EP0091584B1 - Verkokungsofen mit Füllgasabsaugeinrichtung - Google Patents

Verkokungsofen mit Füllgasabsaugeinrichtung Download PDF

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EP0091584B1
EP0091584B1 EP83102921A EP83102921A EP0091584B1 EP 0091584 B1 EP0091584 B1 EP 0091584B1 EP 83102921 A EP83102921 A EP 83102921A EP 83102921 A EP83102921 A EP 83102921A EP 0091584 B1 EP0091584 B1 EP 0091584B1
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EP
European Patent Office
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charging
oven
coke
filling
collection pipe
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EP83102921A
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EP0091584A3 (en
Inventor
Karl Dr. Gregor
Karl Feldhaus
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Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Gewerkschaft Schalker Eisenhutte
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Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Gewerkschaft Schalker Eisenhutte
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Publication date
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Publication of EP0091584A3 publication Critical patent/EP0091584A3/de
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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
    • C10B27/00—Arrangements for withdrawal of the distillation gases
    • C10B27/04—Arrangements for withdrawal of the distillation gases during the charging operation of the oven

Definitions

  • the invention relates to a coking oven with a plurality of horizontal coking chambers closed on the top with an oven ceiling, with closable filling holes provided in the oven ceiling for each of the coking chambers and with rails arranged on the oven ceiling and with a coke oven filling wagon movable on the rails, the coke oven filling wagon is provided with filling pipes which can be lowered into the filling holes of the respective coking chamber and a collecting device for the filling gases generated during filling, the filling gases collected with the collecting device being able to be supplied to a filling gas cleaning station arranged on or on the coking oven, with a stationary station connected to the filling gas cleaning unit on the furnace ceiling Filling gas manifold is provided and the collecting device on the coke oven filling wagon can be connected to the filling gas manifold.
  • the invention is based on the object of designing and developing the known coking oven in such a way that the temperature of the filling gases can be reduced in a simple manner to such an extent that dry cleaning methods can be used in the filling gas cleaning
  • the coking furnace according to the invention in which the above-mentioned object is achieved, is characterized in that the collecting device and / or the filling gas manifold is provided with bypass valves for introducing fresh air.
  • Bypass valves of the type mentioned allow fresh air to be admixed to the captured and extracted filling gases to a certain extent, so that the temperature of the filling gases is reduced.
  • the temperature of the filling gases can be reduced to such an extent that «dry» cleaning processes can be used in the filling gas cleaning without further notice. In such a case, tissue filters or the like can easily be used.
  • further valves or valve-like devices can be provided, such as throttle valves or the like, so that the mixed gas quantities and the temperatures reached or attainable can be set precisely.
  • the extracted filling gases can be diluted to such an extent that post-combustion is not necessary for environmental reasons. Nevertheless, it is of course readily possible to provide the collecting device and / or the filling gas manifold with an afterburner for afterburning the filling gases in order to prevent the emission of toxic gases.
  • the invention allows the temperature of the filling gases to be significantly reduced even before they enter the filling gas manifold.
  • constructions can be used in the filling gas manifold that would not be usable at very high temperatures of the filling gases, or that could only be used with particular effort.
  • a construction of the coking furnace according to the invention is particularly advantageous, which is characterized in that the filling gas collecting line has a slot running in the longitudinal direction and sealed by means of a partially openable band arrangement made of elastic material, and the collecting device has a filling gas inlet element projecting through the slot with partial opening of the band arrangement into the filling gas collecting line a middle lead-in area with a large cross-section and edge-side opening areas with tapering cross-sections, so that it can simultaneously serve as an opening element for the belt arrangement.
  • the collecting device is therefore permanently connected to the filling gas manifold, although the coke oven filling truck can nevertheless be moved in the longitudinal direction of the coking oven without any hindrance.
  • the filling gas inlet element is «always automatically in the right place.
  • the details of such continuous introductory constructions can be seen in the prior art for other types of collecting devices (cf. DE-C-25 29 660), so that further explanations are unnecessary here.
