DE2701390C3 - Anordnung zum Dosieren der Beschickung einer Koksofenbatterie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Dosieren der Beschickung einer Koksofenbatterie mit einem vertikalen Schwebe-Vorwarmer für die Verkokungsmischung, dessen oberer Teil über einen Verteiler an Primär- und Sekundärzyklone mit Verschlüssen, denen Dosierungsbehälter zum Füllen von Koksofenbatterien nachgeschaltet sind, angeschlossen ist.

Aufgrund der zunehmenden Verknappung von Energierohstoffen ist es erwünscht, in Kokswerken für die Erzeugung von Hochofenkoks auch schwerer verkoksbare Kohle verwenden zu können. Hochwertige verkokbare Kohle ist knapp und deshalb teuer. Die Entwicklung von Hochöfen geht zu immer größeren Durchmessern und erfordert eine Beschickung mit Koks mit einer genügenden Abreibbarkeit und Festigkeit. Ein derartigar Koks kann aus vorgewärmter Kohle mit mittlerer Verkokungseigenschaft erzeugt werden. Gleichzeitig muß jedoch auch eine Ümweitverschmut' zung vermieden werden.

Die zurrt Trocknen, Vorwärmen und Dosieren der Beschickungskohle verwendeten Anordnungen gewährleisten jedoch keinen Störungsfreien kontinuierlichen Betrieb. Die Verwendeten mechanischen Anord nungen zum Fordern des vorgewärmten Beschickungsgutes, Speicherbehälter und Schneckenförderer inbegriffen, sind sehr kompliziert, es kommen häufig Störungen vor, an die Bedienungen werden hohe Anforderungen gestellt und die Lebensdauer der Anordnung ist gering.

Bei derzeit verwendeten Anordnungen wird die nasse Kohle von einer Aufgabeschurre in einer Vorwärmerkolonne über eine Reiht von Schneckenförderern mit veränderbarer Geschwindigkeit befördert, die von einer Kommandostelle des Vorwärmers ferngesteuert werden. Die nasse Kohle kommt in eine Schnelltrockenanlage, wo sie mit einem Strom heißen Gases in Kontakt kommt Das Gas nimmt die teilweise getrocknete Kohle i/i einem Wirbelstrombett mit Im unteren Teil des Wirbelstrombettes befindet sich eine Drehmühle, die den Inhalt schnell zerteilt die Kohlcteilchen mit einem Gasstrom vermischt und größere Kohleteile zerkleinert Die endgültige Größe der Kohleteilchen beträgt etwa 635 mm, und 90% davon fallen durch ein Sieb mit 3,! 7 mm Maschen. Die vorgewärmte Kohle steigt empor, und 99% davon wird in Zyklonen gewonnen, davon etwa 90% in einem ersten Zyklon und der Rest in kleineren sekundären Zyklonen. Die auf etwa 260° C vorgewärmte Kohle wird in einen Verteilerbehälter und mittels Zubringern und Förderern in Dosierungsspeicher geleitet Das Gl3 trennt S'ch am Austritt aus den sekundären Zyklonen in zwei Teile. Das überschüssige Gas wird durch einen Naßwäscher geführt und in die Atmosphäre ausgelassen. Das rezirkulierende Gas wird durch einen Rezirkulationslüfter komprimiert und in die Verbrennungskammer geleitet, wo es zürn Kühlen des Stromes von Verbrennungsprodukten dient, die zum Vorwärmer geleitet werden. Die nötige Geschwindigkeit des Gases in der Vorwärmerkolonne wird durch selbsttätiges Regeln des Rezirkulationsstromes des Gases erzielt. Feine Kohleteilchen, die im Naßwäscher aus dem austretenden Gas entfernt werden, werden aus dem Kreis der umlaufenden F'üssigk."t als Schaum in einer Reihe von Flotationsbehältern entfeint. Der Schaum wird dem Schaum aus den Flotalionsbehältern für die Füllvorlage zugefügt und die ganze Menge mittels eines Vakuumfilters getrocknet. Das Filtrat wird der nassen Kohle in der Aufgabeschurre beigefügt.

