DE2943319C2 - Einrichtung zur Verhinderung des Austretens von Füllgasen bei mit Stampfkuchen beschickten waagerechten Kammern von Verkokungsöfen - Google Patents

Description

bar, die an den senkrechten Seitenteilen des Dichtungsrahmens und des Gestells angebracht sind.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Ansprüchen 4 bis 10 zu entnehmen.

Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung dar.

F i g. 1 ist ein senkrechter Schnitt in der Achse einer Ofenkammer auf der Maschinenseite der Batterie mit einer Ansicht des Dichtungsrahmens.

Fig.2 ist ein senkrechter Schnitt entsprechend der Schnittlinie II-II von F i g. 1 und stellt eine Ansicht des Dichtungsrahmens von der Ofenbatterie aus gesehen dar.

F i g. 3 ist ein waagerechter Schnitt entsprechend der Schnittlinie IH-III von F i g. 1.

F i g. 4 ist eine der F i g. 1 entsprechende Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

F i g. 5 ist ein der F i g. 2 entsprechender Schnitt entsprechend der Schnittlinie V-V von F i g. 4.

F i g. 6 ist ein waagerechter Schnitt entsprechend der Schnittlinie VI-VI von F i g. 4.

F i g. 7 ist ein waagerechter Schnitt durch den Dichtungsrahmen in seiner Arbeitsstellung während der Durchfahrt des Stampfkuchens.

Fig.8 ist ein senkrechter Schnitt durch den Dichtungsrahmen während des Einfahrens des Stampfkuchen, wobei nur die obersten und untersten Teile des Rahmens dargestellt sind.

Die mit 1 bezeichnete Verkokungsofenbatterie hai eine Reihe paralleler waagerechter Ofenkammern 11, zwischen denen sich in einzelne Heizzüge aufgeteilte Heizwände befinden. Die Wände 12 sind aus feuerfe stern Material aufgebaut. Das Mauerwerk wird abgestützt durch Doppel-T-förmige Ankerständer 131 (F i g. 3), die mit Querstreben 132 zusammenwirken und mit diesen einen Rahmen bilden, der die maschinenseitige Öffnung der Ofenkammer umgibt. Es kann auch eine andere Rahmenkonstruktion benutzt werden.

In der Decke jeder Ofenkammer ist eine Abzugsöffnung vorgesehen, auf die ein Steigrohr 161 aufgesetzt ist, das über einen Krümmer 162 an die Gasvorlage 17 angeschlossen ist. Mit 18 ist eine in dem Krümmer 162 angeordnete Düse zum Einspritzen von Wasser oder Dampf bezeichnet Hierdurch wird die nötige Saugung zum Abziehen der während der Verkokung gebildeten Destillationsgase, die in die Gasreinigung gelangen, und auch der sich während des Füllens bildenden Dämpft und Gase und der verdrängten Luft erzielt.

Die im einzelnen nicht näher dargestellte Stampfmaschine 2 ist längs der Ofrnbatterie an der Maschinenseite verfahrbar. Der darauf befindliche Stampfkasten, in dem die Verdichtung der Kohle vorgenommen wird, hat einen vorderen Verschluß 22. Den Boden des Stampfkaslens, in dem die zerkleinerte Kohle verdichtet wird, bildet eine Platte 23, die in ihrer Längsrichtung und parallel zu den Achsen der Ofenkammern verfahrbar ist Von der Platte 23 wird der Stampfkuchen 3 in die Kammern eingefahren. Die Stampfmaschine kann in Längsrichtung der Batterie so verfahren werden, daß der mit der verdichteten Kohle gefüllte Stampfkasten genau vor jeder einzelnen Ofenkammer zu stehen kommt

