DE2047855B2 - Kuehlvorrichtung fuer einen drehherdverkokungsofen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für einen Drehherdverkokungsofen, dessen zentrischcr Ausgleichsschacht die Form eines Trichters aufweist.

Das Abkühlen der vermittels Wärmebehandlung in Drehherdöfen erhaltenen Produkte erfolgte bisher außerhalb der Öfen in verschiedener Weise, so /.. B. vermittels vibrierender, luftgekühlter Transportvorrichtungen, wassergekühlter umlaufender Trommel und dem Beaufschlagen von Wassersprühstrahlen 7. B. zum Abkühlen kalzinierter Materialien, insbesondere des durch Verkokung von Kohle, Destillationsrückständcn usw. erhaltenen Kokses (GB-PS 10 55 857).

Diese Verfahrensweise des Kühlens der Produkte außerhalb der Drehherdofen bedingt nun Nachteile dergestalt, daß ein zusätzlicher Raum beansprucht wird, die einschlägigen Kühlvorrichtungen erhebliche Kapitalinvestitionen erfordern und bei Anwenden eines nicht geschlossenen Kühlsystems außerhalb des Drehherdofens, z. B. in Form von von außen gekühlten Trommeln, auch erhebliche Zeitspannen für den Kühivorgang und nicht unerhebliche Aufwendungen bezüglich der Handhabung des Gutes, also Beschicken und Entladen einschlägiger Vorrichtungen. Bei einer direkten Kühlung außerhalb des Drehherdofens z. B. durch Beaufschlagen von Wasserstrahlen macht die Abführung des Wasserdampfes und die Entfernung der mit dem Wasserdampf mitgeführten Feinanteile Schwierigkeiten, zum ersten müssen z. B. zusätzliche Schornsteine vorgesehen sein und zum letzteren bedarf es Ab- so Scheidungsvorrichtungen, wie Zyklone, Sackfilter usw.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, diese mit dem Stand der Technik verbundenen Nachteile auszuräumen und eine Kühlvorrichtung für einen Drehherdverkokungsofen der angegebenen Art zu schaffen, die im Inneren des Drehherdofens angeordnet ist.

Diese Aufgabe wird nun in kennzeichnender Weise dadurch gelöst, daß in dem Ausgleichsschacht eine Kammer in Form eines umgekehrten Trichters mit einem oberen Teil in Form eines Stummelkamins und einem unteren Teil in Form eines stumpfen Kegels vorgesehen ist, die mit dem unteren Ende des Tiefofens über im Abstand zueinander angeordnete Stützen starr verbunden ist, und daß für die Kühlung des durch die Zwischenräume zwischen den Stützen eintretenden heißen Materials nach unten gerichtete Sprühvorrichtungen angeordnet sind.

Ein spezieller erfindungsgemäßer Vorteil besteht darin, daß die Fcinanteile. die üblicherweise im Inneren des kalzinierten Materials vorliegen, dazu neigen, sich zu dem unteren Anteil des an den Wassersprühstrahlen vorbeitretenden Materials hin abzutrennen. Die Wassersprühstrahlen werden somit vorzugsweise die größeren Klumpen des kalzinierten Materials benetzen, wodurch das Mitreißen von Feinantcilen in den Dampf und die Ausbildung festen verbackenen Materials hintenangchaltcn werden kann, das dann gebildet weiden kann, wenn die Fcinanteile durch die Wasseispiühstrahlcn übermäßig benetzt werden. Die Verringerung der Menge der mitgerissenen Feinanteile vermeidet das Auftreten übermäßiger Mengen an teilchenförmigen Produkten in den aus dem Kamin austretenden Gasen, wodurch die Möglichkeit der Luftverschmutzung verringert wird. Weiterhin werden alle in den Kamingasen suspendierten teilchenförmigen Anteile normalerweise vollständig in dem Nachbrenner verbrannt, der bei den meisten mit drehbarem Herd arbeitenden Kalzinierungsvorrichtungen vorliegt.