Bei der aus r DEOS 24 34 827 bekannten Kohleverkokungsanlage sind ein Primärzyklon und ein Sekundärzyklon über ein Gebläse hintereinandergeschaltet. Die aus dem Primärzyklon austretende trockene Kohle wird über eine Leitung einem Stromtrockner zugeführt. Der Ausgang des .Stromtrockners ist mit einem weiteren Zyklonabscheider verbunden, von dem die vorerhitzte Kohle in einen Kohlebunker geführt wird. Der im Sekundärzyklon (und weiteren Abscheidern) anfallende Koks und Kohlestaub wird in einer Sammeleinrichtung unter /umischung eines Bindemittels gesammelt und dem zu verkokenden Material im Kohlebunker zugeführt. In einem Kohle bunker kommt es jedoch häufig zu Stauungen der erhitzten Kohleteilchen, was unerwünscht ist. Üblicherweise schließt sich an den Kohlebunker über Fördermittel noch ein Dosierungsbehälter zum Füllen der Koksofenbatterie an, dessen Fassungsvermögen dem Inhalt einer Koksofenbatterie entspricht Desgleichen wird ein Fördermittel benötigt, das die Kohleteilchen aus der Sammeleinrichtung in den Kohlebunker befördert. Derartige Förderer sind nicht nur aufwendig, sondern führen auch häufig zu Betriebsstörungen.
Die GB-PS 9 14 955 beschreibt ein Verfahren zum

teil weisen Entgasen von Kohleteilchen, die weiter verkokt werden. Wenn der aus einem Voroxydationsabschnitt austretende Brennstoff feinkörnig ist, wird er einem Feinabscheider mit nachgeschaltetem Zwischenbunker, anderenfalls einem Grobabscheider mit nachgeschaltetem Zwischenbunker zugeführt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die bei einfacherem Aufbau weniger störanfällig ist.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Anordnung zwei parallel angeordnete, abwechselnd betreibbare Systeme aus Primärzyklonen und ihnen nachgeschalteten ,Sekundärzyklonen aufweist, daß unmittelbar unter dem unteren Austrittsteii jedes Primärzyklons jeweils ein an je einen Dosierungsbehälter zum Füllen der Koksofenbauerie angeschlossener Verschluß vorgesehen ist, daß der obere Teil jedes Primärzyklons an hintereinander angeordnete Sekundärzyklone angeschlossen ist, deren untere Austritte über eine das Austrittsgut durch Schwerkraft befördernde Rohrleitung in den unteren Teii des betreffenden Primärzyklons führen und deren obere Austritte über das Austrittsgut im Schwebezustand haltende Rohrleitungen in eine gemeinsame Rohrleitung führen, daß an diese gemeinsame Rohrleitung über eine erste Rohrleitung ein Drucklüfter angeschlossen ist, dessen Druckleitung in die Ver^-jnnungskammer mündet, und daß an die gemeinsam: Rohrleitung über eine zweite Rohrleitung ein Wärmetauscher zum Kühlen des restlichen trockenen feinen Kohlestaubes, der in die Atmosphäre ausgelassen wird, angeschlossen ist.

Bei dieser Lösung werden die in den Zyklonen abgeschiedenen Kohleteilchen einfach durch Schwerkraft direkt in die Dosierungsbehälter befördert, so daß man sowohl ohne mechanische Förderer als auch ohne Kohlebunker auskommt. Dadurch wird nicht nur der Aufwand verringert, sondern auch die durch die entfallenden Einrichtungen bedingte Störanfälligkeit. In der Zeit, in der ein Dosierbehälter in die Koksofenbatterie entleert wird, kann der andere gefüllt werden, so daß -to der Betrieb kontinuierlich fortgesetzt wird. Gleichzeitig wird auch das Trocknungsmedium kontinuierlich im Kreislauf gehalten.