Der Stampfkuchen 3, der in der Stampf maschine !hergestellt wird, hat einen rechteckigensQuerschnitt; seine Höhe ist etwas geringer als die der Öfenkammer, seine' Breite etwas geringer als die Breite der Kammer. Beim Einfahren des Stampfkuchens in die Ofenkammer verbleibt also zwischen detf., Mauerwerk der Kammer und dem Stampfkuchen ein Raum, der das Abziehen der Gase, die sich bei der plötzlichen Erhitzung der Kohle bilden, erleichtert

Der D'chtungsrahmen 4, dessen Handhabung das wesentliche Merkmal der vorliegenden Erfindung darstellt hat eine mittlere Öffnung 41 (F i g. 5), durch die das Einfahren des Stampfkuchens 3 erfolgt Die Form und die Abmessungen des Rahmens sind so gewählt, daß der Rahmen den ringförmigen Raum 19 zwischen dem Stampfkuchen 3 und den Wandungen der Kammer 11 abschließt, wenn der Rahmen gegen den aus den Ankerständern 131 und den Streben 132 gebildeten Rahmen gedrückt wird.

Es sind ferner Dichtmittel vorgesehen, um den gasdichten Abschluß zwischen der Öffnung 41 des Rahmens und dem Stampfkuchen sicherzustellen. Diese bestehen aus senkrecht verlaufenden nachgiebigen Dichtungen 42 (Fig.7) und waagerechten Dichtungen 43 (F i g. 8). Sie bestehen vorzugsweise aus Stahl und sind federnd. Sie werden an der Kante der Öffnung 41 angebracht und liegen unter Reibung an dem Stampfkuchen 3 an.

Der metallische Dichtungsrahmen 4, Jer beim Betrieb der Vorrichtung gegen den festen Rahmen 131 — 132 anliegt, ist auch mit Dichtmitteln versehen, die die Abdichtung mit dem festen Rahmen sicherstellen. Diese bestel.^n aus nachgiebigen metallischen Dichtungen 45 und46(Fig. 7).

Der Dichtungsrahmen 4 ist vorzugsweise als Profil ausgebildet, derart, daß er außerhalb der Ofenkammer eine Ringkammer 47 bildet. Die senkrecht zur Beschikkungsachse verlaufende Querschnittsfläche ist größer als die Fläche des ringförmigen Spaltes zwischen dem Stampfkuchen 3 und dem Mauerwerk der Ofenkammer 11. Aus den Fig.7 und 8 erkennt man, daß, wenn der Rahmen 4 gegen denRahmen 131 —132 anliegt, das Gas-Dampfgemisch, das an den Seitenwänden des Kuchens und am unteren Teil der Ofenkammer gebildet wird, in der Ringkammer des Rahmens gesammelt wird. Die Gase können oberhalb des Stampfkuchens 3 in den dort verbleibenden Raum 19 einziehen und gelangen in das Steigrohr 161.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Rahmen 4 aus U-Profilen, deren Innenseiten dem Stampfkuchen zugewandt sind. Die Dichtungsmittel 42 und 43 sind in Richtung auf die Kamme·· abgebogen.

Der Rahmen kann im unteren Abschnit mit einer Klappe 48 versehen sein, durch die herabfallende Schmutzteile von Zeit zu Zeit entfernt werden können.
Der Dichtungsrahmen 4 ist in senkrechter Stellung an einem Mechanismus befestigt, der eine Führung und Verstellung desselben in bezug auf die Stampfmaschine ermöglicht, um die Beschickungsöffnung der Ofenka.nmer freizugeben.

Der auf den Fig. 1 bis 6 dsrgstellte Mechanismus zum Verstellen des Rahmens ermöglicht eine gleichzeitige Bewegung des Rahmens in waagerechter und senkrechter Richtung in bezug auf die Stampfmaschine. Der Rahmen wird in senkrechter Stellung und senkrecht zu der Richtung, in r"sr der Stampfkuchen in die Kammer eingefahren wird, gehalten. Auf diese Weise bleibt die Symmetrieachse der Öffnung des Rahmens während

.seiner Verstellung zwischen einer Lage,_t;n der eriinen

'gewissen Abstand von der Kammer hat, und einer Lage, in der er gegen die Kammer anliegt, horizontal.

