EP0144945B1 - Verfahren und Vorrichtung zum diskontinuierlichen Betrieb von Vertikalkammerverkokungsöfen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum diskontinuierlichen Betrieb von Vertikalkammerverkokungsöfen Download PDF

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EP0144945B1
EP0144945B1 EP19840114624 EP84114624A EP0144945B1 EP 0144945 B1 EP0144945 B1 EP 0144945B1 EP 19840114624 EP19840114624 EP 19840114624 EP 84114624 A EP84114624 A EP 84114624A EP 0144945 B1 EP0144945 B1 EP 0144945B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coke
chamber
heating
coking
coal
Prior art date
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Expired
Application number
EP19840114624
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0144945A2 (de
EP0144945A3 (en
Inventor
Kurt Dr. Lorenz
Hans-Josef Kronberg
Dieter Dr. Stalherm
Horst Dungs
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Still Otto GmbH
Original Assignee
Still Otto GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Still Otto GmbH filed Critical Still Otto GmbH
Publication of EP0144945A2 publication Critical patent/EP0144945A2/de
Publication of EP0144945A3 publication Critical patent/EP0144945A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0144945B1 publication Critical patent/EP0144945B1/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • C10B3/00—Coke ovens with vertical chambers
    • C10B3/02—Coke ovens with vertical chambers with heat-exchange devices
    • 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
    • C10B39/02—Dry cooling outside the oven

Definitions

  • the invention relates to a method for the discontinuous operation of vertical chamber coking ovens with indirect heating of the coking chambers to produce blast furnace coke from moist or preheated fine coal, and also devices for carrying out the method.
  • the subject of DE-PS-2 756 330 is vertical chamber coking furnaces in battery-wise arrangement for the continuous coking of briquettes made of hard coal, brown coal or peat.
  • the briquettes are continuously moved downward through the coking shafts and, following the coking stage, reach a cooling stage in which they are cooled directly by cooling gases which are circulated.
  • Such direct cooling is only possible with briquettes and not with coke from fine coal filled in the coking ovens.
  • discontinuously operated vertical chamber coking ovens are known, in which a gasification stage is located directly below the actual coking stage. At the lower end of this gasification stage, water vapor is introduced into the coke chamber to gasify part of the coke. At the transition from the gasification stage to the coking stage arranged above, the so-called degassing gas is then to be drawn off from the gasification chamber via openings and passed into a separate template.
  • the water vapor required for gasification is generated in a cooling stage below the gasification stage by indirect cooling of the coke.
  • all of the steam generated is reintroduced into the gasification stage, and no additional usable steam is available.
  • the structural outlay due to the additionally provided gasification stage in the known vertical chamber furnaces is considerable.
  • the object of the invention is now to propose a method of the generic type, in which the coke can be cooled dry and used to produce economically usable steam without major additional structural outlay.
  • GB-A-485 244 describes a device for coking or carbonizing coal at coke end temperatures of 500 or 700 ° C., with metallic internals being arranged in the coking chamber to improve the heat transfer from the heating walls to the coal. With these devices, the production of blast furnace coke with a final temperature of more than 1000 ° C is not possible.
  • a device for the discontinuous operation of vertical chamber coking ovens with a cooling chamber arranged under the coking chamber for indirect cooling of the coke is known from this document. After the cooling chamber has been emptied, the closure device arranged between the cooling chamber and the coking chamber is opened and the coke is drained into the cooling chamber in one go.
  • the method according to the invention for the discontinuous operation of vertical chamber ovens provides that the fully cooked glowing coke cake from the coking chambers is lowered in the vertical direction at most by the amount of its height and the chamber is refilled with fine coal and the lowered coke cake does not move during the next cooking time and is only indirectly cooled and its heat completely on evaporator surfaces to generate z.
  • B. emits a high-tension steam.
  • the lowering of the fully cooked hot coke cake is brought about by the lower removal of the cold and cooled coke from the cooling chamber.
  • the fully cooked coke cake should only be lowered by no more than the amount of its height, so that the new fine coal filling definitely gets into the hot, heated area of the coking chamber.
  • the furnace chamber doors with a thick insulating plug arranged directly below the coking stage are eliminated.
  • the column of the coke located in the cooling chamber forms the insulation and shield against the hot coking chamber and during the discharge the temperatures below the cooling chamber are low. Both the discharge of the cold coke and the sealing of the coking and cooling chamber from the atmosphere pose only minor problems in this temperature range.
