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Vorrichtung zum Beschicken von Kokskammeröfen mit Kohle zum Erzeugen
von Koks und Gas Bekannt sind Vorrichtungen zum Beschicken von Kokskammeröfen mit
Kohle zur Erzeugung von Koks und Gas, die aus einem auf der Ofendecke fahrbaren
Wagen bestehen, der die Füllvorrichtung und die an einem in der Höhe einstellbaren
Querträger angebrachten Verdichtungsorgane nebst Antrieb trägt. Die Verdichtungsofgane
bei diesen bekannten Vorrichtungen bestehen aus Stampf- odtr Preßplatten, die auf
die Oberfläche des Brennstoffbesatzes wirken. Die Beschickung der Ofenkammer erfolgt
hierbei derart, daß die Füllung mit Brennstoff zunächst bis zu einer gewissen Höhe
vorgenommen wird, worauf die Verdichtungsorgane durch die in der Kammerdecke befindlichen
Füllöffnungen herabgelassen und nach erfolgter Verdichtungsarbeit wieder aus der
Ofenkammer herausgezogen werden. Nach dem Einfüllen einer weiteren Brennstoffschicht
beginnt die Verdichtungsarbeit von neuem usf., bis die Ofenkammer aufgefüllt ist.
Diese Art der Beschickung besitzt den Nachteil, daß sie eine erhebliche Zeitdauer
benötigt, während der die beim Einfüllen des Brennstoffes in die heiße Ofenkammer
sich entwickelnden, wertvollen Füllgase ungenutzt ins Freie entweichen können, wodurch
wirtschaftliche Verluste entstehen und außerdem das Bedienungspersonal belästigt
wird. Ferner werden durch diese besondere Art der Verdichtung die Wandungen der
Ofenkammer stark belastet und müssen verstärkt werden, wodurch sich die Anlagekosten
erhöhen und die Reparaturbedürftigkeit der Ofenkammern steigert, was zu Stillständen
und Arbeitsausfällen führt. Auch wird durch die Verstärkung der Ofenwandungen der
Wärmedurchgang durch die Kammerwände verschlechtert und damit die Verkokungsdauer
erhöht bzw. die Durchsatzmenge in der Zeiteinheit herabgesetzt.
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Zweck der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen. Die Beschickungsvorrichtung
nach der Erfindung bietet die Möglichkeit, sowohl das Einfüllen des Brennstoffes
in die Ofenkammer als auch das Verdichten des Brennstoffes in der Ofenkammer sowie
darüber hinaus noch das Anbringen von Gasabzugskanälen im Brennstoffbesatz fast
gleichzeitig in kürzester Zeitdauer auszuführen, wodurch der Gasverlust auf das
geringst mögliche Maß herabgesetzt und die Leistungsfähigkeit der Ofenanfage erhöht
wird. Durch die neue Art der Verdichtung des Brennstoffes, die hauptsächlich in
Richtung der Längsachse der Ofenkammer wirkt, wird das Ofenmauerwerk entlastet und
weitgehend geschont, so daß Verstärkungen der Kammerwandungen mit ihren Nachteilen
unnötig werden.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Verdichtung des Brennstoffes in der Ofenkammer
durch eine
Vorrichtung, die an senkrechten drehbaren Stangen befestigte
Verdichtungskörper, z. B. Platten, trägt, die in dem Besatze eine periodische Vorwärts-
und Rückwärtsdrehung bzw. eine Schwenkbewegung um ihre senkrechte Achse ausführen,
und an dem auf der Ofendecke fahrbaren Wagen befestigt ist, der auch die Füllvorrichtung
für die Ofenkammern trägt. Die Bewegung der Verdichtungskörper erfolgt in der Hauptsache
in Richtung der Kammerlängsachse, um die Kammerwände vor übermäßigem Druck zu schützen.
Dabei wird Sorge getragen, daß die auf diese Art hervorgerufene Verdichtung ein
gewisses Höchstmaß nicht überschreitet, um jede übermäßige Belastung der Kammerwände
zu vermeiden, indem die Antriebsorgane für die Verdichter elastisch ausgestaltet
werden, so daß sie bei Überschreiten eines gewissen Druckes gleiten.
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Das Einfüllen des Brennstoffes in die Ofenkammer kann ungehindert
durch die Verdichtungsorgane während der Verdichtungsarbeit erfolgen. Der Füllbunker
der Beschickungsmaschine, dessen. Länge dergenigen der Ofenkammer entspricht, ist
durch senkrechte Scheidewände in so viele Teilbunker unterteilt, als Verdichtungsorgane
in der Kammer angeordnet sind. Diese Teilbunker besitzen gleiche Fassungsräume,
so daß nach dem Einfüllen des Brennstoffes in die Ofenkammer seine Oberfläche über
die ganze Kammerlänge gleich hoch und annähernd eben ist, wodurch ein nachträgliches
Einebnen vermieden wird. Jeder Teilbunker endet nach unten zu in einen Fülltrichter,
der eine heb- und senkbare Verlängerung besitzt, die beim Füllen in die Füllöffnung
der Kammerdecke herabgesenkt wird. Die Verdichtungsplatten «-erden durch diese Verlängerungen,
in die Ofenkammer herabgelassen und erst nach beendeter Verdichtung gemeinsam wieder
herausgehoben.
