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Verfahren und Ofen zum Verkoken von Kohle Die Ertlndung betrifft ein
Verfahren zum Destillieren und Verkoken von Kohle, insbesondere Briketten, in mehreren
Stufen, bei welchem das Gut mittels endlosen Förderbandes zur Entnahme der leichteren
wertvollen Kohlenwasserstofe durch eine Destillierzone fortlaufend bewegt wird,
und einen Ofen zur Ausführung dieses Verfahrens.
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Gemäß der Erfindung wird das Arbeitsgut nach der Förderung durch die
Destillierzone zur weiteren Verkokung an einen Behälter abgegeben, wo es infolge
des großen Rauminhaltes des Behälters verhältnismäßig lange bleibt. Das in dieseln
Behälter gesammelte Gut wird hier verkokt und aus dem Behälter wieder an das endlose
Förderband abgegeben, während dieses durch dasselbe Wassersiegel austritt, durch
welches das Förderband in den Ofen eingeführt wird. Die Abkühlung des herausgeführten
Arbeitsgutes im Wasser bewirkt gleichzeitig eine Erwärmung des Wassers und eine
Vorwärmung des eingeführten kalten Arbeitsgutes.
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Der Ofen, der zur Ausführung dieses Verfahrens benutzt wird, enthält
außer der Heizkammer, durch die das endlose Förderband hindurchläuft und in der
der erste Teil der Destillation vor sich geht, eine Retorte, in der die eigentliche
Verkokung vorgenommen wird. Die über diese Retorte laufende Fördervorrichtung wird
fortlaufend entleert, so daß das Arbeitsgut sich in der Retorte ansammelt und während
des weiteren Verkokungsvorganges langsam nach unten sinkt. Am unteren Ende der Retorte
fällt das Arbeitsgut unter Wasser auf dieselbe Fördervorrichtung, von der es der
Entladestelle außerhalb des Ofens zugeführt wird. Die Lade- und Entladestellen liegen
dabei zweckmäßig räumlich nahe beieinander an einer Seite des Ofens.
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Die Heizkammer für den ersten Teil der Destillation wird von besonderen
Heizöfen aus erwärmt, von denen den einzelnen Abteilungen des Ofens die Verbrennungs-
und Heizgase zugeführt werden. Die Heizkanäle sind zur Abführung überschüssiger
Wärme mit einem Schornstein verbunden.
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Beim Entladen der einzelnen Fördereimer des Förderbandes sowohl über
der Retarte als auch an der Entladestelle werden an sich bekannte Kippvorrichtungen
benutzt. Sie sind gemäß der Erfindung mit durch die Fördervorrichtung betätigten
Hämmern versehen, die einen Schlag auf die Böden der zum Entleeren umgekippten Eimer
ausüben. In den Zeichnungen ist: Abb. i ein Längsschnitt durch den Ofen, Abb. 2
eine Draufsicht des Ofens, Abb. 3 eine Vorderansicht des Ofens, Abb.4 eine Draufsicht
der Beschickungsvorrichtung für die Fördervorrichtung nach der Linie 4-4 der Abb.
i, Abb. 5 und 6 den Abb. i und 2 entsprechende Ansichten einer weiteren Ausführungsform
des Ofens, Abb. 7 und 8 den Abb. i und 2 entsprechende Ansichten einer weiteren
Ausführungsform des Ofens,
Abb. 9 ein Schnitt nach der Linie 9-9
der Abb. 8, Abb. io eine Endansicht eines Briketts, das nach dem vorliegenden Verfahren
hergestellt wird, und Abb. i i ein Schnitt durch das Brikett. Abb. i bis .4 zeigen
eine Ausführungsform eines Ofens für das neue Verfahren. In diesem Beispiel sind
als Arbeitsgut Brikette angenommen, die aus gemahlener Kohle mit einem Bindemittel
hergestellt sind. Das Bindemittel ist wasserdicht, so daß beim Durchgang der Brikette
durch ein Wasser-oder anderes Flüssigkeitssiegel wenig Feuchtigkeit angenommen wird.
Es kann jedoch auch jede andere Kohlensorte dem Verfahren unterworfen werden, und
gerade die Anpassungsfähigkeit des Ofens an verschiedene Kohlensorten ist einer
seiner Vorzüge.