' Der Mechanismus besteht aus zwei Gelenkstangen 91, die den oberen Teil des Rahmens 4 mit dem oberen Abschnitt eines senkrechten Gestells 93 verbinden. Die beiden Gelenkstangen 91 sind gelenkig mit einer

Schwenkachse 911 an eine Seite des Rahmens 4 und mit einer Schwenkachse 912 an dem Gestell 93 angebracht, das zur Durchführung einer horizontalen Bewegung mit der Stampfmaschine verbunden ist. Die oberen Stangen 91 sind parallel auf beiden Seiten der öffnung angebracht und haben die gleiche Länge.

Es sind ferner zwei Gelenkstangen 92 vorgesehen, die den unteren Abschnitt des Rahmens 4 mit dem unteren Abschnitt des Gestells 93 verbinden. Die unteren Gelenkstangen 92 sind gelenkig mittels einer Schwenkfächse 21 einerseits mit dem Rahmen 4 und andererseits mittels einer Schwenkachse 922 mit dem Gestell 93 verbunden. Die unteren Gelenkstangen verlaufen parallel zueinander und zu den oberen Gelenkstangen 91. Ihre Länge ist der der Gelenkstangen 91 gleich. Sie sind ebenfalls auf beiden Seiten der öffnung des Rahmens befestigt

Die Gelenkstangen sind vorzugsweise gelenkig an einem senkrechten Teil des Rahmens 4 und des Gestells 93 angebracht. Die Schwenkachsen am Rahmen und am Gestell verlaufen waagerecht. Auf diese Weise ist der Dichtungsrahmen so angebracht, daß man ihn in senkrechter Richtung in bezug auf das Gestell 93 anheben und absenken kann, wobei er sich gleichzeitig in waagerechter Richtung der Stampfmaschine nähert oder sich von ihr entfernt.

Bei der auf den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform ist das Gestell 93 fest an der Stampfmaschine 2 angebracht Der Verschluß 22 kann sich dabei hinter das Gestell 93 schieben.

Bei der auf den Fig.4 bis 6 dargestellten Ausführungsform wird das Gestell 93 mittels Rollen 931 in einer Halterung 94 geführt, die fest mit der Stampfmaschine verbunden ist

Mittels eines Seiles 95 ist es möglich, den Dichtungsrahmen 4 in bezug auf das Gestell 93 anzuheben. Die Schwenkverbindungen 912 und 922 der Gelenkstangen,

Gelenke 911 und 921, die an dem Rahmen sitzen. Auf diese Weise legt sich der Rahmen unter der Einwirkung der Schwerkraft an der Ofenkammer an.

Mit % sind waagerechte an dem Gestell 93 angebrachte Kolben-Zylinder-Aggregate bezeichnet Sie dienen dazu, den Rahmen 4 gegen die Ofenkammer zu drücken, wobei sie sich an dem Gestell 93 und an der Stampfmaschine abstützen.

Oberhalb der Beschickungsöffnung ist eine Haube angeordnet die mit einer Einrichtung zum Absaugen und Waschen der Füllgase verbunden ist Die Auffangeinrichtung dient dem Zweck, die Füllgase abzusaugen, die aus der Ofenkammer zwischen dem Zeitpunkt, in dem der Rahmen nadfi dem Einfahren des Stampfkuchens in der zurückgezogenen Stellung ist, und dem Zeitpunkt entweichen, in dem die Türbedienungseinrichtung, die im allgemeinen auf der Maschine 2 angebracht ist die Tür wieder einsetzt um die Ofenkammer zu schließen. Während dieser Zeit verfährt die Maschine 2 senkrecht zur Beschickungsachse. Die die Haube enthaltende Absaugvorrichtung darf sich, während die Maschine 2 fährt nicht bewegen. Die Haube kann unter Verwendung eines Gelenkarmes an der Maschine angebracht werden oder an einem Wagen befestigt sein, der sich parallel zu der Maschine bewegt Der Teil der Einrichtung, der die Absaugung sicherstellt kann auf der Stampfmaschine angebracht sein.

