EP2673336B1 - Verstellbarer füllochverschluss zur befüllung der koksofenkammen einer koksofenbatterie - Google Patents

Verstellbarer füllochverschluss zur befüllung der koksofenkammen einer koksofenbatterie Download PDF

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EP2673336B1
EP2673336B1 EP12705977.2A EP12705977A EP2673336B1 EP 2673336 B1 EP2673336 B1 EP 2673336B1 EP 12705977 A EP12705977 A EP 12705977A EP 2673336 B1 EP2673336 B1 EP 2673336B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coke oven
frame
chargehole
inner frame
charging
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP12705977.2A
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English (en)
French (fr)
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EP2673336A1 (de
Inventor
Manfred Friedrichs
Helmut Dohle
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ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Industrial Solutions AG filed Critical ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
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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
    • C10B25/00—Doors or closures for coke ovens
    • C10B25/20—Lids or closures for charging holes
    • 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
    • C10B25/00—Doors or closures for coke ovens
    • C10B25/20—Lids or closures for charging holes
    • C10B25/24—Lids or closures for charging holes for 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
    • C10B31/00—Charging devices
    • C10B31/02—Charging devices for charging vertically

Definitions

  • the invention relates to a device as a closure of the filling hole of a coke oven chamber, which device is designed as an inner frame for a closure lid, and this frame is rotatable both against the closure lid and against an outer frame, and the frame is asymmetrical against a vertical plane, such that the closure lid is displaced along a longitudinal axis upon rotation of the inner frame in the horizontal plane.
  • the coking of coal is typically carried out cyclically.
  • the coking is carried out so that a coke oven chamber suitable for coking is loaded with coal, which is then closed, the coal is coked by heating to coke, and the finished coke is then expressed from the coke oven chamber.
  • the loading of the coke oven chamber is in some embodiments through the openings of the coke oven chamber of the coke oven chamber. Other embodiments in turn are loaded through the ceiling of the coke oven chamber. The choice of the particular embodiment is usually left to the person skilled in the art.
  • Embodiments of coke oven chambers which are loaded by the blanket with coking coal are well known in the art.
  • the DE 19743868 A1 describes a charcoal filling car for filling coking chambers of a coke oven battery, with a funnel-shaped bottom outlet, a horizontal screw conveyor below the bottom outlet and a lid lift-off device for opening and closing filling hole covers of the coking chambers.
  • the housing of the screw conveyor is arranged to be horizontally movable on the underside of the coal filling carriage, and by means of an actuator with an unchanged location of the filling carriage between a starting position and a filling position movable. In the initial position, the outlet is positioned laterally to the filling hole.
  • ceiling loading eliminates the equipment cost, which is otherwise required for loading in front of the coke oven chamber.
  • loading machines are usually required, which are elaborately dimensioned and need space in front of the coke oven chamber. This effort is eliminated in the ceiling loading, but in the ceiling loading accurate positioning of the coal filling machine on the filling hole is necessary.
  • the filling holes are designed to isolate the coke oven chamber usually with a small cross-section to keep the heat loss of the coke oven chamber through the coke oven chamber ceiling low. Also, smaller fill holes in the coke oven chamber ceiling can keep emissions low.
  • the filling holes are made by structural measures, such as a Umschalung by a refractory material, firmly integrated into the coke oven chamber ceiling.
  • a Umschalung by a refractory material firmly integrated into the coke oven chamber ceiling.
  • the result is a change in the position of the filling holes in the coke oven chamber ceiling, which makes automation of the filling difficult.
  • the coal filling machines therefore have to compensate for the change in the positions of the filling holes.
  • SU 1468909 discloses a fill hole closure consisting of an inner circumferential frame and an outer circumferential frame, the inner frame being symmetrical with respect to a vertical sectional plane.
  • a typical method and apparatus for charging coke ovens of a coke oven battery through the ceiling with compensation for the positioning of the fill holes teaches DE 10145431 C2 ,
  • the teaching claims a method for charging coke ovens of a coke oven battery, in which a KohleSchhorn on the oven ceiling in the longitudinal direction of the coke oven battery and positioned to fill the coke ovens at predetermined locations, with horizontal positional deviations of the Grelochrahmen measured from a basic position in the longitudinal and transverse directions and and an operation unit comprising the filling telescope, a lid lifter and a frame cleaner adjustably connected to the coal hopper at the coal hopper is placed in a position associated with the actual position of the fill hole frame according to the stored values, and from this position the lid lifter , the frame cleaner and the filling telescope are moved to their respective working positions.
  • the teaching is thus similar the deviations from the original position of the filling hole, which result in the course of operation of a coke oven chamber, by a changed positioning of the filling machine during
  • the equipment required for this measure is considerable. For this reason, it is often over, instead of the position of the filling machine to change the position of the filling hole and to put this largely back in the original arrangement.
  • the filling hole must be removed from the structural opening of the coke oven chamber ceiling and processed the material of the coke oven chamber ceiling. This is usually possible only during an interruption of the operation, resulting in increased operating costs and a deteriorated economy of the process.
