EP2406344A1 - Vorrichtung und verfahren zur dosierung oder absperrung primärer verbrennungsluft in den primärheizraum von horizontalen koksofenkammern - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur dosierung oder absperrung primärer verbrennungsluft in den primärheizraum von horizontalen koksofenkammern

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Publication number
EP2406344A1
EP2406344A1 EP10711548A EP10711548A EP2406344A1 EP 2406344 A1 EP2406344 A1 EP 2406344A1 EP 10711548 A EP10711548 A EP 10711548A EP 10711548 A EP10711548 A EP 10711548A EP 2406344 A1 EP2406344 A1 EP 2406344A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coke oven
primary combustion
air
combustion air
metering
Prior art date
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Granted
Application number
EP10711548A
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English (en)
French (fr)
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EP2406344B1 (de
Inventor
Ronald Kim
Alfred Mertens
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ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Uhde GmbH
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Publication date
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Application filed by ThyssenKrupp Uhde GmbH filed Critical ThyssenKrupp Uhde GmbH
Publication of EP2406344A1 publication Critical patent/EP2406344A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2406344B1 publication Critical patent/EP2406344B1/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
    • C10B15/00—Other coke ovens
    • C10B15/02—Other coke ovens with floor heating
    • 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
    • C10B21/00—Heating of coke ovens with combustible gases
    • C10B21/10—Regulating and controlling the combustion
    • 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
    • C10B27/06—Conduit details, e.g. valves

Definitions

  • the invention relates to a device for metering and shutting off air supply devices of primary combustion air into the primary heating chamber of a coke oven chamber, the device being a cover which can be gradually moved away from the air supply device, so that the amount of air entering is precisely controlled can.
  • the number of stages can be from two to infinity, so that the entering air flow is arbitrarily fine regulated.
  • the device also serves to cover the air supply device from the weather.
  • the device is also distinguished from the prior art in that it sits outside the coke oven chamber on the air supply device and is therefore easily accessible.
  • the arrangement of the device, the dosage can be easily controlled and automated.
  • the invention also relates to a method for metering primary combustion air into a primary heating chamber of a coke oven chamber with the device according to the invention.
  • coke ovens of the type "heat recovery” or “non-recovery", which completely burn the coking gases produced during coking and use the combustion heat of the coking gases to heat the coal in the coking process.
  • heat recovery type coke ovens
  • the heat of the burned coker gas used to heat the coal cake is additionally utilized by a steam generator to generate energy, for example, by a downstream turbine
  • the coke ovens typically become arranged in multiple coke oven chambers used consecutively, with successive arrangements of coke oven chambers of the type "non-recovery” or “heat recovery” Koksofenbänke hot, and successively connected arrangements of Koksofenkammem conventional type coke oven batteries.
  • the resulting in the coking coking gas has a considerable calorific value.
  • the coking gas is burned in two steps.
  • the resulting coking gas is first passed into a headspace located above the coke cake within the coke oven chamber where it is burned with a substoichiometric amount of air. This air will be primary air or primary Called combustion air.
  • the gas space above the coke cake is often called Primäreuerraum.
  • the partly burned coking gas is led out of the primary heating chamber via so-called "downcomer” channels into a secondary combustion chamber in which complete combustion of the coking gas takes place, whereby the coke cake is also heated from below, whereby a uniform heating of the coke cake is achieved from all sides
  • the result is an improved and above all uniform quality of the obtained coke.
  • a precisely metered air supply is required both in the primary combustion chamber and in the secondary combustion chamber of a coking chamber.
  • the devices of the prior art are often very simple, so that a precise dosage is not possible or are arranged so that the distribution of combustion air can only be done at a few or difficult to access positions of a coke oven chamber.
  • the metering of the air supply is usually simpler, since the feed does not take place directly into the secondary combustion chamber, but via so-called secondary air soles, which takes place below the secondary combustion heating space and which is connected to the actual secondary heating space by means of vertical channels are.
  • WO 2006/128612 A1 describes a device for supplying primary combustion air into a coking chamber of a coke oven of the type "non-recovery" or "heat recovery”.
  • the device prevents the primary heating chamber of the coking chamber from being spatially unevenly ventilated and the heat distribution in the coking chamber being uneven.
  • the primary air is admitted at a plurality or a plurality of positions in the ceiling of the coke oven chamber, so that the inlet of the primary air is precisely sized and variably controlled over the duration of the cooking time. In this way it is prevented that the intake combustion air already reacts immediately after entering the furnace and the combustion is limited only to the inlet region of the primary air.
  • the regulation of the air access is made by a control device not described in detail.
  • a valve as a device for regulating a pressure equalization between the Primärsortraum and the Sekundärsortraum or the secondary air soles of a "heat recovery” - or “non-recovery” -Koksofens, the pressure equalization between the Primärsortraum and Sekundäreuerraum a coke oven chamber is used. Since especially at the beginning of the coking process by the impressions of the cold coal cake in the coke oven chamber, there is a negative pressure, the entry of the primary air, which takes place in said teaching through openings in the coke oven chamber and overlying flaps, can be controlled only poorly.
  • the invention provides valves in the "downcomer" channels which provide pressure equalization between the primary boiler room and the secondary boiler room of a coke oven chamber, and may also be used to introduce secondary combustion air into the secondary boiler room.
  • a regulation of the inlet of primary combustion air is not described.
  • the valves are not easy to operate because they are located in the opposite sides of the coke oven chamber and are equipped with a rotary tube as a shut-off device, but a rotary tube tends to be at high temperatures Therefore, the space required for such a device is considerable.
  • the metering device should be mountable on a single air supply device so that it can be mounted both simply and multiply.
  • the device should be both stepped and infinitely adjustable.
  • the device for metering and blocking should be controllable both manually and with a servomotor, so that they can be automated if necessary.
  • the invention solves this problem by a device which is designed as a lid, and which can be placed on the device for air supply.
  • The- The device which is designed as a lid, performs the dosing by lifting it from the air supply, which can be done both by vertical lifting and by lateral folding away. By doing so, the device is easy to assemble and operate and also requires little maintenance.
  • the device can also be easily installed into existing coke oven chambers with air inlets through the coke oven chamber ceiling through the outdoor attachment.
  • the lifting can be carried out by introducing latching stoppers both in at least two stages and in the absence of these stoppers by counterweights sufficiently holding joints in infinite gradation, or in other words, continuously.
  • the actual device is designed as a lid and may for example be shaped like an inverted cup. This ultimately means that it is a plate that is provided with a downwardly shaped, collar-shaped orbit. But it may also be a hollow cone having a downwardly open side, thus covering the air supply device with the top up as by a hat. Finally, the metering device can also consist of a solid cone, which is retracted with the tip down into the air supply device and thus shuts it off gradually.
  • the device may be mounted on a single air supply device or on several.
  • the invention also has the advantage that the interior of the coke oven chamber wall is protected from the weather. Especially in tropical countries, there are often heavy downpours, which occur regularly and represent a major problem in the operation of horizontal coke oven chambers. In heavy rainfall, water will continue to flow through the primary air ducts into the coke oven chamber, which can significantly disrupt the operation of the furnace and destroy furnace masonry.
  • the device according to the invention reliably prevents the ingress of water during rainfall.
  • Claimed is in particular a device for metering or blocking primary combustion air in the Primärsortraum of horizontal coke oven chambers, wherein
  • At least one opening for air supply of primary combustion air is arranged, and which is characterized in that
  • This opening has a cover that covers the air supply on the outside, this cover can be gradually withdrawn, so that the opening for air supply is partially opened and allows access of air, and
  • the air supply or the air supply lines themselves are in the most common embodiment as pipes, so that the device according to the invention sits like a lid on the pipe and thereby shuts off.