Vorzugsweise ist dafür gesorgt, daß sich hinter dem Wärmetauscher ein Trockenfilter mit einer Rückstandsgut-Dosierungs-Rohrleitung befindet, die zu dem in der Verbrennungskammer angeordneten Stauhbrenner führt. Auf diese Weise wird restlicher Kohlestaub, der im Vorwärmungsmedium enthalten ist. in Trockenfilter aufgefangen und ebenfalls ausgenützt. Der trockene feine Kohlestaub kann aus dem Trockenfilter direkt und dosiert in uen Staubbrennner geleitet werden. Das bestehende System, das Naßwäscher zum Gewinnen des feinen Kohles'aubes. zum Beispiel über eine Flotationsanordnung und ein Vakuumfilter verwendet. ist dagegen kompliziert, und das Zurückleiten dieses Slaubes in das nasse Verkokungsgemisch ist nicht wünschenswert, da es die Gutes des Kokses beeinträchtigt.

Unter üblichen Bedingungen und bei Verwendung einer Vorwärmungseinheit mit eirier Leistung von 80 bis 120 t/h genügt es, daß jeweils ein DosierungS'Speicherbehälter in Betrieb ist, also für eine Vorwärmungseinheit zwei abwechselnd arbeitende Dosierungs-Speicherbchälter, (Falls jedoch eine Vorwärmungseinheit mit einem geringeren Inhalt arbeitet, können mehrere Dosierungs^SpeiehefbehäiUr, zum Beispiel vier, vorgesehen sein. Diese Lösung kommt besonders dann in Betracht, wenn es nicnt möglich ist, den Zyklus des Füllens der Kammern rrit den Fördermöglichkeiten der gewählten Anordnung, die die Verkokungsmischung aus dem Speicherbehälter in die Verkokungskammern befördert, in Einklang zu bringen.

In der Zeichnung ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung zum Dosieren der Kohlenbeschickung in eine Koksofenbatterie dargestellt Diese Anordnung we>st einen vertikalen Schwebevorwärmer 8 für die Verkokungsmischung auf, dessen oberer Austrittsteil an einen Verteiler 9 für die vorgewärmte schwebende Verkokungsmischung angeschlossen ist. Aus dem Verteiler 9 führen zwei Schweberohrleitungen 10 und 40 in zwei abwechselnd arbeitende Systeme von Primärzyklonen 11 und 41 und von ihnen nachgeschalteten Sekundärzyklonen 15 bzw. 45. Diese Zyklonensysteme sind paralielgeschaltet.

Hinter dem unteren Austrittsteil der Primärzyklone 11 und 4« ist jeweils ein Verschluß 12 und 42 vorgesehen, der an einem Dosierung 'jpeicherbehälter i3 bzw. 43 zum Füllen der Koksofenbaue: .e angeschlossen ist. Der Oberteil des Primärzyklons 11 bzw. 41 ist an hintereinander angeordnete Sekundärzyklone 15 bzw. 45 angeschlossen, deren untere Austritte über eine Rohrlei· ng mit Gefälle an den unteren Teil des betreffenden Primärzyklons 11 bzw. 41 angesschlossen sind. Γ". j oberen Austritte der Sekundärzyklone 15 bzw. 45 sind über Schweberohrleitungen 16 bzw. 46 an eine gemeinsame Rohrleitung 47 angeschlossen. An die Rohrleitung 47 ist einerseits über die Rohrleitung 17 ein Drucklüfter 18 angsschlossen, dessen Druckleitung 51 in die Verbrennungskammer 7 mündet. Andererseits ist über die Rohrleitung 52 ein Wärmetauscher 20 angeschlossen, der den restlichen trockenen und feinen Kohlenstaub abkühlt, der in die Atmosphäre abgelassen wird. Hinter dem Wärmetauscher 20 können ein Filter 22 mit einer Dosierungs-Rohrleiiung mit Verschluß 24. ein Speicherbehälter 25. ein Verschlub 26. ein Dosierungssspeicher 27 für Kohlenstaub und ein Dosiergerät 29 zum Dosieren dieses dem Brenner in der Verbrennungskammer zugeführten Kohlenstaubs hintereinander angeordnet sein.

