WO1999000465A1

WO1999000465A1 - Vorrichtung zur verhinderung des austretens von füllgasen aus einer koksofenkammer während der beschickung mit stampfkuchen

Info

Publication number: WO1999000465A1
Application number: PCT/EP1998/003877
Authority: WO
Inventors: Hans-Josef Giertz; Friedrich Huhn; Friedrich-Wilhelm Cyris; Franz Liesewitz
Original assignee: Dmt - Gesellschaft Für Forschung Und Prüfung Mbh
Priority date: 1997-06-25
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 1999-01-07
Also published as: DE19726964C2; ZA985515B; DE19726964A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verhindern des Austretens von Füllgasen aus einer Koksofenkammer (4) während der Beschickung mit Stampfkuchen (5), die aus einem Rahmen mit einem nach außen geschlossenen Hohlraum besteht und den einfahrenden Stampfkuchen (5) allseitig umgibt, wobei ein Dichtrahmen (1) mit türförmigen Dichtelementen (2, 3, 8) versehen ist, die die Koksofenkammertüröffnung während der Beschickung mit Stampfkuchen (5) bis zum Wiedereinsetzen der Koksofentür verschließen.

Description

Vorrichtung zur Verhinderung des Austretens von Füllgasen aus einer Koksofenkammer während der Beschickung mit

Stampfkuchen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung des Austretens von Füllgasen aus einer Koksofenkammer gemäß dem Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein dafür geeignetes Verfahren gemäß Anspruch 18.

In der Stampftechnik wird die Koksofenkammer mit einem in einer Stampfeinrichtung verdichteten Kohlenkuchen beschickt. Die Verdichtung erfolgt innerhalb eines Stampfkastens in einer Stampfmaschine, die längs der Batterie verfahrbar ist. Ist die Stampfmaschine in eine Stellung gebracht, bei der der im Stampfkasten befindliche Stampfkuchen in Verlängerung der Achse der zu füllenden Koksofenkammer liegt, so wird -der Stampfkuchen auf einer Bodenplatte des Stampfkastens , dem sogenannten Setzblech, in die Koksofenkammer eingefahren. Anschließend wird das Setzblech zurückgezogen und die Koksofenkammer auf der Maschinenseite durch die Koksofentür wieder verschlossen.

Wenn der Stampfkuchen in die Koksofenkammer eingeführt wird, so befinden sich deren Wände auf hoher Temperatur. Daher entwickeln sich an der Oberfläche des Stampfkuchens sogleich

Wasserdampf und Gase, die durch den Raum zwischen dem Stampfkuchen und den Wänden nach den Öffnungen der Kammer gedrückt werden. Der Druck dieser Gase und Dämpfe wird noch verstärkt durch die in der entleerten Kammer vorhandene Luft, die durch den einfahrenden Stampfkuchen verdrängt wird .

Man hat schon versucht, diese beim Füllen entstehenden Gase und Dämpfe durch Absaugeinrichtungen zu erfassen, die auf der Ofendecke verfahrbar waren, und zu verbrennen. Das Dampf-Gasgemisch brennt oftmals jedoch schlecht. Außerdem treten Emissionen durch die Verbrennungsgase auf.

Aus der DE 28 21 169 C2 ist ein Rahmen bekannt, der aus einem nach außen abgeschlossenen Hohlraum besteht und den einfahrenden Stampfkuchen allseitig umgibt.

Bei dieser Vorrichtung ist es von Nachteil, daß nach dem Setzen des Kohlenkuchens bis zum Einsetzen der Koksofentür eine Abdichtung des offenen und mit frischem Stampfkuchen befüllten Ofens nicht möglich ist. Während dieser Zeit treten somit Füllgase aus .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der Füllgasemissionen während des Setzens des Stampfkuchens bis zum nachfolgenden Wiedereinsetzen der

Koksofentür vermieden werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.

Weiterbildungen erfolgen gemäß den Merkmalen der Unteransprüche .

Die türförmigen Dichtelemente sind derart angeordnet, daß sie die Koksofenkammer nach außen vollständig verschließen.

D. h., wenn der Dichtrahmen vor der leeren Koksofenkammer angeordnet ist, ist die Koksofenkammer im Hinblick auf Emissionen im Kern genauso gut abgedichtet, wie bei geschlossener Koksofentür.