  • the pipes can be simply guided vertically through the ceiling or as U-pipes, which open with the open end downwards.
  • the shut-off device according to the invention sits horizontally mirrored with the collar-shaped bulge upwards.
  • the air supply devices may also have a rectangular cross section and lead vertically or obliquely through the ceiling.
  • the air supply devices may also be designed as simple channels, in which case no controlled introduction is possible.
  • the channels can also be made of masonry, which then form an inlet in the Koksofendecke.
  • the air inlet duct may also form an upward projection of masonry.
  • the air inlet devices can be designed arbitrarily and also have inserts to the direction of the introduced primary air.
  • the channels or pipes for air supply may be provided in the ceiling with a sealing material.
  • the device according to the invention for metering or blocking itself can also be arbitrarily shaped.
  • the inventive device as a cover may be formed as a disc having a collar-shaped, directed to the coke oven chamber cover, so that the cover has a cross-section which has the shape of an upside-down cup, which must be larger in cross-section than the air supply to be covered to be able to perform the function according to the invention.
  • the cup can be arbitrarily shaped.
  • the cup may have the central section of a straight line with two straight lines branched off at 60 °.
  • the cup can also have the shape of a curved "W" s, the cups are used in inverted form.
  • the invention can also be embodied as an inverted hollow and downwardly open cone, wherein the hollow cone has the central cut surface in the shape of an inverted V.
  • the inverted hollow cone is larger in cross-section at the location of the largest cross-section
  • the "V" can be curved, or, in other words, not pointed.
  • the hollow cone can be shaped arbitrarily, as long as it fulfills its covering task.
  • the device for covering and dosing can be a simple flap, which is not attached to the air supply device.
  • the device can be raised or lowered by means of a rod with a moving mechanism.
  • the cover can also be made as a solid cone, which is moved into the air-supplying device, so that closes the air-supplying device or the tube by moving in.
  • the massive cone can also be made as a hollow, but on all sides closed cone. This fulfills the covering function also by being moved with the tip in the air-supplying device, and thereby shut off. But he may be cheaper to manufacture.
  • the covering, inventive device may also be formed as a simple plate, as long as it fulfills its covering function.
  • the covering device according to the invention can finally be shaped as desired, as long as it fulfills its object according to the invention.
  • the device according to the invention can be made of any material that can withstand the high temperatures of the coke oven chamber ceiling sufficiently. This can be for example stainless steel, but this can also be ceramic or stone.
  • the device according to the invention can also be equipped with seals or blocking devices.
  • the device according to the invention may also have thickenings on the inside, which can be retracted into the air supply device and thus additionally close tightly. These are preferably made of refractory material. This is helpful, especially during the start-up phase. These thickenings can be raised or lowered with screwing devices relative to the device according to the invention for covering and dosing.
  • the device according to the invention can be moved away from the air supply, so that it opens the air-supplying device.
  • the air-supplying device is an inverted cup, it can be moved by lifting from the air-supplying device. In the closed position, it simply rests on the tube so that it closes.
  • the cup is connected downwardly with a rod so that it is connected to a hydraulic lifting cylinder. This hydraulic jack raises or lowers the inverted cup so that it shuts off the tube in the lowered form.
  • the device can be lowered in two stages ("open” - "closed u ) or with any number of stages to infinity or lifted.
  • the device for opening or closing can also exert the desired function by pivoting away sideways. This is advantageously done by a hinge device which is attached to the covering device. This can swing away in any direction. Also, the pivoting process can be done in a number of stages from two to infinity ("stepless").
  • the covering device is a solid cone, then this is usually only moved by lifting or lowering, since a swinging away in the rule is not possible. In principle, however, any device is conceivable which moves the covering device back and forth from the air-supplying device.
  • the cover is larger in cross-section than the air-supplying device or the tube in order to be able to ensure complete coverage. Even an incomplete covering device is conceivable, but is rarely performed.
  • Typical largest cross sections for a cover according to the invention are 80 to 280 millimeters.
  • Typical largest cross sections for air ducts or pipes, which are equipped with the cover according to the invention are 50 to 250 millimeters.
  • the tubes are 50 to 1200 mm high in a typical embodiment.
  • the air supply can be provided on the inside with air-conducting devices.
  • the invention can be equipped on the inside, for example with a constriction, which exerts a Venturi effect on the incoming gas. As a result, the speed of the incoming air flow is increased.
  • the air supply can also be provided with baffles.
  • the air supply can also be provided on the inside of the coke oven chamber with gas-conducting devices or nozzles. If the covering device is a plate or a cup, it can be provided with an opening or a sight glass be used to view or access the areas under the cover.
  • air ducts are arranged so that they are arranged individually and repeatedly on the ceiling of coke oven chambers.
  • manifolds that suck the air centrally and distribute them to the individual air ducts.
  • flaps (18) are provided as a metering device. An externally mounted metering device with covering effect is not described.
  • a collecting pipe which supplies the primary combustion air from outside and distributes it into the individual air supply pipes of the primary combustion chamber of a coke oven battery or coke oven bank can also be provided with a device according to the invention for shutting off or metering on the coke oven chamber remote outer end of the collector pipe ,
  • the device of the invention is easy to assemble, is inexpensive and can be easily maintained or clean from contamination.
  • This primary combustion air is used for the partial combustion of the coking gas which, during coking, passes into the gas space above the coke cake and inside the coke oven chamber, and
  • the partially burned coking gas thus obtained passes through suitable channels into a secondary heating space located below the coking chamber, in which the partially burned coking gas is completely burned with secondary combustion air,
  • the openings for the inlet of the primary combustion air are provided with a device arranged outside the coke oven chamber, which performs a metering of the primary combustion air or a blockage of the admission of primary combustion air into the coking chamber of a coke oven chamber, and
  • the device is used to meter or shut off the primary combustion air into the primary combustion chamber of a coke oven chamber.
  • the device for metering and blocking on only one air supply of one or more coke oven chambers of a coke oven battery or a coke oven and to use to control the air inlet.
  • This can be attached at any point, in which case also other air inlet devices may be present, which are unregulated.
  • the device according to the invention is seated on a plurality of air feeds of one or more coke oven chambers of a coke oven battery or a coke oven bank and is used to regulate the air inlet.
  • all air supply lines of a coke oven chamber can be provided with the device according to the invention for blocking. These can in any case be regulated individually or simultaneously.
  • the operation of the device according to the invention for blocking can be done manually, for example.
  • a handle may be attached to the cover, which is actuated by rise on the ceiling of the coke oven chamber.
  • the operation can also be done manually from a distance by using a lever, a cable or a linkage.
  • the drive of the device according to the invention can also be made hydraulically or electrically. This can for example be done directly on the cover or from a distance, for example via a lever.
  • the method can also be automated when using a hydraulic or electrical device, for example with a process control.
  • sensors which detect, for example, the temperature or the oxygen content in the coke oven chamber or in the primary heating space.
  • the device according to the invention is easy to assemble, since it is applied from the outside to the air supply device and can be easily retrofitted. It is low maintenance and easy to clean from dirt. Due to the nature of the arrangement, the space requirement of both the device and the coke oven chamber equipped with it is low.
  • the admission of air into a primary heating chamber can be easily regulated so that a uniformly distributed air supply into the primary heating space and a correspondingly improved quality of the coke obtained are achieved.
  • the device according to the invention for covering and dosing can be operated with a method that is easy to automate and that can be controlled by measuring parameters in the coke oven chamber.
  • FIG. 1 describes a device (1) according to the invention for metering and shutting off an air supply (2) into the primary heating chamber (3) of a coking chamber furnace (4). From the coke oven furnace, the ceiling (5) can be seen and part of the Primäreuerraumes (3).