Im allgemeinen kann die innere Kammer mit dem Herd oder anderem Teil des Ofens umlaufen (oder kann gegebenenfalls stationär vorliegen). Die innere Kammer kann aus jedem geeigneten herkömmlichen Material aufgebaut sein, das in der Lage ist, den Arbeitsbedingungen in der Ausgleichsgrube zu entsprechen, z. B. kann es sich um Stahl. Titan, gießfähige feuerfeste Materialien, vorgespanntes Mauerwerk usw. handeln. Gegebenenfalls kann eine Wasserkühlung, z. B. vermittels Umlaufen durch die Wände oder durch einen im Inneren oder außerhalb der inneren Kammer vorliegenden Mantel vorgesehen sein.

Bei dem Wassersprühstrahlen oder anderer Flüssigkeit kann es sich um eine herkömmliche Anordnung mit Düsen handeln, die Tröpfchen mit dem gewünschten Feinheitsgrad liefern. Dieselben können mit einer geeigneten und unter Druck stehenden Wasserquelle vermittels Rohrleitung aus einem geeigneten Material in Verbindung stehen. In denjenigen Fällen, wo es angestrebt wird die innere Kammer umlaufen zu lassen, kann eine herkömmliche Hochtemperatur-Drehdichtung in der die Flüssigkeit an die Sprühdüsen abgebenden Rohrleitung vorgesehen sein, oder die Sprühanordnungen können stationär gewählt werden.

Das flüssige Kühlmittel wird in den meisten Fällen Wasser sein, wobei das Wasser auch zuvor für das Kühlen entweder der inneren Kammer, der Pflugscharen oder anderer Teile des Ofens angewandt worden ist.

Der Erfindungsgegenstand findet Nutzanwendung für das Kühlen einer großen Vielzahl an kalzinierten festen Materialien, die aus dem Herd eines drehbaren Herdofens austreten. Hierzu gehören Koks, z. B. verzögerter Erdölkoks, gießfähiger Erdölkoks, Kohle, z. B. Braunkohle. Anthrazit, Kalkstein, Müllreste und beliebige weitere Materialien, die mit Wasser dergestalt in Berührung gebracht werden können, daß sich keine nachteiligen Wirkungen ergeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch einen drehbaren Herdofen und zeigt schematisch die innere Kammer und »Stummelw-Kamin, der das verdampfte Wasser und alle anderen durch die Berührung des Wassers mit den heißen Materialien erzeugten Gase in den Hauptkamin des drehbaren Herdofens leitet,

F i g. 2 im Schnitt Einzelheiten bezüglich der Aus-

glcichsgriibe des drehbaren Herdofens nach der F i g. I.

Die erfindungsgemäß in Anwendung kommenden Ausgangsmaterialien können beliebige der oben angegebenen Materialien sein, welche im Inneren eines drehbaren Herdofens kalziniert werden können und die durch das Inberührungkomnien mit begren/len Wassermcngen nicht nachteilig beeinflußt weiden. Die KühlfLissigkeit ist allgemein Wasser, kann jedoch jede beliebige, nicht entflammbare Flüssigkeit einschließlich, soweit erforderlich. Flüssigkeiten sein, die sich mit den heißen festen Materialien unter Ausbilden eines angestrebten chemischen Produktes umsetzen.

Die Menge an Flüssigkeit, die pro Kilogramm des durch den Ofen verarbeiteten festen Materials eingedrückt wird, schwankt in Abhängigkeil von der Temperatur des aus dem Herd austretenden Materials, der latenten Verdampfungswärmc der Flüssigkei! und der angestrebten Temperatur, die das feste Material bei Austritt aus dem Ofen haben soll. Als ein angenähertes Beispiel ergeben sich bei der Verarbeitung von verzögertem Erdölkoks mit einer Teilchengröße allgemein in einem Bereich von kleiner als etwa 5 cm Mengen von 0.1 bis etwa 1,0, stärker bevorzugt 0,4 bis etwa 1,0 und insbesondere bevorzugt 0,6 bis etwa 0,8 kg Kühlwasser bei Aufsprühen desselben auf jeweils 1 kg Koks.