  • the invention solves this problem by an adjustable Greedvant for insertion into a filling opening for filling the coke oven chambers of a coke oven battery
  • said Artlochrus consists of the components filling openings, Bilochver gleich and Bilochdeckel
  • the ArtlochverInstitut consists of an inner frame and an outer frame
  • the Artlochdeckel is stored by a suitable construction in the inner frame of the ArtlochverInstitutes, and the inner frame of the MedlochverBankes against both the outer frame and the Golflochdeckel is rotatable, and the inner frame is constructed asymmetrically, so that located in the inner frame opening, the for the Bilochdeckel is provided, shifts when turning the inner frame in the horizontal direction.
  • the asymmetry of the inner frame of the Grelochdeckels can typically be achieved in that it has no exactly round shape.
  • the inner frame is shaped so that the outer periphery of the inner frame is asymmetrically shifted against the inner periphery of the inner frame, whereby their corresponding circles do not coincide with their geometric centers.
  • the deviating from the round shape frame then takes on the round Grelochdeckel so that it is displaced upon rotation of the inner frame. Although this shift is usually only a few centimeters, this is sufficient to compensate for the shift for another period of operation.
  • the material of the device components can be designed arbitrarily, but must be such that it withstands the high temperatures that prevail on the ceiling of the coke oven chamber.
  • the outer frame is designed in one embodiment of a refractory mineral material.
  • the inner frame is designed in one embodiment of a refractory mineral material.
  • the refractory mineral material in one embodiment is ceramic or firebrick.
  • the outer or inner frame or both frames are in a further embodiment made of cast iron or a high temperature resistant steel.
  • the high temperature resistant steel or cast iron should be resistant to at least 800 ° C. This applies to the entire construction of the GulochverInstitutes and the surrounding structural measures and the Grelochdeckel.
  • the choice of material is also left to the person skilled in the art to the effect that he will not choose any material that does not withstand the conditions on the coke oven chamber ceiling. For this reason, for example, he will not choose any material that already softens or becomes brittle at 800 ° C.
  • the material must be such that this ensures both the high temperatures on the coke oven chamber ceiling and a rotatability of the Grelochdeckels against the inner frame and a rotatability of the inner frame against the outer frame.
  • the outer frame is advantageously integrated firmly into the ceiling of the coke oven chamber.
  • the structural measures are an example of incorporation with a mortar.
  • the DE 2942805 A1 describes a lid for tightly closing an opening leading into a coke oven, which has an inner surface and an outer surface, wherein the lid body is associated with a sealing edge, which can engage with the bevelled edge surface of the lid and forms a primary seal for the lid.
  • the DE 2732245 B1 describes a closure device for a filling hole of a coke oven chamber with a filling hole cover inserted into a frame, wherein the structural components of the lid and the frame and the lid, which anchor these into one another, are sealed against each other by a displaceable, powdery material.
  • the devices mentioned do not disclose any possibility of allowing a shift of the cover in the horizontal direction by a simple method step. This is the case with the present invention.
  • Both the outer frame and the inner frame of the present invention have holding devices by which the inner frame is receivable in the outer frame.
  • These are, for example, beveled circular surfaces as peripheral edges of the frames, wherein a circular surface in the inner curve of the outer frame is beveled and upwardly disposed in the frame, and another bevelled surface in the outer curve of the inner frame and upwardly outwardly building is arranged. These then interlock when inserting the inner frame.
  • the Grelochdeckel can be supported arbitrarily against the inner frame.
  • These are, for example, beveled circular surfaces as peripheral edges of the frames, wherein a circular surface in the inner curve of the outer frame is beveled and upwardly disposed in the frame, and another bevelled surface in the outer curve of the inner frame and upwardly outwardly building is arranged. These then engage each other when inserting the Golflochdeckels.
  • the holding device can however be of any kind. This can be an example of a ring nose, which engages in an annular channel, as in the DE 2732245 B1 is shown. This can also be done for the inner against the outer frame so.
  • the filling opening in the coke oven ceiling shifts so that it can be moved by simply rotating the frame and thus the filling hole opening for the coal filling machine remains accessible without repositioning.
  • the twisting of the inner frame can be done both manually and by a mechanism.
  • the filling hole cover is used after completion of the filling process again in the inner frame.
  • the outer and inner frames can be sealed against each other.
  • the inner Gulochrahmen and Greeckel can be sealed against each other by a sealing material.
  • sealing material can be used by way of example a sealing cord or a sealing mat. But it can also be used a fillable or lubricious sealant. This can be an example of sand.
  • the filling of the frame or the Grelochdeckels with the sealant can be done manually, for example. But this can also be done by a refill mechanism, as this example in the EP 1002850 B1 is taught.
  • the invention can be used in any type of coke oven chamber.
  • the device according to the invention can be used singly or multiply or also in combination with filling openings of the prior art.
  • the apparatus according to the invention can be used in coke oven chambers arranged in coke oven benches of the "heat recovery” or “non-recovery” type, but it can also be used in coke oven chambers arranged in coke oven batteries of the conventional type.
  • the invention has the advantage of enabling an adjustment of the arranged on the ceiling of a coke oven chamber filling hole for coal, so that the deviation from the original arrangement of the filling opening, which results in the course of operation by the environmental pollution and the inflow of impurities of the coke oven chamber through simple twisting of a component is made possible.
  • a repositioning of the coal filling machine as a correction to the deviation of the filling opening or the filling openings from the starting position is not required or the deviations of the filling opening from the starting position can be better compensated by the Koksofenbedienmaschine.
