DE1471585C - Rohrbündel Drehofen zur kontinuierlichen Gewinnung von Formkoks aus Kohlekorpern - Google Patents
Rohrbündel Drehofen zur kontinuierlichen Gewinnung von Formkoks aus KohlekorpernInfo
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Description
Für die kontinuierliche Verkokung von Kohlekörpern aus Feinkohlen sind neben Schacht- und
Tunnelofen auch bereits Drehrohröfen bekannt.
So dient ein Drehrohrofen (deutsche Patentschrift 685 548) dem Erhitzen von Kohle aHein oder
in Mischung mit anderen Stoffen zum Überführen ihrer Teile in den kugelförmigen Zustand (Kugelköhle),
dessen Drehrohr mit geringem Querschnitt von einer Heizkammer umgeben ist, die die Heizgase
am Ofen entlang und um das Drehrohr herum in einem dem Fortschreiten der Kohle entgegengesetzen
Sinn strömen läßt, bei dem zwischen der Feuerung und der Heizkammer eine Brennkammer angeordnet
ist und ferner eine Vorrichtung zum Wiedereinführen eines regelbaren Teils der verbrannten Gase aus der
Heizkammer in die Brennkammer stromabwärts in bezug auf die Feuerung und stromaufwärts in bezug
auf die Heizkammer und bei dem im Inneren des Drehrohres Mitnehmer für das Eintragsgut, deren
Längs- und Querneigung in den verschiedenen Rohr- ao zonen der Art des Eintragsgutes anpaßbar sind, angeordnet
sind.
Diese Einrichtung ist zum Verkoken von Kohle bzw. Kohlebriketts nicht vorgesehen und auch nicht
geeignet. .
Ferner ist ein Rohrbündeldrehofen zum Schwelen von Brennstoffen, wie z. B. backender Steinkohle,
insbesondere mit Pech gebundener E-iform-Briketts, mit in den einzelnen Schwelrohren eingebauten
Spiralen, Wendeleisten od. dgl. bekannt (deutsche Patentschrift 753 204), bei dem der Durchmesser der
einzelnen Schwelrohre etwa das Fünffache der Längsachse eines zu verschwelenden Eiformbriketts
beträgt.
In den Schwelrohren des schräg gestellten Rohrbündeldrehofens werden die Briketts durch die Spiralen, Wendeleisten usw. geführt und durch die
Schwelrohre hindurchgeleitet. Sie rollen also nicht nur auf der Rohrinnenfläche, sondern sind außerdem
durch die Leisten seitlich geführt. Dabei reiben sie sich an den Leisten und erleiden erheblichen Abrieb.
Eine Verfestigung der Briketts im plastischem Temperaturbereich der Kohle wird- bei dieser Art der
Fortbewegung der Briketts durch die Schweirohre nicht erreicht. '
Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Brennstoffkörperri bekannt (britische Patentschrift
217 236), bei dem Briketts aus Feinkohlen in Drehrohrofen unter Luftabschluß bewegt bzw. gewälzt
und dabei hohen Temperaturen ausgesetzt werden, 50 · wobei vorhandenes Bitumen der Kohle in ein be-,
ständiges Bindemittel umgewandelt und ein anwesendes temperaturbeständiges Bindemittel zersetzt \
wird. Besondere Einrichtungen zum Verfestigen und ; Durchleiten der Brennstoffkörper durch die Drehrohre
sind dabei nicht vorgesehen. }
Schließlich ist ein Drehrohrschweler zum Schwelen von Brennstoffen durch gleichzeitige und voneinander
unabhängige Innen- und Außenbeheizung bekannt (österreichische Patentschrift 130 231), bei 60 /
dem die Rohrbündel zwischen zwei Endkammern angeordnet sind und die Kammern und Rohrbündel
von einem sich mitdrehenden Mantelrohr in einem Abstand umgeben sind, dem die Außenheizgase zugeführt
werden, während die Spülgase in eine der Endkammern eingeleitet werden. Auch bei dieser
Vorrichtung sind keine besonderen Einrichtungen zum Führen der Brennstoffe vorgesehen.
Es wird ein geneigter, in eine Aufheiz- und eine Verkokungszone unterteilter Rohrbündel-Drehofen
zur kontinuierlichen Gewinnung von Formkoks aus Kohlekörpern mit im wesentlichen runden Begrenzungsfläcnen,
dessen Rohre mit Leiteinrichtungen für die Kohlekörper versehen sind, vorgeschlagen,
in dessen Rohren die Kphlekörper lediglich gewälzt und dabei durch die Rohre geführt werden.
Gekennzeichnet ist der neue Rohrbündel-Drehofen dadurch, daß die Leiteinrichtungen nach Art eines
Schraubenhohlgewindes, das im Querschnitt der im wesentlichen kugeligen, ellipsoiden, tonnenartigen
oder zylindrischen Form der Kohlekörper angepaßt ■ist, ausgebildet sind.
