DE102009052502A1 - Verfahren zur Erzeugung eines Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Absaugen von Rauchgasen aus einer Koksofenkammer, wobei die Rauchgase, die kurzzeitig während des Ausdrückens und Beladevorganges des Kokskuchens aus der Koksofenkammer entstehen, durch ein in dem Gasraum über dem Kokskuchen erzeugtes Vakuum abgesaugt werden, und dieses Vakuum in dem Gasraum über der Koksofenkammer durch Kanäle durch die Seitenwände der Koksofenkammer oder in dem Kokskuchen erzeugt wird, wobei das Vakuum in einer vorteilhaften Ausführungsform in dem Sekundärheizraum erzeugt wird, welches wiederum beispielhaft aus einem Vakuumvorlagebehälter angesaugt werden kann, der für die Zeitdauer des Öffnens der Koksofenkammertüren über das Öffnen von Absperreinrichtungen in der Verbindungsleitung mit dem Sekundärheizraum verbunden wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die unerwünschte Emission von Rauchgasen in die Atmosphäre vermieden. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, mit der dieses Verfahren ausgeführt wird.

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges, durch das schädliche Rauchgase, die insbesondere während des Belade- und Ausdrückvorganges einer Koksofenkammer entstehen, aus einer Koksofenkammer abgesaugt werden, damit diese nicht in die Umwelt gelangen. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes in einer Koksofenkammer.
• Die Herstellung von Koks erfolgt häufig in Koksofenkammern, die horizontal beladen werden, wobei der Beladung der Verkokungsprozess folgt, der aus Kohle einen verwendungsfähigen Koks erzeugt. Über dem Kokskuchen ist in dieser Ausführungsform ein kohlefreier Raum vorhanden, um das störungsfreie Ausgasen von Verkokungsgasen zu gewährleisten. Das aus der Kohle beim Erhitzen entweichende Koksofengas wird in diesem kohlefreien Raum gesammelt und unter Zutritt von Luft verbrannt. Um eine gleichmäßige Beheizung des Kokskuchens von allen Seiten zu gewährleisten, wird das teilverbrannte Verkokungsgas in speziellen Kanälen, die sich in den Seitenwänden der Koksofenkammern befinden, in Sekundärheizräume geleitet, die sich unter der eigentlichen Koksofenkammer befinden. Dort wird es unter Zutritt einer weiteren Luftmenge komplett verbrannt. Dadurch wird der Kokskuchen auch von unten und somit von allen Seiten beheizt. Koksöfen dieses Typs werden, je nach Verwendung der Verbrennungswärme Koksöfen vom Typ „Heat-Recovery” oder „Non-Recovery” genannt. Typische Ausführungsformen finden sich in der US 4344820 A oder in der US 4287024 A .
• Der Betrieb der Koksofenkammern erfolgt in der Regel zyklisch. Nach einer gewissen Zeitdauer ist die Verkokung abgeschlossen und der Koks wird aus der Koksofenkammer entfernt. Dies geschieht in einem Zyklus des Ausdrückens, wobei der Koks in einen Wagen zum Weitertransport oder in eine Kühlvorrichtung gelangt. Anschließend wird die Koksofenkammer mit frischer Kohle neu beladen. Da eine Koksofenkammer in der Regel nur eine begrenzte Menge an Kohle fasst, werden mehrere Koksofenkammern zu einer Koksofenbank zusammengefasst. Dadurch lässt sich die Koksproduktion kontinuierlich gestalten.
• Bei dem Vorgang des Ausdrückens und Beladens müssen die Koksofenkammertüren geöffnet werden. Werden die Ofentüren beispielhaft verfrüht geöffnet, treten unverbrannte Rauchgase durch die offenen Türen oder die Primärluftöffnungen in die Umwelt. Im Anschluß an die Entleerung werden die Öfen wieder mit nicht vorgewärmter Kohle beladen. Mit dem Beladevorgang setzt aufgrund der hohen Ofenraumtemperatur von 1100°C bis 1400°C spontan eine intensive Rohgasentwicklung und -verbrennung ein. Hieraus erklärt sich die große Menge an Rauchgasen zu Beginn des Verkokungsprozesses. Diese können in herkömmlichen Konstruktionen ungehindert ins Freie gelangen, da sonst der bei geschlossenen Türen anliegende Unterdruck in der Brennkammer infolge der offenen Türen beim Beladen nicht aufrechterhalten werden kann. Auch die beim Beladevorgang entweichenden Rauchgasmengen stellen eine Belastung für die Umwelt dar und gefährden das Betriebspersonal. Aus diesem Grund gibt es im Stand der Technik zahlreiche Versuche, dieses unerwünschte Entweichen von Rauchgasen zu vermeiden.
