EP2526162A1 - Method for producing individual compacts suitable for coke oven chambers by dividing a coal cake in a non-mechanical manner - Google Patents

Method for producing individual compacts suitable for coke oven chambers by dividing a coal cake in a non-mechanical manner

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Publication number
EP2526162A1
EP2526162A1 EP10803043A EP10803043A EP2526162A1 EP 2526162 A1 EP2526162 A1 EP 2526162A1 EP 10803043 A EP10803043 A EP 10803043A EP 10803043 A EP10803043 A EP 10803043A EP 2526162 A1 EP2526162 A1 EP 2526162A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mechanical
coal
individual
kokskammergerechten
kompaktaten
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10803043A
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German (de)
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Inventor
Ronald Kim
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ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Uhde GmbH
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Filing date
Publication date
Family has litigation
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Application filed by ThyssenKrupp Uhde GmbH filed Critical ThyssenKrupp Uhde GmbH
Publication of EP2526162A1 publication Critical patent/EP2526162A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • C10B45/00—Other details
    • C10B45/02—Devices for producing compact unified coal charges outside the oven
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • 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
    • C10B31/00—Charging devices
    • C10B31/06—Charging devices for charging horizontally
    • C10B31/08—Charging devices for charging horizontally coke ovens with horizontal chambers
    • 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
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/08—Non-mechanical pretreatment of the charge, e.g. desulfurization

Definitions

  • the invention is directed to a method of making coke oven-compatible individual compacts from coke by non-mechanically dividing a carbon press cake, the carbon press cake being made by prior art pressing methods, and dividing the carbon press cake by non-mechanical energy-providing media.
  • coal compacts are produced, which can be produced without further space-consuming shearing devices, so that a further transport of a pressed coal cake for the production of coal compacts is no longer required.
  • the loading of Kokshuntöfen can be done in many ways. Some types of coke oven chambers are loaded through the ceiling, which is advantageous for the construction of the expressing machines. The loading of these furnace types takes place through special loading machines, which are mounted on the coke oven ceiling via loading openings in the coke oven ceiling. However, the weight of the loading machines on the furnace roof causes a disproportionate mechanical load on the furnace walls. This is associated with a reduction in the life of the furnaces. At the same time, the machines operating in regular sequences hinder the operations required for the furnace heating at the primary air metering openings on the furnace roof and can thus represent a considerable safety risk for the personnel working there. In addition, the cleaning of the furnace roof is a not negligible problem.
  • loading machines and expressing machines are typically installed, which can be moved in front of the coke oven along the frontal walls and can be moved to the respective coke oven chamber for loading or unloading.
  • a fire truck is arranged, which are also driven in front of the Kokshuntöfen along the frontal walls and that absorbs the hot coke after the coking process has been completed. In this fire truck, the coke is transported to the extinguishing tower for extinguishing.
  • An example of the cutting of existing carbon press cake with mechanical tools is DE 102009011927.2.
  • the compression of the coal portions into a compacted coal cake can take place in various ways, wherein the shaping is typically carried out by a pressing machine, which first forms a large press cake and from which coal compacts of the desired size are produced with suitable cutting tools. These are stacked for coking and pushed with a jig or with another device in the coke oven chamber.
  • cutting tools are, for example, etalldegree or saw blades. Possible cutting tools are also wires or rods made of metal.
  • spacers are introduced in one embodiment, which consist of a combustible material such as residue-free paper and ensure the separation of the individual compactates in the oven.
  • These spacers prevent horizontal compression of the compacts produced due to the withdrawal of the setting plate during the setting process and burn shortly after the filling due to the high furnace chamber temperatures of greater than 1000 ° C. This produces the required gaps through which the raw gases can now rise and burn vertically into the combustion chamber above the coal cake. In this way, surface heating of the charge can be generated from above even with compacted feed coal, from which a high furnace output is derived.
  • the coal is pressed and compacted into one or more portions of coal cake by means of a suitable pressing device so as to obtain at least one dense and piece-free coal cake suitable for compaction of
  • Coal is suitable, which is characterized in that
  • the coalcake obtained is divided into compacts with non-mechanical, shear-energy media, so as to obtain carbon compacts which are lined up individually or horizontally, stacked one on top of the other, or stacked horizontally and stacked one on top of the other or horizontal. nandergereiht stacked and stacked in a horizontally laden coke oven chamber to load.
  • the non-mechanical, scherenergiearrinden media is in one embodiment of the invention is a laser beam.
  • the non-mechanical, scherenergiearrinden media is in another embodiment, a high-pressure water jet.
  • the non-mechanical, scherenergiearrinden media is in another embodiment, a high-pressure sand blast.
  • laser cutting all laser beams can be used, which are suitable for cutting carbon press cake.
  • An example of a laser beam suitable for carbon cutting is the C0 2 laser.
  • An example of a suitable cutting method by means of laser beam is DE 19537467 C1.
