Verfahren zum Austrag von trocken gekühltem Koks aus einem Kokskühlschacht und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens , Process for discharging dry-cooled coke from a coke cooling shaft and device for carrying out this process,
Beschreibungdescription
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Austrag von trocken gekühltem Koks aus einem Kokskühlschacht, wobei der Koks dis¬ kontinuierlich bzw. chargenweise über nicht gasdichte Abzugs¬ einrichtungen, vorzugsweise durch Betätigung von gleichmäßig über den Kühlschachtquerschnitt angeordneten Austragswippen, aus dem Kokskühlschacht abgezogen und anschließend aus dem gasdichten System ausgeschleust wird und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for discharging dry-cooled coke from a coke cooling shaft, the coke being withdrawn from the coke cooling shaft and then from the coke disc continuously or in batches via non-gas-tight extraction devices, preferably by actuating discharge rockers arranged uniformly over the cooling shaft cross section gastight system is removed and a device for performing this method.
Ein derartiges Verfahren ist z. B. aus der DE-PS 34 29 292 bekannt, wobei der gekühlte Koks am unteren Ende des KÜhl- schachtes über abgekrümmte Koksschurren mit Austragswippen diskontinuierlich abgezogen wird und anschließend über eine Rutsche mit schwenkbarem Kokstisch in jeweils einen der zwei im Wechsel betriebenen Schleusenbunker gelangt. Da im Bereich des Koksaustragssystemes üblicherweise ein Gasüberdruck von 10 bis 20 mbar herrscht und das im Kreislauf geführte Kühlgas mit hohen CO- und H_-Anteilen möglichst nicht nach außen in die Atmosphäre gelangen darf, sind bei dem bekannten System die beiden nebeneinanderliegenden Schleusenbunker vorgesehen. Je¬ der Schleusenbunker besitzt am Ein- und Austritt eine gasdicht schließende Klappe. Dieses Koksaustragssystem hat eine relativSuch a method is e.g. B. from DE-PS 34 29 292 known, the cooled coke at the lower end of the cooling shaft on curved coke chutes with discharge rockers is discontinuously withdrawn and then reaches a slide with a swiveling coke table in each of the two alternately operated lock bunkers. Since there is usually a gas overpressure of 10 to 20 mbar in the area of the coke discharge system and the circulating cooling gas with high proportions of CO and H_ should not be allowed to escape to the outside as far as possible, the two adjacent lock bunkers are provided in the known system. Each lock bunker has a gas-tight flap at the inlet and outlet. This coke discharge system has a relative one
[RSATZBLATT
große Bauhöhe und ist damit kostenaufwendig. [ REPLACEMENT LEAF large height and is therefore expensive.
Bekannt ist weiterhin ein System mit kontinuierlichem Austrag des gekühlten Kokses aus einem runden Kühlschacht, wobei die volle Koksschüttung am eingezogenen Schachtaustrittsstutzen auf einer Vibrationsrinne ruht, die die Koksmenge kontinuier¬ lich abzieht und einer Zellenradschleuse in Vielkammerbauweise zuführt. Der gekühlte Koks wird hierbei über einen gegenüber dem Kühlschachtdurchmesser stark verkleinerten Öffnungsquer¬ schnitt abgezogen. Das führt trotz spezieller Einbauten dazu, daß der Koks im Schacht ungleichmäßig absinkt bzw. unter¬ schiedlich schnell ausgetragen wird und unzureichend abgekühlt wird.Also known is a system with a continuous discharge of the cooled coke from a round cooling shaft, the full coke bed resting on the retracted shaft outlet nozzle resting on a vibrating trough which continuously draws off the amount of coke and feeds it to a rotary valve in a multi-chamber construction. The cooled coke is drawn off over an opening cross section which is greatly reduced compared to the cooling shaft diameter. Despite special installations, this leads to the coke sinking unevenly in the shaft or being discharged at different speeds and being cooled inadequately.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Austrag von trocken gekühltem Koks der eingangs definierten Art vorzuschlagen, die hinsichtlich der geschilderten Probleme verbessert werden. Dabei soll auch insbesondere ein gasdichtes, verschleißfestes Austragssystem mit niedriger Bauhöhe und geringen Investitionskosten erhalten werden.The invention is therefore based on the object of proposing a method and a device for discharging dry-cooled coke of the type defined at the outset, which are improved with regard to the problems described. In particular, a gas-tight, wear-resistant discharge system with a low overall height and low investment costs should also be obtained.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Kennzeichen des Haupt¬ anspruches aufgeführten Maßnahmen vorgeschlagen. Die Unteran¬ sprüche 2 bis 7 enthalten besonders günstige Verfahrensvor¬ schläge hierzu. Anspruch 9 enthält eine Vorrichtung zur Durch¬ führung des Verfahrens. In den Ansprüchen 10 und 11 sind be¬ vorzugte Ausführungsformen dazu wiedergegeben.To solve this problem, the measures listed in the characterizing part of the main claim are proposed. The subclaims 2 to 7 contain particularly favorable process proposals for this. Claim 9 contains a device for performing the method. Preferred embodiments are given in claims 10 and 11.
