DE4320082C1

DE4320082C1 - Process for the complete and emission-free filling of horizontal chamber coking ovens with coal

Info

Publication number: DE4320082C1
Application number: DE4320082A
Authority: DE
Inventors: Hans-Guenter Piduch; Heinz-Rainer Worberg; Friedrich Huhn; Michael Grose-Wilde
Original assignee: Thyssen Still Otto Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Thyssen Still Otto Anlagentechnik GmbH
Priority date: 1993-06-17
Filing date: 1993-06-17
Publication date: 1994-12-15
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: DE59401554D1; CA2165429A1; EP0703956A1; WO1995000601A1; ES2098962T3; TW379249B; EP0703956B1; ATE147425T1

Abstract

The invention concerns a method of completely filling horizontal coking ovens with bulk coal through apertures in the roof of the oven without causing pollution, the usable volume of the oven being determined during and/or after each coke-discharge operation and the amount of coal fed into the oven being automatically controlled as a function of this volume.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum vollständigen und emissionsfreien Füllen von Horizontalkammerverkokungsöfen mit Schüttkohle über in der Ofenkammer angeordnete Füllöcher.The invention relates to a method for complete and emission-free filling of horizontal chamber coking ovens with bulk coal through filling holes arranged in the furnace chamber.

Im Schüttbetrieb werden die Verkokungsöfen üblicherweise mit Hil fe von auf der Ofendecke verfahrbaren Füllwagen oder sonstigen Transporteinrichtungen im wesentlichen gleichzeitig durch eine Anzahl von vier oder fünf Füllöchern mit Kohle gefüllt. Die beim Füllen entstehenden Emissionsgase werden dabei aus dem oberhalb der Kohleschüttung in der Ofenkammer angeordneten Gassammelraum abgesaugt. Das kann über die Steigrohre und die Vorlage oder über sogenannte Überleitrohre in eine Nachbarkammer oder auch über an die Füllöcher angeschlossene sonstige Absaugeeinrichtun gen geschehen.In bulk operation, the coking ovens are usually equipped with Hil fe of filling wagons or other movable on the furnace ceiling Transport facilities essentially simultaneously through one Number of four or five filling holes filled with coal. The at Filling emissions gases are generated from the above the coal bed in the furnace chamber arranged gas collection space aspirated. That can be done via the risers and the template or via so-called transfer pipes into a neighboring chamber or also via other suction devices connected to the filling holes gen happen.

Damit die Füllgase zu den vorhandenen Absaugstellen transpor tiert werden können, ist es erforderlich, daß über der eingefüll ten Kohleschüttung immer ein ausreichender Gasabzugsraum sowohl zwischen den einzelnen Füllöchern als auch im Bereich der Füllö cher verbleibt.So that the filling gases are transported to the existing extraction points can be tiert, it is necessary that over the filled coal fill always a sufficient gas extraction space both between the individual filling holes as well as in the area of the filling oil cher remains.

Es wird bei modernen Füllverfahren davon ausgegangen, daß die komplette Kammerfüllung ohne zwischenzeitliches Planieren einge füllt wird und daß immer auch unter den Füllöchern im Bereich des Schüttkegels ein Gaskanal mit einer Höhe von mindestens 150 mm beibehalten werden muß. Erst nach Einfüllen der gesamten Koh lemenge werden dann durch nach Möglichkeit einen einzigen Pla nierhub die Schüttkegel einplaniert. It is assumed in modern filling processes that the complete chamber filling without intermediate leveling is filled and that always under the fill holes in the area a conical gas duct with a height of at least 150 mm must be maintained. Only after filling the entire Koh If possible, a single pla the lifting cone is leveled.