  • the coking chamber is refilled and both the coal cake to be coked in the coking chamber and the coke cake to be cooled in the cooling chamber are not moved during the entire cooking time.
  • the coke is only indirectly cooled in the cooling chamber and emits its heat completely to the evaporator surfaces to generate a high-tension steam.
  • steam production can be easily equalized during operation by combining as many cooling chambers with different temperature levels as possible and connecting one or more steam drums to the requirements.
  • a steam superheater can also be connected downstream of the cooling walls.
  • the coking chambers and cooling chambers each form a closed unit that can be easily sealed off from the atmosphere in regions with a relatively low temperature.
  • This filling system achieves a high bulk density in the coking chamber and, at the same time, there are no emission problems when filling the hot coking chambers because the coal storage chamber can be sealed gas-tight at the top while the prepared coal cake is being lowered.
  • the coking chamber having a taper in the vertical direction of at least 0.3 to 0.5%, preferably about 1 m above the heating cable foot, a taper of 0.5 to 1% , owns. To achieve trouble-free operation, such a taper is particularly favorable.
  • Cooling walls from z. B. iron materials with high thermal conductivity have proven to be useful. It is advantageous to have the pipe axes run in the direction of movement of the coke and to connect the pipes to horizontal distributors and to let collectors that rise slightly in the flow direction open. With this construction of the evaporator surfaces, the evaporator circuit can easily be operated even in natural circulation.
  • FIG 1 shows the device according to the invention with coal storage chambers, coking chambers, cooling chambers, intermediate bunkers and discharge lock in the schematic arrangement.
  • FIGS. 2 and 2a show, in comparison to FIG. 1, on a somewhat enlarged scale, partly in side view and partly in section, the device according to the invention.
  • FIG. 3 is a horizontal section along line AA of FIG. 2.
  • Figure 4 shows in detail the arrangement of the supply channels for the combustion media below the heating wall, as shown in Figure 6.
  • FIG. 5 shows, similar to FIG. 4, the arrangement of the feed channels below the heating wall, as shown in FIG. 7.
  • Figure 6 is a horizontal section through part of a heating wall for high gas operation according to the four-heating system.
  • Figure 7 is a horizontal section through part of the heating wall of a twin train system for high gas.
  • the coal storage chamber (21) with the upper coal filling funnel (24) and the upper closure flaps (22) and the lower closure flap (23) is located above the coking furnace chamber (1), which is expediently hydraulic in sections is operated.
  • the raw gas collecting space is located above the upper edge (19) of the coal filling and is limited at the top by the closure flap (23).
  • the raw gases are withdrawn from the furnace chamber in the longitudinal direction of the furnace chamber via this raw gas collecting space and pass through the raw gas discharge line (26) into the receiver (27).
  • a heating wall (18) which, according to FIGS. 4 and 5, the combustion media are supplied or the waste heat is removed.
  • the cooling chambers (2) Directly adjacent to the individual coking oven chambers (1) are the cooling chambers (2) below, the evaporator walls (17) of which are equipped with lower distributor lines (15) and upper collectors (16). Between the evaporator walls (17) of the cooling chamber (2) there is the lattice support structure (52) on which the entire coking furnace chambers (1) are mounted. As can be seen in particular from FIG. 1, the transfer chutes (14) are located under the cooling chambers (2), from which the cooled coke is drawn off into the intermediate bunkers (3) by means of the cyclically operated rocking tables (4). An intermediate bunker can be assigned to two or three cooling chambers.
  • the coke is fed to a bunker lock system via rocker tables (5), cross conveyors (6), transfer chutes (7), scraper belts (8), as described, for example, in DE-PS-3 014 574 is described.
  • the coke is alternately fed to the discharge locks (9), which are provided with the shut-off devices (11) and (12), via swivel tables (10).
  • the coke can then be conveyed to conveyor belts for sieving, for example via vibratory conveyors (13).
  • a gas-tight encapsulation (25) is also indicated in FIG. 1 by a dash-dotted line.
  • the heating wall (18) in the form of a four-pass system with the arrangement of the vertical heating trains (28) is indicated.
  • This heating wall system could just as well consist of twin trains or a half-divided system.
