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Muffelofen zum Schwelen von Kohle Gegenstand der Erfindung- ist ein
Muffelofen zum Verschwelen von Kohle, in welchem über einer gleichmäßig erhitzten
Sohle ein endloses, mit Querreihen von Kratzern versehenes Band fortbewegt wird,
dessen., Kratzer das Schwelgut auf der Sohle mitführen und durchpflügen.
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Es ist bereits bekannt, die Verschwelung feinkörnigen Gutes in äußerst
.dünnen Schichten, deren Stärke nur Bruchteile eines Zentimeters betragen; auf umlaufenden
Heizplatten vorzunehmen, ohne das Gut zu durchpflügen. Das so behandelte Gut kann
nur einen für industrielle Zwecke unbrauchbaren Halbkoks in sehr kleinen Stücken
abgeben. Ferner ist vorgeschlagen worden, das Schwelgut auf festen Sohlen mittels
an endlosen Bändern befestigter Zinken oder Scharflügel zu durchpflügen. Diese durchziehen
jedoch das Schwellgut und treiben es vorwärts, ohne alle seine Teilchen in Berührung
mit der beheizten Sohle zu bringen, auf welcher einzelne Streifen dauernd unbedeckt
bleiben. Das Gut wird daher nicht gleichmäßig erhitzt und gibt somit minderwertige
feste und gasförmige Erzeugnisse ungleichmäßiger Zusammensetzung ab. Auch Öfen mit
umlaufenden Sohlen, auf welchen das Gutbei jeder Umdrehung durch je eine Reihe ortsfester
Kratzer verschoben wird, weisen dieselben Nachteile auf.
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Bei allen öfen der bekannten Art entweichen die Schwelgase frei über
der Sohle .und reißen unvermeidlich Staubteilchen mit, welche dann aus ,den Gasen
oder deren- Kondensaten besonders entfernt werden müssen. Denselben Nachteil haben
in noch höherem Maße die öfen, bei denen die Schwelgase durch die Schicht des auf
dem unteren Teil eines endlosen Rostes behandelten Gutes abgesaugt werden.
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Vorliegende Erfindung bezweckt die Vermeidung aller erwähnten Nachteile
und ermöglicht es, auf ununterbrochene und wirtschaftliche Weise reine Erzeugnisse
von gleichbleibender Zusammensetzung bei gleichzeitiger Ausnutzung der in den Schwelgasen
enthaltenen: Wärme zu erhalten. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Muffel-Öfen>
in denen ein endloses, in an sich bekannter Weise aus metallischem Gewebe oder durchlöchertem
Blech bestehendes Band mit Kratzern versehen ist, welche das Schwelgut auf einer
festen Sohle mitführen und durchpflügen.
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Erfindungsgemäß dient der untere Teil des Bandes zum Filtrieren (Entstauben)
der Gase, welche dem von den Kratzern dieses unteren Teiles durchgepflügten Schwelgut
entweichen, während der obere Teil des Bandes eine Schicht frischen Materials trägt,
das nach Vorwärmung auf die Sohle übergeführt wird. Die beiden Teile des endlosen
Bandes bilden mit den nicht erhitzten Seitenwänden der Muffel.- eine innere Kammer,
in welcher die durch den. unteren Teil des Bandes hindurchfiltrierten Gase mit dem
auf dem oberen Teil des Bandes liegenden Material in Berührung
kommen
und ihm ihre Wärme übertragen, bevor sie durch die in der inneren Kammer mündenden
Leitungen abgeleitet werden. Die vom endlosen Band getragenen Kratzer haben die
Form flacher Schuhe, die zu ihrer Bewegungsrichtung schief liegen und abwechselnd
nach verschiedenen Seiten gerichtet sind, so daß sie das Gut auf der Sohle in einer
gestreckten Zickzackbahn befördern. Die Sohle besteht aus einer Anzahl umgekehrter,
der Länge nach nebeneinander angeordneter [)-Eisen und wird von einer großen. Zahl
unter der ganzen Fläche in gleichmäßigen. Abständen verteilter Brennerrohre beheizt.
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Der den Gegenstand der Erfindung bildende Ofen ist auf den beiliegenden
Zeichnungen dargestellt, und zwar ist Abb. i eine allgemeine Ansicht des Ofens im
Längsschnitt, A.bb. 2@ eine Ansicht in größerem Maßstabe, welche den Ofen im Querschnitt
erkennen läßt, Abb. 3 eine in größerem Maßstabe gehaltene Teilansicht des endlosen
Bandes und der Sohle in Seitenansicht, Abb. 4 eine Draufsicht auf diesen Teil des
Bandes, Abb. 5 eine Vorderansicht der Kratzer. Der Mauerblock r des Ofens enthält
in seinem oberen Teil eine Muffel oder Destillationskammer 2, welche durch eine
Decke 3, Seitenwände 4, Endwände 5 und eine Sohle 6 begrenzt ist, welche sie von
einer Heizkammer 7 trennt, die sich über ihre ganze Länge erstreckt.
