DE102011120489A1

DE102011120489A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Beschicken von "Heat-Recovery"- oder "Non-Recovery"-Koksöfen mit kompaktierter Kohle über einer Setzbodentrennschicht

Info

Publication number: DE102011120489A1
Application number: DE102011120489A
Authority: DE
Inventors: Franz-Josef Schücker; Rainer Worberg; Ronald Kim; Sven Badura
Original assignee: ThyssenKrupp Uhde GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2013-06-13
Also published as: WO2013083227A1; CA2858423A1; AR089121A1; TW201335352A; US20140305785A1; EP2788452A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschicken von Koksofenkammern der Bauart „Heat-Recovery” oder „Non-Recovery”, durch welches Koksofenkammern über einen Setzboden beladen werden, der zum Beschicken der Koksofenkammern an diese herangefahren wird, und der Setzboden vor der Beschickung der Koksofenkammern mit gestapelten Pressblöcken aus Kohle oder mit einem fertigen Kohlepresskuchen versehen wird, und zur Beschickung an die Koksofenkammern herangefahren wird, und die Koksofenkammern unter stirnseitigem Herausziehen des Setzbodens aus der Koksofenkammer oder durch einen Presstempel beladen werden, wobei der Setzboden vor der Beladung mit der Kohle zur Verringerung der Haftkräfte mit einer Schicht aus Partikeln versehen wird, so dass der Kohlepresskuchen oder die Kohlekompaktate nicht auf dem Setzboden festbacken. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, die einen Setzboden umfasst, der mit einer Klebschicht aus adhäsionskraftverringernden Partikeln ausgestattet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschicken von Koksofenkammern der Bauart „Heat-Recovery” oder „Non-Recovery”, durch welches Koksofenkammern über einen Setzboden beladen werden, der zum Beschicken der Koksofenkammern an diese herangefahren wird, und der Setzboden vor der Beschickung der Koksofenkammern mit gestapelten Pressblöcken aus Kohle oder mit einem fertigen Kohlepresskuchen versehen wird, und zur Beschickung an die Koksofenkammern herangefahren wird, und die Koksofenkammern unter stirnseitigem Herausziehen des Setzbodens aus der Koksofenkammer oder durch einen Presstempel beladen werden, wobei der Setzboden vor der Beladung mit der Kohle zur Verringerung der Haftkräfte mit einer Schicht aus Partikeln versehen wird, so dass der Kohlepresskuchen oder die Kohlekompaktate nicht auf dem Setzboden festbacken. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung, die einen Setzboden umfasst, der mit einer Klebschicht aus adhäsionskraftverringernden Partikeln ausgestattet ist.
Koksöfen des Typs „Heat-Recovery” oder „Non-Recovery” verkoken die Kohle in Koksofenkammern, die über dem Kohlekuchen bedingt durch die Beladung einen Gasraum aufweisen, welcher Primärheizraum genannt wird, und in den die Verkokungsgase entweichen und partiell verbrennen. Koksöfen dieses Typs werden beispielhaft aufgezeigt in den Patentschriften US4344820A , US4287024A , US5114542A , GB1555400A oder CA2052177C . Das partiell verbrannte Verkokungsgas wird dann in sogenannte Sekundärheizräume geleitet, die unterhalb der Koksofenkammern liegen, und in denen das partiell verbrannte Verkokungsgas aus dem Primärheizraum vollständig verbrannt wird. Durch diese aufeinanderfolgende Verbrennung wird der Kohlekuchen während der Verkokung sowohl von oben als auch von unten gleichmäßig beheizt.
Koksofenkammern, die nicht zum Typ „Heat-Recovery” oder „Non-Recovery” gehören, fangen das Verkokungsgas zur Weiterverarbeitung auf und nutzen ein Fremdgas zur Beheizung. Diese Koksöfen werden konventionelle Koksofenkammern genannt. Koksöfen dieses Typs werden beispielhaft aufgezeigt in der Patentschrift US3972780A . Koksöfen vom Typ „Heat-Recovery” oder „Non-Recovery” besitzen aufgrund der genannten Verfahrensweise durch eine aufeinanderfolgende Verbrennung andere Abmessungen als konventionelle Koksofenkammern. Deshalb wird die Beladung von Koksofenkammern des Typs „Heat-Recovery” oder „Non-Recovery” vor dem Verkokungsvorgang in der Regel durch die frontalen Koksofenkammern vorgenommen.