  • the regenerators for preheating the combustion media are not located under the heating walls, but next to the entire vertical chamber coking ovens. If, for example, a four-pass system operated with high-power gas is assumed, the lower horizontal channel (43), (Fig.), Is shown, for example, via the regenerators (30) and (31) indicated on the left in FIG . 4), the supply channel (44), the vertical hollow channel (45) and the height-graded slot openings (46) to the heating cables (28) air.
  • the heavy gas is then fed to the heavy gas nozzles (48) at the foot of the heating trains via the heavy gas channel (47) during the same changeover period.
  • the waste heat then flows through the slots (46a), the vertical hollow channel (45a), the supply channel (44a) into the lower horizontal channel (43a) and over the two connecting lines (32a) and (33a) to the regenerators (30a) and (31a). The direction of flow is then reversed in the next changeover period.
  • FIGS. 5 and 7 also show a twin heating train system with gradual supply of the combustion air for high-gas operation.
  • the combustion air flows through the lower horizontal channel (34), the supply channel (35), the hollow binder channel (36) and the height-graded outlet slots (37) into the heating cables (28).
  • the high-pressure gas is again supplied via the high-pressure gas duct (38) and the high-pressure gas nozzles (39).
  • the waste heat is drawn to the regenerators via the slots (37a), the hollow binder duct (36a), the feed duct (35a) and the lower horizontal duct (34a).
  • the semi-split system would be an option.
  • the lower horizontal channels would be interrupted by a stable partition halfway through the furnace chamber.
  • the air would then be supplied via the regenerator (30) and the supply line (32) and a lower horizontal channel during a changeover period, and the lean gas would be supplied via the adjacent regenerator (31) and the supply line (33) and the other lower horizontal channel, while on the other half of the heating wall, the waste heat would be drawn off via the two lower horizontal channels lying next to one another and would be led via lines (32a), (33a) to the regenerators (30a) and (31a).

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum diskontinuierlichen Betrieb von Vertikalkammerverkokungsöfen mit indirekter Beheizungder Verkokungskammern zur Erzeugung eines Hochofenkokses aus feuchter oder vorerhitzter Feinkohle sowie auch Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens.
  • Aus der DE-PS-2 657 213 sind batterieweise angeordnete vertikale Verkokungsofenkammern bekannt mit Kohleeinfüllschächten, Verschlüssen und Abzugseinrichtungen für den glühenden Koks sowie zwischen den Ofenkammern angeordneten Heizwänden mit Heizzügen und daneben angeordneten Regeneratoren für die Vorwärmung der Heizmedien und Abkühlung der Beheizungsabgase. Bei den dort dargestellten Vertikalkammerverkokungsöfen wird der heiße Koks am Ende der Garungszeit unten aus den Kammern abgezogen und in geeignete Einrichtungen zum Abtransport des glühenden Kokses gefüllt. Ober eine Ausnutzung der Wärme des glühenden Kokses ist bei dieser Schrift noch nichts ausgesagt.
  • Bei dem Gegenstand der DE-PS-2 756 330 handelt es sich um Vertikalkammerverkokungsöfen in batterieweiser Anordnung zum kontinuierlichen Verkoken von Briketts aus Stein-, Braunkohle oder Torf. Bei dem angewendeten Verfahren werden die Briketts kontinuierlich durch die Verkokungsschächte nach unten bewegt und gelangen im Anschluß an die Verkokungsstufe in eine Kühlstufe, in der sie direkt von im Kreislauf geführten Kühlgasen gekühlt werden. Eine derartige direkte Kühlung ist aber nur bei Briketts und nicht bei Koks aus in die Verkokungsöfen eingefüllter Feinkohle möglich.
  • Aus der englischen Patentschrift 670 301 sind schließlich diskontinuierlich betriebene Vertikalkamrterverkokungsöfen bekannt, bei denen direkt unterhalb der eigentlichen Verkokungsstufe eine Vergasungsstufe sich befindet. Am unteren Ende dieser Vergasungsstufe wird dabei Wasserdampf in die Kokskammer zur Vergasung eines Teiles des Kokses eingeleitet. Am Übergang von der Vergasungsstufe zur darüber angeordneten Verkokungsstufe soll dann das sogenannte Entgasungsgas über Öffnungen aus der Vergasungskammer abgezogen und in eine eigene Vorlage geleitet werden. Der zur Vergasung erforderliche Wasserdampf wird dabei in einer Kühlstufe unterhalb der Vergasungsstufe durch indirekte Kühlung des Kokses erzeugt. Der gesamte erzeugte Dampf wird dabei allerdings wieder in die Vergasungsstufe eingeleitet, und es steht kein zusätzlicher verwertbarer Dampf zur Verfügung. Außerdem ist der bauliche Aufwand durch die zusätzlich vorgesehene Vergasungsstufe bei den bekannten Vertikalkammeröfen erheblich.
  • Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, bei dem ohne größeren zusätzlichen baulichen Aufwand der Koks trocken gekühlt und zur Erzeugung von wirtschaftlich verwertbarem Dampf genutzt werden kann.
  • In der GB-A-485 244 ist eine Einrichtung zur Verkokung bzw. Karbonisierung von Kohle bei Koksendtemperaturen von 500 bzw. 700° C beschrieben, wobei zur Verbesserung des Wärmeüberganges von den Heizwänden an die Kohle in der Verkokungskammer metallische Einbauten angeordnet sind. Mit diesen Einrichtungen ist die Erzeugung von Hochofenkoks mit einer Endtemperatur von mehr als 1000°C nicht möglich. Im übrigen ist aus dieser Schrift eine Vorrichtung zum diskontinuierlichen Betrieb von Vertikalkammerverkokungsöfen mit unter der Verkokungskammer angeordneter Kühlkammer zur indirekten Kühlung des Kokses bekannt. Nach Entleeren der Kühlkammer wird dabei die zwischen Kühlkammer und Verkokungskammer angeordnete Verschlußeinrichtung geöffnet und der Koks in einem Rutsch in die Kühlkammer abgelassen.
  • Darüber hinaus soll ein umweltfreundliches Verfahren und vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens gefunden werden.
  • Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Hauptanspruches definiert. In den Verfahrensansprüchen 2 bis 4 sind weitere, besonders günstige erfindungsgemäße Maßnahmen enthalten. Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie besonders günstige Ausführungsformen der Vorrichtung sind in den Ansprüchen 5 bis 14 enthalten.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum diskontinuierlichen Betrieb von Vertikalkammeröfen sieht vor, daß der ausgegarte glühende Kokskuchen aus den Verkokungskammern in vertikaler Richtung nach unten höchstens um den Betrag seiner Höhe abgesenkt und die Kammer von neuem mit Feinkohle gefüllt wird und der abgesenkte Kokskuchen während der nächsten Garungszeit nicht bewegt und nur indirekt gekühlt wird und seine Wärme vollständig an Verdampferflächen zur Erzeugung z. B. eines hochgespannten Dampfes abgibt. Das Absenken des ausgegarten heißen Kokskuchens wird dabei durch die untere Entnahme des kalten und gekühlten Kokses aus der Kühlkammer bewirkt. Der ausgegarte Kokskuchen soll dabei nur höchstens um den Betrag seiner Höhe abgesenkt werden, damit die neue Feinkohlefüllung auf jeden Fall in den heißen, geheizten Bereich der Verkokungskammer gelangt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entfallen vor allem die direkt unter der Verkokungsstufe angeordneten Ofenkammertüren mit einem dicken Isolierstopfen. Statt dessen bildet bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Säule des in der Kühlkammer befindlichen Kokses die Isolierung und Abschirmung gegenüber der heißen Verkokungskammer und bei dem Austrag unterhalb der Kühlkammer herrschen nur geringe Temperaturen. Sowohl der Austrag des kalten Kokses als auch die Abdichtung der Verkokungs-und Kühlkammer gegenüber der Atmosphäre stellen in diesem Temperaturbereich nur geringe Probleme dar. Nach Beendigung der Absenkung des Kokskuchens um den Betrag seiner Höhe wird die Verkokungskammer neu Gefüllt und sowohl der zu verkokende Kohlekuchen in der Verkokungskammer als auch der zu kühl ende Kokskuchen in der Kühlkammer werden während der gesamten Garungszeit nicht bewegt. Der Koks wird in der Kühl kammer nur indirekt gekühlt und gibt seine Wärme vollständig an Verdampferflächen zur Erzeugung eines hochgespannten Dampfes ab.