  • the actual device according to the invention for covering (1) is embodied as an inverted cup (1a) which has a round, collar-shaped cover (1b) directed towards the coke oven chamber, through which the air inflow (6) is shut off since this is on the air supply device (2) is up.
  • the shut-off device is fixed on the inside with a rod (7). This in turn is connected to a hydraulic cylinder (8) which is moved up and down by a suitable hydraulic device.
  • the hydraulic device is moved by means of an adjusting motor (8a), which is connected via connecting cable (8b) to a control device (8c).
  • FIG. Figure 2 shows the same device opened by the hydraulic cylinder (8a).
  • the hydraulic cylinder (8) moves up the rod (7), which also moves the cup (1a) upwards.
  • the device (1) contains here an inspection opening (9) with handle (9a), which is suitable for the inspection of the interior.
  • FIG. 3 also shows the same device (1) which, instead of the inspection opening, contains a thickening (1c) arranged in the inner region of the upturned cup (1a), which can be retracted into the air supply device (2) and thus closes it.
  • This device is by a rod (7) with a hydraulic cylinder (8) automatically too move.
  • FIG. 4 also shows the same device (1) which contains a thickening (1c) arranged inside the inverted cup (1a), which can be retracted by a screwing device (1d), ie separated from the flap (1) according to the invention into the air supply device (2 ) is retractable.
  • This device (2) is by a rod (6) with a hydraulic cylinder (7) to move automatically.
  • FIG. 5 likewise describes a device (1) according to the invention for metering and shutting off an air feed (2) into the primary heating space (3) of a coking chamber furnace (4).
  • the shut-off device is a hollow, inverted cone (1c), which is open at the bottom.
  • the hollow cone carries a handle (10) with which the entire hollow cone (1e) can be manually swung sideways (10a).
  • the hollow cone itself is attached via a rod with joints (7a).
  • the air supply (2) is provided on the coke oven chamber side of the ceiling (5) with spouts (11).
  • FIG. 6 shows the device (1) with hollow cone (1e) in open form. Through the spouts (11) primary air (6b) is directed directed.
  • FIG. 7 likewise describes a device (1) according to the invention for metering and shutting off an air feed (2) into the primary heating chamber (3) of a coke oven (4).
  • the device (1) consists of a solid, closed cone (1f) which is moved into the opening (2a) of the air-supplying device (2) and thereby closes it.
  • the air-supplying device (2) contains constrictions for increasing the gas velocity (12) for the inflowing primary air (6).
  • FIG. 8 shows this device (1f) in the closed position. The movement takes place via a hydraulic cylinder (8), which is operated via a hydraulic adjusting device. This in turn is controlled via a servomotor (8a) via connecting cable (8b) with control device (8c). Below the coke oven chamber ceiling (5), the primary heating chamber (3) can be seen.
  • FIG. 9 describes a device (1) according to the invention for metering and shutting off an air feed (2) into the primary heating space (3) of a coking chamber furnace (4).
  • a device (1) for metering and shutting off an air feed (2) into the primary heating space (3) of a coking chamber furnace (4).
  • This is formed in the central cross-section as a curved "W" (1g), which allows it better cover the tube as an air-feeding device (2).
  • FIG. 10 describes a device (1) according to the invention, which is a simple flap (1h), so that it covers the air supply by folding down (1i).
  • the folding down is controlled by a lever (7) by a Hydraulic cylinder (8) is moved. This is moved by a servomotor (8a).
  • the flap is movably suspended on a support bar (1j).
  • FIG. 11 describes a device (1) according to the invention, which covers an air supply device (2) in a coke oven chamber (4), both devices being made of a mineral or stone-like material.
  • the device according to the invention for covering and metering (1) is embodied as a reversed hollow cone (1k), which is made of a ceramic material.
  • the device for air supply (2) in the coke oven chamber (4) is made of bricks (2 a), which form a bricked as a projection air supply channel (2 b).
  • the device for dosing and covering (1) is opened by lateral folding away.
  • FIG. 12 shows the arrangement of the device (1) according to the invention in a horizontal coke oven chamber (4) of the type "non-recovery” or “heat-recovery”.
  • the device according to the invention for metering and blocking (1) is provided as a cover with a round, collar-shaped collar (1b), which is arranged above the air-supplying device (2), which is here designed as a tube. This can be swung laterally with a hinge device (7a), whereby the air supply (2) is opened or closed.
  • the coke cake (13), the coke oven chamber doors (14), the downcomer channels (15) with openings (15a), the secondary heating chamber (16) and the secondary air sole (17) can be seen here. contains openings (17a), which are also equipped with metering and shut-off devices that regulate the secondary air flow.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Abdeckung von und Dosierung von primärer Verbrennungsluft, die durch eine Luftzuführung in den primären Verbrennungsraum eine Koksofenkammer strömt und diese Vorrichtung beispielsweise als umgedrehter Becher, als nach unten offener Hohlkegel oder als massiver Kegel geartet ist, und diese Vorrichtung manuell oder automatisiert in die Vorrichtung zur Luftzuführung ein- oder aufgelassen wird, so dass die Vorrichtung zur Dosierung und Abdeckung die Luftzuführung in einer Stufenzahl von zwei bis unendlich schließt. Durch die Vorrichtung kann die Belüftung eines Kokskammerofens mit Primärluft so gesteuert werden, dass die Primärluft genau dosiert und je nach Aufstellungsort genau verteilt in den Primärheizraum einer Koksofenkammer eingelassen wird.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dosierung und Absperrung von Luftzuführungsvorrichtungen von primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum ei- ner Koksofenkammer, wobei die Vorrichtung als Abdeckung geartet ist, die stufenweise von der Luftzuführungsvorrichtung wegbewegt werden kann, so dass die zutretende Luftmenge genau geregelt werden kann. Die Zahl der Stufen kann dabei von zwei bis unendlich betragen, so dass der zutretende Luftstrom beliebig fein geregelt wird. Gleichzeitig dient die Vorrichtung auch zur Abdeckung der Luftzuführungsvorrichtung vor Witterungseinflüssen. Die Vorrichtung hebt sich auch dadurch vom Stand der Technik ab, dass sie außerhalb der Koksofenkammer auf der Luftzuführungsvorrichtung sitzt und dadurch leicht zugänglich ist. Durch die Anordnung der Vorrichtung kann die Dosierung leicht gesteuert und auch automatisiert werden. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Dosierung von primärer Verbrennungsluft in einen primären Heizraum einer Koksofenkammer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
[0002] Die Verkokung von Kohle wird häufig in Koksöfen vom Typ „Heat- Recovery" oder „Non-Recovery" durchgeführt, die die bei der Verkokung entstehenden Verkokungsgase komplett verbrennen und die Verbrennungswärme der Verkokungsgase zum Erhitzen der Kohle im Verkokungsprozess nutzen. Bei Koksöfen vom Typ „Heat-Recovery" wird die Wärme des verbrannten Verkokungsgases, welches zum Erhitzen des Kohlekuchens genutzt wird, zusätzlich durch einen Dampferzeuger zur Erzeugung von Energie, beispielweise durch eine nachgeschaltete Turbine, genutzt. Die Koksöfen werden typischerweise in Anordnungen von mehreren Koksofenkammern hintereinander genutzt, wobei hintereinander geschaltete Anordnungen von Koksofen- kammern vom Typ „Non-Recovery" oder „Heat-Recovery" Koksofenbänke heißen, und hintereinander geschaltete Anordnungen von Koksofenkammem konventioneller Art Koksofenbatterien.