  • water jet cutting methods For cutting by water jets all water jet cutting methods can be used, which are suitable for cutting coal pressing blocks.
  • suitable water jet cutting methods are abrasive water cutting or pure water cutting.
  • An example of a suitable cutting method by means of water jet is the US 2008/0032610 A1.
  • the method is suitable for cutting carbon press blocks and also allows the addition of abrasive materials into the water jet.
  • For cutting the coal cake by means of Abrasivfest stressesen all methods can be used in principle, which are suitable for cutting coal cake.
  • suitable abrasive solids jet processes are the dry process or the slurry process.
  • An example of a sandblasting process for the removal of coal from rocky coal mines is GB 190408559.
  • An example of an abrasive jet cutting process using a dry process is EP 2123402 A1.
  • An example of an abrasive jet cutting process with slurry jets is DE 4430133 A1.
  • the non-mechanical, scherenergiearrinden media may also be an air jet or a nitrogen gas jet.
  • the air or gas jet can be heated.
  • ultrasound or other media can also be used as a nonmechanical, shear energy dissolving medium. Ultrasound can be applied to the carbon using special tools that allow ultrasonic cutting. The said methods can be used individually, but they can also be used in combination.
  • horizontal or vertical shape-stabilizing spacers made of a combustible material for producing a gap geometry by burning the spacers at high furnace temperatures are placed between the compactates produced in this way. These burn without residue during the coking process.
  • the placement of the spacers following the division of the coal cake with a nonmechanical, shear energy delivering medium typically occurs before or during the loading process.
  • the spacers have a thickness of up to 200 mm. These burn without residue during the coking process. These are made of paper, cardboard, wood or plastic, for example.
  • the defined gaps thus produced have a width of at least 5 mm in the finished coke cake.
  • the inventive method for producing kokshuntraten individual Kompaktaten is operated so that the resulting coal compacts are loaded in a horizontal coke oven chamber of the type "non-recovery" or "heat recovery". These use the coking gases produced during the coking to generate the coking heat.
  • a horizontal coke oven chamber of the type "non-recovery” or "heat recovery”.
  • the inventive method has the advantage that it can be made from a coal press cake coal compacts accurately, quickly and with great precision. By using a non-mechanical cutting tool, there is no abrasion. The development of coal dust is low by the use of the method according to the invention. The coal compacts produced are accurate in dimension and the cut channel depths are very well defined in their dimensions. As a result, an improved outgassing of the coking gases is possible.

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Abstract

The invention relates to a method for producing individual compacts made of coke and suitable for coke oven chambers by dividing a coal cake in a non-mechanical manner, wherein the coal cake is produced by a compression method according to the prior art and the coal cake is divided by non-mechanical, energy-supplying media, and the non-mechanical media supplying shearing energy are, for example, a laser beam, a high-pressure water jet, an abrasive-solid jet, an ultrasonic beam, a compressed-air jet, or a gas jet. By means of the method according to the invention, coal compacts can be produced from coal cakes without forming dust, without wearing out cutting tools, and with high precision.

Description

Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens  Process for the preparation of individual compartments suitable for coke oven by non-mechanical dividing of a carbon press cake
[0001] Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten aus Koks durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens, wobei der Kohlepresskuchen durch Pressverfahren nach dem Stand der Technik hergestellt wird und das Teilen des Kohlepresskuchens durch nichtmechanische, energieliefernde Medien vorgenommen wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Kohlekompaktate hergestellt, die ohne weitere platzverbrauchende Schervorrichtungen hergestellt werden können, so dass ein weiterer Transport eines gepressten Kohlekuchens zur Herstellung von Kohlekompaktaten nicht mehr erforderlich ist. [0001] The invention is directed to a method of making coke oven-compatible individual compacts from coke by non-mechanically dividing a carbon press cake, the carbon press cake being made by prior art pressing methods, and dividing the carbon press cake by non-mechanical energy-providing media. By the method according to the invention coal compacts are produced, which can be produced without further space-consuming shearing devices, so that a further transport of a pressed coal cake for the production of coal compacts is no longer required.
[0002] Die Beladung von Kokskammeröfen kann in vielerlei Weise erfolgen. Einige Typen von Koksofenkammern werden durch die Decke beladen, was für die Konstruktion der Ausdrückmaschinen von Vorteil ist. Die Beladung erfolgt bei diesen Ofentypen durch spezielle Belademaschinen, die auf der Koksofendecke montiert sind über Beladeöffnungen in der Koksofendecke. Das Gewicht der Belademaschinen auf der Ofendecke verursacht jedoch eine überproportionale mechanische Belastung der Ofenwände. Dies ist mit einer Verringerung der Lebensdauer der Öfen verbunden. Gleichzeitig behindern die in regelmäßigen Sequenzen operierenden Maschinen die für die Ofen- beheizung erforderlichen Arbeitsvorgänge an den Primärluftdosieröffnungen auf der Ofendecke und können somit ein erhebliches Sicherheitsrisiko für das dort tätige Personal darstellen. Darüber hinaus ist die Reinigung der Ofendecke ein nicht zu vernachlässigendes Problem. The loading of Kokskammeröfen can be done in many ways. Some types of coke oven chambers are loaded through the ceiling, which is advantageous for the construction of the expressing machines. The loading of these furnace types takes place through special loading machines, which are mounted on the coke oven ceiling via loading openings in the coke oven ceiling. However, the weight of the loading machines on the furnace roof causes a disproportionate mechanical load on the furnace walls. This is associated with a reduction in the life of the furnaces. At the same time, the machines operating in regular sequences hinder the operations required for the furnace heating at the primary air metering openings on the furnace roof and can thus represent a considerable safety risk for the personnel working there. In addition, the cleaning of the furnace roof is a not negligible problem.
