WO2015189079A1 - Method and coking oven device for gas pressure control of a coking oven chamber - Google Patents

Method and coking oven device for gas pressure control of a coking oven chamber Download PDF

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WO2015189079A1
WO2015189079A1 PCT/EP2015/062353 EP2015062353W WO2015189079A1 WO 2015189079 A1 WO2015189079 A1 WO 2015189079A1 EP 2015062353 W EP2015062353 W EP 2015062353W WO 2015189079 A1 WO2015189079 A1 WO 2015189079A1
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WO
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coke oven
immersion cup
immersion
cup
rotation
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Application number
PCT/EP2015/062353
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German (de)
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Inventor
Franz-Josef Schücker
Original Assignee
Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag
Thyssenkrupp Ag
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Publication date
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    • 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
    • C10B27/00—Arrangements for withdrawal of the distillation gases
    • C10B27/06—Conduit details, e.g. valves
    • 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
    • C10B41/00—Safety devices, e.g. signalling or controlling devices for use in the discharge of coke
    • C10B41/08—Safety devices, e.g. signalling or controlling devices for use in the discharge of coke for the withdrawal of the distillation gases

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the gas pressure of a coke oven chamber, which is connected for the discharge of raw gas via a riser and a Tauchver gleichan für a gas collecting line also referred to as a template, the Tauchver gleichan nie a liquid supply, connected to the riser dip tube and a rotatably mounted immersion cup and wherein the dip closure assembly is controlled by an electronic controller in response to a progress of the coking process in the coke oven chamber.
  • the invention thus relates to a control of the gas pressure during the coking process itself.
  • the invention also relates to a corresponding coke oven apparatus.
  • a coke oven battery consists of a large number of chambers, which are emptied one after the other and refilled again. As a result, the cooking states of the individual coke oven chambers and thus also the amount of raw gas are reduced. different. The resulting raw gas is taken over into the gas collection line and fed to a further processing.
  • the dip tube protrudes in a known manner from above into the immersion cup, wherein in a completely filled immersion cup by the damming height of the water, a maximum differential pressure can be maintained.
  • a maximum differential pressure can be maintained.
  • the present invention has for its object to provide a precise gas pressure control of a coke oven chamber, at the same time a largely trouble-free operation should be realized with a low maintenance requirement.
  • Subject matter of the invention and solution of the problem are a method for gas pressure control of a coke oven chamber according to claim 1 and a coke oven device according to claim 6.
  • the invention provides that the liquid supply is supplied with a constant amount of liquid, wherein a drive for a rotation of the immersion cup about an axis of rotation, preferably a horizontally oriented axis of rotation, is connected to the electronic control and wherein the gas pressure control takes place in dependence of the progress of the coking process by rotating the immersion cup.
  • water is preferably provided from a cooling water circuit, wherein in the context of the invention in the circuit no valves as control members for controlling the amount of liquid are necessary, so that correspondingly expensive maintenance can be omitted.
  • an overflow height of the immersion cup is adjusted for the liquid by the rotation of the immersion cup, wherein in a first rotational position, the immersion of the dip tube into the liquid causes a closure between the riser and the gas manifold and wherein by the movement of the immersion cup of the first rotational position in the second rotational position, a dependent of the rotation angle flow cross-section between riser and gas manifold is released.
  • the immersion cup in a top position at a constant inflowing amount of liquid generates a pressure difference, which ensures a complete separation of the riser and thus the coke oven chamber of the gas manifold due to the immersion depth of the dip tube and the overflow height for the liquid.
  • the immersion cup is replaced by a constant amount of liquid supplied Rotated down rotation, whereby the immersion depth of the dip tube is reduced.
  • the obstruction causing water column can be overcome even at a smaller pressure difference due to the lower height.
  • the overflow height of the immersion cup on the one hand by the lowering of the immersion cup per se and on the other hand by a rotation, that is an inclination of the immersion cup is effected.
  • a drive for the rotation of the immersion cup is provided, which is connected to the electronic control.
  • the electronic control it is possible for the electronic control to calculate the suitable position of the immersion cup during the coking process on the basis of default values.
  • at least one measuring sensor connected to the electronic control is provided, wherein the immersion cup is rotated as a function of a measuring signal of the measuring sensor.
  • the measuring sensor may in particular be a pressure sensor which is arranged inside the coke oven chamber.
  • the signals of a plurality of measuring sensors for example a plurality of pressure sensors, can also be processed.
  • the immersion cup can be rotated so far that contamination can flow away completely.
  • the immersion cup has an obliquely rising side wall on a side remote from the axis of rotation, which facilitates a drain when lowering this side wall by a rotation.
  • the immersion cup has a bottom and a side wall extending upwardly from the bottom, wherein the side wall encloses an angle of more than 1 10 ° with the bottom on a side of the immersion cup facing away from the axis of rotation.
  • the immersion cup is cleaned in an opening position by means of at least one cleaning nozzle.
  • the immersion cup may optionally also be completely swung out of the area of the dip tube.
  • the invention also provides a coke oven apparatus which is particularly suitable for carrying out the method described above.
  • the coke oven device has a coke oven chamber and a gas collection line, wherein the coke oven chamber is connected to the discharge of raw gas via a riser and a Tauchver gleichan kann to the gas manifold, the Tauchver gleichan nie a liquid supply, connected to the riser dip tube and a rotatably mounted Diving cup and wherein an electronic control is provided for an adjustment of the dip closure assembly.
  • the electronic control is set up to control a drive for rotation of the immersion cup about an axis of rotation as a function of the progress of the coking process when the liquid supply is supplied with a constant amount of liquid.
