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Verkokungseinrichtung mit innen beheizten Heizwänden und dazwischenliegenden,
in ihrer Breite veränderbaren Kokskammern Die Erfindung bezieht sich auf solche
Verkokungseinrichtungen, bei denen zwischen innen beheizten Heizwänden die Kohle
in verhältnismäßig dünner Schicht verkokt, insbesondere verschwelt wird. Um nach
beendeter Garungszeit die Kokskammern entleeren zu können, müssen besondere Vorkehrungen
getroffen werden, da sich der Koks bei der geringen Kammerbreite so festsetzt, daß
er nicht ohne weiteres herausfällt. Zu diesem Zwecke ordnet man die innen beheizten
Heizwände beweglich an, damit nach beendeter Garungszeit die Breite der Kokskammern
durch Bewegen der Heizwände vergrößert werden kann. Aus dem vergrößerten Raum fällt
dann der Koks leicht heraus.
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Damit nun die Wände bewegt werden können, ohne daß eine Verbindung
zwischen dem Schwelraum und den die Heizgase führenden Leitungen eintritt, benutzt
man bei den bekannten Einrichtungen bewegliche gasdichte Verbindungen zwischen der
beweglichen Heizwand und der feststehenden Gaszuführungs- und Gasabführungsleitung.
Für diese Dichtungen kommen praktisch nur Flüssigkeitsdichtungen in Frage.
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Der Nachteil dieser Einrichtungen besteht hauptsächlich darin, daß
die Dichtungen starken Hitzeeinwirkungen durch die etwa 6oo ° heißen Umlaufgase
ausgesetzt sind, daß also die Flüssigkeiten sehr schnell verdampfen. Durch die beweglichen
Rohrverbindungen werden daher nicht nur die Anlagekosten wesentlich erhöht, sondern
auch die Betriebskosten. Um feststehende, innen beheizte Heizwände verwenden zu
können, ohne daß die Schwierigkeit der Entleerung der Kokskammern besteht, werden
gemäß der Erfindung die Kokskammern durch besondere, zwecks Herausbringens des Kokses
in ihrem gegenseitigen Abstand veränderbare Wandbleche gebildet, die durch an sich
bekannte Strahlungsräume von den feststehenden Heizwänden getrennt sind.
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Versuche haben nämlich gezeigt, daß bei der in. Betracht kommenden
kastenförmigen Heizwandart die Verkokungswirkung wirtschaftlich die gleiche, ja
bei vielen Kohlensorten sogar eine bessere ist, wenn die zu verkokende Kohle nicht
unmittelbar an der innen beheizten Heizwand anliegt, also die Wärme durch Leitung
übertragen wird, sondern wenn leere Zwischenräume gebildet sind, also die Übertragung
der Wärme durch Strahlung erfolgt.
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Die Regel gemäß der Erfindung, die sich von gewissen, zur Bestimmung
der Verkokungseigenschaften der Kohle verwendeten Laboratoriumseinrichtungen nicht
nur durch die Anwendung auf eine betriebsmäßig ausgebildete Verkokungsanlage, sondern
auch durch die Lösung des Problems des Herausbringens des fertigen Kokses unterscheidet,
kann durch zahlreiche Ausführungsformen verwirklicht werden. Z. B. können in den
Raum zwischen den Heizwänden Blechplatten in bestimmten Abständen von den Heizwänden
eingebracht und der Zwischenraum zwischen diesen Platten in der
üblichen
Weise durch Kohle eingestampft werden. Man kann diese Platten am Schlusse der Verkokung
einzeln seitwärts nach oben oder unten oder auch gemeinsam herausziehen, so da-':
der Koks herausfällt oder mitsamt den Plattgin. herausgebracht wird. Sind die Platten
an nä";@: unten zusammenlaufenden Schrägführungen führt, so entfernen sie sich beim
Anheben voneinander, so daß in diesem Falle ein vollständiges Herausnehmen der Platten
zum Entleeren der Kokskammern nicht erforderlich ist. Es ist auch möglich, die beiden
Platten zwecks Herausbringens des Kokses an die Heizwandflächen heranzubewegen.
