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Verfahren und Einrichtung zum Beschicken von Kammeröfen zur Erzeugung
von Gas und Koks mit Schüttkohle und zum gleichzeitigen Verdichten derselben Gegenstand
der Erfindung bildet ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Einfüllen von Schüttkohle
in Kammeröfen zur Koks-und Gaserzeugung unter gleichzeitiger Verdichtung der eingefüllten
Kohle innerhalb der Ofenkarniner.
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Zur Lösung der der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe
sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zum Verdichten der Kohle innerhalb der
Ofenkammer durch Stampfer bekanntgeworden, die durch ' eine 'hubartige Aufundabbewegung
,auf die Oberfläche der eingefüllten Kohle verdichtend wirken. Die Nachteile dieser
bekannten Stampfer bestehen darin, daß sie wesentlich auf die Oberfläche verdichtend
einwirken, wogegen nach der Tiefe die Verdichtung schnell abnimmt. Ferner müssen
die Stampfer während des Füllens über die Ofenlänge hin und her gefahren werden
und können dadurch ihre verdichtende Wirkung nicht gleichzeitig über die Ofenlänge
ausüben. Bei den bekannten Ausführungen, bei denen eine größere Anzahl Stampfer
über die ganze Ofenlänge verteilt ist, werden die einzelnen Stampfer nach beiden
Seiten pendelartig bewegt.
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Gegenüber diesem bekannten Verdichtungsverfahren geht das Verfahren
gemäß der Erfindung von der bekannten Tatsache aus, daß eine Verdichtung der Kohle
bereits beim Einfüllen an den unmittelbar über den Fülllöchern gelegenen Stellen
eintritt, d. h. an den Stellen, an denen sich die Kohle kegelförmig aufhäuft, während
zwischen den Füllöchern, also zwischen den Schüttkegeln, sich die Kohle besonders
lose lagert. Gemäß der Erfindung wird die Verdichtung während des Einfüllens der
Kohle dadurch bewirkt, daß gleichzeitig durch eine Reihe zwischen den Füllöchern
liegender Öffnungen Verdichtungswerkzeuge, die zum Einbringen in die Kohle geeignet
sind, wie Rammstangen, wiederholt in die Kohle hineingetrieben werden. Demgemäß
werden auch eine große Anzahl von solchen Füllöchern in der Ofendecke vorgesehen.
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Die Vorteile dieser Verdichtung liegen darin, daß das Verdichten ohne
Zeitverlust während des Einfüllens der Kohle geschieht, ihre Wirkung sich.über die
ganze Höhe der Kohlenbeschickung erstreckt und gefährliche Erschütterungen bzw.
Drücke auf die Ofenwände vermieden werden. Durch die große Anzahl der Füllöffnungen
in der Ofendecke wird der Erfolg der Erfindung noch weiter verbessert.
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An Hand der Zeichnung sei das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung
näher erläutert. Die Abb. z stellt einen senkrechten Schnitt durch die Ofenkammer
eines liegenden Kammerofens und den über der Ofenflecke vierfahrbaren Füllwagen
gemäß der Schnittlinie A-B der Abb. 2 und die Abb. z
einen senkrechten
Längsschnitt durch die Ofenkammer und die Füllhälse des Füllwagens, der zugleich
den Füllwagen in Seitenansicht zeigt, nach der Linie C-D,", e"r' Abb. i darf Das
Einfüllen und Verdichten der 1z s°. kohle spielt sich wie folgt ab: Nachdem die
zu beschickende Ofenkammer i von ihrem Koksinhalt in der üblichen Weise durch Ausstoßen
von der Seite her entleert worden ist und beide Ofentüren 2 und 4 wieder eingesetzt
worden sind, wird der Füllwagen 17, dessen Kohlebehälter 18 vollständig mit Kohle
angefüllt ist, über die Ofendecke hinweg in die Stellung verfahren, so daß die Füllhälse
i9 über den Deckenöffnungen 6 stehen, die durch Wegnehmen ihrer Deckel ebenso wie
die benachbarten Deckenöffnungen 7 freigelegt worden sind. Bei Anwendung der in
der Zeichnung vorgesehenen Einsatzkästen 8 empfiehlt es sich, jeden der Füllhälse
i9 mit einem daruntergehängten, in den Kasten 8 hineinragenden Hilfstrichter 38
auszustatten, um ein glattes Durchfallen der Kohle durch den Kasten 8 ohne Verstopfung
zu sichern.
