WO2007022816A1 - Koksofenbedienungseinrichtung zum auffangen des schlabberkokses und der rahmenreinigungsrückstände - Google Patents

Koksofenbedienungseinrichtung zum auffangen des schlabberkokses und der rahmenreinigungsrückstände Download PDF

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WO
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coke
coke oven
bucket
operating device
oven operating
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PCT/EP2006/005856
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Norbert Arnaschus
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Schalker Eisenhütte Maschinenfabrik Gmbh
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    • C10B33/00—Discharging devices; Coke guides
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C10B45/00—Other details
    • C10B45/005—Devices for recovering spilled coke, e.g. recovering the coke falling out the oven when opening doors or withdrawing the leveler bar

Definitions

  • the invention relates to a coke oven operating device of a coke ejecting machine and / or a Koksüberleitmaschine a coke oven having a plurality of juxtaposed coke oven, designed for collecting and removing Schlabberkoks in or out of the range of a master cast of the coke oven, with a at least one coke scoop having blade means, said Coke bucket in a Auffang ein for catching the Schlabberkokses and the frame cleaning residues is arranged below a furnace door of the coking chamber near the ground of the master gear.
  • the invention relates to a coke oven operating machine with a coke oven operating device of the aforementioned type.
  • Coke ovens consist of a plurality of disk-like coking chambers, which are arranged side by side in a long row. Following coking of coal, the coke is discharged from the furnace with a coke-blowing machine. The necessary opening and closing of the oven doors on the side of the coke ejecting machine is carried out automatically by the coke ejecting machine. The coke pushed out of the furnace by the coke-blowing machine is directed into a coke-fire vehicle by the cake guide integrated on a coke-transfer machine. The required opening and closing of the furnace doors on the side of the coke transfer machine is carried out automatically by the coke transfer machine.
  • a disadvantage of the known coke oven operating devices of the type described above is that the pollutants caught in the coke bucket are released from the coke scoop collected by the coke scoop in the area of the coke scoop which does not emanate from the suction devices usually provided on the coke blowing machine and / or the coke transfer machine be detected.
  • these emissions include, in particular, vapor, gas or smoke emissions.
  • the coke bucket for extinguishing captured Schlabberkoks is at least partially filled with water that evaporates when collecting hot Schlabberkoks.
  • the extinguishing of Schlabberkokses is basically possible with and without water.
  • gaseous pollutants are discharged from the interior of the coke shovel into the surrounding area of the coke shovel.
  • the object of the present invention is to avoid the above disadvantages.
  • a coke oven operating device of the type described above in that at least one suction device is provided on and / or in the coke bucket for the suction of released in the region of the coke bucket emissions.
  • the invention is based on the idea of directly detecting the emissions released in the region of the coke bucket, before it can essentially lead to a transfer of the emissions from the interior of the coke bucket into the environment.
  • the resulting emissions are substantially completely detected and can not enter the surrounding area.
  • the suction device is provided on a longitudinal side of the coke bucket, in particular on both longitudinal sides of the coke bucket.
  • the suction device extends over the entire longitudinal side of the coke bucket. It is sufficient in principle that the suction device extends only over a partial region of the longitudinal side, preferably over a front portion of the longitudinal side.
  • a suction device is provided on the front side of the coke bucket or that the suction device extends over the two longitudinal sides and the front side of the coke bucket.
  • the suction device or its suction opening is provided in the area of the upper edge of the bucket or in the region of the upper edge of a side wall of the coke bucket the suction device is connected.
  • the side wall of the coke bucket having a downwardly angled or rounded edge, which facilitates the detection of emissions released in the interior of the coke bucket. This also ensures that it comes essentially to the exhaust of the released inside the coke shovel emissions and that the proportion of the also detected air flow from the environment is kept as low as possible.
  • At least one suction opening of the suction device extends over the entire length of the side wall connected to the suction device. This ensures uniform detection of emissions over the entire longitudinal side of the side wall.
  • the Absaugöffhung the suction device may be directed into the interior of the coke bucket, which further favors the detection of released inside the coke bucket emissions.
  • the suction device may preferably be formed as a vortex hood in order to ensure the most uniform possible detection on the entire blade length and a high suction power with a small size of the suction. For dimensioning the vortex hood, the necessary volumetric flow rate must be determined according to the volumetric flow rate method.
  • an inner guide surface of the suction device can be formed by a preferably inclined sidewall of the coke shovel.
  • the guide surface is intended to direct the emissions released inside the coke bucket in the direction of the suction opening of the suction device.
  • the side wall of the coke bucket and the swirl hood are formed in one piece, wherein the upper edge of the side wall of the shape of a swirl hood can be bent inwardly correspondingly. If the guide surface and the vortex hood are integrally formed from a side wall of the coke bucket, this contributes to a simple design of the coke oven operating device according to the invention.
  • the invention also allows for, if necessary, that a suction device connected to a side wall or a front wall of the coke bucket, for example screwed or welded, which allows a later retrofitting of the coke bucket of a coke oven operation device with a suction device.
