TW573005B - Coke oven door with gas channel - Google Patents

Description

573005 A7 ___B7^_ 五、發明說明（） 本發明關於一種焦炭爐室，具有至少一爐門及一氣體 流道，該氣體流道有至少一外門密封稜條及至少一內門密 封稜條，且大致完全圍住該爐門。 在一焦炭爐室中，在煤炭充料中形成之原氣體(Rohgas 英：crude gas)特別是在煉焦(Garung英：Coking)開始時受 到高壓，因爲該原氣體很難穿過該高堆的煤炭爐料 (Schiittimg)過去上升到該爐料，上方的氣體收集室，如此 有一種危險：在該門密封件的位置(它不能承受焦炭爐室中 之升高的原氣壓力)該原氣會透過門密封件，因此造成排放 問題，在煅燒(煉焦)(Abganmg)過程，原氣產生的情況及排 放比例都較小。在近煅燒結束時，由於在焦炭爐室中原氣 產生情形減少，因此在焦炭爐下部區域甚至產生真空(低壓 )。因此外部空氣有被吸入焦炭爐室之虞，這會造成爐的損 壞。 焦炭爐門有許多類型，它們須將焦炭爐室令人滿意地 封閉成密不透氣。在德專利公開案DE-0S 26 58196發表了 一種焦炭爐門，它具有一條氣體通道，將該焦炭爐門完全 圍住，且被密封稜條（它們呈彈性方式受支承）界定。此 氣體通道與焦炭爐室的加熱路線連接，引起吸取作用。如 果此時原氣經一未完全密封的密封稜條流入氣體通道，則 氣體由於該種吸力被吸入該加熱路線。因此原氣從爐室出 來進到大氣的情事令人滿意地抑制了。 藉著把加熱路線與氣體通道連接，可調整氣體通道中 的加熱路線的壓力關係（吸力）。在氣體通道中瀰漫著一 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

573005 A7 ,__B7__ 五、發明說明（） 股持續的低壓。這點造成原氣從爐室不當地吸出’且在外 密封稜條不能密封的場合’就有空氣吸入氣體通道之虞。 本發明的目的在提供一種密封系統以避免排放以及空 氣在焦炭爐侵入的情事’俾能令人滿意地避免原氣從焦炭 爐室跑出以及空氣進入焦炭爐室的情事。 這種目的係利用申請專利範圍第1項的特點達成。 進一步的特點見於申請專利範圍副項。 本發明的氣體通道（它圍住焦炭爐門）與焦炭爐呈長久 性連接狀態。最好是連接到氣體收集空間。原氣在煉焦開 始時，係在焦炭爐室中處於過壓力下。由於局部之壓力尖 峰之故，原氣可經過內門密封稜條進入氣體通道’它在該 處解除壓力且不再能穿過外密封稜條，由於氣體通道與焦 炭爐室連接，因此在氣體通道中所收集的原氣導入焦炭爐 ，而不會造成排放。即使未密封（亦即在內門密封稜條上 有不當的連接）亦然。 特別是氣體通道長久性連接到氣體收集空間，使氣體 收集空間的壓力在氣體通道中形成而無阻礙。當焦炭室很 高時，宜連氣體收集空間下方在內門密封稜條上也設流體 接頭。在焦炭爐室的門附近的局部壓力尖峰可用這種方式 迅速解消。 在煉焦之時，在焦炭爐室中的原氣壓力可降到一種低 壓（例如在爐底區域）。此時原氣反應從氣體通道經內密 封稜條被吸入焦炭爐室中。如此有一好處，即沒有空氣會 被吸入焦炭爐室，因爲氣體通道並非充滿空氣，而係充滿 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