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In der Muffele dreht sich ein endloses Förderband 8 über Kettenräder
9, io, welche auf zwei Querwellen. ii, ia befestigt sind, von denen die eine mit
Hilfe von tiersetzungsgetrieben 14, 15 durch einen Motor i3 angetrieben wird, während
die andere unter der Wirkung zweier Gewichte 16 steht, welche das Band in gestreckter
Lage halten. Diese . Gewichte 16 wirken auf Gleitbacken. z7 ein, welche die Welle
i2 in Schienen iS tragen. Zwei endlose Ketten i9 und die aus T-Eisen bestehenden
Träger 2o, welche diese Ketten in gewissem Abstan.de voneinander entfernt halten
und mit den Gliedern durch Winkelhaken 20' verbunden sind, bilden. das Gestell des
Bandes. Zwischen den. Trägern 20 sind Metallgewebe 21 gespannt, die das eigentliche
Band bilden und an den Flügeln der T-Eisen befestigt sind..
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Jeder Träger 2o des endlosen Bandes trägt eine Reihe von rechtwinkligen
Kratzern 22 in Form rechtwinkliger Schuhe von geringer Dicke, welche in den Abb.
3 bis 5 erkennbar sind. Die Laschen. 23, mit denen diese Schuhe 22 gruppenweise
mit Hilfe von Stäben 24 verbunden sind, umfassen die Seelen der Träger 2o und sind
mit diesen durch Bolzen 25 verbunden. Alle Sc'hu'he 22 liegen schief zu den Querträgern
2o, und zwar diejenige einer Reihe in der einen Richtung und die der anderen Reihe
in entgegengesetzter Richtung, so daß, sie in Zickzackform längs des Bandes angebracht
sind. Sie werden zweckmäßig gegeneinander versetzt angeordnet (Abb.4).
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Der obere Teil des Bandes 8 bewegt sich auf Schienen 26, welche ihn
am Durchbiegen hindern und ihrerseits von Querwellen 27 gehalten werden, .die in
den Seitenwänden 4 der Muffel :2 verankert sind: Der untere Teil des Bandes ruht
mit seinen Schuhen 22 unmittelbar auf der Sohle 6, welche er über ihre ganze Breite
hinweg von einem zum anderen Ende pflügt.
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Die Sohle 6 besteht aus einer Reihe von umgekehrten ,U-Eisen 28, -deren
aneinander befestigte Flügel untereinander durch Bolzen 29 verbunden sind. Dreieckige
Ausschnitte 30 sind abwechselnd in den Flügeln jedes U-Eisens ausgeschnitten, um
das Auftreten von Spannungen zu verringern. Diese Ausschnitte ermöglichen es der
Sohle, unter dem Einfluß der Wärme sich zu strecken und zu verkürzen, ohne sich
zu werfen. Um die Verlängerung zu ermöglichen, ruht das eine innere Ende in einem
Einschnitt 31 der Endwand 5 der Muffel 2, welche mit Asbest oder anderem Dichtungsmaterial
zugestopft ist. Die Außenflügel der U-Eisen werden ebenfalls frei in zwei Rinnen
32 gehalten, die sich in den Seitenwänden 4 befinden und ebenfalls mit einem Dichtungsmaterial
gefüllt sind. Das feste Ende der Sohle ist mit einer niedrigen Mauer 33 im vorderen
Teil. des Ofens verbunden, während ein Trichter 3.4 den Raum zwischen dieser Mauer
und der anderen Endwand 5-oberhalib eines Silos 35 einnimmt.
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Die Heizkammer 7, welche sich unterhalb der Sohle 6 erstreckt, enthält
eine große Zahl von querliegenden Brenner röhren 36 in gleichmäßigen Abständen,
denen das Gas durch eine gemeinsame Leitung 36' zugeführt wird, die sich außerhalb
des Ofens befindet und aus diesem einen Teil der Destillationsgase empfängt. Die
Brennerrohre liefern kleine, nebeneinanderliegende Flammen, welche die Sohle 6 in
ihrer .ganzen Ausdehnung erhitzen, deren erhitzte Fläche durch die herabhängenden
Flügel der U-Eisen 28 noch vergrößert wird.
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Neben dem hier beschriebenen Destillationsofen wird eine Trocknungsvorrichtung
für die Kohle verwendet, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist und zweckmäßig
von den aus der Heizkammer 7 entweichenden Abgasen erhitzt wird.
