DE610659C - Verfahren und Vorrichtung zum Verdichten der Kohle innerhalb der Ofenkammer - Google Patents

Description

Im Patent 587 035 ist ein Verfahren nebst zugehöriger Vorrichtung zur Verdichtung des Brennstoffes ohne Stampfen oder Pressen lediglich durch Herbeiführung einer gegenseitigen Lageänderung der einzelnen Brennstoffteilchen unter gleichzeitiger Drehung derselben beschrieben, wobei die oberen Schichten des Brennstoffes im Anschluß an diese Verdichtung bedarfsweise noch durch Pressen oder Stampfen nachverdichtet werden können. Bei diesem Verdichtungsverfahren haben die einzelnen Brennstoffteilchen die Möglichkeit, sich entsprechend ihrer Gestalt Seite an Seite eng aneinanderzulegen, wobei sie einen weit geringeren Raum einnehmen als bei unverdichtetem Besatz. Gleichzeitig entweicht die im Besatz enthaltene Luft, während die natürliche Feuchtigkeit des Brennstoffes in der heißen Ofenkammer verdunstet. Die Lageänderung der einzelnen Brennstoffteilchen erfolgt hierbei auf verschiedene Weise, z.B. durch in bestimmten Abständen in der Ofenkammer angebrachte Dorne oder Rohre, deren unteres Ende am Boden oder im Inneren des Besatzes festgehalten wird, während das obere Ende eine kreisförmige Bewegung vollführt. An Stelle der Dorne oder Rohre können auch andere Einrichtungen treten, z. B. ovale Rohre oder plattenartige Körper, welche senkrecht in den Brennstoff versenkt und zwecks Herbeiführung der Verdichtung um ihre Längsachse gedreht werden. Hierbei kann jedoch der Nachteil auftreten, daß die Kammerwände unerwünscht hoch belastet werden, da die Verdichtung sich nach allen Richtungen erstreckt. "

Gegenstand der Erfindung ist es, zu zeigen, wie bei Verwendung von Verdichtungskörpern vorzugsweise plattenförmiger Gestalt, bei denen die Verdichtung durch eine Drehbewegung um ihre Längsachse erfolgt, die Verdichtungsbewegung so geregelt werden kann., daß die Kammerwände entlastet, im übrigen aber die Verdichtung auf bestimmte Schichten des Besatzes beschränkt wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die plattenförmigen Verdichtungskörper, welche in zweckmäßiger Anzahl und in geeigneten Abständen über die ganze Kammerlänge verteilt sind, derart in den Besatz eingesetzt werden, daß die Plattenebene senkrecht zur Ofenlängsachse steht und die Verdichtungsplatten von dieser Mittellage aus eine periodisch nach beiden Richtungen hin erfolgende Drehbewegung um etwa 30 bis 45° vollführen. Bedarfsweise können die angegebenen Winkelgroßen auch vergrößert oder verkleinert werden, was sich nach der Korngröße und der Art des Brennstoffes richtet. Die periodische Drehung sämtlicher auf die Länge der Ofenkammer verteilter Verdichtungskörper kann hierbei gleich-

gerichtet sein, es können aber auch "die aufeinanderfolgenden Verdichtungskörper jeweils eine gegenläufige .Drehbewegung haben. Bei gleichlaufender Drehbewegung erfolgt hierbei die Verdichtung des Brennstoffes mehr nach der Mitte der Kammer zu, bei abwechselnd gegenläufiger Bewegung dagegen mehr nach den äußeren Schichten des Besatzes zu. Immer aber sind hierbei die Kammerwandungen selbst ίο nur wenig von der Verdichtung betroffen und somit weitgehend entlastet.

