DE3145344A1 - Stampfeinrichtung fuer kokereien und verfahren zum verdichten von kokskohle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stampfeinrichtung für Kokereien zum Herstellen eines in den Koksofen einschiebbaren Kohlekuchens, bestehend aus mehreren, parallel arbeitenden Stampferstangen mit der Breite des Kuchens in etwa entsprechenden Stampferfüßen und gemeinsamem

Antrieb zum Anheben der Stampferstangen. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verdichten von Kokskohle.

Kokskohle mit guten Verkokungseigenschaften wird nur in wenigen Lagerstätten abgebaut, während Kohle mit weniger guten Verkokungseigenschaften in größeren Mengen zu Verfügung steht. Derartige Kohlen können teilweise unter Zugabe von Magerungsmittel oder auch bitumenartigen Substanzen und mit Hilfe einer ausreichenden Verdichtung so vorbereitet werden, daß sie anschließend im üblichen Horizontalkammerverkokungsofen verkokt werden können. Es ist bekannt, für die Verdichtung mechanische Stampfer zu verwenden, mit deren Hilfe in einer Stampfform ein Kuchen vorbereitet wird, um dann als Ganzes in die Ofenkammer eingeschoben und dort verkokt zu werden (Zeitschrift "Glückauf" 117 (1981) Nr. 18 Seite 128o). Diese sogenannte Stampftechnik ist immer weiter entwickelt worden, wobei es heute bereits möglich ist, einen derartigen Kuchen in weniger als 4 Minuten vorzubereiten und dabei Stampfdichten von über 1,1 t/m zu erreichen. Dabei werden wie erwähnt ausschließlich Stampfmaschinen mit sogenannten Stampfhämmern verwendet, wobei diese Stampfhammer aus Stampferstangen bestehen, an deren unteren Ende Stampferfüße ausgebildet. Diese Stampferstangen werden von Hubscheiben angehoben und nach Erreichen einer bestimmten Höhe losgelassen, so daß sie beim Herabfallen durch die Fallenergie den Kuchen ausreichend verdichten. Die zu erreichende Dichte ist sowohl ein Maß für die Standfähigkeit des erzeugten Kuchens beim Einschieben desselbens als auch für die Qualität des erzeugten Kokses. Das einzelne Stampfaggregat bei-

spielsweise bestehend aus vier Fallhämmern, fährt über eine Teillänge des Kuchens hin und her und verdichtet schichtweise das eingeschüttete Kohlegemisch. Nachteilig bei den bekannten Stampfeinrichtungen ist, daß das Arbeiten mit derartigen Einrichtungen geräuschvoll ist, einen relativ hohen Energiebedarf hat und relativ störanfällig ist . Durch den Einsatz der Hubscheiben, die mit ausreichendem Druck gegen die Stampferstangen angedrückt

werden müssen, um ein sicheres Anheben zu gewährleisten , tritt ein hoher Verschleiß auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Stampfeinrichtung mit höherem Ausstoß bei

gleichem oder höherem spezifischen Gewicht und gleichmäßigerer Dichte des Gesamtkuchens zu schaffen.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Stampferstangen über Rüttler beaufschlagbar oder Teil eines Rüttlers sind.

Mit derartigen Rüttlern ist es möglich, den Kuchen schichtweise innerhalb von Sekunden zusammenzudrücken, ohne daß dazu die Stampferstangen mehrfach angehoben müssen. Es reicht vielmehr, die Stampferstangen mit ausreichendem Druck auf die Kohle zu drücken und dabei die Rüttler in Gang zu setzen. Nach dem Rütteln heben sich die Rüttler und werden auf eine neue Schicht aufgesetzt, wobei wie bisher die Stampfeinrichtung als solche um eine Teillänge der Stampfform verfahren werden kann» Besonders vorteilhaft ist, daß

auf diese Art und Weise und durch die genaue Einstellung der Rüttler jeweils ein völlig gleichmäßiger und gleichmäßig dichter Kohlekuchen erzeugt werden kann, der somit auch zu einem gleichmäßigeren Koks verkokt werden kann. Dadurch, daß die Rüttler elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch angetrieben v/erden können, kann jeweils die

Energie eingesetzt werden, die auf der Kokerei günstig zur Verfügung steht.