  • the cross section of the vortex hood may be formed partly cylindrical or polygonal, wherein in both forms, an end portion of the vortex hood may be retracted to the central axis of the vortex hood to achieve a desired constriction of the flow before entering the region of the Absaugöffhung.
  • a vortex hood may have at least two suction points.
  • the drain pipes are connected to an exhaust system and fluidly represent each a double sink, the drain pipes so spaced apart from each other det are arranged that results in each case a swirl flow between adjacent drain pipes. This ensures a particularly high extraction capacity with low energy consumption of the extraction system.
  • the detection volume flow of the suction device is composed of the emission volume flow, usually a pollutant-air mixture, and air flows induced from the environment. According to the invention it is therefore provided that the detection volume flow of the suction device is greater than the emission volume flow in the height of the suction device. In this way, it can be ensured in any case that the contaminated air streams released inside the coke bucket are essentially completely detected.
  • the size of the detection volumetric flow depends inter alia on the shape of the detection element of the suction device. From the emission volume flow at the level of the suction device or at the level of the suction opening, the detection volume flow is calculated in accordance with the following equation
  • V 1 (Ii) acquisition volume flow
  • V 0 (h) emission volume flow at the level of the suction device
  • ⁇ safety factor for taking into account ambient-induced air flows when calculating the acquisition volume flow.
  • a value for the safety factor ⁇ of 1.1 to 3.0, preferably of about 1.5, could be determined.
  • the ratio of detection volumetric flow to emission volume flow at the level of the suction device is consequently between 1.1 and 3.0, preferably approximately 1.5.
  • the coke oven operating device can be provided on the coke ejecting machine and / or on the coke transfer machine.
  • the acquisition volume flow should preferably be between 3,000 m 3 / h and 5,000 m 3 / h, if the coke oven operation means is provided on the coke blowing machine.
  • the detection volumetric flow can be between 2,000 m 3 / h and 4,000 / hm 3 , since as a rule the emission volume flow on the side of the coke transfer machine is lower than on the side of the coke extruder of the coke oven.
  • a detection volume flow on the side of Koksausdschreibmaschine of about 4,200 m 3 / h and on the side of Koksüberleitmaschine of about 3,000 m 3 / h could be determined.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a coke oven operating device according to the invention designed for collecting and removing Schlabberkoks o. The like with a coke scoop having blade means, wherein the coke scoop is arranged in a Auffangdian,
  • FIG. 2 shows the coke oven operating device shown in FIG. 1, wherein the coke bucket is arranged in an emptying position
  • FIG. 3 shows a side view of a blade device of the coke oven operating device shown in FIG. 1, FIG.
  • Fig. 4 is a plan view of the blade device shown in Fig. 3 and
  • Fig. 5 is a front view of the blade device shown in Fig. 3.
  • a coke oven operating device 1 according to the invention is designed for receiving and removing Schlabberkoks in or out of the range of a master gear 2 a Koksausdschreibmaschine not shown in detail of a plurality of juxtaposed coking chambers 3 having coke oven schematically.
  • the coke oven operating device 1 has a bucket device 4 with at least one coke bucket 5, the coke bucket 5 being arranged in a collecting position for collecting slag coke below a door opening of the coking chamber 3 near the bottom of the master run 2.
  • a chute 7 is provided, via the manner not shown from the interior of the coking chamber 3 during the Ausd Wegvorgang escaping Schlabberkoks in the coke bucket 5 of the blade device 4 is transferred.
  • the coke oven operating device 1 also has a transfer device 8 for transferring the slag coke received by the coke bucket 5 into a collecting container 9.
  • the contents of the coke bucket 5 can also be transferred to a bunker or on the side of Koksüberleitmaschine in a Kokskuchen operations pain.
  • the transfer device 8 has an inclined further slide 10, which is designed to be movable back and forth between the collecting container 9 and the blade device 4.
  • Fig. 2 the blade device 4 is shown with the coke bucket 5 in a discharge position or basic position.
  • the emptying takes place via the chute 10. Further, it is necessary for transferring the coke bucket 5 from the Auffang ein to the emptying position to raise the coke bucket 5 from the bottom portion of the master gear 2 and to pivot around the pivot axis 11 for emptying.
  • the extinguishing of the Schlabberkokses is possible with and without water.
  • FIGS. 3 to 5 show a blade device 4 of the coke oven operating device 1 according to the invention.
  • the vane device 4 has a coke bucket 5 with two suction devices 12 which are connected to the both longitudinal sides of the coke bucket 5 are provided.
  • the coke bucket 5 has a construction known per se from the prior art. The same applies to the blade device 4.
  • the suction devices 12 extend substantially over the entire length of side walls 13 of the coke bucket 5 in the region of the substantially horizontal, but also obliquely extending blade upper edges and with the side walls 13 are connected.
  • side walls 14 are provided, which are connected to the side walls 13 and obliquely upward.