• Die US 3844901 A beschreibt eine Vorrichtung zum Absaugen von staubhaltigen heißen Gasen, die aus einem spitz zulaufenden Dach besteht, welches von Stützpfeilern getragen wird, wobei sich die Spitze des Daches oberhalb der Quelle der Emissionen befindet, und durch die obere Zone des Daches eine thermische Expansionszone gebildet wird, wobei sich in der oberen Zone des Daches ein Saugkanal befindet, der sich über die gesamte Länge des Daches erstreckt und dessen Querschnitt sich zur Saugquelle hin erweitert, und der Saugkanal mit Ausbuchtungsöffnungen versehen ist, um einen gleichmäßigen Saugunterdruck über die gesamte Länge des Saugkanals zu gewährleisten. Die Konstruktion wird für alle Verfahren und chemischen Prozesse beansprucht, ist jedoch insbesondere für horizontale Koksofenkammern geeignet, wobei sich das Dach oberhalb der Koksofenkammertür befindet, so dass die Emission der Rauchgase in das Dach erfolgt, in dessen Spitze sich die Öffnung des Saugkanals befindet. Das Dach läuft an der gesamten Front der Koksofenkammer entlang. Die Konstruktion ist stationär und beansprucht viel Platz vor den Koksofenkammertüren, der beispielsweise für Koksofenbelademaschinen nicht zur Verfügung steht.
• Die GB 365934 A beschreibt Koksofenkammern mit einem Gassammelraum oberhalb des Kokskuchens, wobei der Kokskuchen durch Öffnungen in. der Koksofenkammerdecke mit Kanälen versehen wird, durch die die während der Verkokung austretenden Gase abgezogen werden, welche über ein Verbindungsrohr in ein Gassammelrohr gesaugt werden, welches mit allen Koksofenkammern verbunden ist, und sich zwischen dem Verbindungsrohr und dem Gassammelrohr Vorrichtungen zur Kontrolle des Druckes befinden. In einer Ausführung der Erfindung wird der Druck in dem Gassammelraum über dem Kokskuchen durch Einstellung des Saugdruckes an die jeweilige Stufe des Verkokungsprozesses angepasst.
• Eine Absaugung der Rauchgase während Ausdrückens und Beladens wird nicht beschrieben. Zudem ist das Aufbringen von Kanälen in dem Kokskuchen vor dem Verkokungsprozess aufwendig. Es wäre deshalb von Vorteil, das während des Ausdrückens und Beladens austretende Rauchgas durch einen Unterdruck vorzunehmen, der während dieses Vorganges in dem Gasraum über der Koksofenkammer angelegt wird. Die Erzeugung von Unterdruck in dem Primär- und Sekundärheizraum ist bereits vorbeschrieben. Der Unterdruck muss zur Absaugung des Rauchgases reguliert werden, da der Unterdruck für diesen Zweck nur zeitweise erhöht wird.
• Die GB 447036 offenbart ein Verfahren zur Destillation und Verkokung von Kohle, welche in Verkokungsretorten erhitzt werden, wobei diese Verkokungsretorten in Reihen zu Koksofenbänken angeordnet sind, wobei die Kohle fortschreitend erhitzt wird, so dass diese getrocknet und destilliert wird, bis diese eine Temperatur von 600°C erreicht hat, wodurch diese gekühlt wird. Die Retorten können mit vertikalen Wärmetransportkanälen versehen sein, welche auch zur Absaugung der Verkokungsgase durch einen Unterdruck genutzt werden können, wobei diese in einer Ausführungsform des Verfahrens mit den Rauchgaskanälen unter der Verkokungsretorte verbunden sind. Auf diese Weise kann in den Gasraum der Verkokungsretorte über die Rauchgaskanäle ein Unterdruck angesaugt werden. Dadurch lässt sich eine Verkokung der Kohle mit kontrollierter Verwertung der Verkokungsgase erreichen. Ein Prozessschritt zur speziellen Ansaugung der Rauchgase während des Ausdrückens und Beladens wird nicht beschrieben.