Die plattenförmigen Verdichtungskörper können hierbei entweder ganz in den Besatz eingesenkt werden und bis zur Kammersohle t5 reichen, sie können aber auch nur teilweise in den Besatz hineinragen und erstrecken ihre Verdichtungstätigkeit dann in der Hauptsache auf die oberen Schichten des Besatzes. Das Einführen der Verdichtungskörper in die Ofenao kammer kann vor, während und nach dem Einfüllen des Brennstoffes erfolgen.

Die plattenförmigen Verdichtungskörper können in ihrer ganzen Länge gleich breit sein, sie können aber auch nach unten keilförmig as verjüngte Seiten besitzen, wodurch erreicht wird, daß die oberen Brennstoffschichten eine stärkere Verdichtung erfahren als die unteren, so daß unter Berücksichtigung des Umstandes, daß die unteren Brennstoffschichten bereits eine Vorverdichtung durch die darauf lastende Brennstoffsäule erfahren haben, nunmehr der ganze Besatz gleichmäßiger verdichtet wird. Es kann auch Vorsorge dafür getroffen werden, daß die Verdichtung des Brennstoffes ein gewisses Maß nicht überschreitet. Dies wird dadurch erreicht, daß die an der mittleren Drehachse angebrachten Verdichtungsplatten aus federndem Material bestehen oder federnd an der Achse angebracht sind, so daß sie sich entsprechend dem wachsenden Widerstand des verdichteten Materials gegenüber der Mittelachse verbiegen oder verdrehen können.

Statt einer einzigen mit parallelen oder keilförmig abgeschrägten Seitenkanten versehenen Verdichtungsplatte können an einer Drehachse auch mehrere kürzere Verdichtungsplatten übereinander angeordnet sein, wobei sich zwischen diesen Teilplatten Zwischenräume befinden können. Auch diese Teilplatten können federnd an der Drehstange angebracht sein. Statt federnde Teilplatten anzubringen, ist es auch möglich, in die aus einem Stück bestehenden Verdichtungsplatten seitliche Einschnitte zu machen, so daß bei Herstellung derselben aus federnden Blechen hier dieselbe Wirkung erreicht wird. Weiterhin ist es noch möglich, starre Flügel an einem besonderen, die Drehstange in sich aufnehmenden Rohr anzubringen, wobei dann dieses Rohr durch Spiralfedern o. dgl. mit der Drehstange derart verbunden ist, daß auch hier bei Erreichung eines bestimmten Grades der Verdichtung trotz der Drehung der Drehstange die Verdichtungskörper an deren Drehung nicht mehr teilnehmen, , sondern stillstehen.

Die Zahl der in einer Ofenkammer angebrachten Verdichtungskörper ist an sich beliebig; ihr gegenseitiger Abstand muß aber so gewählt werden, daß Gewähr dafür besteht, daß das Besatzmaterial, welches sich zwischen zwei benachbarten Verdichtungskörpern befindet, tatsächlich von der Verdichtungsbewegung erfaßt wird.

Die Verdichtungskörper können während der ganzen Verdichtungsarbeit in bestimmter Höhenlage im Besatz verbleiben, sie können aber auch während der Verdichtung langsam gehoben und gesenkt werden. Es ist weiterhin möglich, insbesondere wenn sich am Ende der Drehstange nur ein verhältnismäßig kurzer Verdichtungskörper befindet, denselben, dem jeweiligen Fortschreiten der Füllung oder Verdichtung entsprechend, langsam nach oben zu bewegen und schließlich aus dem Besatz herauszuziehen.

Der Antrieb sämtlicher Verdichtungskörper kann von Hand oder maschinell erfolgen, und zwar derart, daß die Drehbewegung gleichzeitig von einer Stelle aus stattfindet, es ist aber auch möglich, insbesondere bei maschinellern Betrieb, jeden Verdichtungskörper mit einem gesonderten Antrieb zu versehen. Die letztere Einrichtung hat den Vorteil, daß die Verdichtungsarbeit der einzelnen Verdichtungskörper völlig voneinander unabhängig ist, während bei gemeinsamem Antrieb die Arbeit aller Verdichtungskörper im Gleichtakt vor sich geht. Auch das Herausziehen der einzelnen Verdichtungskörper während oder nach der Verdichtung kann gemeinsam maschinell oder je für sich einzeln erfolgen. Die Antriebskraft kann völlig beliebig sein. Es ist auch möglich, die Antriebsmaschine mit der Füllmaschine zu kombinieren.