  • the invention also allows for a further suction device to be provided on the front wall 15 of the coke bucket 5 or for the suction devices 12 to extend over the entire longitudinal side of the coke bucket 5, ie over the entire length of the side walls 13, 14 in the region extend correspondingly trained blade upper edges.
  • the suction devices 12 are provided for detecting emissions which are released by the slag coke collected during the squeezing process in the region of the coke scoop during collection and / or during emptying.
  • each suction device 12 has at least one vortex hood 17.
  • the vortex hoods 17 each have two drain pipes 18 projecting into the vortex hood 17, which are connected to an exhaust system (not shown in detail) and in each case represent a double sink in terms of flow.
  • the drain pipes 18 are arranged at a distance from one another such that in each case a swirl flow results between adjacent drain pipes 18 during suction. This contributes to a high extraction capacity with low energy consumption of the extraction system.
  • emissions which are arranged from the coking process arranged in the interior of the coke bucket 5, as shown in FIG. 19 are released, via guide surfaces 20 suction 21 of the vortex hoods 17 fed or fed.
  • the suction openings 21 extend substantially over the entire entire length of the side walls 13. This ensures the largely complete version of emissions that are released inside the coke bucket 5.
  • the guide surface 20 is formed by an upper portion of the side wall 13 of the coke bucket 5, wherein the swirl hood 17 of the suction device 12 and the side wall 13 of the coke bucket 5 may be integrally formed.
  • the suction openings 21 are directed into the interior of the coke bucket 5. Emissions, such as, for example, particles and / or gaseous, vaporous or smoky substances, flow over the guide surfaces 20 in the direction of the suction openings 21 and are essentially completely detected by the suction devices 12. In addition, 12 parts of the ambient air are also detected and sucked by the suction devices, wherein an air flow from the surrounding area of the coke bucket 5 in the direction of the suction openings 21 is formed. This makes it possible to keep the surrounding area of the coke bucket 5 largely free of pollutants and contaminants.
  • the side wall 13 is in the illustrated embodiment in the region of the upper blade edge substantially circular inwardly bent and forms the vortex hood 17 of the suction device 12. It is provided that the side wall 13 in the region of the suction opening 21 inwardly toward the central axis of the vortex hood 17 can be confiscated. As a result, the swirl flow generated between the drain pipes 18 is pushed inwardly before entering the region of the suction opening 21 in the interior of the vortex hood 17 and thereby accelerated, so that the dynamic pressure increases and the static pressure, which is responsible for the flow of emissions and air the interior of the coke bucket 5 and the environment is responsible, because of the constant total pressure drops.
  • the invention allows for, if necessary, at the location of vortex hood suction devices 12 and others, from the state of

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Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Koksofenbedienungseinrichtung (1) einer Koksausdrückmaschine und/oder einer Koksüberleitmaschine eines eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Verkokungskammern (3) aufweisenden Koksofens, ausgebildet zum Auffangen und Entfernen von Schlabberkoks im bzw. Aus dem Bereich eines Meistergangs (2) des Koksofens, mit einer wenigstens eine Koksschaufel (5) aufweisenden Schaufeleinrichtung (4), wobei die Koksschaufel (5) in einer Auffangstellung zum Auffangen des Schlabberkokses und der Rahmenreinigungsrückstände unterhalb einer Ofentür der Verkokungskammer (3) in Bodennähe des Meistergangs (2) angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß wenigstens eine Absaugeinrichtung (12) an und/oder in der Koksschaufel (5) zum Absaugen von im Bereich der Koksschaufel (5) freigesetzten Emissionen vorgesehen ist.

Description

KOKSOFENBEDIENUNGSEINRICHTUNG ZUM AUFFANGEN DES SCHLABBERKOKSES UND DER RAHMENRΞINIGUNGSRÜCKSTÄNDE
Die Erfindung betrifft eine Koksofenbedienungseinrichtung einer Koksausdrückmaschine und/oder einer Koksüberleitmaschine eines eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Verkokungskammern aufweisenden Koksofens, ausgebildet zum Auffangen und Entfernen von Schlabberkoks im bzw. aus dem Bereich eines Meistergangs des Koksofens, mit einer wenigstens eine Koksschaufel aufweisenden Schaufeleinrichtung, wobei die Koksschaufel in einer Auffangstellung zum Auffangen des Schlabberkokses und der Rahmen- reinigungsrückstände unterhalb einer Ofentür der Verkokungskammer in Bodennähe des Meistergangs angeordnet ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Koksofenbedienungsmaschine mit einer Koksofenbedienungseinrichtung der vorgenannten Art.
Verkokungsöfen bestehen aus einer Vielzahl von scheibenartig ausgebildeten Verkokungskammern, die in einer langen Reihe nebeneinander angeordnet sind. Im Anschluß an einen Verkokungsvorgang von Kohle wird der Koks aus dem Ofen mit einer Koksausdrückmaschine ausgedrückt. Das dazu notwendige Öffnen und Schließen der Ofentüren auf der Seite der Koksausdrückma- schine wird automatisch von der Koksausdrückmaschine ausgeführt. Der von der Koksausdrückmaschine aus dem Ofen gedrückte Koks wird durch die auf einer Koksüberleitmaschine integrierte Kuchenführung in ein Kokslöschfahrzeug geleitet. Das erforderliche Öffnen und Schließen der Ofentüren auf der Seite der Koksüberleitmaschine wird automatisch von der Koksüberleitma- schine ausgeführt.