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Der Antrieb der in gewissen Abständen über die ganze Kammerlänge verteilten
Verdichtungskörper ist beliebig. Es werden zweckmäßig je zwei oder mehr Verdichtungskörper
in Gruppen zusainmengefaßt und erhalten dann einen gemeinsamen Antrieb. Die einzelnen
Verdichtergruppen arbeiten im Gleichtakt mit gleicher oder abwechselnd entgegengesetzter
Drehrichtung. Die Verdichter können während der ganzen Verdichtungsarbeit in gleicher
Höhenlage der Ofenkammer verbleiben, was dann zweckmäßig ist, wenn die Länge der
Verdichtungsplatten der Höhe des Besatzes entspricht, sie können aber auch mit wachsender
Beschickungshöhe langsam nach oben gezogen werden, so daß sie sich bei Beendigung
der Verdichtung an der Oberfläche des Brennstoffbesatzes befinden und lediglich
aus der Kammer entfernt zu werden brauchen.
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Vor, während oder nach dem Einfüllen und Verdichten des Brennstoffes
in der Ofenkammer werden Rohre oder Dorne zwischen den Verdichtungskörpern in dem
Besatz eingeführt oder eingepreßt, welche nach Beendigung der Beschickung gleichfalls
aus der Ofenkammer herausgezogen werden und auf diese Weise Hohlkanäle im Besatz
bilden, welche dem erleichterten Gasabzug dienen. Diese sind gleichfalls an dem
Wagen auf der Ofendecke angeordnet und werden auch von dort bedient.
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Durch die neue Beschickungsmaschine, bestehend aus einem an sich bekannten,
auf der Ofendecke fahrbaren und mit Füllbunkern versehenen Wagen, der auch die übrigen
Vorrichtungen trägt, ist es möglich, die Verdichtung des Brennstoffes in der Ofenkammer
sowie auch das Anbringen von Gasabzugskanälen in einfachster und zweckmäßigster
Weise vorzunehmen. Für die Regelung des Bunkerauslaufs, den Antrieb der Verdichter
sowie das Heben und Senken der Verdichter und der Dorne und Rohre zur Herstellung
der Gasabzugskanäle werden getrennte maschinelle Einrichtungen verwendet, um alle
zur Durchführung der Beschickung erforderlichen Arbeitsgänge unabhängig voneinander
vornehmen zu können, Selbstverständlich können auch einzelne Einrichtungen der Beschickungsmaschine
von Hand betätigt werden.
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Auf weitere Einzelheiten wird bei der folgenden Erläuterung einiger
in der beiliegenden Zeichnung in schematischer Darstellung veranschaulichten Ausführungsbeispiele
hingewiesen werden.
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Die Abb. i und 2 zeigen in Vorder- und Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel
der neuen Beschickungsmaschine in der Arbeitsstellung. Die Ofenkammer i ist in einem
Längs- und Querschnitt veranschaulicht. Die einzelnen zur Durchführung -der Beschickung
erforderlichen Einrichtungen sind auf einem bekannten, auf der Ofendecke verfahrbaren
Wagen 2 derart gelagert, daß die Beschickung jeder Ofenkammer durch in der Kammerdecke
angebrachte Schlitze 3 erfolgen kann. Die Beschickung erfolgt nach vorheriger Schließung
der Ofentüren q.. Nach Beendigung der Beschickung werden die in der lZammerdecke
angebrachten Schlitze 3 durch Deckplatten gasdicht verschlossen. Zur Abdichtung
können die bekannten Sanddichtungen oder Sandverschlüsse dienen.
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Der über die ganze Kammerlänge reichende Bunker 5 der Beschickungsmaschine
ist durch Scheidewände 6 in so viele Teilbunker unterteilt, als Verdichter i2 vorhanden
sind. Die Teilbunker besitzen unten trichterartige Ausläufe mit heb- und senkbaren
Verlängerungen, welche in die Ofenkammer herabgesenkt werden können, um jedem Verdichter
den Brennstoff gesondert zuzuführen. Hierdurch wird erreicht, daß -die Füllung der
Ofenkammer auf
ihre ganze Länge hin ganz gleichmäßig erfolgt und
bei Beendigung des Einfüllens eine nahezu ebene Oberfläche des Besatzes in der Ofenkammer
vorhanden ist, die ein nachträgliches Einebnen unnötig macht. Dem gleichmäßigen
Einlauf dienen noch die Zuführungswalzen 7 bekannter Art, an deren Stelle auch Transportbänder,
Schüttelrutschen o. dgl. treten können. Durch diese Einrichtungen wird auch während
des Füllens eine stets gleiche Brennstoffhöhe über die Länge der Ofenkammer gewährleistet.