[0003] Das bei der Verkokung entstehende Verkokungsgas besitzt einen beträchtlichen Heizwert. Um eine gleichmäßige Verteilung der Verkokungshitze zu erreichen, die in nichtkonventionellen Koksofenkammem durch Verbrennung des Verkokungsgases erzeugt wird, wird das Verkokungsgas in zwei Schritten verbrannt. Das entstehende Verkokungsgas wird zunächst in einem Gasraum, der sich oberhalb des Kokskuchens innerhalb der Koksofenkammer befindet, geführt, wo es mit einer unterstöchio- metrischen Menge an Luft verbrannt wird. Diese Luft wird Primärluft oder primäre Verbrennungsluft genannt. Der Gasraum oberhalb des Kokskuchens wird häufig Primärheizraum genannt. Das teilverbrannte Verkokungsgas wird aus dem Primärheizraum über sogenannte „Downcomer"-Kanäle in einen sekundären Verbrennungsraum geführt, in dem eine vollständige Verbrennung des Verkokungsgases stattfindet. Da- durch wird der Kokskuchen auch von unten beheizt, wodurch eine gleichmäßige Beheizung des Kokskuchens von allen Seiten erreicht wird. Die Folge ist eine verbesserte und vor allem gleichmäßige Qualität des erhaltenen Kokses.
[0004] Um eine kontrollierte Verbrennung des Verkokungsgases in zwei Schritten zu erreichen, ist eine genau dosierte Luftzuführung sowohl in den primären Verbren- nungsraum als auch in den sekundären Verbrennungsraum einer Verkokungskammer erforderlich. Die Vorrichtungen aus dem Stand der Technik sind jedoch häufig sehr einfach geartet, so dass eine genaue Dosierung nicht möglich ist oder sind so angeordnet, dass die Verteilung von Verbrennungsluft nur an wenigen oder nur an schwer zugänglichen Positionen einer Koksofenkammer erfolgen kann. Für die Zuführung von sekun- därer Verbrennungsluft ist die Dosierung der Luftzuführung in der Regel einfacher, da die Zuführung nicht direkt in den sekundären Verbrennungsraum erfolgt, sondern über sogenannte Sekundärluftsohlen, die unterhalb des sekundären Verbrennungsheizraums erfolgt und die mit vertikalen Kanälen mit dem eigentlichen Sekundärheizraum verbunden sind.
[0005] Die WO 2006/128612 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Zuführung von primärer Verbrennungsluft in eine Verkokungskammer eines Koksofens vom Typ „Non- Recovery" oder „Heat-Recovery". Durch die Vorrichtung wird verhindert, dass der Primärheizraum der Verkokungskammer räumlich ungleichmäßig belüftet wird und die Wärmeverteilung in der Verkokungskammer ungleichmäßig ist. Durch die Vorrichtung wird die Primärluft an einer Mehrzahl oder Vielzahl von Positionen in der Decke der Koksofenkammer eingelassen, so dass der Einlass der Primärluft exakt bemessen und über die Dauer der Garungszeit veränderlich gesteuert wird. Auf diese Weise wird verhindert, dass die eingesaugte Verbrennungsluft bereits unmittelbar nach Eintritt in den Ofen reagiert und die Verbrennung nur auf den Eintrittsbereich der Primärluft be- schränkt bleibt. Die Regelung des Luftzutritts wird durch ein nicht näher beschriebenes Steuerorgan vorgenommen.
[0006] Die US 6187148 B1 beschreibt ein Ventil als Vorrichtung zur Regulierung eines Druckausgleichs zwischen dem Primärheizraum und dem Sekundärheizraum oder den Sekundärluftsohlen eines „Heat-Recovery"- oder „Non-Recovery"-Koksofens, das zum Druckausgleich zwischen dem Primärheizraum und dem Sekundärheizraum einer Koksofenkammer genutzt wird. Da insbesondere zu Beginn des Verkokungsprozesses durch das Eindrücken des kalten Kohlekuchens in der Koksofenkammer ein Unterdruck herrscht, kann der Eintritt der Primärluft, der in der genannten Lehre durch Öffnungen in der Koksofenkammertür und darüberliegende Klappen erfolgt, nur schlecht geregelt werden. Aus diesem Grund sieht die Erfindung Ventile in den „Down- comer"-Kanälen vor, die für einen Druckausgleich zwischen dem primären Heizraum und dem sekundären Heizraum einer Koksofenkammer sorgen. Die Ventile können gegebenenfalls auch zum Einlass von sekundärer Verbrennungsluft in den Sekundärheizraum genutzt werden. Eine Regelung des Einlasses von primärer Verbrennungsluft wird nicht beschrieben. Die Ventile sind nicht einfach zu bedienen, da diese in den tür- abgewandten Seiten der Koksofenkammer untergebracht sind und mit einem Drehrohr als Absperrvorrichtung ausgestattet sind. Ein Drehrohr neigt jedoch bei den herrschenden hohen Temperaturen zur Festsetzung und ist deshalb reparaturanfällig. Auch ist der Platzbedarf für solch eine Vorrichtung erheblich.
[0007] Deswegen wäre es von erheblichem Vorteil, wenn eine einfache Vorrichtung zur Verfügung stünde, mit der primäre Verbrennungsluft durch die Decke einer Koksofenkammer geführt wird, und diese Vorrichtung, die beispielsweise aus einem einfachen Rohr bestehen kann, mit einer weiteren Vorrichtung abgesperrt oder im Gasdurchfluss dosiert geregelt werden kann. Eine Führung durch die Decke ist erheb- lieh einfacher und weniger platzaufwendig. Eine Aufbringung der Regelungsvorrichtung außerhalb der Koksofenkammer und außerhalb der eigentlichen Luftzuführungsvorrichtung wäre außerdem erheblich einfacher zu montieren und zu warten.
[0008] Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine Dosierung von primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum einer Koks- ofenkammer ermöglicht, wobei die Dosierung durch eine Vorrichtung erfolgen soll, die auf ungeregelten Luftzuführungsvorrichtungen montiert ist und die die Luftzuführungsvorrichtung sowohl absperren als auch im Gasdurchfluss dosieren oder regeln können soll. Die Vorrichtung zur Dosierung soll auf einer einzelnen Luftzuführungsvorrichtung montierbar sein, so dass diese sowohl einfach als auch mehrfach montiert werden kann. Zudem soll die Vorrichtung sowohl gestuft als auch stufenlos regelbar sein. Schließlich soll die Vorrichtung zur Dosierung und Absperrung sowohl manuell als auch mit einem Stellmotor regelbar sein, so dass diese sich nötigenfalls automatisieren lassen kann.
[0009] Die Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Vorrichtung, die als Deckel geartet ist, und die auf die Vorrichtung zur Luftzuführung aufgesetzt werden kann. Die- se als Deckel geartete Vorrichtung führt die Dosierung durch Abheben von der Luftzuführung aus, welches sowohl durch senkrechtes Anheben als auch durch seitliches Wegklappen erfolgen kann. Durch diese Vorgehensweise ist die Vorrichtung einfach zu montieren und zu bedienen und auch wenig wartungsaufwendig. Die Vorrichtung kann durch den Außenaufsatz auch leicht in bestehende Koksofenkammern mit Luftzuführungen durch die Koksofenkammerdecke eingebaut werden. Das Abheben kann durch Einbringen von einrastenden Stoppern sowohl in mindestens zwei Stufen als auch bei Fehlen dieser Stopper durch Gegengewichte ausreichend haltende Gelenke in unendlicher Stufung, oder, anders ausgedrückt, stufenlos durchgeführt werden.
[0010] Die eigentliche Vorrichtung ist als Deckel geartet und kann beispielsweise wie ein umgedrehter Becher geformt sein. Diese bedeutet letztlich, dass es sich um eine Platte handelt, die mit einer nach unten ausgeformten, kragenförmigen Umrundung versehen ist. Es kann sich aber auch um einen Hohlkegel handeln, der eine nach unten offene Seite besitzt und so die Luftzuführungsvorrichtung mit der Spitze nach oben wie durch einen Hut abdeckt. Schließlich kann die Dosiervorrichtung auch aus einem massiven Kegel bestehen, der mit der Spitze nach unten in die Luftzuführungsvorrichtung eingefahren wird und diese so graduell absperrt.
