DE2929700C2

DE2929700C2 - Device for compressing coal into a cuboid, stable coke oven filling

Info

Publication number: DE2929700C2
Application number: DE19792929700
Authority: DE
Inventors: Gert-Wilhelm Dipl.-Chem. Dr. 6631 Berus Lask
Original assignee: Coc-Luxembourg Sa Luxembourg Lu; Coc-Luxembourg Sa Luxembourg
Current assignee: International Minerals & Chemical Luxembourg Sa
Priority date: 1979-07-21
Filing date: 1979-07-21
Publication date: 1982-04-22
Also published as: DE2929700A1

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Vorrichtung zum Verdichten von Kohle zu einer quaderförmigen, eigengewichtsstabilen Koksofenfüllung mit Preßkasten, Pressengestell und einer Mehrzahl von über die Länge des Preßkastens verteilt angeordneten Preßwerkzeugen, die gegen den Preßkastenboden als Preßwiderlager arbeiten, wobei der Preßkastenboden an eine Verstellvorrichtung angeschlossen und dadurch nach Maßgabe der zu verdichtenden Kohlenlagen absenkbar" ~t The invention relates generically to a device for compressing coal into a cuboid, stable coke oven filling with a press box, press frame and a plurality of press tools distributed over the length of the press box, which work against the press box base as a press abutment, the press box base being connected to an adjusting device and thus can be lowered according to the coal layers to be compressed " ~ t

Ein solcher Preßkasten weist eine Tiefe von mehreren Metern auf. Im allgemeinen ist der Preßkastenboden zusammen mit den Kuch.-n in die Kammer des zugeordneter Koksofens hineiiiiahrbar und ohne Kuchen wieder herausfahrbar. Das geschieht z. B. mit Hilfe von Ketten, die an den Preßkastenboden und an ein geeignetes Antriebsaggregat angeschlossen sind. Die Ketten laufen in entsprechenden Kettenkanälen. Die Preßkastenwände können beweglich sein, um zum Verdichtungsvorgang beizutragen und/oder um das Ausfahren eirer verdichteten, quaderförmigen. eigeng-wichlsstabilen Koksofenfüllung zu erleichtern.Such a press box has a depth of several meters. Generally the press box floor is together with the kuch.-n in the chamber of the assigned coke oven can be inserted and without Cake can be pulled out again. This happens z. B. with the help of chains attached to the press box floor and on a suitable drive unit is connected. The chains run in corresponding chain channels. The press box walls can be movable to contribute to the compaction process and / or around the Extension of a compacted, cuboidal shape. Eigeng-wichlsstabilen To facilitate coke oven filling.

Bei einer Vorrichtung der beschriebenen Gattung (DE-PS 5 64 426) erfolgt die Verdichtung durch mit Nocken versehene Walzen. Der Verdichtungsvorgang ist daher kein linearer Vorgang. Eine homogene isotrope Venlichtung ist nicht erreichbar. Es entsteht vielmehr eir quaderförmiger Körper mit Zonen unterschiedlicher Verdichtung. Das beeinträchtigt auch die FestigkeitIn a device of the type described (DE-PS 5 64 426), the compression takes place through with Cam-equipped rollers. The compression process is therefore not a linear process. A homogeneous one isotropic ventilation cannot be achieved. Rather, it is a cuboid body with zones different compression. This also affects the strength