[0003] Die meisten Koksofenkammern neuerer Ausführungsart werden deshalb durch frontal zu öffnende Koksofenkammertüren beladen, wodurch der Beladevorgang erheblich schneller, sicherer und sauberer verläuft. Zu diesem Zweck sind auf beiden frontalen Seiten der Koksofenkammer Türen vor den Öffnungen montiert, durch die die Koksofenkammer beladen und ausgedrückt werden kann. Most Koksofenkammern neuerer execution are therefore loaded by frontally open Koksofenkammertüren, making the loading process is much faster, safer and cleaner. For this purpose, doors are mounted in front of the openings on both front sides of the coke oven chamber, through which the coke oven chamber can be loaded and expressed.
[0004] Auf einer Seite sind typischerweise Belademaschinen und Ausdrückma- schinen installiert, die vor den Kokskammeröfen entlang der frontalen Wände gefahren werden können und zum Be- oder Entladen vor die jeweilige Koksofenkammer gefahren werden können. Auf der anderen frontalen Seite ist ein Löschwagen angeordnet, der ebenfalls vor den Kokskammeröfen entlang der frontalen Wände gefahren werden kann und der den heißen Koks nach abgeschlossenem Verkokungsprozess aufnimmt. In diesem Löschwagen wird der Koks zum Ablöschen zum Löschturm transportiert. [0004] On one side loading machines and expressing machines are typically installed, which can be moved in front of the coke oven along the frontal walls and can be moved to the respective coke oven chamber for loading or unloading. On the other frontal side a fire truck is arranged, which are also driven in front of the Kokskammeröfen along the frontal walls and that absorbs the hot coke after the coking process has been completed. In this fire truck, the coke is transported to the extinguishing tower for extinguishing.
[0005] Eine gängige Ausführungsart für die Beladung von horizontalen Koksofenkammern beschreibt die DE 19545736 A1. Die Kohle wird dabei außerhalb des Ofens mit gleichmäßiger Höhe auf eine ebene Bodenplatte geschüttet und anschließend verdichtet, wonach der homogen verdichtete Kohlekuchen mit der Bodenplatte in die O- fenkammer geschoben wird und die Bodenplatte anschließend unter stirnseitigem Festhalten des Kohlekuchens aus der Ofenkammer zurückgezogen wird. Durch dieses Verfahren können insbesondere horizontale Koksofenkammern beladen werden, die mit einer Bodenheizung ausgestattet sind. A common embodiment for the loading of horizontal coke oven chambers is described in DE 19545736 A1. The coal is poured out of the furnace at a uniform height on a flat bottom plate and then compressed, after which the homogeneously compacted coal cake is pushed with the bottom plate in the O- fenkammer and the bottom plate is then withdrawn under frontal holding the coal cake from the oven chamber. By this method, in particular horizontal coke oven chambers can be loaded, which are equipped with a floor heating.
[0006] Bei diesem Verfahren behindert jedoch der hohe Kohleverdichtungsgrad mit Dichten bis 1200 kg/m3 das vertikale Entweichen der darin enthaltenen Rohgase, die während der Verkokung entstehen. Ein Großteil der Rohgase verbleibt damit zunächst für einen längeren Zeitraum im Kohlekuchen und steht dem Verbrennungspro- zess zunächst nicht zur Verfügung. Dieser entweicht daher erst nach einem längeren Zeitraum durch Spalte, die sich an den Rändern des Kohlekuchens zwischen der O- fenwand und dem Kohlekuchen auf Grund von Verkokungsprozessen der Kohle bilden. In this method, however, hampered by the high density of coal densities up to 1200 kg / m 3, the vertical escape of the raw gases contained therein, which arise during coking. A large proportion of the raw gases initially remain in the coal cake for a longer period and are initially not available for the combustion process. It therefore escapes only after a long period of time through gaps which form on the edges of the coal cake between the outer wall and the coal cake due to coking processes of the coal.
