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Verfahren und Ofen zur Tieftemperaturverkokung von Brennstoffen mit
Außenbeheizung Bei der Tieftemperaturverkokung in Ofen mit Außenheizung ergeben
sich häufig Schwierigkeiten dadurch, daß zu hohe, den Werkstoff der Ofenwandung
auf die Dauer angreifende H.eizgastemperaturen angewendet werden, um eine genügende
Erhitzung des Brennstoffs durch die Ofenwand hindurch zu gewährleisten. Die Stahlplatten
des Drehofens können Temperaturen, die etwa 6oo° C übersteigen, längere Zeit hindurch
kaum aushalten, ohne beschädigt zu werden. Andererseits muß jedoch die Kohle selbst
auf mindestens etwa 4.8o° C erhitzt werden.
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Besonders gute Ergebnisse erhielt man bei einer Erhitzung der Kohle
auf Temperaturen von nicht über 525° C. Hierbei wurden alle Teerbestandteile abgeschieden,
und der Koks enthielt weniger als 15 % flüchtige Bestandteile, ergab daher
einen sehr guten, rauchlosen Brennstoff.
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Um diese Temperaturen ohne Überhitzung der Ofenwandungen zu erreichen,
konnte man bei Beschickung des Drehofens mit einer auf etwa 29o° C vorgewärmten
Kohle nur eine ganz dünne Lage Kohle, -durch den Ofen hindurchbewegen;- so daß beispielsweise
einem Quadratdezimeter Wandfläche des Drehofens nur etwa o,25 kg Kohle entsprach.
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Berechnet man für derartige Verhältnisse den in einem Ofen üblicher
Größe erzielbaren Durchsatz, so kommt man zu völlig unwirtschaftlichen Zahlen. Für
einen Drehofen von etwa 2,q. m Durchmesser und entsprechend einer Wandfläche je
Dezimeter Länge von ungefähr 77 Quadratdezimeter ergibt bei einer Zuführung von
o,25 kg Brennstoff pro Quadratdezimeter für jeden Dezimeter Länge des Drehofens
nur eine Beschickung von etwa 19 kg Kohle, also für einen Ofen von 37 bis
38 m Länge eine Gesamtbeschickung von etwa 7000 kg. Man kommt bei Zugrundelegung
einer Verkokungsdauer von einer Stunde auf einen stündlichen Durchsatz von nur etwa
7 Tonnen.
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Nach der vorliegenden Erfindung wird die Fassung des Ofens dadurch
gesteigert, daß dieser verhältnismäßig dünne Strom von Kohle nur so lange aufrechterhalten
wird, bis die Kohle durch den Erweichungszustand hindurchgegangen ist. Die Zeitdauer,
während welcher dieser Zustand aufrechterhalten wird, mag io bis 15 Minuten betragen.
Die Erweichung
der Kohle und die Drehung des Ofens führen zur Erzeugung
von kugelförmigen Gebilden, und nach der. Erfindung wird nun von,. der Stelle an,
an welcher diese Gebilde arg': fangen sich wieder zu härten, die Tiefe de t' Kohlenbettes
im Drehofen planmäßige:a -größert. Die Vergrößerung .der Tiefe diese's' Bettes kann
das Zwei- oder Dreifache der früheren Tiefe betragen. Es hat sich herausgestellt,
daß trotz dieser Vergrößerung der Tiefe des Kohlenbettes die Entziehung der flüchtigen
Bestandteile aus den kugelförmigen Gebilden weiter erfolgt, bis sie schließlich
nur noch höchstens 15 % dieser flüchtigen Bestandteile aufweisen. Die Vergrößerung
der Tiefe des Kohlenbettes ergibt eine beträchtliche Erhöhung der Durchsatzmenge
der Anlage je Stunde.
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. Erfindungsgemäß wird eine weitere Steigerung des Durchsatzes und
ein Arbeiten mit einer größeren Tiefe des Kohlenbettes auch schon am Eintrittsende
des Ofens dadurch ermöglicht, daß an dem Beschickungsende des Ofens eine Mehrzahl
von Rohren eingesetzt wird, die allerseits von Heizzügen umschlossen sind. Als besonders
zweckmäßig haben sich Rohre mit kreissektorförmigem Querschnitt erwiesen, wie im
folgenden an Hand der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung noch
näher beschrieben werden wird. Durch Einsetzen von Rohren mit sektorquadrantenförmigem
Querschnitt gelingt es beispielsweise, die wirksame Wandfläche je Dezimeter Ofenlänge
von 77 Quadratdezimeter auf ungefähr 154 Quadratdezimeter zu erhöhen. Wählt man
Sektoren mit einer Bogenlänge von etwa 6o°, so erhöht sich die wirksame Umfangsfläche
noch weiter. Die Länge der Sektoren kann beliebig gewählt werden. Sie können durch
den ganzen Drehofen hindurchgehen,. sie können sich aber auch nur über diejenige
Länge des Ofens erstrecken, auf welcher der Brennstoff in plastischem, halbweichem
Zustand wandert.
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Wichtig für einen störungsfreien Verlauf der Verkokung ist es auch,
daß die die Rohre umgebenden Heizzüge allseitig im wesentlichen gleiche Weite aufweisen,
damit eine gleichmäßige Strömung der Heizgase und damit eine gleichmäßige Erwärmung
aller Wandflächen gesichert ist.