Beim Öffnen der Ofentüren für den Ausdrückvorgang fallen sowohl auf der Seite der Koksausdrückmaschine als auch auf der Seite der Koksüberleitmaschine größere Mengen von Schlabberkoks an, die aus dem Bereich des jewei- ligen Meistergangs entfernt werden müssen.
Zum Auffangen von Schlabberkoks sind aus dem Stand der Technik Koksofenbedienungseinrichtungen der eingangs beschriebenen Art bekannt, wobei die Koksschaufel in einer Auffangstellung unterhalb einer Ofentür der Verko- kungskammer in Bodennähe des Meistergangs angeordnet ist und wobei die Koksschaufel von der Auffangstellung in eine Entleerungsstellung überführbar ist. Beim Überführen von der Auffangstellung in die Entleerungsstellung wird die Koksschaufel vom bodennahen Bereich des Meistergangs angehoben und in eine für die anschließende rückwärtige Entleerung erforderliche Stel- lung verschwenkt.
Von Nachteil bei den bekannten Koksofenbedienungseinrichtungen der zuvor beschriebenen Art ist, daß von dem mit der Koksschaufel aufgefangenen Schlabberkoks im Bereich der Koksschaufel Stör- und Schadstoffe als Emis- sionen freigesetzt werden, die von den üblicherweise auf der Koksausdrückmaschine und/oder der Koksüberleitmaschine vorgesehenen Absaugeinrichtungen nicht erfaßt werden. Zu diesen Emissionen zählen neben Stäuben insbesondere dampf-, gas- oder rauchförmige Emissionen. Zum Teil ist die Koksschaufel zum Löschen von aufgefangenem Schlabberkoks zumindest zum Teil mit Wasser gefüllt, das beim Auffangen von heißem Schlabberkoks verdampft. Das Löschen des Schlabberkokses ist grundsätzlich mit und ohne Wasser möglich. Zusammen mit dem Dampf werden neben Partikeln auch gasförmige Schadstoffe aus dem Inneren der Koksschaufel in den Umgebungsbereich der Koksschaufel ausgetragen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die vorstehenden Nachteile zu vermeiden.
Die vorgenannte Aufgabe ist bei einer Koksofenbedienungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß wenigstens eine Absaugeinrichtung an und/oder in der Koksschaufel zum Absaugen von im Bereich der Koksschaufel freigesetzten Emissionen vorgesehen ist. Der Erfindung liegt an dieser Stelle der Grundgedanke zugrunde, die im Bereich der Koksschaufel freigesetzten Emissionen direkt zu erfassen, bevor es im wesentlichen zu ei- nem Übertritt der Emissionen vom Inneren der Koksschaufel in die Umgebung kommen kann. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß die entstehenden Emissionen im wesentlichen vollständig erfaßt werden und nicht in den Umgebungsbereich übertreten können.
Vorzugsweise ist die Absaugeinrichtung an einer Längsseite der Koksschaufel vorgesehen, insbesondere an beiden Längsseiten der Koksschaufel. Dadurch ist es in einfacher Weise möglich, die im Inneren der Koksschaufel freigesetzten Emissionen weitgehend vollständig zu erfassen und den Übertritt der Emissionen in den Umgebungsbereich zu verhindern. Zudem wird die Entleerung der aufgefangenen überschüssigen Kohle und des aufgefangenen Schlab- berkokses nicht durch die Absaugeinrichtung behindert. Im übrigen ist es nicht notwendig, daß sich die Absaugeinrichtung über die gesamte Längsseite der Koksschaufel erstreckt. Es reicht grundsätzlich aus, daß sich die Absaugeinrichtung lediglich über einen Teilbereich der Längsseite erstreckt, vorzugsweise über einen vorderen Abschnitt der Längsseite. Ebenso gut ist es na- türlich auch möglich, daß eine Absaugeinrichtung an der Vorderseite der Koksschaufel vorgesehen ist oder daß sich die Absaugeinrichtung über die beiden Längsseiten und die Vorderseite der Koksschaufel erstreckt.
