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Verfahren zum Herstellen von Halb oder Ganzkoks aus bituminösen Brennstoffen,
insbesondere aus schlecht backender Kohle; im Schachtofen Im Hauptpatent 565 732
ist ein Schachtofen zur kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Erzeugung von
festem, stückigem und dichtem Halb- oder Ganzkoks aus bituminösen Brennstoffen,
insbesondere aus schlecht bakkender Kohle, beschrieben, in dessen Ofenraum ein Verdichter
nach Art eines freifallenden Stampfkolbens angeordnet ist, der mit Öffnungen für
die Zuführung des Brennstoffes in den Verdichtungsraum und für den Austritt .der
verdrängten atmosphärischen Luft und der Feuchtigkeit aus dem Besatz versehen ist.
Die Heizung erfolgt indirekt, und zwar entweder von außen oder von innen oder gleichzeitig
von außen und innen. Die sich hierbei bildenden Schwel- bzw. Verkokungsgase werden
aus dem Ofenbesatz durch Gasabzugskanäle abgeleitet, welche während der Beschickung,
bei diskontinuierlichem Betriebe auch nach der Beschickung im Ofenbesatz angebracht
werden. Diese Gasabzugskanäle sind ringförmig gestaltet und können je nach der Anordnung
der Heizung an der Innen- oder an der Außenseite bzw. gleichzeitig an der Innen-
und Außenseite des Besatzes zwischen diesem und der Ofenwand angebracht sein. Hierdurch
wird den entstehenden Schwel- oder Verkokungsgasen ein ungehinderter Abzug aus dem
Besatzmaterial ermöglicht, so daß sich im Besatz keine Gasspannungen bilden können,
durch welche das gute Sintern der glühenden Kohlenteilchen gehindert oder gestört
wird. Da die glühenden Brennstoffieilchen hierbei unter dem dauernden Druck der
darauf lastenden Brennstoffsäule stehen, wird die innige Berührung derselben untereinander
und damit auch die gute Sinterung erleichtert.
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Hierbei hat es sich aber gezeigt, daß die Brennstoffschichten des
Besatzes, welche den Gasabzugskanälen zugekehrt sind, durch die Wärmestrahlung der
geheizten Ofenwandungen leicht verkrusten, da die Verschwelung bzw. Verkokung an
.den durch die Heizung beeinflußten äußeren Schichten beginnt, so daß der angestrebte
freie und ungehinderte Austritt der entstehenden Gase aus dem Ofenbesatz erheblich
gestört und behindert wird. Durch die Anordnung der beiden indirekten Heizungen
hat man es zwar in der Hand, durch entsprechende Regulierung der Temperaturhöhe
beider Heizungen diesem -Übel-Stande in gewissen Grenzen zu steuern -bzw. durch
Abstellen einer dieser beiden Heizungen die Strömungsrichtung der entstehenden Gase
so zu beeinflussen, daß. diese von den
Zonen höherer Temperatur
nach den Zonen niedriger Temperatur zu strömen; wenn aber die Schwelgrenze, welche
zwar von der Art der Brennstoffe abhängig ist, aber gewöhnlich bei etwa 5oo° C liegt,
überschritten wird, beginnen auch hier :die Brennstoffschichten zu sintern und zusammenzubacken
bzw. zu verkrusten, wodurch der freie Austritt der entstehenden Destillationsgase
erheblich gestört und behindert wird.
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Gegenstand der Erfindung ist es nun, zu zeigen, wie beim Betriebe
der Schachtöfen des Hauptpatents die Verkrustung der den Gasabzugskanälen zugewandten
Schichten des Besatzes mit ihren geschilderten Nachteilen vermieden werden kann,
so daß die Schwel-und Verkokungsgase in jedem Stadium der Verschwelung bzw. Verkokung
stets frei und ungehindert aus dem Inneren des Besatzes entweichen können und die
ungestörte und ungehinderte Sinterung der glühenden Kohlen- bzw. Koksteilchen auch
bei schlecht backenden Brennstoffen gewährleistet wird. Hierbei entsteht noch der
weitere Vorteil, daß die entweichenden Destillationsgase nicht in unmittelbare Berührung
mit den heißen Ofenwandungen gelangen können, um die Zersetzung derselben zu verhindern.