Erfindungsgemäß wird nun der gekühlte Koks aus einem vorzugs¬ weise quadratischen bzw. rechteckigen Kokskühlschacht z. B. durch Betätigung von Austragswippen diskontinuierlich abgezo¬ gen und über eine für den gasdichten Abschluß sorgende Zellen¬ radschleuse, vorzugsweise über eine mit zwei Schleusenkammern ausgerüstete Trommelschleuse, ausgetragen. Dabei kann entspre¬ chend Anspruch 2 jede der zwei Schleusenkammern der Trommel- schleuse mindestens die von einer Austragswippe abgeworfeneAccording to the invention, the cooled coke is then extracted from a preferably square or rectangular coke cooling shaft z. B. by actuating discharge rockers discontinuously and discharged via a cellular lock which ensures the gas-tight closure, preferably via a drum lock equipped with two lock chambers. According to claim 2, each of the two lock chambers of the drum lock can be at least the one thrown off a discharge rocker
ERSATZBLATT
Koksmenge aufnehmen.REPLACEMENT LEAF Take up the amount of coke.
Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, daß die von einer Austragswippe abgeworfene Koksmenge in einer der beiden Schleusenkammern einer Zweikammertrommelschleuse untergebracht werden kann, wobei während des Koksabwurfes über die oberhalb der Trommelschleuse angeordneten Austragswippen die Trommel¬ schleuse nicht bewegt wird und diese erst entleert wird, so¬ bald der letzte Koks von der jeweils betätigten Austragswippe in die aufnehmende Schleusenkammer gelangt ist. Bei der Betä¬ tigung der Trommelschleuse wird diese um 180° geschwenkt, so daß der gesamte Koks, der vorher über die Austragswippe in die aufnahmebereite Schleusenkammer gelangt war, nach unten her¬ ausfällt und z. B. über eine anschließend angeordnete Vibra¬ tionsrinne dosiert abgeführt wird.It has surprisingly been found that the amount of coke thrown from a discharge rocker can be accommodated in one of the two lock chambers of a two-chamber drum lock, the drum lock not being moved during the coke discharge over the discharge rockers arranged above the drum lock and this being emptied first, so¬ as soon as the last coke has reached the receiving lock chamber from the discharge rocker actuated. When the drum lock is actuated, it is pivoted through 180 °, so that the entire coke, which had previously reached the lock chamber which is ready to receive via the discharge rocker, falls out downwards and z. B. is discharged in a metered manner via a subsequently arranged vibration channel.