  • the drive may without limitation comprise an electric motor and / or a hydraulic motor and / or a pneumatic motor.
  • at least one cleaning nozzle for cleaning the immersion cup can be arranged in an open position within the gas manifold.
  • FIG. 1 is a schematic view of a coke oven apparatus with a coke oven chamber and a gas manifold
  • FIGS. 2a to 2c is a detail view of a dip closure assembly, with the coke oven chamber is connected via a riser to the gas manifold, Fig. 3 shows the arrangement according to FIGS. 2a to 2c in a fully open state.
  • the Tauchver- closing arrangement 4 has a liquid supply 5, a connected to the riser pipe 3 immersion tube 6 and a rotatably mounted about a rotational axis D immersion cup 7, wherein for the rotation of the immersion cup 7 about the rotation axis D, a drive 8 is provided, which is connected to a electronic control 9 is connected.
  • the drive can be performed, for example, electric motor, hydraulic or pneumatic.
  • at least one measuring sensor 10 is connected to the electronic control unit 9, wherein two pressure sensors arranged at different locations of the coke oven chamber 1 are shown as measuring sensors 10 in the example of FIG.
  • Fig. 1 and Fig. 2a shows the immersion cup 7 in a first, top rotational position in which the immersion cup 7 is filled with water 1 1, which is supplied via the liquid supply 5 and via the dip tube 6.
  • the application is carried out with a constant amount of liquid, wherein the water 1 1 accumulates in the immersion cup 7 up to the upper edge and then overflows into the gas manifold 2.
  • the pressure difference is suitably set so that in the operation of the coke oven chamber 1, if necessary, a complete separation is possible. If starting from the arrangement according to FIG. 1, the immersion cup 7 is rotated about the axis of rotation D, the immersion cup 7 is moved away from the dip tube 6 to a certain extent. In addition, the axis of rotation D opposite edge of the immersion cup 7 is lowered, so that there the water 1 1 can overflow at a lower level.
  • FIG. 2a to 2c show examples of different rotational positions of the immersion cup 7, wherein, starting from a maximum congestion level (FIG. 2a), the congestion level is first reduced by rotation and thus a pressure difference necessary for the overflow of the water column is reduced (FIG. 2b), before a free flow cross-section between the dip tube 6 and the gas manifold 2 is released by a further rotation of the dipping cup 7 (Fig. 2c).
  • FIG. 3 it can also be provided that the immersion cup 7 is completely lowered away from the immersion tube 6, in which case the immersion cup 7, in particular due to the opposite of the axis of rotation D oblique course of a side wall of the immersion cup 7, the water 1 1 can flow completely, which also dirt is removed. Furthermore, it is indicated that in this position an additional cleaning by means of at least one cleaning nozzle 12 can take place.

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Abstract

The invention relates to a method for gas pressure control of a coking oven chamber (1) which is connected to a gas-collecting pipe (2) via a riser pipe (3) and via a submerged seal system (4) to discharge raw gas. The submerged seal system (4) has a liquid feed (5), a submerged pipe (6) connected to the riser pipe (3), and a rotatably mounted immersion cup (7), wherein the submerged seal system (4) is controlled by an electronic controller (9) depending on a progression of the coking process in the coking oven chamber (1). The invention provides that a constant quantity of liquid is applied to the liquid feed (5) and that a drive (8) for rotating the immersion cup (7) around an axis of rotation (D) is connected to the electronic controller (9), wherein the gas pressure control is carried out by a rotation of the immersion cup (7) depending on the progression of the coking process. The invention also relates to a coking oven device for implementing the described method.

Description

Verfahren und Koksofenvorrichtung zur Gasdruckregelung einer  Method and coke oven apparatus for gas pressure control of a
Koksofen kammer  Coke oven chamber
Beschreibung: Description:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gasdruckregelung einer Koksofen- kammer, welche für die Abführung von Rohgas über ein Steigrohr und über eine Tauchverschlussanordnung an einer auch als Vorlage bezeichnete Gas- sammelleitung angeschlossen ist, wobei die Tauchverschlussanordnung eine Flüssigkeitszuführung, ein an das Steigrohr angeschlossenes Tauchrohr und eine drehbar gelagerte Tauchtasse aufweist und wobei die Tauchverschlussanordnung von einer elektronischen Steuerung in Abhängigkeit eines Fortschrittes des Verkokungsprozesses in der Koksofenkammer gesteuert wird. Die Erfindung bezieht sich damit auf eine Steuerung des Gasdruckes während des Verkokungsprozesses selbst. Die Erfindung betrifft auch eine entsprechende Koksofenvorrichtung . The invention relates to a method for controlling the gas pressure of a coke oven chamber, which is connected for the discharge of raw gas via a riser and a Tauchverschlussanordnung on a gas collecting line also referred to as a template, the Tauchverschlussanordnung a liquid supply, connected to the riser dip tube and a rotatably mounted immersion cup and wherein the dip closure assembly is controlled by an electronic controller in response to a progress of the coking process in the coke oven chamber. The invention thus relates to a control of the gas pressure during the coking process itself. The invention also relates to a corresponding coke oven apparatus.