Ist die gänzliche oder teilweise Verdichtung des Brennstoffbesatzes beendigt, dann werden die Verdichtungskörper vor der Inbetriebsetzung der Ofenkammer aus dem Besatz entfernt, wobei diejenigen Stellen des Besatzes, an welchen sich die Verdichtungskörper befunden haben und die infolgedessen unverdichtet geblieben sind, als Gasabzugskanäle für die während der Verschwelung oder Verkokung entstehenden Destillationsgase dienen. Es ist aber auch möglich, zwischen je zwei Verdichtungskörpern noch gesondert vertikale Rohre oder Dome in den Besatz einzuführen, welche ebenfalls nach erfolgter Verdichtung aus dem Besatz herausgezogen werden, um Hohlkanäle für den erleichterten Gasabzug zu bilden. Dieses Verfahren ist bei der Herstellung von Stampfkuchen für den Ofenbesatz bereits be-

kanntgeworden. Schließlich können diese Hohlkanäle noch, um das Zusammenfallen bzw. Verstopfen derselben durch hineinfallenden Brennstoff zu verhüten, in bekannter Weise mit Koksstückchen, Abfallkoks oder anderem, auch bei den höchsten auftretenden Temperaturen nicht sinternden Material ausgefüllt werden, so daß die Destillationsgase stets unbehindert aus dem Besatz entweichen können. Gegenüber

ίο der Stampfkuchenbeschickung hat dieses Verfahren hier den Vorteil, daß die Kanäle nach dem Herausziehen der Rohre oder Dorne in Ruhe verbleiben und somit eine bessere Gewähr für deren Haltbarkeit besteht.

Es ist bei Kammeröfen bereits bekanntgeworden, eine Verdichtung des Besatzes durch eine leichte Hinundherbewegung bzw. durch eine Rüttelbewegung mittels eines plattenförmigen, sich keilförmig verjüngenden Verdichtungskörpers innerhalb des Besatzes vorzunehmen. Der an Ketten o. dgl. aufgehängte oder seitKch einschiebbare Verdichtungskörper verbleibt hierbei während der Verkokung im Besatz und kann gegebenenfalls beim Ausstoßen des Besatzes mit diesem zugleich aus der Ofenkammer entfernt werden. Da die Keilflächen dieses Verdichtungskörpers den Kammerwandungen zugekehrt sind, erfolgt hierbei die Verdichtung auf diese zu, was leicht zu einer übermäßigen Belastung derselben führen kann. Durch zeitweiliges Anheben derselben während der Verkokung soll hierbei den Destillationsgasen ein erleichterter Abzug an dem Verdichtungskörper entlang gewährt werden. Bei treibender oder blähender Kohle dürfte diese Wirkung jedoch nicht eintreten, da der Brennstoff am Verdichtungskörper anbackt. Demgegenüber besteht das Neue der Erfindung darin, daß die plattenartigen Verdichtungskörper bei Kammerfüllöfen quer zur Längsrichtung der Ofenkammer eingesetzt werden und die Verdichtung nicht durch Heben und Senken derselben, sondern durch eine periodische, etwa 30 bis 45° betragende, abwechselnd verschieden gerichtete Drehbewegung erfolgt. Auch werden diese Verdichtungskörper nach erfolgter Verdichtung völlig aus dem Besatz entfernt. Dies hat den Vorteil, daß der Besatz während der Verkokung in völliger Ruhe verbleibt, was insbesondere bei schlecht backenden Brennstoffen zur Erzeugung eines qualitativ hochwertigen Kokses unbedingt erforderlich ist.