  • pre-filters with filter materials such as ground dolomite, lime, coke or coal can be used for the filling gas cleaning, that the filling gas cleaning continues to protect the actual dedusting filter glowing dust particles can have an upstream spark trap that the suction fan of the filling gas cleaning can contain devices for regulating the suction volume and that the control of the entire filling gas suction and cleaning should of course be designed in such a way that the suction power is throttled between the individual filling processes.
  • the coking furnace 1 shown in FIG. 1 has a multiplicity of horizontal coking chambers 2, which are closed off on the upper side by an furnace ceiling 3.
  • filling holes 5, which can be closed by filling hole covers 4, are provided for each of the coking chambers 2, via which coal can be filled into the coking chambers 2.
  • On the furnace ceiling 3 there are also rails 6 on which a coke oven filling truck 7 can be moved in the longitudinal direction of the coking oven 1.
  • the coke oven filling car 7 is provided with filling tubes 8 which can be lowered into the filling holes 5 of the respective coking chamber 2 and with a collecting device 9 for the filling gases which are produced during filling.
  • four filling holes 5 are provided for each coking chamber 2, so that the coke oven filling wagon also has four filling tubes 8.
  • the collecting device 9 has collecting hoods which are arranged coaxially with the filling pipes 8 and can be placed on the edges of the respective filling holes 5.
  • These collecting hoods 10 are arranged coaxially to the filling tubes 8 and are designed like a cylindrical telescope.
  • the filling gases collected with the collecting device 9 can be supplied to a filling gas cleaning device, not shown.
  • each coking chamber 2 of the coking furnace 1 shown has a riser 11, which is connected to a template, not shown, for extracting combustion gases.
  • this coke oven filling car 7 has a cover lifting device 12 for lifting the filling hole cover 4 as well as a filling hole cover and filling hole cleaning device 13.
  • the construction of the coking furnace 1 can be seen particularly clearly from FIG. 3. It is not shown in FIG. 3 that the filling gas cleaning is arranged stationary on or on the coking furnace 1. It can be seen, however, that a stationary filling gas manifold 14 is provided on the furnace ceiling 3. The stationary fill gas manifold 14 is connected to the fill gas cleaning, not shown.
  • the collecting device 9 on the coke oven filling car 7 can be connected to the filling gas collecting line 14.
  • the individual collecting hoods 10 of the collecting device 9 are connected to a common filling gas manifold 15.
  • the filling gas manifold 15 in turn can be connected to the filling gas manifold 14.
  • the filling gas collecting line 14 has a connection device 16 at the level of each coking chamber 2.
  • connecting device 16 has a connecting piece 18 which can be closed by a closure flap 17.
  • the filling gas elbow 15 has a mating connector 19 which can be sealingly attached to the connecting piece 18 of the connecting device 16.
  • connection device 16 in connection with the filling gas elbow 15 can be seen in FIG. 4 in an example.
  • the closure flap 17 can be opened automatically.
  • the closure flap 17 is pivotally mounted and can be actuated via a pivot lever 20.
  • An opening bracket 21 assigned to the counter socket 19 interacts with the pivot lever 20.
  • the mating connector 19 can be extended telescopically overall, specifically by means of a hydraulic system 22, which is only shown schematically and also moves the opening bracket 21 at the same time.
  • the filling gas manifold is provided with thermal expansion compensators, which always ensure precise alignment in the area of the connection devices.
  • FIG. 5 shows a section of an exemplary embodiment of a coking furnace 1, in which the filling gas manifold 14 has a slot 24 which runs in the longitudinal direction and is sealed by means of a partially openable band arrangement 23 made of elastic material.
  • the collecting device has a filling gas introduction element 25 which projects through the slot 24 and partially opens the band arrangement 23 into the filling gas manifold 14.
  • the filling gas introduction element 25 grips the belt arrangement 23 in the introduction area and lifts it slightly from the slot 24.
