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Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von stückigem, dichtem Halb-
oder Ganzkoks aus verdichteten, bituminösen Brennstoffen, insbesondere Steinkohle,
Braunkohle, Torf u. dgl. Bekannt ist ein Verfahren zum Stückigmachen vonFeinkohle,
bei welchem derBrennstoff unter Verwendung einer heizbaren Strangpresse, deren einzelne
Behälter sich allmählich verengen, verdichtet-und einem Verdichtungsbehälter zugeführt
wird, an dessen engster Stelle eine elektrische Heizvorrichtung angebracht ist.
Die zugeführte Wärme, durchdringt hierbei den Brennstoff gleichmäßig, so daß die
bituminösen Bestandteile desselben frei werden, wobei gleichzeitig das Zusammenpressen
und Zusammenbacken der bildsam gewordenen Feinkohle stattfindet. Nach dem Zusammenpressen
gelangt der Brennstoff in einen erweiterten Raum, wo das verdichtete Gut abfällt
und zweckmäßig sofort gekühlt wird. Das Zerstücken des gesinterten Gutes kann dann
in beliebiger Art erfolgen. Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Verschwelung
bzw. Verkokung des verdichteten Gutes nicht in Ruhe vor sich geht und beim Abfallen
desselben aus dem erweiterten Austrag des Verdichtungsbehälters eine Zertrümmerung
desselben stattfindet.
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Gegenstand der Erfindung ist demgegenüber eine Verbesserung bzw. weitere
Fortbildung des bekannten Verfahrens zur- Erzeuhung von stückigem, dichtem Halb-
oder Ganzkoks aus bituminösen Brennstoffen, insbesondereSteinkohle, Braunkohle,
Torf ö.dgl., nebst zugehöriger Vorrichtung, welches sich von dem erwähnten bekannten
Verfahren dadurch wesentlich und vorteilhaft unterscheidet, daß die Brennstoffe
nach dem Verlassen der heizbaren Strangpresse, aber vor Beginn der Verschwelung
bzw. Verkokung in geeigneter Weise verdichtet werden, worauf die Entgasung der Brennstoffe
unter Vermeidung aller Erschütterungen inRuhe vor sich gehen kann. Zur Erreichung
dieses Zieles ist im Anschluß an die bekannte heizbare Strangpresse ein besonderer
Verdichtungsraum angebracht, in welchem die Brikettierung des vorgewärmten und vorverdichtetenBrennstoffes'
erfolgt, worauf die ohne Bindemittelzusatz erzeugten Briketts in einen daran anschließenden,
luftdicht abgeschlossenen und heizbaren Raum gelangen, in welchem sie auf Schweltemperatur
erhitzt und kontinuierlich durch die Bewegung des Verdichtungskolbens vorgeschoben
werden. Da das Brikettiergut bei der Verschwelung schrumpft, ist der Widerstand
bei der Fortbewegung durch den Sch"velraum gering, so daß ein Zertrümmern des verkokten
Schwelgutes unmöglich und ein kontinuierlicher Betrieb gewährleistet ist. In dem
Verdichtungskolben der Presse sind zweckmäßig öffnungen für das ungehinderte Entweichen
derLuft und desentstehendenWasserdampfes aus dem Brikettiergut angeordnet. Das sich
durch diese Öffnungen etwa in geringem Tlaße durchdrückende Gut fällt durch
den
Hohlkolben der Presse zur Wiederverwendung. in einen Sammelbehälter. Durch die CUffnungen
des Preßkolbens erhalten die Briketts auf der einen Seite kleine Nasen, so daß zwischen
den einzelnen Briketts stets ein schmaler Hohlraum verbleibt, durch welchen ein
ungehinderter Abzug der Destillationsgase aus dem Brikettiergut ermöglicht wird.
Die Ausmaße des Verdichtungsraumes können irn Ouerschnitt kleiner sein. als diejenigen
des angeschlossenen Schwelraumes, damit das Schwelgut möglichst reibungslos durch
den Schwelraum wandern kann.
