EP0054739A1 - Process and apparatus for the quenching of coal-coke in particular - Google Patents

Process and apparatus for the quenching of coal-coke in particular Download PDF

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EP0054739A1 EP81109460A EP81109460A EP0054739A1 EP 0054739 A1 EP0054739 A1 EP 0054739A1 EP 81109460 A EP81109460 A EP 81109460A EP 81109460 A EP81109460 A EP 81109460A EP 0054739 A1 EP0054739 A1 EP 0054739A1
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B39/00—Cooling or quenching coke
    • C10B39/04—Wet quenching
    • C10B39/08—Coke-quenching towers

Definitions

  • the invention relates to a method for wet quenching of hard coal coke in particular according to the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a device for carrying out the new method.
  • the coke When extinguishing, the coke absorbs water because the extinguishing water can penetrate the pores of hot coke unlike cold coke.
  • the requirements of the smelters for the coke pieces have become lower because a coke with a grain size of more than 25 mm is considered suitable for iron production.
  • the requirements for the final water content of the coke are still strict.
  • the customers demand compliance with a specified minimum final water content in the coke, not least because exceeding the water content leads to losses of usable coke mass.
  • maintaining the relatively low final water content in coke is more difficult with fine coke than with coarse coke.
  • the object of the invention is to extinguish the coke in such a way that low emission values in the extinguishing swaths can be maintained or even fallen below.
  • the dust particles are washed out of the resulting water swaths in a very dense water curtain, which in turn prevents dust particles from entering the area of the Extinguishing tower can get above the fire hood.
  • the amount of water can be greatly reduced because after the coke surface has been extinguished, no more dust particles are produced.
  • the fine coke is also less moistened, so that the final water content can be maintained or fallen below.
  • the method according to the invention is carried out according to the feature of claim 2.
  • the emissions caused by the buoyancy and the hot coke surface are also avoided.
  • the lower part of an extinguishing tower, generally designated 1, is designed as a fire truck hall 2.
  • the coke-extinguishing car with the fire 4 shown generally and schematically at 3 in FIG. 2 can be run in.
  • Extending above the hall 2 is an extinguishing hood 5 forming the lower part of the tower, in which a plurality of horizontal pipelines 6 are laid, which have nozzles 7 on their upper side for the discharge of extinguishing water.
  • the pipes 6 run as shown in FIG. 2 in the longitudinal direction of the fire truck track in hall 2.
  • the pipes 6 are arranged at an uneven distance corresponding to the coke layer height in the fire truck 3, ie the density of the pipes 6 is in the left part of FIG. 2 larger than the one on the right. This ensures that the coke is evenly sprinkled when it is extinguished.
  • the pipes 6 are acted upon by right-angled pipes 8 and 9 and a riser 10 with extinguishing water.
  • the riser pipe 10 is connected via a bend 11 to a down pipe 12, which can be acted upon by branch pipes 13, 14 from fire-fighting water tanks 15, 16.
  • the extinguishing water tanks 15, 16 are arranged above the hood 5 next to the chimney 17 adjoining it. They are fed with fresh water from a common line 18 via branch lines 19, 20.
  • the shower generally designated 26 is always pressurized from the two elevated tanks 15, 1 6 with the same pressure.
  • Serve chnellschlußventile S which are schematically at 22 and 23 in Fig. 1 respectively rendered at the lower end of the down pipe 12 and at the lower end of the riser pipe 10.
  • a control element 24 is seated in the connecting pipe bend 11. This is a control flap which can change the flow cross-section and is adjustable with an electronic or electrical drive.
  • a maximum amount of fire-fighting water is created on the control flap 24 in a first phase of the fire-fighting process. This is shown schematically by the height of the jets emerging from the upwardly directed nozzles 7 at 30 in FIGS. 1 and 2. This phase lasts about 20 seconds.
  • the flap position is then changed with the electric adjustment device so that in a second phase significantly less extinguishing water escapes, which is shown by the height of the nozzle jets at 31 in FIG. 1.
  • the system is designed as follows: Water supply before entering the extinguishing tower Extinguishing spray 8 pipe strings with 1 "pipe outlets directed upwards.
  • the emission value must be less than 100 g / t coke.

Abstract

Nach der Erfindung wird der Wasserverbrauch beim Naßlöschen von Koks durch eine maximale Anfangsmenge, deren Beibehaltung für einen kurzen Zeitraum und eine Wasserminderung in der Schlußphase für einen längeren Zeitraum wesentlich verringert.According to the invention, the water consumption in the wet quenching of coke is substantially reduced by a maximum initial amount, its retention for a short period of time and a water reduction in the final phase for a longer period.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Naßlöschen von insbesondere Steinkohlenkoks nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Außerdem betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens.The invention relates to a method for wet quenching of hard coal coke in particular according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a device for carrying out the new method.