  • FIG. 1 shows a sectional view of an adjustable GulochverInstitutes invention in a side view.
  • FIG. 2 shows the same device after a rotation of the lid by 180 °.
  • FIG. 3 shows the device according to the invention in a vertical view from above.
  • FIG. 4 shows the same device after a rotation through 180 ° in a vertical view from above.
  • FIG. 1 shows an adjustable Grelochver gleich (1) for insertion into a filling opening (2) for filling the coke oven chambers (3) of a coke oven battery, which consists of an outer frame (4) , which structurally, for example by a mortar in the ceiling (5) of the coke oven chamber is integrated.
  • This outer frame (4) forms part of the GrelochverInstitutes.
  • the other component of the GrelochverInstitutes is the inner frame (6) which is rotatable against the outer frame (4) .
  • the inner frame (6) is shaped so that the outer periphery of the inner frame (6) is asymmetrically shifted against the inner circumference, whereby their corresponding circles do not coincide with their geometric centers.
  • a Grelochdeckel (7) is mounted in the inner frame (6) .
  • the coke oven chamber (3) is located here under the Grelochver gleich.
  • the filling hole cover (7) has a central vertical axis of rotation (7a) about which the filling hole cover (7) is rotatable.
  • the Grelochdeckel (7) also includes a sealing surface (7b), or a similar kind of device with which the Grelochdeckel (7) against the inner frame (6) is largely sealed.
  • the inner frame (6) is sealed here with a sealing compound (8) relative to the outer frame (4) .
  • FIG. 2 shows the same lid (7) after rotating the inner frame (6) about the vertical, central axis.
  • the vertical axis (7c) of the Grelochdeckels shifts by the amount ⁇ (comparison to FIG. 1 ). This is again achievable for the filling machine. If the lid (7) in the opening (2), so shifts its position by the same amount.
  • FIG. 3 shows an adjustable Drlochver gleich for insertion into a filling opening (2) for filling the coke oven chambers (3) of a coke oven battery, which is shown in a vertical view from above. Shown are the ceiling (5) of the coke oven chamber (3), the outer frame (4), the inner frame (6) and the Grelochdeckel (7).
  • the inner frame (6) is asymmetrically shaped by displacement of the geometric centers (6a) of the outer circumference and the inner circumference.
  • the Golflochdeckel (7) which is rotatable about a central vertical axis (7a) .
  • FIG. 4 shows the same GrelochverInstitut (1), the inner frame (6) was rotated by 180 °.
  • the inner frame (6) according to the invention is rotatable about the central vertical axis (10).
  • the cover (7) shifts in the inner frame (6) by a displacement (6a), thereby compensating for changes in the position and warping of the filling hole (2) .

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung als Verschluss des Füllloches einer Koksofenkammer, wobei diese Vorrichtung als innerer Rahmen für einen Verschlußdeckel geartet ist, und dieser Rahmen sowohl gegen den Verschlußdeckel als auch gegen einen äußeren Rahmen verdrehbar ist, und der Rahmen gegen eine Vertikalebene asymmetrisch geartet ist, so dass der Verschlussdeckel bei einer Drehung des inneren Rahmens in der horizontalen Ebene entlang einer longitudinalen Achse verschoben wird. Dadurch lässt sich die Position der Fülllochöffnung und des darin enthaltenen Verschlußdeckels auf der Decke einer Koksofenkammer verändern, ohne dass bauliche Maßnahmen auf der Decke einer Koksofenkammer erforderlich sind. Dies ist insbesondere von Vorteil, um die Position des Fülllochdeckels an die genaue Füllposition der Füllmaschine anzupassen, so dass sich keine Abweichungen aus der genauen Füllposition der Füllmaschine ergeben, was im Standardbetrieb nach dem Stand der Technik eine erhöhte Emission von Koksofengasen aus dem Koksofen nach sich zieht.
  • Die Verkokung von Kohle wird typischerweise zyklisch durchgeführt. Die Verkokung wird dabei so durchgeführt, dass eine für die Verkokung geeignete Koksofenkammer mit Kohle beladen wird, diese dann verschlossen wird, die Kohle durch Erhitzen zu Koks verkokt wird, und der fertige Koks dann aus der Koksofenkammer ausgedrückt wird. Die Beladung der Koksofenkammer erfolgt bei einigen Ausführungsarten durch die Öffnungen der Koksofenkammertüren der Koksofenkammer. Andere Ausführungsarten wiederum werden durch die Decke der Koksofenkammer beladen. Die Wahl der jeweiligen Ausführungsform bleibt in der Regel dem ausführenden Fachmann überlassen.
  • Ausführungsformen für Koksofenkammern, welche durch die Decke mit zur Verkokung vorgesehener Kohle beladen werden, sind im Stand der Technik hinreichend bekannt. Die DE 19743868 A1 beschreibt einen Kohlefüllwagen zum Befüllen von Verkokungskammern einer Koksofenbatterie, mit einem trichterförmigen Bodenauslass, einem horizontalen Schneckenförderer unterhalb des Bodenauslasses und einer Deckelabhebevorrichtung zum Öffnen und Verschließen von Fülllochdeckeln der Verkokungskammern. Erfindungsgemäß ist das Gehäuse des Schneckenförderers an der Unterseite des Kohlefüllwagens horizontal beweglich angeordnet, sowie mittels eines Stellantriebes bei unverändertem Standort des Füllwagens zwischen einer Ausgangsstellung und einer Füllstellung bewegbar. In der Ausgangsstellung ist der Auslassstutzen seitlich zum Füllloch positioniert.