[0011] Auf diese Weise ist ein einfaches und stufenloses oder gestuftes Dosieren von primärer Verbrennungsluft in eine Koksofenkammer möglich. Die Vorrichtung kann an einer einzelnen Luftzuführungsvorrichtung oder auch an mehreren montiert sein. Die Erfindung besitzt auch den Vorteil, dass das Innere der Koksofenkammerwand vor Witterungseinflüssen geschützt ist. Insbesondere in tropischen Ländern kommt es häufig zu heftigen Regengüssen, die regelmäßig auftreten und die ein großes Problem beim Betrieb horizontaler Koksofenkammern darstellen. Bei stärkeren Regenfällen dringt immer wieder Wasser durch die Primärluftzuführungen in die Koksofenkammer, was den Betrieb des Ofens erheblich stören kann und wodurch Ofenmauerwerk zerstört werden kann. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird das Eindringen von Wasser bei Regenfällen zuverlässig verhindert.
[0012] Beansprucht wird insbesondere eine Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern, wobei
• in der Decke mindestens einer Koksofenkammer einer Koksofenbank oder Koksofenbatterie mindestens eine Öffnung zur Luftzuführung von primärer Verbrennungsluft angeordnet ist, und die dadurch gekennzeichnet ist, dass
• diese Öffnung eine Abdeckung besitzt, die die Luftzuführung auf der Außenseite abdeckt, wobei diese Abdeckung stufenweise zurückgenommen werden kann, so dass die Öffnung zur Luftzuführung teilweise geöffnet wird und einen Luftzutritt ermöglicht, und
• die Zahl der Stufen zur Zurücknahme der Abdeckung und zur Öffnung der Luftzuführung zwischen zwei und unendlich liegt.
[0013] Die Luftzuführung oder die Luftzuführungen selbst sind in der häufigsten Ausführungsform als Rohre geartet, so dass die erfindungsgemäße Vorrichtung wie ein Deckel auf dem Rohr sitzt und dieses dadurch absperrt. Die Rohre können sowohl einfach senkrecht durch die Decke geführt werden als auch als U-Rohre geartet sein, die mit dem offenen Ende nach unten münden. In diesem Fall sitzt die erfindungsgemäße Absperrvorrichtung horizontal gespiegelt mit der kragenförmigen Ausbuchtung nach oben. Die Luftzuführungsvorrichtungen können auch einen rechteckigen Quer- schnitt besitzen und senkrecht oder schräg durch die Decke führen.
[0014] In einer sehr einfachen Ausführungsform können die Luftzuführungsvorrichtungen auch als einfache Kanäle gestaltet sein, wobei dann keine geregelte Einleitung möglich ist. Die Kanäle können auch aus Mauerwerk gefertigt sein, wobei diese dann einen Einlass in der Koksofendecke bilden. Der Lufteinlasskanal kann auch einen aufwärts gerichteten Vorsprung aus Mauerwerk bilden. Auf der Innenseite der Koksofenkammerdecke können die Lufteinleitungsvorrichtungen beliebig gestaltet sein und auch Einsätze zur Richtung der eingeleiteten Primärluft besitzen. Die Kanäle oder Rohre zur Luftzuführung können in der Decke mit einem Abdichtmaterial versehen sein.
[0015] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung selbst kann ebenfalls beliebig geformt sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung als Abdeckung kann als Scheibe geformt sein, die eine kragenförmige, zur Koksofenkammer gerichtete Abdeckung besitzt, so dass die Abdeckung einen Querschnitt aufweist, der die Form eines umgedrehten Bechers besitzt, wobei dieser im Querschnitt größer als die abzudeckende Luftzuführung sein muss, um die erfindungsgemäße Funktion aus- üben zu können. Der Becher kann dabei beliebig geformt sein. Der Becher kann die mittige Schnittfläche einer Geraden mit zwei im 60°-Winkel abzweigenden Geraden besitzen. Der Becher kann aber auch die Form eines geschwungenen „W"s besitzen, wobei die Becher in umgedrehter Form zur Anwendung kommen. [0016] Die Erfindung kann aber auch als umgedrehter hohler und nach unten offener Kegel geartet sein, wobei der Hohlkegel die mittige Schnittfläche die Form eines umgedrehten „V"s besitzt. Der umgedrehte Hohlkegel ist an der Stelle des größten Querschnittes im Querschnitt größer als die abzudeckende Luftzuführung. Auch das „V" kann geschwungen sein, oder, anders ausgedrückt, nicht spitz zulaufend. Der Hohlkegel kann beliebig geformt sein, solange er seine abdeckende Aufgabe erfüllt.
[0017] In einer einfachen Ausführungsform kann die Vorrichtung zum Abdecken und Dosieren als einfache Klappe geartet sein, die nicht an der Luftzuführungsvorrichtung befestigt ist. Die Vorrichtung kann sich mittels einer Stange mit einem Be- wegungsmechanismus heben oder senken lassen.
[0018] Schließlich kann die Abdeckung auch als massiver Kegel geartet sein, der in die luftzuführende Vorrichtung hineinbewegt wird, so dass sich die luftzuführende Vorrichtung oder das Rohr durch das Hineinbewegen schließt. Der massive Kegel kann auch als hohler, aber nach allen Seiten geschlossener Kegel geartet sein. Dieser erfüllt die abdeckende Funktion ebenfalls, indem er mit der Spitze in die luftzuführende Vorrichtung bewegt wird, und diese dadurch absperrt. Er wird aber möglicherweise in der Herstellung preiswerter sein. Die abdeckende, erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch als einfache Platte geformt sein, solange diese ihre abdeckende Funktion erfüllt. Die abdeckende, erfindungsgemäße Vorrichtung kann schließlich beliebig geformt sein, solange diese ihre erfindungsgemäße Aufgabe erfüllt.
[0019] Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aus jedem beliebigen Material gefertigt sein, das den hohen Temperaturen an der Koksofenkammerdecke ausreichend standhält. Dies kann beispielsweise Edelstahl sein, dies kann aber auch Keramik oder Stein sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch mit Dichtungen o- der Sperrvorrichtungen ausgestattet sein.
[0020] Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auf der Innenseite auch Verdickungen besitzen, die sich in die Luftzuführungsvorrichtung einfahren lassen und diese so zusätzlich dicht verschließen. Diese sind vorzugsweise aus feuerfestem Material gefertigt. Dies ist hilfreich insbesondere in der Anfahrphase. Diese Verdickungen können sich mit Schraubvorrichtungen gegenüber der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abdecken und Dosieren heben oder senken lassen.
[0021] Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann von der Luftzuführung wegbewegt werden, so dass diese die luftzuführende Vorrichtung öffnet. Handelt es sich bei der luftzuführenden Vorrichtung um einen umgedrehten Becher, so kann dieser durch Anheben von der luftzuführenden Vorrichtung wegebewegt werden. In der geschlossenen Position liegt er einfach auf dem Rohr auf, so dass dieses geschlossen wird. In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Becher nach unten mit einer Stange verbunden, so dass dieser mit einem hydraulischen Hebezylinder verbunden ist. Diese hydraulische Hebevorrichtung hebt den umgedrehten Becher oder senkt ihn, so dass dieser in der gesenkten Form das Rohr absperrt. Die Vorrichtung kann zweistufig („offen"-„geschlossenu) oder aber mit einer beliebigen Stufenzahl bis unendlich gesenkt oder gehoben werden.