Beim Löschen nimmt der Koks Wasser auf, weil das Löschwasser bei heißem Koks anders als bei kaltem Koks in die Poren eindringen kann. Beim Eintritt des Wassers in die Koksporen und bei der mit dem Löschen verbundenen Temperaturherabsetzung des Kokses entstehen Spannungen, welche Partikel aus der Koksmasse absprengen, die als .Staub mitgerissen werden oder den Koks im Löschwagen zerkleinern. Man bemüht sich daher, das Löschen möglichst schonend durchzuführen. Allerdings sind die Anforderungen der Hütten an die Koksstückigkeit geringer geworden, weil für die Eisengewinnung ein Koks von einer Korngröße von über 25 mm als geeignet gilt.When extinguishing, the coke absorbs water because the extinguishing water can penetrate the pores of hot coke unlike cold coke. When the water enters the coke spores and when the temperature of the coke is reduced due to the extinguishing, tensions arise, which detach particles from the coke mass, which are entrained as .dust or shred the coke in the fire truck. One tries therefore to carry out the deletion as gently as possible. However, the requirements of the smelters for the coke pieces have become lower because a coke with a grain size of more than 25 mm is considered suitable for iron production.

Andererseits sind die Anforderungen an den Endwassergehalt des Kokses nach wie vor streng. Die Abnehmer verlangen die Einhaltung eines vorgegebenen Minimalendwassergehaltes im Koks nicht zuletzt deswegen, weil die Überschreitung des Wassergehaltes zu Verlusten an verwertbarer Koksmasse führt. Die Einhaltung des verhältnismäßig niedrigen Endwassergehaltes im Koks ist bei feinem Koks jedoch schwieriger als bei grobem Koks.On the other hand, the requirements for the final water content of the coke are still strict. The customers demand compliance with a specified minimum final water content in the coke, not least because exceeding the water content leads to losses of usable coke mass. However, maintaining the relatively low final water content in coke is more difficult with fine coke than with coarse coke.

Um den Endwassergehalt in den verschiedenen Körnungen des Kokses einerseits so niedrig wie möglich und andererseits möglichst gleichmäßig zu halten, ist ein Verfahren bekannt, das man mit Sturzlöschung bezeichnet. Hierbei wird das Löschen des Kokses auf dem Löschwagen in aufeinanderfolgenden Intervallen mit großen Löschwassermengen in den einzelnen Löschphasen durchgeführt. Das Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß hierbei starke Emissionen auftreten.In order to keep the final water content in the different grain sizes of the coke as low as possible on the one hand and as uniform as possible on the other hand, a process is known which is called fall extinguishing. Here, the extinguishing of the coke on the fire truck in successive Intervals with large amounts of extinguishing water carried out in the individual extinguishing phases. However, the method has the disadvantage that strong emissions occur here.

Neuerdings werden bei den Kokereien jedoch scharfe Auflagen für die beim Kokslöschen auftretenden Emissionen gemacht, die nicht überschritten werden dürfen. Mit den bekannten und in großer Zahl auf den Kokereien vorhandenen Löschtürmen läßt sich diese Auflage nicht erfüllen, weil die Löschschwaden zu große Mengen insbesondere an Koksstaub mitreißen. Man muß deshalb zur Einhaltung der Emissionsauflagen dazu übergehen, durch Einbauten in den an die Löschhaube anschließenden Kamin des Turmes dort die Staubteilchen abzuscheiden. Diese Maßnahmen lassen sich bei vorhandenen Löschtürmen aber, wenn überhaupt nur in unzureichendem Maße verwirklichen. Deshalb setzen verschärfte Auflagen in der Regel den Neubau des Löschturmes voraus. Dabei kann man durch Vergrößerung der entscheidenden Turmquerschnitte die Schwadengeschwindigkeit herabsetzen bzw. Einbauten vorsehen, wodurch weniger Staubpartikel mitgerissen werden. Der Neubau der Löschtürme ist jedoch außerordentlich aufwendig.Recently, however, the coking plants have imposed strict requirements for the emissions that occur during coke quenching, which must not be exceeded. This requirement cannot be met with the known extinguishing towers which are present in large numbers on the coking plants, because the extinguishing vapors entrain too large quantities, in particular of coke dust. To comply with the emission requirements, it is therefore necessary to separate the dust particles there by installing in the chimney of the tower connected to the fire hood. These measures can, however, only be implemented to an inadequate extent with existing fire towers. For this reason, stricter requirements generally require the new fire-fighting tower to be built. The swath speed can be reduced or internals can be provided by increasing the decisive tower cross-sections, which means that fewer dust particles are entrained. However, the construction of the fire-fighting towers is extremely complex.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Koks so abzulöschen, daß sich niedrige Emissionswerte in den Löschschwaden einhalten bzw. sogar unterschreiten lassen.The object of the invention is to extinguish the coke in such a way that low emission values in the extinguishing swaths can be maintained or even fallen below.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch das Kennzeichen des Anspruches 1.This object is achieved by the characterizing part of claim 1.