573〇〇5

五、發明說明（） 原氣。 ----- ----------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由於氣體通道不與焦炭直接連接，故它不會受到充入 的焦炭堵住。 氣體通道與該焦炭爐室連接成流通。如上述，在氣體 通道中沿氣體壓力平衡方向自動調整到與焦炭爐中相同的 壓力。如此可藉焦炭爐室的壓力調節改變氣體通道中的氣 體壓力。這種調節可利用DE 43 21 676 C2中所提之室壓 力調節方式達成。依本發明，該焦炭爐室的氣體壓力的調 節或控制係經由杯形節流元件(它係設有上升管彎部中，且 充滿水)中的水位高度的調整而達成。 也可將氣體通道中的氣體壓力經由所有焦炭爐門共同 地在煉焦-時間過程中作調節。 氣體通道有利地設在焦炭爐門上。它也可設計成可當 作供既有的焦炭爐門用的加裝組。如此可用很低的成本減 少既有的焦炭爐室的排放。 另一可能方式，係將氣體通道整合到焦炭爐室的門框 中。 基本上，氣體通道的橫截面可任意選設，依焦炭爐門 區域的空間情況而定。因此舉例而言，它可做成不等腰梯 形的形狀。 氣體通道的門密稜條可同樣地具有不同的門密封件截 面形狀。舉例而言，可做成一端楔形，槽孔形或圓形。在 硏究中顯示出，密封條片的楔形實施例顯示有最佳密封結 果。在此，楔形邊的設有重大意義，該內、外門密封稜條 5 本紙張尺度適^中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) 573005 A7 ---—-___Β7__ 五、發明說明（） ------------- i I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 的各楔形邊宜沿著相關之門密封稜條上之較高氣體壓力的 方向設置。如此，所形成之煤焦油冷凝液被壓入楔形進去 ’因此改善門密封稜條的密封性。 此外，可使用所有在煉焦工程所習知之門密封稜條形 狀。 門密封稜條的壓迫力量大大受各門鎖合情況影響。在 具有氣體通道的本發明焦炭爐門的場合，壓迫力量須分佈 到二個門密封稜條上。此處，壓迫力量的分佈方式，使內 門密封稜條受到之壓迫力量比外門密封稜條大。這點是必 需者，因爲原氣作用在內門密封稜條上的壓力較大。

爲了用現有的壓迫力量達到最佳密封效果，力量的分 佈依個案而設定，舉例而言，不同的力量分佈可藉彈性的 門密封稜條（它們不同時倚到門框的密封面上）而達成， 換言之，門密封稜條和門框設計成不一樣長。門密封稜條 也可做成具有不同彎曲性質（例如由於不同之造形及不同 之壁厚）。 具有氣體通道的本發明之爐門可以依煉焦時間而定， 在煉焦開始時用近乎0毫巴的低壓在氣體操道中操作，而 近煉焦結束時將氣體通道中的低壓解除。如此，不可能發 生排放情事。這種很低的低壓舉例而言，可用上述之室壓 力調節方式作調整。在這種很低的低壓時，周圍空氣幾乎 不可能進入氣體通道，但如空氣還會進入氣體通道，也不 會在氣體通道中造成燃燒，因爲此時該處產生的氣體混合 物的點燃界限及所需之點燃溫度不會達到，因此’在氣體 6 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 573005 A7 _____Β7 _ 五、發明說明（） 通道中不會產生火焰，在任何情形都不會有空氣進入充以 焦炭的爐區域的情事。因此在爐壁上不會有燃燒程序及因 此造成之損壞。在真空度不當地呈太強的進行方式中可能 進入氣體通道中的空氣會從氣體通道導離到氣體收集空間 中。 依本發明另一特色，焦炭-爐室與氣體通道的連接處在 內門密封稜條上設有節流裝置。這種節流置設計成使它能 由外面以及在爐操作之時以無段式在全開到全關的整個範 圍中動作。利用可調整的節流閥，可藉節流閥的開或關而 達到氣體通道中的氣體壓力，且對各爐門作改變。 如此，儘管氣體收集空間的壓力相同，但在焦炭那一 側及在機器那一側上的氣體壓力可調整成各不同，且在各 部門中在氣體通道中可調整或任意流向。依此方式，可在 各爐門不同的氣體產生量及不同壓力的情形下避免排防或 防止空氣進入情事。 硏究發現，在爐操作時，在門密封稜條上的溫度要保 持在100°c〜約200°c的溫度範圍內。如此，由於在門密封 稜條上有煤焦油，故造成門密封稜條之有效密封作用。 這種溫度範圍可利用適當措施達成，例如將密封條片 (Dichtschneiden)的熱傳送作用隔絕或改變，藉冷却(例如利 用冷却稜條)將過量之熱導離，以及設置適當的熱過渡區。 將絕緣、熱供應及冷却作用正確組合，可保持所要的溫度 範圍。在此，須在焦炭爐門的高度範圍作冷却及絕熱的各 種不同組合， 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