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Mehrkammerdrehöfen mit sektorförmigem Kammerquerschnitt sind bekannt,
doch waren die einzelnen Sektoren nicht durch Heizzüge voneinander getrennt. Die
Unterteilung in Sektoren ergab also nicht die für die vorliegende Erfindung wichtige
Vergrößerung der Heizflächen. ' Es sind auch Mehrrohrdrehöfen bekannt, bei denen
die Einzelrohre allseitig beheizt werden, doch war bei den älteren Öfen dieser Art
nicht planmäßig dafür gesorgt, daß alle Einzelrohre von Heizzügen mit allseitig
glei-@her Weite umgeben waren, während man in ";@@nrohrdrehöfen allseitig gleich
weite Heiz-@#w.ilge schon vorgesehen hat. Ferner handelte es sich bei den älteren
Mehrrohröfen mit allseitig beheizten Einzelrohren um verhältnismäßig enge Einzelrohre.
Bei dem Mehrrohrdrehofen nach der Erfindung sind die Einzelrohre, in denen die Verkokung
stattfindet, verhältnismäßig weit, die Breite der die Rohre umgebenden Heizzüge
ist nur ein kleiner Bruchteil der Breite des Rohrdurchmessers.
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Es hat sich ergeben, daß unter gewissen Bedingungen die beste Hitzeübertragung
erreicht wird, wenn die Heizzüge verhältnismäßig schmal sind, wenn also der Querschnitt
der Heizzüge im Vergleich zu dem Ouerschnitt der die Kohle enthaltenden Sektorrohre
verhältnismäßig klein ist.
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Wählt man die Anzahl bzw. die Größe der eingesetzten Sektorrohre so,
daß jedes Rollselbst wieder einen Drehofen darstellt, dessen Querschnitt demjenigen
eines zylindrischen Ofens von ungefähr 1,2 m Durchmesser entspricht, so ergibt sich
für jedes dieser Rohre je Meter- Länge eine Wandfläche von ungefähr ¢ Quadratmeter,
und für jedes Rohr entspricht i Quadratdezimeter Heizflächenwand 3 Kubikdezimeter
des Inhalts des Rohres. Diese Verhältnisse von Wandfläche zu Inhalt haben sich als
besonders geeignet erwiesen.
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Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele eines Drehofens für die
Anlage dar. Abb. i ist ein teilweise geschnittener Aufriß eines Drehofens und zeigt
das Beschikkungsende; Abb. 2 ist eine ähnliche Darstellung für das Austrittsende;
Abb.3 zeigt in größerem Maßstab im Schnitt die beiden Enden des Ofens; Abb. 4 ist
ein Querschnitt durch den Ofen nach 4-4 der Abb. 2 und 3; Abb. 5 ist ein Schnitt
nach 5-5 der Abb. i und 3 nahe dem Einlaßende der Sektorrohre; Abb. 6 zeigt einen
Mittelschnitt durch die Beschickungsvorrichtung für den Drehofen nach 6-6 der Abb.
7 ; Abb. 7 ist eine Endansicht dieser Beschikkungsvorrichtung und ihres Abschlusses;
Abb.8 ist ein waagerechter Schnitt durch die Beschickungsvorrichtung nach 8-8 der
Abb. 7 ; Abb.9 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt durch die drehbare Unterstützung
des Abschlußteiles; Abb. io ist eine Einzelheit der Befestigung von Wandstücken
an dem Ofen;
Abb. i i zeigt in teilweise geschnittenem Aufriß eine
abgeänderte Form des Ofens; Abb. 12 ist eine Endansicht des Beschikkungsendes, Abb.
13 eine Ansicht .des Austrittsendes dieses Ofens, und Abb. 14 ist ein Schnitt nach
14-1q. der Abb. i i.
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Die in Abb. i bis io dargestellte Ausführungsform zeigt einen Drehofen
mit einem äußeren zylindrischen Mantel 2o, dessen Durchmesser ungefähr mit 2,75
m angenommen werden kann. Die Länge des Ofens mag 20 m betragen, und die
Dicke der Wand mag 15 bis 2o mm sein. Eine Asbestschicht 20" oder eine andere ähnliche
Umhüllung an dem Drehofen bewirkt eine möglichst lange Aufspeicherung der Wärme
im Ofen.
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Sektorförmige Rohre 21 aus etwas dünnerem Stahlblech, von beispielsweise
12 bis 15 mm Stärke sind im Innern dieses Drehofens angeordnet, und zwar sind in
dem Ausführungsbeispiel Ouadrantensektoren gezeigt. Diese Sektorrohre 21 sind derart
im Innern des Drehofens 2o angeordnet, daß um die Gesamtheit der Sektorrohre herum
ein Ringzug 22 verbleibt. Die Breite dieses Zuges beträgt ungefähr 6 cm, und der
Zug erstreckt sich um alle Bogenwände 21" der Sektorrohre herum an der Innenwand
des Mantels 2o. Die einzelnen Sektorrohre sind auch durch ähnliche Züge, die in
Radialrichtung verlaufen, voneinander getrennt, wie bei 23 angedeutet (Abb.4), und
auch diese Züge; haben eine Weite von ungefähr 5 bis 6 cm. Sie erstrecken sich über
die ganze Länge der Rohre und stehen mit dem Ringzug 22 in Verbindung.