  • Da immer eine ganze Serie von Verkokungsöfen und Kühlkammern in einer Batterie zusammengefaßt sind, läßt sich die Dampfproduktion während des Betriebes auf einfache Weise dadurch vergleichmäßigen, daß möglichst viele Kühlkammern mit unterschiedlichem Temperaturniveau kombiniert werden und an entsprechend den Erfordernissen eine oder mehrere Dampftrommein angeschlossen ist. Dabei kann auch separat von den Kühlwänden ein Dampfüberhitzer nachgeschaltet sein.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren bietet eine Reihe von wichtigen Vorteilen gegenüber den bisher bekannten Verfahren:
  • Durch den direkten Anschluß der Kühlkammer an die Verkokungskammer entfallen alle zusätzlichen Einrichtungen zum Transport des heißen Kokses, wie er bei den üblichen Horizontalkammerverkokungsöfen zwangsläufig erforderlich ist.
  • Die Verkokungskammern und Kühlkammern bilden jeweils eine geschlossene Einheit, die in Bereichen mit relativ niedriger Temperatur auf einfache Weise gegenüber der Atmosphäre abgedichtet werden können.
  • Durch die Kombination von indirekter Beheizung des Kohlekuchens und indirekter Kühlung des Kokskuchens ist eine saubere Trennung der Beheizungsstufe sowie der Dampferzeugungsstufe von der Kohle, dem Rohgas und dem heißen Koks möglich. Abdichtungs- bzw. Druckregelprobleme entstehen nicht dabei.
  • Es läßt sich vor allem ein wirtschaftlich gut verwertbarer, insbesondere hochgespannter sauberer Dampf erzeugen.
  • Schließlich wird durch die trockene Kühlung des Kokses und die extrem geringe Bewegung des noch heißen Kokses ein extrem grobstückiger und abriebfester, wasserfreier Koks erzeugt.
  • Es hat sich erfindungsgemäß als günstig erwiesen, den heißen Kokskuchen nur so weit abzusenken, bis der Kamm des heißen Kokskuchens sich etwa einen Meter oberhalb des Heizzugfußes befindet. Auf diese Weise kann eine vollständige Ausgarung des Kokskuchens erreicht werden.
  • Man kann auch erfindungsgemäß vorsehen, den gesamten Kohlekuchen in einer Kohlevorratskammer oberhalb der Verkokungskammer zu bilden und eventuell sogar vorzuverdichten und anschließend möglichst als Ganzes in die Verkokungskammer zu füllen. Man erreicht durch dieses Füllsystem eine hohe Schüttdichte in der Verkokungskammer und gleichzeitig treten beim Füllen der heißen Verkokungskammern keine Emissionsprobleme auf, weil während des Absenkens des vorbereiteten Kohlekuchens die Kohlevorratskammer oben gasdicht verschlossen werden kann.
  • Zur Durchführung des gattungsgemäßen Verfahrens wird eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruches 5 vorgeschlagen, wobei die Verkokungskammer in vertikaler Richtung eine Konizität von mindestens 0,3 bis 0,5 %, vorzugsweise etwa 1 m über dem Heizzugfuß eine Konizität von 0,5 bis 1 %, besitzt. Zur Erreichung eines störungsfreien Betriebes ist eine derartige Konizität besonders günstig.
  • Kühlwände aus z. B. Eisenmaterialien mit hoher Wärmeleitfähigkeit haben sich als zweckmäßig erwiesen. Gunstig ist es dabei, die Rohrachsen in Bewegungsrichtung des Kokses verlaufen zu lassen und die Rohre an horizontal verlaufende Verteiler anzuschließen und in Strömungsrichtung leicht ansteigende Sammler münden zu lassen. Der Verdampferkreislauf läßt sich bei dieser Bauweise der Verdampferflächen auf einfache Weise sogar im Naturumlauf betreiben.
  • Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und auch den Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens die sonst z. B. bei Horizontalkammerverkokungsöfen erforderlichen Bedienungsmaschinen wie Koksausdrückmaschinen, Koksofenführungswagen, Löschwagen entfallen, ist es erfindungsgemäß auf relativ einfache Weise möglich, die gesamte Verkokungsofenbatterie mit den Kühlkammern und den Regeneratoren in einer gasdichten Einkapselung anzuordnen. Auf diese Weise können die Emissionen fast vollständig vermieden werden.
  • Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren 1 bis 7 beispielsweise näher erläutert.
  • Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Kohlevorratskammern, Verkokungskammern, Kühlkammern, Zwischenbunkern und Austragsschleuse in der schematischen Anordnung.