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Der Verdichtungsraum besitzt ein Abschlußorgan - in Form einer Platte,
welche während der Hinundherbewegung des Preßkolbens den Zugang zum Schwelraum selbsttätig
öffnet und schließt. Die auf diese Weise erzeugten Briketts werden zwangsläufig
und in ununterbrochener Folge in den Schwelraum vorgeschoben, werden. hier auf Schweltemperatur
erhitzt und gelangen dann in durchgeschweltem Zustande in die unter Sperrgas stehende
Austragsvorrichtung. Zweckmäßig wird hierzu das vorhandene Schwelgas verwendet.
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Die Heizung des Schwelraumes kann mit der Heizung des Schneckenraumes
derart kombiniert sein, daß die Abgase der Schwelraumheizung die Heizräume der Verdichtungsschnecke
durchstreifen. DieLänge des Schwelraumes und die Geschwindigkeit der durchwandernden
Briketts ist abhängig von der Größe derselben und der Art des Schwelgutes. Der Schwelraum
besitzt an der Oberseite öffnungen, durchweiche die entstehendenSchwelgase einer
Sammelleitung zur weiteren beliebigenVerwendung zugeführt werden. Diese Abzugsöffnungen
sind über die ganze Länge des Schwelraumes verteilt. ' An Stelle der erwähnten Preßvorrichtungen
zur Verdichtung der Brennstoffe kann auch eine Braunkohlenbrikettstrangpresse bekannter
Art treten. Die durch diese Presse erzeugten Briketts werden durch das Mundloch
der Presse unmittelbar dem luftdicht abgeschlossenen Schwelraum zugeführt.
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Die Entgasung selbst kann in einem horizontalen, vertikalen oder schrägen
Ofen oder aber in einer Kombination dieser Ofenarten erfolgen. Bei Verwendung des
schrägen oder des senkrechten Ofens sind die Laufflächen für die Briketts so angeordnet,
daß ein freier Fall verhindert wird und die Preßlinge ohne Erschütterung in rutschender
Bewegung in den Schachtofen gleiten. Die Überführung der Briketts von der horizontalen
in die vertikale Lage kann durch Rutschflächen oder Klappen erfolgen. Bei der Kombination
von horizontalen mit schrägen bzw. vertikalen Schwelöfen dient der horizontale Ofen
für die Vorverschwelung, der schräge bzw. vertikale Ofen (Schachtofen) für die Nachverschwelung.
DasVerfahren kann beispielsweise auch so vor sich gehen, daß von einer. Strangpresse
aus mehrere horizontale Schwelöfen mit Preßlingen beschickt werden und die Preßlinge
am Ende der Schwelöfen inßehälter hinabgleiten. Auch diese Behälter können schräg
gelagert sein, um den freien Fall der Briketts, zu verhindern. Die mit vorgcschwelten
Preßlingen gefüllten Behälter werden dann durch Einschleusen in einen Kanalofen
eingeführt, so daß auf der einen Seite die Einführung der gefüllten Behälter, auf
der anderen Seite durch Ausschleusen der Austrag des Fertiggutes erfolgt.
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Je nach der Temperaturhöhe des Kanalofens werden hierbei die Brennstoffbriketts
in Ganz- oder Halbkoks übergeführt.
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Da bei der Durchführung dieses Verfahrens jede unnötige Erschütterung
des Schwelgutes vermieden wird, wird der auf diese Weise erzeugte Ganz- oder Halbkoks
in fester, stückiger, den Anforderungen der Industrie entsprechender Form gewonnen.
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Die zur Durchführung des neuen Verfahrens dienende Vorrichtung ist
auf beiliegender Zeichnung in einigen Ausführungsbeispielen- veranschaulicht.
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Bei der in Abb. i und 2 dargestellten Ausführungsform der neuen Vorrichtung
fällt der zu verschwelende Brennstoff aus dein Bunker i, welcher mit einem Heizmantel
umgeben sein kann, in die bekannte Verdichtungsschnecke 2, deren hohle Wandungen
heizbar sind. Der hier vorgewärmte und teilweise verdichtete Brennstoff gelangt
dann in einen angeschlossenen Verdichtungsraum 3, wo derselbe durch den Preßkolben
des Verdichters 4 oder ein anderes Preßorgan, beispielsweise eine zweite Verdichtungsschnecke
o. dgl., gänzlich verdichtet wird. In dem auf das Brikettiergut wirkenden Preßkolben
4` sind zweckmäßig CSffnungen für das ungehinderte Entweichen der Luft und des entstehenden
Wasserdampfes angeordnet. Ein. sich etwa durch diese Öffnungen gleichfalls durchpressender
kleiner Teil des Brennstoffes gelangt zur Wiederverwendung in einen Sammelbehälter.
