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Verfahren zum Betriebe einer Batterie Kammeröfen Gegenstand der Erfindung
ist ein Betriebsverfahren für Kammeröfen zur Erzeugung von Gas und Hochtemperaturkoks.
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Die Gasentwicklung ist bekanntlich nach dem Einschütten der Kohle
in die Ofenkammern zu Beginn der Garungszeit äußerst lebhaft, und zwar entwickelt
sich zunächst ein an Wasserdampf und Kohlensäure reiches und ziemlich kühles Gas.
Gegen Ende der Garungszeit läßt die Gasentwicklung erheblich nach, das entstehende
Gas ist sehr heiß und besteht zum großen Teil aus Wasserstoff. Um einen Ausgleich
für die Schwankungen der während der Garungszeit entstehenden Gasmenge zu schaffen,
ist schon vorgeschlagen worden, in die Gasabzugsleitungen der Ofenkammern willkürlich
einstellbare oder auch selbsttätig arbeitende Regelorgane einzubauen. Durch diese
Regelorgane kann man aber nicht verhindern, daß in den frisch gefüllten Kammern
Überdrücke auftreten, die Übertritte von. Desitillationsiga.#@en in und durch die
Heizwände zur Folge haben. Man kann durch diese Regelorgane lediglich der Entstehung
von Unterdrücken in den Kammern mit nur noch geringer Gasentwicklung und dem dadurch
verursachten Ansaugen von Rauchgasen durch die Heizwände vorbeugen. Dadurch verlangsamt
man aber den Abzug der Gase aus den heißen Kammern und erhöht dadurch bei diesen
Gasen die Gefahr von Zersetzun.gen der auch in ihnen noch enthaltenen Kohlenwasserstofe.
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,Durch die Erfindung soll einerseits ein selbsttätiger Druckausgleich
zwischen den oberen Gassammelräumen der in verschiedenem Garungszus@tande befindlichen
Ofenkammern, anderseits. eine Kühlung der Gassam-i melräume der im letzten Teil
der Garungszeit befindlichen Kammern erreicht werden.
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Zu diesem Zwecke werden zunächst in an sich bekannter Weise die Kammeröfen
einer Batterie dergestalt in Gruppen von etwa je fünf bis zehn Ofenkammern zusammengefaßt,
da3 nacheinander eine Ofenkammer jeder Gruppe geleert und gefüllt wird; während
der ganzen Garungszeit sind nun die einzelnen Kammer jeder Gruppe sowohl über an
dem einen Ende der Gassammelräume befindliche Steigrohre an die Gasvorlage angeschlossen
;als auch stehen sie über ein an dem anderen Ende der Gassammelräume befindliches
Sammelrohr untereinander in Verbindung. Die Verbindungen sind in bekannter Weise
absperrbar, um bei abgehobenen Ofentüren und während des Erstleerens der Kammern
den Sammelkanal und die Vorlage nicht mit der Außenluft in Verbindung zu bringen.
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An sich sind Fahrpläne, bei denen nacheinander immer je ein Ofen aus
eker Gruppe von fünf bis zehn Öfen entleert und gefüllt
wird, allgemein
in Anwendung. Im Gegensatz zu anderen Fahrplänen, z. B. einem solchen, bei dem die
Öfen von einem Ende der Batterie zum anderen fortschreitend gedrückt werden, ist
aber der genannte Fahrplan wesentlich für das Gelingen der Arbeitsweise gemäß der
Eifindung. In der Nähe einer frisch gefüllten Ofenkammer, . in der sehr erhebliche
Gasmengen gebildet werden, sollen nämlich Ofenkammern vorhanden sein, die bereits
nahezu abgegart sind. In , diesem Falle zieht nur :ein Teil der Gase aus dem frisch
gefüllten Ofen unmittelbar in die Gasvorlage, ein anderen Teil zieht durch ein-kurzes
Stück des Sammelrohres und gelangt in die oberen Gassammelräume von Kammern, in
denen eine geringere Gastentwicklung stattfindet, und von da in die Gasvorlage.