  • Die Figuren 2 und 2a zeigen im Vergleich zur Figur 1 in etwas vergrößertem Maßstab teilweise in der Seitenansicht, teilweise als Schnitt die erfindungsgemäße Vorrichtung.
  • Figur 3 ist ein waagerechter Schnitt gemäß Linie A - A von Figur 2.
  • Figur 4 zeigt im Detail die Anordnung der Zuführungskanäle für die Brennmedien unterhalb der Heizwand, wie sie in Figur 6 dargestellt ist.
  • Figur 5 zeigt ähnlich wie Figur 4 die Anordnung der Zuführungskanäle unterhalb der Heizwand, wie sie in Figur 7 dargestellt ist.
  • Figur 6 ist ein waagerechter Schnitt durch einen Teil einer Heizwand für den Starkgasbetrieb nach dem Viererheizzug-System.
  • Figur 7 ist ein waagerechter Schnitt durch einen Teil der Heizwand eines Zwillingszug-Systems für Starkgas.
  • Nach den Darstellungen in den Figuren 1, 2 und 2a befindet sich oberhalb der Verkokungsofenkammer (1) die Kohlevorratskammer (21) mit dem oberen Kohleeinfülltrichter (24) und den oberen Verschlußklappen (22) sowie der unteren Verschlußklappe (23), die zweckmäßigerweise abschnittsweise hydraulisch betätigt wird. Zum Abzug der Rohgase aus der Verkokungsofenkammer (1) befindet sich oberhalb der Oberkante (19) der Kohlefüllung der Rohgassammelraum, der nach oben hin durch die Verschlußklappe (23) begrenzt ist. Ober diesen Rohgassammelraum werden die Rohgase in Ofenkammerlängsrichtung aus der Ofenkammer abgezogen und gelangen über die Rohgasabzugsleitung (26) in die Vorlage (27). Zwischen den einzelnen Verkokungsofenkammern (1) befindet sich jeweils eine Heizwand (18), der gemäß den Figuren 4 und 5 die Verbrennungsmedien zugeführt bzw. die Abhitze entnommen wird. Direkt an die einzelnen Verkokungsofenkammern (1) schließen sich unterhalb die Kühlkammern (2), deren Verdampferwände (17) mit unteren Verteilerleitungen (15) und oberen Sammlern (16) ausgerüstet sind. Zwischen den Verdampferwänden (17) der Kühlkammer (2) befindet sich das Gittertragwerk (52), auf dem die gesamten Verkokungsofenkammern (1) gelagert sind. Wie insbesondere aus der Figur 1 ersichtlich ist, befinden sich unter den Kühlkammern (2) die Übergabeschurren (14), aus denen der gekühlte Koks mittels der taktweise bedienten Wipptische (4) in die Zwischenbunker (3) abgezogen wird. Dabei kann jeweils ein Zwischenbunker zwei oder drei Kühlkammern zugeordnet sein. Aus den Zwischenbunkern (3) wird der Koks über Wipptische (5), Querförderer (6), Übergabeschurren (7), Kratzbänder (8) einem Bunker-Schleusen-System zugeführt, wie es beispielsweise in der DE-PS-3 014 574 näher beschrieben ist. Über Schwenktische (10) wird der Koks wechselweise den Austragsschleusen (9) zugeführt, die mit den Absperrorganen (11) und (12) versehen sind. Beispielsweise über Schwingförderer (13) kann der Koks dann auf Transportbändern zur Sieberei gefördert werden. In der Figur 1 ist außerdem durch eine strichpunktierte Linie eine gasdichte Einkapselung (25) angedeutet.