  • the slot 24 is otherwise covered by gratings.
  • the belt arrangement 23 in FIG. 5 has a belt clamped on one side, the edge-side clamping of which is realized at a clamping angle to the grating 26 which corresponds to half the opening angle. This is particularly cheap in terms of wear.
  • the collecting device 9 has a bypass valve 27 for the introduction of fresh air.
  • the temperature of the collected and extracted filling gases is reduced, so that trookene filters can be used in the filling gas cleaning.
  • FIG. 4 shows a collecting device 9 in which a pressure relief valve 28 is provided.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Verkokungsofen mit einer Vielzahl von horizontalen, auf der Oberseite mit einer Ofendecke abgeschlossenen Verkokunkgskammern, mit in der Ofendecke vorgesehenen, verschließbaren Fülllöchern für jede der Verkokungskammern und auf der Ofendecke angeordneten Fahrschienen und mit einem auf den Fahrschienen verfahrbaren Koksofenfüllwagen, wobei der Koksofenfüllwagen mit in die Füllöcher der jeweiligen Verkokungskammer absenkbaren Füllrohren und einer Auffangeinrichtung für die beim Füllen entstehenden Füllgase versehen ist, wobei die mit der Auffangeinrichtung aufgefangenen Füllgase einer stationär auf oder an dem Verkokungsofen angeordneten Füllgasreinigung zuführbar sind, wobei an der Ofendecke eine an die Füllgasreinigung angeschlossene stationäre Füllgassammelleitung vorgesehen ist und wobei die Auffangeinrichtung auf dem Koksofenfüllwagen an die Füllgassammelleitung anschließbar ist.
  • Bei dem bekannten Verkokungsofen, von dem die Erfindung ausgeht (DE-B-2038729), haben die Füllgase beim Eintreten in die stationäre Füllgassammelleitung noch eine sehr hohe Temperatur. Deshalb sind bei der stationären Füllgasreinigung Naßreinigungsverfahren im Einsatz.
  • Ausgehend von dem zuvor erläuterten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den bekannten Verkokungsofen so auszugestalten und weiterzubilden, daß auf einfache Weise die Temperatur der Füllgase so weit verringerbar ist, daß in der Füllgasreinigung « trockene Reinigungsverfahren angewandt werden könnend
  • Der erfindungsgemäße Verkokungsofen, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangeinrichtung und/oder die Füllgassammelleitung mit Bypass-Ventilen zur Einleitung von Frischluft versehen ist. Bypass-Ventile der angesprochenen Art erlauben es, den aufgefangenen und abgesaugten Füllgasen sogleich Frischluft in bestimmten Umfange beizumischen, so daß die Temperatur der Füllgase gesenkt wird. Die Temperatur der Füllgase kann dadurch so weit gesenkt werden, daß ohne weiteres « trockene » Reinigungsverfahren in der Füllgasreinigung angewandt werden können. Ohne weiteres können also in einem solchen Fall Gewebefilter od. dgl. Verwendung finden. Zusätzlich zu den Bypass-Ventilen können weitere Ventile oder ventilartige Einrichtungen vorgesehen sein, wie beispielsweise Drosselklappen od. dgl., so daß die gemischten Gasmengen und die erreichten bzw. erreichbaren Temperaturen genau eingestellt werden können.
  • Über die Bypass-Ventile können die abgesaugten Füllgase schon so weit verdünnt werden, daß eine Nachverbrennung aus Umweltschutzgründen nicht nötig ist. Gleichwohl ist es natürlich ohne weiteres möglich, die Auffangeinrichtung und/oder die Füllgassammelleitung mit einem Nachbrenner zur Nachverbrennung der Füllgase zu versehen, um die Emission toxischer Gase zu verhindern.