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Zum Beschicken der Ofenkammer werden nun die sämtlichen Schieber 22
der Füllhälse i9 durch die gemeinsamen Antriebe 23, 24 gleichzeitig und allmählich
geöffnet. Unmittelbar danach wird durch den Motor 33 und das Zwischengetriebe 34
die Treibkette 31 in Bewegung gesetzt. Durch die Füllhälse i9 fällt die Schüttkohle
in die Ofenkammer i hinein und bildet im Anfangszustand niedrig angehäufte Schüttkegel
39, die fortschreitend immer höher wachsen. Gleichzeitig mit diesem Einfüllen von
Kohle werden die kammstangen 27 nach der oben beschriebenen Weise zuerst aus ihrer
hochgehobenen Stellung in die Ofenkammer fallengelassen, dann wiederholt gehoben
und wieder fallengelassen, und so fort. Hierbei dringen ihre unteren Enden zwischen
den Schüttkegeln 39 in die angehäufte Kohlenmasse 4o ein, verdrängen dieselbe zur
Seite hin und verdichten sie. Beim Wiederherausheben dieser Stange 27 wird der von
ihr in, der Kohle 4o hergestellte Hohlkanal durch von oben nachrieselnde Füllkohle
wieder angefüllt, so daß das nächstfolgende Einsenken der Stangen 27 ein erneutes
Verdichten hervorruft. In dieser Weise wird mit dem Beschicken und gleichzeitigen,
Verdichten fortgeschritten, bis die Ofenkammer i vollständig gefüllt ist. In dem
Maße, wie der eingefüllte Kohlekörper 4o höher und höher wächst, wandert auch die
Tiefststellung des unteren Endes jeder Rammstange 27 mehr und mehr nach oben. Am
Ende sind sämtliche Stangen 27 so hochgehoben, daß ein einziges nochmaliges Anheben
aus der Tiefststellung durch einen Mitnehmer 32 der Treibkette 3 i genügt, um jede
Stange ganz aus der Ofendecke 5 herauszubringen und sie in ihrer JJöchststellung
zu halten, indem man die :Anette 31 kurz vor dem Erre4chen der Höchst-'e des Mitnehmers
32 stillsetzt.
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Es ist zu ersehen, daß bei der vorbeschriebenen Arbeitsweise dadurch,
daß man das Zeitmaß des Einfüllens von Frischkohle und die Häufigkeit und Tiefe
des Eindringens der Rammstangen 27 in ein bestimmtes Verhältnis bringt, der Grad
der Verdichtung der Kohle in ziemlich weitgehendem Maße regelbar ist. Dabei ist
die Eindringtiefe jeder Stange bei jedem Hub unter anderem wesentlich von ihrem
Gewicht und von ihrer Hub-bzw. Fallhöhe abhängig. Diese Hubhöhe kann dadurch verändert
werden, daß man die unter den Stützkörpern 36 (Abb.i) vorgesehenen Zwischenstücke
37 gegen andere Zwischenstücke von abweichender Höhe auswechselbar macht. Setzt
man ein Zwischenstück 37 von größerer Höhe ein, so wird dadurch der Fallweg der
Ringscheibe 35 von ihrer Höchststellung bis zu ihrer Tiefststellung verkleinert
und in demselben Maße auch die Höhe des Anhubs der Stangen 27 verringert. Ein passendes
Querschnittmaß der Stangen 27 gibt bei der in Abb.2 vorgesehenen Anzahl und bei
einer mittleren Lichtweite der Ofenkammer von 400 mm ein Stangendurchmesser von
i 5o mm. Eine passende Verdichtung im ungefähren Ausmaß einer Vergrößerung der ursprünglichen
Schüttdichte um 20 '/o ergibt sich bei den eben genannten Abmessungen dann, wenn
man die Rammstangen 27 so oft und so tief in die Kohle eindringen läßt, daß der
gesamte Eindringungsweg etwa das Siebenfache der Beschickungshöhe _ der Kohlefüllung
ist.