Um die Beschickung der Koksofenkammern zu vereinfachen und zu rationalisieren, gibt es im Stand der Technik Verfahren, die die Kohle vor der Beladung zu Kompakten verpressen und diese fertigen Kompaktate dann in die Koksofenkammern beladen werden. Eine beispielhafte Ausführungsform hierzu geben die DE415846C oder die DE 10 2009 012 453 A1 . Auch ist es möglich, einen Kohlepresskuchen bereitzustellen, der die ungefähre Abmessung der zu beladenden Koksofenkammer besitzt, und diesen in die Koksofenkammer zu beladen. Es ist auch möglich, die Kohle direkt auf einem Setzboden zu Kompaktaten zu verpressen, und die Beladung direkt von dem Setzboden aus durchzuführen. Eine beispielhafte Ausführungsform hierzu gibt die WO2011057721A2 .
Nach Bereitstellung des Kohlepresskuchens oder der Kohlekompaktate wird die eigentliche Beschickung der Koksofenkammer durchgeführt. Die DE 19545736 A1 beschreibt ein Verfahren zum Füllen eines Verkokungsofens, welcher bodenbeheizt ist und mit geringer Füllhöhe und großer Ofensohlenfläche versehen ist, wobei die Kohle in waagrechter Richtung in die Koksofenkammer beladen wird, und ein verdichteter Kohlekuchen mit der Bodenplatte eines Beladungswagens in die Ofenkammer geschoben wird, und die Bodenplatte unter stirnseitigem Festhalten des Kohlekuchens aus der Koksofenkammer herausgezogen wird. Dadurch wird die Koksofenkammer mit einem verdichteten Kohlekuchen beladen. Die Bodenplatte eines solchen Beladungswagens wird auch als Setzboden bezeichnet, da dieser zum Lagern des fertig kompaktierten Kohlepresskuchens vor der Beladung dient.
Bei der Beladung besteht das Problem, dass der Beladungswagen für längere Zeitabschnitte in der Nähe der Koksofenkammern abgestellt werden muss. Dieser erwärmt sich dadurch. Während der Beladung liegt der Setzboden außerdem in der Regel vollflächig auf der heißen Koksofensohle auf, so dass sich dieser weiter erwärmt. Dies führt dazu, dass bei der Beladung des Setzbodens mit Kohle diese an der Grenzschicht dessen Temperaturen annimmt. Dadurch kommt es zum Ausgasen der teerigen Verkokungsprodukte, wodurch sich eine Adhäsionsschicht zwischen dem Setzboden und dem Kohlepresskuchen ausbildet. Diese verklebt den Kohlekuchen oder die fertigen Kohlekompaktate mit dem Setzboden, was für die weitere Verarbeitung und die Beladung unerwünscht ist.
Durch die Ausbildung einer Adhäsionsschicht wird die Reibung zwischen Kohlekuchen und Setzboden sehr hoch, wodurch sich beim Herausziehen des Setzbodens der darauf abgestellte Kohlekuchen verformt. Dies kann beispielsweise dazu führen, dass beim Beschicken der Koksofenkammer mit dem Kohlekuchen die Seitenkanten des Kohlekuchens abbrechen, so dass nicht unerhebliche Teile des Kohlekuchens von dem Setzboden herunterfallen. Dies bedeutet einen unerwünschten Kohleverlust beim Beladen. Auch kann es sein, dass sich Teile des Kohlekuchens, die von den Seitenkanten abbrechen, beim Beladen auftürmen, wodurch der Kohlekuchen ungleichmäßig in die Koksofenkammer beladen wird. Die Folge ist eine verminderte Leistung der entsprechenden Koksofenkammer.
Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches die Ausbildung einer adhäsiven Schicht zwischen der Koksofenkammer und dem Setzboden verhindert oder zumindest so abschwächt, dass es beim Beladen des Kohlekuchens nicht mehr zu einem unerwünschten Abbrechen von Teilen des Kohlekuchens kommt.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch das Aufbringen von Partikeln auf den Setzboden, welche vor dem Absetzen des Kohlekuchens auf den Setzboden aufgebracht werden, so dass diese zwischen Kohlekuchen und Setzboden eine Trennschicht bilden. Der Setzboden kann als Teil einer Kohlebelademaschine vorliegen, oder auch als eigenständiger Boden, welcher nur zum Lagern eines Kohlekuchens dient. Die Partikel sind temperaturbeständige Feinteile, welche gegen die hohen Temperaturen in der Umgebung von Koksofenkammern beständig sind, und auf die Verkokung des Kohlekuchens keinen oder nur einen sehr geringen Einfluss ausüben.
Beansprucht wird insbesondere ein Verfahren zum Beschicken von Koksofenkammern vom Typ „Heat-Recovery” oder „Non-Recovery” mit kompaktierter Kohle über einer Setzbodentrennschicht, wobei