Um die in der Koksschaufel freigesetzten Emissionen unabhängig von dem Füllgrad der Koksschaufel weitgehend vollständig erfassen zu können, ist die Absaugeinrichtung bzw. deren Absaugöffnung bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Bereich der Schaufeloberkante bzw. im Bereich der Oberkante einer Seitenwand der Koksschaufel vorgesehen, die mit der Absaugeinrichtung verbunden ist. Dabei kann zur weiteren Verbesserung der Absaugung die Seitenwand der Koksschaufel eine nach unten abgewinkelte oder gerundete Kante aufweisen, die die Erfassung von im Inneren der Koksschaufel freigesetzten Emissionen erleichtert. Dadurch wird zudem sichergestellt, daß es im wesentlichen zur Absaugung der im Inneren der Koksschaufel freigesetzten Emissionen kommt und daß der Anteil des ebenfalls erfaßten Luftstroms aus der Umgebung möglichst gering gehalten ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß sich wenigstens eine Absaugöffnung der Absaugeinrichtung über die gesamte Länge der mit der Absaugeinrichtung verbundenen Seitenwand erstreckt. Da- durch ist eine gleichmäßige Erfassung von Emissionen über die gesamte Längsseite der Seitenwand gewährleistet. Die Absaugöffhung der Absaugeinrichtung kann in den Innenbereich der Koksschaufel gerichtet sein, was die Erfassung von im Inneren der Koksschaufel freigesetzten Emissionen weiter begünstigt. Die Absaugeinrichtung kann vorzugsweise als Wirbelhaube ausgebildet sein, um eine möglichst gleichmäßige Erfassung auf der gesamten Schaufellänge und eine hohe Absaugleistung bei kleiner Baugröße der Absaugung zu gewährleisten. Zur Dimensionierung der Wirbelhaube ist der notwendige Erfas- sungsvolumenstrom nach dem Verfahren der Volumenstrombilanzierung zu ermitteln.
Ist die Absaugeinrichtung als Wirbelhauben-Absaugeinrichtung ausgebildet, so kann eine innenliegende Führungsfläche der Absaugeinrichtung durch eine vorzugsweise schräggestellte Seitenwand der Koksschaufel gebildet werden. Die Führungsfläche ist dazu vorgesehen, die im Inneren der Koksschaufel freigesetzten Emissionen in Richtung auf die Absaugöffhung der Absaugeinrichtung zu leiten. In diesem Zusammenhang kann weiter vorgesehen sein, daß die Seitenwand der Koksschaufel und die Wirbelhaube einstückig ausge- bildet sind, wobei die obere Kante der Seitenwand der Form einer Wirbelhaube entsprechend nach innen umgebogen sein kann. Werden die Führungsfläche und die Wirbelhaube einstückig aus einer Seitenwand der Koksschaufel gebildet, trägt dies zu einem einfachen konstruktiven Aufbau der erfindungsgemäßen Koksofenbedienungseinrichtung bei. Die Erfindung läßt es jedoch bedarfsweise auch zu, daß eine Absaugeinrichtung mit einer Seitenwand oder einer Vorderwand der Koksschaufel verbunden, beispielsweise verschraubt oder verschweißt wird, was ein späteres Nachrüsten der Koksschaufel einer Koksofenbedienungseinrichtung mit einer Absaugeinrichtung ermöglicht.
Je nach Ausfuhrungsform kann der Querschnitt der Wirbelhaube teil- zylindrisch oder polygonal ausgebildet sein, wobei bei beiden Formen ein Endabschnitt der Wirbelhaube zu der Mittelachse der Wirbelhaube eingezogen sein kann, um eine gewünschte Einengung der Strömung vor dem Eintritt in den Bereich der Absaugöffhung zu erreichen.
Ist als Absaugeinrichtung eine Wirbelhaube vorgesehen, so kann diese wenigstens zwei Absaugstellen aufweisen. Beispielsweise ist es möglich, daß wenigstens zwei durch den Mantel der Wirbelhaube hindurchgeführte und in die Haube hineinragende Senkenrohre vorgesehen sind, daß die Senkenrohre an ein Absaugsystem angeschlossen sind und strömungstechnisch jeweils eine Doppelsenke darstellen, wobei die Senkenrohre derart voneinander beabstan- det angeordnet sind, daß sich zwischen benachbarten Senkenrohren jeweils eine Drallströmung ergibt. Damit wird eine besonders hohe Absaugleistung bei geringem Energieverbrauch des Absaugsystems sichergestellt.
Der Erfassungsvolumenstrom der Absaugeinrichtung setzt sich zusammen aus dem Emissionsvolumenstrom, in der Regel einem Schadstoff-Luft-Gemisch, und aus der Umgebung induzierten Luftströmen. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, daß der Erfassungsvolumenstrom der Absaugeinrichtung größer als der Emissionsvolumenstrom in der Höhe der Absaugeinrichtung ist. Da- durch kann in jedem Fall sichergestellt werden, daß die im Inneren der Koksschaufel freigesetzten kontaminierten Luftströme im wesentlichen vollständig erfaßt werden. Die Größe des Erfassungsvolumenstromes ist unter anderem abhängig von der Form des Erfassungselements der Absaugeinrichtung. Aus dem Emissionsvolumenstrom in Höhe der Absaugeinrichtung bzw. in Höhe der Absaugöffnung berechnet sich der Erfassungsvolumenstrom entsprechend der nachfolgend angegebenen Gleichung
V1(A) - V0(A)- σ mit
V1(Ii) = Erfassungsvolumenstrom, V0(h) = Emissionsvolumenstrom in Höhe der Absaugeinrichtung und σ = Sicherheitsbeiwert zur Berücksichtigung von aus der Umgebung induzierten Luftströmen bei der Berechnung des Erfassungsvolumenstroms .