Um das jeweilige vollständige Hochfahren der Stampfer-Stangen nach Abschluß der Verdichtung zu erübrigen und damit die Leistung pro Zeiteinheit weiter zu steigern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Platte der Stampferfüße geteilt ausgebildet ist und die Teile dabei nach unten klappbar und in der Horizontale sperrbar sind. Damit wird es möglich, nach Abschluß der Vibrationszeit die Vibratoren nur geringfügig anzuheben, so daß die Teile der Stampferfüße nach unten klappen und der Weg frei für neues Schüttmaterial wird. Dabei brauchen die Stampferfüße bzw. die Stampferstangen nur jeweils um einen geringen Betrag angehoben zu werden.

Zur Vergleichmäßigung der Vibrationsübertragung ist es erfindungsgemäß von Vorteil, die Rüttler am Ende der Stampferstange in Bereichdes Stampferfußes anzuordnen. Dabei können die Rüttler so eingekapselt werden, daß sie durch die darauffallende Kohle beim Nachfüllen in ihrer Arbeitsleistung nicht beeinträchtigt werden bzw. frühzeitig verschmutzen. Durch die Anordnung der Rüttler am unteren Ende der Stampferstange wird gleichzeitig auch die Stampferstange als solche weitgehend entlastet bzw. weniger stark durch die Vibrationen beansprucht.

Bei Stampfeinrichtungen mit hydraulisch betätigten Rüttlern ist es nach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung vorgesehen, die StampferStangen teleskopierbar auszubilden und mit einer pulsierend geschalteten Druckmittelpumpe zu verbinden. Dabei werden die Stampferstangen beim Ausfahren gleichzeitig pulsierend beansprucht, so daß die Vibrationen in vorteilhafter Weise auf den Kohlekuchen übertragen werden können. Durch die

stoßweise Aufbringung der entsprechenden Druckkräfte ist gleichzeitig sichergestellt, daß die Wandung der Stampfform nicht zu hoch beansprucht werden.

Relativ kleine Einheiten können zu Baueinheiten zusammengefaßt werden, wenn, wie erfindungsgemäß vorgesehen, mehrere einzeln angetriebene Rüttler parallel zueinander arbeitend und auf Stampferstangen mit Stampferfüßen einwirkend vorgesehen sind. Dabei ist es möglich, die Rüttler synchron oder auch asynchron zu betreiben, da sie zwar parallel aber unabhängig voneinander arbeiten. Zu Baueinheiten beispielsweise von vier Stampferstangen und Rüttlern zusammengefaßt können derartige Stampfeinrichtungen wie bisherige Stampfeinrichtungen betrieben werden, wobei durch Verfahren der einzelnen Baueinheit um einen Teilbetrag der Stampfform die jeweilige Füllung jeweils wechselseitig aufgefüllt und verdicht wird.

Aufgrund der Tatsache, daß gemäß der Erfindung die Platte -der Stampferfüße geteilt und klappbar ausgebildet ist, kann zur vollständigen Vergleichmäßigung der Verdichtung die Platte der Stampferfüße in der Länge einem vielfachen der lichten Breite der Stampfform entsprechend ausgebildet sein. Damit wird die jeweilige Füllung nach dem Einbringen gleichzeitig und gleichmäßig verdichtet ohne daß ein Verfahren der Stampfeinrichtung über größere Längen der Stampfform notwendig wird. Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, die Platte selbst unterhalb der· Stampferfüße in Längsrichtung beweglich anzuordnen.