[0007] Dies verzögert den Verkokungsprozess und reduziert die Wirtschaftlichkeit, da bei diesem Verkokungsverfahren ausschließlich die Verbrennung der in der Kohle enthaltenen Rohgase die erforderliche Prozessenergie liefert. Um eine gleichmäßige Flächenbeheizung in der Brennkammer oberhalb der Kohle zu erzeugen, müssen die Rohgase vertikal homogen verteilt über der Grundfläche in die Brennkammer aufsteigen. Auch ist die Dosierung der Kohle durch das genannte Verfahren ungenau, da nicht notwendigerweise genau aufgeteilte Kohleportionen in die Koksofenkammer gegeben werden. Bei diesem Verfahren können zudem beim Beladen Kohlestückchen vor die Koksofenkammer fallen. This delays the coking process and reduces the economy, since only the combustion of the raw gases contained in the coal supplies the required process energy in this coking process. In order to produce a uniform surface heating in the combustion chamber above the coal, the raw gases must rise vertically distributed over the base surface vertically into the combustion chamber. Also, the metering of the coal by the above method is inaccurate because not necessarily precisely divided coal portions are added to the coke oven chamber. In addition, with this method, coal pieces may fall in front of the coke oven chamber during loading.
[0008] Aus diesem Grund gibt es im Stand der Technik Verfahren, die eine Kom- paktierung der Kohle in Form von Kohlepressblöcken oder Kohlekompaktaten vorsehen. Diese Blöcke können leichter in den Koksofen gegeben werden. Die Anordnung dieser Blöcke auf der Setzplatte erfolgt dabei in einer prozessoptimierten Ausführungsform so, dass sich zwischen diesen Kompaktaten Spalte von mehreren Zentimetern ergeben. Diese Kohlekompaktate sind dabei so dicht, dass keine oder nur äußerst wenig Kohlestückchen beim Transport der Kohleportionen verloren gehen. Die Kohlekompaktate werden durch Verpressen mit einer geeigneten Pressmaschine hergestellt, wodurch zunächst ein großer Presskuchen entsteht, aus dem mit geeigneten Schneidwerkzeugen Kohlekompaktate der gewünschten Größe bereitgestellt werden. Diese werden zur Verkokung gestapelt und mit einer Setzmaschine oder mit einer anderen geeigneten Vorrichtung in die Koksofenkammer geschoben. [0009] Ein Beispiel für das Schneiden von bereits vorhandenen Kohlepresskuchen mit mechanischen Werkzeugen gibt die DE 102009011927.2. Das Verpressen der Kohleportionen zu einem verdichteten Kohlekuchen kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen, wobei die Formgebung typischerweise durch eine Pressmaschine erfolgt, die zunächst einen großen Presskuchen formt und aus dem mit geeigneten Schneidwerkzeugen Kohlekompaktate der gewünschten Größe hergestellt werden. Diese werden zur Verkokung gestapelt und mit einer Setzmaschine oder mit einer anderen Vorrichtung in die Koksofenkammer geschoben. Als Schneidwerkzeuge eignen sich beispielsweise etallblätter oder Sägeblätter. Mögliche Schneidwerkzeuge sind aber auch Drähte oder aus Metall gefertigte Stangen. [0008] For this reason, there are processes in the prior art which provide for compacting the coal in the form of carbon press blocks or coal compacts. These blocks can be more easily placed in the coke oven. The arrangement of these blocks on the setting plate takes place in a process-optimized embodiment so that there are gaps of several centimeters between these compact data. These coal compacts are so dense that no or very little pieces of coal are lost during transport of the coal portions. The coal compacts are produced by compression with a suitable pressing machine, which initially produces a large press cake, from which coal compacts of the desired size are provided with suitable cutting tools. These are stacked for coking and pushed with a jig or other suitable device in the coke oven chamber. An example of the cutting of existing carbon press cake with mechanical tools is DE 102009011927.2. The compression of the coal portions into a compacted coal cake can take place in various ways, wherein the shaping is typically carried out by a pressing machine, which first forms a large press cake and from which coal compacts of the desired size are produced with suitable cutting tools. These are stacked for coking and pushed with a jig or with another device in the coke oven chamber. As cutting tools are, for example, etallblätter or saw blades. Possible cutting tools are also wires or rods made of metal.
[0010] In die so erzeugte Kompaktatstruktur des Kohlekuchens werden in einer Ausführungsform Abstandshalter eingebracht, die aus einem brennbaren Material wie beispielsweise rückstandfreiem Papier bestehen und die Separierung der einzelnen Kompaktate im Ofen gewährleisten. Diese Abstandshalter verhindern das horizontale Zusammenstauchen der erzeugten Kompaktate infolge des Herausziehens der Setzplatte während des Setzvorganges und verbrennen bereits kurz nach dem Füllvorgang aufgrund der hohen Ofenraumtemperaturen von größer 1000°C. Dadurch werden die erforderlichen Spalte erzeugt, durch die die Rohgase nun vertikal in die Brennkammer oberhalb des Kohlekuchens aufsteigen und verbrennen können. Auf diese Art und Weise kann auch bei kompaktierter Einsatzkohle eine Flächenbeheizung der Charge von oben erzeugt werden, woraus sich eine hohe Ofenleistung ableitet. In the compacted structure of the coal cake thus produced spacers are introduced in one embodiment, which consist of a combustible material such as residue-free paper and ensure the separation of the individual compactates in the oven. These spacers prevent horizontal compression of the compacts produced due to the withdrawal of the setting plate during the setting process and burn shortly after the filling due to the high furnace chamber temperatures of greater than 1000 ° C. This produces the required gaps through which the raw gases can now rise and burn vertically into the combustion chamber above the coal cake. In this way, surface heating of the charge can be generated from above even with compacted feed coal, from which a high furnace output is derived.
