung der Chargiersteuerung führt.

Füllstandsmeßsonde 8 ist hier gleichzeitig der Geber des Kontaktschalters 10, der z. B. mit Kettenspanner 11 gekoppelt ist. Die anderen Ziffern haben dieselbe Bedeutung wie in Figur 1.

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Figuren 3a und 3b zeigen eine Füllstandsmeßsonde gemäß DE-OS 23 13 441 in den beiden möglichen Stellungen der Stauscheibe 12. Im absenkbaren Rohr 13 ist eine Tragstange 14 für eine Stauscheibe 12 angeordnet. Letztere bildet das untere Ende der Tragstange 14 und ist mit einem Kegelsitz versehen, der in das untere Ende des Rohres 13 paßt, ϊη der Stellung der Figur 3a kann ein Gas, das durch Rohr 13 strömt, am unteren Ende desselben entweichen, während in der Darstellung der Figur 3b ein Hindernis, hier die Kohle- oder Koksschicht, die Stauscheibe 12, die ein entsprechendes Spiel aufweist, auf das untere Ende des Rohre; 13 gepreßt hat. Dadurch kann !kein Gas mehr entweichen und der Ga druck innerhalb des Rohres 13 steigt an, wodurch ein hier nicht dargestellter Differenzdruckschalter betätigt wird. Ein Schaltkontakt kann aber auch durch die relativ zu Rohr 13 verschobene Tragstange 14 ausgelöst werden. Der Absenkvorgang der Füllstandsmeßsonde wird dann unmittelbar beendet und die Verriegelungsvorrichtung der Chargiersteuerung betätigt. Eine Schutzhülse 15 mit seitlichen Bohrungen 16 für den Gasaustritt und einer unteren Bohrung 17 für die Stauscheibe verhindert eine Beschädigung des erwähnten Kegelsitzes (Ventilsitz).

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Die hier dargestellten Ausführungsformen des Erfindungsgegen- :;tandes sind nur beispielhaft und nicht als Einschränkungen zu rers ';ehen.

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Bergwerksverband GmbH, Franz-Fischer-Weg 61, 43 Essen 13 und Didier Engineering GmbH, Alfredstr. 1, 43 Essen Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung der unbeabsichtigten Chargierung der Kammern eines horizontalen Verkokungsofens Patente nsprüche

1. Verfahren zur Vermeidung der unbeabsichtigten Chargierung einer noch oder schon gefüllten bzw. verschlossenen Kammer eines horizontalen Verkokungsofens mit Kohle durch eine an sich bekannte Chargiervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils durch eine oder, mehrere Füllöffnungen in der Decke der Koksofenkammer vor Beginn der Chargierung derselben mit Kohle der Geber eines Kontaktschalters abgesenkt wird und bei mechanischer Einwirkung der Kohle- oder Koksfüllung (Satz) oder eines anderen Hindernisses auf mindestens einen Geber eine Verriegelungseinrichtung der Chargiersteuerung betätigt wird.

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2. Verf ihren nach \nspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber vor Beginn der Chargierung tiefer abgesenkt wird, als es der Oberfläche der frischen Kohlefüllung entspricht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ansprechen des Gebers der Absenkvorgang desselben beendet wird.

4."Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Füllstandsmesssonde durch eine der Füllöffnungen der betreffenden Koksofenkammer abgesenkt wird, nachdem der oder die Geber auf die Endposition abgesenkt worden sind, ohne betätigt worden zu sein.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest mit einem Geber gleichzeitig eine Füllstandsmessonde in die betreffende Füllöffnung abgesenkt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ansprechen eines Gebers der Absenkvorgang der Füllstandsir.esssonde beendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ansprechen des Gebers eine Störanzeige ausgelöst wird.

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8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,daß der Geber des Kontaktschalters jeweils in denjenigen Teil des Füllstutzens der Chargiervorrichtung angeordnet und absenkbar ist, der sich während der Chargierung senkrecht über der betreffenden Füllöffnung befindet, wobei der Kontaktschalter und die Absenkeinrichtung für den Geber außerhalb des Füllstutzens angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber tiefer absenkbar ist, als es der Oberfläche der frischen Kohlefüllung entspricht.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß neben mindestens einem Geber je Koksofenkammer eine Füllstandsmessonde in demjenigen Teil des betreffenden Füllstutzens der Chargiervorrichtung angeordnet und absenkbar ist, der sich während der Chargierung senkrecht über der Füllöffnung _sbefindet, wobei die.Absenkeinrichtung für die Füllstandsmessonde außerhalb des Füllstutzens angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Füllstandsmessonde mit dem Geber integriert ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Absenkeinrichtung der Füllstandsmessonde mit dem Kontaktschalter des Gebers im Abschaltsinn gekoppelt ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Absenkeinrichtung des Gebers

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mit dessen Kontaktschalter im Abschaltsinne gekoppelt ist.

14. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Störanzeige mit dem Kontaktschalter des Gebers im Einschaltsinne gekoppelt ist.

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