  • In der Figur 2 ist in der linken Hälfte die Heizwand (18) in der Ausbildung als Vierzugsystem'mit der Anordnung der senkrechten Heizzüge (28) angedeutet. Dieses Heizwandsystem könnte aber genauso gut aus Zwillingszügen oder aus einem halbgeteilten System bestehen. Im Gegensatz zu den üblichen Horizontalkammerverkokungsöfen befinden sich die Regeneratoren zur Vorwärmung der Verbrennungsmedien nicht unter den Heizwänden, sondern neben den gesamten Vertikalkammerverkokungsöfen. Geht man beispielsweise von einem mit Starkgas betriebenen Vierzugsystem aus, so wird beispielsweise über die in der Figur 2 links angedeuteten Regeneratoren (30) und (31), die Verbindungsleitungen (32) und (33), den unteren Horizontalkanal (43), (Fig. 4), den Zuführungskanal (44), den senkrechten Hohlbinderkanal (45) und die höhengestuften Schlitzöffnungen (46) den Heizzügen (28) Luft zugeführt. Das Starkgas wird dann während der gleichen Umstellperiode über den Starkgaskanal (47) den Starkgasdüsen (48) am Fuße der Heizzüge zugeführt. In den beiden benachbarten Heizzügen (28a, Fig. 6) der zugehörigen Viererheizzuggruppe strömt dann die Abhitze durch die Schlitze (46a), den senkrechten Hohlbinderkanal (45a), den Zuführungskanal (44a) in den unteren Horizontalkanal (43a) und über die beiden Verbindungsleitungen (32a) und (33a) zu den Regeneratoren (30a) und (31a). In der nächsten Umstellperiode wird dann die Strömungsrichtung umgekehrt.
  • In den Figuren 5 und 7 ist ebenfalls für den Starkgasbetrieb ein Zwillingsheizzugssystem mit stufenweiser Zuführung der Verbrennungsluft dargestellt. Hierbei strömt die Verbrennungsluft während einer Umstellperiode über den unteren Horizontalkanal (34), den Zuführungskanal (35), den Hohlbinderkanal (36) und die höhengestuften Austrittsschlitze (37) in die Heizzüge (28). Gleichzeitig wird wiederum das Starkgas über den Starkgaskanal (38) und die Starkgasdüsen (39) zugeführt. Im Nachbarheizzug (28a) zieht die Abhitze über die Schlitze (37a), den Hohlbinderkanal (36a), den Zuführungskanal (35a), den unteren Horizontalkanal (34a) zu den Regeneratoren.
  • Wollte man mit den vorhandenen zwei unteren Horizontalkanälen in jeder Heizwand auch mit Schwachgas beheizen, so würde sich das halbgeteilte System anbieten. Dazu würden die unteren Horizontalkanäle auf halber Ofenkammerlänge durch eine stabile Trennwand unterbrochen. Dann würde Gemäß Figur 2 während einer Umstellperiode über den Regenerator (30) und die Zuführungsleitung (32) und einen unteren Horizontalkanal die Luft zugeführt sowie über den benachbarten Regenerator (31) und die Zuführungsleitung (33) sowie den anderen unteren Horizontalkanal das Schwachgas zugeführt, während auf der anderen Heizwandhälfte über die beiden nebeneinander liegenden unteren Horizontalkanäle die Abhitze abgezogen würde und über die Leitungen (32a), (33a) zu den Regeneratoren (30a) und (31 a) geführt würden.
  • Aus der Figur 3 sind schließlich noch die Abhitzetöpfe (51) und (53), die den Regeneratoren (31) und (31 a) sowie (32) und (32a) zugeordnet sind, ersichtlich.
    • Bezugszeichenliste
    • (1) Verkokungskammer
    • (2) Kühlkammer
    • (3) Zwischenbunker
    • (4) Wipptische
    • (5) Wipptische
    • (6) Querförderer
    • (7) Übergabeschurren
    • (8) Kratzband
    • (9) Austragsschleuse
    • (10) Schwenktisch
    • (11) Absperrorgan
    • (12) Absperrorgan
    • (13) Schwingförderer
    • (14) Übergabeschurren
    • (15) Verteiler
    • (16) Sammler
    • (17) Verdampferwände
    • (18) Heizwände
    • (19) Oberkante Kohlefüllung
    • (20) Oberkante heißer Koks nach Entleeren von (1)
    • (21) Kohlevorratskammer
    • (22) obere Verschlußklappe zu (21)
    • (23) untere Verschlußklappe zu (21)
    • (24) Kohleeinfülltrichter
    • (25) gasdichte Einkapselung
    • (26) Rohgasabzugsleitung
    • (27) Vorlage
    • (28/28a) Heizzüge
    • (29) oberer Horizontalkanal
    • (30/30a) Regeneratoren
    • (31/31a) Regeneratoren
    • (32/32a) Verbindungsleitungen
    • (33/33a) Verbindungsleitungen
    • (34/34a) unterer Horizontalkanal
    • (35/35a) Zuführungskanäle zu (36/36a)
    • (36/36a) senkrechte Hohlbinderkanäle
    • (37/37a) höhengestufe Schlitzöffnungen
    • (38/38a) Starkgaskanäle
