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Ortsfester Ofen zum Schwelen wenig oder nicht backender Kohlen Die
Erfindung bezieht sich auf ortsfeste Ofen zur Erzeugung von Halbkoks durch Schwelen
von Kohlen.
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Es ist bekannt, daß fette Kohlen mit hohem Gehalt an flüchtigen Stoffen
zur Herstellung von metallurgischem Koks verwendet werden können, wenn man ihnen
einen trägen pulverförmigen Körper beimischt, vorzugsweise Halbkoks, der wenig oder
nicht backenden Kohlen entstammt. Dieses Verfahren hat sich jedoch nicht verbreiten
können, weil bisher Schwelöfen für die Erzeugung von Halbkoks zu einem genügend
niedrigen Preis nicht zur Verfügung stehen. Tatsächlich haben die bekannten ortsfesten
Ofen eine sehr schwache Ausbeute, was zu enormen Anlagekosten führt, während die
ortsbeweglichen Ofen im Unterhalt sehr kostspielig sind und überdies einen stark
staubigen Teer liefern, der schwer zu verwerten ist. Bekannt sind Ofen, in welchen
die Erhitzung der Kohle in der Schwelkammer durch Heizrohre bewirkt wird; diese
Heizrohre haben einen dreieckförmigen Querschnitt, wobei der Scheitel nach oben
gerichtet ist; sie sind horizontal angeordnet und werden von Heizgasen durchflossen.
Diese Heizrohre werden aus gewöhnlichem Stahlblech hergestellt und können höhere
Temperaturen als 61o bis 62o° nicht aushalten. Daher können Heizgase von höherer
Temperatur nicht eingeführt werden. Weiterhin ist die Temperatur dieser Heizrohre
und folglich auch die Schweltemperatur nicht vollkommen gleichmäßig, da sie von
einem Ende des Heizrohres zum anderen hin abnimmt: der Ofen ist auf einer Seite
wärmer als auf der anderen.
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Gemäß der Erfindung werden zum Beheizen der Schwelkammer an einem
Ende geschlossene Dreieckrotere
verwendet, welche ihrerseits durch
in ihrem Innern angeordnete Rohre beheizt werden. Das innere Rohr steht mit dem
äußeren Dreieckrohr nicht in Berührung und weist über seine ganze Länge Öffnungen
auf, welche die heißen Heizgase über die gesamte Länge des äußeren Dreieckrohres
gleichmäßig verteilen. Dies bietet einen zweifachen Vorteil. Einerseits kann man
durch Verwendung von hitzebeständigem Stahl für die inneren, die Heizgase zuführenden
Rohre Heizgase bis zu Temperaturen von 700° einführen. Beim Austreten aus dem inneren
Rohr vermischt sich das heiße Gas augenblicklich mit dem an der Wandung des äußeren
Rohres schon abgekühlten Heizgas; es besteht daher keine Gefahr, daß die äußeren
Rohre Schaden nehmen. Andererseits ist eine gleichmäßige Temperatur der Heizrohre
über ihre gesamte Länge hin gewährleistet.
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Man erzielt also auf diese Weise eine Leistungssteigerung des Ofens
und kann die erhöhten Temperaturen erreichen, welche für eine sachgemäße Halbverkokung
erforderlich sind.
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Da der gewonnene Halbkoks bekanntlich sehr leicht brennbar ist, läßt
man ihn vorteilhaft vom Schwelraum in eine ebenfalls mit Dreieckrohren versehene
Kühlkammer gelangen, wo er einen Teil seiner Wärme an das Heizgas und die Verbrennungsluft
abgibt.
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Entsprechend der Natur der Kohle kann es nötig sein, eine stufenweise
Verschwelung vorzunehmen. Dies kann dadurch erreicht werden, daß man mindestens
zwei Schwelräume mit der soeben erwähnten Ausstattung vorsieht, die auf verschiedenen
Temperaturen gehalten werden, wobei der obere Raum eine Vorschwelung ermöglicht
und der Schwelprozeß im unteren Raum zu Ende geführt wird.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung an einem Ofen
mit zwei Schwelräumen als Beispiel dargestellt. Es zeigt Abb. i einen senkrechten
Schnitt durch den Ofen nach Linie a-a der Abb. 3, Abb. 2 ebenfalls einen senkrechten
Schnitt durch den Ofen, aber nach Linie b-b der Abb. 3 und im rechten Winkel zum
Schnitt nach Abb. i, Abb. 3 einen waagerechten Schnitt nach Linie c-c der Abb. i.