Da nach dem Aufstellen des Löschwagcns in der Anfangsphase des Kokslöschens die Löschwassermenge sehr schnell ihren Maximalwert steigert, findet das Auswaschen der Staubteilchen aus den hierbei entstehenden wasserschwaden in einem sehr dichten Wasserschleier statt, der seinerseits verhindert, daß Staubpartikel in den Bereich des Löschturmes oberhalb der Löschhaube gelangen können. In der an diese Phase anschließenden, wesentlich längeren Endphase läßt sich die Wassermenge stark vermindern, weil nach dem Ablöschen der Koksoberfläche keine Staubpartikel mehr entstehen. In der in der Endphase verminderten Wassermenge wird auch der feine Koks weniger stark befeuchtet, so daß sich der Endwassergehalt einhalten bzw. unterschreiten läßt.Since the extinguishing water quantity very quickly increases to its maximum value after the extinguishing tank has been set up in the initial phase of coke quenching, the dust particles are washed out of the resulting water swaths in a very dense water curtain, which in turn prevents dust particles from entering the area of the Extinguishing tower can get above the fire hood. In the much longer final phase following this phase, the amount of water can be greatly reduced because after the coke surface has been extinguished, no more dust particles are produced. In the amount of water reduced in the final phase, the fine coke is also less moistened, so that the final water content can be maintained or fallen below.

Vorzugsweise wird das Verfahren gemäß der Erfindung nach dem Merkmal des Anspruches 2 durchgeführt. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, das die Wasserabgabe bereits vor dem Einfahren des Löschwagens in die Löschhaube beginnen läßt, werden auch die Emissionen vermieden, die durch den Auftrieb und der heißen Koksoberfläche entstehen.Preferably, the method according to the invention is carried out according to the feature of claim 2. In this embodiment of the method according to the invention, which allows the water to be released even before the fire truck is driven into the fire hood, the emissions caused by the buoyancy and the hot coke surface are also avoided.

Es hat sich herausgestellt, daß man optimale Ergebnisse erhält, wenn man das erfindungsgemäße Verfahren nach dem Merkmal des Anspruches 3 führt. Dieses Verfahren geht davon aus, daß man, wie üblich, eine bestimmte Gesamtwassermenge für einen Koksbrand vorsieht, die man dann etwa wie 2 : 1 auf die beiden beschriebenen Phasen des Kokslöschens verteilt.It has been found that optimal results are obtained if the method according to the invention is carried out according to the feature of claim 3. This method assumes that, as usual, a certain total amount of water is provided for a coke fire, which is then distributed approximately like 2 : 1 to the two phases of coke quenching described.

Die Einzelheiten, weiteren Merkmale und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigen

  • Fig. 1 in Seitenansicht eine Einrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens und
  • Fig. 2 eine Stirnansicht des Gegenstandes der Fig. 1.
The details, further features and other advantages of the invention result from the following description of an embodiment with reference to the figures in the drawing; show it
  • Fig. 1 in side view of a device for performing the new method and
  • FIG. 2 is an end view of the object of FIG. 1.