Bei einer anderen bekannten Vorrichtung ist der Preßkastenboden auf Hohe des Bodens der zugeordneten Koksofenkammer angeordnet. Er ist dazu gegebenenfalls auch heb- und senkbar. Während der Verdichtiingsarbeit der lagenweise eingefüllten Kohle durch Pressen müssen daher die Preßstempel zunächst bis tief in den Preßkasten hinein ausgefahren werden, um unmittelbar user dem Prcßkastenboden die erste Lage der /u verdienenden Kohle /u verdichten, danach die zweite Lage usw, fort* bis die oberste Lage verdichtet ist. Dabei müssen zum Zwecke des Einfüllens der lagenweise zu verdichtenden Kohle die Preßslempel mit ihren Preßköpfen immer wieder in die oberhalb der Zulauföffnungen für die zu verdichtende Kohle angeordneten Wartestellungen zurückgefahren werden. Das alles \H zeitaufwendig und darüber hinausIn another known device, the press box floor is arranged at the level of the floor of the associated coke oven chamber. If necessary, it can also be raised and lowered. During the compression work of the coal filled in layers by pressing, the rams must first be extended deep into the press box in order to compress the first layer of the / u deserving coal / u directly at the bottom of the press box, then the second layer, etc., continue * to the top layer is compacted. For the purpose of filling in the coal to be compressed in layers, the pressing rams with their pressing heads have to be moved back again and again into the waiting positions above the inlet openings for the coal to be compressed. All of this \ H time consuming and beyond

aufwendig in steuerungstechnischer Hinsichtexpensive in terms of control technology

Im einzelnen ist zur Historie und zum Stand der Technik auf dem Gebiete des Verdichtens von Kohle zu einer quaderfermigen, eigengewichtsstabilen Koksofenfüllung folgendes vorgetragen:In detail, refer to the history and the state of the art in the field of compressing coal The following presented a cuboid, stable coke oven filling:

Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Bereich der Kokserzeugung haben im letzten Jahrzehnt gezeigt, daß Verdichtung und Vorerhitzung der Kohle die besten Möglichkeiten bieten, die Produktion vonResearch and development in the field of coke production has been going on for the past decade showed that compression and preheating of coal are the best ways to produce

ίο Hochofen- und Speziaikoksen von der Verwendung an Fettkohle unabhängiger zu machen. Obwohl die bekannt gewordenen Erklärungsversuche zur Wirkweise dieser Maßnahmen bisher nur in Teilen überzeugend sind, hat die Nutzung der experimentellen Ergebnisseίο Blast furnace and special coke from use To make fat coal more independent. Although the attempts to explain the mode of action that have become known The use of the experimental results made use of these measures so far only partially convincing

'i schon großtechnische Maße angenommen. In diesem Rahmen verdient die Kombination von Vorerhitzung und Verdichtung eine besondere Erwähnung, hat sich doch gezeigt, daß durch ihre gemeinsame Anwendung die qualitativen Anforderungen hinsichtlich der Kohle sehr stark gesenkt werden können. Die Verdichtung, bei der im kalten Zustand Wasser als zusammenhaltendes Agens ausreicht, muß im warmen oder heißen Zustand mit Hilfe anderer Stoffe — bituminöse Stoffe bieten sich an — durchgeführt werden.'I have already adopted large-scale technical dimensions. In this In the frame, the combination of preheating and compression deserves a special mention but shown that by their joint application the qualitative requirements with regard to coal can be reduced very much. The compression, in which in the cold state water as cohesive Sufficient agent must be in a warm or hot state with the help of other materials - bituminous materials can be used.

H Zur Verdichtung eines Haufwerkes und folglich auch zur Verdichtung von Kohle können mannigfache Techniken genutzt werden, die letztlich alle darauf hinauslaufen, untei äußerem Druck die Luft aus dem Haufwerk zu vertreiben und die einzelnen Körner einander näherzubringen. Das schafft vermehrten Oberflächenkontakt und bei Anwesenheit eines Binders eine bessere Ausnutzung des Binders zwischen den Körnern. H To compress a pile material and consequently for compacting coal manifold techniques can be used that ultimately all tantamount to drive untei external pressure air from the debris and the individual grains closer together. This creates increased surface contact and, in the presence of a binder, better utilization of the binder between the grains.