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Die der Achse zugewendeten Teile der Sektorrohre 21 sind, wie in Abb.
4 gezeigt, bei 2i, abgeschrägt, so daß in dem durch diese Wände 21, gebildeten Innenraum
des Drehofens Platz für Verlegung eines in Achsrichtung verlaufenden Kernrohres
24 verbleibt. Dieses Kernrohr hat vorzugsweise runden O_uerschnitt und einen Durchmesser
von etwa 4o cm oder mehr, wobei auch um dieses Kernrohr 24 herum Züge 25 verlaufen
(Abb. 4), deren Querschnitt jedoch im wesentlichen dreieckig ist, indem die geraden
Wandteile 2i,. die Seiten dieser Züge und die Bogenstücke des Kernrohres 24 die
Grundlinien der Dreiecke bilden. Dort, wo diese Züge am engsten sind und nur eine
Breite von ungefähr 5 cm haben, stehen sie miteinander in Verbindung. Sie stehen
jedoch auch an den Spitzen der Dreiecke mit den radial verlaufenden Zügen
23 zwischen den Sektorrohren in Verbindung, und sie erstrecken sich auch
über die ganze Länge der Sektorrohre hin.
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Die Sektorrohre 21 können in dem zylindrischen Drehofen 2o in richtigem
Abstand von der Wand dieses Ofens und voneinander durch Winkeleisenstücke 26 gehalten
werden. Solche Abstandsglieder aus Winkeleisen kÖnnen mit ihren Flanschen an die
Sektorrohre angeschweißt sein, und sie gestatten dadurch die Einschiebung dieser
Rohre in Achsrichtung in den Drehofen. Nach Abb. 4 kann zwischen zwei solchen Sektorrohren
21 des ganzen Satzes statt der Winkeleisenstücke 26 ein Satz von Abstandsbolzen
26a angeordnet sein, und ähnliche Abstandsbolzen durchdringen auch die abgeschrägten
Wände 2i, der betreffenden Sektorrohre, um sich an das Kernrohr 24 abzustützen.
Werden diese Bolzen 26a gelockert und in das betreffende Rohr hinein zurückgeschraubt,
so wird dadurch die Einschiebung des ganzen Satzes von Sektorrohren in die zylindrische
Wand 2o erleichtert, und nach ihrer Einstellung können diese Bolzen 26a wieder herausgeschraubt
werden, damit auch jene beiden Sektorrohre 2i, die vorher der Einschiebung halber
näher zueinander hingerückt worden waren, nunmehr den richtigen Abstand voneinander
einnehmen und eine Sicherung des ganzen Satzes von Sektorrohren in der zylindrischen
Ofenwand herbeigeführt wird. Trotz der Abstützung dieser Sektorrohre durch die Winkeleisenstücke
26 an den Wänden 24 benachbarter Sektorrohre und an der zylindrischen Wand des Ofens
2o können sich nun diese Rohre ungleichmäßig mit Bezug aufeinander ausdehnen oder
zusammenziehen. Der Eingriff der Flanschen der Winkeleisenstücke und der Abstandsbolzen
auf die gegenüberliegenden Radialwände der Sektorrohre oder auf die Innenfläche
der zylindrischen Wand 2o verhindert eine Längsverschiebung der Sektorrohre mit
Bezug aufeinander und mit Bezug auf den eigentlichen Ofen 2o fast gar nicht. Andererseits
kann entweder an den beiden Enden der Sektorrohre oder auch zwischen diesen Enden
durch Anbringung von Winkeleisensiücken an der- zylindrischen Wand 20 ein Eingriff
mit den Winkeleisen 26 erreicht werden, um eine Verdrehung der Einzelrohre innerhalb
der zylindrischen Hülle zu vermeiden und um zu veranlassen, daß sie sich gemeinsam
als Einheit drehen.
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Zwischen den schräg verlaufenden Wandstücken 21,. der Sektorrohre
verbleibt demnach ein Raum von im wesentlichen quadratischem Querschnitt; dieser
Raum ist an den beiden Enden der Sektorrohre 21 durch Platten 27 abgeschlossen (Abb.
5), und die Kanten dieser Platten sind vorzugsweise an die Enden der Sektorrohre
angeschweißt. Diese Platten schließen auch die beiden Enden des Mittelrohrs 24 ab
und dienen gleichzeitig zum Abschluß der oben beschriebenen im
wesentlichen
dreieckigen Züge 25, die sich über die ganze Länge der Sektorrohre hin erstrecken.
Um einen dichten Abschluß des Kernrohrs 24 herbeizuführen, werden die Platten 27
vorzugsweise auch an die Endkanten- dieses Kernrohrs angeschweißt.
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In ähnlicher Weise sind auch die in Radialrichtung verlaufenden Züge
23 an den beiden Enden der Sektorrohre durch Platten 2& abgedeckt, und diese
Platten werden ebenfalls zwischen die Sektorrohre 2i an deren Enden eingeführt urid
dort verschweißt. Abb. 5 zeigt, daß die Platten 28, welche diese radialen Züge 23
abdecken, an ihren Enden bei a8" und 28b entsprechend erweitert sind, um sich- der
Form dieser radialen Züge 23 möglichst anzuschließen.