Bei Versuchen, die im Zusammenhang mit der Erfindung durchgeführt worden sind, konnte ein Wert für den Sicherheitsbeiwert σ von 1,1 bis 3,0, vorzugsweise von ca. 1,5, ermittelt werden. Das Verhältnis aus Erfassungsvolumenstrom zu Emissionsvolumenstrom beträgt in Höhe der Absaugeinrichtung folglich zwischen 1,1 bis 3,0, vorzugsweise ca. 1,5.
Die erfindungsgemäße Koksofenbedienungseinrichtung kann auf der Koksausdrückmaschine und/oder auf der Koksüberleitmaschine vorgesehen werden. Der Erfassungsvolumenstrom sollte vorzugsweise zwischen 3.000 m3/h und 5.000 m3/h betragen, sofern die Koksofenbedienungseinrichtung auf der Koksausdrückmaschine vorgesehen ist. Auf der Koksüberleitseite des Koksofens kann der Erfassungsvolumenstrom zwischen 2.000 m3/h und 4.000/h m3 betragen, da in der Regel der Emissionsvolumenstrom auf der Seite der Koks- Überleitmaschine geringer ist als auf der Seite der Koksausdrückmaschine des Koksofens. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung konnte ein Erfassungsvolumenstrom auf der Seite der Koksausdrückmaschine von ca. 4.200 m3/h und auf der Seite der Koksüberleitmaschine von ca. 3.000 m3/h ermittelt werden.
Im einzelnen gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Koksofenbedienungseinrichtung auszugestalten und weiterzubilden, wobei einerseits auf die abhängigen Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung verwiesen wird. In der Zeichnung zeigen
Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer erfindungsgemäßen Koksofenbedienungseinrichtung ausgebildet zum Auffangen und Entfernen von Schlabberkoks o. dergleichen mit einer eine Koksschaufel aufweisenden Schaufeleinrichtung, wobei die Koksschaufel in einer Auffangstellung angeordnet ist,
Fig. 2 die in Fig. 1 dargestellte Koksofenbedienungseinrichtung, wobei die Koksschaufel in einer Entleerungsstellung angeordnet ist,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Schaufeleinrichtung der in Fig. 1 dargestellten Koksofenbedienungseinrichtung,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die in Fig. 3 dargestellte Schaufeleinrichtung und
Fig. 5 eine Vorderansicht der in Fig. 3 dargestellten Schaufeleinrichtung. In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Koksofenbedienungseinrichtung 1 ausgebildet zum Aufnehmen und Entfernen von Schlabberkoks im bzw. aus dem Bereich eines Meistergangs 2 einer nicht im einzelnen dargestellten Koksausdrückmaschine eines eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Verko- kungskammern 3 aufweisenden Koksofens schematisch dargestellt. Die Koksofenbedienungseinrichtung 1 weist eine Schaufeleinrichtung 4 mit wenigstens einer Koksschaufel 5 auf, wobei die Koksschaufel 5 in Fig. 1 in einer Auffangstellung zum Auffangen von Schlabberkoks unterhalb einer Türöffnung der Verkokungskammer 3 in Bodennähe des Meistergangs 2 angeordnet ist. Seitlich neben der Türöffnung der Verkokungskammer 3 befindet sich ein Ankerträger 6. Im Überleitbereich zwischen dem Inneren der Verkokungskammer 3 und dem Meistergang 2 ist eine Rutsche 7 vorgesehen, über die in nicht dargestellter Weise aus dem Inneren der Verkokungskammer 3 beim Ausdrückvorgang austretender Schlabberkoks in die Koksschaufel 5 der Schaufeleinrichtung 4 übergeleitet wird.
Die Koksofenbedienungseinrichtung 1 weist darüber hinaus eine Überleiteinrichtung 8 zum Überleiten des von der Koksschaufel 5 aufgenommenen Schlabberkokses in einen Auffangbehälter 9 auf. Der Inhalt der Koksschaufel 5 kann auch in einen Bunker oder auf Seite der Koksüberleitmaschine in eine Kokskuchenführungseinrichtung übergeleitet werden. Die Überleiteinrichtung 8 weist eine schräg gestellte weitere Rutsche 10 auf, die zwischen dem Auffangbehälter 9 und der Schaufeleinrichtung 4 hin und her verfahrbar ausgebildet ist.
In Fig. 2 ist die Schaufeleinrichtung 4 mit der Koksschaufel 5 in einer Entleerungsstellung bzw. Grundstellung dargestellt. Die Entleerung erfolgt über die Rutsche 10. Ferner ist es zum Überführen der Koksschaufel 5 von der Auffangstellung in die Entleerungsstellung notwendig, die Koksschaufel 5 vom Bodenbereich des Meistergangs 2 anzuheben und zur Entleerung um die Schwenkachse 11 zu verschwenken. Das Löschen des Schlabberkokses ist mit und ohne Wasser möglich.