In früherer Zeit ist Kohle hauptsächlich durch Stampfen verdichtet worden. Die Verdichtung erfolgt mittels Hämmer, die ein/ein oder in Gruppen, in ihrer Bewegung aufeinander abgestimmt, in die lockere Kohle fallen, die sich im sogenannten Stampfkasten befindet. Nach mehrmaligem Schlag auf dieselbe Fläche ist eine ausreichende Verdichtui,^ erfolgt und neues Material gelangt in den Stampfkasten, so daß man von einer lagenweisen Füllung dieses Stampfkastens reden kann. Das Arbeiten mit Hämmern hut den Vorteil, daß keine behindernden Ablagerungen auf den Hämmerköpfen entstehen können, da die ständig sich aufbauenden Schüttkegel durch das unregelmäßige Hochziehen der einzelnen Hämmer zerstört werden. Würden die Hammer gleichzeitig auf die Kohle auftreffen und hochgezogen werden, würde bald ein einwandfreies Arbeiten nicht mehr möglich sein, da neu herunterfallende Kohle aufwärtsgezogen werden müßte. Eine Zahl von 150 Ofenspielen am Tag pro Stampfmaschine ist im Stampfbetrieb mit Stampfkuchen unter 4 m Höhe erwiesen. Bei größeren Höhen, wie man sie letzt mit 6 m anstrebt, werden keine zusätzlichen technischen Schwierigkeiten erwartet. Es ist aber selbstverständlich, daß die /en. in der ein Kuchen gestampft werden kann, proportional mit der Hohe zunimmt Dies führt zu einer Senkung der Ofenspiele pro Maschinensatz, die bei gegebener Produktion ohne zusätzliche Maschinen nicht wettzumachen ist. da die Garungszeit des Kokses unbeeinflußt von der Höhe des Kuchens konstant bleibt, also eine Bedienung der 4 m* bzw. 6 m-Öfen in den gleichen zeitlichen Abständen erfolgen muß. Dieser gegen die Wirtschaftlichkeit des Stampfverfahrens gerichtete Ausblick bei Verwendung von Großraumöfen von 6 m und mehr Meter Höhe wird von einer Umweltbeeinflussung im akustischen Bereich begleitet,In the past, coal was mainly compacted by pounding. The compression takes place by means of hammers, one / one or in groups, in their Movement coordinated, into which loose coal fall in the so-called tamping box is located. After repeated blows on the same surface, sufficient compression has been achieved and new Material gets into the ramming box, so that one of a layered filling of this stamping box can speak. Working with hammers has the advantage that no obstructive deposits can form on the hammer heads, as the constantly building up Cones of debris can be destroyed by the irregular pulling up of the individual hammers. Would the Hammer hitting the coal and being pulled up at the same time would soon become a flawless one Work will no longer be possible, as newly falling coal would have to be pulled upwards. A number of 150 kiln games per day per tamper is in Pounding operation with pounding cake below 4 m in height has been proven. At greater heights, like the last 6 m strives, no additional technical difficulties are expected. But it goes without saying that the / s. in which a cake can be mashed, increases proportionally with height This leads to a Reduction of the furnace clearances per machine set, which at given production cannot be made up for without additional machines. because the cooking time of the coke unaffected by the height of the cake remains constant, i.e. an operation of the 4 m * or 6 m ovens in the must take place at the same time intervals. This against the economy of the ramming process Directed outlook when using large-capacity ovens of 6 m and more meters in height is from a Environmental impact in the acoustic area accompanied,

die schon bei den 4 m-Öfen auftritt. Die Bewegung der Fallhämmer ist mit einem außerordentlichen Lärm verbunden, der nicht nur auf die Bedienungsmannschaft einwirkt, sondern auch noch in der weiteren Umgebung wahrgenommen wird.which already occurs with the 4 m ovens. The movement of the Drop hammers are associated with extraordinary noise, which not only affects the operating team acts, but is also perceived in the wider area.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiterauszubilden, daß die Verdichtungsarbeit in extrem kurzer Zeit durchgeführt werden kann, und zwar bei definierte und reproduzierbarer, homogener Verdichtung über den gesamten Querschnitt mit wohl definiertem Verdichtungsgrad.The invention is based on the object of providing a device of the type described at the outset to train that the compression work can be carried out in an extremely short time, namely with defined and reproducible, homogeneous compression over the entire cross-section with probably defined degree of compression.

