EP2841530B1 - Vorrichtung zur reinigung der türen von verkokungsöfen - Google Patents

Vorrichtung zur reinigung der türen von verkokungsöfen Download PDF

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EP2841530B1
EP2841530B1 EP13709744.0A EP13709744A EP2841530B1 EP 2841530 B1 EP2841530 B1 EP 2841530B1 EP 13709744 A EP13709744 A EP 13709744A EP 2841530 B1 EP2841530 B1 EP 2841530B1
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cleaning
cleaning jet
jet
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coking
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Franz Steiner
Markus Schäfer
Stefan Schneider
Norbert Fiedler
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Paul Wurth SA
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Paul Wurth SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/003—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods using material which dissolves or changes phase after the treatment, e.g. ice, CO2
    • 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
    • C10B43/00—Preventing or removing incrustations
    • C10B43/02—Removing incrustations
    • C10B43/04—Removing incrustations by mechanical means
    • 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
    • C10B43/00—Preventing or removing incrustations
    • C10B43/02—Removing incrustations
    • C10B43/04—Removing incrustations by mechanical means
    • C10B43/06—Removing incrustations by mechanical means from conduits, valves or the like

Definitions

  • the invention relates to a coking plant with devices for cyclically cleaning the doors of coking ovens, wherein the means for generating a deposit of the oven door deposits solving, solid particles having cleaning jet are provided and having means for controlled or controlled variation of parameters of the cleaning jet.
  • doors of coke ovens are subject to heavy pollution. These relate above all tar deposits, which can significantly affect the sealing of the oven chamber through the oven door. In particular, to avoid emissions, therefore, the doors of coking ovens must be cleaned cyclically.
  • This cleaning is done conventionally by mechanical scratches or by high pressure water jet.
  • unavoidably tar-containing aerosol particles spread in a wide environmental range during effective high-pressure cleaning.
  • the DE 102 15 216 A1 describes a method for machine removal of graphite deposits on a wall section in filling holes of coke oven chambers.
  • a cleaning jet used contains C02 ice grains as solid particles.
  • the FR 2 285 961 A1 describes a sandblasting process.
  • a coking plant of the type mentioned with a cleaning device goes out DD 34 918 A out.
  • Coke breeze particles are used as solid particles of a cleaning jet for cleaning coke oven doors.
  • the invention has for its object to perform the cyclic cleaning of the doors of coking ovens at least the same efficiency environment-friendly than the prior art.
  • a structural unit generating the cleaning jet can be moved on a door surface to be cleaned in the longitudinal and transverse direction of the door surface while varying the impact position of the cleaning jet and for the fan-shaped widening of the cleaning jet in the transverse direction.
  • Solid particles can prevent aerosol formation and thus the spread of tar-loaded particles from the cleaning site into the environment.
  • the cleaning jet is formed exclusively by solid particles and optionally further comprises only a transport gas conveying the particles.
  • the particles of the cleaning jet to dry ice are in particular formed exclusively by dry ice. Due to the dry ice, there is occasional excessive cooling and embrittlement on the tar deposits, which favors the spalling of tar particles upon impact of the solid dry ice particles.
  • a cleaning jet of dry ice particles therefore, not only can advantageously prevent aerosol formation and propagation, but also significantly increase the cleaning efficiency.
  • a particular advantage of cleaning by dry ice particles is also in a gentle treatment of the door surface, u.a. as a result of rapid sublimation.
  • the means for generating the cleaning jet further comprise means for varying parameters of the cleaning jet.
  • Changeable may be in addition to the current, e.g. Size and velocity of the solid jet particles and thus their impact energy.
  • the temperature of the dry ice particles may also be considered as a variable parameter.
  • said devices are provided for varying the parameters for controlled or regulated variation.
  • a parameter to be controlled in particular the position and / or cross-sectional shape of the cleaning jet into consideration. Accordingly, the cleaning jet is automatically guided over the preferably arranged separately from the coking oven in a cleaning position door.