• die Kohle in kompaktierter Form als gestapelte Pressblöcke oder als Kohlepresskuchen bereitgestellt wird, und
• die Kohle in dieser kompaktierten Form auf einen Setzboden beladen wird, welcher zum Hineinfahren in die zu beschickende Koksofenkammer dient, und von dem aus die kompaktierte Kohle nach dem Hineinfahren in die Koksofenkammer geschoben wird, oder
• ein Setzboden mit geeigneten Press- und Umfassungsvorrichtungen mit Kohle versehen wird, so dass eine Pressform entsteht, aus der durch Verpressen auf dem Setzboden ein oder mehrere Kohlepresskuchen bereitgestellt werden, und diese dann nach dem Hineinfahren in die Koksofenkammer geschoben werden, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass
• der Setzboden vor dem Beladen mit Kohle mit Partikeln bestreut wird, die eine Verringerung der Adhäsionskräfte zwischen Kohlekuchen und Setzboden bewirken.

Die Beladung selbst kann beispielsweise durch stirnseitiges Herausziehen des Setzbodens mit den Kohlekompaktaten oder dem Presskuchen aus der Koksofenkammer geschehen, dies kann aber auch beispielhaft durch einen Pressstempel geschehen.
In einer Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei den Partikeln um Sand. Dieser ist gegen die zu erwartenden Temperaturen des Setzbodens ausreichend stabil und verringert die Adhäsion zwischen dem Kohlekuchen und dem Setzboden in ausreichendem Maße. Bei den Partikeln handelt es sich in einer weiteren Ausführungsform um Feinkoks. Dieser kann auf beliebige Art und Weise hergestellt werden. In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei den Partikeln um Asche. Die Asche kann ebenfalls auf beliebige Art und Weise hergestellt werden. Sämtliche Partikeln können eine beliebige Korngröße oder Korngrößenverteilung besitzen.
In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei den Partikeln um ein Gemisch aus den Bestandteilen Sand, Feinkoks, oder Asche oder wenigstens zweier dieser Bestandteile.
Die Partikel werden auf eine beliebige Art und Weise auf den Setzboden aufgebracht. In einer einfachen Ausführungsform der Erfindung werden diese auf den Setzboden aufgestreut. Der Setzboden kann direkt vor der Benutzung mit den Partikeln bestreut werden, dieser kann aber auch bestreut werden, und dann bis zur Benutzung in einem geschützten Teil der Koksofenbatterie bereitgehalten werden. Die Partikel können auch an dem Setzboden befestigt werden. Dies kann beispielhaft durch eine Klebschicht geschehen. Diese kann beispielhaft aus Teer bestehen, der in ausreichender Menge mit den Partikeln vermischt wird, wonach das erhaltene Gemisch auf den Setzboden aufgetragen wird.
Beansprucht wird auch eine Metallplatte als Setzboden zum Beladen von Koksofenkammern mit einem Kohlepresskuchen oder mit Kohlekompaktaten, umfassend

• eine Metallplatte, die zum Beladen des Kohlepresskuchens oder der Kohlekompaktate dient, und
• eine Vorrichtung, die zur Verfahrung oder zum Transport der Metallplatte entlang der Koksofenkammerfront dient, und welche dadurch gekennzeichnet ist, dass
• die Metallplatte über eine Klebschicht mit Partikeln versehen ist, die eine Verringerung der Adhäsionskräfte bewirken.

Zur Herstellung dieser Trennschicht können beliebige Partikel genutzt werden. Dies kann beispielhaft Sand sein. Dies können aber auch Feinkoks oder Asche oder Gemische daraus sein. In einer Ausführungsform der beschichteten Metallplatte handelt es sich bei den Partikeln um Feinkoks und bei der Klebschicht um Teer. Die Metallplatte kann als solche vorhanden sein, diese kann aber auch Teil einer Belademaschine sein. Diese Metallplatte kann direkt vor der Beladung bereitgestellt werden, diese kann aber auch hergestellt und bis zur Verwendung gelagert werden.
Die Erfindung wird für die Beladung von Koksöfen des Typs „Heat-Recovery” oder „Non-Recovery” genutzt. Diese kann jedoch für jede beliebige Art von Koksöfen verwendet werden, wenn diese sich aufgrund ihrer Abmessungen zur Beladung mit einem Kohlepresskuchen oder mit Kohlekompaktaten eignen.
Die Erfindung besitzt den Vorteil, das Anhaften von zur Verkokung vorgesehener Kohle an dem Setzboden einer Belademaschine für Koksöfen zu verhindern. Dadurch kann eine einwandfreie Beladung von Koksofenkammern durchgeführt werden, ohne dass es zu einem unerwünschten Abbrechen oder Auftürmen von Bestandteilen des Kohlekuchens kommt.
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

US 4344820 A [0002]
US 4287024 A [0002]
US 5114542 A [0002]
GB 1555400 A [0002]
CA 2052177 C [0002]
US 3972780 A [0003]
DE 415846 C [0004]
DE 102009012453 A1 [0004]
WO 2011057721 A2 [0004]
DE 19545736 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Beschicken von Koksofenkammern vom Typ „Heat-Recovery” oder „Non-Recovery” mit kompaktierter Kohle über einer Setzbodentrennschicht, wobei • die Kohle in kompaktierter Form als gestapelte Pressblöcke oder als Kohlepresskuchen bereitgestellt wird, und • die Kohle in dieser kompaktierten Form auf einen Setzboden beladen wird, welcher zum Heranfahren an die zu beschickende Koksofenkammer dient, und von dem aus die kompaktierte Kohle nach dem Heranfahren in die Koksofenkammer geschoben wird, oder • ein Setzboden mit geeigneten Press- und Umfassungsvorrichtungen mit Kohle versehen wird, so dass eine Pressform entsteht, aus der durch Verpressen auf dem Setzboden ein oder mehrere Kohlepresskuchen bereitgestellt werden, und diese dann nach dem Heranfahren in die Koksofenkammer geschoben werden, dadurch gekennzeichnet, dass • der Setzboden vor dem Beladen mit Kohle mit Partikeln bestreut wird, die eine Verringerung der Adhäsionskräfte zwischen Kohlekuchen und Setzboden bewirken.
Verfahren zum Beschicken von Koksofenkammern vom Typ Heat-Recovery- oder Non-Recovery mit kompaktierter Kohle über einer Setzbodentrennschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Partikeln um Sand handelt.
Verfahren zum Beschicken von Koksofenkammern vom Typ Heat-Recovery- oder Non-Recovery mit kompaktierter Kohle über einer Setzbodentrennschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Partikeln um Feinkoks handelt.
Verfahren zum Beschicken von Koksofenkammern vom Typ Heat-Recovery- oder Non-Recovery mit kompaktierter Kohle über einer Setzbodentrennschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Partikeln um Asche handelt.
Verfahren zum Beschicken von Koksofenkammern vom Typ Heat-Recovery- oder Non-Recovery mit kompaktierter Kohle über einer Setzbodentrennschicht nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Partikeln um ein Gemisch aus den Bestandteilen Sand, Feinkoks, oder Asche oder wenigstens zweier dieser Bestandteile handelt.
Verfahren zum Beschicken von Koksofenkammern vom Typ Heat-Recovery- oder Non-Recovery mit kompaktierter Kohle über einer Setzbodentrennschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel auf den Setzboden aufgestreut werden.
Verfahren zum Beschicken von Koksofenkammern vom Typ Heat-Recovery- oder Non-Recovery mit kompaktierter Kohle über einer Setzbodentrennschicht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel mit einer Klebschicht an dem Setzboden befestigt werden.
Setzboden zum Beladen von Koksofenkammern mit einem Kohlepresskuchen oder mit Kohlekompaktaten, umfassend • eine Metallplatte, die zum Beladen des Kohlepresskuchens oder der Kohlekompaktate dient, und • eine Vorrichtung, die zur Verfahrung oder zum Transport der Metallplatte entlang der Koksofenkammerfront dient, dadurch gekennzeichnet, dass • die Metallplatte über eine Klebschicht mit Partikeln versehen ist, die eine Verringerung der Adhäsionskräfte bewirken.
Setzboden zum Beladen von Koksofenkammern mit einem Kohlepresskuchen oder mit Kohlekompaktaten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Partikeln um Feinkoks und der Klebschicht um Teer handelt.