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Die zu verschwelende Kohle kommt aus der Trockenvorrichtung in einer
Temperatur
von etwa 2oo° heraus und gelangt mit Hilfe einer geeigneten
Transportvorrichtung 37 zu einem Verteiler 38, welcher aus einem Riemen ohne Ende
besteht und die Kohle in einer dünnen, ununterbrochenen Schicht von etwa 15 bis
2o mm Dicke auf das vordere Ende des oberen Teiles des Bandes 8 aufbringt. Dieses
führt die- Kohlenschicht nach dem Ende der Muffele und lagert sie, wenn sie über
die Räder 9 hinauskommt, auf der Sohle 6 ab. Ein gekrümmtes Blech 39 hindert die
Kohle, sich in dem Winkel der Muffel anzuhäufen.
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über der Sohle 6 wird die Kohle in der Weise gepflügt, daß - sie ihre
gleichmäßige Dicke von 15 bis 2o mm beibehält und nach dem Trichter 3q. hin bewegt
wird. Das Pflügen erfolgt mit Hilfe der Kratzer 22 an der unteren Seite des Bandes
8, welche die Kohle vorwärts bewegen und gleichzeitig infolge ihrer schiefen Lage
nach seitlich verschieben, indem sie sie abwechselnd nach rechts und nach links
bewegen, so daß jedes einzelne Koh.leteilchen eine Zickzackbewegung über der Sohle
ausführt. Dieses Pflügen bewirkt, daß die Kohle in Bewegung gehalten wird und auf
der Sohle einen längeren Weg zurücklegen muß. Außerdem ergibt sich der Vorteil,
daß die durch die schiefe Wand des Schuhs nach der Seite geworfene Kohle fast unmittelbar
darauf die Spur des danebenliegenden Schuhs ausfüllt, so daß .die Sohle niemals
dauernd bloßgelegt wird, wie es geschehen würde, wenn senkrecht zu der Bewegungsrichtung
liegende Kratzer verwendet würden. Auf diese Weise werden Graphitablagerungen auf
der Sohle .und die damit verbundenen Nachteile vermieden.
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Andererseits häuft sich die Kohle infolge der geringen Dicke der Kratzer
22, die nicht über diejenige der durchpflügten Schicht hinausgeht, nicht vor den
Kratzern. an: Da ferner hinter den Kratzern keine leeren Räume entstehen können,
so behält die Dicke der Schicht ihre Gleichmäßigkeit trotz des wirksamen Durchpflügens,
welchem sie unterworfen wird, bei.
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Die an allen Punkten der Sohle 6 durch die Brenner aufrechterhaltene
Temperatur beträgt etwa 65o°, die höchste Temperatur der Kohle selbst ist 5oo°.
Diejenige der Destillationsgase geht nicht über 45o° hinaus.
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Die aus der Kohle unter gemeinsamem Wirken der Wärme und des Durcbpflügens
frei werdenden Gase gehen durch die Metallgewebe 21 des unteren Teiles des Bandes
8 hindurch. Diese Flächen wirken als Filter gegenüber dem von den Gasen mitgeführten
Staub. Die filtrierten Gase treten in den Raum 40 ein, der sich zwischen beiden
Teilen des Bandes 8 und den Seitenwänden 4 der Muffel befindet, und werden unter
einem leichten Unterdruck durch Leitungen 41, welche in den Seitenwänden 4 der Muffel
vorgesehen sind und außerhalb des Ofens in einer Leitung 4a münden, nach, außen,
entfernt. Während ihres Durchtritts durch die innere Kammer 40 erhitzen die Destillationsgase
durch das Metallgewebe des Bandes hindurch die auf dem oberen Teil des. Bandes ausgebreitete
Kahle auf etwa 300°, so daß ein erheblicher Teil ihrer Wärme wiedergewonnen- wird.
Durch die Entfernung der Gase nach Maßgabe ihrer Entwicklung ist es möglich, j egliche
Zersetzung .des Teers zu vermeiden. Es wurde festgestellt, daß der Phenolgehalt
des nach dem vorliegenden Verfahren hergestellten, Teers nicht über 25°/o hinausgeht.
Die Filtration der Gase gestattet es ferner, zu bewirken, daß der Teer nicht mehr
als 1/2°%a Staub enthält, während bei den bekannten Öfen mit einem Gehalt von 30
% gerechnet werden muß.
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Der bei der Destillation in plastischem Zustand erhaltene halbkoksartige
Brennstoff fällt am. Ende der Sohle 6 in den; Trichter 34 und gelangt dann in den
Silo 35, von wo er weiterbefördert wird und in bekannter Weise infolge seiner plastischen
Konsistenz ohne Zusatz von Bindemitteln zur Herstellung von Briketts dienen kann.
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Der gemäß .der Erfindung hergestellte Ofen läßt sich in wenigen Stunden
in Gang bringen und kann monatelang in Betrieb bleiben, ohne daß es notwendig ist,
ihn zwecks Reinigung oder Ausbesserung zu löschen. Er liefert normalerweise ioo
kg balbkoksartigen Brennstoff in der Stunde und je Quadratmeter Heizfläche.