Diese Aufgabe wicd dadurch gelöst, daß die Preßwerkzeuge sowie die Verstellvorrichtungen als Zylinderkolbenanordnungen ausgeführt sind, daß der H Preßkastenboden bei jedem Preßhub absenkbar ist und daß bei jedem Preßhub die Preßwerkzeuge sich mit größerer Absenkgeschwindigkeit bewegen als der Preßkastenboden.This object is achieved in that the pressing tools and the adjustment devices as Cylinder piston assemblies are designed so that the H press box bottom can be lowered with each press stroke and that with each pressing stroke the pressing tools move at a greater lowering speed than that Press box floor.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Verdichtungsvorgang ein linearer Vorgang. Die Preßwerkzeuge einerseits und der Prcßkastenbodcn an dererseits führen lineare Relativbewegunge.. zueinander aus. Das zu pressende Gut wird überal¹ mit der gleichen Preßkraft beaufschlagt, und im Ergebnis 2=> erreicht man eine homogene insotrope Verdichtung mit genau vorgebbarem \ t-dicntungsgrad.In the device according to the invention, the compression process is a linear process. The pressing tools on the one hand and the Prcßkastenbodcn on the other hand perform linear relative movements .. to each other. The material to be pressed is ^{subjected to the same pressing force over all 1} , and as a result 2 => one achieves a homogeneous insotropic compression with a precisely predeterminable degree of thinning.

Es ist in der Vergangenheit versucht worden, bei der Herstellung von quaderförmigen, eigengewichtsstabilen Koksofenfüllungen durch Verdichten von Kohle das Jo Stampfen durch Pressen zu ersetzen. Das führte zu den bekannten Maßnahmen. Man mußte aber erkennen, daß weder die Verdichtung der gesamten Kohle einer Koksofenkammerfüllung durch einen einmaligen Hub noch eine durch Preßstempel mit Preßköpfen nachge- H ahmte Stampftechnik mit lagenweiser Beschickung des Preßkastens realisierbar waren. Im ersten Fall wurde der technische Aufwand unverantwortlich hoch. Im zweiten Fall ist die zeitliche Beherrschung des Verdichtungsvorganges nicht gegeben, weil das Ein- und Ausfahi en der Preßstempel und Preßköpfe viel zu lange dauert, zumal sie an den Zulauföffnungen für die Kohle vorbeifahren müssen, um neue Kohle für die nächste lagenweise Verdichtung gleichsam vorbeizulassen. Dab anschließende Absenken der Preßstempel und Preßköpfe ist bei Herstellung der tiefen Lagen unten im Preßkasten zu zeitraubend. Demgegenüber erreicht die Erfindung eine wesentliche Zeitersparnis, weil der Boden des Preßkastens vertikal verschiebbar ausgeführt ist. Das alles wird im einzelnen anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiei darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung It has been tried in the past at the Production of cuboid, stable coke oven fillings by compressing coal das Jo Replace tamping with pressing. That led to the known measures. But you had to recognize that neither the compression of the entire coal of a coke oven chamber filling by a single stroke Another stamping technique mimicked by rams with press heads with layer loading of the Press box were realizable. In the first case, the technical effort was irresponsibly high. in the In the second case, the time control of the compaction process is not given because the and extensions of the press rams and press heads too takes a long time, especially since they are at the inlet openings for the Coal must drive past, so to speak, to let new coal pass by for the next layer-by-layer compaction. Subsequent lowering of the ram and Pressing heads are too time consuming to produce the deep layers at the bottom of the press box. In contrast, the Invention a significant time saver because the bottom of the press box is designed to be vertically displaceable is. All of this will be explained in more detail with the aid of a drawing that shows only an exemplary embodiment explained. It shows in a schematic representation

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Verdichten von Kohle in ■>■> Achsrichtung der zugeordneten Koksofenkammer, mit ebenfalls geschnittener Koksofenkammer.1 shows a longitudinal section through a device according to the invention for compressing coal in ■> ■> Axial direction of the assigned coke oven chamber, with a coke oven chamber also cut.

F 1 g. 2 einen vergrößerten Querschnitt A-A durch den Gegenstand nach F i g. I undF 1 g. 2 shows an enlarged cross section AA through the object according to FIG. I and

Fig. 3. 4 und 5 den Gegenstand nach Fig. 1 in M) verschiedenen F unktionsstellungcn.3, 4 and 5 show the object according to FIG. 1 in M) different functional positions.

Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung dient zum Verdichten von Kohle zu einer quaderförmigen, eigengewichtsstabilen Koksofenfüllung. Zur Vorrichtung gehören im grundsätzlichen Aufbau ein Preßkasten 1, ein Pressengeatell 2 und eine Mehrzahl von über die Länge des Preßkastens 1 verteilt angeordneten Preßstempeln 3, die gegen den Preßkastenboden 4 als Preßwiderlager arbeiten.The device shown in the figures is used to compress coal into a cuboid, Coke oven filling stable in its own weight. The basic structure of the device includes a press box 1, a press frame 2 and a plurality of over the Length of the press box 1 distributed ram 3 arranged against the press box bottom 4 as Press abutments work.

Dabei sind die Preßstempel 3 im Ausführungsbeispiel an mehrere Arbeitszylinderkolbenanordnungen 5 angeschlossen. Sie sind mit ihren Preßköpfen 6 in oberhalb von Zulauföffnungen 7 für die lagenweise zu verdichtende Kohle angeordnete Wartestellungen bei 8 zurückfahrbar. Oberhalb der Vorrichtung befindet sich ein Kohlenbunker 9 für mehrere Kammerfüllungen. Den Zulauföffnungen 7 können Zellenaufgabewalzen 10 oder ähnliche Einrichtungen zugeordnet sein.The press rams 3 are connected to a plurality of working cylinder piston assemblies 5 in the exemplary embodiment. They are with their pressing heads 6 in above inlet openings 7 for the layers to be compacted Coal arranged waiting positions at 8 retractable. Above the device is a Coal bunker 9 for several chamber fillings. Cell feed rollers 10 can be attached to the inlet openings 7 or similar facilities.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1, 3 sowie 4 und 5 erkennt man, daß der Preßkastenboden 4 an Verstellzylinderkolbenanordnungen 11 angeschlossen ist, die auf- und niederverfahrbar sind. Der Preßkastenboden 4 ist dabei nach Maßgabe der Anzahl der zu verdichtenden Kohlelagen absenkbar. Dabei kann im einzelnen die Anordnung so getroffen sein, daß der Preßkastenboden 4 zusammen mit den Preßstempeln 3 und deren Preßköpfen 6 absenkbar ist, wobei die Preßstempel 3 :ich mit größerer ' isenkgsschwindigkeit bewegen als der Preßkastenbou^n -, so daß die zu verdichtende Kohle lagenweise bei dieser Absenkbewegung verdichtbar ist.From a comparative consideration of FIGS. 1, 3 as well as 4 and 5 it can be seen that the press box bottom 4 is connected to adjusting cylinder piston assemblies 11 is that can be moved up and down. The press box bottom 4 is depending on the number of the coal layers to be compacted can be lowered. The arrangement can be made so that the press box bottom 4 can be lowered together with the rams 3 and their press heads 6, the Press ram 3: I with greater speed move as the Preßkastenbou ^ n - so that the too compressing coal can be compressed in layers during this lowering movement.