Zur Vermeidung von Emissionen an Koksöfen ist es erforderlich, den Gasdruck in der Koksofenkammer während der Garungszeit konstant zu halten. Da die anfallende Menge an Rohgas sich über die Garungszeit verändert, muss eine Steuerung den Abfluss des Gases so beeinflussen, dass der Druck in der Ofenkammer innerhalb vorgegebener Grenzen bleibt. Grundsätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass während des Verkokungsprozesses nicht ein völlig gleichbleibender Druck, sondern eine vorgegebene Druckkurve eingehalten werden soll, um den Verkokungsprozess und/oder die Zusammensetzung und Qualität des gebildeten Rohgases zu optimieren. Auch dann ist eine Gasdruckregelung in engen Grenzen notwendig. To avoid emissions of coke ovens, it is necessary to keep the gas pressure in the coke oven chamber constant during the cooking time. Since the amount of raw gas produced varies over the cooking time, a controller must influence the outflow of the gas so that the pressure in the oven chamber remains within predetermined limits. In principle, it can also be provided that during the coking process not a completely constant pressure but a predetermined pressure curve should be maintained in order to optimize the coking process and / or the composition and quality of the raw gas formed. Even then, a gas pressure control within narrow limits is necessary.
Eine Koksofenbatterie besteht aus einer Vielzahl von Kammern, die nach- einander entleert und wieder neu befüllt werden. Dadurch sind die Garzustände der einzelnen Koksofenkammern und damit auch der Anfall an Rohgas unter- schiedlich. Das anfallende Rohgas wird in die Gassammelleitung übernommen und einer Weiterverarbeitung zugeführt. A coke oven battery consists of a large number of chambers, which are emptied one after the other and refilled again. As a result, the cooking states of the individual coke oven chambers and thus also the amount of raw gas are reduced. different. The resulting raw gas is taken over into the gas collection line and fed to a further processing.
Da in der auch als Vorlage bezeichneten Gassammelleitung ein konstanter Druck, insbesondere ein Unterdruck herrschen soll, muss die Steuerung zusammen mit der Tauchverschlussanordnung in der Lage sein, eine Druckdifferenz zwischen der Koksofen kammer und der Gassammelleitung zu erzeugen. Aus der EP 0 649 455 B1 sind ein Verfahren zur Gasdruckregelung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Koksofenvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 6 bekannt. Um den Durchfluss an Rohgas sowie den Druck in der Koksofenkammer beeinflussen zu können, wird bei einer Tauchverschlussanordnung mit einem Tauchrohr, einer drehbar gelagerten Tauchtasse und einer Flüssigkeitszuführung ein Wasserspiegel innerhalb der Tauchtasse durch eine Variation des Wasserzu- und -abflusses verändert. Das Tauchrohr ragt in bekannter Weise von oben in die Tauchtasse hinein, wobei bei einer vollständig gefüllten Tauchtasse durch die Stauhöhe des Wassers ein maximaler Differenzdruck aufrecht- erhalten werden kann. Durch eine Verlängerung des Wasserzulaufes kann durch das kontinuierliche Abfließen von Wasser aus der Tauchtasse die Stauhöhe abgesenkt werden, so dass das Rohgas die von dem Wasser in der Tauchtasse gebildete Barriere leichter überwinden kann. Schließlich kann die Stauhöhe auch so weit abgesenkt werden, dass sich ein freier Strömungs- querschnitt ergibt. Since in the gas collection line also referred to as template a constant pressure, especially a negative pressure prevail, the controller must be able to create a pressure difference between the coke oven chamber and the gas manifold together with the dip seal assembly. From EP 0 649 455 B1 a method for gas pressure control according to the preamble of claim 1 and a coke oven device for carrying out the method according to the preamble of claim 6 are known. In order to influence the flow of raw gas and the pressure in the coke oven chamber, a water level is changed within the immersion cup by a variation of the water inlet and outlet in a Tauchverschlussanordnung with a dip tube, a rotatably mounted dip cup and a liquid supply. The dip tube protrudes in a known manner from above into the immersion cup, wherein in a completely filled immersion cup by the damming height of the water, a maximum differential pressure can be maintained. By extending the water supply can be lowered by the continuous flow of water from the immersion cup, the damming height, so that the raw gas can easily overcome the barrier formed by the water in the dip cup. Finally, the damming height can also be lowered so far that a free flow cross-section results.
Sowohl bei einem geregelten Ablauf als auch einem geregelten Zulauf von Wasser sind Ventile als Steuerorgane erforderlich, auch wenn im Rahmen einer Variante ein Teil des zugeführten Wassers durch einen Bypass geleitet wird. Both in a controlled sequence as well as a regulated inflow of water valves are required as control organs, even if part of the supplied water is passed through a bypass in the context of a variant.
Das Wasser als Flüssigkeit für die Tauchverschlussanordnung wird in der Regel aus einem Kühlwasserkreislauf entnommen und ist entsprechend im erheblichen Maße mit Verunreinigungen versetzt. Entsprechende Verunreinigungen können sich in den Ventilen des Zulaufes festsetzen. Dabei ist auch zu berücksichtigen, dass das aus der Koksofenkammer abzuführende Rohgas stark verunreinigt ist. In der Praxis ist es deshalb erforderlich, das gesamte System einer Koksofenkammer einschließlich der Tauchverschlussanordnung in regel- mäßigen Abständen zu reinigen. Da sich zumindest ein Teil der Komponenten innerhalb der Gassammelleitung befindet, ergibt sich ein erheblicher Aufwand, wobei sich bei einer Wartung auch Gefahren für das Bedienpersonal ergeben können. Aus der Praxis ist es auch bekannt, dass mittels drehbar gelagerter Tauchtassen Vorlageventile gebildet sind, mit denen die einzelnen Koksofen kammern während des Drückens und Füllens verschlossen werden können ("Handbuch des Kokereiwesens, Band II, Herausgegeben von Dr. Otto Grosskinsky, 1958). The water as liquid for the Tauchverschlussanordnung is usually removed from a cooling water circuit and is accordingly offset to a considerable extent with impurities. Corresponding impurities can accumulate in the valves of the inlet. It should also be noted that the discharged from the coke oven chamber raw gas is heavily contaminated. In practice, it is therefore necessary to periodically clean the entire system of a coke oven chamber, including the dip seal assembly. Since at least some of the components are located within the gas manifold, there is a considerable effort, which can also result in maintenance for the operating personnel. From practice it is also known that by means of rotatably mounted immersion cups are formed pilot valves with which the individual coke oven chambers during pressing and filling can be closed ("Handbook of coking plant, Volume II, Edited by Dr. Otto Grosskinsky, 1958).