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Der Beschickungs- und Verdichtungsvorgang ist noch mannigfach abwandelbar.
Man kann z. B. sozusagen schichtenweise Kohlen einfüllen und verdichten, etwa indem
man eine Schicht schnell einfüllt, dann das Weiterfüllen unterbricht bzw. verlangsamt,
aber während beider Zeitabschnitte regelmäßig die Rammstangen auf und ab gehen läßt.
Auch kann man rein absatzweise im Wechsel einfüllen und verdichten. Eine andere
Abänderung, die allerdings noch besondere, im Zeichnungsbeispiel nicht berücksichtigte
Einrichtungen an dem Füllwagen benötigt, würde darin bestehen, daß man, nachdem
ein Teil der Kohlebeschickung, beispielsweise ein Drittel, eingefüllt und verdichtet
worden ist, das ganze Oberteil des Füllwagens auf seinem Untergestell in Richtung
der Kammerachse um den Abstand zweier benachbarter Deckenöffnungen 6 und 7 verschiebt
und den folgenden Teil der Kohlebeschickung in dieser verschobenen
Stellung
verarbeitet. Dadurch gelangen jetzt die Rammstangen 27 in diejenige Stellung, die
vorher in der Mitte zwischen zwei Stangen lag und die infolgedessen der örtlich
schwächsten Verdichtung unterworfen gewesen war. Diese Arbeitsweise schafft eine
gewisse Vergleichmäßigung des Verdichtungsgrades innerhalb der ganzen Kohlenmasse.
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Es ist durchaus nicht erforderlich, da:ß die Aufundabbewegung der
Ramrnstan;gem durch freien Fall erfolgt; sie kann statt dessen auch durch zwangsläufige
Getriebe bewirkt werden. Für den Füllwagen können auch beliebige andere Bauarten
als die des Zeichnungsbeispiels Verwendung finden, die das gleichzeitige Einfüllen
durch eine größere Anzahl von Füllöffnungen ermöglichen, namentlich solche mit besonderen
Vorrichtungen zum gleichmäßigen Zuteilen von Kohle nach jeder Füllöffnung hin.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht aus, einem auf zwei Schienen
16 verfahrbaren Füllwagen 17. Das Fahrgestell dieses Füllwagens trägt einen über
die ganze Kammerlänge durchlaufenden Füllbehälter 18 mit acht am unteren Ende angesetzten
Füllhälsen i9. Diese letzteren stehen in der Beschickstellung über den in großer
Anzahl vorhandenen Deckenöffnungen 6 (nach dem Zeichnungsbeispiel sind es acht)
und springen, wie Abb. i zeigt, in der Richtung quer zu den Kammerlängen um ein
beträchtliches Stück gegenüber dem Füllkasten 18 vor, so daß letzterer, im Grundriß
gerechnet, seitlich außerhalb der zu beschickenden Ofenkammer i steht. Seine der
Ofenkammer zugewendete Seitenwand 2o ist senkrecht, die gegenüberliegende Seitenwand
21 schräg stehend ausgeführt. Zwischen dem Füllbehälter i8 und den Füllhälsen ig
befinden sich waagerechte Abschlußschieber 22, die durch Zahnstangen und Zahnritzel23
betätigt werden, und zwar in der Weise, daß sie den Auslauf aus dem Füllbehälter
18 an der Seite einer senkrechten Seitenwand 2o zu öffnen beginnen. Sämtliche Zahnritzelantriebe
23 der verschiedenen Schieber sitzen auf einer gemeinsamen Welle 2,1, die am Führerstand
des Wagens einen Handantrieb besitzt. Durch diese Antriebskupplung der verschiedenen
Schieber 22 wird ein gleichförmiges Einfüllen von Kohle durch die verschiedenen
Füllöffnungen 6 der Ofendecke ermöglicht.