Das Unterteil eines allgemein mit 1 bezeichneten Löschturmes ist als Löschwagenhalle 2 ausgebildet. In dieser Halle kann der allgemein und schematisch bei 3 in Fig. 2 wiedergegebene Kokslöschwagen mit dem Brand 4 eingefahren werden. Oberhalb der Halle 2 erstreckt sich eine das Unterteil des Turmes bildende Löschhaube 5, in der eine Mehrzahl von horizontalen Rohrleitungen 6 verlegt ist, die auf ihrer Oberseite Düsen 7 zum Austritt von Löschwasser aufweisen. Die Rohrleitungen 6 verlaufen gemäß der Darstellung nach Fig. 2 in Längsrichtung des Löschwagengleises in der Halle 2. Die Rohre 6 sind in einem der Koksschichthöhe im Löschwagen 3 entsprechenden ungleichmäßigen Abstand angeordnet, d.h., die Dichte der Rohre 6 ist im linken Teil der Fig. 2 größer als im rechten. Dadurch wird eine gleichmäßige Berieselung des Kokses beim Löschen erzielt.The lower part of an extinguishing tower, generally designated 1, is designed as a fire truck hall 2. In this hall, the coke-extinguishing car with the fire 4, shown generally and schematically at 3 in FIG. 2, can be run in. Extending above the hall 2 is an extinguishing hood 5 forming the lower part of the tower, in which a plurality of horizontal pipelines 6 are laid, which have nozzles 7 on their upper side for the discharge of extinguishing water. The pipes 6 run as shown in FIG. 2 in the longitudinal direction of the fire truck track in hall 2. The pipes 6 are arranged at an uneven distance corresponding to the coke layer height in the fire truck 3, ie the density of the pipes 6 is in the left part of FIG. 2 larger than the one on the right. This ensures that the coke is evenly sprinkled when it is extinguished.

Die Rohre 6 werden aus dazu rechtwinkligen Rohren 8 bzw. 9 und einer Steigleitung 10 mit Löschwasser beaufschlagt. Die Steigleitung 10 ist über einen Krümmer 11 mit einer Falleitung 12 verbunden, die über Zweigrohre 13, 14 aus Löschwasserbehältern 15, 16 beaufschlagt werden kann. Die Löschwasserbehälter 15, 16 sind oberhalb der Haube 5 neben dem daran anschließenden Kamin 17 angeordnet. Sie werden aus einer gemeinsamen Leitung 18 über Zweigleitungen 19, 20 mit Frischwasser gespeist.The pipes 6 are acted upon by right-angled pipes 8 and 9 and a riser 10 with extinguishing water. The riser pipe 10 is connected via a bend 11 to a down pipe 12, which can be acted upon by branch pipes 13, 14 from fire-fighting water tanks 15, 16. The extinguishing water tanks 15, 16 are arranged above the hood 5 next to the chimney 17 adjoining it. They are fed with fresh water from a common line 18 via branch lines 19, 20.

Das erfolgt über mehrere Pumpen, deren Zuleitungen schematisch in Fig. 2 dargestellt sind, wobei die Leitung 18 über eine Rückschlagklappe 25 gesichert ist.This is done by means of several pumps, the feed lines of which are shown schematically in FIG. 2, the line 18 being secured by a non-return valve 25 .

Die allgemein mit 26 bezeichnete Brause wird aus den beiden Hochbehältern 15, 16 stets mit gleichem Druck beaufschlagt. Dazu dienen Schnellschlußventile, die bei 22 und 23 schematisch in Fig. 1 jeweils am unteren Ende der Fallleitung 12 und am unteren Ende der Steigleitung 10 wiedergegeben sind. In dem Verbindungsrohrbogen 11 sitzt ein Regelorgan 24. Dabei handelt es sich um eine Regelklappe, welche den Strömungsquerschnitt verändern kann und mit einem elektronischen bzw. elektrischen Antrieb verstellbar ist.The shower generally designated 26 is always pressurized from the two elevated tanks 15, 1 6 with the same pressure. Serve chnellschlußventile S, which are schematically at 22 and 23 in Fig. 1 respectively rendered at the lower end of the down pipe 12 and at the lower end of the riser pipe 10. A control element 24 is seated in the connecting pipe bend 11. This is a control flap which can change the flow cross-section and is adjustable with an electronic or electrical drive.

Nach dem Einfahren des Löschwagens 3 in die Position unter der Brause 26 wird in einer ersten Phase des Löschvorganges eine maximale Löschwassermengean der Regelklappe 24 erstellt. Das ist schematisch durch die Höhe der aus den nach oben gerichteten Düsen 7 austretenden Strahlen bei 30 in den Fig. 1 und 2 wiedergegeben. Diese Phase dauert etwa 20 sec.After the fire-fighting vehicle 3 has been moved into the position under the shower 26, a maximum amount of fire-fighting water is created on the control flap 24 in a first phase of the fire-fighting process. This is shown schematically by the height of the jets emerging from the upwardly directed nozzles 7 at 30 in FIGS. 1 and 2. This phase lasts about 20 seconds.

Danach wird mit dem elektrischen Verstellgerät die Klappenstellung so geändert, daß in einer zweiten Phase wesentlich weniger Löschwasser austritt, was durch die Höhe der Düsenstrahlen bei 31 in Fig. 1 wiedergegeben ist.The flap position is then changed with the electric adjustment device so that in a second phase significantly less extinguishing water escapes, which is shown by the height of the nozzle jets at 31 in FIG. 1.