  • Durch die Deckenbeladung entfällt der apparative Aufwand, der ansonsten zur Beladung vor der Koksofenkammer erforderlich ist. Bei einer frontalen Beladung durch die Öffnung der Koksofenkammertür sind in der Regel Belademaschinen erforderlich, die aufwendig dimensioniert sind und entsprechend Platz vor der Koksofenkammer benötigen. Dieser Aufwand fällt bei der Deckenbeladung weg, jedoch ist bei der Deckenbeladung eine genaue Positionierung der Kohlebefüllmaschine über dem Füllloch notwendig.
  • Die Fülllöcher sind zur Isolierung der Koksofenkammer in der Regel mit einem geringen Querschnitt ausgestaltet, um den Wärmeverlust der Koksofenkammer durch die Koksofenkammerdecke gering zu halten. Auch können durch kleinere Fülllöcher in der Koksofenkammerdecke die Emissionen gering gehalten werden. Die Fülllöcher sind durch bauliche Maßnahmen, wie z.B. einer Umschalung durch ein feuerfestes Material, fest in die Koksofenkammerdecke integriert. Da jedoch die Deckenkonstruktionen von Koksofenkammern einer starken Temperaturbelastung ausgesetzt sind, kommt es im Laufe der Betriebsdauer zu Veränderungen der Abstandsmaße der gesamten Anlage durch Betriebseinflüsse, Umwelteinflüsse, Temperaturdifferenzen, und Eindringen von Verunreinigungen in die Fugen. Die Folge ist eine Veränderung der Position der Fülllöcher in der Koksofenkammerdecke, wodurch eine Automatisierung der Befüllung erschwert ist. Die zur Befüllung mit Kohle vorgesehenen Maschinen müssen deshalb die Veränderung der Positionen der Fülllöcher ausgleichen.
  • SU 1468909 offenbart einen Fülllochverschluss, der aus einem inneren rundumlaufenden Rahmen und einem äußeren rundumlaufenden Rahmen besteht, wobei der innere Rahmen in Bezug auf eine vertikale Schnittebene symmetrisch ist.
  • Ein typisches Verfahren und eine Vorrichtung zur Beschickung von Koksöfen einer Koksofenbatterie durch die Decke mit einem Ausgleich der Positionierung der Füllöcher lehrt die DE 10145431 C2 . Die Lehre beansprucht ein Verfahren zur Beschickung von Koksöfen einer Koksofenbatterie, bei dem ein Kohlefüllwagen auf der Ofendecke in Längsrichtung der Koksofenbatterie verfahren und zur Befüllung der Koksöfen an vorgegebene Stellen positioniert wird, wobei horizontale Lageabweichungen der Fülllochrahmen von einer Grundposition in Längs- und Querrichtung gemessen und gespeichert werden, und eine das Füllteleskop, einen Deckelabheber sowie einen Rahmenreiniger umfassende Betriebseinheit, die verstellbeweglich an den Kohlefüllwagen an den Kohlefüllwagen angeschlossen ist, nach Maßgabe der gespeicherten Werte in eine der tatsächlichen Lage der Fülllochrahmen zugeordnete Position gebracht wird, und aus dieser Position der Deckelabheber, der Rahmenreiniger und das Füllteleskop in ihre jeweiligen Arbeitspositionen bewegt werden. Die Lehre gleicht somit die Abweichungen aus der ursprünglichen Position des Füllloches, welche sich im Laufe des Betriebes einer Koksofenkammer ergeben, durch eine veränderte Positionierung der Füllmaschine beim Füllvorgang aus.
  • Der apparative Aufwand für diese Maßnahme ist jedoch erheblich. Aus diesem Grund geht man häufig dazu über, statt der Position der Füllmaschine die Position des Füllloches zu verändern und dieses weitestgehend wieder in die ursprüngliche Anordnung zurückzuversetzen. Hierzu muß das Füllloch aus der baulichen Öffnung der Koksofenkammerdecke herausgenommen werden und das Material der Koksofenkammerdecke bearbeitet werden. Dies ist in der Regel nur während einer Unterbrechung des Betriebes möglich, was erhöhte Betriebskosten und eine verschlechterte Wirtschaftlichkeit des Verfahrens bedingt.
  • Es wird deswegen nach Maßnahmen gesucht, die Position der Fülllöcher zu verändern, um die Verschiebung dieser Fülllöcher durch Wärmedehnung aufzufangen, so dass die Kohlebefüllungsmaschine ihre periodisch und wiederholt ausgeführten Befüllvorgänge in ein Füllloch stets in der gleichen Position ausführen kann. Dies kann nur dadurch geschehen, dass sich das Füllloch in der Positionierung so verschieben lässt, so dass sich damit die Verschiebung der Fülllöcher durch Veränderung der Abstandsmaße während der verlängerten Betriebsdauer ausgleichen lässt.
  • Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches eine Verschiebung der genauen Position der Fülllöcher in horizontaler Richtung auf der Koksofenkammerdecke ermöglicht, wodurch die Verschiebung der Fülllöcher aus der Koksofenkammer infolge von Wärmedehnung ausgeglichen werden kann, und durch das keine baulichen Maßnahmen in der Koksofenkammerdecke erforderlich sind.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe durch einen verstellbaren Fülllocheinsatz zum Einsetzen in eine Füllöffnung zur Befüllung der Koksofenkammern einer Koksofenbatterie, wobei dieser Fülllocheinsatz aus den Bestandteilen Füllöffnungen, Fülllochverschluss und Fülllochdeckel besteht, und der Fülllochverschluss aus einem inneren Rahmen und einem äußeren Rahmen besteht, und der Fülllochdeckel durch eine geeignete Konstruktion in dem inneren Rahmen des Fülllochverschlusses gelagert wird, und der innere Rahmen des Fülllochverschlusses sowohl gegen den äußeren Rahmen und den Fülllochdeckel verdrehbar ist, und der innere Rahmen asymmetrisch konstruiert ist, so dass sich die in dem inneren Rahmen gelegene Öffnung, die für den Fülllochdeckel vorgesehen ist, beim Drehen des inneren Rahmens in horizontaler Richtung verschiebt.
  • Die Asymmetrie des inneren Rahmens des Fülllochdeckels kann typischerweise dadurch erreicht werden, dass dieser keine exakt runde Form besitzt. Der innere Rahmen ist so geformt, dass der Außenumfang des Innenrahmens gegen den Innenumfang des Innenrahmens asymmetrisch verschoben ist, wodurch deren korrespondierende Kreise mit ihren geometrischen Zentren nicht zusammenfallen. Der aus der runden Form abweichende Rahmen nimmt dann den runden Fülllochdeckel auf, so dass dieser bei einer Drehung des inneren Rahmens verschoben wird. Obwohl diese Verschiebung in der Regel nur wenige Zentimeter ausmacht, ist diese zum Ausgleich der Verschiebung für einen weiteren Betriebszeitraum ausreichend.
  • Beansprucht wird insbesondere ein verstellbarer Fülllochverschluss zum Einsetzen in eine Füllöffnung zur Befüllung der Koksofenkammern einer Koksofenbatterie, umfassend
    • ein oder mehrere Füllöffnungen, welche mindestens einfach auf der Decke der Koksofenkammer einer Koksofenbatterie angeordnet sind, und welche eine Öffnung in der baulichen Oberflächenstruktur der Decke darstellen,
    • einen oder mehrere Fülllochverschlüsse, welche auf der Decke einer Koksofenkammer durch bauliche Maßnahmen fest in die Decke der Koksofenkammer einer Koksofenbatterie eingebaut sind, und welche als rundumlaufende Rahmen mit einem Vorsprung oder einer aufnehmenden Haltevorrichtung für den Fülllochdeckel ausgestattet sind,
    • einen Fülllochdeckel, welcher rundumlaufende, vertikal abwärts nach innen laufende schräge Einsetzflächen oder eine in eine aufnehmende Haltevorrichtung abstützende Einsatzvorrichtung zum festen Einsetzen in einen Fülllochverschluss besitzt, und der Fülllochdeckel gegen den Fülllochverschluss verdrehbar ist, wobei
    • der Fülllochverschluss aus einem inneren rundumlaufenden Rahmen und einem äußeren rundumlaufenden Rahmen besteht, und
    • der innere Rahmen durch vertikal abwärts nach innen laufende schräge Einsetzflächen oder eine in eine aufnehmende Haltevorrichtung abstützende Einsatzvorrichtung in den äußeren Rahmen einsetzbar ist, und
    • der äußere Rahmen gegen den inneren Rahmen und der innere Rahmen gegen den Fülllochdeckel verdrehbar angeordnet sind,
    und welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass
    • der innere Fülllochrahmen in Bezug auf eine vertikale Schnittebene asymetrisch ist, so dass diese Asymmetrie beim Drehen des inneren Rahmens zu einer Verschiebung der Füllöffnung und des einsetzbaren Füllochdeckels in der horizontalen Ebene führt.
  • Das Material der Vorrichtungsbestandteile kann dabei beliebig gestaltet sein, muss jedoch so geartet sein, dass dieses den hohen Temperaturen, die auf der Decke der Koksofenkammer herrschen, widersteht. Der äußere Rahmen ist in einer Ausführungsform aus einem feuerfesten mineralischen Material gestaltet. Auch der innere Rahmen ist in einer Ausführungsform aus einem feuerfesten mineralischen Material gestaltet. Das feuerfeste mineralische Material ist in einer Ausführungsform Keramik oder Schamottestein. Der äußere oder innere Rahmen oder beide Rahmen sind in einer weiteren Ausführungsform aus Gusseisen oder einem hochtemperaturbeständigen Stahl gestaltet.
  • Der hochtemperaturbeständige Stahl oder das Gusseisen sollten bis mindestens 800 °C beständig sein. Dies gilt für die gesamte Konstruktion des Fülllochverschlusses und der umgebenden baulichen Maßnahmen und dem Fülllochdeckel. Die Wahl des Materials bleibt dem ausführenden Fachmann auch dahingehend überlassen, als dass er kein Material wählen wird, welches den Bedingungen auf der Koksofenkammerdecke nicht standhält. Er wird deshalb zum Beispiel kein Material wählen, welches bereits bei 800°C erweicht oder brüchig wird. Das Material muss so beschaffen sein, dass dieses sowohl den hohen Temperaturen auf der Koksofenkammerdecke als auch eine Verdrehbarkeit des Fülllochdeckels gegen den inneren Rahmen und eine Verdrehbarkeit des inneren Rahmens gegen den äußeren Rahmen gewährleistet.