    • (39/39a) Starkgasdüsen
    • (42) Läuferwände
    • (43/43a) untere Horizontalkanäle
    • (44/44a) Zuführungskanäle zu (45/45a)
    • (45/45a) senkrechte Hohlbinderkanäle
    • (46/46a) höhengestufte Schlitzöffnungen
    • (47/47a) Starkgaskanäle
    • (48/48a) Starkgasdüsen
    • (51) Abhitzetopf zu (31/31a)
    • (52) Gittertragwerk unter (18)
    • (53) Abhitzetopf zu (32/32a)
    • (54) Trennwand zwischen den Regeneratoren

Claims (13)

1. Verfahren zum diskontinuierlichen Betrieb von Vertikalkammerverkokungsöfen mit indirekter Beheizung der Verkokungskammern zur Erzeugung eines Hochofenkokses aus feuchter oder vorerhitzter Feinkohle, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgegarte glühende Kokskuchen aus den Verkokungskammern in vertikaler Richtung nach unten höchstens um den Betrag seiner Höhe abgesenkt und die Kammer von neuem gefüllt wird und der abgesenkte Kokskuchen während der nächsten Garungszeit nicht bewegt und nur indirekt gekühlt wird und seine Wärme vollständig an Verdampferflächen zur Erzeugung von hochgespanntem Dampf abgibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der glühende Kokskuchen in der Verkokungskammer nur so weit abgesenkt wird, bis der Kamm des glühenden Kokskuchens sich etwa 1 m oberhalb des Heizzugfußes befindet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gesamte Kohlekuchen in einer Kohlevorratskammer oberhalb der Verkokungskammer gebildet und eventuell vorverdichtet wird und anschließend als Ganzes in die Verkokungskammer gefüllt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abziehen des gekühlten Kokses mittels Wipptischen innerhalb einer Zeitspanne von etwa 1 bis 15 Minuten erfolgt.
5. Vorrichtung zum diskontinuierlichen Betrieb von Vertikalkammerverkokungsöfen mit indirekter Beheizung und indirekter Kühlung des Kokses zur Durchführung des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, wobei die Kühlkammer direkt unter der Verkokungskammer angeordnet ist und die Kühlwände als Verdampferfläche mit ebenen Membranwänden z. B. in Hohr-Steg-Rohr-Konstruktion ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkokungskammer in vertikaler Richtung eine Konizitat von mindestens 0,3 bis 0,5 % besitzt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkokungskammer (1) etwa 1 m über dem Heizzugfuß eine Konizität von 0,5 bis 1 % besitzt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrachsen in Bewegungsrichtung des Kokses verlaufen und die Rohre an horizontal verlaufende Verteiler (15) angeschlossen sind und in in Strömungsrichtung leicht ansteigende Sammler (16) münden.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwände in an sich bekannter Weise aus Heizzügen mit höhengestufter Zufuhr der Verbrennungsmedien über Hohlbinder (36), (45) bestehen und daß jeweils zwei oder vier oder alle Heizzüge einer Heizwand oberhalb der Heizzüge in einen gemeinsamen oberen, in Heizwandrichtung verlaufenden Horizontalkanal (29) münden und über mindestens zwei unterhalb der Heizzüge in Heizwandrichtung verlaufende, parallel nebeneinander angeordnete Horizontalkanäle mit den neben der Vertikalkammefverkokungsofenbatterie angeordneten Regeneratoren in Verbindung stellen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bezüglich der Starkgaszuführung die Vertikalkammerverkokungsöfen als Unter- oder Seitenbrenner ausgeführt sind.
10. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei nebeneinander liegende Kühlkammern (2) mit einem gemeinsamen Zwischenbunker (3) in Verbindung stehen.
11. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb jeder Verkokungskammer (1) eine Kohlevorratskammer (21) angeordnet ist, die genau die Menge einer Kohlencharge aufnimmt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlevorratskammer (21) mit Einrichtungen zur Vorverdichtung der Einsatzkohle ausgerüstet ist.
13. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß sich die gesamte Verkokungsofenbatterie mit den Kühlkammern (2) und den Regeneratoren einschließlich eines Teils der oberen Kohlevorratsbunker und der unteren Austragsvorrichtungen für den gekühlten Koks in einer gasdichten Einkapselung (25) befindet.
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