  • the devices for the controlled variation of the parameters can have a sensor that detects the degree of cleaning achieved, eg an optical sensor.
  • the guidance and changes in the cleaning jet then depend on the detected cleaning effect, it being possible, if soiled heavily, to accelerate the cleaning effect, the particle flow strength, the particle velocity and / or the particle size can be changed.
  • a schematic in Fig. 1 shown apparatus for cyclically cleaning the doors of coke ovens comprises a support means 1 for receiving a purpose of cleaning a coking oven (not shown) dismantled furnace door 2.
  • the elongated furnace door 2 is in the embodiment shown horizontally on the support means 1, wherein the furnace inside facing side of the door 2 facing upward.
  • a unit 3 is arranged, which generates a directed onto the door 2 cleaning jet 4, according to Fig. 1 emerges obliquely to the door surface from a nozzle 5.
  • the assembly 3 is according to arrow 6 and perpendicular to the direction of the arrow by a moving device 7 parallel to the door surface movable.
  • An optical sensor 8 connected to the assembly 3 captures the image in Fig. 2 visible impact surface 10 of the cleaning jet 4 on the surface of the oven door 2.
  • the cleaning jet 4 generated by the unit 3 has solid particles.
  • these are exclusively dry ice particles that are transported by a transport gas.
  • Means for producing such a dry ice particle beam are commercially available and need not be described in detail here.
  • a programmable control device 9 controls the position of the cleaning jet 4, in particular the position of the impact surface 10 on the door 2, via the movement device 7 connected to the structural unit 3.
  • the control device 8 further acts on the structural unit 3 generating the cleaning jet 4 Change cross section of the cleaning jet.
  • the cleaning jet can be varied by more or less strong fanning in its width.
  • the adjustment of position and cross-sectional shape of the cleaning jet 4 is controlled by the signals of the optical sensor 8, from which the control device 9 determined by image evaluation the degree of purification achieved.
  • the cleaning intensity can be varied in a constant position of the unit 3, characterized in that the cleaning jet 4 is fanned more or less far, which can be done depending on the degree of contamination only when reaching a predetermined degree of purification ,
  • the speed of the particles, the particle size and the particle current vary.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verkokungsanlage mit Einrichtungen zur zyklischen Reinigung der Türen von Verkokungsöfen, wobei die Einrichtungen zur Erzeugung eines von der Ofentür Ablagerungen lösenden, feste Partikel aufweisenden Reinigungsstrahls vorgesehen sind und Einrichtungen zur geregelten oder gesteuerten Variation von Parametern des Reinigungsstrahls aufweisen.
  • Bekanntermaßen unterliegen Türen von Verkokungsöfen starker Verschmutzung. Diese betreffen vor allem Teerablagerungen, welche die Abdichtung der Ofenkammer durch die Ofentür merklich beeinträchtigen können. Insbesondere zur Vermeidung von Emissionen sind daher die Türen von Verkokungsöfen zyklisch zu reinigen.
  • Diese Reinigung erfolgt herkömmlich durch mechanische Kratzer oder mittels Wasserhochdruckstrahl. Unter erheblicher Umweltbelastung breiten sich bei effektiver Hochdruckreinigung unvermeidbar Teer aufweisende Aerosolpartikel in einen weiten Umgebungsbereich aus.
  • Die DE 102 15 216 A1 beschreibt ein Verfahren zum maschinellen Entfernen von Grafitansätzen an einem Wandabschnitt in Fülllöchern von Koksofenkammern. Ein verwendeter Reinigungsstrahl enthält als feste Partikel C02-Eiskörner.
    Ein weiteres Reinigungsverfahren, bei dem ein Trockeneis enthaltender Reinigungsstrahl zum Einsatz kommt, geht aus WO 02/072312 hervor. Die FR 2 285 961 A1 beschreibt ein Sandstrahlverfahren.