Die Vorrichtung arbeitet wie foigt:

Während des Verdichtens der Kohle befindet sich der Dichtungsrahmen 4 in der gegen das Gestell 93 hochgezogenen Stellung.

Bei der auf den Fig.4 bis 6 dargestellten Ausführungsform kann der Dichtungsrahmen 4 beträchtlich gegenüber dem Verschluß der Stampfmaschine angehoben werden, da das Gestell 93 hochgezogen werden kann.

Mit der Stampfmaschine 2 ist ein Türanheber und eine Druckstange verbunden, die an ihrem Ende mit einem Druckkopf versehen ist, mit dem der gare Kokskuchen gedrückt und die Kammer entleert wird. Während dieser Zeit befindet sich der Rahmen in der oberen Ruhestellung. Die Stampfmaschine 2 wird dann so verfahren, daß der Stampfkuchen in der Achse der zu beschickenden Ofenkammer liegt. Der vordere Verschluß 22 des Stampfkastens wird dann geöffnet.

Über das Seil 95 wird der Dichtungsrahmen 4 abgesenkt; während er sich von dem Gestell 93 entfernt, legt er sich gegen den Rahmen 131 — 132, der die Beschikkungsöffnung der Kammer umgibt. Die hydraulischen Zylinder 96 werden unter Druck gesetzt Die Kolbenstangen fahren aus und drücken den Dichtungsrahmen gegen den Rahmen 131 — 132 in die auf Fig. 1 erkennbare Stellung.

Die Bodenplatte 23 fährt den Stampfkuchen in die Kammer. Dabei passiert der Stampfkuchen die Öffnung des Dichtungsrahmens. Während des weiteren Einfahrens des Kuchens dichtet der Dichtungsrahmen die Kammer nach außen ab. Die Füllgase strömen vom Dichtungsrniimen in Richtung Koksseite. Die Saugung ist gegeben durch die zum Steigrohr 161 führende öffnung. Die längs der Seitenwände und im unteren Teil der Kammer gebildeten Gase strömen in der oben geschilderten Weise ab. Während des Einfahrens des Stampfkuchens durch die öffnung des Dichtungsrahmens ist ein gasdichter Abschluß durch die geschilderten Dichtmittel gegeben.

Wenn der Stampfkuchen eingefahren ist wird der Bo-

durch Betätigen des Seiles 95 angehoben. Dabei hebt sich der Rahmen von der Kammer ab. Die Stampfmaschine 2 wird dann in Querrichtung verfahren, um die Türbedienungsvorrichtung vor die soeben gefüllte Ofenkammer zu bringen. Während der Zeit zwischen dem Zurückfahren des Dichtungsrahmens und dem Einsetzen der Ofentür wird die mit der Haube versehene Absaugeinrichtung in Tätigkeit gesetzt

Man kann die Ringkammer des Dichtungsrahmens auch an ein Absaugsystem anschließen, das unabhängig von dem Absaugsystem arbeitet das an die Gasvorlage angeschlossen ist

Bei einer anderen Ausführungsform kann der Dirh,-tungsrahmen 4, der den Stampfkuchen umgibt nicht nur gegen die Außenluft, sondern auch gegen das Innere der Ofenkammer abgedichtet sein. Besondere Dichtungsmittel können die Dichtungseinrichtungen 42 und 43 in der Weise vervollständigen, daß zwei abdichtende Abschlüsse hintereinander in der Achse des Stampfkuchens liegen. Man leitet dann ein inertes Gas unter Druck in die Ringkammer des Rahmens. Diese unter Druck stehende Kammer gewährt dann den dichten Abschluß.