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Am Beschickungsende und am Ausstoßende des Drehofens sind an den Sektorrohren
kegelstumpfartige Verlängerungen 29 bzw. 30 (Abb. 3) befestigt, z. B. mittels, zylindrischer
Flanschen 29a, 30a, welche die Enden der bogenförmigen Sektorwandungen umfassen
ebenso wie die Außenenden der radial verlaufenden Abschlußplatten 28 (Abb. 5), deren
innere erweiterte Enden 28a auf die Kanten der Abschlußplatten 27 eingreifen. Die
verschiedenen Verbindungsstellen werden zweckmäßig durch Verschweißung abgedichtet.
Die Kegelstumpfe 29 und 3o bilden Kammern, welche mit Sektorrohren 2i in dauernder
Verbindung stehen. Sie stehen jedoch nicht in Verbindung mit den zwischen diesen
Rohren verbleibenden Zügen oder mit dem die Rohre umgebenden Zug 22 am Innenumfang
des Mantels 2o. Eine Beschickung, die der Kammer 29. zugeführt wird, wird demnach
bei Drehung des ganzen Satzes von Sektorrohren z1 gleichmäßig auf diese Rohre verteilt
und wird gleichmäßig dem Austrittsende zuströmen, «renn der ganze Ofen um seine
Achse gedreht wird und dabei ein wenig schräg gestellt ist: Nach Abb. i und 2 hat
der Ofen an seinem Außenumfang : ' mehrere Abstützringe 31, welche auf den Rollen
32 gelagert sind. Die Rollen 32 sind so verlegt, daß dem ganzen Ofen eine geringe
Neigung mitgeteilt wird; uni die Wanderung der Beschickung nachdem Austrittsende
hin zu unterstützen. Die Drehung des Ofens selbst erfolgt durch einen Zahnkranz
33 in Eingriff mit dem Zahnrad 34, das auf beliebige Weise angetrieben werden kann.
Zu beiden Seiten der Abstützringe 31 und gegebenenfalls auch des Zahnkranzes 33
können die in Abb. i gezeigten Widerlagerrollern 32a angeordnet 'sein.
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Das Beschickungsende des Drehofens wird von einer die Drehung nicht
mitmachenden Haube 35 geschlossen. Auch diese Haube hat irn wesentlichen, wie namentlich
in Abb. 3 gezeigt, die Gestalt eines Kegelstumpfes mit einem zylindrischen Flansch
35a, dessen Innendurchmesser größer ist als der Außendurchmesser des Ofens. Dieser
Flansch erstreckt.sich über den zylindrischen Teil des Ofens nahe dem Beschickungsende
hinweg, und eine Drehverbindung, die jedoch gasdicht sein muß, ist bei 36 zwischen
dieses Ende und den Flansch 35a eingeschaltet. Der KegelsturriPf 35b dieser Haube
deckt die Kammer 29 ab, und es verbleibt zwischen den beiden Kegelstümpfen eine
entsprechende Ringkammer 37, welche in Verbindung mit dem Ringzug 22 steht. Da die
Radialzüge 23 ebenfalls in Verbindung mit dem Ringzug 22 stehen, so können die in
der Kammer 37 vorhandenen Gase ebenfalls in Verbindung mit dem Ringzug 22 und den
Radialzügen 23 . gebracht werden.
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Gegen das verjüngte Ende der kegelstumpfförmigen Kammer 29 legt sich
eine flache Kreisscheibe 38. an, deren Flansch 38a an die Außenwand der Kammer
29 angeschweißt ist. An der Platte 38 ist -ein kurzer Rohrstutzen 39 mittels seines
flachen Flansches 39, befestigt. Auch der entgegengesetzte Rand des Stutzens
39 hat nach Abb. 6 einen kurzen Umfangsflansch 39b, gegen den sich eine Abdichtungswulst
einer Abschlußplatte 40 fest anlegen kann. Diese Platte 4o ist mit dem Beschickungsrohr
4o4 verbunden. In diesem Beschickungsrohr befindet sich eine nicht dargestellte
Vorrichtung zur selbsttätigen Freigabe bzw. zum Abschluß des Rohrs je nach - den
iri dem 'Ofen herrschenden Beschickungsbedingungen. Die Abschlußplatte 40 muß gleichförmig
und nachgiebig gegen den Stutzen 39 angedrückt werden" und der Abschluß zwischen
den beiden Teilen, von welchen die Platte 4o feststeht, während der Stutzen 39 sich
dreht, muß ebenfalls gasdicht sein. Der Kegelstumpf 35b der feststehenden Haube
35 umgibt nach Abb. 3 und 6 einen zylindrischen Flansch 44 welcher mit dem Stutzen
39 fest verbunden ist. Auch hier ist zwischen den sich drehenden Flansch 41 und
den Kegel-e, 35b nach Abb. 6 eine die Drehung zulassende gasdichfe Vorrichtung
42 eingeschaltet, um das Entweichen von Gas aus der Kammer zu verhindern.