• Auch die Regulierung von Unterdruck in einer Koksofenkammer ist vorbeschrieben. Die EP 1230321 B1 beschreibt ein Verfahren zur Ableitung von heißen Rohgasen, die bei einer Verkokung in Ofenkammern einer Koksofenbatterie entstehen, wobei die Rohgase mit einer Temperatur von 600 bis 1000°C aus den Ofenkammern abgezogen und ohne Absenkung der Rohgastemperatur in eine Heißgasvorlage eingeleitet werden, und der Druck in den Ofenkammern gemessen und unabhängig von dem Druckniveau der Heißvorlage durch Absperr- und Drosselorgane geregelt wird, die in den heißen Gasströmen zwischen dem Rohgasauslaß der Ofenkammern und der Heißvorlage angeordnet sind, und deren Stellung in Abhängigkeit des in der zugeordneten Ofenkammer gemessenen Druckes gesteuert wird, und das Gas aus der Heißgasvorlage einer Dampfkesselsteuerung oder einem Spaltreaktor zugeführt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die bei der Verkokung entstehenden heißen Rohgase ohne weitere Behandlung und ohne Absenkung der Rohgastemperatur einer vollständigen Verbrennung oder Spaltung zugeführt werden, ohne dass der Verkokungsvorgang in den Ofenkammern dadurch beeinflusst wird. Die Heißgasvorlage wird zur Erzeugung des Vakuums unter leichtem Unterdruck gehalten. Das Verfahren offenbart keinen Prozessschritt der schnellen Absaugung von Rauchgasen während des Belade- und Ausdrückvorganges.
• Die genannten Verfahren oder Vorrichtungen besitzen den Nachteil, dass ein spezieller Verfahrensschritt für das Absaugen der Gase nicht vorgesehen ist. Dieser Verfahrenschritt muss jedoch eigens hierfür vorgesehen sein, weil nur zu dem Zeitpunkt des Ausdrückens und Beladens erhebliche Mengen an schadstoffhaltigem Rauchgas durch das Öffnen der Koksofenkammertüren ins Freie gelangen.
• Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches durch Erzeugung und Regulierung eines im Vergleich zum Normalbetrieb erhöhten Unterdruckes im Ofen innerhalb der Koksofenkammer das während des Ausdrückens und Beladens entstehende Rauchgas in die Kokskammer zurückzusaugen. Unter erhöhtem Unterdruck ist dabei ein gegenüber dem Atmosphärendruck weiter reduzierter Druck zu verstehen. Die Absaugung muss so erfolgen, dass innerhalb eines kurzen Zeitabschnittes ein relativ hoher Unterdruck zur Verfügung steht, so dass die Absaugung vollständig und emissionsfrei verläuft.
• Von Vorteil wäre es weiterhin, wenn keine Konstruktionen auf der Koksofenkammerdecke erforderlich sind, da der Raum auf der Koksofenkammerdecke häufig für Vorrichtungen zur Belüftung genutzt wird. Auch können Konstruktionen zur Befüllung, Reinigung oder Prozesskontrolle auf der Koksofenkammerdecke vorgesehen werden, wenn der dortige Raum nicht für die Absaugevorrichtung benötigt wird.
• Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Ansaugsystem für Unterdruck, welches die Ansaugung durch den Sekundärheizraum über Kanäle durch die Seitenwände vornimmt, so dass in dem Gasraum über dem Kokskuchen, der auch Primärheizraum genannt wird, für die Zeitdauer des Öffnens der Koksofenkammertüren und des Ausdrückens und Beladens des Koks- oder Kohlekuchens ein erhöhter Unterdruck im Ofen erzeugt wird.
• Dies kann beispielhaft durch eine spezielle Ansaugvorrichtung geschehen, die saugseitig mit den Kanälen verbunden wird. Der Druck im Primärheizraum wird auf diese Weise beim Öffnen der Koksofenkammertüren gesenkt, so dass die Rauchgase, die während des Ausdrückens nach dem Öffnen der Türen entstehen, statt ins Freie zu gelangen, in das Innere des Primärheizraumes gesaugt werden. Durch diese Verfahrensweise und dadurch bedingte Vorrichtung wird weder auf der Koksofenkammerdecke noch vor den Koksofenkammertüren Platz benötigt.
• Beansprucht wird insbesondere ein Verfahren zur Erzeugung eines Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges, wobei
• • die Verkokungskammer für die Verkokung mit einer Schicht Kohle befüllt wird, wodurch Rauchgase erzeugt werden, und
• • nach der Befüllung die Kohle zur Verkokung erwärmt wird, und
• • diese flüchtigen Kohlebestandteile mittels unterstöchiometrisch zugeführter Luft direkt oberhalb der Kohleschüttung in einem dafür vorgesehenen Gasraum partiell oxidiert werden, und unterhalb der Verkokungskammer ein Verbrennungssystem zur Verbrennung von unverbrannten, flüchtigen Kohlebestandteilen sowie den bei der partiellen Oxidation erzeugten Gasen angeordnet ist, und