" Bei einer solchen Ausbildung der Rohre des Rohrbündel-Drehofens werden die Kohlekörper lediglich
durch die Rohre Jiindurchgewälzt, und es findet keinerlei Abrieb durch seitliches Führen der Kohlekörper
statt.
Die Drehgeschwindigkeit des Ofens kann gleichförmig gehalten werden. Es hat sich jedoch als
günstig herausgestellt, der gleichförmigen Drehbewegung eine periodische Beschleunigung oder Verzögerung
zu überlagern.. Die Kohlekörper führen dann infolge ihrer Trägheit zusätzlich zu der kontinuierlichen
Rollbewegung eine Schwingung aus. Dadurch wird der Pelletisierungseffekt verstärkt, eine
Verfestigung der Kohlekörper erreicht und der Wärmeübergang zwischen Kohlekörpern und Rohren
begünstigt. ,
In dem Drehofen kann auch eine zusätzliche Abkühlzone vorgesehen werden. ■ '
Auch können die Zwischenräume zwischen den einzelnen Rohren in einer oder mehreren der Zonen
des Ofens zur Zuführung von Luft und Schwachgas oder nur Luft in die Verkokungszone zu gasdichten
Kanälen ausgebildet und in der Verkokungszone die luft- und gasführenden Kanäle durch Durchtrittsöffnungen
verbunden werden.
Die einzelnen Rohre können auf ihrem Umfang um je 60° versetzt abwechselnd in Ansätze und Vertiefungen
der benachbarten Rohre eingreifen, so daß sich zwischen den einzelnen Rohren etwa sechseckige,
gasdicht voneinander abgeschlossene Kanäle .oder Zellen ergeben. Sie dienen als Zuführungskanäle für
die Brennmittel bzw. als Brennkammer bzw. als Abführkanäle für die Abhitze.
Die Beheizung der einzelnen Rohre des Drehofens kann indirekt von außen vorgenommen werden, sie
kann aber auch durch direkte Wärmeübertragung, z.B. durch Verbrennung eines Teiles der von der
Kohle während der Verkokung entwickelten Gase vorgenommen werden (autogene Verkokung).
Im Falle autogener Verkokung können die Verkokungsrohre eng beieinanderliegend angeordnet
werden, wodurch der Durchsatz des Drehrohrofens erhöht wird. Die für die Verkokung notwendige
Wärme wird dann durch Teilverbrennung des Ehtgasungsgases bewirkt. Die dazu notwendige Luft wird
den Verkokungsrohren selber zugeführt. Man kann dabei den Drehrohrofen jedoch auch in analoger
Weise wie für indirekte Beheizung mit im Vorwärmteil zwischen den einzelnen Verkokungsrohren angeordneten
Kanälen ausführen, die in diesem Falle nur der Vorwärmung der Verbrennungsluft dienen. Im
Bereich der Verkokungszone sind dann Gasdurchtritte in den Verkokungsrohren vorgesehen, durch
die die indirekt vorgewärmte Luft in die Verkokungs-
rohre einströmt und dort durch Teilverbrennung von getrennten Kanälen gestaltet und dienen in ver-
Entgasungsgasen die Verkokungswärme liefert. schiedenen Längenabschnitten verschiedenenZwecken.
Die Durchtrittsöffnungen werden dabei Vorzugs- Werden die Verbrennungsmedien, z. B. Luft und
weise so angeordnet, daß sie jeweils in den der Hohl- Schwachgas, am unteren Ende des Drehrohrofens
gewindeachse am nächsten liegenden Horizonten aus- 5 eingeführt, so dienen die getrennten Zellenräume
treten. zwischen.den Verkokungsrohren als Zuführungs-
Die Luftkanäle enden im Falle der autogenen Ver- kanäle für die Brennmedien. Da nun in den Rohren
kokung im Bereich der Verkokungs- oder schon teil- die glühenden Koksformlinge dem unteren Ende des
weise in der Koksabkühlzone. Die Entgasungsgase Drehrohrofens zuwandern, strömen ihnen die Brennwerden innerhalb der Verkokungsrohre nach unten io medien durch die Rohr- bzw. Zellenwände getrennt
oder oben am äußersten Ende des Drehrohrofens entgegen. Dabei findet Wärmeaustausch und Voroder
unmittelbar am unteren oder oberen Ende der wärmung der Brennmedien statt. Bei ihrem Weg von
Verkokungszone abgezogen.. ■ unten nach oben treten sie in vorgewärmtem Zustand
Um das abwechselnde Einströmen der Luft in die in den Mittelabschnitt ein, in dem die Verkokungs-Gaskanäle
und des Gases in die Luftkanäle zu sichern, 15 rohre beheizt, also das Schwachgas verbrannt wird,
werden jeweils hinter den Durchtrittsöffnungen Hier sind nun Durchtrittsöffnungen zwischen den
Staubflächen in den Strömungswegen der Brenn- bisher getrennten Zellen vorgesehen, die die Vermedien
vorgesehen, die das erforderliche Druckge- mischung der Brennmedien gestatten. Die Durchfälle erzeugen. · trittsöffnungen sind über die ganze Länge der Heiz-
Die heißen Abgase der Verbrennung strömen 20 zone angebracht, so daß die Verbrennung des Heizhinter
der Heizzone weiter in den Kanälen, die nicht gases stufenweise über die gesamte Länge der Heizmehr
hermetisch gegeneinander abgeschlossen wer- oder Brennzone erfolgt.