Aus der DE 1 192 152 ist es bekannt, drehbar gelagerte Tauchtassen während des Verkokungsprozesses zu bewegen, wobei die Steuerung über eine Welle und eine Steuerscheibe erfolgt. Die Drehung der Welle ist auf den Ablauf des Verkokungsprozesses abgestimmt, wobei die Tauchtassen für verschiedene Koksofen kammern jeweils an unterschiedlichen Positionen der zugeordneten Steuerscheibe angeschlossen sind. Zusätzlich ist die Verbindung zwischen Steuerscheibe und Tauchtasse mit einer elastischen Feder versehen, um die Tauchtassen mit einer Vorspannung gegen ein Tauchrohr zu drücken. Durch die rein mechanische Steuerung kann nicht auf Betriebsschwankungen reagiert werden. Darüber hinaus ergibt sich die Sperrkraft der einzelnen Tauchverschlussanordnungen und die daraus resultierende Druckdifferenz auch aus der Federkraft, so dass die Steuerung nicht nur unflexibel, sondern auch mechanisch aufwendig und ungenau ist. From DE 1 192 152 it is known to move rotatably mounted immersion cups during the coking process, wherein the control takes place via a shaft and a control disk. The rotation of the shaft is tuned to the expiration of the coking process, the immersion cups for different coke oven chambers are each connected to different positions of the associated control disc. In addition, the connection between the control disc and immersion cup is provided with an elastic spring to press the immersion cups with a bias against a dip tube. Due to the purely mechanical control can not be responded to operating fluctuations. In addition, the locking force of the individual immersion closure arrangements and the resulting pressure difference also results from the spring force, so that the control is not only inflexible, but also mechanically complex and inaccurate.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine präzise Gasdruck- regelung einer Koksofenkammer zu ermöglichen, wobei gleichzeitig ein weitgehend störungsfreier Betrieb bei einem geringen Wartungsbedarf realisiert werden soll. Gegenstand der Erfindung und Lösung der Aufgabe sind ein Verfahren zur Gasdruckregelung einer Koksofenkammer gemäß Patentanspruch 1 sowie eine Koksofenvorrichtung gemäß Patentanspruch 6. Ausgehend von einem Verfahren mit den eingangs beschriebenen Merkmalen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Flüssigkeitszuführung mit einer konstanten Flüssigkeitsmenge beaufschlagt wird, wobei ein Antrieb für eine Drehung der Tauchtasse um eine Drehachse, vorzugsweise eine horizontal ausgerichtete Drehachse, an die elektronische Steuerung angeschlossen ist und wobei die Gasdruckregelung in Abhängigkeit des Fortschrittes des Verkokungsprozesses durch ein Verdrehen der Tauchtasse erfolgt. The present invention has for its object to provide a precise gas pressure control of a coke oven chamber, at the same time a largely trouble-free operation should be realized with a low maintenance requirement. Subject matter of the invention and solution of the problem are a method for gas pressure control of a coke oven chamber according to claim 1 and a coke oven device according to claim 6. Starting from a method with the features described above, the invention provides that the liquid supply is supplied with a constant amount of liquid, wherein a drive for a rotation of the immersion cup about an axis of rotation, preferably a horizontally oriented axis of rotation, is connected to the electronic control and wherein the gas pressure control takes place in dependence of the progress of the coking process by rotating the immersion cup.
Als Flüssigkeit ist vorzugsweise Wasser aus einem Kühlwasserkreislauf vorgesehen, wobei im Rahmen der Erfindung in dem Kreislauf keine Ventile als Steuerorgane zur Regelung der Flüssigkeitsmenge notwendig sind, so dass entsprechend aufwendige Wartungsarbeiten entfallen können. As the liquid, water is preferably provided from a cooling water circuit, wherein in the context of the invention in the circuit no valves as control members for controlling the amount of liquid are necessary, so that correspondingly expensive maintenance can be omitted.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass durch die Verdrehung der Tauchtasse eine Überlaufhöhe der Tauchtasse für die Flüssigkeit verstellt wird, wobei in einer ersten Drehposition das Eintauchen des Tauchrohres in die Flüssigkeit einen Verschluss zwischen dem Steigrohr und der Gassammelleitung bewirkt und wobei durch die Bewegung der Tauchtasse von der ersten Drehposition in die zweite Drehposition ein von dem Drehwinkel abhängiger Strömungsquerschnitt zwischen Steigrohr und Gassammelleitung freigegeben wird. Preferably, it is provided that an overflow height of the immersion cup is adjusted for the liquid by the rotation of the immersion cup, wherein in a first rotational position, the immersion of the dip tube into the liquid causes a closure between the riser and the gas manifold and wherein by the movement of the immersion cup of the first rotational position in the second rotational position, a dependent of the rotation angle flow cross-section between riser and gas manifold is released.
Dabei ist üblicherweise vorgesehen, dass die Tauchtasse in einer obersten Stellung bei einer konstant zufließenden Flüssigkeitsmenge eine Druckdifferenz erzeugt, welche aufgrund der Eintauchtiefe des Tauchrohres und der Überlaufhöhe für die Flüssigkeit eine vollständige Trennung des Steigrohres und damit der Koksofenkammer von der Gassammelleitung gewährleistet. It is usually provided that the immersion cup in a top position at a constant inflowing amount of liquid generates a pressure difference, which ensures a complete separation of the riser and thus the coke oven chamber of the gas manifold due to the immersion depth of the dip tube and the overflow height for the liquid.