[0011] Diese mechanischen Schneidwerkzeuge der genannten Lehre müssen genügend stabil sein, um eine Kompaktierung des Kohlekuchens zu erreichen, da der Kraftaufwand, der bei dem Schneiden des Kohlekuchens erforderlich ist, hoch ist. Diese müssen auch dem Abrieb widerstehen, dem die Schneidwerkzeuge über die Zeit ausgesetzt sind. Insbesondere bei Drähten oder Stangen ist dies jedoch nur bedingt der Fall. Ein weiterer Nachteil, der sich aus der Verwendung von Schneidwerkzeugen ergibt, ist die ungenaue Justierung der Schneidwerkzeuge. Diese stellen häufig Kompaktate her, die nicht genau kompaktiert sind, sondern bedingt durch das Biegeverhalten der mechanischen Scheidwerkzeuge nur innerhalb bestimmter Toleranzen in der Abmessung kompaktiert werden können. Die Schneidbreite in Kohlekompaktaten ist deshalb mit konventionellen Schneidwerkzeugen nur ungenügend einstellbar. Dadurch sind genaue Abmessungen der Kompaktate und ein zuverlässiges Ausgasen der Verkokungsgase bei einer Flächenbeheizung nicht immer möglich. These mechanical cutting tools of said teaching must be sufficiently stable to achieve a compaction of the coal cake, since the force required in the cutting of the coal cake is high. These must also withstand the abrasion to which the cutting tools are exposed over time. However, this is only partially the case with wires or rods. Another disadvantage resulting from the use of cutting tools is the inaccurate adjustment of the cutting tools. These often produce compacts that are not exactly compacted, but due to the bending behavior of the mechanical cutting tools can be compacted only within certain tolerances in the dimension. The cutting width in coal compacts is Therefore, with conventional cutting tools only insufficiently adjustable. As a result, exact dimensions of the compacts and reliable outgassing of the coking gases during surface heating are not always possible.
[0012] Aus diesem Grund wäre es von Vorteil, wenn ein genaues Verfahren zur Verfügung stünde, mit dem Kohlekompaktate genau, schnell und effektiv hergestellt werden können. Der Abrieb der verwendeten Schneidwerkzeuge soll gering sein und die Entwicklung von Kohlestaub soll ebenfalls möglichst vermieden werden. Die Kanalbreite im Kohlekuchen der durch das Schneiden hergestellten Kompaktate soll möglichst genau und definiert sein, um eine genaue Abmessung der Kompaktate und ein zuverlässiges Ausgasen zu gewährleisten. For this reason, it would be advantageous if a precise method were available with which coal compacts can be produced accurately, quickly and effectively. The abrasion of the cutting tools used should be low and the development of coal dust should also be avoided as possible. The channel width in the coal cake of Kompaktate produced by the cutting should be as accurate and defined to ensure an accurate dimension of the compacts and reliable outgassing.
[0013] Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches in einer kurzen Zeiteinheit aus einem Kohlepresskuchen Kompaktate mit einer sehr großen Genauigkeit und hohen Reproduzierbarkeit, ohne Abnutzung der Schneidgeräte, sowie mit einer geringen Emissionsentwicklung herstellt. [0014] Das Verfahren löst diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens, wobei unter nichtmechanischen Verfahren insbesondere eine Aufteilung durch Laserstrahlen, Hochdruckwasserstrahlen oder Sandstrahlen zu verstehen ist. [0015] Beansprucht wird insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens, wobei It is therefore an object to provide a method available which produces in a short time unit from a coal compact cake compacts with a very high accuracy and high reproducibility, without wear of the cutters, and with a low emission development. The method solves this problem by a method for producing kokskammergerechten Einzelkompaktaten by non-mechanical parts of a Kohlepresskuchens, which is understood by non-mechanical method, in particular a division by laser beams, high pressure water jets or sandblasting. Claimed is in particular a method for the production of kokskammergerechten individual Kompaktaten by non-mechanical parts of a Kohlepresskuchens, wherein
• die Kohle mit einer geeigneten Pressvorrichtung in eine oder mehrere Kohlekuchenportionen gepresst und verdichtet wird, so dass man mindestens einen dichten und stückfreien Kohlekuchen erhält, der sich zur Kompaktierung vonThe coal is pressed and compacted into one or more portions of coal cake by means of a suitable pressing device so as to obtain at least one dense and piece-free coal cake suitable for compaction of
Kohle eignet, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass Coal is suitable, which is characterized in that
• der erhaltene Kohlekuchen mit nichtmechanischen, scherenergieliefernden Medien in Kompaktate geteilt wird, so dass man Kohlekompaktate erhält, die einzeln oder horizontal aneinandergereiht oder übereinander gestapelt oder horizontal aneinandergereiht und übereinander gestapelt oder horizontal anei- nandergereiht und übereinander gestapelt in eine horizontal zu beladende Koksofenkammer zu beladen sind. The coalcake obtained is divided into compacts with non-mechanical, shear-energy media, so as to obtain carbon compacts which are lined up individually or horizontally, stacked one on top of the other, or stacked horizontally and stacked one on top of the other or horizontal. nandergereiht stacked and stacked in a horizontally laden coke oven chamber to load.