den müssen, nach oben. Sie sind durch die Rohr- Die Rohre, in denen die Kohlekörper wandern und
bzw. Zellenwände von den von oben in den einzelnen auch die Konstruktionsteile der Kanäle sind in den
Rohren der Verkokungs- bzw. Brenn- oder Heizzone 35 verschiedenen Zonen den jeweiligen Temperaturen
zuwandernden Kohlekörper getrennt und strömen materialmäßig weitgehend angepaßt,
ihnen .entgegen. Dadurch findet Wärmeaustausch In der eigentlichen Brennzone, in der Temperastatt und die Kohlekörper kommen vorgewärmt in türen von 1000. bis 12000C herrschen, werden die der Verkokungszone an. . Rohre und Kanäle aus keramischem, also feuer-
ihnen .entgegen. Dadurch findet Wärmeaustausch In der eigentlichen Brennzone, in der Temperastatt und die Kohlekörper kommen vorgewärmt in türen von 1000. bis 12000C herrschen, werden die der Verkokungszone an. . Rohre und Kanäle aus keramischem, also feuer-
Auf diese Weise wird sowohl die fühlbare Wärme 30 festem Material hergestellt. In der darüberliegenden
des heißen Kokses als auch die der heißen Verbren- Vorwärmzone für die Kohleformlinge und auch in
nungsgase für den Verkokungsprozeß genutzt und der Abkühlzone der heißen Koksformlinge bestehen
sowohl die Verbrennungsmedien als auch die Kohle- sie aus Metall, beispielsweise Gußeisen,
körper kommen vorgewärmt in den Verkokungsab- Die metallischen Rohre in der Vorwärm- und Abschnitt des Drehofens. 35 kühlzone des Drehrohrofens werden mit sehr viel
körper kommen vorgewärmt in den Verkokungsab- Die metallischen Rohre in der Vorwärm- und Abschnitt des Drehofens. 35 kühlzone des Drehrohrofens werden mit sehr viel
Der Weg der Verbrennungsmedien kann, auch um- geringeren Wandstärken als die keramischen in der
gekehrt, also von oben eintretend, gewählt werden. Verkokungszone ausgeführt. Dadurch wird in den
Es ergibt sich dann Gleichstrom zwischen dem zu beiden außenliegenden Zonen Raum frei, und man
verkokenden Gut und den Brennmedien. Ein Wärme- kann auf den Rohren Rippen oder Nadeln bzw.
austausch ist dann nicht möglich. 40 Dorne-oder ähnliche Ansätze anbringen, die die
Der Drehrohrofen kann auch mit Starkgas beheizt äußere Oberfläche der Röhre vergrößern und den
werden. Hierbei, wie übrigens auch bei autogener Wärmeaustausch mit den Brennmedien bzw. AbVerkokung,
dienen die Kanäle im unteren Teil nur gasen erhöhen.
zur Vorwärmung der Luft. Starkgas wird mittels be- Für Schwachgasbetrieb ist der Rohrbündeldreh-
kannter Vorrichtungen erst am Anfang der Heizzone 45 ofen am unteren Ende, d. h. zum Beispiel anv Ein-"'
zugeführt. führende der Brennmedien, mit zwei getrennten
Es hat sich auch als günstig erwiesen, den ge- Kammern ausgerüstet, die durch Zwischenwände,
regelten Eintritt der Kohlekörper in die Verkokungs- die zweckmäßig rechtwinklig auf dem Mantel stehen,
rohre am oberen Ende dadurch zu erleichtern, daß gebildet werden. Die Verkokungsrohre, die hier
man den Querschnitt der Rohrmündung nur wenig.50 keine Vertiefungen, Ansätze, Rippen oder ähnliche
größer als den Querschnitt der Kohlekörper wählt, so Aufsätze haben, um das Abdichten zu erleichtern,
daß bei einer Umdrehung des Rohres jeweils nur ein durchqueren diese Kammern. Ein Teil der Kanäle,
. Kohlekörper eintreten kann. Zweckmäßig werden die die zwischen den Rohren liegen, und zur Zufuhr der
Rohre so eingerichtet, daß ihr Schraubenhohlgewinde Brennmedien dienen, mündet in der einen, der
einen zylindrischen Kerndurchmesser aufweist, der 55 andere in der zweiten Kammer. Ein Teil der Kanäle
etwa dem Querschnitt der Kohlekörper entspricht. oder Zellen wird. also durch die der Ofenmitte zu
So ergibt sich die zweckmäßigste Gestaltung der Rohre, gelegene Kammer hindurchgeführt. Die eine Kammer
die es ermöglicht, auf einem gegebenen Durchmesser dient zur Zufuhr von Brenngas, die andere für die
möglichst viele Rohre unterzubringen; bei Störungen Zufuhr von Luft zu den Kanälen.
hat man auf diese Weise außerdem stets die Mög- 60 Man kann z. B. die Hälfte der Kanäle in der einen
lichkeit, in das Rohrinnere, hineinzugeiangen. und die andere Hälfte in der zweiten münden lassen.