Gemäß der Erfindung wird die Bewegung und damit die Entleerung der Zweikammertrommelschleuse mit der Betätigung der Austrags¬ wippen derart verriegelt, daß die Entleerung der Schleusenkam¬ mer erst erfolgt, nachdem der Koksfluß über die jeweilige Aus¬ tragswippe vollständig zum Stillstand gekommen ist. Abhängig von der Taktzeit für die Betätigung der Austragswippen hat es sich hierbei als günstig erwiesen, 5 bis 10 Sekunden nach Ab¬ schluß der Betätigung der Austragswippe mit der Bewegung der Schleusenkammern und dem Austrag des Kokses zu beginnen. Hier¬ durch ist jederzeit ein koksseitiges Überschießen und damit überfüllen der beiden Schleusenkammern mit einem Verschleiß der Gehäusewandung und der eventuellen Dichtleisten durch ein¬ geklemmte Koksstücke verhindert.According to the invention, the movement and thus the emptying of the two-chamber drum lock is locked with the actuation of the discharge rockers in such a way that the lock chamber is only emptied after the coke flow has come to a complete standstill via the respective discharge rocker. Depending on the cycle time for actuating the discharge rockers, it has proven to be advantageous to start moving the lock chambers and discharging the coke 5 to 10 seconds after the discharge rocker has been actuated. As a result, coke-side overshoot and thus overfilling of the two lock chambers with wear of the housing wall and any sealing strips due to clamped coke pieces is prevented at all times.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hat es sich als günstig erwiesen, am Eintrittsstutzen der Trommelschleuse kontinuier¬ lich Inertgas als Sperrmedium aufzugeben, wobei bereits eineIn the method according to the invention, it has proven to be advantageous to continuously add inert gas as the barrier medium at the inlet port of the drum sluice, one already
"*> geringe Menge von 2 bis 4 Nm /t gekühlten Kokses ausreicht. Dieser Inertgasverbrauch ist im Vergleich zu anderen Austrags- systemen sehr gering, da durch den nicht vorhandenen Ver¬ schleiß der Spalt zwischen der Gehäusewandung der Trommel¬ schleuse und den sich drehenden Kreissegmenten der Schleusen-"*> a small amount of 2 to 4 Nm / t cooled coke is sufficient. This inert gas consumption is very low in comparison to other discharge systems, since the gap between the housing wall of the drum lock and the rotating one is due to the non-existent wear Circular segments of the lock
ERSATZBLATT
kammern gehalten werden kann.REPLACEMENT LEAF chambers can be kept.
Neben der Verwendung der Zweikammertrommelschleuse mit an¬ schließender Vibrationsrinne sieht die Erfindung alternativ vor, daß der diskontinuierlich abgezogene Koks mit Hilfe einer Vibrationsrinne auf eine kontinuierlich arbeitende Zellenrad- schleuse mit einer Vielzahl von Schleusenkammern gegeben wird. Zum einen kann also die Vibrationsrinne zum Übergang auf den kontinuierichen Weitertransport des Kokses oberhalb der Zel- lenradschleuse und zum anderen unterhalb der Trommelschleuse angeordnet sein. Bei Anordnung oberhalb der Zellenradschleuse kann sich im Auslauftrichter auf der Vibrationsrinne jeweils ein Restpolster aus Koks bilden, das auch die Menge mehrerer, mit den Austragswippen abgeworfener Kokschargen enthalten kann. Dieses Koksrestpolster wird zweckmäßig durch HÖhen- standssonden überwacht und durch Veränderung der Austragsmenge bei der Vibrationsrinne und der Zellenradschleuse geregelt. Es sollte in jedem Fall gewährleistet sein, daß zwischen den Aus¬ tragswippen und der Oberkante des Koksrestpolsters im Auslauf¬ trichter ein freier Raum zur gleichmäßigen Zugabe des KÜhlga- ses unterhalb der Austragswippen bestehen bleibt.In addition to the use of the two-chamber drum sluice with a subsequent vibrating trough, the invention alternatively provides that the discontinuously withdrawn coke is fed with the aid of a vibrating trough to a continuously operating cellular wheel sluice with a large number of sluice chambers. On the one hand, the vibrating trough can be arranged above the cell wheel lock for the transition to the continuous further transport of the coke and, on the other hand, below the drum lock. When arranged above the rotary valve, a residual cushion of coke can form on the vibrating channel in the discharge funnel, which can also contain the quantity of several coke batches thrown off with the discharge rockers. This residual coke is expediently monitored by level probes and regulated by changing the discharge quantity in the vibratory trough and the rotary valve. In any case, it should be ensured that between the discharge rockers and the upper edge of the residual coke pad in the discharge funnel there is a free space for the even addition of the cooling gas below the discharge rockers.