[0022] Die Vorrichtung zum Öffnen oder Schließen kann auch durch seitliches Wegschwenken die gewünschte Funktion ausüben. Dies geschieht vorteilhaft durch eine Gelenkvorrichtung, die an der abdeckenden Vorrichtung befestigt ist. Diese kann in beliebige Richtungen wegschwenken. Auch der Schwenkvorgang kann in einer Stufenzahl von zwei bis unendlich („stufenlos") erfolgen.
[0023] Handelt es sich bei der abdeckenden Vorrichtung um einen massiven Kegel, so wird dieser in der Regel nur durch Heben oder Senken bewegt, da ein Wegschwenken in der Regel nicht möglich ist. Prinzipiell ist aber jede Vorrichtung denkbar, die die abdeckende Vorrichtung von der luftzuführenden Vorrichtung hin- und wegbewegt.
[0024] Die Abdeckung ist in der Regel im Querschnitt größer als die luftzufüh- rende Vorrichtung oder das Rohr, um eine vollständige Abdeckung gewährleisten zu können. Auch eine unvollständig abdeckende Vorrichtung ist denkbar, wird jedoch nur selten ausgeführt. Typische größte Querschnitte für eine erfindungsgemäße Abdeckung sind 80 bis 280 Millimeter. Typische größte Querschnitte für Luftzuführungen oder Rohre, die mit der erfindungsgemäßen Abdeckung ausgerüstet sind, sind 50 bis 250 Millimeter. Die Rohre sind in einer typischen Ausführungsform 50 bis 1200 mm hoch.
[0025] Die Luftzuführung kann auf der Innenseite mit luftleitenden Vorrichtungen versehen sein. Die erfindungsgemäße kann auf der Innenseite beispielsweise mit einer Verengung ausgerüstet sein, die eine Venturi-Effekt auf das einströmende Gas ausübt. Dadurch wird die Geschwindigkeit des einströmenden Luftstromes erhöht. Die Luftzuführung kann auch mit Leitblechen versehen sein. Die Luftzuführung kann auf der Innenseite der Koksofenkammer ebenfalls mit gasleitenden Vorrichtungen oder Tüllen versehen sein. Handelt es sich bei der abdeckenden Vorrichtung um eine Platte oder einen Becher, so kann diese mit einer Öffnung oder einem Schauglas versehen sein, mit dem die unter der Abdeckung gelegenen Bereiche einzusehen oder zugänglich sind.
[0026] Meist sind die Luftzuführungen so angeordnet, dass diese einzeln und mehrfach auf der Decke von Koksofenkammern angeordnet sind. Es ist jedoch auch möglich, Sammelrohre zu verwenden, die zentral die Luft einsaugen und diese an die einzelnen Luftzuführungen zu verteilen. Ein Beispiel für ein Sammelrohr, das zur Gasausführung aus mehreren mit gasausführenden Rohren ausgestatteten Verkokungskammern dient, gibt die GB 384092. Innerhalb der einzelnen gasausführenden Rohren sind Klappen (18) als Dosiervorrichtung vorgesehen. Eine von außen angebrachte Dosiervorrichtung mit abdeckender Wirkung wird nicht beschrieben. Erfindungsgemäß kann deshalb auch ein Sammelrohr, das die primäre Verbrennungsluft von außen zuführt und diese in die einzelnen Luftzuführungsrohre des oder der primären Verbrennungsräume einer Koksofenbatterie oder Koksofenbank verteilt, mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Absperren oder Dosieren auf dem koksofenkammerabge- wandten äußeren Ende des Sammelrohres versehen sein.
[0027] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach zu montieren, ist kostengünstig und lässt sich leicht warten oder von Verschmutzungen reinigen.
[0028] Beansprucht wird insbesondere auch ein Verfahren, durch das sich der
Luftzutritt in die primäre Heizkammer mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung regeln lässt. Beansprucht wird insbesondere ein Verfahren zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern, wobei
• in den primären Heizraum einer Koksofenkammer einer Koksofenbank oder einer Koksofenbatterie primäre Verbrennungsluft durch eine Öffnung in der Decke der Koksofenkammer eingelassen wird, und
• diese primäre Verbrennungsluft zur teilweisen Verbrennung des Verkokungsgases dient, welches bei der Verkokung in den über dem Kokskuchen und innerhalb der Koksofenkammer gelegenen Gasraum gelangt, und
• das dabei erhaltene teilverbrannte Verkokungsgas durch geeignete Kanäle in einen unterhalb der Verkokungskammer gelegenen sekundären Heizraum gelangt, in der das teilverbrannte Verkokungsgas mit sekundärer Verbrennungsluft vollständig verbrannt wird,
und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass • die Öffnungen zum Einlass der primären Verbrennungsluft mit einer aus- serhalb der Koksofenkammer angeordneten Vorrichtung versehen ist, die eine Dosierung der primären Verbrennungsluft oder eine Absperrung des Zulasses an primärer Verbrennungsluft in den Verkokungsraum einer Koks- ofenkammer vornimmt, und
• die Vorrichtung zum Dosieren oder Absperren der primären Verbrennungsluft in den primären Verbrennungsraum einer Koksofenkammer genutzt wird.
[0029] Zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, die Vorrichtung zur Dosierung und Absperrung auf nur einer Luftzuführung einer oder mehrerer Koksofenkammern einer Koksofenbatterie oder einer Koksofenbank anzuordnen und zum Regeln des Luftzutritts zu nutzen. Diese kann an beliebiger Stelle angebracht sein, wobei dann auch weitere Luftzutrittsvorrichtungen vorhanden sein können, die ungeregelt sind. Es ist ebenfalls möglich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung auf mehreren Luftzuführungen einer oder mehrerer Koksofenkammern einer Koksofenbatterie oder einer Koksofenbank sitzt und zum Regeln des Luftzutritts genutzt wird. Beispielsweise können auch alle Luftzuführungen einer Koksofenkammer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Absperren versehen sein. Diese können in jedem Fall einzeln oder simultan geregelt werden.
[0030] Die Betätigung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Absperrung kann beispielsweise manuell erfolgen. Dazu kann an der Abdeckung ein Griff angebracht sein, der durch Aufstieg auf die Decke der Koksofenkammer betätigt wird. Die Betätigung kann auch manuell aus der Ferne erfolgen, indem ein Hebel, ein Seilzug oder ein Gestänge genutzt wird. Der Antrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auch hydraulisch oder elektrisch vorgenommen werden. Dies kann beispielsweise direkt an der Abdeckung oder auch aus der Ferne, beispielsweise über einen Hebel vorgenommen werden. Das Verfahren kann bei Anwendung einer hydraulischen oder e- lektrischen Vorrichtung auch automatisiert werden, beispielsweise mit einer Prozess- leitsteuerung. Hierzu können auch Sensoren angewendet werden, die beispielsweise die Temperatur oder den Sauerstoffgehalt in der Koksofenkammer oder im Primärheizraum erfassen. Verwendet werden können auch Sensoren, die die Stellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfassen. Schließlich ist es auch möglich, die Vorrichtung zu verwenden, wenn durch ein Gebläse oder ein Kompressor in der luftzuführenden Vorrichtung ein leichter und konstanter Überdruck erzeugt wird. [0031] Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach zu montieren, da sie von außen auf die Luftzuführungsvorrichtung aufgebracht wird und lässt sich leicht nachträglich montieren. Sie ist wartungsarm und leicht von Verschmutzungen zu reinigen. Durch die Art der Anordnung ist der Platzbedarf sowohl der Vorrichtung als auch der damit ausgerüsteten Koksofenkammer gering. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung kann der Luftzutritt in eine Primärheizkammer leicht geregelt werden, so dass eine gleichmäßig verteilte Luftzuführung in den Primärheizraum und eine entsprechend verbesserte Qualität des erhaltenen Kokses erreicht wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Abdeckung und Dosierung lässt sich mit einem Verfahren betreiben, das leicht automatisierbar ist und von Messparametern in der Koksofenkammer gesteuert werden kann.