Wenn davon ausgehend die Druckdifferenz reduziert werden soll, wird bei einer weiterhin konstanten zugeführten Flüssigkeitsmenge die Tauchtasse durch eine Drehbewegung herabgeschwenkt, wodurch die Eintauchtiefe des Tauchrohres reduziert wird. Die eine Sperrung bewirkende Wassersäule kann aufgrund der geringeren Höhe bereits bei einer kleineren Druckdifferenz überwunden werden. If, starting from this, the pressure difference is to be reduced, the immersion cup is replaced by a constant amount of liquid supplied Rotated down rotation, whereby the immersion depth of the dip tube is reduced. The obstruction causing water column can be overcome even at a smaller pressure difference due to the lower height.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Überlaufhöhe der Tauchtasse einerseits durch das Absenken der Tauchtasse an sich und andererseits auch durch ein Verdrehen, das heißt eine Schrägstellung der Tauchtasse bewirkt wird. It is particularly preferred that the overflow height of the immersion cup on the one hand by the lowering of the immersion cup per se and on the other hand by a rotation, that is an inclination of the immersion cup is effected.
Um eine automatische Regelung des Druckes in der Koksofen kammer zu erzeugen, ist ein Antrieb für die Drehung der Tauchtasse vorgesehen, welcher an die elektronische Steuerung angeschlossen ist. Grundsätzlich ist es möglich, dass die elektronische Steuerung die geeignete Stellung der Tauchtasse wäh- rend des Verkokungsprozesses anhand von Vorgabewerten berechnet. Vorzugsweise ist jedoch zumindest ein an die elektronische Steuerung angeschlossener Messsensor vorgesehen, wobei die Tauchtasse in Abhängigkeit eines Messsignals des Messsensors verdreht wird. Bei dem Messsensor kann es sich insbesondere um ein Drucksensor handeln, der innerhalb der Koks- ofenkammer angeordnet ist. Grundsätzlich können auch die Signale mehrerer Messsensoren, beispielsweise mehrerer Drucksensoren, verarbeitet werden. In order to generate an automatic control of the pressure in the coke oven chamber, a drive for the rotation of the immersion cup is provided, which is connected to the electronic control. In principle, it is possible for the electronic control to calculate the suitable position of the immersion cup during the coking process on the basis of default values. Preferably, however, at least one measuring sensor connected to the electronic control is provided, wherein the immersion cup is rotated as a function of a measuring signal of the measuring sensor. The measuring sensor may in particular be a pressure sensor which is arranged inside the coke oven chamber. In principle, the signals of a plurality of measuring sensors, for example a plurality of pressure sensors, can also be processed.
Im Rahmen der Erfindung ist üblicherweise vorgesehen, dass für jede Ofenkammer ein eigener, zugeordneter Antrieb der entsprechenden Tauchtasse vorgesehen ist, so dass sämtliche Koksofen kammern einer Koksofenbatterie getrennt voneinander gesteuert werden können. In the context of the invention is usually provided that a separate, associated drive of the corresponding immersion cup is provided for each oven chamber, so that all coke oven chambers of a coke oven battery can be controlled separately.
Um zu vermeiden, dass sich Verschmutzungen in der Tauchtasse ansammeln und damit die Sperrwirkung der Tauchverschlussanordnung unkontrolliert ver- ändern, kann vorgesehen sein, dass die Tauchtasse soweit verdreht werden kann, dass Verschmutzungen vollständig abfließen können. Zu diesem Zweck kann es auch von Vorteil sein, wenn die Tauchtasse an einer von der Drehachse abgewandten Seite eine schräg ansteigende Seitenwand aufweist, welche bei einem Absenken dieser Seitenwand durch eine Drehung ein Abfließen erleichtert. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Tauchtasse einen Boden und eine sich von dem Boden nach oben erstreckende Seitenwand aufweist, wobei die Seitenwand an einer der Drehachse abgewandten Seite der Tauchtasse mit dem Boden einen Winkel von mehr als 1 10° einschließt. In order to avoid that accumulate dirt in the immersion cup and thus uncontrollably change the blocking effect of Tauchverschlußanordnung, it can be provided that the immersion cup can be rotated so far that contamination can flow away completely. For this purpose, it may also be advantageous if the immersion cup has an obliquely rising side wall on a side remote from the axis of rotation, which facilitates a drain when lowering this side wall by a rotation. In particular, it can be provided that the immersion cup has a bottom and a side wall extending upwardly from the bottom, wherein the side wall encloses an angle of more than 1 10 ° with the bottom on a side of the immersion cup facing away from the axis of rotation.
Zusätzlich oder alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Tauchtasse in eine Öffnungsposition mittels zumindest einer Reinigungsdüse gereinigt wird. Additionally or alternatively, it can also be provided that the immersion cup is cleaned in an opening position by means of at least one cleaning nozzle.