  • Aus dem Stand der Technik ist es für sich bekannt (DE-A-2650169), einer Auffangeinrichtung für Füllgase eines Verkokungsofens einen offenen Ansaugstutzen zuzuordnen, über den Frischluft eingesaugt werden känn. Hier ist kein Ventil vorgesehen, sondern eine stets offene Drosselstelle, so daß eine Temperatureinstellung der Füllgase nicht möglich ist. Das ist dort auch nicht angestrebt, sollen doch lediglich Nachexplosionen in der Füllgassammelleitung vermieden werden.
  • Durch die Erfindung kann die Temperatur der Füllgase schon vor Eintreten in die Füllgassammelleitung erheblich gesenkt werden. Dadurch können bei der Füllgassammelleitung Konstruktionen verwendet werden, die bei sehr hohen Temperaturen der Füllgase nicht oder nur mit besonderem Aufwand verwendbar wären. Dabei ist besonders vorteilhaft eine Konstruktion des erfindungsgemäßen Verkokungsofens, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Füllgassammelleitung einen in Längsrichtung verlaufenden, mittels einer partiell öffenbaren Bandanordnung aus elastischem Material abgedichteten Schlitz und die Auffangeinrichtung ein durch den Schlitz unter partieller Öffnung der Bandanordnung in die Füllgassammelleitung hineinragendes Füllgaseinleitelement einen mittleren Einleitbereich mit großem Querschnitt und randseitige Öffnungsbereiche mit spitz zulaufenden Querschnitten auf, so daß es gleichzeitig als Öffnungselement für die Bandanordnung dienen kann.
  • Bei der zuvor erläuterten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verkokungsofens ist also die Auffangeinrichtung dauernd mit der Füllgassammelleitung verbunden, wobei gleichwohl der Koksofenfüllwagen ohne jede Behinderung in Längsrichtung des Verkokungsofens verfahren werden kann. Irgendwelche Ausrichtungsprobleme existieren hier nicht, da das Füllgaseinleitelement gewissermaßen « automatisch stets an der richtigen Stelle steht. Wie im einzelnen derartige kontinuierliche Einleitkonstruktionen aussehen können, ergibt sich aus dem Stand der Technik bei Auffangeinrichtungen anderer Gattung (vgl. die DE-C-25 29 660), so daß sich hier weitere Ausführungen erübrigen.
  • Hinsichtlich der weiteren Ausstattung und des Betriebes des erfindungsgemäßen Verkokungsofens soll schließlich nur noch kurz darauf hingewiesen werden, daß für die Füllgasreinigung Vorfilter mit Filtermaterialien wie gemahlener Dolomit, Kalk, Koks oder Kohle verwendet werden können, daß die Füllgasreinigung weiter zum Schutz der eigentlichen entstaubenden Filter vor glühenden Staubteilchen eine vorgeschaltete Funkenfalle aufweisen kann, daß das Sauggebläse der Füllgasreinigung Einrichtungen zur Regelung des Absaugvolumens enthalten kann und daß die Steuerung der gesamten Füllgasabsaugung und Reinigung natürlich so ausgestaltet sein sollte, daß zwischen den einzelnen Füllvorgängen eine Drosselung der Saugleistung erfolgt.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert ; es zeigt
    • Figur 1 schematisch, ausschnittweise, in einer Seitenansicht einen Verkokungsofen,
    • Figur 2 im Querschnitt, ausschnittweise, einen Bereich der Ofendecke des Verkokungsofens nach Fig. 1,
    • Figur 3 in einer Prinzipdarstellung eine Auffangeinrichtung an einem Koksofenfüllwagen eines Verkokungsofens nach Fig. 1,
    • Figur 4 in detaillierterer Darstellung den Gegenstand nach Fig. 3 und
    • Figur 5 im Schnitt eine Abwandlung des Gegenstandes nach Fig. 4 mit Verwendung von Bypass-Ventilen.