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Am Ausstoßende des Drehofens befindet sich eine Haube 43, die jedoch
die Drehung des Ofens mitmacht. Auch sie hat einen zylindrischen Ansatz 43a vorn
etwas größerem Durchmesser als der Mantel 2o, und das Ende dieses Ansatzes ist mit
dem Ende des Ofenmantels durch die in Abb. 3 angedeuteten Winkelflanschen 44,44"
ständig verbunden. Der Kegelteil 43b dieser Haube umgibt die Kammer 3o, die mit
dem Austrittsende der Sektorrohre 21 fest verbunden ist. Es entsteht
also
auch an diesem Ende eine Hohlkegelkammer 45 von verhältnismäßig großem Inhalt, und
auch diese Kammer steht mit dem Ringzug 22 und mit den Radialzügen 23 in ähnlicher
Weise in beständiger Verbindung, wie dies oben mit Bezug auf die entsprechenden
Teile am Beschickungsende beschrieben wurde. Ein Austragsstutzen 3o6 (Abb. 3) schließt
sich an die Kegelteile der Kammer 3o am verjüngten Ende an. Dieser Stutzen reicht
bis zur feststehenden Flachtrommel 46, wo ebenfalls ein gasdichter Abschluß 47 das
Ende des Stutzens 3o6 umschließt. Die Flachtrommel 46 hat die in Abb. 13 dargestellte
annähernd tangential verlaufende Austragsrinne 4.6a, die ebenfalls eine Regelvorrichtung
enthalten kann, um das Austragen der etwa kugelförmigen Koksstücke u. dgl. zu unterbrechen
oder zu verzögern. Indem Austragsstutzen 3o6 befinden sich die zur Beförderung dieser
fertigen Koksstücke dienenden schraubenförmigen Flügel3od, und auch in der Kammer
3o können zu dem gleichen Zweck radiale oder sonstwie verlegte Flanschen 30, angeordnet
sein.
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Nach Abb. 3 wird der Austragsstutzen 3o6 von einer anderen Trommel
48 umschlossen, und auch hier wird durch Anbringen eines gaslichten Abschlusses
49 ein Entweichen der Gase aus dieser Trommel unmöglich gemacht. Das andere Ende
dieser feststehenden Tromtne148 schließt sich durch den gasdicht abdeckenden nachgiebigen
Ring 5o an das verjüngte Ende 43, jenes Kegelstumpfes 436 an, der, einen Teil der
Haube 43 bildet, und diese Haube dreht sich, wie erwähnt, mit dem Ofen.
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Die Beheizung der Trommel 48 mit heißen Gasen geschieht durch die
in Abb. 13 dargestellte Zuleitung 51, die ihrerseits an ein nicht dargestelltes
Gebläse angeschlossen sein kann, um sicher zu gehen, daß die Gase den Drehofen in
einer Richtung entgegengesetzt zur Wanderrichtung des Gutes umziehen. Die Gase treten
nach Umspülung des Ofens und -der Abgabe ihrer Wärme in den Zügen 22 und 23 an die
Sektorrohfe 2r in die Haube 35, und zwar in,die hohlkegelförmige Kammer 37 ein.
Aus dieser Kammer werden die Gase durch die Leitung 52 (Abb. 12) abgeleitet.
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Die gasdichten Abschlüsse 36, 42, 47, 49 und 50 zwischen ortsfesten
zylindrischen Teilen und den Drehteilen des Ofens sind im wesentlichen gleichartig
ausgebildet, und ihre Anordnung geht besonders aus Abb. 8 und 9 hervor. Jeder Abschluß
stellt die Verbindung zwischen einem drehenden und nicht drehenden Teil her, und
der eine Teil wird gegen den anderen nachgiebig angedrückt, um sich einer Längsverschiebung
der beiden Teile mit Bezug aufeinander anzupassen. Die Abb. 9 zeigt in größerem
Maßstab den dichten Abschluß zwischen dem Mantel 2o einerseits und der ortsfesten
Haube 35 andererseits. Der zylindrische Teil-35d (Abb. 9) der Haube 35 trägt nahe
seinem Rand 54" ein Winkeleisen 54, das entsprechend dem Stutzen 35a auf Ringform
abgebogen und bei 54' mit dem Stutzen vernietet ist. In ähnlicher Weise ist mit
dem Ende des Mantels 2o ein Flansch 55 vernietet, der sich jedoch gegen einen Zwischenring
56 anlegt. Dieser Zwischenring hat eine zylindrische Verlängerung 57 in Gestalt
eines aus Kesselblech o. dgl. auf Ringform zurechtgebogenen Streifens, welcher durch
die Nieten 57' zeit dem Ring 56 fest verbunden ist und in den Stutzen 35a eindringt.
An .den Flansch 54 dieses Stutzens und an den Zwischenring 56 ist ein nachgiebiger
Abdichtungsstreifen 58 fest angeschlossen, beispielsweise durch Umziehung mit Schnüren
oder Drähten 58" welche den Zwischenring und den Stutzen fest umgeben und
dadurch die Ränder des nachgiebigen Streifens 58 in fester Verbindung mit diesen
Teilen sichern.