Das Rohrbündel wird nicht auf seiner ganzen Am oberen Ende münden die gasabhitzeführenden
Länge sondern nur in einem bestimmten Abschnitt, Kanäle in eine Sammelkammer, durch die ebenfalls
z. B. in einem Mittelab'schnitt, beheizt. Bezüglich der die Verkokungsrohre, auch hier ohne Vertiefungen,
Beheizung eines solchen Rohrbündels, ergeben sich 65 Ansätze, Rippen od. dgl., hindurchtreten. Aus dieser
besondere Probleme. Sammelkammer werden die Abhitzegase in bekann-
Die Zwischenräume zwischen den einzelnen Roh- ter Weise dem Kamin zugeführt,
ren werden, wie erwähnt, zu voneinander gasdicht Bei Temperaturen von etwa 300° C setzt die Ent-
stehung der Destillationsprodukte ein; bei Verkokungstemperaturen von etwa 600° C enthalten die-Entgasuhgsgase
in gewissem Umfange aliphatische Kohlenwasserstoffe, während im Temperaturbereich
von etwa 800 bis 12000C aromatischer Charakter
der Kohlenwasserstoffe vorherrscht. Bei der erfindungsgsmäßen
Verkokung in einem Drehrohrofen werden nun alle diese Temperaturstufen von der Kohle durchlaufen. Je nachdem, nach welcher Seite
. körper aus den Verkokungsrohren ausgetragen und fallen in ein Austragstück, das unten z.B. durch ein
Zellenrad verschlossen ist. Das Zellenrad entläßt die etwa noch 400° C warmen Kokskörper in ein gasdichtes
Sammelgefäß, aus dem sie wiederum durch ein Zellenrad ausgeschleust und über ein Transportband ihrem Bestimmungsort zugeführt werden. Die in
den Kokskörpern in dem Sammelgefäß noch vorhandene fühlbare Wärme wird zur ersten Vorwär-
hin die Destillationsprodukte abgezogen werden, io mung der Brennmedien benutzt, indem man sie durch
können Gase erhalten werden, deren Kohlenwasser- das Sammelgefäß hindurchleitet und erst dann den
stoffgehalt vorwiegend aus Aliphaten oder Aromaten Rohren direkt (bei autogener Verkokung) oder den
besteht. Werden die Destillationsprodukte im Gegen- Kammern am unteren Ende zuführt, von wo aus sie
strom zu den verkokenden Kohlekörpern nach oben den einzelnen Kanälen zwischen den Verkokungsabgezogen, so werden sie über die der Verkokungs- 15 rohren zugeleitet werden. Man kann auch zwei Kokszone zuwandernden Kohlekörper geführt. Da diese sammelgefäße anordnen-und sie beide abwechselnd
verhältnismäßig kühl sind, findet keine Krackung mit dem warmen Koks beschicken und in dem einen
der Kohlenwasserstoffe statt, und die aliphatischen Gefäß Luft und in dem anderen Schwachgas vorKohlenwasserstoffe bleiben erhalten. Bei umgekehr- wärmen. Bei Starkgasbeheizung sowie bei autogener
ter Führung der Entgasungsgase ziehen die Destil- ao Verkokung genügt ein Sammelgefäß. ■ ,
lationsprodukte über den glühenden Koks nach unten Der besondere Vorteil des neuen Rohrbündelab.
Dabei findet Krackung der aliphatischen Koh- Drehofens ist, daß die Verkokung darin sehr schnell
lenwasserstoffe und ihre Umwandlung zu Aromaten durchgeführt werden kann. So z. B. werden Kohlestatt.
Durch Anlegen verschiedener Unterdrücke an kugeln von 60 mm Durchmesser innerhalb von 6.
beiden Enden der Verkokungsrohre können die Gase 25 bis 8 Minuten verkokt. In einem zylindrischen Ofen
auch zum Teil nach unten und zum Teil nach oben von 4,00 m Durchmesser und 40 m Länge, wovon
16 m für die Verkokungszone und der Rest für die
Vorwärm- und Abkühlzone beansprucht werden, bestückt mit 179 gewundenen Rohren von 200 mm
Außendurchmesser, werden bei indirekter Verkokung und einer Drehzahl des Ofens von 20 U/min
abgezogen werden. Je nachdem, ob mehr aliphatische oder mehr aromatische Kohlenwasserstoffe gewünschtwerden,
zieht man die Destillationsprodukte nach oben, unten oder nach beiden Seiten ab.