• • die Verkokungskammer in den Seitenwänden Kanäle enthält, und diese Kanäle den oberen, koksfreien Teil der Verkokungskammer gasseitig mit dem Verbrennungssystem unterhalb der Verkokungskammer verbinden, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass
• • durch diese Kanäle in dem Gasraum über dem Kohlekuchen ein Unterdruck erzeugt wird, der dazu dient, die während des temporären Befüllens oder Ausdrückens entstehenden Rauchgase aus dem Gasraum abzusaugen.
• Zur vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird der Ansaugvorgang 5 Minuten vor dem Öffnen der Koksofenkammertüren begonnen und 30 Minuten nach dem Schließen der Koksofenkammertüren beendet. Dadurch wird ein optimales Absaugen der Rauchgase aus der Koksofenkammer gewährleistet. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Ansaugvorgang bis zu 4 Stunden nach Schließen der Türen fortgesetzt. Die Rauchgase können rußhaltig sein.
• In einer einfachen Ausführungsart ist es denkbar, den Unterdruck direkt an die Kanäle in den Seitenwänden anzulegen, so dass die Kanäle mit der Saugseite einer saugenden Vorrichtung verbunden sind und dadurch ein Unterdruck in dem Primärheizraum entsteht, wobei die Koksofenkammer in Saugrichtung endseitig liegt. Vorteilhaft wird der Unterdruck jedoch in dem Sekundärheizraum, der sich unter der Koksofenkammer befindet, gesenkt, so dass dieser Unterdruck über die Kanäle in den Seitenwänden, die sogenannten „downcomer”-Kanäle, in den Primärheizraum angesaugt wird, wobei die Koksofenkammer in Saugrichtung endseitig liegt.
• Typische Unterdrücke, die zum vollständigen Absaugen der Rauchgase erforderlich sind, sind –20 bis –50 Pa im Primärheizraum in der Nähe der Koksofenkammertüren. Um diesen Unterdruck zu erreichen, können die Abgasausführung aus dem Sekundärheizraum und die Luftzuführung in den Primärheizraum temporär abgesperrt werden. In einigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch Unterdrücke von bis zu –120 Pa erreicht werden. Das erfindungsgemäß abgesaugte Rauchgas kann beliebig weiterverwendet werden.
• Günstig ist es in einer weiteren Ausführungsform beispielsweise, einen Vakuumvorlagebehälter zu nutzen, der beim Öffnen der Türen der Koksofenkammer über ein zu öffnendes Ventil mit dem Sekundärheizraum verbunden wird, so dass dadurch in dem Gasraum über dem Kokskuchen innerhalb kurzer Zeit ein Unterdruck erzeugt wird, wobei die Koksofenkammer in Saugrichtung endseitig liegt. Auf diese Weise wird also der Unterdruck in dem Gasraum oberhalb des Kokskuchens über die Kanäle aus dem Sekundärheizraum angesaugt.
• Der Vakuumvorlagebehälter steht dann unter erhöhtem Unterdruck und wird mit dem Öffnen der Koksofenkammertür kurzzeitig mit dem Sekundärheizraum verbunden. Dadurch ist der Unterdruck im Primärheizraum ausreichend, um ein Austreten der Gase aus der Koksofenkammer zuverlässig zu verhindern. Der Unterdruck in dem Verbrennungssystem unterhalb der Verkokungskammer wird somit durch einen Vakuumvorlagebehälter erzeugt, der mit dem Sekundärheizraum über eine absperrbare Sekundärleitung verbunden ist, der für den Vorgang des Absaugens kurzzeitig mit dem Sekundärheizraum verbunden wird, so dass über die Kanäle ein Unterdruck in dem Gasraum oberhalb des Kokskuchens über die Kanäle angesaugt wird. Der Vakuumvorlagebehälter kann nach dem Absaugvorgang durch geeignete Vorrichtungen von den Sekundärheizraum getrennt und wieder evakuiert werden.
• Möglich ist es auch, den Unterdruck in dem Verbrennungssystem unterhalb der Verkokungskammer durch ein Gebläse zu erzeugen, welches den Unterdruck in dem Verbrennungssystem unterhalb der Verkokungskammer über separate Kanäle ansaugt. Der Unterdruck kann dann durch eine das Gebläse in der Leistung regelnde Vorrichtung gesteuert werden. Ein Vorlagebehälter ist hierzu nicht zwingend erforderlich.
• Beansprucht wird auch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges, umfassend
• • eine Koksofenkammer, die mit einem zur Verkokung vorgesehenen Kokskuchen beladbar ist, wobei sich oberhalb des Kokskuchens ein Gasraum befindet, in dem die zur Verkokung vorgesehene Kohle nach der Befüllung erwärmt wird, und