Zur Ausführung der Zweikammertrommelschleuse sieht die Erfin¬ dung vor, daß das die Schleuse in zwei Kammern teilende Blech außen mit dem kreisförmigen Teil des Gehäusemantels angepaßten Kreissegmenten oder sonstigen Seitenblechen verbunden ist, die bei der Entleerung der Schleusenkammern ebenfalls um 180° ge¬ dreht werden. Diese Kreissegmente bilden einen weitgehend gas¬ dichten Abschluß gegenüber dem Gehäusemantel. Sie sind minde¬ stens so groß wie die Ein- und Austrittsöffnungen der Trommel¬ schleuse. Hierdurch ist sichergestellt, daß das oberhalb der Schleuse unter Überdruck stehende Kühlgas während der Entlee¬ rung bzw. des Drehens der Schleusenkammern nicht direkt nach außen strömen kann.To implement the two-chamber drum sluice, the invention provides that the sheet metal dividing the sluice in two chambers is connected on the outside to circular segments or other side plates adapted to the circular part of the housing shell, which are also rotated by 180 ° when the sluice chambers are emptied. These circular segments form a largely gastight seal with respect to the housing jacket. They are at least as large as the inlet and outlet openings of the drum lock. This ensures that the cooling gas, which is under pressure above the lock, cannot flow directly to the outside during the emptying or rotation of the lock chambers.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Figuren 1 bis 4 bei¬ spielsweise näher erläutert.The invention is explained in more detail, for example, with the aid of the attached FIGS. 1 to 4.
ERSATZBLATT
In diesen Figuren ist im Längs- und Querschnitt die Austrags- vorrichtung unterhalb eines Kokskühlschachtes (1) dargestellt. In den Figuren 1 und 2 ist dabei die erfindungsgemäße Zweikam¬ mertrommelschleuse (4) mit der darunter angeordneten Vibra¬ tionsrinne (5) und in den Figuren 3 und 4 die Anordnung der Vibrationsrinne (17) oberhalb einer Zellenradschleuse (18) wiedergegeben. Der Koks wird im Kühlschacht üblicherweise durch ein im Kreislauf geführtes Kühlgas gekühlt. Der gekühlte Koks wird am Ende des quadratischen oder rechteckigen KÜhl- schachtes über die abgekrümmten Koksschurren (2) und durch ab¬ wechselnde Betätigung der Austragswippen (3) dosiert abgezo¬ gen, wobei eine Vielzahl von Austragswippen gleichmäßig über den Schachtquerschnitt verteilt angeordnet ist. Das gesamte Koksbett ruht hierbei auf einer Art Siebboden, wobei das KÜhl- gas unterhalb der Austragswippen (3) gleichmäßig auf den KÜhl- schachtquerschnitt verteilt wird. Die Betätigung der Austrags¬ wippen (3) wird über die Koksendtemperatur gesteuert.ER S ATZBLATT In these figures, the discharge device is shown in longitudinal and cross-section below a coke cooling shaft (1). FIGS. 1 and 2 show the two-chamber drum lock (4) according to the invention with the vibration channel (5) arranged underneath and in FIGS. 3 and 4 the arrangement of the vibration channel (17) above a rotary valve (18). The coke is usually cooled in the cooling shaft by a circulating cooling gas. The cooled coke is withdrawn in a metered manner at the end of the square or rectangular cooling shaft via the curved coke chutes (2) and by alternately actuating the discharge rockers (3), a large number of discharge rockers being evenly distributed over the shaft cross section. The entire coke bed rests on a sort of sieve tray, with the cooling gas below the discharge rockers (3) being distributed evenly over the cross-section of the cooling shaft. The actuation of the discharge rockers (3) is controlled via the final coke temperature.
Der Koks fällt nach den Figuren 1 und 2 von den Austragswippen (3) über den Auslauftrichter (9) direkt und vollständig in die obere Koks aufnehmende Kammer (13) der Trommelschleuse (4).According to FIGS. 1 and 2, the coke falls directly and completely from the discharge rockers (3) via the outlet funnel (9) into the upper chamber (13) of the drum lock (4) which holds the coke.
