DE3114338A1

DE3114338A1 - Verfahren und vorrichtung zur volumetrischen bestimmung einer ofencharge

Info

Publication number: DE3114338A1
Application number: DE19813114338
Authority: DE
Inventors: Willi 4690 Herne Brinkmann; Josef 4350 Recklinghausen Stratmann; Klaus 4359 Flaesheim Urbye
Original assignee: Carl Still & Co Kg 4350 Recklinghausen GmbH; Carl Still GmbH and Co KG
Current assignee: Thyssen Still Otto Anlagentechnik GmbH
Priority date: 1981-04-09
Filing date: 1981-04-09
Publication date: 1982-11-04
Also published as: US4465419A; JPS5923749B2; JPS588784A; DE3114338C2

Description

Patentanmeldung der Firma Carl Still GmbH & Co. KG Recklinghausen

Verfahren und Vorrichtung zur volumetrischen Bestimmung einer Ofencharge

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur volumetrischen Bestimmung einer Ofencharge an vorgetrockneter und vorerhitzter Kohle in einem geschlossenen System und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Für die Beschickung von Horizontalkammeröfen mit vorerhitzter Kohle hat sich neben dem System der auf den Batterien angeordneten Kettenförderer, aus denen die Kohle mittels Überleitwagen oder auch festen Anschlüssen in die Öfen gefüllt werden, der Einsatz eines Heißkohlefüllwagens im großtechnischen Betrieb bewährt.

Besondere Probleme treten jedoch bei der Befüllung von Heißkohlefüllwagen mit vorerhitzter Kohle aus den Heißkohlevorratsbunkern auf, weil gegenüber der Befüllung von Naßkohlefüllwagen mit nasser Kohle aus den Kohlebunkern einige wesentliche Unterschiede bestehen. Zum einen muß die Befüllung selbst in einem gasdichten System vorgenommen werden, damit jegliche Staubmissionen und die Brand- und Explosionsgefahr vermieden werden, zum anderen hat die vorerhitzte Kohle gegenüber der nassen Kohle ein gänzlich anderes Fließverhalten. Vor allem durch die Zugabe von erheblichen Mengen an Inertgas wird die Fluidisierung der vorerhitzten Kohle noch verstärkt.

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Bei Einsatz des Heißkohlefüllwagens ist es nun erforderlich, den Abschluß zwischen den Vorrat,, bunkern und den Füllbehältern des Füllwagens derart flexibel zu gestalten, daß für jede Befüllung der Füllwagen unter die Vorratsbunker gefahren werden kann, dann ein fester und gasdichter Abschluß für die Zeit während des Füllvorganges vorhanden ist und anschließend diese Verbindung wieder gelöst werden kann. Gleichzeitig muß gewährleistet sein, daß jeweils die einer Ofencharge entsprechende Kohlemenge in den Heißkohlefüllwagen gelangt.