Bei Abzug der Destillationsprodukte nach oben findet nicht nur indirekte Vorwärmung der Kohlekörper
durch die Abhitzegase, sondern auch direkte durch Berührung mit den Destillationsprodukten
statt. Staub und Teer werden auf den vorzuwärmen- 35 trägt der Bedarf
den Kohlekörpern niedergeschlagen und die Destil- ' 400 kcal/kg Kohle,
lationsprodukte dadurch gesäubert, während Staub
und Teer mit den Kohlekörpern in die Verkokungszone wandern und dort verkokt werden. '
und Teer mit den Kohlekörpern in die Verkokungszone wandern und dort verkokt werden. '
stündlich 24 t Kohle verkokt. Das entspricht etwa dem Durchsatz einer Batterie von 24 modernen
Großraum-Horizontalkammerkoksöfen. Dabei be-
Verkokungswärme unter
an
Ein Vorteil der Verkokungsart ist auch, daß innerhalb
der Formkoksstücke keine Teernaht auftritt, an der sich die Koksfestigkeit sprunghaft ändert. Die
Bei umgekehrtem Abzug wirken die glühenden 40 Formkoksstücke sind in Bezug auf Dichtigkeit und
Kokskörper ebenfalls als Staubfilter, und sich ab- Festigkeit völlig homogen. Eine äußere Schicht von
setzender Teer wird auf ihrer Oberfläche in gewissem schaumigem Koks tritt nicht auf. Das liegt wahr-Umfang
verkokt, so daß ein verhältnismäßig sauberer scheinlich daran, daß ,beim Rollen und Pelletisieren
Strom von Destillationsprodukten erhalten wird. des zu verkokenden Kohlekörpers das eigene Ge-
Der Abzug der Destillationsprodukte nach oben 45 wicht einen gleichbleibenden Druck ausübt. Da die
wird jedoch bevorzugt. Kohlekörper beim Rollen durch die Rohre immer
an anderen Stellen mit der Auflage in Berührung kommen, wirkt sich der Druck auf das innere Gefüge
des Kokskörpers völlig gleichmäßig aus, und 50 im piatischen Zustand der Kohle auftretende Blasen
werden völlig gleichmäßig und an allen Stellen zerdrückt.
:- -' - .V .·■■■■·'·■ ~'y~''·;". ~~ ' ■'■ '- '"' '''■■'-/■
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist eine Reihe von Variationen möglich. Man kann z. B.
kungszone, d. h. an ihrem oberen oder unteren Ende, 55 einen aus nur zwei Zonen einer Koksabkühlzone,
aus dem Drehofen abziehen. die gleichzeitig Vorwärmzone für die Brennmedien
ist, und einer Verkokungszone bestehenden Drehrohrofen
verwenden; man kann auch umgekehrt hur eine Kohlevorwärmzone, in der die Abhitzegase ihre
fühlbare Warme abgeben, und eine Verkokurigszone .._'. vorsehen. '■-·»-;;-"-,;:.;'-l::-;·: Ύ'ψ^;f·--- ^y^-'i^y'':~^
Die Koksabkühlzone und bzw. oder Kohleyorwärmzone können auch völlig oder teilweise zur
Gewinnung von Dampf, Heißluft oder zu ähnlichen
z. B. flüssigen Brennstoffen, wie Heizöl, durchge- 65 Zwecken benutzt werden. .·
führt werden. Die dazu notwendigen Einrichtungen Schließlich kann der Drehofen auch zur Verko-
sind jedoch komplizierter als die. für Gasbeheizung. kung von Körpern benützt werden, die aus Mischungen
Am Ende des Drehrohrofehs werden die Koks- von Kohle, Erz, Möllerzuschlägen usw. bestehen. In
Überraschenderweise zeigte sich, daß die Kohlekörper
an keiner Stelle des Ofens, auch dort nicht, wo ihre Oberfläche plastisch wird, die Neigung zum
Festkleben an den Rohrwänden haben. \
Man kann jedoch auch völlig darauf verzichten, die Entgasungsgase im Gleichstrom oder im Gegenstrom
zu den wandernden Kohle- bzw. Kokskörpern zu führen und kann sie unmittelbar an der Verko-
Bei Starkgasbeheizung wird vorzugsweise das im Drehofen selbst erzeugte Gas nach Kondensation und
eventueller Abtrennung von Kohlenwasserstoffen, Ammoniak und Schwefelwasserstoff verwendet.