Schließlich kann es in bestimmten Situationen des Betriebes der Koksofenkammer auch erforderlich sein, eine freie Verbindung zwischen der Koksofenkammer und der Gassammelleitung herzustellen, wozu die Tauchtasse optional auch vollständig aus dem Bereich des Tauchrohres herausgeschwenkt werden kann. Finally, in certain situations of operation of the coke oven chamber it may also be necessary to establish a free connection between the coke oven chamber and the gas manifold, for which purpose the immersion cup may optionally also be completely swung out of the area of the dip tube.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Koksofenvorrichtung, welche insbesondere zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens geeignet ist. Die Koksofenvorrichtung weist eine Koksofen kammer und eine Gassammel- leitung auf, wobei die Koksofen kammer zur Abführung von Rohgas über ein Steigrohr und über eine Tauchverschlussanordnung an die Gassammelleitung angeschlossen ist, wobei die Tauchverschlussanordnung eine Flüssigkeitszuführung, ein an das Steigrohr angeschlossenes Tauchrohr und eine drehbar gelagerte Tauchtasse aufweist und wobei eine elektronische Steuerung für eine Verstellung der Tauchverschlussanordnung vorgesehen ist. Erfindungsgemäß ist die elektronische Steuerung dazu eingerichtet, bei der Beaufschlagung der Flüssigkeitszuführung mit einer konstanten Flüssigkeitsmenge einen Antrieb für eine Drehung der Tauchtasse um eine Drehachse in Abhängigkeit des Fortschrittes des Verkokungsprozesses zu steuern. The invention also provides a coke oven apparatus which is particularly suitable for carrying out the method described above. The coke oven device has a coke oven chamber and a gas collection line, wherein the coke oven chamber is connected to the discharge of raw gas via a riser and a Tauchverschlussanordnung to the gas manifold, the Tauchverschlussanordnung a liquid supply, connected to the riser dip tube and a rotatably mounted Diving cup and wherein an electronic control is provided for an adjustment of the dip closure assembly. According to the invention, the electronic control is set up to control a drive for rotation of the immersion cup about an axis of rotation as a function of the progress of the coking process when the liquid supply is supplied with a constant amount of liquid.
Der Antrieb kann ohne Einschränkung einen Elektromotor und/oder einen Hydraulikmotor und/oder einen Pneumatikmotor aufweisen. Zusätzlich zu der Flüssigkeitszuführung, welche beispielsweise direkt in das Tauchrohr münden kann, kann innerhalb das Gassammelleitung auch zumindest eine Reinigungsdüse für eine Reinigung der Tauchtasse in eine Öffnungsposition angeordnet sein. Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen: The drive may without limitation comprise an electric motor and / or a hydraulic motor and / or a pneumatic motor. In addition to the liquid supply, which open, for example, directly into the dip tube can, at least one cleaning nozzle for cleaning the immersion cup can be arranged in an open position within the gas manifold. The invention will be explained in the following with reference to a drawing showing only one exemplary embodiment. Show it:
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Koksofenvorrichtung mit einer Koksofen kammer und einer Gassammelleitung, 1 is a schematic view of a coke oven apparatus with a coke oven chamber and a gas manifold,
Fig. 2a bis 2c eine Detailansicht einer Tauchverschlussanordnung, mit der die Koksofen kammer über ein Steigrohr an die Gassammelleitung angeschlossen ist, Fig. 3 die Anordnung gemäß den Fig. 2a bis 2c in einem vollständig geöffneten Zustand. 2a to 2c is a detail view of a dip closure assembly, with the coke oven chamber is connected via a riser to the gas manifold, Fig. 3 shows the arrangement according to FIGS. 2a to 2c in a fully open state.
Die Fig. 1 zeigt eine Koksofenvorrichtung mit einer Koksofenkammer 1 und einer in der Praxis auch als Vorlage bezeichneten Gassammelleitung 2, wobei die Koksofenkammer 1 zur Abführung von Rohgas über ein Steigrohr 3 und über eine Tauchverschlussanordnung 4 an die Gassammelleitung 2 angeschlossen ist. In der Praxis sind üblicherweise mehrere identisch oder im Wesentlichen identisch ausgeführte Koksofenvorrichtungen nebeneinander angeordnet und zu einer Koksofenbatterie zusammengeführt. Die Tauchver- Schlussanordnung 4 weist eine Flüssigkeitszuführung 5, ein an das Steigrohr 3 angeschlossenes Tauchrohr 6 und eine drehbar um eine Drehachse D gelagerte Tauchtasse 7 auf, wobei für die Drehung der Tauchtasse 7 um die Drehachse D ein Antrieb 8 vorgesehen ist, welcher an eine elektronische Steuerung 9 angeschlossen ist. 1 shows a coke oven device with a coke oven chamber 1 and a gas collecting line 2, which is also referred to as an original in practice, wherein the coke oven chamber 1 is connected to the gas collecting line 2 for discharging raw gas via a riser pipe 3 and via a dip closure arrangement 4. In practice, a plurality of identical or essentially identical coke oven devices are usually arranged next to one another and combined to form a coke oven battery. The Tauchver- closing arrangement 4 has a liquid supply 5, a connected to the riser pipe 3 immersion tube 6 and a rotatably mounted about a rotational axis D immersion cup 7, wherein for the rotation of the immersion cup 7 about the rotation axis D, a drive 8 is provided, which is connected to a electronic control 9 is connected.
Der Antrieb kann beispielsweise elektromotorisch, hydraulisch oder pneumatisch ausgeführt sein. An die elektronische Steuerung 9 ist des Weiteren zumindest ein Messsensor 10 angeschlossen, wobei in der Fig. 1 exemplarisch zwei an unterschiedlichen Stellen der Koksofenkammer 1 angeordnete Drucksensoren als Messsensoren 10 dargestellt sind. The drive can be performed, for example, electric motor, hydraulic or pneumatic. Furthermore, at least one measuring sensor 10 is connected to the electronic control unit 9, wherein two pressure sensors arranged at different locations of the coke oven chamber 1 are shown as measuring sensors 10 in the example of FIG.