Es können sich also in den frischgefüllten Kammern keine so hohen Überdrücke bilden,
wie sie bei alleiniger Gasabsaugung _ durch die Vorlage ,auftreten würden. -Die
Gefahr des Übertritts von D.estillatiönsgasen in und durch die benachbarten Heizwade
wird also her= abgesetzt. Wenn die noch verhältnsmä.ßiZ kühl aus den frisch gefüllten
Kammern statu= tuenden Gase durch Kammern ziehen, die sich im späteren Garüngszustande
befinden, so kühlen sie deren Gassammelräume und schieben die darin verweilenden
Gase vor sich her, so daß die Gase aus den heißen Kammern schneller in die. Vorlage
abgeführt werden: ' Es ist bekannt, den oberen Gassammelraum von Kammeröfen zur
Kokserzeugung an mehrere Vorlagen anzuschließen, di,e sich entweder im mittleren
Teil der Kammern oder. auch an den beiden Enden befinden. Hierbei dienten jedoch
entweder s;ämüi#e Vorlagen gleichzeitig zur Abführung des Destillationsgases, oder
es wurden bei Verwendung von zwei Vorlagen, die Kammern anfangs an die eine, später
an die andere Vorlage angeschlossen, wodurch in der einen Vorlage ein heizkräftigeres,
in "der anderen ein heizschwächeres Gasgewonnen werden sollte. Wenn sämtliche Vorlagen
zur Gasabführung dienen, so tritt nur Gas von den Ofenkammern in die Vorlage ein;
ein teilweises Rückströmen von Gasen aus einer der Vorlagen in die Kammern findet
aber nicht statt; es kann also hierbei auch nicht Gas, das aus frisch gefüllten
Kammern stammt, durch die Gassammelräume der heißen Kammernziehen und diese kühlen,
wie dies dann der Fall ist, wenn das Gas nur aus der Vorlage abgeführt wird, das
die oberen Gassammelräutne am anderen Ende verbindende Sammelxohr aber nicht zur
Abführung der Gase aus der Ofenbatterie dient.
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ES' ist ferner bekannt, mehrere Kammeröfen so gemeinschaftlich zu
betreiben, daß nur aus der am weitesten in der Verkokung fortgeschrittenen Kammer
eine Gasabsaugung stattfindet, während das Gas aus den jüngeren -Kammern durch den
Inhalt der, älteren IZ-.mmern hindurchgeleitet wird. In den jüngeren Kammern
tritt hierbei eine Druckerhöhung, aber kein Druckausgleich ein.
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Bei senkrechten Kammeröfen hat man bereits neben den ah die oberen
Gassammelräume angeschlossenen Steigrohren untere Gasabgänge vorgesehen, die an
eine gemeinsame Leitung angeschlossen waren. Diese Leitung diente nicht zur Abführung
der Gase, sondern nur zum Druckausgleich zwischen mehr oder weniger in der Verkokung
fortgeschrittenen Kammern. Eine' Kühlung der Gassammelräume -der heißen Kammern
wird aber bei dieser' Anordnung nicht erreicht.
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Außerdem hat man schon, jedoch nur während des Füllens, die oberen
Gassammelräume von Ofenkammern. an einen auf der Ofendecke liegenden Kanal angeschlossen,
um die Füllgase teilweise durch die Gassammelr,äume der benachbarten Ofenkammern
in die Vorlage zu saugen;. sie durchströrhen hierbei jedoch nur . ,ein kurzes Stück
dieser Gassammelräume und hemmen - dadurch den Abzug der in den heißen Kammern -gebildeten
Gase mehr, als da.ß sie ihn fördern. Da es sich um eine Einrichtung handelt, die
nur während des Füllens in Betrieb -tkommt, bezweckt sie bifenbar auch weder einen
Druckausgleich noch eine Kühlung der heißen Kammer.
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Man hat sodann die Gassammelräume unmittelbar benachbarter Kammern-etivä
3 -clurch absperrbare Krümmer verbunden, um das Eindringen von Verbrennutngsgasen
aus den anliegenden Heizwänden in die heißen Kammern zu unterbinden. Diese Krümmer
saßen am Ende der Kammern, die beiden zur Vorlage führenden Steigrohre mehr nach
der Mitte zu. Abgesehen davon, da:ß hierbei ein Durchstreichen des mittleren Teiles
der Gas.-sammelräume durch kühlende Gase ausgeschlossen und damit eine zuverlässige
Kühlung der heißen Kammern und. eine beschleunigte Abführung der in diesen entstehenden
Gase nicht erreicht wird, abgesehen ferner davon, daß die Anbringung und Absperrung
über die Ofendecke ragender Krummer im praktischen Betriebe umständlich und hinderlich
wäre, wird das Ziel eines genügend weitgehenden Druckausgleiches nicht erreicht,
da sich bei allen gangbaren Fahrplänen unter zwei oder drei benachbarten Kammern
regelmäßig nicht gerade eine frisch gefüllte und eine nahezu abgegarte Kammer befinden
kann, wie es für den Druckausglreich und die Kühlung der Gassammelräume der
heißen
Kammern erforderlich ist. Man muß hierbei berücksichtigen, daß die Gasentwicklung
bereits nach etwa einem Viertel der Garungszeit auf die Hälfte desjenigen Wertes
heruntergegangen ist, der in den ersten beiden Garungsstunden vorhanden ist. Eine
wirksame Kühlung kann also nur durch die Gase derjenigen Kammern erfolgen, die sich
etwa. in den ersten drei Garwngss,tunden befinden.