573005 A7 ___._B7_____ 五、發明說明（） 亦可以主動方式改變門密封稜條的溫度。如果門密封 稜條一區域的溫度在200°C以上，則它可藉著供應冷媒而 冷却到約100°C〜2〇0°C的範圍。 在上述及申請專利範圍所主張的及實施例中所述之本 發明所要用的構件，其大小、構形、材料選擇、及技術構 想方面並無特別之例外條件，因此在各種應用領域所知之 選擇標準可在申請專利範圍的範疇中使用而不受限制。 本發明標的之其他細節、特色及優點見於相關圖式之 以下說明，其中顯示一爐門之較佳實施例。圖式中： 第一圖係具有氣體通道的焦炭爐門由外看的示意圖(第 二及第三圖的視圖A)， 第二圖係第一圖的剖面A-A。 第三圖係第一圖的剖面B-B。 第四圖係氣體通道之門密封稜條的不同之門密封條片 形狀， 第五圖係內門密封稜條的流體連接部上的一節流閥。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) .

[圖號說明] (1) 氣體通道 (2) 焦炭爐室 (3) 炭充塡高度 (4) 氣體收集空間 (5) 爐門 (6) 原氣流 ⑺ 內門密封稜條 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 573005 A7 --—____ B7 五、發明說明（） (8) 外門密封稜條 (9) 連接部 (1〇) 門塞 (11) 爐蓋 (12) 焦炭 (130 爐底 (14) 門框 (15) 楔形側 (16) 楔形側 (17) 槽孔 (18) 圓形 (19) 節流閥 (20) 節流閥 (21) 動作裝置 (22) 動作裝置 (KS) 焦炭側 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在第一圖中顯示一爐門(5)，它具有一氣體通道（1)將爐 門（5)完全（四周包圍住）。爐門(5)在焦炭側(KS)上將一焦炭 爐室(2)封閉住。該焦炭室用焦炭充塡到一種充滿的高度(3) 。氣體收集空間(4)位在此焦炭充塡高度(3)上方。氣體通道 (1)係利用一內門密封稜條(7)及一外門密封稜條圍成。它形 成一 U字形，朝向焦炭爐室(2)門框開放，由於門密封 棱條倚在門框（14)上(第二圖），故該u字形被門框（M)封閉 。在內門密封稜條(7)上設有流體的連接部(9)，呈凹洞形狀 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 573005