Nach Beendigung dieses Vorganges wird der innere bewegliche Teil der Trommelschleuse mit dem Blech (12) und den daran be¬ festigten Kreissegmenten (15) um 180° um die mittlere waage¬ rechte Drehachse gedreht, wobei der Koks aus der nun unteren Koks abgegebenden Kammer (14) auf die darunter liegende Vibra¬ tionsrinne (5) und von dort gleichmäßig einem Förderband (6) zum Weitertransport zugeführt wird.After this process has been completed, the inner movable part of the drum sluice with the sheet metal (12) and the circular segments (15) attached to it are rotated by 180 ° around the central horizontal axis of rotation, the coke being released from the chamber which now releases coke ( 14) onto the vibration channel (5) underneath and from there evenly to a conveyor belt (6) for further transport.
Es hat sich gezeigt, daß bei einer üblichen Taktzeit der Aus¬ tragswippen von ca. 20 Sekunden ausreichend Zeit verbleibt, um die gefüllte Schleusenkammer der Trommelschleuse zu entleeren, bevor die zweite Schleusenkammer aufnahmebereit in Ruhestel¬ lung wieder zur Verfügung stehen muß. Bei einem Kokskühl¬ schacht mit größerer Durchsatzleistung von z. B. 250 t/h hat es sich als zweckmäßig erwiesen, gleichzeitig zwei Austrags¬ wippen zu betätigen, deren Koksaustragsmenge vollständig vonIt has been shown that with a usual cycle time of the discharge rockers of approx. 20 seconds there is sufficient time to empty the filled lock chamber of the drum lock before the second lock chamber has to be available again in the ready position for rest. In a Kokskühl¬ shaft with a higher throughput of z. B. 250 t / h, it has proven to be expedient to operate two discharge rockers at the same time, the amount of coke discharge completely from
ERSATZBLATT
einer Schleusenkammer aufgenommen werden kann. Auch hierbei liegt die Taktzeit der Koksaustragswippen bei ca. 20 Sekunden.REPLACEMENT LEAF a lock chamber can be accommodated. Here too, the cycle time of the coke discharge rockers is approx. 20 seconds.
Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Zweikammertrommel¬ schleuse zeichnet sich dadurch aus, daß der im wesentlichen kreisrunde Trommelraum der Trommelschleuse (4) durch ein ebe¬ nes, um eine zentrale waagerechte Achse drehbares Blech (12) in zwei Schleusenkammern eingeteilt ist. Damit der Koks nicht mit der Innenwand des kreisförmigen Teiles des Gehäusemantels (16) in Berührung kommt und bei der Betätigung der Trommel- schleuse daran entlang schleift, sind an den Enden des Bleches (12) dem kreisförmigen Teil des Gehäusemantels (16) angepaßte Kreissegmente (15) oder ähnliche Seitenbleche angebracht.The two-chamber drum lock shown in FIGS. 1 and 2 is characterized in that the essentially circular drum space of the drum lock (4) is divided into two lock chambers by a flat plate (12) which can be rotated about a central horizontal axis. So that the coke does not come into contact with the inner wall of the circular part of the casing (16) and grinds along it when the drum lock is actuated, circular segments (16) which are adapted to the circular part of the casing (16) are attached to the ends of the sheet (12). 15) or similar side panels attached.
Zur möglichst vollständigen Abdichtung des KÜhlschachtes nach außen kann der Zwischenraum zwischen den Kreissegmenten (15) und dem Gehäusemantel (16) durch zusätzliche, hier nicht dar¬ gestellte Dichtelemente abgedichtet werden. Darüber hinaus kann ein Austreten von Kühlgas durch die Aufgabe von Inertgas (N^-Aufgabe (11)) am Eintrittsstutzen der Trommelschleuse ver¬ hindert werden.The space between the circular segments (15) and the housing jacket (16) can be sealed off by additional sealing elements (not shown here) in order to seal the cooling shaft as completely as possible from the outside. In addition, cooling gas can be prevented from escaping through the introduction of inert gas (N ^ application (11)) at the inlet port of the drum lock.