Bei einer praktischen Ausführungsform ist die Anlage wie folgt ausgebildet:

Figure imgb0001
Wasseraufgabe vor Eintritt in den Löschturm
Figure imgb0002
Löschbrause 8 Rohrstränge mit 1" Rohrausläufen nach oben gerichtet.In a practical embodiment, the system is designed as follows:
Figure imgb0001
 Water supply before entering the extinguishing tower
Figure imgb0002
 Extinguishing spray 8 pipe strings with 1 "pipe outlets directed upwards.

Bei dieser Anlage muß der Emissionswert unter 100 g/t Koks liegen. Die Messungen ergaben an drei hintereinanderliegenden Tagen folgende Auswurfwerte:

Figure imgb0003
With this system, the emission value must be less than 100 g / t coke. The measurements gave the following ejection values on three days in a row:
Figure imgb0003

Claims (6)

1. Verfahren zum Naßlöschen von insbesondere Steinkohlenkcks, bei dem der Koks auf einem offenen Löschwagen zu einem Löschturm gebracht und in einer das Unterteil des Löschturmes bildenden Löschhauba mit Wasser berieselt wird, das aus Rohren einer Löschbrause mit im wesentlichen gleichförmigen Druck zum Austreten gebracht wird, wobei die Löschschwaden durch einen an die Löschhaube anschließenden Kamin nach außen abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet , daß nach dem Aufstellen des Löschwagens (3) in der Löschhaube (5) durch Steigerung der Löschwasserabgabe in einer Anfangsphase auf einen Maximalwert durch diese Maximalmenge während eines kurzen Zeitraumes ein den Querschnitt der Löschhaube abdeckender Löschwasserschleier als Staubfilter erzeugt wird, worauf die Wasserabgabe in einer Schlußphase vermindert und während eines längeren Zeitraumes auf einer kleineren Menge bis zum Ende des Berieseins gehalten wird.1. A method for wet extinguishing, in particular, hard coal kicks, in which the coke is brought to an extinguishing tower on an open fire-fighting vehicle and sprinkled with water in an extinguishing hood forming the lower part of the extinguishing tower, which is brought out of the pipes of an extinguishing spray with essentially uniform pressure, the extinguishing swaths being discharged to the outside through a chimney adjoining the extinguishing hood, characterized in that after the extinguishing car (3) has been set up in the extinguishing hood (5) by increasing the extinguishing water delivery in an initial phase to a maximum value by this maximum amount for a short period of time a fire water curtain covering the cross section of the fire hood is generated as a dust filter, whereupon the water release is reduced in a final phase and is kept in a smaller amount for a longer period until the end of the cleaning process. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß mit der Wasserabgabe vor dem Einfahren des Löschwagens (3) in die Löschhaube (5) begonnen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that with the water delivery before the retraction of the fire truck (3) in the fire hood (5) is started. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , daß sich die. in dex Zeiteinheit abgegebene Löschwasser-Maximalmenge zu der in der Schlußphase abgegebenen Minimalmenge etwa wie 2 : 1 verhält.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the. The maximum amount of extinguishing water delivered in the unit of time to the minimum amount delivered in the final phase is approximately 2: 1. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , da- durch gekennzeichnet , da3 der dichte Löschwasserschleier im Bereich des größten Querschnittes der Löschhaube angeordnet wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the dense fire water curtain is arranged in the area of the largest cross section of the fire hood. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , da- durch gekennzeichnet , daß bei einem Brand von 16 t und bei einer Löschwassermenge je Brand von 30 m3 die Löschwasser-Maximalmenge während 20 sec. 26,0 l/s x t Koks und die in der Endphase abgegebene Minimai-Löschwassermenge während 105 sec. 12,35 1/s x t Koks beträgt.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that with a fire of 16 t and with an amount of extinguishing water per fire of 30 m 3, the maximum amount of extinguishing water for 20 sec. 26.0 l / sxt coke and The minimum amount of extinguishing water released in the final phase is 12.35 l / sxt coke for 105 seconds. 6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einem Kokslöschturm ohne Einbauten zur Abscheidung von emittierten Stäuben , gekennzeich-net durch eine Absperr- und Regelklappe in der Löschwasserzuführung (10-12) zu der Löschwasserbrause (26).6. Device for performing the method according to claim 1 in a coke quenching tower without internals for the separation of emitted dusts, marked by a shut-off and control flap in the fire water supply (10-12) to the fire water shower (26).
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DE19803049157 DE3049157A1 (en) 1980-12-24 1980-12-24 "METHOD AND DEVICE FOR WET-DELETING IN PARTICULAR CHARCOAL COCKS"

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