  • Der in Fig. 1 dargestellte Verkokungsofen 1 weist eine Vielzahl von horizontalen Verkokungskammern 2 auf, die auf der Oberseite mit einer Ofendecke 3 abgeschlossen sind. In der Ofendecke 3 sind durch Füllochdeckel 4 verschließbare Füllöcher 5 für jede der Verkokungskammern 2 vorgesehen, über die Kohle in die Verkokungskammern 2 eingefüllt werden kann. Auf der Ofendecke 3 sind außerdem Fahrschienen 6 angeordnet, auf denen ein Koksofenfüllwagen 7 in Längsrichtung des Verkokungsofens 1 verfahrbar ist. Der Koksofenfüllwagen 7 ist mit in die Füllöcher 5 der jeweiligen Verkokungskammer 2 absenkbaren Füllrohren 8 und mit einer Auffangeinrichtung 9 für die beim Füllen entstehenden Füllgase versehen. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel sind je Verkokungskammer 2 vier Füllöcher 5 vorgesehen, so daß der Koksofenfüllwagen auch vier Füllrohre 8 aufweist.
  • Aus Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 2 ergibt sich, daß die Auffangeinrichtung 9 koaxial zu den Füllrohren 8 angeordnete und auf die Ränder der jeweiligen Füllöcher 5 aufsetzbare Auffanghauben aufweist. Diese Auffanghauben 10 sind koaxial zu den Füllrohren 8 angeordnet und zylindrischteleskopartig ausgebildet. Die mit der Auffangeinrichtung 9 aufgefangenen Füllgase sind einer nicht dargestellten Füllgasreinigung zuführbar.
  • In Fig. 1 ist im übrigen noch erkennbar, daß jede Verkokungskammer 2 des dargestellten Verkokungsofens 1 ein Steigrohr 11 aufweist, das mit einer nicht dargestellten Vorlage zur Absaugung entstehender Verbrennungsgase verbunden ist.
  • Aus Fig. 2 ergibt sich hinsichtlich des Koksofenfüllwagens 7 weiter, daß dieser Koksofenfüllwagen 7 eine Deckelabhebevorrichtung 12 zum Abheben der Füllochdeckel 4 sowie eine Füllochdeckel- und Füllochreinigung 13 aufweist.
  • Die Konstruktion des Verkokungsofens 1 ergibt sich besonders deutlich aus Fig. 3 Nicht dargestellt ist in Fig. 3 zunächst, daß die Füllgasreinigung stationär auf oder an dem Verkokungsofen 1 angeordnet ist. Erkennbar ist aber, daß auf der Ofendecke 3 eine stationäre Füllgassammelleitung 14 vorgesehen ist. Die stationäre Füllgassammelleitung 14 ist an die nicht dargestellte Füllgasreinigung angeschlossen. Die Auffangeinrichtung 9 auf dem Koksofenfüllwagen 7 ist an die Füllgassammelleitung 14 anschließbar. Dazu sind die einzelnen Auffanghauben 10 der Auffangeinrichtung 9 mit einem gemeinsamen Füllgaskrümmer 15 verbunden. Der Füllgaskrümmer 15 seinerseits ist an die Füllgassammelleitung 14 anschließbar. Dazu weist die Füllgassämmelleitung 14 in Höhe jeder Verkokungskammer 2. eine Anschlußvorrichtung 16 auf.
  • In Fig. 3 ist nur angedeutet, daß die Anschlußvorrichtung 16 einen durch eine Verschlußklappe 17 verschließbaren Anschlußstutzen 18 aufweist. Der Füllgaskrümmer 15 weist einen an den Anschlußstutzen 18 der Anschlußvorrichtung 16 abdichtend anlegbaren Gegenstutzen 19 auf.
  • Die genaue Konstruktion der Anschlußvorrichtung 16 in Verbindung mit dem Füllgaskrümmer 15 läßt sich aus Fig. 4 in einem Beispiel erkennen.