  • Der äußere Rahmen ist vorteilhaft fest in die Decke der Koksofenkammer integriert. Die baulichen Maßnahmen sind beispielhaft eine Einarbeitung mit einem Mörtel.
  • Drehbare Deckel als Fülllochöffnungen in der Decke einer Koksofenkammer sind im Prinzip vorbekannt. Die DE 2942805 A1 beschreibt einen Deckel zum dichten Schließen einer in einen Koksofen führenden Öffnung, welcher eine Innenfläche und eine Außenfläche aufweist, wobei dem Deckelkörper eine Dichtkante zugeordnet ist, die mit der abgeschrägten Randfläche des Deckels in Eingriff kommen kann und eine Primärdichtung für den Deckel bildet. Die DE 2732245 B1 beschreibt eine Verschlusseinrichtung für ein Füllloch einer Koksofenkammer mit einem in einen Rahmen eingesetzten Fülllochdeckel, wobei die konstruktiven Bestandteile des Deckels und des Rahmens und des Deckels, welche diese ineinander verankern, gegeneinander durch ein verdrängbares, pulverförmiges Material abgedichtet sind.
  • Die genannten Vorrichtungen offenbaren jedoch keine Möglichkeit, durch einen einfachen Verfahrensschritt eine Verschiebung des Deckels in horizontaler Richtung zu ermöglichen. Dies ist bei der vorliegenden Erfindung der Fall.
  • Sowohl der äußere Rahmen und der innere Rahmen der vorliegenden Erfindung besitzen Haltevorrichtungen, durch den der innere Rahmen in den äußeren Rahmen aufnehmbar ist. Dies sind beispielsweise abgeschrägte Rundflächen als umlaufende Ränder der Rahmen, wobei eine Rundfläche in der inneren Rundung des äußeren Rahmens abgeschrägt und aufwärts sich in den Rahmen erweiternd angeordnet ist, und eine weitere Rundfläche in der äußeren Rundung des inneren Rahmens abgeschrägt und aufwärts sich nach außen aufbauend angeordnet ist. Diese greifen dann beim Einsetzen des inneren Rahmens ineinander.
  • Auch der Fülllochdeckel kann gegen den inneren Rahmen beliebig abgestützt sein. Dies sind beispielsweise abgeschrägte Rundflächen als umlaufende Ränder der Rahmen, wobei eine Rundfläche in der inneren Rundung des äußeren Rahmens abgeschrägt und aufwärts sich in den Rahmen erweiternd angeordnet ist, und eine weitere Rundfläche in der äußeren Rundung des inneren Rahmens abgeschrägt und aufwärts sich nach außen aufbauend angeordnet ist. Diese greifen dann beim Einsetzen des Fülllochdeckels ineinander. Die Haltevorrichtung kann aber beliebig geartet sein. Dies kann beispielhaft auch eine Ringnase sein, die in einen Ringkanal greift, wie dies in der DE 2732245 B1 gezeigt ist. Dies kann auch für den inneren gegen den äußeren Rahmen so vorgenommen werden.
  • Beansprucht wird auch ein Verfahren zur Verstellung eines Fülllochverschlusses bei der Befüllung der Koksofenkammern einer Koksofenbatterie, in dem
    • der Fülllochverschluss einer Koksofenkammer aus einem inneren rundumlaufenden Rahmen und einem äußeren rundumlaufenden Rahmen besteht, und
    • der äußere Rahmen gegen den inneren Rahmen verdrehbar angeordnet ist, und
    welches dadurch gekennzeichnet ist, dass
    • der innere Rahmen in Bezug auf eine vertikale Schnittebene asymmetrisch ist, so dass beim Drehen des inneren Rahmens eine Verschiebung der Füllöffnung in der horizontalen Ebene durchgeführt wird, so dass
    • die Füllöffnung zur Befüllung des Koksofens durch die Decke richtig positionierbar ist.
  • Durch das Verdrehen des inneren, asymmetrischen Rahmens verschiebt sich die Füllöffnung in der Koksofendecke, so dass sich diese durch einfaches Drehen des Rahmens verschieben lässt und somit die Fülllochöffnung für die Kohlebefüllmaschine ohne Neupositionierung erreichbar bleibt. Das Verdrehen des inneren Rahmens kann sowohl manuell als auch durch einen Mechanismus erfolgen. Der Fülllochdeckel wird nach Beendigung des Füllvorganges wieder in den inneren Rahmen eingesetzt.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung können der äußere und der innere Rahmen gegeneinander abgedichtet werden. Auch der innere Fülllochrahmen und der Fülllochdeckel können gegeneinander durch ein Dichtmaterial abgedichtet werden. Als Dichtmaterial kann beispielhaft eine Dichtschnur oder eine Dichtmatte verwendet werden. Es kann aber auch eine füllbare oder schmierbare Dichtmasse verwendet werden. Dies kann beispielhaft Sand sein. Das Verfüllen des Rahmens oder des Fülllochdeckels mit der Dichtmasse kann beispielhaft manuell erfolgen. Dies kann aber auch durch einen Nachfüllmechanismus geschehen, wie dieser beispielhaft in der EP 1002850 B1 gelehrt wird.