Z. B. kann dies geschehen vermittels an den senkrechten Kanten der Kokskammerbleche
. angreifenden Kurvenschubgliedern o. dgl., welche die beiden Bleche voneinander
zu entfernen oder einander zu nähern vermögen und die gleichzeitig die Aufgabe erfüllen,
die Kokskammer seitlich abzudichten. Ferner können die die Kokskammern einschließenden
besonderen Wandbleche im ganzen schwenkbar oder unterteilt, z. B. nach Art einer
Jalousie, angeordnet werden.
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In der Zeichnung sind zwei solcher Ausführungsbeispiele dargestellt,
und zwar zeigt Fig..i einen senkrechten Querschnitt durch eine Verkokungseinrichtung
gemäß der Erfindung, bei der die Kokskammern in Form besonderer Kästen eingehängt
werden, Fig. 2 einen Schnitt nach der. Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt
nach der Linie III-III der Fig. 2, Fig. q. einen senkrechten Querschnitt durch eine
Verkokungseinrichtung, bei der die besonderen Wandbleche der Kokskammern seitlich
bewegt werden, Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie V-V der Fig. q. und Fig. 6 einen
Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5.
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Bei dem Ausführungsbeispiele nach den Fig. i bis 3 sind die Heizwände
i in bekannter Weise kastenförmig ausgebildet und innen mit durch Querbleche 2 gebildeten
Heizzügen 3 versehen, durch welche das von einer äußeren Wärmequelle vermittels
eines Ventilators über eine Verteilungsleitung q. kommende Heizgas hindurchgeleitet
wird und in eine für alle Heizwände gemeinsame Sammelleitung 5 abfließt, um von
da über die Wärmequelle und den Ventilator seinen neuen Kreislauf zu beginnen. Die
Stutzen 6 der Heizwände i sind fest in das Mauerwerk 7 eingebaut und stehen unbeweglich
mit dem Verteilungs- bzw. Sammelrohr q., 5 in Verbindung. Es erübrigen sich also
insbesondere alle die Beweglichkeit der Heizwände ermöglichenden Aufhängevorrichtungen
und beweglichen Rohrverbindungen zwischen den Heizwänden und den Hauptleitungen.
Die Kokskammern 8 (Fig. i) werden durch einen plattenförmigen Kasten 9 gebildet,
der allseitig abgeschlossen ist und durch Abnahme deines einen Wandbleches ii oder
seiner beiden @:&idbleche ii und 12 zur Einfüllung der -;.le bzw. zum Herausbringen
des Kokses getiet werden kann. Diese Kästen 9 besitzen 'öben seitliche Vorsprünge
13, mit welchen sie sich auf den Heizwänden i abstützen. Jeder Kasten ist mit einem
Abzugrohr 14 versehen, welches über abnehmbare Verbindungen 30 während der Verkokung
in eine gemeinsame Sammelvorlage 15 mündet, durch welche die Destillationsprodukte
abgeführt werden. Die Stärke der leeren Strahlungsräume io (Fig. i) zwischen den
Heizwänden und den eingehängten Kokskammern 9 kann beliebig groß sein, da die Übertragung
der Wärme durch Strahlung hierdurch nicht wesentlich beeinflußt wird, jedoch ist
es zweckmäßig, den Abstand zwecks Raumersparnis so klein wie möglich zu halten.
Die Kästen können bequem ein- und ausgebracht werden, wenn ein beiderseitiger Abstand
von i bis 2 cm vorhanden ist.