Die Platte 5, welche sich entsprechend der hin und her gehenden Bewegung des Preßkolbens
hebt und senkt, dient als Abschluß des Verdichtungsraumes 3. Die auf diese Weise
gebildeten Briketts werden zwangsläufig in den heizbaren Schwelraum 6 vorgeschoben
und gelangen von hier aus in die unter Luftabschluß bzw.Sperrgas stehendeAustragsvorrichtung7.
Wie ausAbb.2 ersichtlich, besitzt derSchwelraum Öffnungen, durch welche das Schwelgas
der Sammelleitung S zur weiteren beliebigen Verwendung zugeführt wird. Über die
Klappen
7' der Austragsvorrichtung, «-elche den freien Fall der
Briketts verhindern bzw. so verlangsamen, daß eine Zerstörung der Briketts wirksam
verhindert wird, gelangen dieselben in vorgeschweltem Zustande auf ein Transportband
9, welches in einem geheizten Kanalofen angeordnet ist. Die Länge des Transportbandes
9 bzw. die Transportgeschwindigkeit desselben ist so gewählt, daß die Briketts am
Ende desselben vollkommen durchgeschwelt bzw. verkokt sind. Das Fertiggut gelangt
dann in einen unter Sperrgas stehenden Austrag, von welchem aus die Entfernung desselben
aus dein Kanalofen erfolgt.
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Bei der in Abb. 3 und .4 dargestellten weiteren Ausführungsform ist
wieder i der-heizbare Bunker, 2 die heizbare Verdichtungsschnecke, 3 der Verdichtungsraum,
welcher durch die periodisch sich öffnende und schließende Verschlußklappe 5 während
des Verdichtungsvorganges abgeschlossen wird. Der Verdichtungsraum 3 geht hier in
einen trichterförmig verengten Schwelraum 6 über, welcher mit einem Heizmantel versehen
ist. Die Verdichtungsvorrichtung 4 besteht hier aus einer Spindelpresse, deren Verdichtungskolben
4' ebenfalls «-leder mit Gasabzugsöffnungen versehen ist. Aus dem mit Gasabzugsöffnungen
versehenen Schwelraum 6 gelangen die Briketts in v orgeschweltem Zustande über dieAustragsvorrichtung7
unmittelbar auf das Transportband g. Um die Briketts vor dem freien Fall zu bewahren,
ist die Austragsvorrichtung 7 mit schrägen Gleitflächen ausgestattet. Statt eines
einzigen Transportbandes 9 enthält hier derKanalofen mehrereiibereinander angeordnete
Transportbänder, an deren Enden sich Überleitungskanäle io befinden, durch welche
das Schwelgut von dem einen Transportbande auf das nächstfolgende geleitet wird.
Wie Abb.4 zeigt, sind die Transportbänder g mit Seitenwandungen t%ersehen, um ein
seitliches Herabrutschen der Preßlinge zu verhindern. Die Transportbänder 9 liegen
nicht vertikal übereinander, sondern sind seitlich gegeneinander verschoben, damit
das Brikettiergut nicht in freiem Fall, sondern in ruhigem Gleiten über die schräg
angeordneten Überleitungskanäle io von dem einen zu dem anderen Transportbande gelangt.
Am Ende des letzten Transportbandes ist der Abtragschacht 12 angeordnet, von welchem
aus das Fertiggut auf ein weiteres Transportband 13 geleitet wird, durch welches
dasselbe aus dem Ofen entfernt wird. Der Austragschacht 12 steht ebenfalls unter
Sperrgas. ii sind die mit rotierenden lZosten ausgestatteten Feuerungen, welche
zur fIeizung des Kanalofens dienen.