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Der Flansch 55 des Drehofens 2o hat einen Ringfortsatz 55a, der an
dem freien-Ende bearbeitet ist und sich mit dieser bearbeiteten Fläche 55a' gegen
die gleichfalls bearbeitete Endfläche 56a des Zwischenringes 56 anlegt. Dieser Zwischenring
wird dadurch- in Stellung gehalten, daß er mit den einstellbaren Hängegliedern 53a
(Abb. 7) verbunden ist. Diese Hängeglieder sind mit Bezug auf die Endebene des Ofens
so verlegt, daß die Fläche 56" durch das Gewicht des Ringes 56 nachgiebig gegen
die bearbeitete Fläche 55ä des Ringes 55 angedrückt und die Verbindungsstelle
abgedichtet wird. Um das Zusammensetzen der Teile zu erleichtern, setzt man die
Ringe 55 und 56 aus einzelnen Bogenstücken zusammen. Hierzu können an den Enden
der Bogenstücke Ösen oder Lappen 59# 59a, 596 und Verbindungsbolzen 59, vorgesehen
sein. Nach Abb.3 ist unten an diesem gasdichten Abschluß ein besonderes Zusatzgewicht
angeordnet, das den Andruck des Zwischenringes 56 gegen den Endring 55 der Trommel
2o an dieser Stelle erhöht und zu diesem Zweck unter Vermittlung einer Leitrolle
566 und eines Seiles mit dem Zwischenring verbunden ist.
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Der Rand 54a (Abb. 9) des Stutzens der Haube 35 kann sich in Richtung
der Achse mit Bezug auf den Ring 57 etwas verschieben, da dieser Ring nur lose in
den Stutzen eindringt. Trotz dieser losen Anordnung eines Teiles mit Bezug auf den
andern kann jedoch ein Entweichen von Gasen infolge des Abdichtungsstreifens 58
nicht stattfinden. Dieser Streifen besteht vorzugsweise aus einem Asbestgewebe oder
einem anderen Werkstoff, der genügend nachgiebig ist, dabei
aber
gegen Hitze sehr widerstandsfähig ist. Auch ist dieser Streifen breit genug gehalten,
um Längsverschiebung. und Schrägstellung der beiden durch ihn abgedichteten Teile
mit Bezug aufeinander zuzulassen.
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Die Abschlüßplatte 4o wird von Stangen 53 unterstützt, deren obere
Enden nach Abb. 6 und 7 ösenartig erweitert sind, um die Zapfen 4ob aufzunehmen,
- welche aus der Platte 4o seitlich nahe der Vorderfläche herausragen. Diese beiden
Zapfen liegen an den Enden eines Durchmessers der Platte. Die fußenden der Tragstangen
53 haben Kugelköpfe 53', welche auf den Stangen verstellbar sind und in Kugelsockeln
53" derartig gehalten werden, daß Verdrehung und Ausschwingung dieser Kugeln innerhalb
bestimmter Grenzen in den Sockeln möglich ist. Nach Abb. 6 sind die Stützstangen
-53 schräg gestellt, damit das Gewicht der Plätte 4o dazu beiträgt, diese Platte
gegen das Ende des drehenden Stutzens 39 hin zu drücken. Trotzdem kann jedoch diese
Platte etwas nach einwärts oder auswärts in der Achsrichtung bewegt und um ihre
Lagerzapfen bzw. um die Kugeln 53' ausgeschwungen werden, damit die bei der Drehung
einer solchen Retorte unvermeidlichen Wälzbewegungen des Retortenendes nicht etwa
zu einer Öffnung dieses Abschlusses führen. Der Druck der Platte 40 .gegen den Flansch
39b des Stutzens 39 kann zum Teil durch die in Abb. 8 dargestellten Federn 40, aufgenommen
werden, die sich einerseits gegen den Zwischenring der Abdichtung 42 und andererseits
gegen Ansätze der Platte 40 abstützen. Die Platte 4o kann jedoch auch von oben,
beispielsweise durch Drahtseile, unterstützt werden, und einstellbare Glieder können
ähnlich angeordnet sein, wie dies mit Bezug auf den Zwischenring 56 beschrieben
wurde und in Abb.3 dargestellt ist.
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Beim Betrieb der Anlage wird der Ofen mit den eingesetzten Sektorrohren
gedreht, während Kohle oder ein anderer Brennstoff, der darin zur Verschwelung oder
zur Verkokung gebracht werden soll, der Beschikkungskammer 29 zugeführt wird. Zu
diesem Zweck gelangt die Kohle aus einem Vorratsbehälter in das Zuführungsrohr 40a,
verteilt sich auf die verschiedenen Sektorrohre und tritt in die einzelnen Rohre
jeweils der Reihe nach ein, wenn diese sich dem tiefsten Punkt ihres Kreisweges
nähern. Die Kohle durchwandert dann die Sektorrohre mit einer Geschwindigkeit, die
von der Schräglage und von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Ofens abhängt. Sie
tritt nach Durchwanderung des Ofens in die kegelförmige Austragkammer
30 und wird dort durch die Flanschen So, und. Schaufeln Sod dem Stutzen 30b
zugeführt, um in die Austragtrommel 46 und Rinne 4C6" überzutreten.