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Die Kohle kommt aus dem Behälter i, passiert das Abschlußorgan 2 und
gelangt zunächst in den oberen Schwelraum 3, später dann in den unteren Schwelraum
4. Diese beiden Räume werden mittels waagerechter Heizröhren 5 beheizt, die Dreiecksquerschnitt
mit nach oben gerichtetem Scheitel aufweisen und in einander kreuzenden Reihen verlegt
sind (vgl. Abb. 2). In Blindröhren 5 sind offene Röhren 6 angeordnet, die in die
Kammern 7, 7' reichen, die die rückgeführten heißen Rauchgase der Anlage aufnehmen.
Diese Rauchgase werden durch einen Ventilator in Umlauf gesetzt, passieren die Röhren
6 und gelangen dann in die Röhren 5, wobei sie diese beheizen, um schließlich durch
den Zwischenraum zwischen diesen beiden Röhren wieder abzuziehen. Die Röhren 6 sind
über ihre ganze Länge von Löchern derart durchbohrt, daß die ganze Heizfläche der
Röhren 5 auf gleiche Temperatur gebracht wird. Die Temperatur der Rauchgase wird
durch den Kalorienzuschuß vom Gasumlauf her auf gleicher Höhe gehalten, und ihr
Volumen bleibt durch einen dauernden Teilabgang unverändert.
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Die Räume 3 und 4, durch die Röhren 5 auf verschiedene Temperaturen
aufgeheizt, stehen durch Auslässe 8 bzw. 8' mit Kammern 9 bzw. 9' in Verbindung,
die ihrerseits durch Kanäle io und io' (Abb.2) mit dem Kondensationsraum verbunden
sind.
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Die Kohle, die durch das Passieren der Räume 3 und 4 zum Halbkoks
geworden ist, gelangt in den Kühlraum i i, der zwei Gruppen von Dreieckröhren12
enthält. Der Halbkoks wird hier durch die Luft, welche zum Verbrennen des Gases
für die Beheizung des Ofens nötig ist, und durch das Heizgas selbst abgekühlt, wobei
Gas und Verbrennungsluft ihrerseits eine Vorerwärmung erhalten. Das Gas tritt bei
13 ein und bei 14 wieder aus, während die Luft bei 15 ein- und bei 16 austritt (Abb.
i). Die Dreieckhalbröhren 17 sind einseitig offen und sichern hierdurch die Entfernung
der Schwelgase, die noch aus dem Halbkoks abgehen, nach den Kammern 18 bzw. 18'
hin; von dort werden sie durch Ausgangsstutzen io bzw. i9' zur Kondensation geführt,
in Mischung mit den aus io und io' abgehenden Schwelgasen. Im unteren Teil der Apparatur
ist eine kontinuierlich arbeitende Austragvorrichtung 20 untergebracht.
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Der erfindungsmäßige Ofen arbeitet nun in folgender Weise: Die in
ihm dauernd und sehr langsam absinkende Kohle verkokt sehr schnell dank der ausgezeichneten
Wärmeübertragung durch die Heizröhrenwandungen. Sie verwandelt sich, durch Schwelen
in zwei Stufen, in Halbkoks, der in ii abgekühlt und durch eine kontinuierlich arbeitende
Austragvorrichtung 2o herausgeschafft wird, wobei der Gehalt des Halbkoks an flüchtigen
Bestandteilen durch Verändern der Verarbeitungsmenge geregelt werden kann, indem
man die Geschwindigkeit der Austragvorrichtüng ändert.
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Die im Lauf des Schwelens abgesonderten Gase und Dämpfe sammeln sich
in den leeren Zwischenräumen zwischen den Basisflächen der Dreieckröhren und den
beiden natürlichen Böschungswinkeln der Kohle und dringen in die Kammern 9 bzw.
9' ein, von wo sie zur Kondensation geführt werden.
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Da die Geschwindigkeit dieser gasförmigen Stoffe nur gering und auch
die Absinkbewegung der Kohle langsam ist, kommt es nicht zur Bildung mitfortgeführten
Staubes, und der erzielte Teer ist vollkommen sauber.
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Die schließlich noch im Kühlraum entweichenden Gase werden durch die
Kammern 18 bzw. 18' abgeführt.