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Das in Abb.5 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von den bisherigen Ausführungsformen lediglich dadurch, daß das Brikettiergut
in vorgeschweltem Zustande von der Austragsvorrichtun gr 7 aus nicht auf ein oder
mehrere Transportbänder 9, sondern in Transportwagen 14 geführt wird. Letztere werden
auf' einer Schienenbahn in fortlaufender Reihe maschinell durch den geheiztenKanalofen
geschoben, und zwar erfolgt die Zuführung der leeren Wagen von einer Schiebebühne
15, die Abführung der das fertig verschwelte Gut enthaltenden Wagen von einer zweiten
Schiebebühne 16 aus. Die Verschiebung auf der Schienenbahn selbst erfolgt durch
eine Einstoßmaschine 17 bzw. eineAusstoßmaschine i8. Die Wagen 14 sind allseitig
mit. geschlitzten Wandungen versehen, um den Schwelgasen einen ungehinderten Abzug
zu gestatten. Um den freien Fall des Brikettiergutes in die Wagen.14 zu verhindern,
können letztere gemäß dem in Abb. 6 in vergrößertem Maßstabe dargestellten Ausführungsbeispiel
mit einem schrägen Boden versehen sein. Am unteren Ende des schrägen Bodens befindet
sich dann der Austrag für das Schwelgut.
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In Abb. 7- ist die dem Schwelrohr 6 vorgeschaltete Verdichtungsschnecke
2 sowie die Verdichtungspresse 4 und der Verdichtungsraum 3 in vergrößertem Maßstabe
dargestellt.
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An und für sich ist natürlich die stufenweise Verschwelung bzw. Verkokung
von Brennstoffen, welche vor Beginn der Destillation verdichtet werden, bekanntgeworden.
So wird bei einer bekannten Vorrichtung die Kohle mittels eines hin und her gehenden
Kolbens durch den Schwelofen in Strangform absatzweise hindurchgeführt und bei dem
Durchgang in Halbkoks umgewandelt. Soweit bei der Destillation ein Umfüllen des
Brennstoffes vom Schwel- in den Verkokungsraum vorgenommen wird oder Drehtrommeln
zur Verschwelung verwendet werden, bleibt der Brennstoff nicht in Ruhe, so daß das
gute Zusammenbacken der sinternden Brennstoffteilchen gestört oder verhindert wird.
Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß bei der Stufenverschwelung
bzw. Verkokung unter Verwendung der neuen Einrichtungen der Brennstoff vor der Verschwelung
in erwärmtem Zustande verdichtet und während der daran anschließenden Vorverschwelung
nochmals verdichtet wird, worauf die Fertigverschwelung bzw. Verkokung in Ruhe vor
sich geht, um die erzeugten Briketts vor Stößen und unnötigen Erschütterungen zu
schützen. Hierdurch ist die Erzen-" gung qualitativ hochwertiger, fester und dichter
Preßlinge gewährleistet, was bei einem bekannten Verfahren, bei welchem die Halbkoksbriketts
anschließend an die Brikettierung weiter entgast werden, nicht der Fall
ist,
da hier die Verdichtung während der Entgasung fehlt.
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Es ist weiterhin bereits bekanntgeworden, beispielsweise bei Schwelöfen
das Ausschleusen des Fertighutes unter Luftabschluß bzw. unter Verwendung von Sperrgas
vorzunelr men, um den Verlust an wertvollen Schwelgasen zu vermeiden und das Rindringen
von Luft in den Schwelraum zu verhindern. Als Sperrgas ist hier' Wasserdampf verwendet.
Da Wasserdampf aber ungünstig auf das Fertiggut einwirkt, insofern als dieses hierdurch
rissig wird, werden erfindungsgemäß nur inerte Gase, und zwär,zweckmäßig ein Teil
der Schwelgase selbst, als Sperrgas verwendet.
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Außer der in der Einleitung beschriebenen Strangpresse sind natürlich
auch Transportbänder oder Transportwagen zur Beförderung des Ofengutes durch. den
Schwel- oder Verkokungsofen bereits bekanntgeworden. Diesen .bekannten Einrichtungen
gegenüber besteht das Neue der Erfindung in der zweckmäßigen Gestaltung und Arbeitsweise
der neuen Einrichtung. Ebenso sind maschinelle Einrichtungen zum Ein- und Ausstoßen
der Transportwagen bekannt.