Werden die entstehenden Gase urzersetzt gewonnen, dann ergeben sie bekanntlich eine
bedeutend höhere Ausbeute an wertvollen Nebenprodukten, durch deren Gewinnung der
Kokereibetrieb wirtschaftlich lohnender gestaltet wird. Erfindungsgemäß wird dieses
Ziel dadurch erreicht, daß die an der Innen- oder an der Außenseite bzw. gleichzeitig
an der Innen-und Außenseite des Besatzes nach dem Hauptpatent im Ofenraum gebildeten
Gasabzugskanäle mit Koks- oder Halbkoksstückchen bzw. anderen geeigneten Füllmaterialien,
welche auch bei den höchsten Temperaturen im Ofenraum nicht sintern oder zusammenbacken,
in urverdichtetem Zustande gefüllt werden, so daß während der gesamten Ausgarung
des Besatzes die entstehenden Destillationsgase in der Füllung der Gasabzugskanäle
hochsteigen und aus dem Ofeninneren abgesaugt werden können.
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Das Füllmaterial der Gasabzugskanäle wird während der Beschickung
in die im Besatz gebildeten Hohlkanäle eingefüllt, jedoch kann die Füllung bei diskontinuierlichem
Betriebe auch nach Beendigung der Beschikkung, also nach dem Einfüllen- und Verdichten
des Besatzmaterials in der Ofenkammer erfolgen. Zweckmäßig wird man hierbei bei
der erstmaligen Inbetriebsetzung des Ofens die Kokskanäle mit Hilfe der Füllrohre
des Hauptpatents - herstellen, worauf dieselben herausgezogen oder dem Wachsen der
Füllung des Besatzmaterials entsprechend gehoben werden. Der Verdichter nimmt dann
nur noch den Raum zwischen den beiden Füllrohren ein. Der demselben zugeführte Brennstoff
fällt wieder auf die Oberseite des Verdichters und gelangt beim periodischen Heben
desselben in den darunter befindlichen Verdichtungsraum, wo er bei dem darauffolgenden
Senken des Verdichters auf der Oberfläche des Besatzes festgepreßt wird. Gleichzeitig
aber strömt das Füllmaterial in die Gasabzugskanäle in demselben Maße wie das Niveau
der Oberfläche des Besatzes steigt. Da hier der Verdichter nicht wirXsam ist, bleibt
das Füllmaterial der Gasabzugskanäle urverdichtet. Hierbei besteht auch die Möglichkeit,
die zusätzliche innere Beheizung des Ofenraumes ganz wegzulassen, so daß sich an
deren Stelle ein Gasabzugskanal im Inneren des Besatzes befindet, aus welchem die
Destillationsgase zur Gasabsaugungsstelle emporsteigen können. Das innere oder das
äußere oder auch beide Füllrohre können mit dem Verdichter fest verbunden sein und
dessen periodischer Heb- und Senkbewegung folgen; die Füllrohre können aber auch
nach Art des Hauptpatents gesondert und die Htb- und Senkbewegung auf den Verdichter
allein beschränkt sein. Immer aber wird hierdurch erreicht, daß lediglich das Besatzmaterial
verdichtet wird, die Füllung des oder der Gasabzugskanäle dagegen urverdichtet bleibt.
Der Austrag des Schwel- bzw. Verkokungsgutes kann gemeinsam mit dem Koks der Gasabzugskanäle
oder aber auch getrennt hiervon erfolgen. Die übrigen Einrichtungen des Ofens können
dieselben sein wie beim Hauptpatent, insbesondere kann der Austrag des Fertiggutes
unter Sperrgas stehen und die Entleerung des Fertiggutes unter Beihilfe von Druckgas
erfolgen.
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Bei Kokskammeröfen mit Stampfkuchenbetrieb ist es bereits bekannt,
zur besseren Ausnutzung des Ofenraumes und zur Vermeidung einer Lockerung des Besatzes
beim Herausziehen des Bodenbleches der Beschikkungsmaschine alle Zwischenräume zwischen
dem Stampfkuchen und den Wandungen des Ofens allseitig mit Besatzkohle auszufüllen,
die auch mit kleinen Stampfern verdichtet werden kann. Auch ist es bei Gasretorten
bekannt, im Inneren des Besatzes einen den Gasabzug erleichternden Kanal aus gröberen
Kohlenstückchen änzuordnen, welcher vom eigentlichen gemahlenen Besatzmaterial umgeben
ist. Diesem Bekannten gegenüber besteht das Neue der Erfindung darin, daß die zvcTischen
den geheizten Ofenwänden und dem Besatz gebildeten Gasabzugskanäle nicht mit Besatzkohle
ausgefüllt werden, da diese nach der Sinterung für die abziehenden Gase nicht mehr
durchlässig ist, sondern mit einem
Material, wie Koksstückchen o.
dgl., welches auch bei den höchsten vorkommenden Temperaturen nicht sintert und
somit während der ganzen Betriebsdauer des Ofens den ungehinderten Gasabzug gewährleistet.
