DE102009011927A1 - Verfahren zur koksofenkammergerechten Kompaktierung von Kohle - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kokskammergerechten Kompaktierung von Kohle, wobei die Kohle zunächst mit einer geeigneten Pressvorrichtung in einen oder mehrere Kohlekuchen gepresst wird und die erhaltenen Kohlekuchen mit einer Schneidevorrichtung in Kompaktate geteilt werden und diese Kompaktate übereinander gestapelt werden, so dass diese Kompaktate in eine Koksofenkammer zur Verkokung beladen werden können und diese Kompaktate eine kohleverlustfreie und genau zu dosierende Beladung von Koksofenkammern erlauben, wobei die Kohlekompaktate gut lagerfähig sind. Die Erfindung betrifft auch eine Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von Kohlekompaktaten mit dem Zweck der Beladung von horizontalen Koksofenkammern.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompaktierung von Kohle, wobei die erhaltenen Kompaktate Blöcke oder vergrößerte Stücke aus gepresster oder verdichteter Kohle darstellen, die ohne den Verlust von Kohlestücken in einen Kokskammerofen geladen werden können. Die Erfindung betrifft auch die Verwendung eines Verfahrens zur Herstellung von Kohlekompaktaten, welche zum Beladen von horizontalen Koksofenkammern dienen.
• Die Beladung von Kokskammeröfen kann in vielerlei Weise erfolgen. Einige Typen von Koksofenkammern werden durch die Decke beladen, was für die Konstruktion der Koksofentüren und der Ausdrückmaschinen von Vorteil ist. Die Beladung erfolgt durch spezielle Belademaschinen, die auf der Koksofendecke montiert sind über Beladeöffnungen in der Koksofendecke. Die Reinigung der Koksofendecke ist dabei ein schwieriges Problem. Die meisten Ausführungsarten für Koksofenkammern werden deshalb durch frontal zu öffnende Koksofenkammertüren beladen, wodurch der Beladevorgang erheblich schneller und sauberer verläuft. Zu diesem Zweck sind auf beiden frontalen Seiten der Koksofenkammer Türen montiert, durch die die Koksofenkammer beladen und ausgedrückt werden kann. Auf einer Seite sind typischerweise Belademaschinen und Löschwagen installiert, die vor den Kokskammeröfen entlang der frontalen Wände gefahren werden können und zum Beladen oder Löschen vor eine Koksofenkammer gefahren werden können. Auf der anderen frontalen Seite sind Ausdrückmaschinen montiert, die ebenfalls vor den Kokskammeröfen entlang der frontalen Wände gefahren werden können und zum Ausdrücken vor eine Koksofenkammer gefahren werden können.
• Eine gängige Ausführungsart für Beladung von horizontalen Koksofenkammern beschreibt die DE 19545736 A1 . Die Kohle wird dabei außerhalb des Ofens mit gleichmäßiger Höhe auf eine ebene Bodenplatte geschüttet und anschließend verdichtet, wonach der verdichtete Kohlekuchen mit der Bodenplatte in die Ofenkammer geschoben wird und die Bodenplatte anschließend unter stirnseitigem Festhalten des Kohlekuchens aus der Ofenkammer zurückgezogen wird. Durch dieses Verfahren können insbesondere horizontale Koksofenkammern beladen werden, die mit einer Bodenheizung ausgestattet sind. Bei diesem Verfahren geht ein Teil der Kohle dadurch verloren, dass Kohlestückchen aus der verdichteten Kohle beim Beladen von der Setzmaschine fallen. Auch können beim Beladen Kohlestückchen vor die Koksofenkammer fallen. Schließlich ist die Dosierung der Kohle durch dieses Verfahren unge nau, da nicht notwendigerweise genau aufgeteilte Kohleportionen in die Koksofenkammer gegeben werden.
• Die Herstellung von Kohlepresskuchen mit geeigneten Vorrichtungen beschreibt die WO 2006/056286 A1 . Durch das in dieser Lehre beschriebene Verfahren wird ein Kohlekuchen in einer Pressform mittels stationärer Presswerkzeuge geformt, welche horizontal und mit einer begrenzten Hublänge arbeiten. Die Pressform weist dabei eine verschiebbare Anschlagwand auf, welche mit wachsendem Kohlekuchen von den Presswerkzeugen wegbewegt wird unter der Einwirkung einer entgegengesetzt wirkenden geeigneten Bremskraft. Das Verfahren kompaktiert den Kohlekuchen vor der Einbringung in einen Kohletransportwagen oder eine Koksofenkammer, stellt jedoch keine genau abgemessenen Kohleportionen bereit, mit der die Koksofenkammer dann befüllt wird.
• Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem ein Kohlekuchen in genau abgemessenen Portionen kompaktiert wird. Zur Verfügung gestellt werden soll auch ein Verfahren, das eine Koksofenkammer mit den zur Verfügung gestellten Kohleportionen belädt. Das Verfahren soll den Vorteil besitzen, ein ungewolltes Verteilen von Kohle in der Umwelt zu vermeiden und Kohle, die zur Verkokung in einer Koksofenkammer vorgesehen ist, in genau abgemessenen Portionen bereitzustellen.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verpressen von Kohle, durch das kompaktierte Portionen von Kohle bereit gestellt werden, die so dicht sind, das keine oder nur äußerst wenig Kohlestückchen beim Transport der Kohleportionen verloren gehen. Die Kohlekompaktate werden durch Verpressen mit einer geeigneten Pressmaschine hergestellt, wodurch zunächst ein großer Presskuchen entsteht, aus dem mit geeigneten Schneidwerkzeugen Kohlekompaktate der gewünschten Größe bereitgestellt werden. Diese werden zur Verkokung gestapelt und mit einer Setzmaschine oder mit einer anderen geeigneten Vorrichtung in die Koksofenkammer geschoben.
• Die Kohlekompaktate können beim Verpressen mit geeigneten Formstücken verpresst werden, so dass auf der Oberfläche der Kohlekompaktate Einbuchtungen, Vertiefungen oder Wellenformen entstehen, so dass der Kohlekuchen verbesserte Verkokungseigenschaften besitzt. Dadurch erhält man beispielsweise erheblich verkürzte Garungszeiten. Auch kann man die Kompaktate mit Zwischenschichten versehen, durch die eine Rückverbackung der Kompaktate verhindert werden kann. Auf die se Weise werden beispielsweise erheblich verbesserte Lagereigenschaften der Kompaktate erhalten.
• Beansprucht wird insbesondere ein Verfahren zur koksofenkammergerechten Kompaktierung von Kohle durch Verpressen und Schneiden von Kohle, wobei
• • die Kohle mit einer geeigneten Pressvorrichtung in einen oder mehrere Kohleblöcke gepresst und verdichtet wird, so dass man einen dichten und stückfreien Kohlekuchen erhält, der sich zur Kompaktierung von Kohle eignet, dadurch gekennzeichnet, dass
• • der erhaltene Kohlekuchen mit einer Schervorrichtung in Kompaktate geteilt wird, so dass man Kohlekompaktate erhält, die einzeln oder horizontal aneinandergereiht oder übereinander gestapelt oder horizontal aneinandergereiht und übereinander gestapelt in eine horizontal zu beladende Koksofenkammer zu beladen sind.
• Der Kohlekuchen wird zunächst nach Verfahren aus dem Stand der Technik kompaktiert und dann mit einem geeigneten Schneidwerkzeug in die gewünschten Portionen geteilt. Geeignete Schneidwerkzeuge sind beispielsweise Metallblätter oder Sägeblätter. Diese können beliebig geformt sein und eine beliebige Anzahl von Sägezacken besitzen. Die Schneidevorgang kann auch durch einen Draht durchgeführt werden, der eine genügende Stärke und Dicke zum Zerteilen des gepressten Kohlekuchens besitzt. Auch der Draht kann aus einem beliebigen Material gefertigt sein. Das Metallblatt, das Sägeblatt oder der Draht können beispielsweise mit einer hydraulischen Scheidevorrichtung horizontal und vertikal bewegt werden und so den gepressten Kohlekuchen zerteilen.
• Auch der Pressvorgang kann beliebig durchgeführt werden. Dieser kann beispielsweise mit einer Hydraulikpresse ausgeführt werden. Dieser kann aber auch mit einer Rüttelmaschine ausgeführt werden, durch die die Kohlestücke in eine genügend verdichtete Form kompaktiert werden. Schließlich kann es sich bei der Pressvorrichtung auch um eine Hämmermaschine handeln, die gegen Andrückplatten hämmert, so dass der Kohlekuchen in eine kompaktierte Form gebracht wird. Der Kohlekuchen kann dabei auf eine unbewegte Platte gelegt werden und mit geeigneten Pressvorrichtungen seitlich und von oben gepresst werden. Der Kohlekuchen kann aber mit einer beliebigen Vorrichtung mit einer bewegten Platte von einer Seite, von mehreren Seiten, oder von allen Seiten gepresst werden.