Dies ist erforderlich, da die Verdichtungskörper innerhalb des Brennstoffes arbeiten
und das Maß der Verdichtung auch von der Höhe der Brennstoffsäule über den Verdichtern
abhängig ist. Um eine gleichmäßige Verdichtung zu erzielen, muß also dafür gesorgt
werden, daß die Brennstoffhöhe während des Einfüllens überall die gleiche ist.
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Am Wagen 2 sind auf beiden Seiten der Schlitze 3 der Kammerdecke die
senkrechten Schienenführungen $ angebracht, welche zum Heber und Senken eines bekannten
supportähnlichen Querträgers g dienen. Die Heb- und Senkbewegung kann durch gewöhnliche
oder Gallsche Ketten io, Gewindespindeln, hydraulische oder pneumatische Hubzylinder
oder auf andere beliebige bekannte Art herbeigeführt werden. Am Support g sind die
Verdichterstangen ii mit den Verdichtungsplatten 12 um ihre Längsachse drehbar-
und hin und her schwenkbar in zweckmäßigen Abständen so angebracht, daß sie sich
mit dem Support heben und senken können. Die einzelnen Verdichter irr sind hierbei
in Gruppen von zwei oder mehr Verdichtern mit gemeinsamem Antrieb zusammengefaßt.
Ihre Drehbewegung kann hierbei für sämtliche Verdichtergruppen die gleiche oder
aber abwechselnd entgegengesetzt gerichtet sein. Die Schwenkbewegung erfolgt durch
einen am Support angebrachten Elektromotor 13 über die Antriebswelle 1q., die Winkelradpaare
15 und die Kurbelantriebe 16, und zwar gesondert für die einzelnen Verdichtergruppen.
Die Übertragung von Verdichter zu Verdichter innerhalb der einzelnen Verdichtergruppen
erfolgt zweckmäßig durch Hebelgestänge 17 o. dgl.
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Durch Einbau von elastischen Zwischengliedern wird dafür Sorge getragen,
daß die Verdichtung des Brennstoffes nur bis zu einer bestimmten Höchstgrenze erfolgt,
bei deren Erreichung der Verdichter stehenbleibt und an der weiteren Verdichtungsbewegung
nicht mehr teilnimmt. Hierdurch wird ein übermäßiger Druck auf die Kammerwandungen
vermieden. Derartige, in der Zeichnung nicht dargestellte, elastische Zwischenglieder
werden zweckmäßig in den Kurbel- bzw. Hebelübertragungen 16 und 17 angeordnet. .
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Im Ausführungsbeispiel sind die Verdichtungsplatten nur am oberen
Teil der Drehstangen ii angebracht. Dies ist bei hohen Ofenkammern zweckmäßig, bei
deren die unteren Schichten des Besatzes bereits durch das Gewicht der darüberliegerden
Brennstoffschichten genügend verdichtet werden und daher einer zusätzlichen Verdichtung
nicht bedürfen. ES genügt hier, die oberen Schichten allein auf eine Tauchtiefe
von etwa 2 m zu verdichten.
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An denjenigen Stellen, an welchen nach dem Herausziehen derselben
die Verdichter im Besatz gewesen sind, bleibt der Besatz unverdichtet, so daß hier
die bei der Verkokung entstehenden Destillationsgase leichter entweichen können.
Es ist aber zweckmäßig, zwischen den Verdichtern im Besatz noch Hohlkanäle herzustellen.
Dies geschieht durch in der Zeichnung nicht dargestellte Dorne oder Rohre, die vor,
während oder nach der Einfüllung des Brennstoffes in die Ofenkammer gesenkt und
nach Beendigung der Verdichtung herausgezogen werden. Die hierzu erforderliche Heb-
und Senkvorrichtung ist gleichfalls am Wagen 2 angebracht.
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In Abb. 3 und q. ist eine weitere Ausführungsform der Beschickungsmaschine
veranschaulicht, welche sich von derjenigen nach Abb. i und 2 nur dadurch unterscheidet,
daß die Schwenkbewegung der Verdichter i2 mittels der Preßzylinder 18, die durch
Preßluft oder Druckwasser betrieben werden, herbeigeführt wird. Die Hinundherbewegung
der Preßkolben wird auf die Kurbelscheiben 16 unmittelbar übertragen. Auch hier
sind wieder zwei oder mehr Verdichter 12 durch Hebelgestänge 17 gruppenweise miteinander
verbunden. Auch hier können wieder elastische Zwischenglieder in die Hebelübertragungen
eingebaut sein, es ist aber auch möglich, den Preßdruck so zu wählen, daß die Verdichtung
nur bis zu der gewünschten Höchstgrenze erfolgt.