Zur Zeit sind Heißkohlefüllwagen bekannt, bei denen die Ofencharge in Vorwiegebunkern abgemessen wird, die zwischen dem eigentlichen Heißkohlevorratsbunker und dem Heißkohlefüllwagen angeordnet sind (vgl. die Veröffentlichung "Erfahrungen mit Einsatz vorerhitzter Kohle", Technische Mitteilungen, 73. Jahrgang, Heft 10/80 Seite 824 - 830). Dort ist in den Bildern 3 und 4 eine derartige Kohlevormeßeinrichtung beschrieben. Man hat dabei unterhalb des Bunkers in zwei Reihen je 4 Vormeßtrichter eingebaut. Jeder dieser Trichter steht auf drei Druckmeßdosen mit denen das jeweilige Gewicht der Ofencharge bestimmt werden kann. Außerdem sind am oberen und unteren Teil der Trichter Höhenstands- Strahlungsmesser angebracht, mit denen das Volumen in den Trichtern bestimmt wird. In Abhängigkeit von der Gewichtsanzeige und den Höhenstand- Strahlungsmeßwerten muß die Zellenradschleuse zwischen Vorratsbunker und Vorwiegebunker bei Erreichen des Füllvolumens abgeschaltet werden. Dieses System der großen Anzahl von Vormeßtrichtern und der Gewichtsbestimmung über Druckmeßdosen bzw. Volumenbestimmung mit Strahlungsmessern ist sehr aufwendig und mit einer Reihe von Fehlerquellen behaftet. Schon geringe Windkräfte können beispielsweise die Gewichtsbestimmung beeinflussen. Durch die Zwischenschaltung dieser Vorwiegebunker muß außerdem der eigentliche Kohlebunkerturm ca. 10 - 12 m höher gebaut werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine volumetrische Bestimmung einer Ofencharge bei vorerhitzter Kohle zu erreichen, bei der diese Vorwiegebunker und der Zwangsaustrag der Zellenradschleusen₍ sowie die anderen aufwendigen Meßsysteme einfacher und kostengünstiger gestaltet werden. Außerdem soll eine zuverlässige Bestimmung der Ofenfüllung möglich sein, insbesondere soll ein Über- und Unterfüllen der Füllbehälter vermieden werden.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Kohle aus dem Vorratsbunker unmittelbar ohne Zwangsaustrag in die Behälter eines Füllwagens gefüllt wird und nach dem Füllvorgang die Kohlesäule zwischen Vorratsbunker und Füllwagenbehälter von einem Absperrorgan durchschnitten wird und diejenige Kohle, die zwischen Unterkante Absperrorgang und Oberkante Füllwagenbehälter sich befindet, durch öffnen eines bis zu diesem Zeitpunkt versperrten Raumes im Füllwagenbehälter von diesem aufgenommen wird. Die Besonderheit dieses erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die Kohle ungehindert, ohne daß zusätzliche Energie aufgewandt"werden muß, im Freifall in die Füllwagenbehälter geschüttet wird und der Kohlefluß praktisch durch kein Meßsignal gestoppt werden muß, sondern automatisch beendet ist, wenn das gesamte System vollgelaufen ist. Durch das nachträgliche öffnen eines Leerraumes im oberen Teil des Füllwagenbehälters ist es gelungen, die im Übergangsstück verbliebene Restkohle zu beseitigen. Mit einem nur sehr geringen Absenken des Abdichtorgans zwischen Vorratsbunker und Füllwagen wird die gasdichte Verbindung gelöst und der Füllwagen kann zu dem jeweiligen zu füllenden Koksofen gefahren werden, ohne daß heiße Kohle in irgendeiner Weise über den Rand der Füllwagenbehälter herabrieseln kann.

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Um sicherzustellen, daß auch alle Fü¹Iwagenbehälter vollständig gefüllt sind, bevor die Absperrorgane geschlossen werden, sieht die Erfindung weiterhin vor, daß der Füllwagen während des Füllens auf einer Brückenwaage steht und erst nach Erreichen eines an der Brückenwaage einstellbaren Füllgewichtes das Absperrorgan zwischen Vorratsbunker und Füllwagenbhälter geschlossen wird. Die Funktion der Brückenwaage karm in diesem Falle auf eine reine Kontrollfunktion beschränkt sein/ Eine genaue gewichtsmäßige Erfassung der Ofencharge ist nicht unbedingt erforderlich, da vor allem eine Überfüllung der Füllwagenbehälter systembedingt nicht möglich ist. Erfindungsgemäß wird weiterhin vorgeschlagen, daß der gasdichte Verschluß zwischen Vorratsbunker und Oberkante Füllwagenbehälter mit hydraulischen oder pneumatischen Dichtungselementen hergestellt wird, die mit konstantem Druck angepreßt werden, wobei die auf den Füllwagen ausgeübte Kraft gemeinsam mit dem Leergewicht des Füllwagens bereits vor dem Füllvorgang an der Brückenwaage eingestellt und kompensiert wird. In Kombination mit diesen Dichtungselementen und der jeweiligen Austarierung der Brückenwaage nach Herstellung des dichten Abschlusses ist also auch eine Gewichtsbestimmung der Ofencharge möglich. Bei den bisherigen Teleskopen und anderen heb- und senkbaren Überleitorganen war diese Kompnesierung der Kräfte der Dichtorgane nicht möglich, da sie nicht konstant gehalten werden konnten.

Damit auch bei eventuell auftretenden Brückenbildungen im Bunkerauslauf es immer zu einer vollständigen Füllung der Füllwagenbehälter kommen kann, hat es sich als günstig erwiesen, nach dem Öffnen des Absperrorgans zwischen Vorratsbunker und Füllwagenbehälter nach einer einstellbaren Zeitspanne, falls das gewünschte Füllgewicht noch nicht erreicht ist, automatisch Auslaufhilfen

in Tätigkeit zu setzen. Diese Auslaufhilfen können aus Stocherstangen oder auch oszilierenden Klappen bestehen. Bewährt hat sich hierbei auch ein Einblasen eines Fluidisierungsmittels (vgl. DEOS 27 38 761 )·

Zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Hauptanspruch wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung vorgeschlagen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Füllwagenbehälter eines Füllwagens jeweils einen turmartigen Aufbau mit einem oberen Einlaßstutzen.., der im Querschnitt kleiner ist als der Aufbau, besitzen und daß außerhalb des Einfüllweges der Kohle in dem Aufbau mindestens eine an einer waagerechten Achse hängende Pendelklappe angeordnet ist. Diese Pendelklappe ist während des Einfüllens der Kohle in den Füllwagenbehälter senkrecht oder sehr steil angeordnet und zwar so lange, bis der obere Absperrschieber geschlossen ist. Dann wird die Pendelklappe in eine waagerechte Stellung hochgeklappt und die in dem Bunkerauslauf befindliche Rest^-kohle rutscht in den freigewordenen Hohlraum hinein.