Wird nun der Stampfkuchen eingefahren, öffnen sich die turförmigen Dichtelemente und lehnen sich nahe an den Stampf- kuchen an. Dadurch wird die Koksofenkammer während des Einfahrens des Stampfkuchens nach außen abgedichtet. Die Füllgase, die nicht durch das Steigrohr abgesaugt werden, sa - mein sich in dem von dem Dichtrahmen und den turförmigen

Dichtelementen gebildeten Raum. Es wird somit ein zusätzlicher vertikaler Gassammeiraum gebildet. Aus diesem Gassammeiraum werden die austretenden Füllgase abgesaugt. Die Absaugung kann entweder in den zu füllenden Ofen oder in einen Nachbarofen hinein erfolgen.

Wenn die Saugung eines Nachbarofens verwendet werden soll, wird eine Gasleitung an den Dichtrahmen angeschlossen, die den Dichtrahmen mit dem Nachbarofen verbindet. Es ist auch möglich, diese Saugung durch ein zusätzliches Sauggebläse zu verstärken.

Durch diese Maßnahmen kann der Unterdruck in dem vertikalen Gassammeiraum unterschiedlich zu dem Druck in der Koksofen- kammer eingestellt werden. Es ist mit dieser Sauganordnung sogar möglich, einen Unterdruck im vertikalen Gassammeiraum zur verbesserten Füllgasabsaugung zu erreichen, selbst wenn im Koksofen gleichzeitig ein Überdruck durch die beim Füllen entstehenden Gase herrscht . Diese Anordnung erlaubt es so- gar, die Füllgasabsaugung aus der Koksofenkammer zu verringern und damit die Gefahr, daß Kohlepartikel mitgerissen werden zu vermindern und trotzdem das Austreten von Füllgasen aus dem vertikalen Gassammeiraum zu vermeiden. Ein zusätzliches Sauggebläse kann auch in der Gasleitung, die den Dichtrahmen mit einem Nachbarofen verbindet, angeordnet sein.

Die turförmigen Dichtelemente, die den Dichtrahmen und damit die Koksofenkammertüröffnung verschließen, können an dem Dichtrahmen in einem Anschlagpunkt drehbar, um eine Drehachse schwenkbar oder horizontal bzw. vertikal verschiebbar angeordnet und mit einer automatischen Öffnungs- und Schließeinrichtung versehen sein. Es ist auch möglich, mehrere türförmige Dichtelemente in Ofenlängsrichtung hintereinander anzuordnen. Dadurch wird die Dichtwirkung verbessert. Der vertikale Gassammeiraum wird durch diese Maßnahme in Ofenlängsrichtung unterteilt. Damit ist zusätzlich eine getrennte Absaugung der unterteilten vertikalen Gassammeiräume möglich.

Der Dichtrahmen ist so groß ausgeführt, daß die Koksofentür entfernt bzw. wieder eingesetzt werden kann, wenn der Dich- trahmen vor der Koksofenkammer angeordnet ist. Der Stampf- kuchen weist eine geringere Höhe als die Koksofenkammertüröffnung auf. Aus diesem Grund sind die turförmigen Dichtelemente des Dichtrahmens mindestens derart geteilt, daß mindestens ein Türelement die Oberkante des Stampfkuchens nach außen abdichtet .

Im unteren Bereich kann der Dichtrahmen so groß ausgeführt werden, daß der Tragebalken für das Setzblech in den Dichtrahmen einfahren kann. Dieser Bereich wird ebenfalls mit turförmigen Dichtelementen nach außen abgedichtet.

Die turförmigen Dichtelemente können als Doppelflügeltüren oder Einfachflügeltüren ausgebildet sein.

Die Doppelflügeltüren sind derart überlappend ausgeführt, daß die Öffnung des Dichtrahmens abgedichtet ist. Die Einfachflügeltüren dichten an der ihrem Anschlag gegenüberliegenden Seite des Dichtrahmens ebenfalls durch Überlappung oder Stoß ab.

Die Vorderkanten der Türen sind abgerundet ausgeführt. Falls bei einer Störung der einfahrende Stampfkuchen wieder ausgefahren werden muß, wird der Stampfkuchen aufgrund der Abrun- dungen der Vorderkanten der Türen nicht festgeklemmt .

Der erfindungsgemäße Dichtrahmen mit turförmigen Dichtelementen kann schon vor dem Öffnen der Koksofenkammer vor der Koksofentür angeordnet werden und bis zum Wiederverschließen mit der Koksofentür in dieser Position verbleiben.

Es ist selbstverständlich auch möglich, den Dichtrahmen erst nach dem Abziehen der Koksofentür bzw. nach dem Drücken des Kokskuchens vor der Koksofenkammer anzuordnen.