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Während die Kohle die Sektorrohre durchwandert, wird der ganze Ofen
durch die Gase erwärmt, -welche unter Druck durch die Leitung, 51 zugeführt werden.
Die Gase treten in die ortsfeste Trommel 48 ein, welche den Stutzen 30b umschließt.
Die Heizgase gehen dann durch die Kammer 45 am Ausstoßende des Ofens durch den ringförmigen
Zug im Innern der Trommelwand und auch durch .die anderen Züge neben den Sektorrohren
und in der Mitte des ganzen Ofens. Nahe dem Einlaßende für den Brennstoff treten
die Gase in die Kammer 37 über, und nach Umspülung des Einlaßstutzens für den Brennstoff
entweichen sie durch die Leitung 52 beispielsweise zu .einem Ofen, wo sie angewärmt
werden, um noch einmal unter Druck durch die Züge hindurchbefördert zu werden.
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Handelt es sich um die die nachfolgende Verkokung begünstigende Vorbehandlung,
so soll der in den Sektorrohren wandernde Brennstoff beispielsweise eine Temperatur
zwischen 230 und 32o° C haben. Handelt es sich um die Tieftemperaturverkokung
selbst und soll durch diese Verkokung die Bildung von Kugeln o. dgl. begünstigt
werden, so soll im Innern der Sektorrohre eine Temperatur von beispielsweise etwa
53o° herrschen. Die Temperatur der Heizgase muß so gewählt werden, daß im Innern
der Sektorrohre die betreffenden Temperaturen möglichst gleichmäßig aufrechterhalten
werden. Es hat sich ergeben, daß die Wärmeübertragung durch den Mantel des Ofens
hindurch in sehr zufriedenstellender Weise erfolgt, wenn die Heizzüge, wie schon
gesagt, verhältnismäßig schmal sind, und zwar ungefähr eine Breite von 5 bis 6 cm,
haben. Man sorgt dann möglichst dafür, de.ß die Heizgase mindestens eine Strömungsgeschwindigkeit
von ungefähr 15 m je Sekunde besitzen. Diese Angaben beziehen sich auf Ofen
mit einer Gesamtlänge von nicht mehr als i8 m. Bei längeren Ofen empfiehlt es sich,
die Züge entsprechend weiter zu machen.
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Die Gesetze, nach welchen ein Gas die Wärme an, einen kühleren Körper
abgibt, sind bekannt. Die maßgebenden Faktoren sind die Temperatur des Gases, der
Temperaturunterschied und die Geschwindigkeit, mit der das Gas strömt. Es ist klar,
daß bei einem längeren Strömungsweg der Punkt erreicht werden kann, daß das Gas
infolge Wärmeabgabe an den Brennstoff derart abgekühlt ist, daß eine weitere Wärmeübertragung
von seiten des Gases an den Brennstoff nicht mehr erfolgt, daher muß unter Umständen
die Länge des ganzen Ofens oder wenigstens die Länge des Weges des Heizgases beschränkt
werden oder
aber die Züge müssen weiter gemacht werden, um für längere
Ofen noch auszureichen: Es ist nicht nur notwendig, die zu behandelnde Brennstoffmasse
durch die Gase auf eine bestimmte Temperatur zu bringen, es ist auch notwendig,
daß diese bestimmte Temperatur während des ganzen Verfahrens aufrechterhalten wird.
Es kann sich dazu empfehlen, die Züge in mehrere Einzelstrecken zu unterteilen oder
ihre Breite zu erhöhen und womöglich die Verbrennungsgase durch die einzelnen Teile
der Züge, die parallel zueinander liegen, unabhängig voneinander strömen zu lassen,
und zwar entweder im Gegenstrom oder in gleicher Richtung.
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' Die Abb. i i bis 13 zeigen eine derart abgeänderte Ausführungsform
für einen etwas längeren Drehofen. Dieser Drehofen ist hier als-- ein Ofen von einer
Länge von ungefähr 30 m gedacht. Die eingesetzten Sektorrohre können
wie in der ersten Ausführungsform von einem Ende zum anderen durchgehen. Die Züge
gehen jedoch nicht von einem Ende zum andern durch, sondern werden durch Teilwände
6o in mehrere Teilzüge zerlegt. Diese Unterteilung findet nicht nur an dem ringförmigen
Zug der Trommelwand Anwendung, sondern auch an den in Radialrichtung verlaufenden
Zügen. Nach Abb. i i sind diese Wände so angeordnet, daß zwei Sätze von Zügen entstehen,
die je einer Hälfte des Ofens angehören.