[0032] Die Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird anhand von zwölf Zeichnungen erläutert, wobei die Ausführung der Erfindung nicht auf diese Ausführungsarten beschränkt bleibt.
[0033] FIG. 1 beschreibt eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1) zur Dosierung und Absperrung einer Luftzuführung (2) in den Primärheizraum (3) eines Kokskammerofens (4). Von dem Kokskammerofen ist die Decke (5) zu sehen und ein Teil des Primärheizraumes (3). Die eigentliche erfindungsgemäße Vorrichtung zur Abdeckung (1) ist als umgedrehter Becher (1a) geartet, der eine runde, kragenförmige, zur Koks- ofenkammer gerichtete Abdeckung (1b) besitzt, durch die der Luftzustrom (6) abgesperrt wird, da diese auf der Luftzuführungsvorrichtung (2) aufliegt. Die absperrende Vorrichtung ist auf der Innenseite mit einer Stange (7) befestigt. Diese wiederum ist mit einem Hydraulikzylinder (8) verbunden, der durch eine geeignete hydraulische Vorrichtung auf- und abwärts bewegt wird. Die hydraulische Vorrichtung wird mit einem Stell- motor (8a) bewegt, der über Verbindungskabel (8b) mit einem Steuergerät (8c) verbunden ist.
[0034] FIG. 2 zeigt dieselbe Vorrichtung, die durch den Hydraulikzylinder (8a) geöffnet wurde. Der Hydraulikzylinder (8) bewegt die Stange (7) aufwärts, die ebenfalls den Becher (1a) aufwärts bewegt. Dadurch wird die Luftzuführung zur Zufuhr von Pri- märluft (6) geöffnet. Die Vorrichtung (1) enthält hier eine Inspektionsöffnung (9) mit Griff (9a), die zur Inspizierung des Innenraumes geeignet ist. FIG. 3 zeigt ebenfalls die gleiche Vorrichtung (1), die statt der Inspektionsöffnung eine im inneren Bereich des umgedrehten Bechers (1a) angeordnete Verdickung (1c) enthält, die in die Luftzuführungsvorrichtung (2) eingefahren werden kann und diese so verschließt. Auch diese Vorrichtung ist durch eine Stange (7) mit einem Hydraulikzylinder (8) automatisch zu bewegen. FIG. 4 zeigt ebenfalls die gleiche Vorrichtung (1), die eine im Inneren des umgedrehten Bechers (1a) angeordnete Verdickung (1c) enthält, die durch eine Schraubvorrichtung (1d) versenkbar, d.h. getrennt von der erfindungsgemäßen Klappe (1) in die Luftzuführungsvorrichtung (2) versenkbar ist. Auch diese Vorrichtung (2) ist durch eine Stange (6) mit einem Hydraulikzylinder (7) automatisch zu bewegen.
[0035] FIG. 5 beschreibt ebenfalls eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1) zur Dosierung und Absperrung einer Luftzuführung (2) in den Primärheizraum (3) eines Kokskammerofens (4). Die absperrende Vorrichtung ist als hohler, umgedrehter Kegel (1c) geartet, der nach unten offen ist. Der Hohlkegel trägt einen Griff (10), mit dem der ge- samte Hohlkegel (1e) manuell (10a) seitwärts weggeschwenkt werden kann. Der Hohlkegel selbst ist über eine Stange mit Gelenken (7a) befestigt. Die Luftzuführung (2) ist auf der koksofenkammereinwärts gerichteten Seite der Decke (5) mit Tüllen (11) versehen. FIG. 6 zeigt die Vorrichtung (1) mit Hohlkegel (1e) in geöffneter Form. Durch die Tüllen (11) wird Primärluft (6b) gerichtet eingeleitet.
[0036] FIG. 7 beschreibt ebenfalls eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1) zur Dosierung und Absperrung einer Luftzuführung (2) in den Primärheizraum (3) eines Kokskammerofens (4). Die Vorrichtung (1) besteht aus einem massiven, geschlossenen Kegel (1f), der in die Öffnung (2a) der luftzuführenden Vorrichtung (2) hineinbewegt wird und diese dadurch schließt. Die luftzuführende Vorrichtung (2) enthält Verengun- gen zur Erhöhung der Gasgeschwindigkeit (12) für die einströmende Primärluft (6). FIG. 8 zeigt diese Vorrichtung (1f) in geschlossener Stellung. Die Bewegung geschieht über einen Hydraulikzylinder (8), der über eine hydraulische Stellvorrichtung bedient wird. Diese wiederum wird über einen Stellmotor (8a) über Verbindungskabel (8b) mit Steuerungseinrichtung (8c) gesteuert. Unterhalb der Koksofenkammerdecke (5) ist der Primärheizraum (3) zu sehen.
[0037] FIG. 9 beschreibt eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1) zur Dosierung und Absperrung einer Luftzuführung (2) in den Primärheizraum (3) eines Kokskammerofens (4). In dieser Zeichnung ist nur die Abdeckung auf der luftzuführenden Vorrichtung (2) zu sehen. Diese ist im mittigen Querschnitt als geschwungenes „W" (1g) geformt. Dadurch kann diese besser das Rohr als luftzuführende Vorrichtung (2) abdecken.
[0038] FIG. 10 beschreibt eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1), die als einfache Klappe (1h) geartet ist, so dass diese die Luftzuführung durch ein Herunterklappen (1i) abdeckt. Das Herunterklappen wird durch einen Hebel (7) gesteuert, der durch einen Hydraulikzylinder (8) bewegt wird. Dieser wird durch einen Stellmotor (8a) bewegt. Die Klappe ist an einer Tragstange (1j) beweglich aufgehängt.
[0039] FIG. 11 beschreibt eine erfindungsgemäße Vorrichtung (1), die eine Luftzuführungsvorrichtung (2) in eine Koksofenkammer (4) abdeckt, wobei beide Vorrichtun- gen aus einem mineralischen oder steinartigen Material hergestellt sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abdecken und Dosieren (1) ist als umgedrehter Hohlkegel (1k) geartet, der aus einem keramischen Material gefertigt ist. Die Vorrichtung zur Luftzuführung (2) in die Koksofenkammer (4) ist aus Mauersteinen (2a) gefertigt, die einen als Vorsprung gemauerten Luftzuführungskanal (2b) formen. Die Vorrichtung zum Dosieren und Abdecken (1) wird durch seitliches Wegklappen geöffnet.
[0040] FIG. 12 schließlich zeigt die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung (1) in einer horizontalen Koksofenkammer (4) vom Typ „Non-Recovery" oder „Heat-Recovery". Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Dosierung und Absperrung (1) ist als Deckel mit einer runden, kragenförmigen Manschette (1b) versehen, die über der luftzuführenden Vorrichtung (2) angeordnet ist, die hier als Rohr geartet ist. Diese kann mit einer Gelenkvorrichtung (7a) seitlich weggeschwenkt werden, wodurch die Luftzuführung (2) geöffnet oder geschlossen wird. Zu sehen sind hier der Kokskuchen (13), die Koksofenkammertüren (14), die „Downcomer"-Kanäle (15) mit Öffnungen (15a), der Sekundärheizraum (16) und die Sekundärluftsohle (17). Die Sekundärluft- sohle (17) enthält Öffnungen (17a), die ebenfalls mit Vorrichtungen zur Dosierung und Absperrung ausgestattet sind, die den Sekundärluftstrom regeln.