    Eine Verkokungsanlage der eingangs erwähnten Art mit einer Reinigungsvorrichtung geht aus DD 34 918 A hervor. Als feste Partikel eines Reinigungsstrahls zum Reinigen von Koksofentüren werden Koksgrusteilchen eingesetzt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zyklische Reinigung der Türen von Verkokungsöfen bei mindestens gleichbleibender Effizienz umweltschonender als nach dem Stand der Technik durchzuführen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine den Reinigungsstrahl erzeugende Baueinheit unter Variation der Aufprallposition des Reinigungsstrahls auf einer zu reinigenden Türoberfläche in Längs- und Querrichtung der Türoberfläche verfahrbar und zur fächerartigen Aufweitung des Reinigungsstrahls in der Querrichtung ausgebildet ist.
  • Durch feste Partikel lässt sich eine Aerosolbildung und damit die Ausbreitung teerbelasteter Partikel vom Reinigungsort in die Umgebung verhindern.
  • Vorzugsweise ist der Reinigungsstrahl ausschließlich durch feste Partikel gebildet und umfasst ggf. darüber hinaus lediglich ein die Partikel beförderndes Transportgas.
  • In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen die Partikel des Reinigungsstrahls Trockeneis auf und sind insbesondere ausschließlich durch Trockeneis gebildet. Durch das Trockeneis kommt es an den Teerablagerungen punktuell zu starker Abkühlung und Versprödung, was ein Abplatzen von Teerteilchen beim Aufprall der festen Trockeneispartikel begünstigt. Durch einen Reinigungsstrahl aus Trockeneispartikeln lässt sich daher also nicht nur vorteilhaft eine Aerosolbildung und -ausbreitung verhindern, sondern auch die Reinigungseffizienz merklich erhöhen. Ein besonderer Vorteil der Reinigung durch Trockeneispartikel besteht ferner in einer schonenden Behandlung der Türoberfläche, u.a. infolge schneller Sublimation.
  • Erfindungsgemäß weisen die Einrichtungen zur Erzeugung des Reinigungsstrahls ferner Einrichtungen zur Variation von Parametern des Reinigungsstrahls auf. Veränderbar können neben der Stromstärke z.B. Größe und Geschwindigkeit der festen Strahlpartikel und damit deren Aufprallenergie sein. Als veränderbarer Parameter kommt insbesondere auch die Temperatur der Trockeneispartikel in Betracht.
  • Erfindungsgemäß sind die genannten Einrichtungen zur Variation der Parameter zur gesteuerten oder geregelten Variation vorgesehen. Als zu regelnde Parameter kommen insbesondere die Position und/oder Querschnittsform des Reinigungsstrahls in Betracht. Entsprechend wird der Reinigungsstrahl automatisch über die vorzugsweise getrennt vom Verkokungsofen in einer Reinigungsposition angeordnete Tür geführt.
  • Insbesondere können die Einrichtungen zur geregelten Variation der Parameter einen den erreichten Reinigungsgrad erfassenden Sensor aufweisen, z.B. optischen Sensor. Die Führung sowie Veränderungen des Reinigungsstrahls richten sich dann nach dem detektierten Reinigungseffekt, wobei ggf., bei starker Verschmutzung, zur Beschleunigung der Reinigungswirkung die Partikelstromstärke, die Partikelgeschwindigkeit oder/und die Partikelgröße verändert werden können.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und der beiliegenden, sich auf dieses Ausführungsbeispiel beziehenden Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Vorrichtung nach der Erfindung in schematischer Darstellung, und
    Fig. 2
    eine Aufprallfläche eines Reinigungsstrahls der Vorrichtung von Fig. 1 auf einer zu reinigenden Ofentür.
  • Eine schematisch in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur zyklischen Reinigung der Türen von Verkokungsöfen umfasst eine Trägereinrichtung 1 für die Aufnahme einer zwecks Reinigung von einem Verkokungsofen (nicht gezeigt) demontierten Ofentür 2. Die längliche Ofentür 2 liegt in dem gezeigten Ausführungsbeispiel horizontal auf der Trägereinrichtung 1 auf, wobei die der Ofeninnenseite zugewandte Seite der Tür 2 nach oben weist.