Arbeitet man mit der erfindungsgemäßen Vorrich tung, f-i wird ein festgelegter Teil der zu verdichtenden Kohle sehr schnell in der beschriebenen Weise in den Preßkasten 1 eingefüllt. Die Preßköpfe 6 warten üDer den Zulauföffnungen 7. Das Volumen jedes lagenweisen Einsatzes an Kohle wird so groß gewählt, daß der Hub der Arbeitszylinderkoibenanordnungen 5 eine maximale Verdichtung ermöglicht Das läßt sich auch dann erreichen, wenn zusammen mit den Preßstempeln 3 in der beschriebenen Weise der Preßkastenboden 4 absenkbar ist. allerdings mit gegenüber der Absenkgeschwindigkeit der Preßstempel 3 und Preßköpfe 6 reduzierter Geschwindigkeit. Während des Arbeitshu bes der Arbeiiszylinderkolbenanordnungen 5 und damit der Preßstempel 3 senkt sich also der PreßkasUnboden 4 von der ersten Stellung in die zweite Stellung usw. Dabei werden die Preßstempel 3 mit den Preßköpfen 6 bt Erreichen eines bestimmten Druckes automatisch wieder Ober die Zulauföffnungen 7 in ihre Wartestellungen bei 9 geführt, wo sie verharren, bis eii.e neue Lage von zu verdichtender Kohle eingefüllt ist. Das alles bereitet mit den Hilfsmitteln der modernen Antriebsund Steuerungstechnik keinerlei Schwierigkeiten und wiederholt sich, bis der gesamte Preßkasten 1 lagenweise gefüllt ist und eine quaderförmige, eigengewichtsstabile Koksofenfüllung hergestellt ist. die in der eingangs beschriebenen Weise in die zugeordnete Koksofenkammer eingeführt werden kann.If you work with the Vorrich according to the invention tion, f-i becomes a fixed part of the to be compressed Coal very quickly in the manner described Press box 1 filled. The press heads 6 wait for the inlet openings 7. The volume of each layer Use of coal is chosen so that the stroke of the working cylinder piston arrangements 5 a maximum Compression enables This can also be achieved if, together with the 3 in the press box bottom 4 can be lowered in the manner described. however with compared to the lowering speed the ram 3 and press heads 6 reduced speed. During work bes the working cylinder piston arrangements 5 and thus the ram 3 thus lowers the PreßkasUnboden 4 from the first position to the second position, etc. The press rams 3 with the press heads 6 bt reaching a certain pressure automatically again via the inlet openings 7 in their waiting positions led at 9, where they remain until a new position is filled by coal to be compressed. All this is prepared with the aids of modern drives Control technology no difficulties and repeats itself until the entire press box 1 is filled in layers and a cuboid, stable weight Coke oven filling is made. the assigned in the manner described above Coke oven chamber can be introduced.

In Zahlen ausgedrückt bedeutet das. daß z. B. eine Füll^ülie von 1550 mm auf 1000 mm zusammengepreßt wird. Das anfängliche Schüttgewicht von z. B. 0.72 t/m¹ (feucht) wird dab-i auf 1,12 t/m' angehoben Das sind Größen, wie sie bisher nur im optimalen Stampfbetrieb erreicht werden konnten. Z. B. in sechs Schüben, d h. in sechs Lagen kann so ein Preßkasten mit 6 m Nutzhohv· gefüllt werden. Bezüglich der Höhe der einzelnen Lagen hat sich Jie Rege! bewahrt, daß der beschriebene Verdichtungshub etwa den vier- bis sechsfachen Wert der Kastenbreite betragen sollte. Da pro Lage weniger als 30 Sekunden benötigt werden, ist sehr viel schneller als bisher eine vollständige Koksofenfüllung verdichtbar. Darüber hinaus verläuft die Verdichtung, verglichen mit dem Stampfbetrieb, praktisch lautlos.Expressed in numbers this means that z. B. a Füll ^ ülie from 1550 mm to 1000 mm is compressed. The initial bulk weight of e.g. B. 0.72 t / m ¹ (moist) is raised to 1.12 t / m 'by dab-i. For example in six batches, i.e. A press box with a usable height of 6 m can be filled in six layers. With regard to the height of the individual layers, Jie Rege! preserves that the compression stroke described should be about four to six times the width of the box. Since less than 30 seconds are required per layer, a complete coke oven filling can be compacted much faster than before. In addition, the compression is practically silent compared to the ramming operation.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Claim:

Device for compressing coal into a cuboid, stable coke oven filling with press box, press frame and a plurality of over the length of the press box arranged pressing tools that work against the press box floor as a press abutment, wherein the F'reßkastenboden connected to an adjustment device and thereby according to the coal layers to be compacted can be lowered, d a characterized in that the pressing tools (3, 'S) and the adjusting devices (11) as Cylinder piston assemblies are designed that the PreOkastenboden (11) can be lowered with each pressing stroke and that the Press tools (3, 6) move at a higher lowering speed than the press box floor.