Die F i g. 1 zeigt einen Ofen mit einem drehbaren Herd 10 mit einer inneren Herdoberfläche I \, die von dem äußeren Umfang aus nach unten zu einem mittig angeordneten, sich axial erstreckenden Ausgleichsschacht 12 geneigt verläuft, die einstückig mil und bezüglich des Herdes 10 aus nach unten geführt ist. Der drehbare Herd 10 wird auf geeigneten Rollen 13 und Ofenrahinen 14 getragen und vermittels eines Motors sowie Antrieb in herkömmlicher Weise, wie bei drehbaren Herdofen üblich, angetrieben. F.s erstreckt sich eine Schwelle 15 senkrecht über die Herdoberfläche 11 an dem äußeren Umfang und trägt einen Trog 16 mit Sand 17.

Weitere Einzelheiten bezüglich einer zweiten Sanddichtung sind in der F i g. 2 gezeigt, wo der Trog 53 mit Sand 54 gefüllt ist und einen Flansch 55 trägt, der sich in den in dem Trog 53 vorliegenden Sand 54 erstreckt. Es können auch andere herkömmliche Dichtungsvorrichtungen vorgesehen sein.

Deckenträger 20 tragen eine feuerfeste Decke 21 mit einem mitlig angeordneten Kamin oder Abzug 22. Die Decke 21 weist eine nach unten geführte Wand 23 auf, die einen Flansch 24 trägt. Derselbe erstreckt sich in den in dem Trog 16 vorliegenden Sar.d 17 und bildet eine drehbare Sanddichtung zwischen dem Herd 10 und der Decke 21. Die Decke 21 ist mit Luftöffnungen 25 versehen, die aus der an dem Ofenrahmen 14 angeordneten Leitung 26 Luft empfangen. Die Öffnungen 25 führen die Luft nach unten in Richtung auf den Herd. Die Seitenwände 23 der Decke sind mit Öffnungen 27 versehen, in die Luft aus der Leitung 28 eingeführt wird, die ebenfalls in dem Rahmen 14 angeordnet ist. Es sind herkömmliche Brenner 29 zum Erhitzen des Ofens in den Fällen vorgesehen, wo die Oxidation der aus dem zu kalzinierenden Material abgetriebenen flüchtigen Bestandteile nicht ausreichende Wärme liefert. Es tritt eine Beschickungsschütte 30 durch die Decke 21 hindurch und weist ein senkrecht einstellbares Abgabeende 31 für die Abgabe einer ausgewählten Dicke der Beschickung auf dem Herd auf. Es ist eine radial verlaufende U-förmige Pflugschargrube 32 in der Dckke von dem Kamin 22 bis zu der Decken wand 23 ausgebildet. Der Boden der Grube 32 ist mit Schlitzen (nicht gezeigt) versehen zwecks gieilbarcr Aufnahme von Pflugscharen 34, die massiv oder hohl in plattenförmiger Bauart ausgeführt sein können und die gegebenenfalls vermittels Wasser oder Luft gekühlt werden können. Es sind feuerfeste Dichtungen 38 im Inneren der Schlitze eingepaßt.

Es wird eine Kammer 70 in Form eines umgekehrten Trichters im Inneren des Ausglcichsschachtes 12 angeordnet und durch vier schmale feuerfeste Stützen 71

ίο getragen, deren jeder eine Breite von etwa 30 cm aufweist, und dieselben ruhen an der inneren Wand der Ausgleichsgrube 12. Zwischen den Stützen 71 liegen weite Flächen 72 vor, die gegenüber dem Durchtritt von Koks offen sind. Wasscrsprühslrahlen 73 führen die Flüssigkeit nach unten auf den Koks, während derselbe in das untere Teil des Ausglcichsschachtes tritt.

Eine Verjüngung 79 an dem Boden des Ausgleichsschachtes beschränkt den Austritt der festen Materialien aus der Ausgleichsgrubc. Es erstreckt sich ein Stummclkamin 74 nach oben in das untere Teil des herkömmlichen Ofenkamins 22.