[0041] Bezugszeichenliste
1 Vorrichtung zur Dosierung und Absperrung
1a Umgedrehter Becher
1 b Runde, kragenförmige Abdeckung
1 c Verdickung
1d Schraubvorrichtung
1e Hohlkegel
1f Massiver, geschlossener Kegel
1 g Umgedrehter Becher als geschwungenes „W"
1 h Klappe
1i Klappenstellungen des Herunterklappens
1j Tragstange
1k Umgedrehter Hohlkegel aus Mauersteinen
2 Luftzuführung a Mauersteine der Luftzuführungsvorrichtung b Als Vorsprung gemauerter Luftzuführungskanal Primärheizraum Kokskammerofen Decke des Kokskammerofens Luftzustrom Stange a Gelenke zum Bewegen der Stange Hydraulikzylinder a Stellmotor b Verbindungskabel c Steuergerät Inspektionsöffnung mit Griff 0 Griff zum Öffnen 0a Manuelles Öffnen 1 Tüllen 2 Verengungen zur Erhöhung der Gasstromgeschwindigkeit „Venturi-Effekt" 3 Kokskuchen 4 Koksofenkammertüren (mit Öffnungsvorrichtung) 5 "Downcomer"-Kanäle 5a Öffnungen der "Downcomer"-Kanäle 6 Sekundärheizraum 7 Sekundärluftsohle 7a Vorrichtung zur Dosierung und Absperrung der Sekundärluftsohleöffnung

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern, wobei
• in der Decke mindestens einer Koksofenkammer einer Koksofenbank oder Koksofenbatterie mindestens eine Öffnung zur Luftzuführung von primärer
Verbrennungsluft angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
• diese Öffnung eine Abdeckung besitzt, die die Luftzuführung auf der Außenseite abdeckt, wobei diese Abdeckung stufenweise zurückgenommen werden kann, so dass die Öffnung zur Luftzuführung teilweise geöffnet wird und einen Luftzutritt ermöglicht, und
• die Zahl der Stufen zur Zurücknahme der Abdeckung und zur Öffnung der Luftzuführung zwischen zwei und unendlich liegt.
2. Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach Ansprüche 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzuführung oder die Luftzuführungen als einfache und senkrechte Rohre geartet sind, die durch die Decke des Koksofens führen und auf diese Weise den Primärheizraum mit Primärluft versorgen.
3. Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung als Scheibe geartet ist, die eine runde, kragenförmige, zur Koksofenkammer gerichtete Abdeckung besitzt, so dass diese einen Querschnitt aufweist, der die Form eines Bechers besitzt, wobei dieser im Querschnitt größer als die abzudeckende Luft- Zuführung ist.
4. Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung als hohler und nach unten offener Kegel geartet ist, der an der Stelle des größten Querschnit- tes im Querschnitt größer als die abzudeckende Luftzuführung ist.
5. Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung auf der der Luftzuführungsvorrichtung in die Koksofenkammer zugewandten Seite eine Verdi- ckung besitzt, die beim Schliessen in die Luftzuführungsvorrichtung einfährt und diese dadurch dicht verschließt.
6. Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdickung aus einem feuerfesten Material gefertigt ist.
7. Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdickung mit einer Schraubvorrichtung gegenüber der Vorrichtung zum Abdecken und Dosieren in der Höhe hebbar oder senkbar ist.
8. Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung mit einer Stange verbunden ist, die durch eine mechanische Vorrichtung in vertikaler Richtung bewegt werden kann, so dass die Abdeckung die Luftzuführung durch die vertikale Bewegung öffnet oder schließt.
9. Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung mit einer Stange verbunden ist, die durch eine Gelenkvorrichtung die Abdeckung in seitlicher
Richtung von der Luftzuführung wegbewegt, so dass die Abdeckung die Luftzuführung durch seitliche Wegbewegung öffnet oder schließt.
10. Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach einem der Ansprü- che 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung als massiver o- der abgedeckter Kegel geartet ist, die mit der Spitze in die Luftzuführung einbringbar ist und diese so abdeckt.
11. Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach Anspruch 10, da- durch gekennzeichnet, dass die Abdeckung mit einer Stange verbunden ist, die durch eine Gelenkvorrichtung die Abdeckung in seitlicher Richtung von der Luftzuführung wegbewegt, so dass die Abdeckung die Luftzuführung durch seitliche Wegbewegung öffnet oder schließt.
12. Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den
Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzuführung als Rohr geartet ist, an der Stelle des größten Querschnittes einen Querschnitt von 50 bis 250 Millimetern besitzt und die Abdeckung an der Stelle des größten Quer- Schnittes einen Querschnitt von 80 bis 280 Millimetern besitzt.
13. Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung der Luftzuführung für primäre Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Kokskammeröfen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzuführung als Rohr geartet ist, welches im Inneren eine Verengung besitzt, die einen luftstromgeschwindigkeitserhöhenden Venturi-Effekt auf die einströmende Luft ausübt.
14. Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckung eine Öffnung o- der ein Schauglas besitzt, durch die die unter Abdeckung gelegenen Bereiche zugänglich oder einzusehen sind.
15. Vorrichtung zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzuführungsrohre in dem primären Verbrennungsraum mit einem Sammelrohr verbunden sind, das die primäre Verbrennungsluft von außen zuführt und diese in die einzelnen Luftzuführungsrohre des oder der primären Verbrennungsräume einer Koksofenbatterie oder Koksofenbank verteilt und die Vorrichtung zum Absperren oder Dosieren auf dem koksofenkammerabgewandten äußeren Ende des Sammelrohres angeordnet ist.
16. Verfahren zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern, wobei • in den primären Heizraum einer Koksofenkammer einer Koksofenbank oder einer Koksofenbatterie primäre Verbrennungsluft durch eine Öffnung in der Decke der Koksofenkammer eingelassen wird, und
• diese primäre Verbrennungsluft zur teilweisen Verbrennung des Verko- kungsgases dient, welches bei der Verkokung in den über dem Kokskuchen und innerhalb der Koksofenkammer gelegenen Gasraum gelangt, und
• das dabei erhaltene teilverbrannte Verkokungsgas durch geeignete Kanäle in einen unterhalb der Verkokungskammer gelegenen sekundären Heizraum gelangt, in der das teilverbrannte Verkokungsgas mit sekundärer Verbrennungsluft vollständig verbrannt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
• die Öffnungen zum Einlass der primären Verbrennungsluft mit einer aus- serhalb der Koksofenkammer angeordneten Vorrichtung versehen sind, die eine Dosierung der primären Verbrennungsluft oder eine Absperrung des Zulasses an primärer Verbrennungsluft in den Verkokungsraum einer Koksofenkammer vornimmt, und
• die Vorrichtung zum Dosieren oder Absperren der primären Verbrennungsluft in den primären Verbrennungsraum einer Koksofenkammer genutzt wird.
17. Verfahren zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung auf nur einer Luftzuführung einer oder mehrerer Koksofenkammern einer Koksofenbatterie oder einer Koksofenbank sitzt und zum Regeln des Luftzutritts genutzt wird.
18. Verfahren zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung auf mehreren Luftzuführungen einer oder mehrerer Koksofenkammern einer Koksofen batterie oder einer Koksofenbank sitzt und zum Regeln des Luftzutritts genutzt wird.
19. Verfahren zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung oder die Vorrichtungen manuell betätigt werden.
20. Verfahren zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung oder die Vorrichtungen manuell über einen Hebel, ein Gestänge oder einen Seilzug betätigt werden.
21. Verfahren zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung oder die Vorrichtungen hydraulisch betätigt werden.
22. Verfahren zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die die Vorrichtung oder die Vor- richtungen durch einen Elektromotor betätigt werden.
23. Verfahren zur Dosierung oder Absperrung primärer Verbrennungsluft in den Primärheizraum von horizontalen Koksofenkammern nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung von primärer Verbrennungsluft über ein Gebläse oder einen Kompressor unter leichtem, aber konstantem Überdruck erfolgt.
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