• • sich in den Seitenwänden Kanäle befinden, die zum Ansaugen eines Unterdruckes geeignet sind, und
• • sich unterhalb der Verkokungskammer ein Verbrennungssystem zur Verbrennung von unverbrannten, flüchtigen Kohlebestandteilen sowie den bei der partiellen Oxidation erzeugten Gasen befindet, und
• • die Verkokungskammer in den Seitenwänden Kanäle enthält, und diese Kanäle den oberen, koksfreien Teil der Verkokungskammer gasseitig mit dem Verbrennungssystem unterhalb der Verkokungskammer verbinden, und welche dadurch gekennzeichnet ist, dass
• • das Verbrennungssystem unterhalb der Verkokungskammer mit auswärtsführenden Sekundärkanälen ausgestattet ist, durch die das Verbrennungssystem mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist, so dass
• • der Gasraum über dem Kokskuchen über das Verbrennungssystem und die Kanäle mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist, und
• • mindestens einer der auswärtsführenden Sekundärkanäle mit einer regelnden Vorrichtung ausgestattet ist.
• Je nach Größe der Vakuumvorlagebehälter oder der saugenden Vorrichtung im Verhältnis zum angeforderten Vakuum wird auch der Verschlussmechanismus in der Verbindung zwischen Vakuumvorlagebehälter und Sekundärheizraum gestaltet. Ist der Vakuumvorlagebehälter klein und zur Aufnahme eines erhöhten Unterdruckes vorgesehen, so muss der Verschlussmechanismus schnell und vollständig öffnen. In diesem Falle ist beispielhaft ein Schieber geeignet. Dieser öffnet den Sekundärkanal zwischen Vakuumvorlagebehälter und Sekundärheizraum kurz und vollständig, so dass über Sekundärheizraum und die dazwischenliegenden Kanäle ein ausreichender Unterdruck im Primärheizraum entsteht. Besitzt der Vakuumvorlagebehälter hingegen im Verhältnis zum benötigten Unterdruck ein großes Volumen, so reicht beispielsweise eine Spindel zur Feindosierung.
• Beansprucht wird in einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges ein Kanal, der eine regelnde Vorrichtung für das Vakuum enthält, der den Sekundärheizraum mit der Saugseite einer saugenden Vorrichtung verbindet, wobei es sich bei der regelnden Vorrichtung um einen Schieber handelt.
• Beansprucht wird in einer weiteren Ausführungsform zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges ein Kanal, der als regelnde Vorrichtung statt des Schiebers eine Spindel nutzt. Schließlich wird in einer weiteren Ausführungsform zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges ein Kanal beansprucht, der als regelnde Vorrichtung eine Klappe nutzt. Geeignet ist jedoch prinzipiell jede regelnde Vorrichtung, die die Justierung eines Vakuums im Primärheizraum durch die Kanäle in der Seitenwand über Sekundärkanäle in der gewünschten Höhe und Anforderungszeit vornimmt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren und die hierfür genutzte Vorrichtung besitzen den Vorteil, dass beim Öffnen der Koksofenkammertüren kurzzeitig in dem Gasraum über dem Kokskuchen ein Unterdruck erzeugt wird, so dass die Rauchgase, die während des Ausdrückens nach dem Öffnen der Türen entstehen, statt ins Freie zu gelangen, in das Innere des Primärheizraumes gesaugt werden, wobei diese Verfahrensweise und die dadurch bedingte Vorrichtung weder auf der Koksofenkammerdecke noch vor den Koksofenkammertüren Platz benötigt. Unerwünschte Emissionen in die Atmosphäre und die Freisetzung von Rauchgasen, die eine Gefährdung von Umwelt und Personal darstellen, werden somit vermieden.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand von zwei Zeichnungen erläutert. Diese Zeichnungen sind nur Ausführungsbeispiele für die Konstruktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist.