Das System der Absaugung über das Steigrohr und die Vorlage kann, wenn erforderlich, durch eine zusätzliche Absaugung vervollständigt werden, indem der zu beschickende Ofen mit dem Nachbarofen verbunden wird. Dieser Ofen befindet sich am Ende der Garungszeit und hat daher Unterdruck. In seinem Steigrohr herrscht daher eine erhebliche Saugung.

Die Einrichtungen zum Verstellen des Dichtungsrahmens können unterschiedlich sein. Beispielsweise kann ein Mechanismus verwendet werden, der eine horizontale seitliche Verstellung des Dichtungsrahmens, z. B. duch eine Drehbewegung um eine senkrechte Achse ermöglicht. Die seitliche horizontale Bewegung könnte mit einer horizontalen Querverstellung des Dichtungsfcrti' kombiniert sein.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

15

JO

15

40

45

SO

55

60

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Verhinderung des Austretens von Füllgasen bei den waagerechten Kammern von' Verkokungsöfen, in die Stampfkuchen in Richtung der Kammerachse eingefahren werden, mit einem aus einer Ruhestellung in die Arbeitsstellung verschwenkbaren, die Ofenöffnung umgebenden Dichtungsrahmen, der den einfahrenden Stampfkuchen ίο allseitig umgibt und den Raum zwischen den Wänden der Ofenkammer und dem Stampfkuchen nach außen abdichtet, nach Patent 28 21 169, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Verschwenken des Rahmens (4) so ausgebildet sind, daß sie dessen gleichzeitiges Verstellen in horizontaler und vertikaler Richtung ermöglichen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen zum Verstellen des Dichtungsrahmens (4) aus wenigstens zwei Gelenk-Stangen (91, 92) bestehen, die einerseits mit Schwenkachse!! '911 92!^Λ an einer Seite des Dichtungsrahmens (4) und andererseits mit Schwenkachsen (912,922) an einem Gestell (93) angebracht sind, das an der Stampfmaschine (2) befestigt ist.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkstangen (91, 92) um waagerecht liegende Achsen schwenkbar sind, die an den senkrechten Seitenteilen des Dichtungsrahmens (4) und des Gestells (93) angebracht sind.

4. Einrichtur^ nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsrahmen (4) in bezug auf das Gestell (93) anheobar angebracht ist

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gelenkige Verbindung (911. 921) der Gelenkstangen (91. 92) an dem Gestell (93) tiefer liegt als die Gelenkverbindung (912,922) der Stangen an dem Dichtungsrahmen (4).

6. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie Kolben-Zylinder-Aggregate (96) enthält, mit denen der Dichtungsrahmen (4) gegen die Ofenkammer gedrückt werden kann, wobei sich die Aggregate an der Stampfmaschine abstützen.

7. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch Dichtungsmittel (45, 46) zur Herstellung einer Abdichtung zwischen dem Dichtungsrahmen (4) und der Ofenkammer.

8. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsrahmen (4) aus einem Profil besteht und auf der Außenseite der Ofenkammer eine Ringkammer bildet, deren Ringquerschnitt senkrecht zur Beschickungsachse größer ist als der Querschnitt des Ringraumes zwischen den Kammerwandungen und dem Stampfkuchen.

9. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmittel, die die Abdichtung zwischen der offenen Seite des Rahmens (4) und dem Stampfkuchen (3) sicherstellen, aus nachgiebigen Dichtblättern (42) bestehen, die an

ipem «Rahmen befestigt sind und unter Reibung an

iäem Stampf kuchen anliegen.

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10. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Haube enthält, die die Ringkammer des Dichtungsrahmens mit einem Absaugsystem verbindet.