Es ist weiterhin bereits bekanntgeworden, im Besatz von Retorten während der Verkokung durch Drehstangen unrunden Querschnittes Gasabzugskanäle herzustellen, wobei diese Drehstangen dann aus dem Besatz entfernt werden, wenn die Verschwelung so weit fortgeschritten ist, daß die den Drehstangen unmittelbar benachbarten Stellen des Besatzes plastisch geworden sind. Durch die Drehbewegung dieser unrunden Stangen wird der Besatz aber nur in unmittelbarer Umgebung derselben etwas verdichtet',"während der übrige 6= Teil des Besatzes unverdichtet bleibt. Demgegenüber sind die Verdichtungskörper der Erfindung plattenförmig ausgebildet und werden bereits vor der Inbetriebnahme der Ofenkammer aus dieser entfernt. Sie führen eine ausreichende Verdichtung des gesamten Besatzes herbei, wobei nach dem Herausziehen dieser Verdichtungskörper aus dem Besatz diejenigen Stellen, an welchen sich dieselben befunden haben, nunmehr als Gasabzugskanäle wirken und das Entweichen der Destillationsgase aus dem Besatz begünstigen und erleichtern.

Auf weitere Vorteile des Gegenstandes der Erfindung wird bei der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele desselben hingewiesen werden.

Abb. ι und 1 a zeigen einen Verdichtungskörper 2 von ellipsenartigem, oder ovalem Querschnitt, welcher mittels der Stange 1 entsprechend dem Ausschlagswinkel 3 der Abb. ia periodisch hin und her gedreht wird. Durch die hierbei erfolgende Lagenänderung der einzelnen Brennstoffteilchen wird Hohlraum- und Brückenbildung im Besatz verhindert und eine größtmögliche Volumenverringerung desselben go erzielt. Die auf die Ofenlängsachse verteilten Verdichtungskörper, deren Entfernung jeweils so gewählt wird, daß der zwischen ihnen befindliche Brennstoff von der Verdichtungsbewegung voll erfaßt wird, vollführen hierbei entweder sämtlich die gleiche periodische Drehbewegung oder aber abwechselnd eine gegenläufige Drehbewegung. Sämtliche Verdichtungskörper arbeiten im Gleichtakt.

In Abb. 2 und-2a ist ein ähnlicher Verdichtungskörper veranschaulicht wie in den Abb. 1 und ia. Der Unterschied besteht nur darin, daß hier der Verdichtungskörper nicht oval, sondern plattenförmig ist. Die Verdichtungsplatte kann hierbei eine Länge besitzen, welche der ganzen Höhe des Besatzes in der Ofenkammer entspricht; sie kann aber auch nach Abb. 3 und 3 a so verkürzt sein, daß sie nur auf die oberen Brennstoffschichten verdichtend einwirkt. Die Drehstange 1 kann hierbei bis zur Kammersohle herabgeführt sein, damit nach dem Herausziehen des Verdichtungskörpers aus dem Besatz nach Beendigung der Verdichtung ein bis zur Kammersohle herabreichender Gasabzugskanal entsteht, es ist aber auch möglich, die Verdichtungsplatte 2 in verkürzter Länge gemäß Abb. 4 und 4a an das Ende der Stange 1 zu setzen, wobei dann diese Platte dem Fortschreiten der Verdichtung entsprechend langsam aus dem Besatz herausgezogen wird.