• 1 zeigt die seitliche Ansicht einer Koksofenkammer (1), die einen Primärheizraum (2) und einen Sekundärheizraum (3) enthält. Die bei der Verkokung entstehenden Gase strömen in den Primärheizraum (2), wo diese partiell verbrannt werden und das teilverbrannte Verkokungsgas über Kanäle (4) in den Seitenwänden der Koksofenkammer (1) oder in dem Kokskuchen (5) in den Sekundärheizraum (3), der sich unter dem Kokskuchen (5) befindet. Dort wird es vollständig verbrannt, wodurch der Kokskuchen (5) von unten beheizt wird. Das vollständig verbrannte Verkokungsgas wird einer Abgasausführung (6) mit Absperreinrichtung (6a), die in einen Abgaskanal (6b) mündet. Zu sehen sind ebenfalls die Öffnungen (4a) der „Downcomer”-Kanäle im Primärheizraum (2), über die Unterdruck angesaugt wird (4b). Werden nun zum Ausdrücken und Beladen die Türen (7) der Koksofenkammer geöffnet, so wird Zuführung der Primärluft, die hier über Öffnungen für Primärluft in der Decke mit einer U-Rohr-förmigen Abdeckung (8) erfolgt, über geeignete Absperreinrichtungen (8a) für Primärluft abgesperrt. Auch die Ausführung der Abgase (6) aus dem Sekundärheizraum (3) wird über geeignete Absperreinrichtungen (6a) für Abgas abgesperrt. Die Verschlussvorrichtungen (9) an den Öffnungen zur Zuführung von Sekundärluft in den Sekundärheizraum (9) werden für diesen Vorgang geschlossen. Das Ventil (10a), welches beispielhaft ein Schieber sein kann, für den Vakuumvorlagebehälter (11) wird geöffnet, wodurch über den Sekundärkanal (10), den Sekundärheizraum (3) und die Kanäle (4) in dem Primärheizraum (2) ein Unterdruck erzeugt wird. Dadurch werden erfindungsgemäß während des Öffnens der Koksofenkammertüren (7) die Rauchgase in den Primärheizraum (2) gesaugt. Das Vakuum in dem Vakuumvorlagebehälter (11) kann nach dem Vorgang des Einsaugens mit einer Vakuumpumpe (12) über eine Vakuumleitung (13) mit Absperreinrichtung (13a) wieder hergestellt werden.
• 2 zeigt die seitliche Ansicht einer Koksofenkammer (1), die einen Primärheizraum (2) und einen Sekundärheizraum (3) enthält, wobei sich zusätzlich eine vakuumerzeugende und druckregelnde Vakuumleitung (14) auf der Decke der Koksofenkammer (1) befindet, wie sie beispielhaft in der GB 365934 A beschrieben ist. Diese dient insbesondere dazu, den Druck in der Koksofenkammer (1) während des Betriebes zu regeln. Hierzu befindet sich auf dem Dach der Koksofenkammer (1) eine Vakuumleitung (14), die mit allen Koksofenkammern verbunden ist. Diese ist zur Befestigung auf der Koksofenkammer (1) mit einer Halterung (14a) versehen. Über eine Anschlußleitung (14b) mit Ventil (14c) und Druckregeleinrichtung (14d) wird der Druck im Primärheizraum (2) der Koksofenkammer (1) während des Betriebes geregelt. In dieser Ausführungsform wird das Ventil (14c) für die Anschlußleitung während der Ansaugphase des Vakuums über die „Downcomer”-Rohre (4) geschlossen, so dass die Druckregeleinrichtung (14d) während der Ansaugphase nicht an die Koksofenkammer (1) angeschlossen ist. In dieser Ausführungsform sind die Türen (7) der Koksofenkammer (1) geöffnet, so dass der Kokskuchen (5) ausgedrückt werden kann. Zu sehen ist hier noch die Wand (7a) über der Koksofenkammertür (7). Erfindungsgemäß wird nun während dieser Zeit des Öffnens der Koksofenkammertüren (7) über die „Downcomer”-Kanäle (4) ein Unterdruck angesaugt, um die Rauchgase zurück in die Koksofenkammer (1) zu saugen. Statt U-Rohr-förmiger Öffnungen (8a) auf der Decke befinden sich dort einfache Öffnungen (8c), die mit einer zu öffnenden Klappe (8d) ausgestattet sind. Die erste der Türen (7b) ist zum Beladen geöffnet, die andere (7) schließt die Koksofenkammer (1) ab. Zu sehen ist hier die Beladung des Kokskuchens (5), der über einen Wagen (16) mit Druckvorrichtung (15a) erfolgt. Der Wagen (15) ist auf Rollen (15b) gelagert, die sich wiederum auf ebenerdigem Grund (16) befinden. In dieser Ausführungsform ist der Abgaskanal (6b) unterirdisch angeordnet, wobei sich vor dem Absperrventil (6a) des Abgaskanals der Zulauf des Sekundärkanals (10) befindet. Dieser ist mit einem Ventil versehen, welches hier geöffnet ist (10b). Dadurch wird der Sekundärkanal (10) mit dem Vakuumvorlagebehälter (11) verbunden und aus diesem ein Unterdruck angesaugt. Am Ende der Saugrichtung befindet sich, verbunden über den Sekundärheizraum (3) und die „Downcomer”-Kanäle (4), die Koksofenkammer (1).
• Bezugszeichenliste