Zur besseren Wärmeregulierung ist es auch möglich, Entgasungs- und Abhitzegase teilweise im Kreislauf
in den Ofen zurückzuführen. , 'Die Beheizung kann natürlich auch mit anderen,
■ '■ . . ' ' '; 7 ■:■.'■ ■■■■'■ ; ■" ■' ■ ■"■'■ ■" ■·. 8 ■■■."■■■.
jedem Fall wirkt sich die Pelletisierung während des Abzugkanäle für die Abhitze. Um die Brennmedien
Verkokungs- bzw. Röstvorganges — abgesehen von Gas und Luft zusammenzuführen, sind in den Anden
übrigen Vorteilen,.z. B. des besonders günstigen Sätzen 16 in entsprechenden Abständen Schlitze 18
Wärmeüberganges — so aus, daß als Einsatzgut vorgesehen, durch die abwechselnd Luft aus den
Körper ,verwendet. werden können, die gegenüber .5 Luftkanälen L in die Gaskanäle G und . umgekehrt
mechanischen Beanspruchungen empfindlich sind. Gas aus den Gaskanälen G in die Luftkanäle L ge-Dadurch
ergeben sich erhebliche technische Verein- leitet wird. Diese Schlitze 18 sind über die gesamte
fachungen bei der Herstellung der einzusetzenden Längs der Brennzone α verteilt, so daß döe Verbren-Körper,
nung stufenweise erfolgt, ähnlich wie in den Heiz-Im Gegensatz zu den bekannten Verkokungsein- io zügen der bekannten Horizontalkammer-Koksöfen
'richtungen, wie Horizontal-, Vertikalkammeröfen, für große Kammerhöhen. Dadurch ist es möglich,
Tunnelofen usw., die an Ort und Stelle aus kleineren eine gleichmäßige Beheizung der Verkokungsrohre
Bauelementen errichtet werden müssen,, können über die erforderliche Länge vorzunehmen. Zur Erdie
erfindungsgemäßen Drehofen im Herstellerwerk zielung des notwendigen Druckgefälles zwischen den
fertiggestellt und in transportable Teile zerlegt wer- 15 Gas- und Luftkanälen sind an den Stellen, an denen
den, die z. B. durch Flansche .am Aufstellungsort ^uft in die Gaskanäle G gebracht werden soll, unmiteinander
verbunden werden, so daß dort nur die mittelbar hinter den Schlitzen 18 Stauflächen 19 in
Fundamente zu errichten sind. den Luftkanälen angebracht. Ebenso sind an den Die Erfindung wird beispielsweise an Hand der Stellen, an denen Gas in die Luftkanäle gebracht
. F i g. 1 bis 9 näher erläutert. ao werden soll, Stauflächen 19 in den Gaskanälen an-
In F i g. 1 ist ein Ausführungsbeispiel nach der Er- geordnet.
findung zum Teil als Außenansicht, zum Teil als . Die einzelnen, unter sich gleichen Keramikrohre
Vertikalschnitt dargestellt. Der eigentliche Dreh- werden in axialer Richtung unter Verwendung von
ofen 1 besteht aus der Brennzone a, in der die eigent- Nuten 20 und Federn 21 mit Mörtel aneinandergeliche
Verkokung stattfindet, der Vorwärmzone b und 95 setzt und bilden so ein durchgehendes Rohr, Ebenso
der Abkühlzone c. Der-Drehrohrofen ist in bekannter wird bei dem Zusammensetzen in die Vertiefung 17
Weise mittels der Lager 2 auf den Fundament- Mörtel eingestrichen, bevor die Ansätze 16 eingesäulen
3 drehbar gelagert und wird über das Zahn- setzt werden.
rad 4 unter Zwischenschaltung des Getriebes 5 durch Hierdurch ergibt sich ein stabiles keramisches
den Motor 6 angetrieben. Die Vorwärmzone b des 30 Bauwerk mit gasdicht voneinander getrennten Kanä-Drehofens
mündet in den ebenfalls rotierenden Ein- len für die Brennmedien und mit gasdichten Verfülltrichter
7; dieser Einfülltrichter 7 ist an das kokungsrohren für die Fortbewegung, Pelletisierung
stehende Zuführrohr 8 mittels eines an sich bekanh- und Verkokung der Kohlekörper,
ten gasdichten Abschlusses 9 angeschlossen. Ebenso Im Anschluß an den mittleren keramischen Teil
ist die stehende Austrageiririchtung 10 über den gas- 35 des Drehofens sind von den Stellen, an denen die
dichten Abschluß 11 mit der Abkühlzone c des Dreh- Betriebstemperatur dieses zuläßt, metallische Rohrofens
verbunden, teile, vorzugsweise aus hitzebeständigem Gußeisen, .In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die nach beiden Seiten vorgesehen. Das Innere dieser
Verkokung von gepreßten, kugelförmigen Kohle- Rohre entspricht in seiner Ausbildung genau dem der
: körpern durch indirekte Erhitzung und'die Gewin- 4° keramischen Rohre; die Wandstärke ist materialbenung
des dabei frei werdenden Starkgases vorge- dingt geringer gehalten. . sehen. . Fig. 6,7 und 8 zeigen Querschnitte durch drei
F i g. 2 zeigt im Querschnitt die Anordnung der Metallrohre.