  • Oberhalb der Tür 2 ist eine Baueinheit 3 angeordnet, welche einen auf die Tür 2 gerichteten Reinigungsstrahl 4 erzeugt, der gemäß Fig. 1 schräg zur Türoberfläche aus einer Düse 5 austritt.
  • Die Baueinheit 3 ist gemäß Pfeil 6 sowie senkrecht zur Pfeilrichtung durch eine Bewegungseinrichtung 7 parallel zur Türoberfläche verfahrbar.
  • Ein mit der Baueinheit 3 verbundener optischer Sensor 8 erfasst bildlich die in Fig. 2 sichtbare Aufprallfläche 10 des Reinigungsstrahls 4 auf der Oberfläche der Ofentür 2.
  • Der durch die Baueinheit 3 erzeugte Reinigungsstrahl 4 weist feste Partikel auf. In dem gezeigten Beispiel handelt es sich ausschließlich um Trockeneispartikel, die durch ein Transportgas befördert werden. Einrichtungen zur Erzeugung eines solchen Trockeneispartikelstrahls sind handelsüblich und brauchen hier nicht näher beschrieben zu werden.
  • Eine programmierbare Steuereinrichtung 9 steuert über die mit der Baueinheit 3 verbundene Bewegungseinrichtung 7 die Position des Reinigungsstrahls 4, insbesondere die Position der Aufprallfläche 10 auf der Tür 2. Die Steuereinrichtung 8 wirkt ferner auf die den Reinigungsstrahl 4 erzeugende Baueinheit 3 ein, um den Querschnitt des Reinigungsstrahls zu verändern. Wie Fig. 2 zeigt, lässt sich der Reinigungsstrahl durch mehr oder weniger starke Auffächerung in seiner Breite variieren.
  • Die Verstellung von Position und Querschnittsform des Reinigungsstrahls 4 erfolgt geregelt anhand der Signale des optischen Sensors 8, aus denen die Steuereinrichtung 9 durch Bildauswertung den jeweils erreichten Reinigungsgrad ermittelt. Erst bei Erreichen eines vorgegebenen Reinigungsgrades erfolgt ein weiterer Vorschub des Reinigungsstrahls 4 bzw. von dessen Aufprallfläche 10. Die Reinigungsintensität lässt sich bei konstanter Position der Baueinheit 3 dadurch variieren, dass der Reinigungsstrahl 4 mehr oder weniger weit aufgefächert wird, was abhängig vom Verschmutzungsgrad erfolgen kann.
  • Wie bereits erwähnt, ließe sich neben den bereits erwähnten Parametern z.B. auch die Geschwindigkeit der Partikel, die Partikelgröße sowie die Partikelstromstärke variieren.

Claims (4)

  1. Verkokungsanlage mit Einrichtungen zur zyklischen Reinigung der Türen (2) von Verkokungsöfen, wobei die Einrichtungen zur Erzeugung eines von der Ofentür (2) Ablagerungen lösenden, feste Partikel aufweisenden Reinigungsstrahls (4) vorgesehen sind und ferner Einrichtungen zur geregelten oder gesteuerten Variation von Parametern des Reinigungsstrahls (4) aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
    dass eine den Reinigungsstrahl (4) erzeugende Baueinheit (3) unter Variation der Aufprallposition des Reinigungsstrahls auf einer zu reinigenden Türoberfläche in Längs- und Querrichtung der Türoberfläche verfahrbar und zur fächerartigen Aufweitung des Reinigungsstrahls (4) in der Querrichtung ausgebildet ist.
  2. Verkokungsanlage nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Reinigungsstrahl (4) ausschließlich durch feste Partikel und ggf. ein die festen Partikel beförderndes Transportgas gebildet ist.
  3. Verkokungsanlage nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Partikel Trockeneis aufweisen und insbesondere ausschließlich durch Trockeneis gebildet sind.
  4. Verkokungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Einrichtungen zur geregelten Variation der Parameter einen den erreichten Reinigungsgrad erfassenden Sensor (8) aufweisen, z.B. einen optischen Sensor.
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