Es ergibt sich folgender Arbeitsablauf für ein emissions- freies Setzen des Stampfkuchens :

Zunächst wird die Stampf-, Setz- und Druckmaschine (SSD- Maschine) vor der Koksofenkammer positioniert. Anschließend wird der Dichtrahmen vor der Koksofenkammer angeordnet. Der Dichtrahmen befindet sich vorteilhafterweise in einer Halte- rung an der SSD-Maschine . Das Abziehen der Koksofentür- erfolgt durch die sich öffnenden turförmigen Dichtelemente des Dichtrahmens hindurch.

Die turförmigen Dichtelemente sind derart angeordnet, daß die Koksofentür beim Abziehen nicht durch sie blockiert wird. Die Türabhebevorrichtung kann mit einer Verkleidung, die in ihren Abmessungen annähernd den äußeren Türabmessungen entspricht, versehen sein. Dadurch ist das Einsetzen der Koksofentür emissionsfrei möglich, da die Verkleidung der

Türabhebevorrichtung wie ein Stampfkuchen in dem erfindungs- gemäßen Dichtrahmen wirkt. Damit die Tür, die Druckstange und der Stampfkuchen gut durch den Dichtrahmen eingefahren werden kann, können die Dichtrahmenkanten mit Abschrägungen versehen sein.

Anschließend wird der Kokskuchen gedrückt. Danach wird die SSD-Maschine verfahren und mit der Stampfkammer vor der leeren Koksofenkammer positioniert. Danach erfolgt das Setzen des Stampfkuchens mit nachfolgendem Herausziehen des Setzbodens und Entfernen des Setzschildes. Die SSD-Maschine wird dann zum Wiedereinsetzen der Koksofentür verfahren. Danach wird der Dichtrahmen mit den turförmigen Dichtelementen abgezogen.

Während des gesamten Vorganges ist die Koksofenkammer durch den Dichtrahmen mit turförmigen Dichtelementen nach außen derart abgedichtet, daß Füllgasemissionen nicht auftreten können .

Wenn der Stampfkuchen in die Koksofenkammer eingefahren wird, werden die Türflügel entweder durch den Stampfkuchen oder das einfahrende Setzblech geöffnet. Die Türflügel können mit elastischen Elementen, wie z. B. Federn, flexibel an den Stampfkuchen angelegt werden. Unebenheiten, Maß- und Abstandsänderungen zum Stampfkuchen werden durch die elastischen Elemente automatisch ausgeglichen.

Der Raum hinter dem Setzschild (von der Koksofenkammer aus gesehen) ist durch einen Kasten derart verkleidet, daß die Höhe und die Breite der Verkleidung der Schmalseite des

Stampfkuchens entspricht . Die Länge der Verkleidung entspricht mindestens der Tiefe des Dichtrahmens . Dadurch ist gewährleistet, daß die turförmigen Abdichtelemente die Koksofenkammer an den Wänden der Verkleidung nach außen abdich- ten, auch wenn der Stampfkuchen ganz eingefahren ist. Nach dem Herausziehen des Setzbodens und dem Abziehen des Setzschildes verschließen die turförmigen Dichtelemente des Dichtrahmens die Koksofenkammer.

Das Abziehen und Einsetzen der Koksofentür ist aufgrund der Abdichtung durch die turförmigen Dichtelemente ebenfalls emissionsfrei möglich.

Der Dichtrahmen kann auf den Ankerständern oder auf dem Türrahmen abdichtend angeordnet werden. Dabei können alle bekannten Abdichtmöglichkeiten eingesetzt werden.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann in dem oberen Teil des Dichtrahmens eine Schottwand, z. B. aus Blech an- geordnet sein, daß den Gassammeiraum der Koksofenkammer von dem vertikalen Gassammeiraum des Dichtrahmens trennt. Dadurch ist die Verbindung der beiden Gassammeiräume unterbrochen. Der vertikale Gassammeiraum kann durch ein zusätzliches Sauggebläse bevorzugt abgesaugt werden, ohne daß dadurch die Druckverhältnisse in dem horizontalen Gassammel- raum wesentlich verändert werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, kann in den Gassammeiräumen oder im Steigrohr eine Druckmessung mit angeschlossener Regeleinheit für die Absaugung vorgesehen sein. Dadurch ist es möglich, den Unterdruck im Koksofen während des Setzvorganges zu regeln und eine zu kräftige Saugung und ein verstärktes Mitreißen von Kohlenpartikeln in die Vorlage zu verhindern.