  • Erkennbar ist zunächst, daß beim Heranfahren des Gegenstutzens 19 an den Anschlußstutzen 18 die Verschlußklappe 17 automatisch öffenbar ist. Dazu ist die Verschlußklappe 17 schwenkbar gelagert und über einen Schwenkhebel 20 betätigbar. Mit dem Schwenkhebel 20 wirkt ein dem Gegenstutzen 19 zugeordneter Öffnungsbügel 21 zusammen. Der Gegenstutzen 19 ist insgesamt teleskopartig ausfahrbar, und zwar über eine nur schematisch dargestellte Hydraulik 22, die auch gleichzeitig den Öffnungsbügel 21 bewegt.
  • Nicht dargestellt ist in den Figuren, daß die Füllgassammelleitung mit Wärmeausdehnungskompensatoren versehen ist, die stets eine genaue Ausrichtung im Bereich der Anschlußvorrichtungen gewährleisten.
  • Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verkokungsofens 1 ausschnittweise, bei dem die Füllgassammelleitung 14 einen in Längsrichtung verlaufenden, mittels einer partiell öffenbaren Bandanordnung 23 aus elastischem Material abgedichteten Schlitz 24 aufweist. Die Auffangeinrichtung weist ein durch den Schlitz 24 unter partieller Öffnung der Bandanordnung 23 in die Füllgassammelleitung 14 hineinragendes Füllgaseinleitelement 25 auf. Das Füllgaseinleitelement 25 unterfaßt die Bandanordnung 23 im Einleitbereich und hebt diese etwas von dem Schlitz 24 ab. Der Schlitz 24 ist im übrigen durch Gitterroste abgedeckt.
  • Die Bandanordnung 23 in Fig. 5 weist ein einseitig eingespanntes Band auf, dessen randseitige Einspannung unter einem Einspannwinkel zum Gitterrost 26 verwirklicht ist, der dem halben Öffnungswinkel entspricht. Das ist verschleißtechnisch besonders günstig.
  • In Fig. 5 ist ferner angedeutet, daß die Auffangeinrichtung 9 ein Bypass-Ventil 27 zur Einleitung von Frischluft aufweist. Durch die Einleitung von Frischluft wird die Temperatur der aufgefangenen und abgesaugten Füllgase verringert, so daß in der Füllgasreinigung •trookene Filter verwendet werden können.
  • Schließlich zeigt Fig. 4 eine Auffangeinrichtung 9, bei der ein Überdruckventil 28 vorgesehen ist.

Claims (3)

1. Verkokungsofen mit einer Vielzahl von horizontalen, auf der Oberseite mit einer Ofendecke abgeschlossenen Verkokungskammern, mit in der Ofendecke vorgesehenen, verschließbaren Füllöchern für jede der Verkokungskammern und auf der Ofendecke angeordneten Fahrschienen und mit einem auf den Fahrschienen verfahrbaren Koksofenfüllwagen, wobei der Koksofenfüllwagen mit in die Füllöcher der jeweiligen Verkokungskammer absenkbaren Füllrohren und einer Auffangeinrichtung für die beim Füllen entstehenden Füllgase versehen ist, wobei die mit der Auffangeinrichtung aufgefangenen Füllgase einer stationär auf oder an dem Verkokungsofen angeordneten Füllgasreinigung zuführbar sind, wobei an der Ofendecke eine an die Füllgasreinigung angeschlossene stationäre Füllgassammelleitung vorgesehen ist und wobei die Auffangeinrichtung auf dem Koksofenfüllwagen an die Füllgassammelleitung anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auffangeinrichtung (9) und/oder die Füllgassammelleitung mit Bypass-Ventilen (27) zur Einleitung von Frischluft versehen ist.
2. Verkokungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllgassammelleitung (14) einen in Längsrichtung verlaufenden, mittels einer partiell öffenbaren Bandanordnung (23) aus elastischem Material abgedichteten Schlitz (24) und die Auffangeinrichtung (9) ein durch den Schiitz (24).in die Füllgassammelleitung (14) hineinragendes Füllgaseinleitelement (25) aufweist.
3. Verkokungsofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllgaseinleitelement einen mittleren Einleitbereich mit großem Querschnitt und randseitige Öffnungsbereiche mit spitz zulaufenden Querschnitten aufweist.
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