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Der Ofen wird hier auf einem Teil seiner Länge von einer Trommel 61
umschlossen, die ebenfalls wieder gegen das Innere des Ofens hin durch die Verschlüsse
61" abgedichtet ist. Diese Trommel 61 erstreckt sich zu beiden Seiten der Teilwand
6o und hat an ihrem Ende die Drehanschläge 61, Eine Zwischenwand Goa zerlegt die
Trommel in zwei Kammern 62. Die Zwischenwand Goa liegt in der Ebene der Wand 6o
und erstreckt sich vom Ofenumfang bis zum Innenumfang der Trommel 61 und umgibt
die Trommel 2o. An der Ofenwand 20 sind Sätze von Schlitzen 63 vorgesehen, und diese
Schlitze stehen mit den beiden Kammern 62 in Verbindung, so daß durch die Schlitze
hindurch die einzelnen Züge jeder Ofenhälfte mit der betreffenden Kammer 62 verbunden
werden. Jede Ringkammer hat ferner die in Abb. i i bei 62, und 621, angedeuteten
Stutzen zur Verbindung mit Leitungen, durch welche die Heizgase zu- oder auch abgeleitet
werden. Infolge dieser Anordnung können die Heizgase in der gleichen Richtung strömen,
und zwar entweder in derselben Richtung, in der die Wanderung des Brennstoffes vor
sich geht oder aber in der entgegengesetzten Richtung. Die Heizgase können auch
in den Ringkammern nach verschiedenen Richtungen hinfließen, beispielsweise von
der Trommel aus zu beiden Seiten nach den Enden des Ofens hin oder umgekehrt. In
jedem Fall ist der Querschnitt der Kammern für die Heizgase an den Enden des Ofens
und der Querschnitt der Ringkammer in der Mitte des Ofens sowie der Gesamtquerschnitt
jedes Satzes von Schlitzen 63 gleich oder etwas größer als der Gesamtquerschnitt
aller Umfangszüge, vermehrt um die radial verlaufenden Züge. Die Heizgase strömen
dann sowohl längs des Umfangs des Ofens als auch durch die verbleibenden Züge zwischen
den einzelnen Sektorrohreh, und wenn notwendig können in diesen Sektorrohren Prellplatten
angeordnet sein, um die Wanderung der Gase zu regeln.
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Bei der an anderer Stelle beschriebenen Erzeugung von Kohlekugeln
empfiehlt es sich, die Tatsache auszunützen, daß das zu behandelnde Material während
des plastischen Zustandes, bevor die Kohlekugeln ausgebildet sind, die Wärme in
stärkerem Maße und schneller aufnimmt als nach der Ausbildung der Kohlekugeln. Es
wird demnach, während sich die Masse in halbplastischem Zustand befindet, eine größere
Absorption von Hitze eintreten als an den beiden Enden der Anlage. Die Leistungsfähigkeit
der ganzen Einrichtung wird bedeutend erhöht, wenn die Bewegung des Brennstoffes
durch den Ofen hindurch so geleitet wird, daß der Bewegung zunächst möglichst wenig
Widerstand entgegengesetzt wird. Erst- nachdem die Wanderung der Kohle in teigartigen
Zustand beendet ist, läßt man die Kohle in einer dickeren Schicht und langsamer
wandern. Diese Verzögerung kann dadurch herbeigeführt werden, daß im Innern der
Sektorrohre Spiralflanschen angeordnet werden, wie dies beispielsweise in Abb. i
bei 64 gezeigt wird. Die Spiralflanschen können eine Höhe von ungefähr 2o cm und
j e: i 1/3 Gang mit etwa 3 0 cm Abstand zwischen den überlappenden Enden
der Spiralen haben, wie in Abb. i gezeigt, und in den Sektorrohren 21 in einem Abstand
von ungefähr 1/3 ihrer ganzen Länge, von dem Einlaßende aus gerechnet, angeordnet
sein, da gerade ungefähr an dieser Stelle die Bildung der Kugeln einsetzt. Diese
Flanschen wirken nach Art einer Förderschnecke, schieben den Brennstoff vorwärts
und verhindern auch gleichzeitig einen Rückdruck dieses Materials auf das im plastischen
Zustand befindliche und gewährleisten unbehinderten Durchfluß des Materials in dünner
Schicht durch den Teil des Ofens, wo die Bildung der Kohlekugeln erfolgt.
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Es kann auch am . Umfangsrand jedes Sektorrohres ein Bogenflanschstück
65 angeordnet sein, durch das die Wanderung der Kohlekugeln verzögert wird, so daß
eine Anstaueng
dieser Kugeln stattfindet und die Kohlekugeln: in
dickerer -Schicht durch die letzteren 2/g der Rohrlänge fließen, nachdem sie über
den Förderschneckenfiansch bewegt worden sind. Diese bogenförmigen Flanschstücke
an den Sektorwänden befinden sich in einem Abstand von ungefähr 3o cm vom Ausstoßende
der Sektorxohre, wie in Abb. 3 gezeigt. Es wird durch sie auch vermieden, daß die
Entnähme von fertigen Kohlekugeln von den peripheren Teilen der Rohre aus erfolgt.
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Im Zusatz zu den in Abb.3 dargestellten Prallwänden 65, meinem Abstand
von den Enden der Sektorrohre z 1, können noch andere Prallwände 66 von etwa 30
cm Breite angeordnet* sein, die sich quer zu den Tangentialwänden der Sektorrohre
nahe dem Ausstoßende erstrecken. Zwischen den Enden 66' dieser Prallwände und den
Rohren 21 ist ein Zwischenraum von ungefähr 5 cm gelassen. Durch diese Vorrichtung
wird erreicht, daßkeine größeren Kugeln aus den Rohren herausgetragen werden, solange
sie nicht eine Schicht bilden, die dicker ist als die Höhe der Prallwand, während
die kleineren Kugeln durch den Zwischenraum zwischen Prallwan.d und Sektorrohrwandung
austreten können.