Besonders günstig ist es dabei, wenn die hängenden Pendelklappen in verschiedenen Stellungen von senkrecht hängend bis mindestens waagerecht arretierbar sind. Darüberhinaus hat es sich als günstig erwiesen, daß die Pendelklappen über aus dem Aufbau herausgeführte waagerechte Achsen und über Gestänge durch Hydraulikzylinder oder Verstellmotoren sutfenlos verstellbar sind. Mit dieser Arretierbarkeit bzw. stufenlosen Verstellbarkeit der Pendelklappe ist es möglich, das zu füllende Volumen der Füllwagenbehälter entsprechend der Schüttdichte der Füllkohle zu verändern, indem die Klappe zu Beginn entweder genau senkrecht oder in einer gewissen Schrägstellung gehalten wird. Wichtig ist dabei allerdings, daß noch ein Mindestvolumen übrig bleibt, das nach beendetem Füllvorgang freigegeben werden kann.

Weil das Fließvermögen von vorerhitzte.: Kohle sehr hoch ist und die bereits eingefüllte Kohle außerhalb des Einfüllstutzens in den Aufbau hochwachsen könnte, wird erfindungsgemäß außerdem vorgeschlagen, daß im Aufbau des Füllwagenbehälters unterhalb jeder Pendelklappe ein Abdeckblech angeordnet ist, das kreisbogenförmig entsprechend der Kurvenbahn des Endpunktes der Pendelklappe so verläuft, daß die Pendelklappe berührungslos zu betätigen ist. Die eingefüllte Kohle kann sich also bis unter das erfindungsgemäße Abdeckblech hochdrücken, aber zwischen Abdeckblech, Pendelklappe und der äußeren oberen Wandung des Aufbaus bleibt in jedem Fall ein Hohlraum. Falls bei dem Einfüllen der vorerhitzten Kohle in die Ofenkammer auf dem Abdeckblech etwas Kohle liegen bleibt, wird diese bei dem Zurückschwenken der Pendelklappe in die senkrechte Stellung in die Behälter zurückgedrückt.

Die Erfindung wird beispielsweise anhand der beigefügten Figuren 1 bis 4 näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung des Füllwagenbehälters auf einem Füllwagen, der wiederum auf einer Gleisbrückenwaage angeordnet

ist.
Figur 2 eine Draufsicht, vergrößert gegenüber Figur 1,

bzw. Querschnitt nach der Linie II-II von Figur Figur 3 einen Schnitt nach der Linie III-III von Figur Figur 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV von Figur

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In den beigefügten Figuren ist der Heißkohlevorratsbunker 1 nur mit seinem unteren Auslauftrichter und mit dem Notabsperrschieber 2 dargestellt. Zu Renaraturzwecken kann dieser Flachschieber von Hand abgeschlossen werden. Direkt unterhalb des Notabsperrschiehers 2 befindet sich der automatisch zu betätigende Flachschieber 3, der zu jedem Füllvorgang geöffnet und nach jedem Füllvorgang mit dem Verstellorgan 3a wieder geschlossen wird. Das Verstellorgan kann hydraulisch oder elektrisch angetrieben sein. Zur leichteren Betätigung dieses Flachschiebers 3 ist dieser auf Rollen 3b gelagert. Um zu verhindern, daß die starkfeluidisierte,vorerhitzte Kohle zu plötzlich aus dem Vorratsbunker in den Füllwagenbehälter schießt, ist unterhalb des Flachschiebers 3 eine sogenannte Durchflußbremse 5 in Form von automatisch oder handverstell^· baren Jalousieklappen angeordnet. Im dargestellten Fall sind dies vier um eine mittlere waagerechte Achse verstellbare Pendelklappen, die von einem gemeinsamen Ver·=- stellzylinder 6 von außen betätigt werden. Während des" eigentlichen Füllvorgangs können diese Klanpen entweder in einer gleichen Schrägstellung gehalten werden, oder zur Verbesserung des Durchflusses hin und her bewegt werden. Der Verstellzylinder 6 und auch die Unterkante des Vorratsbunkerauslaufes sind auf einem gemeinsamen Verlagerungsbock 4 mit unterer Anschlußplatte für den Füllwagen befestigt. Soweit die Beschreibung der zum Vorratsbunkerauslauf gehörigen Elemente.