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Schließlich ist es auch bereits bekanntgeworden, im Brennstoffbesatz
von Vergasungsöfen horizontale oder vertikale Schichten aus Schamotte oder Koks
anzuordnen, um -den Gasabzug zu erleichtern. Diese Schichten trennen aber nicht
im Sinne der Erfindung .den Brennstoffbesatz von den Heizwandungen des Ofens, sondern
durchqueren den Besatz, so daß bei dieser Anordnung die Zersetzung der entstehenden
Destillationsgase nicht verhütet wird.
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Der Gegenstand .der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung in
einem Ausführungsbeispiel in schematischer Darstellung veranschaulicht, und zwar
zeigt: Abb. i einen vertikalen Querschnitt durch die Mittelachse eines Schachtofens
für kontinuierlichen oder nichtkontinuierlichen Betrieb während der Beschickung,
Abb. 2 einen horizontalen Querschnitt nach Linie 2-2 der Abb. i.
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Wie ersichtlich, fällt das Besatzrnaterial aus in der Zeichnung nicht
dargestellten Bunkern über Dosierungseinrichtungen bekannter Art durch den im Ausführungsbeispiel
ringförmig ausgebildeten Zuführungskanal i auf die Oberfläche des Verdichters 2
und gelangt von hier aus beim periodischen Heben und Senken desselben durch die
Speiseöffnungen 2' in den unterhalb desselben befindlichen Verdichtungsraum, wo
die Verdichtung auf der Oberfläche des Besatzes stattfindet. Das Füllrohr 8, dessen
Beschickung mit Koks-, Halbkoksstückchen o. dgl. ebenfalls von oben her aus einem
in der Zeichnung nicht dargestellten Bunker mit Dosierungseinrichtung erfolgt, ist
im Ausführungsbeispiel am Verdichter 2 befestigt, welcher nach unten zu eine etwas
konisch gestaltete Verlängerung 8' besitzt und macht die Heb- und Senkbewegung des
Verdichters 2 mit. Das Füllrohr 8 kann aber auch bis etwa zur Tiefe der Verlängerung
8' frei in der Mitte des Verdichters in den Ofenraum herabragen, woben sich der
Verdichter z am Füllrohr 8 führt. In diesem Falle wird das in Ruhe befindliche Rohr
8, entsprechend dem Wachsen des Besatzes, herausgezogen. Das Herausziehen kann auch
in der im Hauptpatent ersichtlichen Weise vom Verdichter 2 aus erfolgen. Zur Bildung
des äußeren Gasabzugskanals 17 ist das Rohr 16 angeordnet, dessen gleichmäßiger
Abstand vom Ofenmantel 18 durch Führungsleisten 16" gesichert wird. Die Füllung
des Hohlkanals 17 mit Koksstückchen u. dgl. erfolgt von den ebenfalls mit Dosierungsvorrichtungen
versehenen Bunkern i' aus. Im Ausführungsbeispiel ist das Rohr 16 gesondert in den
Besatz eingesenkt und wird dem Wachsen desselben entsprechend durch eine gesonderte
Hebeinrichtung hochgezogen. Auch das Rohr 16 kann am Verdichter befestigt sein,
und zwar in ähnlicher Weise wie das Rohr B. Wie die Zeichnung zeigt, wird beim Beschicken
des Ofenraumes durch den Verdichter nur das Besatzmaterial selbst verdichtet, während
das Füllmaterial der Gasabzugskanäle unverdichtet bleibt. Der Ofenbesatz ist auf
diese Weise außen und innen von Gasabzugskanälen umgeben, welche eine Koksfüllung
besitzen, wodurch die äußeren Schichten des- Besatzmaterials gegen die unmittelbare
Einwirkung der heißen Ofengase geschützt sind und infolgedessen von der Verkrustung
bewahrt bleiben, so daß die entstehenden Destillationsgase frei und umgehindert
in die Gasabzugskanäle gelangen und in diesen zur Gasabsaugungsstelle hochsteigen
können. Die entstehenden Ofengase werden bei g abgesaugt. Die übrigen Einrichtungen
des Ofens sind dieselben wie beim Hauptpatent und tragen die gleichen Bezugszeichen.-