[0016] Bei den nichtmechanischen, scherenergieliefernden Medien handelt es sich in einer Ausführungsform der Erfindung um einen Laserstrahl. Bei den nichtmechani- sehen, scherenergieliefernden Medien handelt es sich in einer weiteren Ausführungsform um einen Hochdruckwasserstrahl. Bei den nichtmechanischen, scherenergieliefernden Medien handelt es sich in einer weiteren Ausführungsform um einen Hochdrucksandstrahl. The non-mechanical, scherenergieliefernden media is in one embodiment of the invention is a laser beam. The non-mechanical, scherenergieliefernden media is in another embodiment, a high-pressure water jet. The non-mechanical, scherenergieliefernden media is in another embodiment, a high-pressure sand blast.
[0017] Zum Laserschneiden können alle Laserstrahlen verwendet werden, die sich zum Schneiden von Kohlepresskuchen eignen. Ein Beispiel für einen zum Kohleschneiden geeigneten Laserstrahl ist der C02-Laser. Eine Beispiel für ein geeignetes Schneideverfahren mittels Laserstrahl gibt die DE 19537467 C1. For laser cutting all laser beams can be used, which are suitable for cutting carbon press cake. An example of a laser beam suitable for carbon cutting is the C0 2 laser. An example of a suitable cutting method by means of laser beam is DE 19537467 C1.
[0018] Zum Schneiden durch Wasserstrahlen können alle Wasserstrahlschneideverfahren eingesetzt werden, die sich zum Schneiden von Kohlepressblöcken eignen. Beispiele für geeignete Wasserstrahlschneideverfahren sind das Abrasivwas- serschneiden oder das Reinwasserschneiden. Ein Beispiel für ein geeignetes Schneideverfahren mittels Wasserstrahl gibt die US 2008/0032610 A1. Das Verfahren eignet sich zum Schneiden von Kohlepressblöcken und gestattet auch die Hinzufügung von Abrasivmaterialien in den Wasserstrahl. [0019] Zum Schneiden des Kohlekuchens mittels Abrasivfestkörperstrahlen können prinzipiell alle Verfahren eingesetzt werden, die sich zum Schneiden von Kohlekuchen eignen. Beispiele für geeignete Abrasivfestkörperstrahlverfahren sind das Trockenverfahren oder das Schlämmverfahren. Ein Beispiel für ein Sandstrahlverfahren zur Entfernung von Kohle aus felsigen Kohleminen gibt die GB 190408559. Ein Bei- spiel für einen Abrasivstrahlschneideprozess mittels Trockenverfahren gibt die EP 2123402 A1. Ein Beispiel für einen Abrasivstrahlschneideprozess mit Schlämmstrahlen gibt die DE 4430133 A1. For cutting by water jets all water jet cutting methods can be used, which are suitable for cutting coal pressing blocks. Examples of suitable water jet cutting methods are abrasive water cutting or pure water cutting. An example of a suitable cutting method by means of water jet is the US 2008/0032610 A1. The method is suitable for cutting carbon press blocks and also allows the addition of abrasive materials into the water jet. For cutting the coal cake by means of Abrasivfestkörperstrahlen all methods can be used in principle, which are suitable for cutting coal cake. Examples of suitable abrasive solids jet processes are the dry process or the slurry process. An example of a sandblasting process for the removal of coal from rocky coal mines is GB 190408559. An example of an abrasive jet cutting process using a dry process is EP 2123402 A1. An example of an abrasive jet cutting process with slurry jets is DE 4430133 A1.
[0020] Bei den nichtmechanischen, scherenergieliefernden Medien kann es sich auch um einen Luftstrahl oder einen Stickstoffgasstrahl handeln. Der Luft- oder Gas- strahl kann erhitzt sein. Als nichtmechanisches, scherenergielieferndes Medium können schließlich auch Ultraschall oder sonstige Medien zur Anwendung kommen. Ultraschall kann mit speziellen Werkzeugen, die ein Schneiden mit Ultraschall erlauben, auf die Kohle aufgebracht werden. [0021] Die genannten Verfahren können einzeln angewendet werden, sie können aber auch in Kombination angewendet werden. The non-mechanical, scherenergieliefernden media may also be an air jet or a nitrogen gas jet. The air or gas jet can be heated. Ultimately, ultrasound or other media can also be used as a nonmechanical, shear energy dissolving medium. Ultrasound can be applied to the carbon using special tools that allow ultrasonic cutting. The said methods can be used individually, but they can also be used in combination.