* keramischen Verkokungsrohre in der Brennzone a, F i g. 9 zeigt ein Metallrohr in der oberen Hälfte
-.:■ wobei nur ein Teil der Röhre ausführlich wieder- 45 in Außenansicht, in der unteren Hälfte geschnitten
gegeben ist; die am Rande liegenden Rohre sind längs der Schnittlinie VI-VI von F i g. 6. "'"''
schematisch "als Kreise dargestellt. Innerhalb des Die Bezeichnungen entsprechen denen bei den
metallenen Gehäusemantels 12 ist zunächst eine Iso- '· keramischen Rohren (Laufrille 14, Ansätze 16, Verlierschicht
12 a angebracht. Daran anschließend sind tiefungen 17). Schlitze 18 und Stauflächen 19 entzum
Inneren des Gehäuses hin die· keramischen 50 fallen hierbei. Zur besseren Wärmeübertragung zwi-Rohre
13 gelagert; sehen Kohle und den Brennmedien bzw. der Abhitze
Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 2; sind Rippen22 vorgesehen.
, -Fig. 4'und 5 zeigen ein einzelnes keramisches Die /vorgepreßten Kohlekörper gelangen, wie
Rohr im Längs- bzw. Querschnitt. 1 ; Fig. 1 zeigt, von dem Band23 über einen an sich
Die unter sich gleichartigen Verkokungsrohre be- 55 bekannten gasdichten Drehtrommelverschluß 24 in
sitzen in ihrem Innern eine schraubenförmige Lauf- das stehende Zufuhrrohr 8. Von dort aus rutschen
rille 14 — ähnlich einem runden Hohlgewinde —, sie in den rotierenden Emfülitrichter.7 und werden
das so bemessen ist, daß die Kohlekugeln 15 in je hierin auf die zum Einlauf in die Metallrohre 25 der
einem Gewindegang an dem jeweils tiefsten Punkt Vorwärmzone b je nach ihrer Entfernung von der
dieses Gewindes rollen können und sich jentspre- 60 Drehachse erforderliche Drehgeschwindigkeit gechend
der Drehung des Drehofens geordnet fortbe- bracht. Sie wandern mit der Umdrehung des Drehwegem
Die Keramikrohre,besitzen je drei Ansätze ofens schließlich bis zum Austritt aus den Rohren
16 und Nuten 17. Durch ineinanderfügen von An- an deren Ende 26 nach Durchlauf der Abkühlzone e.
Sätzen und Nuten werden parallel zu und zwischen Während dieser Bewegung werden die Köhlekörper
den Keramikrohren etwa sechseckige Kanäle ge- 65 zunächst in der Vorwärmzone &' im ' Wärmeausbildet. Diese Kanäle sind im Abkühlteil Zufuhr- . tausch mit der Abhitze vorgewärmt/gelangen ankanäle
für die Brennmedien Gas (G) und Luft (L), 'schließend in die eigentliche Brennzone a, wo die.Erim
Verkokungsteil Brennräume und im Vorwärmteil wärmung auf die Verkokungstemperatur erfolgt. Da-
- ■■"■ 109637/78
nach durchrollen die nunmehr verkokten Formlinge die Abkühlzone c, wo sie ihre fühlbare Warms an die
Brennmedien abgeben, und verlassen — jetzt abgekühlt bis unter\üire Entzündungstemperatur — bei 26
sidie Rohre, fallen über die Prallbleche 27 in die Aus-
strageinrichturigio und gelangen von dort über Gas-
^schleüseri 28, 30 auf das Band 31". ' r * - '
■■"'"'■■'"..'Die7Beheizüng"iist im vorliegenden Beispiel durch
Schwachgas, das z. B. durch Mischung aus dem hier gewonnenen Starkgas mit Abhitze gewonnen werden
kann, vorgesehen.
Das Beheizungsgas strömt über den Stutzen 32 und
~ das feststehende Rohr 33 in das rotierende Rohr 34:
•Die Rohre33 und 34.sind mittels einer gasdichten
Rotationsverbihdurig 35 miteinander verbunden. Das
Rohr 34 führt in'\ die ebenfalls rotierende Verbindungskämmer
36, aus welcher die etwa sechseckigen, durch die Zwischenräume zwischen den Rohren 13
gebildeten Gaskänäle G weiterführen. .
Die Vsrbindurigskammer ist so ausgebildet, daß
die Gaskanäle G darin miteinander und mit dem Gaszufuhrrohr 34 verbunden sind, während die
eigentlichen Verkokungsrohre 13 und die Luftkanäle L durch sie gasdicht hindurchführen.
Die erforderliche Verbrennungsluft durchströmt vom Stutzen 37 aus zunächst zur Vorwärmung den
bereits fertigen, unterhalb der Entzündungstemperatur befindlichen Koks im Wärmeaustausch- und Sammelbehälter 29, gelangt über den Stutzen 38 und das
Verbindungsrohr 39 in das stehende Röhr 40, das konzentrisch zu dem die Luft weiterführenden, rotierenden Rohr 41 angeordnet ist. Das Luftrohr 41 umgibt
konzentrisch das gasführende , Rohr 34. Das Rohr 41 mündet in die Verbindungskammer 42, in
die auf der anderen Seite die Luftkanäle L enden, während ,die Verkokungsrohre gasdicht durch die
Verbindungskammer 42 hindurchgehen. Die Ansätze 16 und die Nuten 17 an den Rohren entfallen ab
Eintritt der Verkokungsrohre in die ,Verbindungskammer 42. . , ^[^sy'"'^,,'..:;;,
Die Abführung der Abhitze erfolgt über die Verbindungskammer
43, in die sämtliche Luft- und Gaskanäle einmünden, und den Stutzen 44. .