Die nasse Verkokungsmischung aus einem Kohlenturin oder aus einem Speicherbehälter f wird mittels eines Bandförderers 2 über ein Waageband oder eine Waageeinrichtung 3 einem Zubringerspeicher 4 zugeführt. Der Zubnngerspeicher 4 besitzt ein Überwachungsgerät 5 für den minimalen und maximalen Inhalt der nassen Verkokungsmischung. Aus dem Zubringerspeicher 4 wird die nasse Verkokungsmischung mittels eines doppelten Schnecken/ubringers 6 mit kontinuierlich regelbarer Förderleistung direkt in den vertikalen Schwe^u.e\orwärmer 8 geleitet. Im Vorwärmer 8 wird die nasse Verkokungsmischung vorgetrocknet und dann auf eine Tempera.ur von etwa 180 br., 280°C vorgewärmt und zusammen mit dem Vorwärmungsmedium dem Verteiler 9 zugeführt. Der Verteiler 9 leitet das die vorgewärmte Verkokungsmischung mitnehmende Vorwärmungsmedium in die Rohrleitung 10 oder 40. Über die Rohrleitung 10 oder 40 werden die vorgewärmte Verkokungsmischung Und das Vörwärmungsmedium dem Primärzyklon Il oder4i zugeführt, in dem ungefähr 90% der vorgewärmten Verkokungsmischung abgeschieden wird. Über den Verschluß 12 oder 42 fällt die Verkokungsmischung in den Dosierungs-Speicherbehälter 13 oder 43, je nachdem welcher Zweig gerade in Betrieb ist. Das Vorwärmungsmedium mit dem Rest von etwa 10% der vorgewärmten

27 Ol 390

Verkokungsmischung kommt in die Sekundärzyklone 15 oder 45, die sich vorteilhaft oberhalb der Primärzyklone 11 oder 41 befinden. In den Sekundärzyklonen 15 oder 45 scheidet sich ungefähr 9% der Vorgewärmten Verkokungsmischung ab, die durch ihr Eigengewicht in den unteren Abscheideteil des Primärzyklons 11 oder 41 geleitet wird und dann zusammeri mit der vorgewärmten Verkokungsmischung aus dem Primärzyklon 11 oder 41 über den Verschluß 12 oder 42 in den Dosierungs-Speicherbehälter 13 oder 43 gelangt. Falls der Dosierungs-Seicherbehälter 13 oder 43 eine solche Menge an vorgewärmtem Beschickungsgut enthält, die 'als Füllung einer Verkokungskammer genügt, leitet der Verteiler 9 das Vorwärmungsmedium mit der vorgewärmten Verkokungsrnischung aus dem Vor wärmer 8 in das zweite Zyklofisystem, das gerade nicht in Betrieb ist. Im zweiten System wiederholt sich der Abscheidezyklus. Während der eine der beiden Dosierungs-Speicherbehälter 13 oder 43 zum Entleeren in die Verkokungskammer dient, kann der andere die abgeschiedene Verkokungsmischung aufnehmen.

Der Zyklus des Füllens und Entleerens der Dosierungs-Speicherbehälter 13 und 43 wiederholt sich abwechselnd.

Das Vorwärmungsmedium strömt nach dem Austritt aus den Sekundärzyklonen entsprechend dem Zyklus des Füllens der Dosierungs-Speicherbehälter 13 und 43 abwechselnd über Rohrleitungen 16 und 46 in die gemeinsame Rohrleitung 47. Dabei wird das Vorwärmungsmedium, das frei von Sauerstoff ist, jeweils wieder zurück in die Rohrleitungen 10 oder 40 der Abscheidezyklone 11, 15, 41, 45 geleitet, da diese an die gemeinsame Rohrleitung 47 angeschlossen sind. Das Vorwärmungsmedium teilt sich hinter der Rohrleitung 47 in zwei Ströme auf, von denen der eine Teil über die Saugrohrleitung 17 über den Drucklüfter 18 und die Druckleitung 51 der Verbrennungskammer 7 zugeführt wird, und zwar zum Ergänzen und Abkühlen der Verbrennungsgase und Bilden der nötigen Menge des Träger-Vorwärmungsmediums. Der zweite Teil des Vorwärmungsmediums — der festliche Teil — gelang über die Rohrleitung 52 in den Wärmetauscher 20, wo e unter Einhaltung einer oberhalb des Taupunktes voi Wasserdampf liegenden Temperatur abgekühlt wire j Aus dem Wärmetauseher 20 gelängt der Kest de Vorwärmungsniediums über die Rohrleitung 50 in de: Trockenfilter 22. Im Trockenfilter 22 verliert da Vorwärmungsmedium etwa ein Prozent der feinstei Kohleteilchen, und das staubfreie Vorwärmungsmediun

wird über den Kamin 23 in die Atmosphäre abgeführt.