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Der Vorteil dieser Einrichtung besteht unter anderem darin, daß die
Wandstärke der Heizwände i verhältnismäßig gering sein kann (3 bis q. mm), da sie
keinem Treib- und Stampfdruck ausgesetzt sind. Selbstverständlich ist es auch möglich,
die Heizwände aus Steinen aufzumauern nach Art der bekannten Koksöfen. In diesem
Falle könnte man, wie bei diesen bekannten Ofen üblich, eine direkte Beheizung der
Heizwände vornehmen, wobei es aber nicht erforderlich wäre, das Mauerwerk stärker
aufzubauen, als es die Standsicherheit erfordert. Auch für die Wände des Kastens
9 genügt eine geringe Wandstärke, weil die Kohle außerhalb der Verkokungseinrichtung
in den Kasten eingefüllt und in bekannter Weise durch Stampfen oder Rütteln verfestigt
werden kann. Beim Stampfen werden die Kästen zweckmäßig auf eine ebene Unterlage
gelegt, so daß das Gut nicht zu sehr beansprucht wird. Zur Verbesserung des Kokses
und zur Erhöhung der Verkokungsgeschwindigkeit kann der Innenraum des Kastens 9
mit Querstegen ausgebildet sein und z. B. einen gitterrostartigen Einsatz besitzen,
wenn es sich um die Herstellung von Formkoks handelt.
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Ein wesentlicher betriebstechnischer Vorteil der' Anordnung besteht
darin, daß die Leerlaufzeiten, also die Abkühlzeiten für die Heizwände, wesentlich
herabgesetzt werden und die Arbeiter beim Füllen der Kästen abseits der Verkokungseinrichtung
der Belästigung durch die Ofenhitze nicht unterliegen. Da, wie gesagt, die Wärmeübertragung
durch Strahlung von der Entfernung der Heizwände von den Kokskammerwänden praktisch
unabhängig ist, ist es möglich, die Breite der zwischen den Heizwänden
einzusetzenden
Kokskammerkästen entsprechend dem jeweiligen Charakter der zu verkokenden Kohle,
insbesondere entsprechend deren Backvermögen, zu wählen. Diese Möglichkeit ist besonders
wertvoll für Kohlen, die ganz enge Kammern erfordern und daher in den bekannten
Einrichtungen beim Einfüllen, Stampfen und Entleeren Schwierigkeiten bereiten können.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform braucht das die Heizwände umgebende
Mauerwerk 7 nicht gasdicht nach außen abgeschlossen zu sein, da die eigentlichen
Destillationsräüme durch die Abzugrohre 14 und die oberen Teile der Kästen g gebildet
werden, obwohl man, um Wärmeverluste durch das Abgehen heißer Luft zu vermeiden,
auch hier, wie in Fig.2 gezeigt, einen abgedichteten Deckelabschluß 2o anbringen
wird. Zwecks sHerausbringens der Kästen g wird dieser Deckelabschluß abgehoben,
nachdem die besonders abgedichteten Verbindungen 3o beiseitegeschwenkt oder entfernt
worden sind. Indessen ist dafür Sorge zu tragen, daß die Strahlungsräume io frei
von Staub, Dampf und sonstigen Verunreinigungen gehalten werden, da dies die Strahlungswirkung
beeinträchtigt. Praktisch hat sich herausgestellt, daß die Wärmeausnutzung der Heizgase
im wesentlichen dieselbe ist, als wenn die Zwischenräume zwischen den Heizwänden
vol mit Koks ausgefüllt werden. Natürlich ist die Temperatur der Heizwand höher
als die der Wände des Kastens, da ja zur 'Värmeübertragung durch Strahlung ein Wärmegefälle
erforderlich ist. Die Temperaturdifferenz beträgt etwa 50', so daß die Temperatur
der Heizwand um diese Temperatur höher liegen_muß als die angestrebte Temperatur
der Kastenwände.