• Die Andrückplatten können beliebig geformt sein. Diese können glatt sein oder mit entsprechenden Formgebungselementen ausgestattet sein. Beispiele für Formgebungselemente sind Wellenformen, dicke Nadeln oder Eindrückstachel. Diese wirken formgebend und hinterlassen auf dem Kohlekuchen Vertiefungen, Wellenformen, oder Mulden. Dies ist beispielsweise für eine Verkürzung der Garungszeit von wesentlichem Vorteil.
• Die so hergestellten Kohlekompaktate werden in horizontale Koksofenkammern eingebracht, die sich frontal beladen lassen und die eine Beladungsöffnung mit genügender Größe besitzen. Die zu beladenden Koksofenkammern sind bevorzugt vom Typ „Non-Recovery” oder „Heat-Recovery”, obwohl auch konventionelle und horizontal zu beladende Koksofenkammern damit beladen werden können.
• Die erhaltenen Kohlekompaktate werden zur Beladung in der Koksofenkammer übereinander gestapelt. Dies kann in beliebiger Anzahl und Stapelungsweise erfolgen. Typische horizontale Koksofenkammern sind etwa 6 bis 20 Meter lang, 6 bis 10 Meter hoch und 0,5 bis 5 Meter breit. Die Zahl der übereinander gestapelten Kompaktate, die in diese Öfen geladen werden, beträgt typischerweise 5 bis 30 in Längsrichtung, 1 bis 10 in Querrichtung und 2 bis 8 in der Höhe. Die Zahl und Größe der Kompaktate kann jedoch beliebig variieren. Gleiches gilt für die Größe der zu beladenden Koksofenkammern. Entscheidend ist lediglich, dass die Kompaktate in die zu beladende Koksofenkammer beladen werden können.
• Schließlich ist es auch möglich, die Stapelung der Kompaktate durch geeignete Zwischenlagen zu unterbrechen. Geeignete Zwischenlagen sind beispielsweise Asche oder rückstandsfrei verbrennendes Papier. Auf diese Weise kann eine Rückverbackung der Kompaktate auch bei längerer Lagerung verhindert werden. Die Asche wird nach Beendigung der Lagerung oder Verkokung beispielsweise durch Wegblasen entfernt. Nach der Verkokung erhält man den üblichen Kokskuchen, der mit den normalen Verfahren aus dem Stand der Technik weiterverarbeitet werden kann.
• Die erhaltenen Kohlekompaktate werden bevorzugt mit einer Setzmaschine in horizontal zu beladende Koksofenkammern beladen. Eine Beispiel für ein Beladungsverfahren mit einer Setzmaschine lehrt die DE 19545736 A1 . Geeignet ist aber jede Beladungsart, mit der die Kohlekompaktate in die Koksofenkammer transportiert werden können. Dies kann auch eine Belademaschine sein, die bedarfsweise modifiziert wurde, oder auch, in einer einfachen Ausführungsart, ein Gabelstapler.
• Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt den Vorteil einer Bereitstellung von Kohlekompaktaten, die eine kohleverlustfreie Beladung von Koksofenkammern erlauben. Die Beladung erfolgt dabei portionsweise und in einer Menge, die bei festgelegter Portionsgröße genau und einfach berechnet werden kann. Die Herstellung der Kompaktate ist einfach. Bei Verwendung einer geeigneten Zwischenschicht besitzen die Kompaktate eine ausgezeichnete Lagerfähigkeit.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand einer Zeichnung erläutert, wobei diese Zeichnung nur Ausführungsbeispiel für die Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist.
• Gezeigt wird hier der Kohlekuchen (1), der mit einer Schneidevorrichtung in eine Anzahl an Kompaktaten geteilt wurde. Die Kompaktate (1a, 1b) sind hier an der Frontseite (1a) und von der Oberseite (1b) des Kohlekuchens (1) zu sehen, wobei die Kompaktate durch eine Schnittfläche (1c) getrennt werden. Der eigentliche Kohlekuchen (1) ist hier auf einem fahrbaren Wagen (2) zu sehen. Dieser wird mit einer Druckvorrichtung (3) in die Koksofenkammer (4a) geschoben. Diese ist hier in geöffnetem Zustand zu sehen. Zu sehen sind auch der Kokskammerofen (4), die Koksofenkammertür (5) mit dem Öffnungsmechanismus (5a), die koksofenkammertürumfassende Wand (6), ein Teil der Koksofenkammerdecke (7) und ein Teil des Koksofenkammerbodens (8) mit den Öffnungen (8a) für die Sekundärluftsohlen (8b).