In den Fig. 3 bis 5 ist eine Schaufeleinrichtung 4 der erfindungsgemäßen Koksofenbedienungseinrichtung 1 dargestellt. Die Schaufeleinrichtung 4 weist eine Koksschaufel 5 mit zwei Absaugeinrichtungen 12 auf, die an den beiden Längsseiten der Koksschaufel 5 vorgesehen sind. Die Koksschaufel 5 weist im übrigen einen an sich aus dem Stand der Technik bekannten Aufbau auf. Gleiches gilt für die Schaufeleinrichtung 4. Bei der dargestellten Ausführungsform ist es weiter vorgesehen, daß sich die Absaugeinrichtungen 12 im wesentlichen über die gesamte Länge von Seitenwänden 13 der Koksschaufel 5 im Bereich der im wesentlichen horizontal, jedoch auch schräg verlaufenden Schaufeloberkanten erstrecken und mit den Seitenwänden 13 verbunden sind. Neben den Seitenwänden 13 sind weitere Seitenwände 14 vorgesehen, die mit den Seitenwänden 13 verbunden sind und schräg nach oben zulaufen. Die Er- findung läßt es bedarfsweise auch zu, daß eine weitere Absaugeinrichtung an der Vorderwand 15 der Koksschaufel 5 vorgesehen sein kann oder daß sich die Absaugeinrichtungen 12 über die gesamte Längsseite der Koksschaufel 5, d.h. über die gesamte Länge der Seitenwände 13, 14 im Bereich entsprechend ausgebildeter Schaufeloberkanten erstrecken.
Schlabberkoks, der beim Ausdrückvorgang aufgefangen worden ist, wird in an sich bekannter Weise über die Rückwand 16 der Koksschaufel 5 beim Entleerungsvorgang der Koksschaufel 5 über die Rutsche 10 in den Auffangbehälter 9 geleitet. Die Absaugeinrichtungen 12 sind zur Erfassung von Emis- sionen vorgesehen, die von dem während des Ausdrückvorgangs aufgefangenem Schlabberkoks im Bereich der Koksschaufel beim Auffangen und/oder beim Entleeren freigesetzt werden.
Um eine direkte möglichst gleichmäßige Erfassung der Emissionen zu ge- währleisten, sind als Absaugeinrichtungen 12 Wirbelhauben- Absaugeinrichtungen vorgesehen. Jede Absaugeinrichtung 12 weist wenigstens eine Wirbelhaube 17 auf. Die Wirbelhauben 17 weisen jeweils zwei in die Wirbelhaube 17 hineinragende Senkenrohre 18 auf, die an ein nicht im einzelnen dargestelltes Absaugsystems angeschlossen sind und strömungstechnisch je- weils eine Doppelsenke darstellen. Die Senkenrohre 18 sind derart voneinander beabstandet angeordnet, daß sich zwischen benachbarten Senkenrohren 18 beim Absaugen jeweils eine Drallströmung ergibt. Dies trägt zu einer hohen Absaugleistung bei geringem Energieverbrauch des Absaugsystems bei.
Wie sich insbesondere aus Fig. 5 ergibt, werden Emissionen, die von in Fig. 5 dargestellten im Inneren der Koksschaufel 5 angeordneten Verkokungspro- dukten 19 freigesetzt werden, über Führungsflächen 20 Absaugöffnungen 21 der Wirbelhauben 17 zugeführt bzw. zugeleitet. Die Absaugöffnungen 21 erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte gesamte Länge der Seitenwände 13. Dadurch kann die weitgehend vollständige Fassung von Emissio- nen gewährleistet werden, die im Inneren der Koksschaufel 5 freigesetzt werden. Die Führungsfläche 20 wird dabei durch einen oberen Bereich der Seitenwand 13 der Koksschaufel 5 gebildet, wobei die Wirbelhaube 17 der Absaugeinrichtung 12 und die Seitenwand 13 der Koksschaufel 5 einstückig ausgebildet sein können.
Die Absaugöffnungen 21 sind in den Innenbereich der Koksschaufel 5 gerichtet. Emissionen, wie beispielsweise Partikel und/oder gas-, dampf- oder rauch- förmige Stoffe, überströmen die Führungsflächen 20 in Richtung auf die Absaugöffnungen 21 und werden von den Absaugeinrichtungen 12 im wesentli- chen vollständig erfaßt. Darüber hinaus werden von den Absaugeinrichtungen 12 Teile der Umgebungsluft ebenfalls erfaßt und abgesaugt, wobei sich eine Luftströmung aus dem Umgebungsbereich der Koksschaufel 5 in Richtung auf die Absaugöffnungen 21 ausbildet. Dadurch ist es möglich, den Umgebungsbereich der Koksschaufel 5 weitgehend frei von Schad- und Störstoffen zu halten.