Bei einem derartigen Füllverfahren kann es zu einer Blockade des Gaskanales kommen mit der Folge, daß in der Ofenkammer erhebli cher Überdruck entsteht und es zu Füllgasemissionen kommt. Es wurde festgestellt, daß neben unterschiedlichen Einsatzkohlen mit unterschiedlichen Schüttgewichten sowie wechselnden Füllge schwindigkeiten an den einzelnen Füllöchern auch die Volumina der verschiedenen Ofenkammern häufig stark voneinander abwei chen. Es kann sogar von einem Ofengang zum anderen sich das Volu men einer Ofenkammer erheblich ändern, weil z. B. die Heizwände erheblichen Bewegungen ausgesetzt sind.Such a filling process can block the Gas channels come with the result that elevated in the furnace chamber overpressure arises and fill gas emissions occur. It it was found that in addition to different coal with different bulk weights as well as changing fill the volume at the individual filling holes of the various furnace chambers often differ greatly from one another chen. It can even get the volu from one oven to another men change a furnace chamber significantly because z. B. the heating walls are exposed to significant movements.

Es hat sich nun gezeigt, daß es bei einer einmal eingestellten, möglichst hohen Kohlenfüllmenge aufgrund der unterschiedlichen Kammerabmessungen, insbesondere in der letzten Phase des Füllvor ganges zu einer Blockade des Gaskanales an einer oder mehreren Stellen kommen kann mit der Folge von starken Emissionen.It has now been shown that once a the highest possible amount of coal due to the different Chamber dimensions, especially in the last phase of the filling process blocked the gas channel on one or more Places can come with the consequence of strong emissions.

In der Praxis mußte man deshalb dazu übergehen, bei nicht bekann tem Kammervolumen, um in jedem Fall ein Überfüllen und damit Emissionen zu vermeiden, eine Füllmenge einzustellen, die dem kleinstmöglichen Kammervolumen entspricht. Es ergibt sich da durch nur eine reduzierte Koksproduktion der gesamten Batterie.In practice, therefore, one had to move on to not being known tem chamber volume in order in any case to overfill and thus To avoid emissions, set a fill level that meets the corresponds to the smallest possible chamber volume. It results there through only a reduced coke production of the entire battery.

Es ist bereits bekannt, während des Koksausdrückvorganges mit Hilfe von an der Koksausdrückstange angebrachten Meßeinrichtun gen den Zustand, insbesondere die Temperatur, der beiden Kammer wände zu erfassen. Es gibt auch bereits Überlegungen, eventuelle Unebenheiten und insbesondere Schäden an den Kammerwänden auf diese Weise aufzunehmen (vgl. Vortrag von Herrn Dr. Huhn unter dem Stichwort "Lasertriangulation" auf der Vortragsveranstaltung "Kokereitechnik" im Haus der Technik am 29. 04. 1993).It is already known to use during the coke pushing process Help of measuring devices attached to the coke push rod conditions, in particular the temperature, of the two chambers capture walls. There are also considerations, possibly Bumps and in particular damage to the chamber walls to record this way (see lecture by Dr. Huhn under the keyword "laser triangulation" at the lecture event "Kokereitechnik" in the Haus der Technik on April 29, 1993).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für eine optimale, variable volumetrische Befüllung von Koksöfen vorzu schlagen, bei dem jede Ofenkammer soweit wie möglich mit Kohle befüllt werden kann, ohne daß es zu Emissionen kommt. The invention has for its object a method for optimal, variable volumetric filling of coke ovens Beat each furnace chamber with coal as much as possible can be filled without emissions.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Anspruches 1 angegeben. Die Ansprüche 2 bis 4 enthalten weitere erfinderische Maßnahmen dazu.The solution to this problem is in the characterizing part of claim 1 specified. Claims 2 to 4 contain further inventive Measures to do this.

Der Erfindungsvorschlag sieht eine möglichst bei jedem Koksaus drückvorgang vor zunehmende Vermessung der Kammerseitenwände und gegebenenfalls auch der Ofensohle und der Ofendecke und damit eine Volumenermittlung der Ofenkammern vor. Mit diesen in einer Prozeßstation erfaßten Daten wird das aktuelle Füllvolumen ermit telt und unmittelbar zur optimalen Befüllung dieser Ofenkammern durch Verstellung der Dosiereinrichtungen auf dem Füllwagen ge nutzt. Dadurch wird ein optimales Füllvolumen garantiert bei gleichzeitiger Vermeidung von jeglichen Füllgasemissionen.The proposed invention looks as possible with every coke pressing process before increasing measurement of the chamber side walls and if necessary also the furnace sole and the furnace roof and thus volume determination of the furnace chambers. With these in one The current filling volume is determined with the data recorded in the process station immediately and for optimal filling of these furnace chambers by adjusting the metering devices on the filling car uses. This guarantees an optimal filling volume at the same time avoiding any filling gas emissions.