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Schon aus diesem Grunde ist die Arbeitsweise gemäß der Erfindung auch
wesensverschieden von einem anderen bekannten Verfahren, bei dem eine Gasretorte
während des ganzen ersten Drittels der Garungszeit auf der dem Gasabgang entgegengesetzten
Seite mit einer im letzten Drittel der Garungszeit befindlichen Retorte in Verhindung
steht, um zu bewirken, daß während dieses Drittels der Garungszeit'das in der jüngeren
Retorte entwickelte Gas. ganz oder teilweise durch. die ältere Retorte streicht
und dabei die im Gase enthaltenen, bei normaler Temperatur flüssigen Kohlenwasserstoffe
in permanente Gase umgewandelt werden. Das Ziel dieses Verfahrens ist die Schaffung
eines möglichst hohen Ausbringens an gasförmigen Destillationserzeugnissen unter
entsprechender Verminderung .der Ausbeute an flüssigen Kohlenwasserstofhen. Demgegenüber
ist das Ziel vorliegender Erfindung gerade die Schonung der flüssigen Kohlenwasserstoffe,
die wirtschaftlich erheblich höhere Werte darstellen als die permanenten Gase. Und
dieses Ziel- ist nur dann zu erreichen, wenn eine größere Gruppe von Ofen, also
beispielsweise fünf bis zehn Ofen, durch einen auf der Gasvorlage entgegengesetzt
von der Kammer liegenden Sammelkanal während der ganzen Garungszeit in dauernder
Verbindung stehen.
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Wird ein sich über die ganze Batterie hinziehender Sammelkanal verwendet
und gesghiebt das Entleeren der Kammern so, daß immer aus jeder Gruppe von fünf
bis zehn Öfen einer entleert und gefüllt wird, so liegt überall in der Nähe einer
frisch gefüllten, in den ersten. zwei bis drei, Garungsstun!den sich befindenden
Ofenkammer eine nahezu abgegarte Ofenkammer. Aus der frisch gefüllten Kammer treten
also die unter höherem Druck stehenden, in großer Menge entwickeJ;-ten. Destillationsgase
nicht nur durch das Steigrohr unmittelbar in die Vorlage, sondern ziehen auch durch
den Sammelkanal, und zwar nur ein verhältnismäßig kurzes Stück, in eine sich im
späteren Garungszustande befindliche Ofenkammer ab, so daß zunächsteine Stauung
der Gase und damit die Gefahr von Gasübertritten aus. der frisch gefüllten. Kammer
vermieden werden. Gelangen diese zu Bebairm der Garungszeit entstehenden verhältnismäßig
kühlen Gase durch den Sammelkanal in die oberen Gassammelrüurne der benachbarten
Ofenkammern, so wirken sie dort kühlend und reißen außerdem die in1 diesen Kammern
nur noch in verhältnismäßig geringer Menge entstehenden Düstillationsgas.e mit in
die Vorlage, so daß die Gefahr einer Gaszersetzung nach Möglichkeit verhin-@ dert
wird.
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Man kann den die Kammern verbindenden Druckaus;gleichkanal in an sich
bekannter Weise in einzelne Abschnitte teilen, und zwar in der Art, daß jeder Abschnitt
des Kanals einer Kammergruppe entspricht.
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In der Zeichnung sind die in Betracht kommenden. Teile einer zur Ausführung
des Verfahrens gemäß der Erfindung dienenden Kammerofenänlage dargestellt, und zwar
zeigt Abb. i einen senkrechten Längsschnitt durch eine Ofenkammer, Abb. z " einen
- senkrechten Querschnitt durch die Kammerofenanlage.
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In der Decke der Ofenkammern a sind in der üblichen Weise Füllöcher
b, zum Einfüllen der Frischkohle vorgesehen. An einem Ende, beispielsweise der Maschinenseite,
der Kammer a. befindet sich ein Steigrohr c, das in die Gasvorlage d mündet. Am
anderen Ende der Ofenkammer a, bei dem gegebenen Beispiel also auf der Koksseite,
stößt eine öffnung e in der Kammerdecke zu einem über die Ofendecke verlaufenden
Sammelkanal f. Die Verbindungs:öffnungene können durch Druckventileg o. dgl. gegen
den Sammelkanal f abgesperrt werden.