Die Seitenwand 13 ist bei der dargestellten Ausführungsform im Bereich der Schaufeloberkante im wesentlichen kreisförmig nach innen umgebogen und bildet die Wirbelhaube 17 der Absaugeinrichtung 12. Dabei ist es vorgesehen, daß die Seitenwand 13 im Bereich der Absaugöffnung 21 nach innen in Richtung zu der Mittelachse der Wirbelhaube 17 eingezogen sein kann. Dadurch wird die zwischen den Senkenrohren 18 erzeugte Drallströmung vor dem Eintreten in den Bereich der Absaugöffnung 21 im Inneren der Wirbelhaube 17 nach innen gedrängt und dabei beschleunigt, so daß der dynamische Druck ansteigt und der statische Druck, der für das Nachströmen von Emissionen und Luft aus dem Innenbereich der Koksschaufel 5 und der Umgebung verantwortlich ist, wegen des konstanten Gesamtdruckes absinkt.
Im übrigen läßt es die Erfindung bedarfsweise zu, an der Stelle von Wirbel- hauben- Absaugeinrichtungen 12 auch andere, an sich aus dem Stand der
Technik bekannte Absaugeinrichtungen zur Erfassung und Absaugung von Emissionen an und/oder in der Koksschaufel 5 vorzusehen. Im übrigen wird darauf hingewiesen, daß die in den Ansprüchen und/oder die anhand der Zeichnungen offenbarten und beschriebenen Merkmale miteinander kombinierbar sind, auch wenn dies nicht im einzelnen beschrieben ist. Die Erfin- düng ist nicht auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt. Die vorstehenden Werteangaben und die angegebenen Intervalle erfassen jeweils sämtliche Werte, also nicht nur die Untergrenzen bzw. bei Intervallen die Intervallgrenzen, ohne daß dies einer ausdrücklichen Erwähnung bedarf.

Claims

Patentansprüche:
1. Koksofenbedienungseinrichtung (1) einer Koksausdrückmaschine und/oder einer Koksüberleitmaschine eines eine Vielzahl von nebeneinander angeord- neten Verkokungskammern (3) aufweisenden Koksofens, ausgebildet zum Auffangen und Entfernen von Schlabberkoks im bzw. aus dem Bereich eines Meistergangs (2) des Koksofens, mit einer wenigstens eine Koksschaufel (5) aufweisenden Schaufeleinrichtung (4), wobei die Koksschaufel (5) in einer Auffangstellung zum Auffangen des Schlabberkokses und der Rahmenreini- gungsrückstände unterhalb einer Ofentür der Verkokungskammer (3) in Bodennähe des Meistergangs (2) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Absaugeinrichtung (12) an und/oder in der Koksschaufel (5) zum Absaugen von im Bereich der Koksschaufel (5) freigesetzten Emissionen vorgesehen ist.
2. Koksofenbedienungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugeinrichtung (12) an einer Längsseite der Koksschaufel (5) vorgesehen ist, vorzugsweise an beiden Längsseiten.
3. Koksofenbedienungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugeinrichtung (12) im Bereich der Oberkante einer mit der Absaugeinrichtung (12) verbundenen Seitenwand (13) der Koksschaufel (5) vorgesehen ist.
4. Koksofenbedienungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (13) der Koksschaufel (5) eine nach unten abgewinkelte oder abgerundete Kante aufweist.
5. Koksofenbedienungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, daß sich wenigstens eine Absaugöffhung (21) der Absaugeinrichtung (12) über die gesamte Länge der Seitenwand (13) erstreckt.
6. Koksofenbedienungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugöffhung (21) in den Innenbereich der Koksschaufel (5) gerichtet ist.
7. Koksofenbedienungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Absaugeinrichtung (12) wenigstens eine Wirbelhaube (17) aufweist.
8. Koksofenbedienungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü- che, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (13) der Koksschaufel (5) eine innenliegende Führungsfläche der Absaugeinrichtung (12) bildet.
9. Koksofenbedienungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwand (13) der Koksschaufel (5) und die Wirbelhaube (17) einstückig ausgebildet sind.
10. Koksofenbedienungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelhaube (17) wenigstens zwei Absaugstellen aufweist.
11. Koksofenbedienungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Erfassungsvolumenstrom der Absaugeinrichtung (12) größer als der Emissionsvolumenstrom in Höhe der Absaugeinrichtung (12) ist.
12. Koksofenbedienungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis aus Erfassungsvolumenstrom zu Emissionsvolumenstrom in Höhe der Absaugeinrichtung (12) zwischen 1,1 bis 3,0, vorzugsweise ca. 1,5, beträgt.
13. Koksofenbedienungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Erfassungsvolumenstrom einer auf einer Koksausdrückmaschine vorgesehenen Koksofenbedienungseinrichtung (1) zwischen 3000 m3/h und 5000 m3/h beträgt.
14. Koksofenbedienungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Erfassungsvolumenstrom einer auf einer Koksüberleitmaschine vorgesehenen Koksofenbedienungseinrichtung (1) zwischen 2000 m3/h und 4000 m3/h beträgt.
15. Koksofenbedienungsmaschine mit einer Koksofenbedienungseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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