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Eine zweckmäßige Möglichkeit, die Teile der Stampferfüße klappbar auszubilden, ist erfindungsgemäß darin zu sehen, daß die freien Seiten der Platte über ein in eine obere und untere Endposition einrastbares Hebelgestänge mit der Stampferstange verbunden sind. Dadurch kann in einfacher Weise sichergestellt werden, daß beispielsweise durch Anbindung des Hebelgestänges an den Rüttler beim Verfahren der Stampferstange die Stampferfüße jeweils herabgeklappt werden. Beim Abwärtsbewegen der Stampferstange werden dann die Teile der Platte der Stampferfüße wieder zwangsweise in die Horizontale zurückbewegt und dort arretiert, so daß beim vibrierenden Aufbringen des notwendigen Andruckes eine ausreichende und gezielte Verdichtung der Kohle eintritt.

Mit der Vibrationszeit hat man eine gewisse Regelgröße für die Dichte des Kuchens. Von daher ist es erfindungsgemäß vorgesehen, die Rüttler zeitlich und/oder antriebsmäßig steuerbar auszubilden. Je nach gewünschter Verdichtung bzw. nach vorgegebener Kohlemischerung kann die Vibrationszeit der Rüttler oder auch ihre Intensität varriert und gesteuert werden. Damit ist eine leicht anpaßbare und variable Stampfeinrichtung geschaffen, die in vorteilhafter Weise den jeweiligen von außen vorgegebenen Bedingungen angepaßt werden kann, wobei durch Ausnutzung der Eigenfrequenz der Engergiebedarf minimiert wird.

Ablagerungen auf den Stampferfüßen werden in vorteilhafter Weise dadurch verhindert, daß die Stampferfüße oben nach außen verlaufende Schrägen oder langsam drehende Verteileraggregate aufweisen. Da die Stampferfüße jeweils so weit sie klappbar sind, nach unten geklappt werden, behindern diese Schrägen oder sonstigen Verteileraggregate den Vorgang nicht und verhindern

wirksam jewede Ablagerung auf dem Stampferfuß und damit die Bildung von ungünstigen Nestern oder ähnlichem.

Das Verfahren zum Verdichten von Kokskohle läuft so ab, daß jeweils wechselweise die Kohlemischung eingebracht und dann anschließend verdichtet wird. Es hat sich nun herausgestellt, daß die Stampfeinrichtung sich in vorteilhafter Weise auch für ein kontinuierliches Verfahren eignet. Dieses kontinuierliche Verfahren sieht erfindungsgemäß so aus, daß während der Verdichtung der Kohlemischung neue Kohle kontinuierlich eingefüllt wird. Dabei kann die Kohle jeweils insbesondere bei den Stampferfüßen mit den Schrägen oder den Verteileraggregaten durch den Spalt zwischen Stampferfuß und Wandung der Stampfform hindurchdringen. Die Stampferfüße werden dann lediglich in gewissem Rhythmus geringfügig angehoben, ohne daß die Vibration unterbrochen wird, so daß eine kontinuierliche Verdichtung mit dem kontinuierlichen Einfüllen der Kohle verwirklicht ist. Insbesondere ist dies möglich, wenn gemäß einer Ausbildung der Erfindung die Kohle in geringen Mengen und als dünn rieselnder Förderstrom kontinuierlich zugeführt wird.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß mit Hilfe der erfindungsgemäßen Stampfeinrichtung eine Maschine bzw. ein Ofen in kürzerer Zeit gefüllt werden kann, da der Kohlekuchen in schnellerer Abfolge herstellbar ist. Darüber hinaus weist der jeweilige Kohlekuchen ein höheres spezifisches Gewicht von bis zu 1,4 t/m auf, was letztlich zu einer erheblichen Verbesserung des Kokses führt. Vorteilhaft ist darüber hinaus, daß die Stampfeinrichtung eine höhere Standzeit erreicht, da das Auswechseln von der Reibung unterliegenden Teilen vollständig entfällt. Die Rüttler können bezüglich der von ihnen aufzubringenden Vibration