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Der freie Raum, der bei dem Füllwagen 17 senkrecht oberhalb der zubeschickenden
Ofenkammer durch das Zurückspringen des Füllbehälters 18 verfügbar gemacht wird,
dient zur Unterbringung von neun senkrechten Gradführungen 25 aus je einem Paar
U-Eisen, die an dem Eisengerüst des Füllwagens befestigt sind und in der Seitenansicht
(Abb. 2) jeweils zwischen den Füllhälsen ig stehen. Diese Gradführungen 25 dienen
zur Führung von Rollenschlitten 26, die jeweils die oberen Kopfenden von zylindrischen,
am unteren Ende zugespitzten Stangen 27 tragen. Eine zweite, feststehende Führung
für diese Stangen 27 bieten die an den unteren Enden der Gradführungen 25 befestigten
augenlagerartigen Böcke 28. Diese Stangen 27 ragen durch die Deckenöffnungen 7 der
Ofenkammer i in diese hinab, derart, daß sie eine Reihe in der Kammermittelebene
bilden. Sie sind dazu bestimmt, in regelmäßiger Wiederholung um ein gewisses Stück
senkrecht hochgehoben zu werden und wieder herunterzufallen, um so als Rammstangen
für die zu verdichtende Füllkohle zu wirken. Der Antrieb zum Heben dieser Stangen
27 umfaßt folgende Einrichtungen: In den mittleren Zwischenräumen der paarigen [)-Eisen
25 sind zwei feststehende Kettenrollen 29 und 30 vorgesehen, über die eine
Treibkette (Gallsche Kette) 31 läuft, die mit zwei Mitnehmern 32 besetzt ist. Das
untere Kettenrad 30 empfängt seinen Antrieb, wie Abb. i zeigt, von einem
Motor 33 durch Vermittlung verschiedener Zwischengetriebe 34.. Hierdurch werden
sämtliche Treibketten 31 gleichzeitig. in Bewegung erhalten. Auf jeder Rammstange
27 ist nun lose verschiebbar in dem Raum zwischen dem feststehenden Fülirungsbock28
und dem Schlitten26 eine Ringscheibe 35 vorgesehen. Im Ruhezustand liegt diese Scheibe
35 auf einem zweckmäßig nachgiebigen Stützkörper 36 auf, der die Stange 27 umgreift
und sich selbst auf den festen Bock 28 abstützt. Dies geschieht unter Vermittlung
eines rohrartigen Zwischenstücks 37, das auswechselbar eingerichtet ist und zu diesem
Zweck aus zwei in der Achsenebene der Stange 27 geteilten zusammensetzbaren Hälften
besteht. Ein Mitnehmer 32 der Treibkette 31, der beim Umlauf der Kette exzentrisch
unter dem Rand der Scheibe 35 greift, bringt dieselbe in die in Abb. i erkennbare
Schräglage, in der sie sich auf die Stange 27 festlclemmt. Beim weiteren Hochgehen
der Kette 31 und des Mitnehmers 32 wird die ganze Stange 27 an der daran festgeklemmten
Ringscheibe 35 hochgehoben, bis der Mitnehmer die ebenfalls aus Abb. i bei der oberen
Kettenrolle 29 punktiert gezeichnete Stellung erreicht, wo er die Ringscheibe 35
losläßt. Dadurch fällt die Rammstange 27 abwärts, zugleich auch die Ringscheibe
35 auf die Stütze 36 zurück, so daß der nächstfolgende aufwärts gehende Mitnehmer
32 imstande ist, die Ringscheibe 35 von neuem zu erfassen und damit die Rammstange
27 wieder hochzuheben.