Der im Trockenfilter 22 aufgefangene Kohlenstaul wird über einen Kohlenslaubverschluß 24 in der Speicherbehälter 25 geleitet. Der feine Kohlenstaub kann darin durch sein Eigengewicht über den Kohlen

Π staub-Verteiler 26 in den Behälter 28 geleilet werden von wo er für eine Verwertung außerhalb der Kokere ausgenützt werden kann. Es ist jedoch vorteilhafter unc vom Standpunkt der Manipulation einfacher unc sicherer, den Kohlenstaub aus dem Sneicherhnhällnr 2* bei geschlossenem Verschluß 24 und geeignet eingestelltem Verschluß 26 in den Dosierungs-Speicherbehälter 27 für Kohlenstaub zu leiten.

Aus dem Dosierungs-Speicherbehälter 27 wird mittels des kontinuierlichen Dosiergeräts 29 der Kohlenstaub über die Rohrleitung 30 in den Brenner 32 für Staubverbrennung befördert und als zusätzliches Heiznicdium in der Verbrennungskammer 7 verwertet.

Das Brenngas, üblicherweise Koksgas oder Koksgas

mit Hochofengas vermischt, wird über die Rohrleitung

31 dem Brenner 33 zugeführt. Die zum Brenner benötigte Luft wird über die Rohrleitung 19 angesaugt führt über den Wärmetauscher 20 und wird, mäßig erwärmt, über die Rohrleitung 48 in den Drucklüfter 21 gesaugt und weiter über die Rohrleitung 49 den

Λ Brennern 32 und 33 zugeführt.

Die ganze Anordnung ist mit einem Regler und weiteren Sicherungsorganen ausgestattet, die ein explosionssicheres und selbsttätiges Regeln ermöglichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche: O7 £- I

1. Anordnung zum Dosieren der Beschickung einer Koksofenbatterie mit einem vertikalen Schwebe- Vorwärmer für die Verkckungsmischung, dessen oberer Teil über einen Verteiler an Primär- und Sekundärzyklone mit Verschlüssen, denen Dosierungsbehälter zum Füllen von Koksofenbatterien nachgeschaltet sind, angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zwei parallel angeordnete, abwechselnd betreibbare Systeme aus Primärzyklonen (11, 41) und ihnen nachgeschalteten Sekundärzyklonen (11, 41; 14, 45) aufweist, daß unmittelbar unter dem unteren Austrittsteil jedes Primärzyklons (11; 41) jeweils ein an je einen Dosierungsbehälter (13, 43) zum Füllen der Koksofenbatterie angeschlossener Verschluß (12, 42) vorgesehen ist, daß der obere Teil jedes Primärzyklons (11; 41) an hintereinander angeordnete Sekui;J.ärzyklone (15, 45) angeschlossen ist, deren untere Austritte über eine das Austrittsgut durch Schwerkraft befördernde Rohrleitung in den unteren Teil des betreffenden Primärzyklons (11; 41) führen und deren obere Austritte über das Austrittsgut im Schwebezustand haltende Rohrleitungen (16,46) in eine gemeinsame Rohrleitung (47) führen, daß an diese gemeinsame Rohrleitung (47) über eine erste Rohrleitung (17) ein Drucklüfter (18) angeschlossen ist. dessen Druckleitung (51) in die Verbrennungskammer (7) mündet, und daß an die gemeinsame Rohrleitung (47) über eine zweite Rohrleitung (52) ein Wärmetauscher (20) zum Kühlen des restlichen trockenen feinen Kohlenstaubes, der in die Atmosphäre ausgelassen wird, angeschlossen ist.

2. Anordnung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß sich hinter dem Wärmetauscher (20) ein Trockenfilter (22) mit einer Rückstandsgut-Dosierungs-Rohrleitung befindet, die zu dem in der Verbrennungskammer (7) angeordneten Staubbrenner führt.