Bei der Verwendung der sogenannten Zellenradschleusen (18) mit einer Vielzahl von einzelnen Zellenkammern (19) ist die Vibra¬ tionsrinne, wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, direkt un¬ ter dem Auslauftrichter (9) angeordnet, um eine gleichmäßige Aufgabe auf die Zellenradschleuse (18) zu gewährleisten. Bei besonders großen Kühlschächten oder um einen Reserveaustrag zu haben, können auch zwei Vibrationsrinnen (17) und die zugehö¬ rigen Zellenräder (18) sowie die Förderbänder (6) nebeneinan¬ der angeordnet sein. Der Auslauftrichter (9) wird so konstru¬ iert, daß sämtlicher, von den Koksaustragswippen (3) abgewor¬ fene Koks entweder von der einen oder der anderen Vibrations¬ rinne abtransportiert werden kann. Im Auslauftrichter (9)) kann zusätzlich zur Unterbrechung des Koksflusses ein Nadel¬ schieber (21) angeordnet sein.When using the so-called cellular wheel sluices (18) with a large number of individual cell chambers (19), the vibrating trough, as shown in FIGS. 3 and 4, is arranged directly under the discharge funnel (9) in order to ensure an even application to the To ensure cellular wheel sluice (18). In the case of particularly large cooling shafts or in order to have a reserve discharge, two vibrating troughs (17) and the associated cell wheels (18) and the conveyor belts (6) can also be arranged next to one another. The discharge funnel (9) is constructed in such a way that all of the coke thrown off the coke discharge rockers (3) can be removed either from one or the other vibrating channel. In addition to interrupting the flow of coke, a needle slide (21) can be arranged in the outlet funnel (9).
Aus den Figuren ist zusätzlich ersichtlich, daß das TraggerüstFrom the figures it can also be seen that the supporting structure
ERSATZBLATT
(8) für den Kokskühlschacht (1) sich auf den Stützwänden (7) abstützt. Die Trommelschleuse (4) mit den weiteren Transport¬ organen für den Koks ist zweckmäßigerweise getrennt davon ab¬ gestützt, wobei zum Ausgleich von Dehnungen zwischen dem Aus¬ lauftrichter und der Trommelschleuse (4) ein Kompensator (10) angebracht ist. E REPLACEMENT LEAF (8) for the coke cooling shaft (1) is supported on the supporting walls (7). The drum sluice (4) with the further transport organs for the coke is expediently supported separately, a compensator (10) being attached to compensate for expansion between the discharge funnel and the drum sluice (4).
ERSATZBLATT
BezugszeichenlisteER SA TZBLATT Reference list
(1) Kokskühlschacht(1) Coke cooling shaft
(2) Koksschurren(2) Coke chutes
(3) Austragswippen(3) discharge rockers
(4) Trommelschleuse(4) drum sluice
(5) Vibrationsrinne(5) vibrating trough
(6) Förderband(6) Conveyor belt
(7) Stützwand(7) retaining wall
(8) Traggerüst für (1)(8) Support frame for (1)
(9) Auslauftrichter(9) discharge funnel
(10) Kompensator(10) compensator
(11) N2-Aufgabe(11) N 2 task
(12) Blech(12) sheet metal
(13) obere, koksaufnehmende Kammer(13) Upper, coke-absorbing chamber
(14) untere, koksabgebende Kammer(14) lower, coke-dispensing chamber
(15) Kreissegmente bzw. sonstige Seitenbleche(15) Circular segments or other side panels
(16) kreisförmiger Teil des Gehäusemantels(16) circular part of the casing shell
(17) Vibrationsrinne(17) Vibration trough
(18) Zellenradschleuse(18) Cell wheel lock
(19) Zellenkammer(19) Cell chamber
(20) Koksrestpolster(20) Residual coke pad
(21) Nadelschieber(21) Needle pusher
ERSATZBLATT
REPLACEMENT LEAF