Die vorgenannten, sowie die beanspruchten und in dem Aus- führungsbeispiel beschriebenen, erfindungsgemäß zu verwendenden Bauteile unterliegen hinsichtlich ihrer Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption kei- nen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem jewei- ligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der - beispielhaft - bevorzugte Ausführungsformen des Dichtrahmens mit turförmigen Dichtelementen dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 die Anordnung des Dichtrahmens vor der Koksofenkammer bei einfahrendem Stampfkuchen (erste Ausführungsform) ;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Dichtrahmen der an den Ankerständern angeordnet ist (zweite Ausführungsform) ;

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Dichtrahmen mit einflügeliger Tür (dritte Ausführungsform) ;

Fig. 4 eine Draufsicht auf den Dichtrahmen mit verschiebbaren Türflügeln (vierte Ausführungsform) ;

Fig. 5 die Anordnung des Dichtrahmens mit Gasleitung mit zusätzlichem Sauggebläse (fünfte Ausführungsform) ; und

Fig. 6 den Dichtrahmen mit einer Abtrennung des Gassammeiraumes (sechste Ausführungsform) .

Aus der Fig. 1 geht hervor, daß ein Dichtrahmen 1 mit Türflügeln 2 und Türflügeln 3 vor einer Koksofenkammer 4, in die ein Stampfkuchen 5 eingefahren wird, angeordnet ist. Die Füllgase werden aus dem Gassammeiraum 6 über ein Steigrohr 7 abgesaugt. Die Kokskammer 4 ist durch den Dichtrahmen 1 mit den Türflügeln 3 sowie durch die an dem Stampfkuchen 5 anliegenden Türflügel 2 nach außen derart abgedichtet, daß keine Füllgase austreten können. In dem unteren Bereich des Dichtrahmens 1 wird der Tragebalken 9 durch Türflügel 8, die in diesem Fall als Schiebetüren ausgeführt sind, nach außen abgedichtet.

Aus der Fig. 2 geht hervor, daß der Dichtrahmen 1 an den Ankerständern 10 angeordnet ist. Der in die Koksofenkammer 4 einfahrende Stampfkuchen 5 wird durch die Türflügel 2 abgedichtet. Die an dem Türrahmen 11 austretenden Füllgase werden durch den vertikalen Gassammeiraum 12, der durch den Dichtrahmen 1 und die Türflügel 2 gebildet wird, mit einer Absaugung 15 abgesaugt. Der Stampfkuchen 5 wird durch das Setzschild 13 in die Koksofenkammer 4 eingeschoben. Hinter dem Setzschild 13 ist ein Kasten 14 angebracht, der nach erfolgtem Setzvorgang die Abdichtung der Koksofenkammer 4 durch die an dem Kasten 14 anliegenden Türflügel 2 gewährleisten. Wird das Setzschild 13 aus der Koksofenkammer 4 gezogen, schwenken die Türflügel 2 in die gestrichelt ange- deutete Stellung und dichten so die Koksofenkammer 4 ab. An den Drehachsen der Türflügel 2 ist eine flexible Abdeckung 16 angebracht, die den bei Verschwenken der Tür entstehenden Spalt abdichtet. Die Vorderkanten der Türflügel 2 weisen eine Abrundung 17 auf. Zwischen den Ankerständern 10 ist ein eingeschweißtes Dichtblech 21 zur Abdichtung des vertikalen

Gassammelraumes 12 angedeutet, das dichtend an der Absaugung 15 anliegt.

In der Fig. 3 ist ein Dichtrahmen 1 mit einem einflügigen Türflügel 20 dargestellt. Die übrigen Bezugszeichen haben die gleiche Bedeutung wie in den anderen Figuren.

Aus der Fig. 4 geht hervor, daß der Dichtrahmen 1 mit seitlich verschiebbaren Türflügeln 25 versehen ist. Diese Aus- führung empfiehlt sich dann, wenn zwischen der Koksofenkammer und der SSD-Maschine nur geringer Raum für die Anordnung des Dichtrahmens 1 zur Verfügung steht. Die Türflügel 25 sind zusätzlich mit Abdichtzungen 26 versehen. Dadurch ist sowohl bei einfahrendem Stampfkuchen 5 als auch bei geschlossenen Türflügeln 25 eine doppelte Abdichtung vorhan- den.