  • Die Erfindung kann in jeder Art von Koksofenkammer eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann einfach oder mehrfach oder auch in Kombination mit Füllöffnungen aus dem Stand der Technik verwendet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in Koksofenkammern verwendet werden, welche in Koksofenbänken vom Typ "Heat-Recovery" oder "Non-Recovery" angeordnet sind, diese kann aber auch in Koksofenkammern verwendet werden, welche in Koksofenbatterien vom konventionellen Typ angeordnet sind.
  • Die Erfindung besitzt den Vorteil, eine Verstellung der auf der Decke einer Koksofenkammer angeordneten Füllöffnung für Kohle zu ermöglichen, so dass die Abweichung aus ursprünglichen Anordnung der Füllöffnung, welche sich im Laufe der Betriebszeit durch die Umweltbelastungen und das Einfließen von Verunreinigungen der Koksofenkammer ergibt, durch einfaches Verdrehen eines Bauteils ermöglicht wird. Dadurch ist eine Neupositionierung der Kohlefüllmaschine als Korrektur zur Abweichung der Füllöffnung oder der Füllöffnungen aus der Ausgangsposition nicht erforderlich oder die Abweichungen der Füllöffnung aus der Ausgangsposition können durch die Koksofenbedienmaschine besser ausgeglichen werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand von vier Zeichnungen erläutert, wobei diese Zeichnungen nur Ausführungsbeispiele für die Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind.
  • FIG. 1 zeigt eine Schnittzeichnung eines erfindungsgemäßen verstellbaren Fülllochverschlusses in seitlicher Ansicht. FIG. 2 zeigt die gleiche Vorrichtung nach einer Drehung des Deckels um 180°. FIG. 3 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in vertikaler Ansicht von oben. FIG. 4 zeigt die gleiche Vorrichtung nach einer Drehung um 180° in vertikaler Ansicht von oben.
  • FIG. 1 zeigt einen verstellbaren Fülllochverschluss (1) zum Einsetzen in eine Füllöffnung (2) zur Befüllung der Koksofenkammern (3) einer Koksofenbatterie, wobei dieser aus einem äußeren Rahmen (4) besteht, welcher baulich beispielsweise durch einen Mörtel in die Decke (5) der Koksofenkammer integriert ist. Dieser äußere Rahmen (4) bildet einen Bestandteil des Fülllochverschlusses. Der andere Bestandteil des Fülllochverschlusses ist der innere Rahmen (6), der gegen den äußeren Rahmen (4) verdrehbar ist. Der innere Rahmen (6) ist so geformt, dass der Außenumfang des Innenrahmens (6) gegen den Innenumfang asymmetrisch verschoben ist, wodurch deren korrespondierende Kreise mit ihren geometrischen Zentren nicht zusammenfallen. In dem inneren Rahmen (6) ist ein Fülllochdeckel (7) gelagert. Die Koksofenkammer (3) befindet sich hier unter dem Fülllochverschluss. Der Fülllochdeckel (7) besitzt eine zentrale vertikale Drehachse (7a), um die der Fülllochdeckel (7) rotierbar ist. Der Fülllochdeckel (7) enthält außerdem eine Dichtfläche (7b), oder eine ähnlich geartete Vorrichtung, mit der der Fülllochdeckel (7) gegen den inneren Rahmen (6) weitgehend abgedichtet wird. Der innere Rahmen (6) ist hier mit einer Dichtmasse (8) gegenüber dem äußeren Rahmen (4) abgedichtet.
  • FIG. 2 zeigt den gleichen Deckel (7) nach dem Verdrehen des inneren Rahmens (6) um die vertikale, zentrale Achse. Beim Verdrehen des inneren Rahmens (6) um einen Winkel α° verschiebt sich die vertikale Achse (7c) des Fülllochdeckels um den Betrag Δ (Vergleich zu FIG. 1). Dadurch ist diese wieder für die Füllmaschine erreichbar. Liegt der Deckel (7) in der Öffnung (2), so verschiebt sich dessen Position um den gleichen Betrag.
  • FIG. 3 zeigt einen verstellbaren Fülllochverschluss zum Einsetzen in eine Füllöffnung (2) zur Befüllung der Koksofenkammern (3) einer Koksofenbatterie, wobei diese in vertikaler Ansicht von oben gezeigt ist. Gezeigt sind die Decke (5) der Koksofenkammer (3), der äußere Rahmen (4), der innere Rahmen (6) und der Fülllochdeckel (7). Der innere Rahmen (6) ist durch eine Verschiebung der geometrischen Zentren (6a) des Außenumfangs und des Innenumfangs asymmetrisch geformt. In dem inneren Rahmen (6) sitzt der Fülllochdeckel (7), der um eine zentrale vertikale Achse (7a) drehbar ist. Gezeigt sind auch zwei imaginäre Achsen (9a,9b), die die Lage des Fülllochdeckels (7) in der horizontalen Ebene zeigen.