Zur Bestimmung des Nutzvolumens hat es sich als günstig erwie sen, während des Koksausdrückvorganges mit Hilfe von an der Koks ausdrückstange angebrachten Meßgeräten die Breite und/oder Höhe der Ofenkammer, vorzugsweise über der gesamten Länge, zu messen.It has proven to be cheap to determine the usable volume sen, during the coke extraction process with the help of the coke Express rod attached measuring devices the width and / or height the oven chamber, preferably over the entire length.

Die erfindungsgemäße Idee besteht weiterhin darin, an sich be kannte Meßverfahren auszunutzen, um das jeweilige Volumen der zu füllenden Ofenkammer zu berechnen. Da die Koksausdrückstange mit einer Wegerfassung ausgerüstet ist, kann die Breite bzw. Höhe der Ofenkammer kontinuierlich über der gesamten Länge bestimmt werden.The idea of the invention is further to be Known measurement methods to use to the respective volume of the filling furnace chamber. Because the coke pusher bar with is equipped with a path detection, the width or height the furnace chamber continuously determined over the entire length become.

Damit ist es auch möglich, das jeweilige Füllvolumen in den Sek tionen unter jedem einzelnen Fülloch zu bestimmen und die Kohle füllmenge dort individuell zu regeln. Das kann an jedem Fülloch über Dosierschnecken am Auslauf jedes einzelnen Fülltrichters mit variabler Drehzahl erreicht werden.It is also possible to fill the volume in seconds under each fill hole and determine the coal fill quantity to be regulated individually there. This can be done at any filling hole via dosing screws at the outlet of each individual hopper can be achieved with variable speed.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Fig. 1 bis 3 bei spielsweise näher erläutert. The invention is explained in more detail with reference to the accompanying FIGS . 1 to 3 in example.

Fig. 1 zeigt schematisch mit unterschiedliche Kammervolumina V1, V2 . . . Vn. Fig. 1 shows schematically different chamber volumes V1, V2. . . Vn.

Fig. 2 zeigt schematisch einen Füllwagen oberhalb einer Ofen kammer. In Fig. 2 shows schematically a filling car above an oven chamber. In

Fig. 3 ist das Verfahren zur Kammerbreitenmessung als Block schaltbild dargestellt. Fig. 3, the method for chamber width measurement is shown as a block diagram.