Zu dem auf der Ofendecke verfahrbaren Heißkohlefüllwapen 11 gehören neben dem üblichen Fahrwerk mindestens 2 Füllwagenbehälter 10, die erfindungsgemäß einen oberen viereckigen Aufbau 14 mit einem Einfüllstutzen 7 besitzen. Am oberen Rand des Einfüllstutzens 7 befindet sich eine ringsum verlaufende Rinne 9, in der ein aufblasbarer Schlauch als Dichtungselement liegt. Nachdem der leere Heißgutfüllwagen unter den Auslauf des Heißkohlevorratsbunkers gefahren ist und auf der Brückenqleiswaage 12 steht, wird der Schlauch 8 aufgeblasen und qe^en die Unterkante der Anschlußnlatte des Vorratsbunkerauslaufes gedrückt. Durch einen einstellbaren konstanten

Innendruck des Schlauches wird ein asdichter Abschluß erzeugt und gleichzeitig eine konstante Kraft vom Dichtungelement über den Füllwagen auf die Füllxiragencrleiswaage 12 ausgeübt, die die GewichtsbeStimmung nicht beeinflußt. Das Gewicht der Ofencharge läßt sich dann am besten bestimmen, wenn vor Beginn des Füllvorgangs die Brückengleiswagen 12 jeweils wieder auf null gestellt wird.

Als besonderes Merkmal enthält der obere Aufbau 14 des Füllwagenbehälters 10 zwei an einer waagerechten Achse hängende Pendelklappen 13, die über ein Gestänge IS mittels zweier Verstellorgane 16 die auf einer Halterung 17 angeordnet sind, um ihre Achse hin und her bewegt werden können.

Diese Pendelklappen 13 haben folgende Funktionen zu erfüllen:

Die einzelnen Füllwagenbehälter 10 sind als sogenannte Meßbunker ausgeführt, sodaß eine Möglichkeit gegeben sein muß, bei unterschiedlichen SchüttTewichten der eingesetzten Kohlen das jeweilige Bunkervolumen anzupassen. Diese Forderung läßt sich durch verschiedene Stellungen der erfindungsgemäßen Pendelklappen 13 während des Einfüllens der Kohle erreichen. Dazu wird zweckmäßig außen auf dem Gehäuse Aufbau 14 eine Skala angebracht, die dem Bedienungsriann direkt Aufschluß über das effektive Füllvolumen gibt. In der Figur 3 sollen die Buchstaben A, B, C, D verschiedene Stellungen der Pendelklappe 13 andeuten, wobei A (senkrechte Stellung] dem kleinsten Füllvolumen zugeordnet ist und C etwa dem größten Füllvolumen. Nach Schließen des Flachschiebers 3 wird die Pendelklanne dann aus den Stellungen A oder B oder C in die waagerechte Stellung D zurückgeklappt.

Die volumetrische Bestimmung einer Ofencharge wird also erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß über eine an einer Zeituhr 23 einstellbare Zeiteinheit der Auslaßschieber geöffnet bleibt, bis zwischen Füllwagenbehälter 10 und dem Vorratsbunker 1 eine verbindende, Lückenlose Kohlenmen^e

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besteht. Falls es Stockungen im Kohlefluß gegeben hat, wird durch die Gewichtsanzeige 24 der Brückenwaage angezeigt, daß das Mindestgewicht des Füllwagens noch nicht erreicht ist und es werden automatisch Auslaufhilfen in Tätigkeit gesetzt. Die Gewichtsanzeige 24 gibt außerdem direkt einen Befehlsimpuls zum Flachschieber 3, sodaß ein vorzeitiges Schließen dieses Flachschiebers verhindert wird. Wenn die Füllwagenbehälter nun hinreichend gefüllt sind, wird die Kohlesäule von dem Flachschieber 3 waagerecht durchschnitten, danach werden die Pendelklappen 13 aus den Stellungen A, B oder C in die Endstellung D zurückgeklappt und das zwischen Unterkante Flachschieber und Oberkante Füllwagen befindliche Rest' volumen an Kohle wird vom Füllwagenaufbau 14 aufgenommen. Nach Entspannung des Druckschlauches 9 und Entfernen der Anschlüsse von den Absaugestutzen 18, die für die Entlüftung des Füllwagens während des Füllvorgangs dienen, kann der Füllwagen zu dem jeweils zu füllenden Verkokungsofen verfahren werden.