1

Kohlekuchen

1a

Kohlekompaktat, zu sehen von der Frontseite des Kohlekuchens

1b

Kohlekompaktat, zu sehen von der Oberseite des Kohlekuchens

1c

Schnittfläche im Kohlekuchen

2

Fahrbarer Wagen

3

Druckvorrichtung

4

Kokskammerofen

4a

Koksofenkammer (Inneres des Kokskammerofens)

5

Koksofenkammertür

5a

Öffnungsmechanismus für die Koksofenkammertür

6

Koksofenkammerwand

7

Decke der Koksofenkammer

8

Koksofenkammerboden

8a

Öffnungen für die Sekundärluftsohlen

8b

Sekundärluftsohlen

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• - DE 19545736 A1 [0003, 0015]
• - WO 2006/056286 A1 [0004]

Claims (13)

1. Verfahren zur koksofenkammergerechten Kompaktierung von Kohle durch Verpressen von Kohle, wobei • die Kohle mit einer geeigneten Pressvorrichtung in einen oder mehrere Kohleblöcke gepresst und verdichtet wird, so dass man einen dichten und stückfreien Kohlekuchen erhält, der sich zur Kompaktierung von Kohle eignet, dadurch gekennzeichnet, dass • der erhaltene Kohlekuchen mit einer Schervorrichtung in Kompaktate geteilt wird, so dass man Kohlekompaktate erhält, die einzeln oder horizontal aneinandergereiht oder übereinander gestapelt oder horizontal aneinandergereiht und übereinander gestapelt in eine horizontal zu beladende Koksofenkammer zu beladen sind.
2. Verfahren zur koksofenkammergerechten Kompaktierung von Kohle durch Verpressen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Schervorrichtung um ein Metallblatt oder ein Sägeblatt handelt.
3. Verfahren zur koksofenkammergerechten Kompaktierung von Kohle durch Verpressen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Schervorrichtung um einen Draht handelt.
4. Verfahren zur koksofenkammergerechten Kompaktierung von Kohle durch Verpressen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Pressvorrichtung um eine Hydraulikpresse handelt.
5. Verfahren zur koksofenkammergerechten Kompaktierung von Kohle durch Verpressen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Pressvorrichtung um eine Rüttelmaschine handelt, durch die die Kohlestücke in der Packungsdichte verdichtet werden.
6. Verfahren zur koksofenkammergerechten Kompaktierung von Kohle durch Verpressen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Pressvorrichtung um eine Hämmermaschine mit Andrückplatten handelt.
7. Verfahren zur koksofenkammergerechten Kompaktierung von Kohle durch Verpressen nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Pressvorrichtung um eine Vorrichtung handelt, die eine oder mehrere Andrückplatten mit spitz zulaufenden Eindrückstacheln umfasst.
8. Verfahren zur koksofenkammergerechten Kompaktierung von Kohle durch Verpressen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltenen Kompaktate übereinander gestapelt werden.
9. Verfahren zur koksofenkammergerechten Kompaktierung von Kohle durch Verpressen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltenen Kompaktate übereinander gestapelt werden, wobei zwischen die einzelnen Kompaktate eine Schicht Asche gegeben wird.
10. Verfahren zur koksofenkammergerechten Kompaktierung von Kohle durch Verpressen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltenen Kompaktate übereinander gestapelt werden, wobei zwischen die einzelnen Kompaktate eine Schicht aus rückstandsfrei verbrennendem Papier gegeben wird.
11. Verfahren zur Beladung von Koksofenkammern unter Verwendung von Kohlekompaktaten, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltenen Kohlekompaktate in eine horizontale Koksofenkammer vom Typ „Non-Recovery”- oder „Heat-Recovery” eingebracht werden.
12. Verfahren zur Beladung von Koksofenkammern unter Verwendung von Kohlekompaktaten, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltenen Kohlekompaktate in einer Zahl von 5 bis 30 in Längsrichtung, 1 bis 10 in Querrichtung und 2 bis 8 übereinander gestapelt in eine horizontale Koksofenkammer eingebracht werden.
13. Verfahren zur Beladung von Koksofenkammern unter Verwendung von Kohlekompaktaten, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die erhaltenen Kohlekompaktate mit einem Setzwagen in die Koksofenkammer gefahren werden.