Die F i g. 2 zeigt einen einstellbaren Auslaß-Rost-Mechanismus 80. der stationär, parallele, dreieckige Quersiangcn 81 aufweist, zwischen denen der Koks hindurchtritt. Es sind weiterhin Kratzer 82 und eine 13ctätigungssUingc 83 vorgesehen, die den Koks durch den Raum zwischen den stationären und im Querschnitt rechtwinkligen Querstangen kratzt. Die Kratzer werden vermittels einer hydraulischen oder pneumatischen Betätigungsvorrichtung 85 betätigt, die eine Riiek/ugsfeder 86 an dem gegenüberliegenden Ende der Stange 83 einwirkt. Weitere Einzelheiten bezüglich dieser Art eines Auslaßrostes finden sich in der USA.-Patentschrift 34 01 922.

Durch Verändern der Schwingungsfrequenz der Kratzer kann die durch den Auslaßmechanismus hindurch erfolgende Fließmenge gesteuert werden, wodurch sich eine Steuerung der Verweilzeit des Kokses in dem unteren Teil des Ausglcichsschachtes ergibt.

Es ist eine einstellbare Schneckentransportvorrichtung 50 unter dem Auslaßrost für die Aufnahme des abgegebenen Produktes und Transport zu einer Stelle für das Lagern oder Transportfahrzeugen vorgesehen.

An die Stelle der oben angegebenen Auslaßmechanismen können auch andere entsprechende Vorrichtungen treten, z. B. der Auslaßtisch nach der britischen Patentschrift 10 55 857.

Bei dem Betrieb wird Koks vcn dem Herd 10 in den Ausgleichsschacht 12 durch das Arbeiten der Pflugschar 34 gedruckt.

Der Koks bewegt sich nach unten durch den ringförmigen Raum, ausgebildet durch die innere Wand des Ausgleichsschachtes 12 und der äußeren Wand der inneren Kammer 70. Der Koks bewegt sich schließlich durch die Öffnung 72 zu dem unteren Teil des Atisglcichsschachles 12, wo der heiße Koks mit dem Wassersprühstrahl 73 in Be^rührung gebracht wird. Das Wasser wird in die entsprechenden Sprühvorrichlungen durch die Hauptleitung 77 eingespeist. Da die Waste scrsprühvorrichtungen 73 stationär sind, stellt die Hauptleitung eine einfache Rohrlcitungsanordnung dar, ohne daß sich das Erfordernis nach Dichtungen oder speziellen Armaturen ergibt. Bei weiteren Ausführungsformen kann die Kühlwasser-Hauptleitung durch

eine öffnung in dem Kamin eintreten und sodann durch den Kamin nach unten zu dem unteren Teil der Kammer geführt sein.

Die Steuerung des Wasserflusses zu den Sprühvor-

richtungen 73 lühri zu der angestrebten Kühlung. Der Koks tritt sodann im dem ßodemuiskiß 79 des Ausgleichsseliaehtes 12 in den Auslragungsmechanismus 80, der denselben einer weiteren Kühlung zuführt. /.. U. vermittels Inberührungbringcii mit Luft, oder es erfolgt eine Überführung direkt zu einer Lagerslelle.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Palentanspruch:

   Kühlvorrichtung für einen Drehherdverkokungsofen. dessen zentrischer Ausgleichsschacht die Form eines Trichters aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Ausgleichsschiich! (12) eine Kammer (70) in Form eines umgekehrten Trichters mit einem oberen Teil (74) in Form eines Stummelkamins und einem unteren Teil (70) in Form eines stumpfen Kegels vorgesehen ist, die mit dem unteren Ende des Ausgleichsschachtes (12) über im Abstand zueinander angeordnete Stützen (7t) starr verbunden ist, und daß für die Kühlung des durch die Zwischenräume zwischen den Stützen (71) eintretenden heißen Materials nach unten gerichtete Sprühvorrichtungen (73) angeordnet sind.