Die Fig. 1 und die Fig. 2a zeigt die Tauchtasse 7 in einer ersten, obersten Drehposition, in der die Tauchtasse 7 mit Wasser 1 1 gefüllt ist, welches über die Flüssigkeitszuführung 5 und über das Tauchrohr 6 zugeführt wird. Erfindungsgemäß erfolgt die Beaufschlagung mit einer konstanten Flüssigkeits- menge, wobei sich das Wasser 1 1 in der Tauchtasse 7 bis zu dessen oberen Rand anstaut und dann in die Gassammelleitung 2 überläuft. Fig. 1 and Fig. 2a shows the immersion cup 7 in a first, top rotational position in which the immersion cup 7 is filled with water 1 1, which is supplied via the liquid supply 5 and via the dip tube 6. According to the invention, the application is carried out with a constant amount of liquid, wherein the water 1 1 accumulates in the immersion cup 7 up to the upper edge and then overflows into the gas manifold 2.
Das Tauchrohr 6 taucht in das Wasser 1 1 ein, wobei die Wassersäule zwischen dem unteren Rand des Tauchrohres 6 und dem oberen Rand der Tauchtasse 7 die maximale Druckdifferenz zwischen der Koksofen kammer 1 und der Gassammelleitung 2 bestimmt. Die Druckdifferenz ist zweckmäßigerweise so eingestellt, dass bei dem Betrieb der Koksofenkammer 1 im Bedarfsfall eine vollständige Trennung möglich ist. Wenn ausgehend von der Anordnung gemäß der Fig. 1 die Tauchtasse 7 um die Drehachse D verdreht wird, wird die Tauchtasse 7 von dem Tauchrohr 6 in einem gewissen Maße wegbewegt. Darüber hinaus wird der der Drehachse D gegenüberliegende Rand der Tauchtasse 7 abgesenkt, so dass dort das Wasser 1 1 auf einer geringeren Höhe überlaufen kann. The dip tube 6 immersed in the water 1 1, wherein the water column between the lower edge of the dip tube 6 and the upper edge of the dip cup 7 determines the maximum pressure difference between the coke oven chamber 1 and the gas manifold 2. The pressure difference is suitably set so that in the operation of the coke oven chamber 1, if necessary, a complete separation is possible. If starting from the arrangement according to FIG. 1, the immersion cup 7 is rotated about the axis of rotation D, the immersion cup 7 is moved away from the dip tube 6 to a certain extent. In addition, the axis of rotation D opposite edge of the immersion cup 7 is lowered, so that there the water 1 1 can overflow at a lower level.
Die Fig. 2a bis 2c zeigen exemplarisch verschiedene Drehpositionen der Tauchtasse 7, wobei ausgehend von einer maximalen Stauhöhe (Fig. 2a) zunächst die Stauhöhe durch ein Verdrehen reduziert und damit eine für das Überströmen der Wassersäule notwendige Druckdifferenz verringert wird (Fig. 2b), bevor durch ein weiteres Verdrehen der Tauchtasse 7 ein freier Strömungsquerschnitt zwischen dem Tauchrohr 6 und der Gassammelleitung 2 freigegeben wird (Fig. 2c). Gemäß der Fig. 3 kann auch vorgesehen sein, dass die Tauchtasse 7 vollständig von dem Tauchrohr 6 nach unten weggeschenkt ist, wobei dann in dieser Stellung der Tauchtasse 7, insbesondere aufgrund des gegenüberliegend der Drehachse D schrägen Verlaufes einer Seitenwand der Tauchtasse 7, das Wasser 1 1 vollständig abfließen kann, wodurch auch Verschmutzungen abgeführt werden. Des Weiteren ist angedeutet, dass in dieser Stellung auch eine zusätzliche Reinigung mittels zumindest einer Reinigungsdüse 12 erfolgen kann. 2a to 2c show examples of different rotational positions of the immersion cup 7, wherein, starting from a maximum congestion level (FIG. 2a), the congestion level is first reduced by rotation and thus a pressure difference necessary for the overflow of the water column is reduced (FIG. 2b), before a free flow cross-section between the dip tube 6 and the gas manifold 2 is released by a further rotation of the dipping cup 7 (Fig. 2c). According to FIG. 3 it can also be provided that the immersion cup 7 is completely lowered away from the immersion tube 6, in which case the immersion cup 7, in particular due to the opposite of the axis of rotation D oblique course of a side wall of the immersion cup 7, the water 1 1 can flow completely, which also dirt is removed. Furthermore, it is indicated that in this position an additional cleaning by means of at least one cleaning nozzle 12 can take place.

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zur Druckregelung einer Koksofenkammer (1 ), welche für die Abführung von Rohgas über ein Steigrohr (3) und über eine Tauchverschlussan- Ordnung (4) an eine Gassammelleitung (2) angeschlossen ist, wobei die Tauchverschlussanordnung (4) eine Flüssigkeitszuführung (5), ein an das Steigrohr (3) angeschlossenes Tauchrohr (6) und eine drehbar gelagerte Tauchtasse (7) aufweist und wobei die Tauchverschlussanordnung (4) von einer elektronischen Steuerung (9) in Abhängigkeit eines Fortschritts des Ver- kokungsprozesses in der Koksofenkammer (1 ) gesteuert wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Flüssigkeitszuführung (5) mit einer konstanten Flüssigkeitsmenge beaufschlagt wird und dass ein Antrieb (8) für eine Drehung der Tauchtasse (7) um eine Drehachse (D) an die elektronische Steuerung (9) angeschlossen ist, wobei die Gasdruckregelung in Abhängigkeit des Fortschrittes des Verkokungsprozesses durch ein Verdrehen der Tauchtasse (7) erfolgt. 1 . Method for regulating the pressure of a coke oven chamber (1), which is connected to a gas manifold (2) via a riser (3) and via a Tauchverschlussan- order (4), wherein the dip closure assembly (4) a liquid supply (5) , a dip tube (6) connected to the riser pipe (3) and a rotatably mounted immersion cup (7), and wherein the dip seal assembly (4) is controlled by an electronic controller (9) in response to a progress of the coking process in the coke oven chamber (1). is controlled, characterized in that the liquid supply (5) is acted upon by a constant amount of liquid and that a drive (8) for rotation of the immersion cup (7) about an axis of rotation (D) to the electronic control (9) is connected, wherein the Gas pressure control in dependence of the progress of the coking process by a rotation of the immersion cup (7).