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so eingestellt werden, daß die gesamte Stampfeinrichtung dadurch nicht oder nur unwesentlich beansprucht wird. Die Verbesserung der Koksqualität wird dabei sowohl durch das höhere spezifische Gewicht als auch durch die Vergleichmäßigung des Kohlekuchens in seiner Gesamtheit erreicht. Vorteilhaft ist weiter, daß das Einbringen und Verdichten der Kohle kontinuierlich abläuft, was zusätzlich die Herstellung eines homogenen Kohlekuchens begünstigt. Das höhere spezifische Gewicht wie auch die hervorragende Vergleichmäßigung des Kohlekuchens in seiner Gesamtheit ist unabhängig davon erreichbar, ob feuchte oder vorerhitzte Kohle eingesetzt wird. Sowohl bei feuchter wie auch bei vorerhitzter Kohle können die gleichen Steigerungsraten bezüglich spezifisches Gewicht und Vergleichmäßigung des Kohlekuchens erreicht werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 ' eine Stampfeinrichtung mit mehreren jeweils Stampferfüße aufweisenden Stampfern,

Fig. 2 eine Stampfeinrichtung mit einem durchgehenden Stampferfuß,

Fig. 3 eine vor Kopfansieht eines Stampfers mit ausgefahrener Platte,

Fig. 4 eine Ansicht gemäß Fig. 3 mit nach unten geklappter Platte und

Fig. 5 eine Schema, mit dem die Abfolge der Herstellung eines Kohlekuchens angedeutet ist. - 11 -

Bei Fig. 1 sind mehrere Stampfer 1 gezeigt, die aus der Stampferstange 2, 3, 4 und dem Stampferfuß 5 bestehen. Lediglich beim mittleren Stampfer ist zusätzlich angedeutet, daß der die geteilte Platte 6 aufweisende Stampferfuß mit Hilfe des Hebelgelenkes 11, 11' klappbar ausgebildet ist. Dabei ist das Hebelgestänge 11 mit dem Rüttler 1o und dem jeweiligen Teil der Platte 6 verbunden.

Die den einzelnen Stampferstangen 2, 3, 4 zugeordneten Rüttler 1o, 12, 13 sind korrespondierend geschaltet, können aber auch einzeln betrieben werden, je nachdem, wie sich dieses als notwendig und zweckmäßig erweist.

Fig. 2 zeigt eine Stampfeinrichtung, bei der zwei Stampferstangen 2, 3 durch eine Platte 6, d.h. also einen Stampferfuß miteinander verbunden sind. Dieser Stampferfuß entspricht in seiner Länge einer Teillänge der Stampfform und in seiner Breite in etwa deren Innenabmessung.

Die Fig. 3 und 4 zeigen einen Stampfer 1 mit dem an bzw. auf der Stampferstange 2 angebrachten Rüttler und der aus den Teilen 7, 8 bestehenden Platte 6, die als Stampferfuß 5 dient. An die Teile 7, 8 ist endseitig ein Hebelgestänge 11 angelenkt, das mit dem Rüttler 1o verbunden ist. Beim Heben und Senken der Stampferstange 2 und bei feststehendem Rüttler 1o wird über das Hebelgestänge 11 der Stampferfuß jeweils heruntergeklappt, wie in Fig. 4 gezeigt, oder aber hochgezogen, so daß die Teile 7, 8 horizontal angeordnet sind und eine durchgehende Platte 6 bilden. Die beiden Teile 7, 8 drehen sich dabei um das Gelenk 9.

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Bei Fig. 5 ist links die Stampfform 15 in leerem Zustand gezeigt. Die Stampfeinrichtung selbst ist hochgefahren und die Teile 7, 8 des Stampferfußes 5 sind herabgeklappt. Diese Position ist mit 2o bezeichnet.

Die erste Kohleschicht wird dosiert in die Stampfform hineingeschüttet. Diese Position ist mit 21 bezeichnet. Nach Erreichen einer bestimmten Kohleschicht wird die Stampferstange 2 abgesenkt, wodurch sich der Stampffuß 5 spreizt und die Platte 6 sich auf die Kohleschicht aufsetzt. Dann werden die Rüttler Io in Gang gesetzt und elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch angetrieben. Dadurch kann die angeschüttete Kohleschicht in wenigen Sekunden so zusammengedrückt werden, daß dort die vorgesehene Dichte bzw. das vorgesehene spezifische Gewicht erreicht ist. Diese Positionen sind mit 22 bzw. 23 bezeichnet, wobei die unverdichtete Kohleschicht mit 16 und die verdichtete Kohleschicht mit 16' bezeichnet ist.