Unterhalb jeder Pendelklappe (13) ist weiterhin ein Abdeckblech 20 angeordnet, das ein Eindringen von vorerhitzter Kohle von unten her in den Raum, der später freigegeben wird, verhindert. Diese Abdeckbleche 20 haben etwa die Form eines Viertelkreisboeens.

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Bezugszeichenliste

1 Vorratsbunkerauslauf

2 Notabsperrschieber, ausgebildet als handbetätigter Flachschieber

3 automatisch betätigter Flachschiober

4 Verlagerungsbock mit unterer Anschlußnlatte für den Füllwagen

5 Durchflußbremse, als verstellbare Jalousieklappen ausgebildet

6 Verstellzylinder

7 Einfüllstutzen

8 obere Rinne am Einfüllstutzen

9 aufblasbarer Schlauch als Dichtelement

10 Füllwagenbehälter

11 Füllwagen mit Fahrwerk

12 Brückengleiswaage

13 Pendelklappen

14 Aufbau des Füllwagenbehälters

15 Gestänge zur Betätigung der Pendelklappe

16 Verstellorgan

17 Halterung für das Verstellorgan

18 Absaugestutzen für die Entlüftung des Füllwagens während des Füllvorgangs

22 Schienenkontakt

23 Zeitschaltuhr mit Befehlsimpuls zum Flachschieber 3

24 Gewichtsanzeige der Brückenwaage mit Befehlsimpuls zum Flachschieber 3

3a Verstellorgan für Flachschieber 3b Rollenlagerung des Flachschiebers 20 Abdeckblech

Claims

31U338 dh-bro Patentanmeldung der Firma Carl Still GmbH & Co. KG Recklinghausen Verfahren und Vorrichtung zur volumetrischen Bestimmung einer Ofencharge Patentansprüche

1. Verfahren zur volumetrischen Bestimmung einer Ofencharge an vorgetrockneter und vorerhitzter Kohle in einem geschlossenen System, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle aus dem Vorratsbunker unmittelbar ohne Zwangsaustrag in die Behälter eines Füllwagens gefüllt wird und nach dem Füllvorgang die Kohlesäule zwischen Vorratsbunker und Füllwagenbehälter von einem Absperrorgan durchschnitten wird und diejenige Kohle, die zwischen Unterkante Absperrorgan und Oberkante Füllwagenbehälter sich befindet, durch Öffnen eines bis zu diesem Zeitpunkt versperrten Raumes im Füllwagenbehälter von diesem aufgenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllwagen während des Füllens auf einer Brückenwaage steht und erst nach Erreichen eines an der Brückenwaage einstellbaren Füllgewichtes das Absperrorgan zwischen Vorratsbunker und Füllwagenbehälter geschlossen wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gasdichte Verschluß zwischen Vorratsbunker und Oberkante Füllwagenbehälter mit hydraulischen oder pneumatischen Dichtungselementen hergestellt wird, die mit konstantem Druck angepreßt werden, wobei die auf den Füllwagen ausgeübte Kraft gemeinsam mit dem Leergewicht des Füllwagens bereits vor dem Füllvorgang an der Brückenwaage eingestellt und kompensiert wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Öffnen des Absperrorgans zwischen Vorratsbunker und Füllwagenbehälter nach einer einstellbaren Zeitspanne, falls das gewünschte Füllgewicht noch nicht erreicht ist, automatisch Auslaufhilfen in Tätigkeit gesetzt werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Hauptanspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllwagenbehälter (10) eines Füllwagens (11) jeweils einen turmartigen Aufbau {J 4 mit einem oberen Einlaßstutzen (7)', der im Querschnitt kleiner ist als der Aufbau (14), besitzen und daß außerhalb des Einfüllweges der Kohle in dem Aufbau mindestens eine an einer waagerechten Achse hängenden Pendelklappe (13) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die hängenden Pendelklappen (13) in verschiedenen Stellungen von senkrecht hängend bis mindestens waagerecht arretierbar sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pendelklappen (13) über aus dem Aufbau herausgeführte waagerechte Achsen und über Gestänge (15) durch Hydraulikzylinder oder Verstellmotoren (16) stufenlos verstellbar sind.

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Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Aufbau (14) des Füllwagenbehälters (10) unterhalb jeder Pendelklappe (13) ein Abdeckblech (20) angeordnet ist, das kreisbogenförmig entsprechend der Kurvenbahn des Endpunktes der Pendelklappe (13) so verläuft, daß die Pendelklappe berührungslos zu betätigen ist.