五、發明說明（） B7 ’可能的原氣流在此流體連接部(9)上用箭頭(6)表示。 第二圖顯示第一切面A-A的爐門(5)。氣體通道（1)連 接在爐蓋（11)及爐底（13)區域中都將爐門(5)圍住，爐門(5) 一門塞（10)。焦炭(12)充塡到焦炭爐室中，直到炭充塡高度 (3)爲止。 第三圖顯示第一圖剖面B-B的爐門(5)。收集空間(4) 經開口（9)與氣體通道（1)連接。在此圖中，相同圖號表示與 前二圖相同意義。 第四圖中顯示門密封稜條(7)的門密封條片及氣體通道 (1)的不同實施例。依第四圖a該門密封條片一邊做成楔形 。它們具有楔形側（15)及（16)。第四圖b顯示具有槽孔（17) 的門密封稜條(7)與(8)。依第四圖c，門密封稜條(7)與(8) 呈圓形（18)。 第五圖中顯不與第一圖中相同示圖的連接部(9)節流裝 置。在氣體通道（1)上部中的連接部(9)各設有一節流閥（19) 及(20)。自p流閥（19)與(20)各有一動作裝置(21)及(22)，藉 之可由外面調整節流閥（19)與(20)。所示之節流閥（19)係在 關閉狀態。節流閥(20)打開，換言之，氣體可無阻礙地經 連接部(9)流過。 10 紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) ---------： 請 先 閱 讀 注 意 事 項

頁 訂 β

Claims (1)

1. 573005. ί修正替

   申請專利範圍 1. 一種焦炭爐室，具有至少一爐門及一條氣體通道， 該氣體通道至少有一外門密封稜條及一內門密封稜條且大 致完全圍住該爐門，其特徵在： 門密封稜條(7)在該焦炭爐室(2)的不同高度區域造成該 焦炭爐室(2)與氣體流道(1)之間的流體連接部，因此該焦炭 爐室之具不同氣體壓力的區域經由該流體連接部在內門密 封稜條(7)上及氣體流道（1)造成流體互相連接，而使氣體壓 力平衡。 2. 如申請專利範圍第1項之焦炭爐室，其中： 設有一種流體之連接部(9)接到氣體收集空間(4)。 3. 如申請專利範圍第1或第2項之焦炭爐室，其中： 氣體通道（1)設在爐門(5)上。 4. 如申請專利範圍第1或第2項之焦炭爐室，其中： 該氣體通道（1)整合到門框（H)中。 5. 如申請專利範圍第1或第2項之焦炭爐室，其中： 該氣體通道（1)設計成供既有之爐門用的加裝組的形式 6. 如申請專利範圍第1或第2項之焦炭爐室，其中： 該氣體通道（1)的門密封稜條(7)(8)—邊具有楔形設計 的門密封條片。 7. 如申請專利範圍第1或第2項之焦炭爐室，其中： 該密封稜條(7)(8)具有槽孔形的門密封條片。 8. 如申請專利範圍第1或第2項之焦炭爐室，其中： 該門密封稜條(7)(8)具有圓形的門密封條片。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁)

   本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) A8B8C8D8 573005 六、申請專利範圍 9. 如申請專利範圍第1或第2項之焦炭爐室，其中： 該門密封稜條(7)(8)設計成具彈性及不同長度。 10. 如申請專利範圍第1或第2項之焦炭爐室，其中： 該門密封稜條(7)(8)具不同之壁厚度。 11. 如申請專利範圍第1或第2項之焦炭爐室，其中： 該內門密封棱條(7)的流體連接部至少有一節流閥。 12. 如申請專利範圍第1或第2項之焦炭爐室，其中： 該門密封稜條(7)(8)具有冷却裝置，例如冷却肋條。 13. 如申請專利範圍第1或第2項之焦炭爐室，其中： 該門密封稜條(7)(8)有一絕熱件。 14·如申請專利範圍第1或第2項之焦炭爐室，其中： 該門密封棱條(7)(8)上設有冷媒之供應裝置。 15. —種將一焦炭爐室的氣體壓力調節或控制的方法， 該焦炭室具有至少一爐門及一條氣體通道，該氣體通道至 少有一外門密封稜條及至少一內門密封稜條且大致完全圍 住該爐門，其特徵在：使用焦炭爐室之氣體壓力的習知控 制或調節方式藉由在該杯形節流閥元件中水位高度調節而 作控制，該杯形節流閥元件設在上升管彎曲部中，且可用 水充注。 16. 如申請專利範圍第15之方法，其中： 在該氣體通道中調整真空度(低壓）。 2 適用中ΐ國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公箸了 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 裝