Nach dem Verdichten, d.h. nach Erreichen der Position 23 wird die Stampferstange wieder angehoben, wobei gleichzeitig der Stampferfuß 5 nach unten klappt und den Weg für neues Schüttmaterial, d.h. für Kohle freigibt (Position 24). Daraufhin wird an dem den Weg für die neue Kohlemischung freihaltenden Stampferfuß das neue Schüttmaterial eingegeben, dann die Stampferstange 2 abwärtsgefahren und der Stampferfuß 5 ausgefahren, so daß der neue Stampfvorgang erfolgen kann (Position 25).

Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, bis die erforderliche Höhe des Stampfkuchens (ca. 4 bis 6 m) erreicht ist. Die Rüttler 1o, 12, 13 verbleiben dann

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in der oberen Stellung, bis der Kuchen in eine Kokskammer eingeschoben ist. Der Gesamtvorgang wiederholt sich für jede weitere Ofenbeschickung.

Aufgrund der besonderen Ausbildung der Stampferfüße mit Schrägen oder Verteileraggregaten ist es aber auch möglich, die Kohle kontinuierlich und auch den Verdichtungsvorgang kontinuierlich zu gestalten.

Claims (11)

Carl Still GmbH & Co. KG, Kaiserwall 21, 435o Recklinghausen Stampfeinrichtung für Kokereien und Verfahren zum Verdichten von Kokskohle Patentansprüche

1. Stampfeinrichtung für Kokereien zum Herstellen eines in den Koksofen einschiebbaren Kohlekuchens, bestehend aus mehreren, parallel arbeitenden Stampferstangen mit der Breite des Kuchens in etwa entsprechenden Stampferfüßen und gemeinsamem Antrieb zum Anheben der Stampferstangen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Stampferstangen (2, 3, 4) über Rüttler (1o) beaufschlagbar oder Teil eines Rüttlers sind.

2. Stampfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (6) der Stampferfüße (5) geteilt ausgebildet ist und die Teile (7, 8) dabei nach unten klappbar und in der Horizontalen sperrbar sind.

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3. Stampfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttler (1o) am Ende der Stampferstange (2, 3, 4) im Bereich des Stampferfußes (5) angeordnet sind.

4. Stampfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stampferstangen (2, 3, 4) teleskopierbar ausgebildet und mit einer pulsierend geschalteten Druckmittelpumpe zu verbinden sind.

5. Stampfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere "einzeln angetriebene Rüttler (1o, 12, 13) parallel zueinander arbeitend und auf Stampferstangen (2, 3, 4) mit Stampferfüßen (5) einwirkend vorgesehen sind.

6. Stampfeinrichtung nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Platte (6) der Stampferfuße (5)in der Länge einem vielfachen der lichten Breite äer Stampfform (15) ent-, -ν sprechend ausgebildet ist.

7. Stampfeinrichtung nach. Anspruch 2,

dadurch gekennzieichnet, daß die freien Seiten der Platte (6) über ein in eine

obere und untere Endposition einrastbares Hebelgestänge (11) mit der Stampferstange (2, 3, 4) verbunden sind.

8. Stampfeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rüttler (1o, 12, 13) zeitlich und/oder antriebsmäßig steuerbar ausgebildet sind.

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9. Stampfeinrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stampferfüße (5) oben nach außen verlaufende Schrägen oder langsam drehende Verteileraggregate aufweisen.

10. Verfahren zum Verdichten von Kokskohle vor dem Einbringen in den Koksofen mit Hilfe von Stampfaggregaten nach Anspruch 1, Anspruch 2 und insbesondere Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet/ daß während der Verdichtung der Kohlemischung neue Kohle kontinuierlich eingefüllt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1 ο, dadurch gek e~n_n zeichnet» daß die Kohle in geringen Mengen und als dünn rieselnder Förderstrom kontinuierlich zugeführt wird.

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