  • FIG. 4 zeigt den gleichen Fülllochverschluss (1), dessen innerer Rahmen (6) um 180° gedreht wurde. Der innere Rahmen (6) ist erfindungsgemäß um die zentrale vertikale Achse drehbar (10). Durch die Drehung des Rahmens (6) verschiebt sich der Deckel (7) in dem inneren Rahmen (6) um eine Verschiebung (6a), so dass dadurch Veränderungen in der Position und Verwerfungen der Füllöffnung (2) ausgeglichen werden können.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fülllochverschluss
    2
    Füllöffnung
    3
    Koksofenkammer
    4
    Äußerer Rahmen
    5
    Decke der Koksofenkammer
    6
    Innerer Rahmen
    6a
    Verschiebung der geometrischen Zentren des Außenumfangs und des Innenumfangs des inneren Rahmens
    7
    Fülllochdeckel
    7a
    Zentrale vertikale Drehachse
    7b
    Dichtfläche
    7c
    Zentrale vertikale Achse des Fülllochdeckels
    8
    Dichtmasse
    9a
    Imaginäre Achse parallel zur Koksofenkammerdecke
    9b
    Imaginäre Achse parallel zur Koksofenkammerdecke
    10
    Drehrichtung des inneren Rahmens

Claims (11)

  1. Verstellbarer Fülllochverschluss (1) zum Einsetzen in eine Füllöffnung (2) zur Befüllung der Koksofenkammern (3) einer Koksofenbatterie, umfassend
    • ein oder mehrere Füllöffnungen (2), welche mindestens einfach auf der Decke (5) der Koksofenkammer (3) einer Koksofenbatterie angeordnet sind, und welche eine Öffnung (2) in der baulichen Oberflächenstruktur der Decke (5) darstellen,
    • einen oder mehrere Fülllochverschlüsse (1), welche auf der Decke (5) einer Koksofenkammer (3) durch bauliche Maßnahmen fest in die Decke (5) der Koksofenkammer (3) einer Koksofenbatterie eingebaut sind, und welche als rundumlaufende Rahmen (4,6) mit einem Vorsprung oder einer aufnehmenden Haltevorrichtung für den Fülllochdeckel ausgestattet sind,
    • einen Fülllochdeckel (7), welcher rundumlaufende, vertikal abwärts nach innen laufende schräge Einsetzflächen (7b) oder eine in eine aufnehmende Haltevorrichtung abstützende Einsatzvorrichtung zum festen Einsetzen in einen Fülllochverschluss (1) besitzt, und der Fülllochdeckel (7) gegen den Fülllochverschluss (1) verdrehbar ist, wobei
    • der Fülllochverschluss (1) aus einem inneren rundumlaufenden Rahmen (6) und einem äußeren rundumlaufenden Rahmen (4) besteht, und
    • der innere Rahmen (6) durch vertikal abwärts nach innen laufende schräge Einsetzflächen (7b) oder eine in eine aufnehmende Haltevorrichtung abstützende Einsatzvorrichtung in den äußeren Rahmen (4) einsetzbar ist, und
    • der äußere Rahmen (4) gegen den inneren Rahmen (6) und der innere Rahmen (6) gegen den Fülllochdeckel (7) verdrehbar angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    • der innere Fülllochrahmen (6) in Bezug auf eine vertikale Schnittebene (7c) asymmetrisch ist, so dass diese Asymmetrie (6a) beim Drehen des inneren Rahmens (6) zu einer Verschiebung (6a) der Füllöffnung (2) und des einsetzbaren Füllochdeckels (7) in der horizontalen Ebene führt.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Rahmen (6) aus einem feuerfesten mineralischen Material gestaltet ist.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Rahmen (6) aus einem feuerfesten mineralischen Material gestaltet ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem feuerfesten mineralischen Material um Keramik oder Schamottestein handelt.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere (6) oder innere Rahmen (4) oder beide Rahmen aus Gusseisen oder einem hochtemperaturbeständigen Stahl gestaltet sind.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Rahmen (6) in einen Feuerfestblock eingefasst ist, der durch bauliche Maßnahmen fest in die Decke (5) der Koksofenkammer (4) integriert ist.
  7. Verfahren zur Verstellung eines Fülllochverschlusses (7) bei der Befüllung der Koksofenkammern (3) einer Koksofenbatterie, in dem
    • der Fülllochverschluss (7) einer Koksofenkammer (3) aus einem inneren rundumlaufenden Rahmen (6) und einem äußeren rundumlaufenden Rahmen (4) besteht, und
    • der äußere Rahmen (4) gegen den inneren Rahmen (6) verdrehbar angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    • der innere Rahmen (6) in Bezug auf eine vertikale Schnittebene (7c) asymmetrisch ist, so dass beim Drehen des inneren Rahmens (6) eine Verschiebung (6a) der Füllöffnung in der horizontalen Ebene durchgeführt wird, und
    • die Füllöffnung (2) zur Befüllung des Koksofens (3) durch die Decke (5) richtig positionierbar ist.
  8. Verfahren zur Verstellung eines Fülllochverschlusses (7) bei der Befüllung der Koksofenkammern (3) einer Koksofenbatterie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der innere Fülllochrahmen (6) und der Fülllochdeckel (7) gegeneinander durch ein Dichtmaterial (8) abgedichtet werden.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtmaterial (8) eine Dichtschnur oder eine Dichtmatte verwendet wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtmaterial (8) eine Dichtmasse verwendet wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Dichtmasse (8) Sand verwendet wird.
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