Aus der Fig. 5 geht hervor, daß an dem Dichtrahmen 1 eine Gasleitung 30 angeordnet ist, die mit einem Sauggebläse 31 die entstehenden Füllgase aus dem vertikalen Gassammeiraum in eine benachbarte Koksofenkammer 32 überführt. Die derart abgesaugten Füllgase werden über das Steigrohr 33 abgeführt.

Aus der Fig. 6 geht hervor, daß der Dichtrahmen 1 zusätzlich mit einem Schottwand 35 mit beweglicher Schürze 36 versehen ist. Durch den einfahrenden Stampfkuchen 5 legt sich Schürze

36 auf den Stampfkuchen 5 und dichtet somit den Gassammel- rau 6 gegenüber den Dichtrahmen 1 ab. Über ein nicht dargestelltes Sauggebläse kann die Absaugung des vertikalen Gas- sammelraumes 12 gezielt verstärkt werden.

Bezugszeichenliste

1 Dichtrahmen

2 Türflügel

3 Türflügel

4 Koksofenkammer

5 Stampfkuchen

6 Gassammeiraum

7 Steigrohr

8 Türflügel

9 Tragebalken

10 Ankerständer

11 Türrahmen

12 vertikaler Gassammeiraum

13 Setzschild

14 Kasten

15 Absaugung

16 Abdeckung

20 Türflügel

21 Dichtblech

25 Türflügel

26 Abdichtzungen

30 Gasleitung

31 Sauggebläse

32 Koksofenkammer

33 Steigrohr

35 Schottwand

36 Schürze

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Verhindern des Austretens von Füllgasen aus einer Koksofenkammer während der Beschickung mit Stampfkuchen, die aus einem Rahmen mit einem nach außen geschlossenen Hohlraum besteht und den einfahrenden

5 Stampfkuchen allseitig umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dichtrahmen mit turförmigen Dichtelementen versehen ist, die die Koksofenkammertüröffnung während der Beschickung mit Stampfkuchen bis zum Wiedereinsetze zen der Koksofentür verschließen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die turförmigen Dichtelemente als einander überlappende Flügeltüren (2, 3, 8) ausgeführt sind.

15

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die turförmigen Dichtelemente als Türflügel (20) ausgeführt sind.

20 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die turförmigen Dichtelemente als Schiebetüren (3, 8, 25) ausgeführt sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3 , dadurch gekennzeich- 25 net, daß die Vorderkanten der Türflügel (2, 3, 20) eine

Abrundung (17) und/oder Abdichtzungen 26 oder anderen Gleithilfen aufweisen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5 , dadurch gekennzeich- 30 net, daß mehrere türförmige Dichtelemente in Ofenlängsrichtung hintereinander angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6 , dadurch gekennzeichnet, daß die turförmigen Dichtelemente elastische Ele- mente aufweisen, durch die die turförmigen Elemente elastisch an dem Stampfkuchen (5) anliegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7 , dadurch gekennzeichnet, daß an dem Dichtrahmen (1) mindestens eine Gasleitung (30) für eine zusätzliche Absaugung vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasleitung (30) mit der gleichen Koksofenkammer (4) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasleitung (30) mit einer benachbarten Koksofenkammer (32) verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasleitung (30) mit einem Sauggebläse (31) versehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtrahmen (1) auf den Ankerständern

(10) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtrahmen (1) auf dem Türrahmen

(11) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in Setzrichtung hinter dem Setzschild (13) ein Kasten (14) angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekenn- zeichnet, daß hinter der Türabhebevorrichtung ein Kasten angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß im oberen Bereich des Dichtrahmens (1) ein Schottwand (35) mit beweglicher Schürze (36) vorgesehen ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß am Dichtrahmen (1) und/oder in der Koksofenkammer (4) eine Druckmessung mit Regelung für die Absaugung vorgesehen ist.

18. Verfahren zum Verhindern des Austretens von Füllgasen aus einer Koksofenkammer während der Beschickung mit Stampfkuchen, bei dem vor oder nach dem Entfernen der Koksofentür ein Dichtrahmen mit turförmigen Dichtele- menten vor der Koksofenkammertüröffnung angebracht wird, werden die turförmigen Dichtelemente dichtend an den Stampfkuchen angelegt, so daß der von dem Dichtrahmen umschlossene Raum vor der Koksofenkammertüröffnung während des Hineinschiebens des Stampfkuchens von dem Dichtrahmen, den Stampfkuchen und dem mindestens einen turförmigen Dichtelement nach außen abgedichtet ist.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Dichtrahmen eine Absaugung angeschlossen wird.