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass durch die Verdrehung der Tauchtasse (7) eine Überlaufhöhe der Tauchtasse (7) für die Flüssigkeit verstellt wird, wobei in einer ersten Drehposition das Eintauchen des Tauchrohres (6) in die Flüssigkeit ein Verschluss zwischen dem Steigrohr (3) und der Gassammelleitung (2) bewirkt und wobei durch die Bewegung der Tauchtasse (7) von der ersten Drehposition in eine zweite Drehposition ein von dem Drehwinkel abhängiger Strömungsquerschnitt zwischen Steigrohr (3) und Gassammelleitung (2) freigegeben wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that by the rotation of the immersion cup (7) an overflow height of the immersion cup (7) is adjusted for the liquid, wherein in a first rotational position, the immersion of the dip tube (6) in the liquid a closure between causes the riser (3) and the gas manifold (2) and wherein is released by the movement of the immersion cup (7) from the first rotational position to a second rotational position dependent on the rotational flow cross section between the riser pipe (3) and gas manifold (2).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an die elektronische Steuerung (9) zumindest ein Messsensor (10), insbesondere ein Drucksensor angeschlossen ist, wobei die Tauchtasse (7) in Abhängigkeit eines Messsignals des Messsensors (10) verdreht wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least one measuring sensor (10), in particular a pressure sensor is connected to the electronic control (9), wherein the immersion cup (7) is rotated in response to a measuring signal of the measuring sensor (10) ,
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchtasse (7) einen Boden und eine sich von dem Boden nach oben erstreckende Seitenwand aufweist, wobei die Seitenwand an einer der Drehachse (D) abgewandten Seite der Tauchtasse (7) mit dem Boden einen Winkel von mehr als 1 10° einschließt. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the immersion cup (7) has a bottom and an upwardly extending from the bottom side wall, wherein the side wall on one of the rotational axis (D) facing away from the immersion cup (7 ) encloses an angle of more than 1 10 ° with the ground.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Tauchtasse (7) in einer Öffnungsposition mittels zumindest einer Reinigungsdüse gereinigt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the immersion cup (7) is cleaned in an opening position by means of at least one cleaning nozzle.
6. Koksofenvorrichtung mit einer Koksofenkammer (1 ) und einer Gassammelleitung (2), wobei die Koksofen kammer (1 ) zur Abführung von Rohgas über ein Steigrohr (3) und über eine Tauchverschlussanordnung (4) an die Gassammelleitung (2) angeschlossen ist, wobei die Tauchverschlussanordnung (4) eine Flüssigkeitszuführung (5), ein an das Steigrohr (3) angeschlossenes Tauchrohr (6) und eine drehbar gelagerte Tauchtasse (7) aufweist und wobei eine elektronische Steuerung (9) für eine Verstellung der Tauchverschlussanordnung (4) vorgesehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die elektronische Steuerung (9) dazu eingerichtet ist, bei der Beaufschlagung der Flüssigkeitszu- führung (5) mit einer konstanten Flüssigkeitsmenge einen Antrieb (8) für eine Drehung der Tauchtasse (7) um eine Drehachse (D) in Abhängigkeit des Fortschrittes des Verkokungsprozesses zu steuern. 6. coke oven device with a coke oven chamber (1) and a gas manifold (2), wherein the coke oven chamber (1) for discharging raw gas via a riser pipe (3) and a Tauchverschlussanordnung (4) to the gas manifold (2) is connected, wherein the dip closure arrangement (4) has a liquid feed (5), a dip tube (6) connected to the riser (3) and a rotatably mounted dip cup (7), and wherein an electronic control (9) is provided for adjusting the dip seal arrangement (4) , characterized in that the electronic control (9) is adapted to, when loading the liquid supply (5) with a constant amount of liquid, a drive (8) for rotation of the immersion cup (7) about an axis of rotation (D) in dependence Progress of the coking process.
7. Koksofenvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Koksofenvorrichtung zumindest einen Messsensor (10), insbesondere einen in der Koksofen kammer (1 ) angeordneten Drucksensor aufweist, der an die elektronische Steuerung (9) angeschlossen ist. 7. Koksofenvorrichtung according to claim 6, characterized in that the Koksofenvorrichtung has at least one measuring sensor (10), in particular a chamber in the coke oven (1) arranged pressure sensor which is connected to the electronic control (9).
8. Koksofenvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (8) einen Elektromotor und/oder einen Hydraulikmotor und/oder einen Pneumatikmotor aufweist. 8. coke oven device according to claim 6 or 7, characterized in that the drive (8) comprises an electric motor and / or a hydraulic motor and / or a pneumatic motor.
9. Koksofen Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Gassammelleitung (2) eine Reinigungsdüse für eine Reinigung der Tauchtasse (7) in einer Öffnungsposition angeordnet ist. 9. coke oven device according to one of claims 6 to 8, characterized in that within the gas manifold (2) a cleaning nozzle for cleaning the immersion cup (7) is arranged in an open position.
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