Das erzeugte Starkgas kann entweder am Zufuhrrohr 8 über den Stutzen 45 oder an der Aüstrageinrichtung
10 über den Stutzen 46 abgezogen werdend ,Falls an Stelle von kugelförmigem Koks z. B.
tonnenförmige Koksstücke erzeugt werden sollen, erhalten die Rillen 14 (F i g. 4 und 9) an Stelle der im
Schnitt etwa halbkreisförmigen;eine tonnenähnliche Form. Für die Erzeugung von zyiinderförmigem
Koks schließlich werden flache Rillen—entsprechend
einem rechteckigen Hohlgewinde — vorgesehen.
Wenn die Beheizung der Verkokungszone mit Gasen erfolgt, die nicht vorgewärmt werden können,
.z. B. ,Starkgas, Restgasen von Synthesen, Erdgas, " Flüssiggas oder ähnlichen Gasen, so werden diese
" etwa an der^Grenzfläche zwischen Abkühlzone c und
_Brennzone α über eine dort eingebaute, nicht ge-■
zeichnete Verbindungskammer für die Gaskanäle G, die den Verbindungskammern 36 und 42 ähnlich ist,
zugeführt. Innerhalb der Abkühlzone c werden in diesem Falle die sonst, zur Vorwärmung des Schwachgases
benutzen Gaskanäle noch zusätzlich zur Luftvorwärmung benutzt. - :
Ebenso kann der Drehofen zur ' sogenannten
»Autogenen Verkokung« benutzt werden, bei der auf die Gewinnung von Starkgas verzichtet wird. In
diesem Falle können die Vorwärmzone α und die Ab kühlzonec fortfallen. Ebenso können die Luft- und
Gaskanäle fehlen; die Verkokungsrohre liegen dann ■ unmittelbar ohne Abstand aneinander. Die Luftzufuhr
kann dann von der Einfüllseite aus und die Abhitzeentnahme auf der Austragsseite erfolgen. -
Claims (9)
1. Geneigter, in eine Aufheiz- und eine Verkokungszone unterteilter Rohrbündel-Drehofen
zur kontinuierlichen Gewinnung von Formkoks ; aus Kohlekörpem mit im wesentlichen runden ::
Begrenzungsflächen, dessen Rohre mit Leitein-"richtungen
für die Kohlekörper versehen .sind, dadurchgekennzeic h η e t, daß die Leiteinrichtungen nach Art eines Schraubenhohlge- \
windes, das im Querschnitt der im wesentlichen kugeligen, ellipsoiden, tonnenartigen oder zylinv
drischen Form der Kohlekörper angepaßt ist,
. ausgebildet sind. . ■ X ■/;,
2. Drehofen nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Abkühlzone
vorgesehen ist. , ■ ■ ' ' · , ' ν
3. Drehofen nach den Ansprüchen 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenräume zwischen den einzelnen Rohren in einer oder
mehreren der Zonen des Ofens zur Zuführung von Luft und Schwachgas oder nur von Luft in
'die Verkokungszone zu gasdichten Kanälen ausgebildet und in der Verkokungszone die luft- und
gasführenden Kanäle durch Durchtrittsöffnungen verbunden sind und die Kanäle in Verbindungskammern zur getrennten Zufuhr der Brennmedien zu den Kanälen sowie zur Abfuhr der
Abhitzegase aus den Kanälen enden.V /
4. Drehofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Rohre auf ihrem "
Umfang um je 60° versetzt abwechselnd in' Ah-j
sätze .und Vertiefungen der benachbarten Rohre
eingreifen, so daß sich zwischen den einzelnen Rohren etwa sechseckige^ gasdicht 'voneinander ■
abgeschlossene Kanäle ergeben. ^"
5. Drehofen nach einem der Ansprüche 1, 3"
und 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ver- :
kokungszone die Verkokungsrohre mit ; Durchtritten zu den umgebenden Kanälen versehen
sind.
6. Drehofen nach einem der Ansprüche 1" oder'
3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Verkokungszorie
in den Weg der Verbrennungsmedien Staufliichen eingefügt sind.
7. Drehofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Eimrittsöii'nung der Rohre, die nur
wenig größer als der Querschnitt dsr Kohlekörper ist.
8. Drehofen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kerndurchmesser
des Schraubenhohlgewindes im Rohr elwa dem Querschnitt des Kohleformlings entspricht.
9. Drehofen nach einem der Ansprüche 1, 3 bis 5 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
metallischen Rohrteile auf ihrer Außenfläche aufgesetzt Rippen, Nadeln oder ähnliche Einrichtungen
tragen. '- : ■;'.'.." ■■.■:,:■.\ /
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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