Während bei den bisherigen Ausführungs-

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beispielen die Verdichtungsplatten seitlich parallele Kanten hatten, können gemäß Abb. 5 und 5 a die Verdichtungsplatten auch keilförmig nach unten verjüngt sein. Diese Formgebung hat den Zweck, die Verdichtung des Brennstoffbesatzes nach der Kammersohle zu zu verringern, nach den oberen Schichten zu dagegen zu verstärken. Aufwiese Weise wird die Verdichtung in den verschiedenen Höhenlagen gleichmäßiger gestaltet, da die unteren Schichten infolge der darauf lastenden Brennstoffsäule bereits eine genügende Vorverdichtung erhalten haben. Insbesondere bei hohen Ofenkammern von 4 m und mehr genügt es völlig, die Verdichtungsbewegung auf die oberen Brennstoffschichten zu beschränken, so daß die Verdichtungsplatte dann zweckmäßig die in den Abb. 6 und 6a dargestellte Gestalt erhält. In den Abb. 7, 7a und 8, 8a bestehen die ao Verdichtungsplatten mit parallelen oder keilförmig verjüngten Seitenkanten aus dünnem federndem Blech und besitzen seitliche Einschnitte, so daß bei der Verwendung dieser Verdichtungskörper ein federndes Nachgeben der einzelnen Plattenteile eintritt, wenn die Verdichtung des Besatzes an den betreffenden Stellen ein bestimmtes gewünschtes Maß erreicht hat. Trotz der Drehung der Drehstange 1 kann diese Verdichtung dann nicht mehr vergrößert werden. Diese Einrichtung hat den Zweck, zu verhüten, daß die Verdichtung eine für die Kammerwandungen unzulässige Größe erfährt.

Die Abb. 9, 9 a und 10, 10 a zeigen eine ähnliehe Einrichtung wie die Abb. 7, 7a und 8, 8a, nur sind hier statt der federnden Bleche flügelartige Teüplatten an der Drehstange 1 angebracht. Diese Teüplatten können wiederum aus federndem Blech bestehen, so daß die gleiche Wirkung eintritt; es ist aber beispielsweise ■auch möglich, diese Platten 2 starr an einem Mantelrohr zu befestigen, welches die Drehstange ι in sich aufnimmt. Das Mantelrohr ist dann mit der Drehstange 1 durch Federn derart verbunden, daß bei Erreichung des gewünschten Grades der Verdichtung eine Verdrehung des Rohres gegenüber der Drehstange stattfindet und eine weitere Verdichtung aufhört.

Claims (8)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Verdichten der Kohle innerhalb der Ofenkammer durch herausziehbare, sich periodisch nach entgegengesetzter Richtung drehende, plattenartige Verdichtungskörper nach Patent 587 035, dadurch gekennzeichnet, daß die periodische, abwechselnd nach beiden Richtungen erfolgende'Drehbewegung um etwa 30 bis 45 ° erfolgt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungskörper entsprechend dem Fortschreiten der Verdichtung gleichzeitig langsam aus dem Besatz herausgezogen werden.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Verdichtungskörpern zwecks Büdung von Gasabzugskanälen vor Beginn der Beschickung oder nach Beendigung derselben Rohre oder Dorne eingesetzt werden, welche nach Beendigung der Verdichtung aus dem Besatz herausgezogen werden.
4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Verdichtungskörper (2) gleich oder kürzer als die Höhe des Besatzes in der Ofenkammer ist und dieselben zur Einstellung in die gewünschte Höhenlage am Ende der Drehstangen (1) angebracht sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungskörper seitlich keüförmig nach der Kammersohle zu verjüngt sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdichtungsplatten mit paralleler oder keüförmig verjüngter Seitenkante aus dünnem federndem Blech bestehen und gegebenenfalls seitliche Einschnitte besitzen.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Drehstangen (1) aus federndem Blech bestehende Teüplatten (2) angebracht sind.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Teüplatten (2) aus starrem Material bestehen und starr an einem Mantelrohr befestigt sind, innerhalb welchem sich die Drehstange (1) befindet, wobei das Mantelrohr mit der Drehstange durch Spiralfedern derart verbunden ist, daß bei Erreichung eines bestimmten gewünschten Verdichtungsgrades des Besatzes die Drehbewegung des Mantelrohrs und der Teüplatten trotz der Drehung der Drehstange (1) aufhört.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen