DE2416151B1

DE2416151B1 -

Info

Publication number: DE2416151B1
Application number: DE2416151A
Authority: DE
Inventors: Johann G. Dipl.-Ing. 4035 Breitscheid Riecker
Original assignee: Hartung Kuhn & Co Maschinenfabrik 4000 Duesseldorf GmbH
Current assignee: Hartung Kuhn & Co Maschinenfabrik 4000 Duesseldorf GmbH
Priority date: 1974-04-03
Filing date: 1974-04-03
Publication date: 1975-02-06
Also published as: IT1032593B; FR2266737A1; JPS547003B2; AU7962175A; SU603346A3; FR2266737B1; ZA752110B; BR5500266U; GB1506936A; BE827313A; JPS50134002A; DD118441A5; NL7503547A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Füllen von Kohle in die Ofenkammern einer Verkokungsofenbatterie durch Fülllöcher in der Ofendecke, wobei die Füllgase durch ein an mindestens einer Längsseite der Verkokungsofenbatterie angeordnetes, mit den Ofenkammern in Verbindung stehendes Sammelrohr für die Rohgase abgesaugt werden.
Durch dieses bekannte Verfahren werden die Luftreinhaltungsvorschriften im wesentlichen erfüllt; es ist bei diesem Verfahren aber unerläßlich, daß durch besondere Maßnahmen der Saugdruck im Ofen während des gesamten Füllvorganges aufrechterhalten wird. Bei einem bekannten Füllverfahren, dem Programmfüllen, wird der Saugdruck innerhalb der Ofenkammer dadurch aufrechterhalten, daß jeweils nur ein Fülltrichter eines auf der Verkokungsofenbatterie verfahrbaren Füllwagens entleert wird, wobei jeweils nur ein Ofendeckel abgehoben wird. Dies führt zu außerordentlich langen Füllzeiten, die für einen modernen schnellen Ofenbetrieb nicht akzeptabel sind. Andere bekannte Füllwagen sind mit aufwendigen, schnell verschleißenden Vorrichtungen ausgestattet, welche die Aufgabe haben, überschüssige Füllgase in benachbarte halbgare

öfen überzuleiten. Diese Vorrichtungen sind insbesondere dann notwendig, wenn öfen mit nur einer Gasvorlage gefüllt werden sollen. Die Saugung durch das Sammelrohr oder die sogenannte Vorlage reicht hier nicht aus, um die Füllgase durch die dichten Vorhänge der einströmenden Kohle hindurch zu saugen, die sich bei herkömmlichen Füllverfahren zwangläufig bilden.

Alle bisher bekannten Füllverfahren ohne äußere Absaugung auf dem Füllwagen selbst benötigen zum Aufbau einer genügend starken inneren Saugung zur

Überwindung der Kohlevorhänge, die von den durch die Füllöcher hindurchfließenden Kohleströmen gebildet werden, große Dampfmengen, die in die Steigrohre des jeweils zu befüllenden Ofens injiziert werden. Insbesondere reicht bei modernen Großraumöfen eine Gasvorlage nicht aus, um einen genügenden Unterdruck aufzubauen. Dies macht vielfach zwei Vorlagen bei entsprechend höheren Kosten erforderlich.

Bei der Eintragung von vorerhitzter Kohle vergrößern sich durch den erheblich stärkeren Anfall von Füllgasen die beschriebenen Probleme, weil es nicht möglich ist, mit bekannten Einrichtungen infolge verfahrensbedingter Schwierigkeiten die Kohle unter Luftabschluß in die Ofenkammern zu befördern.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens, mit welchem das Füllen von nasser und/oder vorgeheizter Kohle bei gleichzeitiger zuverlässiger Absaugung der Füllgase durch die Vorlage möglich ist.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Kohleströme periodisch unterbrochen werden. Durch diese Unterbrechung steht das Sammelrohr, üblicherweise über ein Steigrohr, mit dem gesamten Raum der Ofenkammer ständig in Verbindung, so daß eine vollständige Absaugung der Füllgase möglich ist.

Gemäß einem weiteren Merkmal können die Zeitintervalle für die Unterbrechung der Kohleströme mit zunehmender Füllung einer Ofenkammer vergrößert werden. Diese Maßnahme trägt der Tatsache Rechnung, daß die Menge der entstehenden Füllgase mit der in die Ofenkammer eingefüllten Kohlemenge zunimmt, während der in der Ofenkammer zur Verfügung stehende freie Raum zum Absaugen der Füllgase in die Vorlage immer geringer wird.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens kann darin bestehen, daß alle Kohleströme nacheinander unterbrochen werden. Zweckmäßig erfolgt dies in der Weise, daß die Kohleströme, beginnend mit dem von der Vorlage am weitesten entfernten Kohlestrom, in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen unterbrochen werden.

Dadurch bilden die Zwischenräume, die durch die Unterbrechung der einzelnen Kohleströme hervorgerufen werden, gewissermaßen einen Strömungskanal, der in Richtung zur Ofendecke nach der Seite der Vorlage ansteigt Diese Maßnahme ist besonders in den Fällen zweckmäßig, in denen eine größere Zahl von Füllöchern für jede Ofenkammer vorgesehen ist und in denen die Verkokungsofenbatterie nur an einer Längsseite eine Vorlage aufweist.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich, wenn auch nicht ausschließlich, eine Einrichtung mit einer Verkokungsofenbatterie, die an mindestens einer Längsseite eine mit den Ofenkammern verbindbare Vorlage für die Rohgase aufweist und auf deren Decke ein Füllwagen verfahrbar ist, der mit einer den Füllöchern jeder Ofenkammer entsprechenden Anzahl von Kohlefülltrichtern versehen ist, wobei in eine Verbindungsleitung zwischen jedem Kohlefülltrichter und dem zugeordneten Fülloch eine mechanische Fördervorrichtung für die Kohle geschaltet ist Erfindungsgemäß ist eine solche bekannte Einrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Fördereinrichtung intermittierend antreibbar und/oder mit einer unterbrochenen Förderfläche versehen ist.

Im einzelnen kann die mechanische Fördereinrichtung aus einer um ihre Längsachse drehbaren sowie sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Schnekke bestehen, welche den Auslauf des Kohletrichters mit dem Füllteleskop verbindet. Zweckmäßig ist die Forderschnecke in einem Förderrohr frei gelagert.

Die Schnecke kann durch einen Motor antreibbar sein, dessen Drehzahl periodisch regelbar ist. Daneben kann die Schnecke auch mittels eines Motors über ein Getriebe antreibbar sein, dessen Übersetzung periodisch regelbar ist

Eine weitere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, daß die Förderschnecke an ihrem in Förderrichtung vorderen Ende mit einem Kreisscheibensegment versehen ist, dessen Fläche im wesentlichen rechtwinkelig zur Längsachse der Förderschnecke gerichtet ist Dabei empfiehlt es sich, das Kreisscheibensegment an dem vorderen Ende der Förderschnecke sich über einen Winkel zwischen 30 und 180° erstrecken zu lassen.

Noch eine weitere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, daß die Schraubenfläche der Förderschnecke auf einem Längenabschnitt, der etwa einem Steigungswinkel zwischen 30 und 180° entspricht, unterbrochen ist.

Eine weitere Ausführungsform kann darin bestehen, daß die Schraubenfläche der Förderschnecke über einen Steigungswinkel zwischen 30 und 180° durchbrochen ist

Außerdem kann die Förderschnecke an ihrem in Förderrichtung vorderen Ende eine Verlängerung aufweisen, weiche die Form eines Hohlzylindersegments besitzt und für einen Teil jeder Umdrehung der Förderschnecke die obere öffnung eines Füllteleskops schließt

Schließlich kann in jedem Füllteleskop ein periodisch betätigbarer Flach- oder Drehschieber geschaltet sein.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele von Einrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht, welche nachstehend beschrieben werden. Es zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch die Ofenkammer einer Verkokungsofenbatterie mit einem in Füllstellung befindlichen Füllwagen in schematischer Darstellung,

F i g. 2 eine Seitenansicht zu F i g. 1 mit der Verkokungsofenbatterie im Querschnitt,

Fig.3 einen Fülltrichter mit Förderschnecke und einem in Füllstellung befindlichen Füllteleskoprohr, teilweise im Schnitt,

Fig.4 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 3 in Richtung des Pfeiles A,

F i g. 5 eine weitere Ausführungsform einer Förderschnecke mit an ihrem in Austragrichtung vorderen Ende angeordnetem Kreisscheibensegment,

F i g. 6 eine Seitenansicht nach Schnittlinie VI-VI in Fig. 5,

F i g. 7 eine Förderschnecke mit unterbrochener Schraubenfläche in Ansicht und

F i g. 8 eine Förderschnecke mit teilweise durchbrochener Schraubenfläche.

In F i g. 1 ist mit 1 eine Verkokungsofenbatterie bezeichnet, deren Ofenkammer 2 an beiden Seiten durch je eine Ofentür 3 und 4 verschlossen ist In der Decke 5 der Verkokungsofenbatterie sind jeder Ofenkammer Füllöcher 6, 7, 8 und 9 zugeordnet, die über die Länge der Ofenkammer im Abstand verteilt sind. Eine weitere öffnung 10 in der Ofendecke 5 mündet in ein Steigrohr 11, das an ein Sammelrohr oder eine sogenannte Vorlage 12 angeschlossen ist, die sich entlang einer Längsseite der Verkokungsofenbatterie erstreckt und zum Abführen der Rohgase aus den Ofenkammern dient

Auf der Ofendecke ist ein Füllwagen in an sich bekannter und daher aus Gründen der Klarheit der Zeichnung nicht dargestellter Weise verfahrbar, der mit vier Fülltrichtern 14, 15, 16 und 17 versehen ist Die Fülltrichter sind, wie F i g. 2 zeigt, über ein Förderrohr 18 an ein senkrechtes Teleskoprohr 19 angeschlossen, das gegenüber dem senkrechten Rohrstutzen 18a des Förderrohres dicht auf- und abbewegbar und auf den Fülllochrahmen im wesentlichen dicht aufsetzbar ist. Die Mittel für die Auf- und Abbewegung des Teleskoprohres sind an sich bekannt und deshalb ebenfalls nicht im einzelnen dargestellt

F i g. 1 und 2 zeigen den Füllwagen und die Ofenkammer 2 während des Fülles der Kohle in die Ofenkammer, wobei die bereits auf der Sohle der Ofenkammer liegende Kohle mit 20 bezeichnet ist

Gemäß F i g. 1 werden die aus den Fülltrichtern 14, 15,16,17 ausgetragenen Kohleströme 21, 22, 23, 24 intermittierend ausgetragen, so daß Zwischenräume 25, 26, 27, 28 bzw. 29, 30, 31, 32 zwischen den Kohleströmen 21,22,23,24 gegenüber dem aus den Fülltrichtern nachfolgenden Kohlestrom bzw. gegenüber den entsprechenden vorher in die Ofenkammer ausgetragenen Kohleströmen 33, 34, 35, 36 entstehen, die durch die Pfeile 37, 38, 39, 40 bzw. 41, 42, 43, 44 bezeichnet sind. Es ist ersichtlich, daß diese Zwischenräume jeweils in gleicher Höhe vorliegen, so daß durch die Pfeile angedeutete Strömungskanäle gebildet werden, die auch den von der Steigrohröffnung 10 abgelegenen Teil der Ofenkammer mit dem Steigrohr ständig in Verbindung halten. Daher können die von der sich in der Ofenkammer erhitzenden Kohle 20 aufsteigenden Füllgase durch diese Zwischenräume zwischen den einzelnen Kohleströmen oder -vorhängen ohne Behinderung unter der Einwirkung eines im Steigrohr in an sich bekannter Weise durch Dampfinjektion erzeugten Unterdrucks in die Vorlage abgezogen werden.

Während im vorliegenden Beispiel nach F i g. 1 die Kohleströme, die aus den einzelnen Fülltrichtern 14,15, 16,17 austreten, jeweils zur gleichen Zeit unterbrochen werden, kann es vorteilhaft sein, die Kohleströme aus den Fülltrichtern 15,16,17 nacheinander gegenüber der Unterbrechung des Kohlestromes aus dem Kohlefülltrichter 14 später zu unterbrechen, so daß der in F i g. 1 etwa horizontal liegende Strömungskanal, der durch die Pfeile 41, 42, 43 und 44 angedeutet wird, in diesem Fall, mit dem durch den Pfeil 41 bezeichneten Zwischenraum 29 beginnend, stufenweise in Richtung zu der Steigrohröffnung 10 ansteigt. Dem natürlichen Auftrieb der Füllgase kommt diese zur Steigrohröffnung nach oben gestaffelte Anordnung der Zwischenräume zwischen den einzelnen Kohleströmen in der Reihenfolge der Fülltrichter 14, 15, 16, 17 im Sinne einer verbesserten Absaugung der Füllgase entgegen.

Darüber hinaus kann es sich empfehlen, die Zeiten für die Unterbrechung der Kohleströme mit zunehmender Höhe der Kohlefüllung 20 in der Ofenkammer größer zu bemessen, da der freie Raum der Ofenkammer zur Aufnahme der immer größer werdenden Mengen an Füllgasen kleiner wird, und es daher zweckmäßig erscheint, den Füllgasen eine längere Zeit zum freien Abströmen in Richtung der Steigrohröffnung 10 zur Verfügung zu stellen.

Würde auch auf der anderen Längsseite der Verkokungsofenbatterie eine Vorlage 12 mit einer entsprechenden Steigrohröffnung in der Decke der Verkokungsofenbatterie vorgesehen sein, würde im Fall der gestaffelten Unterbrechung der Kohleströme zunächst der Kohlestrom aus den beiden Fülltrichtern 15 und 16 unterbrochen werden und erst anschließend der Kohlestrom der den beiden Steigrohren näher liegenden Fülltrichter 14 bzw. 17 unterbrochen werden, um das Absaugen der Füllgase durch die Steigrohröffnungen an den beiden gegenüberliegenden Enden der Ofenkammer zu erleichtern.

Es empfiehlt sich, eine aktive Förderung der Kohle vorzusehen, weil hierdurch eine genaue Steuerung der pro Zeiteinheit geförderten Kohlemenge sichergestellt werden kann. Gemäß F i g. 2 stellt eine an sich bekannte Förderschnecke 45 das konstruktive, an sich bekannte Mittel zur Förderung der Kohle dar, die in dem Förderrohr 18 frei gelagert ist und mittels eines Antriebsmotors 46 intermittierend antreibbar ist. Der Antriebsmotor kann an eine Programmsteuerung angeschlossen sein, durch die der Motor und damit die Förderschnekke in stets gleichen Zeitintervallen für die gleiche Zeit unterbrochen wird. Die Steuerung des Antriebsmotors kann aber auch so vorgesehen sein, daß die Unterbrechungszeiten des Antriebs zum Ende der Füllung einer Ofenkammer hin verlängert werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, auch die Intervalle für die Einschaltung der Unterbrechung des Antriebs zu verändern. Selbstverständlich kann diese Steuerung unter Zwischenschaltung eines variablen Getriebes nur durch Steuerung des Getriebes vorgenommen werden.

Eine weitere Ausführungsform zeigen F i g. 3 und 4, wo eine Schnecke 47 ebenfalls durch einen Antriebsmotor 48 unmittelbar antreibbar und die Welle bei 49 gelagert ist und am vorderen Ende die Welle 50 der Schnecke ein Hohlzylindersegment 51 trägt, dessen Radius etwas kleiner als derjenige des Förderrohres 18 und dessen Länge derart bemessen ist, daß es die Abdeckung des freien Querschnittes des senkrechten Stutzens 18a des Förderrohres und den intermittierenden Verschluß des Füllteleskops 19 ermöglicht. Infolgedessen kann in der Regel der Antriebsmotor 48 mit gleicher Drehzahl angetrieben werden, wenngleich auch hier die Möglichkeit besteht, einen Motor mit variabler Drehzahl einzusetzen, so daß die Unterbrechungszeiten für die Kohleströme und die Dauer des Kohlestromes geregelt werden können.

Wie F i g. 4 zeigt, erstreckt das Hohlzylindersegment sich über einen Winkel von etwa 180°.

Bei der Ausführungsform nach Fig.5 ist eine Förderschnecke 52 in gestrichelten Linien dargestellt, die in dem Förderrohr 18 wiederum frei gelagert ist, jedoch am vorderen Ende ein Kreisscheibensegment 53 aufweist, dessen Ebene senkrecht zur Welle 50 der Förderschnecke gerichtet ist und sich gemäß F i g. 6 über einen Winkel von annähernd 180° erstreckt Der Segmentwinkel ist naturgemäß abhängig von der Drehzahl des Motors und von der Zeitdauer der gewünschten Unterbrechung des Kohlestroms.

In F i g. 5 mündet das Förderrohr 18 in ein Teleskoprohr 54 in dessen auf ein Fülloch 55 abgesenkter Stellung. Dabei liegt eine Durchbrechung 56 des Teleskoprohres unmittelbar vor der Öffnung des Förderrohres. Das Teleskoprohr 54 ist nach oben durch eine nach unten weisende Leitwand 57 in der Füllstellung verschlossen. Eine obere Stirnwand 58 des Teleskoprohres ist mit einer Stange 59 fest verbunden, die im oberen Ende 60 eines Führungsrohres 61 bei 62 senkrecht verschiebbar geführt ist. Das Führungsrohr 61 ist mit einem Gestell 63 eines Füllwagens fest verbunden, das auch den Fülltrichter 17 trägt. Mit dem aus dem oberen Ende des Führungszylinders 61 herausragenden Ende der Führungsstange 59 ist eine Doppelgelenkstange 64 verbunden, deren anderes Ende an einen zweiarmigen Schwenkhebel 65 angelenkt ist Dieser Schwenkhebel ist zwischen seinen beiden äußeren Enden bei 66 auf einer auf dem Gestell 63 feststehenden Säule 67 in senkrechter Ebene schwenkbar gelagert und mit seinem anderen Ende an die Kolbenstange 68 eines hydraulischen Zylinders 69 angelenkt, dessen unteres Ende wiederum mit der Säule 67 gelenkig verbunden ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß bei Betätigung des hydraulischen Zylinders 69 das Teleskoprohr 54 in die strichpunktierte Stellung, die mit 70 bezeichnet ist, angehoben wird, so daß durch das Teleskoprohr die Austragöffnung des Förderrohres 18 verschlossen wird.
In F i g. 7 ist eine Förderschnecke 71 veranschaulicht,

deren Schraubenfläche 72 in gleichen Winkelabständen jeweils auf einem Winkel zwischen 30 bis 180° bei 73 unterbrochen ist. Auf diese Weise wird ebenfalls eine Unterbrechung des Kohlestroms erzielt, die in Abhängigkeit von der Drehzahl variiert werden kann. Schließlich ist in F i g. 8 eine weitere Ausführungsform einer Schnecke 74 gezeigt, bei der in gleichen Stei-

gungswinkelabständen die Schraubenfläche mit Durchbrechungen 75 versehen ist

In Abweichung von den beschriebenen Ausführungsbeispielen ist es selbstverständlich auch möglich, in das Füllteleskoprohr periodisch betätigbare Flach- oder Drehschieber einzuschalten, durch die die Kohleströme unterbrochen werden können.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

,409586/99

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Füllen von Kohle in die Ofenkammern einer Verkokungsofenbatterie durch Fülllöcher in der Ofendecke, wobei die Füllgase durch ein an mindestens einer Längsseite der Verkokungsofenbatterie angeordnetes, mit den Ofenkammern in Verbindung stehendes Sammelrohr für die Rohrgase abgesaugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohleströme (21,22,23, 24) periodisch unterbrochen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintervalle für die Unterbrechung der Kohleströme (21, 22, 23, 24) mit zunehmender Füllung einer Ofenkammer (2) vergrößert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Kohleströme (21, 22, 23, 24) nacheinander unterbrochen werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohleströme (21, 22, 23,24), beginnend mit dem von der Vorlage (12) am weitesten entfernten Kohlestrom (21), in aufeinanderfolgenden Zeitintervallen unterbrochen werden.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer Verkokungsofenbatterie, die an mindestens einer Längsseite eine mit den Ofenkammern verbindbare Vorlage für die Rohgase aufweist und auf deren Decke ein Füllwagen verfahrbar ist, der mit einer den Fülllöchern jeder Ofenkammer entsprechenden Anzahl von Kohlefülltrichtern versehen ist, wobei in eine Verbindungsleitung zwischen jeden Kohlefülltrichter und dem zugeordneten Fülloch eine mechanische Fördervorrichtung für die Kohle geschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Fördereinrichtung intermittierend antreibbar und/oder mit einer unterbrochenen Förderfläche versehen ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Fördereinrichtung aus einer um ihre Längsachse drehbaren sowie sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Schnecke (47; 52; 71; 74) in einem Förderrohr (18) besteht, welches den Auslauf des Kohletrichters (14; 15; 16; 17) mit dem Füllteleskop (19) verbindet.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (47; 52; 71; 74) durch einen Motor (48) antreibbar ist, dessen Drehzahl periodisch regelbar ist,

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke mittels eines Motors über ein Getriebe antreibbar ist, dessen Übersetzung periodisch regelbar ist.

9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (52) an ihrem in Förderrichtung vorderen Ende mit einem Kreisscheibensegment (53) versehen ist, dessen Fläche im wesentlichen rechtwinkelig zur Längsachse der Förderschnecke gerichtet ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kreisscheibensegment (53) an dem vorderen Ende der Förderschnecke sich über einen Winkel zwischen 30 und 180° erstreckt.

11. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfläche (72) der Förderschnecke (71) auf einem Längsschnitt, der etwa

einem Steigungswinkel zwischen 30 und 180° entspricht, unterbrochen ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfläche der Förderschnecke (74) über einen Steigungswinkel zwischen 30 und 180° durchbrochen ist (bei 75).

13. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (47) an ihrem in Förderrichtung vorderen Ende eine Verlängerung aufweist, welche die Form eines Hohlzylindersegments (51) besitzt und für einen Teil jeder Umdrehung der Förderschnecke die obere öffnung eines Füllteleskops (19) schließt.

14. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in das Füllteleskop periodisch betätigbare Flach- oder Drehschieber geschaltet sind.