1

Koksofenkammer

2

Primärheizraum

3

Sekundärheizraum

4

Kanäle

4a

Öffnungen der „Downcomer”-Kanäle

4b

Angesaugter Unterdruck

5

Kokskuchen

6

Abgasausführung

6a

Absperreinrichtung für Abgas

6b

Abgaskanal

7

Koksofenkammertüren

7a

Koksofenkammerwand über der Koksofenkammertür

7b

Erste der Türen (7b), zum Beladen geöffnet

8a

Öffnungen für Primärluft in der Decke mit U-Rohr-förmiger Abdeckung

8b

Absperreinrichtung für Primärluft

8c

Öffnungen für Primärluft in der Decke

8d

Klappe zum Verschluss der Öffnungen für Primärluft in der Decke

9

Verschlussvorrichtungen

9a

Verschlussvorrichtungen an den Öffnungen zur Zuführung von Sekundärluft

10

Sekundärkanal

10a

Absperreinrichtung für den Sekundärkanal

10b

Ventil für Sekundärkanal, welches hier geöffnet ist

11

Vakuumvorlagebehälter

12

Vakuumpumpe

13

Vakuumleitung

13a

Absperreinrichtung für Vakuumleitung

14

Vakuumleitung

14a

Halterung für Vakuumleitung

14b

Anschlußleitung für Vakuumleitung

14c

Ventil für Anschlußleitung

14d

Druckregeleinrichtung

15

Wagen

15a

Druckvorrichtung

15b

Rollen

16

Ebenerdiger Grund

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• US 4344820 A [0002]
• US 4287024 A [0002]
• US 3844901 A [0005]
• GB 365934 A [0006, 0029]
• GB 447036 [0008]
• EP 1230321 B1 [0009]

Claims (9)

1. Verfahren zur Erzeugung eines Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges, wobei • die Verkokungskammer für die Verkokung mit einer Schicht Kohle befüllt wird, wodurch Rauchgase erzeugt werden, und • nach der Befüllung die Kohle zur Verkokung erwärmt wird, und • diese flüchtigen Kohlebestandteile mittels unterstöchiometrisch zugeführter Luft direkt oberhalb der Kohleschüttung in einem dafür vorgesehenen Gasraum partiell oxidiert werden, und unterhalb der Verkokungskammer ein Verbrennungssystem zur Verbrennung von unverbrannten, flüchtigen Kohlebestandteilen sowie den bei der partiellen Oxidation erzeugten Gasen angeordnet ist, und • die Verkokungskammer in den Seitenwänden oder in dem Kokskuchen oder in den Seitenwänden und in dem Kokskuchen Kanäle enthält, und diese Kanäle den oberen, koksfreien Teil der Verkokungskammer gasseitig mit dem Verbrennungssystem unterhalb der Verkokungskammer verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass • durch diese Kanäle in dem Gasraum über dem Kohlekuchen ein Unterdruck erzeugt wird, der dazu dient, die während des temporären Befüllens oder Ausdrückens entstehenden Rauchgase aus dem Gasraum abzusaugen.
2. Verfahren zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorgang zur Erzeugung des Unterdruckes 5 Minuten vor dem Öffnen der Türen beginnt und 30 Minuten nach dem Schließen der Türen beendet wird.
3. Verfahren zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck in dem Verbrennungssystem unterhalb der Verkokungskammer erzeugt wird, wobei die Koksofenkammer in Saugrichtung endseitig liegt, und der Unterdruck in dem Gasraum oberhalb des Kokskuchens über die Kanäle angesaugt wird.
4. Verfahren zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck in dem Verbrennungssystem unterhalb der Verkokungskammer durch ein Gebläse erzeugt wird, wobei die Koksofenkammer in Saugrichtung endseitig liegt, welches den Unterdruck in dem Verbrennungssystem unterhalb der Verkokungskammer über separate Kanäle ansaugt, und der Unterdruck durch eine regelnde Vorrichtung gesteuert wird.
5. Verfahren zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck in dem Verbrennungssystem unterhalb der Verkokungskammer, wobei die Koksofenkammer in Saugrichtung endseitig liegt, durch einen Vakuumvorlagebehälter erzeugt wird, der mit dem Sekundärheizraum über eine absperrbare Sekundärleitung verbunden ist, der für den Vorgang des Absaugens kurzzeitig mit dem Sekundärheizraum verbunden wird, so dass über die Kanäle ein Unterdruck in dem Gasraum oberhalb des Kokskuchens angesaugt wird.
6. Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges, umfassend • eine Koksofenkammer, die mit einem zur Verkokung vorgesehenen Kokskuchen beladbar ist, wobei sich oberhalb des Kokskuchens ein Gasraum befindet, in dem die zur Verkokung vorgesehene Kohle nach der Befüllung erwärmt wird, und • sich in den Seitenwänden oder in dem Kokskuchen oder in den Seitenwänden und in dem Kokskuchen Kanäle befinden, die zum Ansaugen eines Unterdruckes geeignet sind, und • sich unterhalb der Verkokungskammer ein Verbrennungssystem zur Verbrennung von unverbrannten, flüchtigen Kohlebestandteilen sowie den bei der partiellen Oxidation erzeugten Gasen befindet, und • die Verkokungskammer in den Seitenwänden oder in dem Kokskuchen oder in den Seitenwänden und in dem Kokskuchen Kanäle enthält, und diese Kanäle den oberen, koksfreien Teil der Verkokungskammer gasseitig mit dem Verbrennungssystem unterhalb der Verkokungskammer verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass • das Verbrennungssystem unterhalb der Verkokungskammer mit auswärtsführenden Sekundärkanälen ausgestattet ist, durch die das Verbrennungssystem mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist, so dass • der Gasraum über dem Kokskuchen über das Verbrennungssystem und die Kanäle mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist, und • mindestens einer der auswärtsführenden Sekundärkanäle mit einer regelnden Vorrichtung ausgestattet ist.
7. Vorrichtung zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der regelnden Vorrichtung um einen Schieber handelt.
8. Vorrichtung zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der regelnden Vorrichtung um eine Spindel handelt.
9. Vorrichtung zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der regelnden Vorrichtung um eine Klappe handelt.

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