[0022] In einer Ausführungsform der Erfindung werden zwischen die so hergestellten Kompaktate horizontale oder vertikale formstabilisierende Abstandshalter aus ei- nem brennbaren Material zur Erzeugung einer Spaltgeometrie durch Verbrennen der Abstandshalter bei hohen Ofentemperaturen platziert. Diese verbrennen während des Verkokungsvorganges rückstandsfrei. Die Einplatzierung der Abstandshalter im An- schluss an die Teilung des Kohlekuchens mit einem nichtmechanischen, scherenergie- liefernden Medium erfolgt typischerweise vor oder während des Beladevorgangs. [0023] In einer typischen Ausführungsform besitzen die Abstandshalter eine Stärke von bis zu 200 mm. Diese verbrennen während des Verkokungsvorganges rückstandsfrei. Diese sind beispielhaft aus Papier, Pappe, Holz oder Plastik gefertigt. Die so erzeugten definierten Spalte besitzen in dem fertigen Kokskuchen eine Breite von mindestens 5 mm. [0024] In einer typischen Ausführungsform wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten so betrieben, dass die erhaltenen Kohlekompaktate in eine horizontale Koksofenkammer vom Typ „Non- Recovery" oder„Heat-Recovery" beladen werden. Diese nutzen die bei der Verkokung entstehenden Verkokungsgase zur Erzeugung der Verkokungswärme. Eine Ausfüh- rungsform, in der die erhaltenen Kompaktate auch in konventionelle Öfen beladen werden, ist jedoch denkbar. In one embodiment of the invention, horizontal or vertical shape-stabilizing spacers made of a combustible material for producing a gap geometry by burning the spacers at high furnace temperatures are placed between the compactates produced in this way. These burn without residue during the coking process. The placement of the spacers following the division of the coal cake with a nonmechanical, shear energy delivering medium typically occurs before or during the loading process. In a typical embodiment, the spacers have a thickness of up to 200 mm. These burn without residue during the coking process. These are made of paper, cardboard, wood or plastic, for example. The defined gaps thus produced have a width of at least 5 mm in the finished coke cake. In a typical embodiment, the inventive method for producing kokskammergerechten individual Kompaktaten is operated so that the resulting coal compacts are loaded in a horizontal coke oven chamber of the type "non-recovery" or "heat recovery". These use the coking gases produced during the coking to generate the coking heat. However, an embodiment in which the obtained compactates are also loaded in conventional ovens is conceivable.
[0025] Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt den Vorteil, dass damit aus einem Kohlepresskuchen Kohlekompaktate genau, schnell und mit großer Präzision hergestellt werden können. Durch die Verwendung eines nichtmechanischen Schneide- Werkzeuges gibt es keinen Abrieb. Die Entwicklung von Kohlestaub ist durch die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens gering. Die hergestellten Kohlekompaktate sind genau in der Abmessung und die eingeschnittenen Kanaltiefen sind in ihren Abmessungen sehr definiert. Dadurch ist ein verbessertes Ausgasen der Verkokungsgase möglich. The inventive method has the advantage that it can be made from a coal press cake coal compacts accurately, quickly and with great precision. By using a non-mechanical cutting tool, there is no abrasion. The development of coal dust is low by the use of the method according to the invention. The coal compacts produced are accurate in dimension and the cut channel depths are very well defined in their dimensions. As a result, an improved outgassing of the coking gases is possible.

Claims

Patentansprüche claims
Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens, wobei die Kohle mit einer geeigneten Pressvorrichtung in eine oder mehrere Kohlekuchenportionen gepresst und verdichtet wird, so dass man mindestens einen dichten und stückfreien Kohlekuchen erhält, der sich zur Kompaktie- rung von Kohle eignet, dadurch gekennzeichnet, dass der erhaltene Kohlekuchen mit einem nichtmechanischen, scherenergielie- fernden Medium in Kompaktate geteilt wird, so dass man Kohlekompaktate erhält, die einzeln, oder horizontal aneinandergereiht oder übereinander gestapelt oder horizontal aneinandergereiht und übereinander gestapelt oder horizontal aneinandergereiht und übereinander gestapelt in eine horizontal zu beladende Koksofenkammer zu beladen sind. A process for the production of coke oven-compatible individual compacts by non-mechanical dividing of a carbon press cake, wherein the coal is pressed and compacted into one or more coal cake portions with a suitable pressing device to obtain at least one dense and piece-free coal cake suitable for compacting coal, characterized in that the resulting coal cake is divided into compacts with a nonmechanical, shear energy medium so as to obtain carbon compacts strung together or stacked horizontally or stacked or horizontally strung together and stacked one on top of the other or stacked horizontally and stacked in a horizontal one to be loaded coke oven chamber to be loaded.
Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem nichtmechanischen, scherener- gieliefernden Medium um einen Laserstrahl handelt. A process for the production of kokskammergerechten individual Kompaktaten by non-mechanical parts of a Kohlepresskuchens according to claim 1, characterized in that it is the non-mechanical, scherenergieliefernden medium is a laser beam.
Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem nichtmechanischen, scherener- gieliefernden Medium um einen Hochdruckwasserstrahl handelt. A process for the production of individual compartments suitable for coke chambers by non-mechanical dividing of a carbon press cake according to claim 1, characterized in that the nonmechanical, shear energy supplying medium is a high pressure water jet.
Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem nichtmechanischen, scherener- gieliefernden Medium um einen Abrasivfestkörperstrahl handelt. A method for the production of kokskammergerechten individual Kompaktaten by non-mechanical parts of a Kohlepresskuchens according to claim 1, characterized in that it is the non-mechanical, scherenergieliefernden medium is a Abrasivfestkörperstrahl.
5. Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem nichtmechanischen, scherener- gieliefernden Medium einen Druckluftstrahl handelt. 5. A process for the production of kokskammergerechten individual Kompaktaten by non-mechanical parts of a Kohlepresskuchens according to claim 1, characterized in that it is a compressed air jet in the non-mechanical, scherenergieliefernden medium.
6. Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem nichtmechanischen, scherener- gieliefernden Medium um einen Stickstoffgasstrahl handelt. 6. A process for the production of kokskammergerechten individual Kompaktaten by non-mechanical parts of a Kohlepresskuchens according to claim 1, characterized in that it is the non-mechanical, scherenergieliefernden medium is a nitrogen gas jet.
7. Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem nichtmechanischen, scherener- gieliefernden Medium um Ultraschall handelt. 7. A process for the preparation of kokskammergerechten individual Kompaktaten by non-mechanical parts of a Kohlepresskuchens according to claim 1, characterized in that it is the non-mechanical, scherenergieliefernden medium is ultrasound.
8. Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilung der Kohlekompaktate durch eine Kombination der genannten nichtmechanischen Schneidverfahren erfolgt. 8. A method for the production of kokskammergerechten individual Kompaktaten by non-mechanical parts of a Kohlepresskuchens according to one of claims 2 to 7, characterized in that the division of the Kohlekompaktate by a combination of said non-mechanical cutting process takes place.
9. Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen die so hergestellten Kompaktate horizontale oder vertikale formstabilisierende Abstandshalter aus einem brennbaren Material zur Erzeugung einer Spaltgeometrie durch Verbrennen der Abstandshalter bei hohen Ofentemperaturen platziert werden. 9. A method for the production of kokskammergerechten individual Kompaktaten by non-mechanical parts of a Kohlepresskuchens according to one of claims 1 to 8, characterized in that between the Kompaktate thus produced horizontal or vertical shape-stabilizing spacers made of a combustible material for generating a gap geometry by burning the spacers at high furnace temperatures to be placed.
10. Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einplatzierung der Abstandshalter im An- schluss an die Teilung des Kohlekuchens mit einem nichtmechanischen, scher- energieliefernden Medium vor oder während des Beladevorgangs erfolgt. 10. A method for the production of kokskammergerechten individual Kompaktaten by non-mechanical parts of a Kohlepresskuchens according to claim 9, characterized in that the Einplatzierung of the spacers following the division of the coal cake with a non-mechanical shear energy delivering medium before or during the loading process takes place.
11. Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandshalter eine Stärke von bis zu 200 mm besitzen. 11. A method for the production of kokskammergerechten individual Kompaktaten by non-mechanical parts of a Kohlepresskuchens according to any one of claims 9 or 10, characterized in that the spacers have a thickness of up to 200 mm.
12. Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens nach einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die so erzeugten definierten Spalte in dem fertigen Kokskuchen eine Breite von mindestens 5 mm besitzen. 12. A process for the preparation of kokskammergerechten individual Kompaktaten by non-mechanical parts of a Kohlepresskuchens according to one of claims 9 to 1 1, characterized in that the defined gaps thus produced have a width of at least 5 mm in the finished coke cake.
13. Verfahren zur Herstellung von kokskammergerechten Einzelkompaktaten durch nichtmechanisches Teilen eines Kohlepresskuchens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltenen Kohlekompaktate in eine horizontale Koksofenkammer vom Typ „Non-Recovery" oder„Heat- Recovery" beladen werden. 13. A method for the production of kokskammergerechten individual Kompaktaten by non-mechanical parts of a Kohlepresskuchens according to one of claims 1 to 12, characterized in that the coal compacts obtained are loaded in a horizontal coke oven chamber of the type "non-recovery" or "Heat Recovery".
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