Gegenstand des Patentes 28 21 169 ist eine Einrichtung zur Verhinderung des Austretens von Füllgasen bei den waagerechten Kammern von Verkokungsöfen, in die Stampfkuchen in Richtung der Kammerachse eingefahren werden, wobei ein aus der seitlichen Ruhestellung in die Arbeitsstellung einschwenkbarer, die Ofenöffnung umgebender Rahmen den einfahrenden Stampfkuchen allseitig umgibt und den Raum zwischen den Wänden der Ofenkammer und dem Stampfkuchen nach außen abdichtet

Das Hauptpatent betrifft also Verkokungsöfen, die mit zu Stampfkuchen verdichteter Kohle beschickt werden. Die auf eine feine Körnung gebrachte Kohle wird in einer Stampfeinrichtung zu einem Kuchen verdichtet, ehe sie in die Ofenkammer gelangt Die Verdichtung er'olgt innerhalb eines Stampfkastens in einer Stampfmaschine, die längs der Batterie verfahrbar ist 1st die Stampfmaschine in eine Stellung gebracht, bei der der in dem Stampfkasten befindliche Stampfkuchen in Verlängerung der Achse der zu füllenden Ofenkammer liegt, so wird der Stampfkuchen auf der Bodenplatte des Stampfkasten^ in die Kammer eingefahren. Alsdann wird die Bodenplatte zurückgezogen und auch die Tür auf der Maschinenseite vor die Kammer gesetzt Die Tür am anderen Ende der Kammer, auf der Koksseite, konnte bereits nach dem Ausstoßen des Kokses wieder in ihre Stellung gebracht werden.

Wenn der Stampfkuchen in die Kammer eingeführt wird, so befinden sich deren Wände noch auf hoher Temperatur. Daher entwickeln sich an der Oberfläche des Stampfkuchens sogleich Wasserdampf und Gase, die durch den Raum zwischen dem Stampfkuchen und den Wänden nach den Öffnungen der Kammer gedrückt werden. Der Druck dieser Gase und Dämpfe wird noch verstärkt durch die in der entleerten Kammer vorhandene Luft, die durch den einfahrenden Stampfkuchen verdrängt wird.

Man hat schon versucht, diese beim Füllen entstehenden Gase und Dämpfe durch Absaugeinrichtungen zu erfassen, die auf der Ofendecke verfai jbar waren, und zu verbrennen. Die Wirkung dieser Einrichtungen war jedoch unvollkommen, da das Dampf-Gasgemisch schlecht brennt; außerdem bringen die Vebrennungsrückstände Umweltbelästigungen mit sich.

Durch die Anwendung des die Ofenöffnung beim Einfahren des Stampfkuchens umgebenden Rahmens nach dem Hauptpatent wird der Raum zwischen dem einfahrenden Stampfkuchen und der Wandung der Ofenkammer in Verbindung gebracht mit dem oberen Gassammelraum und der an diesem vorgesehenen Abzugsöffnung, auf der ein Steigrohr aufgesetzt ist, über das die Kammer an die längs der Batterie verlaufende Gasvorlage angeschlossen ist

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Weiterbildung des Gegenstandes des Hauptpatentes, und zwar bezieht sie sich auf eine andere Ausführungsform für die Verschwenkung des Dichtungsrahmens aus der Ruhestellung in die Arbeitsstellung. Die Einrichtungen zum Verschwenken des Rahmens sind dabei so ausgebildet, daß sie dessen gleichzeitige Verstellung in horizontaler und vertikaler Richtung ermöglichen.

Eine.zweckmäßige Ausführungsform einer solchen Schwehkeinrichtung besteht aus wenigstens zwei Gelenkstangen, die einerseits mit Schwenkachsen an einer Seite des Dichtungsrahmens und andererseits mit Schwenkachsen an einem Gestell angebracht sind, das an der Stampfmaschine befestigt ist. Vorzugsweise sind die Gelenkstangen um waagerechte Achsen schwenk-