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Um den durch die Erwärmung der Eisenteile des Blechkastens g und deren
Abkühlung nach dem Herausnehmen entstehenden Wärmeverlust zu umgehen; können die
Kästen vor dem Entleeren unmittelbar nach dem Herausheben in einen Wärmeaustauschapparat
ge= bracht werden, welcher die in ihnen enthaltene Wärme, also sowohl die Wärme
des Eisens wie des Kokses, anderweitig verwertet. Das Herausbringen der Kästen braucht
selbstverständlich nicht nach oben zu erfolgen, es kann auch seitwärts oder nach
unten vorgenommen werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 6 sind die Heizwände
i ebenfalls fest in dem Mauerwerk 7 gelagert und ohne bewegliche Verbindung an die
Hauptverteilungs- bzw. Sammelleitungen 4- bis 5 angeschlossen. Jede Heizwand i wird
von einem Blechkasten 16, der oben an einem Querträger 17 befestigt ist, völlig
`umhüllt. Dieser Querträger greift an beiden Enden durch Zapfen 18 (Fig. 5) in Arme
ig ein, die auf Wellen 2i befestigt sind. Die Wellen ruhen in Lagern 22; letztere
sitzen auf Trägern 24, die in ihren Innenräumen 23 zweckmäßig durch die vom natürlichen
Zug bewegte Außenluft gekühlt werden, bzw. auf Konsolen 25. Die 'Wellen 21 treten
gasdicht durch die Wandung 7 und tragen an ihren äußeren Enden Handgriffe 26 zur
unmittelbaren Bewegung der Blechkästen 16 oder entsprechende Ansätze für den Angriff
einer Bewegungsmaschine. Durch Drehen der Wellen 2i (Fig. 6) können die Arme ig
in zwei Endstellungen bewegt werden, die nach Art eines Kippgesperres durch Anschlagflächen
27, 28 (Fig. 6) gesichert sind. Dabei wird der Blechkasten 16 von der in Fig. 6
rechts in . ausgezogenen Linien dargestellten Stellung in die durch strichpunktierte
Linien dargestellte Stellung 16' bewegt, so daß der zwischen den Wandblechen 11,
12 benachbarter Kästen 16 befindliche Raum, nämlich die Kokskammer 8, in seiner
Breite verändert wird. In der Arbeitsstellung (vgl. die beiden linken Wände in Fig.
4) stehen die Blechkästen so, daß die Strahlungsräume io beiderseits der Heizwände
i etwa gleiche Stärken haben und die Kokskammer 8 ihre kleinste Breite besitzt.
Zwecks Herausbringens des Kokses nach beendeter Garungszeit werden die Blechkästen
16 nacheinander von rechts beginnend in ihre rechte Lage, die Entleerungsstellung,
durch Schwenken ihrer Wellen 21 gebracht, so daß der Koks herausfällt bzw. mühelos
herausgestoßen werden kann. Diese Bewegungsvorrichtung kann ohne weiteres auch zur
Bewehrung der Heizwände der bekannten Schweleinrichtungen verwendet werden.
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Der Destillationsraum wird durch den durch das Mauerwerk umschlossenen
Raum gebildet, der oben durch einen oder mehrere abnehmbare Fülldeckel
33 abgeschlossen ist, deren Abdichtung durch Flüssigkeitsdichtungen 34 erfolgt.
Unten ist ein abgedichteter, abnehmbarer Boden 35 vorgesehen, der zwecks Austragens
des fertigen Kokses entfernt wird. Die Destillationsgase entweichen durch den im
Querschnitt länggestreckt gehaltenen Abzug 36.
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Auch bei dieser Anordnung können die Heizwände i aus schwachen Blechen
gebildet sein. Die einzelnen Heizwände sind, wie aus Fig. 5 ersichtlich, in drei
durch je zwei Heizzüge gebildete Zungen 28 aufgeteilt, zwischen welche Querbleche
29 des zugehörigen Kastens 16 eingreifen. Auch hier ist dafür zu sorgen, daß die
Strahlungsräume io frei von Staub und Verunreinigungen gehalten bleiben. Ferner
ist den Destillationsgasen, welche die Kästen 16 umspülen, der Eintritt in die Strahlungsräume
io zu verwehren, da diese Gase sonst einer Krakkung unterworfen werden würden. Der
Druckunterschied zwischen den Strahlungsräumen io und dem von dem 1'Iauerwerk 7
umschlossenen Destillationsraum beträgt jedoch nur einige Millimeter Wassersäule,
so daß Dichtungen einfachster
Art genügen, z. B. einige Dampfdüsen,
welche in die Stutzen 6 umgebenden, mit Dampf versorgten Ringrohren 31 (Fig. 5)
angeordnet sind und die über die äußeren Hälse 32 der Blechkästen 16 hinwegbtasen
und auf diese Weise verhindern, daß die Destillationsgase in die Strahlungsräume
io gelangen.