Während des Koksausdrückvorganges werden mit Hilfe von an der Koksausdrückstange 8 angebrachten Meßeinrichtungen 10 die Kammerbreiten und Kammerhöhen ermittelt. Dabei sind möglichst gleichmäßig über der Kammerhöhe verteilt Meßeinrichtungen angeordnet, die den jeweiligen Abstand zu den Kammerwänden, und gegebenenfalls auch zur Ofensohle bzw. Ofendecke, während des gesamten Ausdrückvorganges in Abhängigkeit vom Verfahrweg der Drückstange bestimmen. Die Meßdaten aus der Abstandsmessung 10 und die der Wegerfassung 9 werden in einer Prozeßstation P erfaßt und an eine Auswerteeinheit A übertragen, in der das in die Ofenkammern 1, 2 einzufüllende Ofenvolumen V1, V2, Vn und die daraus resultierenden Vorgaben für die Dosierschnecken berechnet werden. Diese Daten werden an die Steuerelektronik S weitergegeben, so daß die Dosierschnecken 6a-6d die benötig te Drehgeschwindigkeit und Anzahl der Umdrehungen für jede Ofen sektion a-d erhalten. Über die einzelnen in der Ofendecke 5 angeordneten Füllöcher 4a-4d wird dann die erforderliche Kohlemenge in die Ofenkammern 1, 2 eingefüllt, so daß nachher die einzelnen Sektionen mit den vorgegebenen Volumina Va-Vd gefüllt sind.During the coke extraction process, the chamber widths and chamber heights are determined with the aid of measuring devices 10 attached to the coke extraction rod 8 . Measuring devices are arranged as evenly as possible over the chamber height, which determine the respective distance to the chamber walls, and possibly also to the furnace sole or furnace roof, during the entire pressing-out process depending on the travel path of the push rod. The measurement data from the distance measurement 10 and that from the path detection 9 are recorded in a process station P and transmitted to an evaluation unit A, in which the furnace volume V1, V2, Vn to be filled into the furnace chambers 1 , 2 and the resulting specifications for the metering screws are calculated . This data is passed on to the control electronics S, so that the dosing screws 6 a- 6 d receive the required speed of rotation and number of revolutions for each furnace section ad. About the individual in the furnace roof 5 arranged filling holes 4 a- 4, the required quantity of coal into the oven chambers 1, 2, d is then filled, so that afterwards the individual sections with the predetermined volumes Va-Vd are filled.

Entscheidend ist dabei, daß auch in der letzten Phase des Füll vorganges oberhalb des Schüttkegels in den einzelnen Sektionen jeweils ein freier Gaskanal 3 verbleibt, durch den sämtliche Füllgase abgezogen werden können. Mit dem erfindungsgemäßen Ver fahren ist es möglich, für jede zu füllende Ofenkammer 1, 2 das entsprechende Einzelvolumen Va-Vd zu bestimmen, das dann aus den Fülltrichtern 7 über die Dosierschnecken 6a-6d eingefüllt wird, ohne daß es zu Überfüllungen und damit zu einer Blockade des Gassammelraumes 3 kommt.It is crucial that even in the last phase of the filling process above the cone in each section there remains a free gas channel 3 through which all the filling gases can be drawn off. With the method according to the invention, it is possible to determine the corresponding individual volume Va-Vd for each furnace chamber 1 , 2 , which is then filled from the hopper 7 via the metering screws 6 a- 6 d, without causing overfills and thus blockage of the gas collecting space 3 occurs.

BezugszeichenlisteReference list

1, 2 Ofenkammern
3 Gaskanal
4a-4d Füllöcher
5 Ofendecke
6a-6d Dosierschnecken
7 Fülltrichter
8 Koksausdrückmaschine
9 Wegerfassung
10 Meßeinrichtungen zur Bestimmung der Kammerabmessun gen nach dem Verfahren der Lasertriangulation
Va-Vd Volumen der Sektionen a bis d
V1, V2, . . . Vn Volumen der Kammern 1, 2 . . . n
P Prozeßstation
S Steuerelektronik
A Auswerteeinheit 1 , 2 furnace chambers
3 gas channel
4 a- 4 d filling holes
5 oven ceiling
6 a- 6 d dosing screws
7 filling funnels
8 coke pressing machine
9 Path detection
10 measuring devices for determining the chamber dimensions according to the laser triangulation method
Va-Vd volume of sections a to d
V1, V2,. . . Vn volume of chambers 1 , 2 . . . n
P process station
S control electronics
A evaluation unit

Claims

1. A process for the complete and emission-free filling of horizontal chamber coking ovens with loose coal via filling holes arranged in the furnace ceiling, characterized in that the useful volume of the furnace chamber to be filled is determined during and / or after each coke extraction process and, depending on this, the coal filling quantity of the furnace chamber is automatically regulated becomes.

2. The method according to claim 1, characterized records that to determine the usable volume rend the coke out process with the help of the coke Push rod attached measuring devices the width and / or height the furnace chamber, preferably over the entire length will.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the amount of coal at each Fülloch individually depending on the associated mes its chamber dimensions is regulated.

4. The method according to claim 3, characterized records that the amount of coal at each hole is regulated via dosing screws with variable speed.