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Das Arbeitsgut wird durch ein Verteilungsrohr 12 mit den Eimern 13
des Förderbandes 14 zugeführt, wobei das Rohr 12, um die Eimer gleichmäßig zu füllen,
hin und her schwingen kann (Abb.4). Die beladene Fördervorrichtung läuft zunächst
durch einen mit Wasser gefüllten Behälter 15, der das für Eintritt und Austritt
des Förderbandes gemeinsame Wassersiegel bildet. Nach dem Durchlaufen des Siegels
gelangt das Gut in den luftdicht abgeschlossenen und wärmeisolierten Ofen, in dem
die Verkokung stattfindet. Dieser Prozeß wird in an sich bekannter Weise in zwei
Stufen vorgenommen. Zu diesem Zweck besteht der Ofen aus zwei den einzelnen Stufen
zugeordneten Abteilungen. In der ersten Abteil»ng, in der der erste Teil der Destillation
vor sich geht, bewegt sich das Gut, von Etage zu Etage steigend, langsam hin und
her. Das Förderband läuft dabei über Rollen 46, die es durch die verschiedenen waagerechten,
durch Wände 16 und 17 getrennten Kan.enern oder Etagen leitet. Die vollmetallischen
Wände 16 und die hohlen Wände 17 laufen von dem einen Ende des Ofens bis fast zum
anderen Ende und sind abwechselnd mit der vorderen und hinteren Abfiußwand dieser
Abteilung des Ofens verbunden. Von der obersten der Kammern aus bewegt sich das
Förderband nach vorn in die zweite Abteilung des Ofens, die die Retorte zur eigentlichen
Verkokung des Arbeitsgutes enthält. Das Förderband wird durch Räder i9 über die
Retorte geleitet und läuft dann abwärts nach dem Wassersiegel 15. Während die Eimer
sich über der Retorte befinden, werden sie durch Kippen entleert. Die leeren Eimer
laufen beim Durchgang durch das Wassersiegel unter der Retorte vorbei, werden aus
der Retorte wieder gefüllt und treten dann aus dem Ofen aus. Mittels der Ent-Ladevorrichtung
47 und 48, die dicht neben dem Verteilungsrohr 12 liegt, werden die Eimer wieder
ausgeleert und gleich darauf unter dem Verteilungsrohr neu beschickt.
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Zur Heizung des Ofens dient die Heizanlage 25, die mit beliebigem
Brennstoff gespeist werden kann. In dem Beispiel sind mehrere Heizsysteme zur Erwärmung
der einzelnen Abteilungen des Ofens dargestellt, die einzeln oder kombiniert benutzt
werden können. Die Beheizung des Ofens durch die in der Heizanlage 25 erzeugten
Gase kann direkt oder indirekt erfolgen. Bei der direkten Heizung der ersten Abteilung
des Ofens nehmen die Heizgase den im folgenden beschriebenen Weg: Die Kanäle 26
leiten die Heizgase aus der Heizanlage 25 zu den cinzelnen Kammern des Ofens, in
die sie an einem Ende von der Seite aus eintreten. Die Eintrittsöffnungen sind durch
Türen oder Verschlüsse a4 abdeckbar, um die Menge der zugeführten Heizgase regeln
zu können. Die Heizgase durchlaufen die Kammern in der durch Pfeile angegebenen
Richtung in Abb. i und treten am anderen Ende des Ofens durch Kanäle 28 wieder aus.
Sämtliche Kanäle 28 münden in einen Kondensor 3o, aus dem die abgekühlten Gase durch
ein Gebläse 31 abgesaugt und dem Schornstein 33 durch die Leitung 32 zugedrückt
werden. Die Leitung 32 führt an dem Kanal 26 vorbei, und eine regelbare öffnung
34 gestattet, die Heizgase, die von der Heizanlage 25 kommen, mit abgekühlten Gasen
aus der Leitung 32 nach Belieben zu mischen.
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Dadurch, daß das Arbeitsgut abwechselnd von Kammer zu Kammer, einmal
entgegen und einmal gleichlaufend mit der Strömungsrichtung der Gase (Pfeilrichtung
in Abb. i) bewegt wird, erhält es eine recht gleichmäßige Erwärmung, da die Temperaturunterschiede
zwischen den Gasen an der Eintritts- und @ an der Austrittsseite nicht zur Auswirkung
gelangen können. Die indirekte Heizung des Ofens, die mittels der hohlen Wände 17
erfolgt, gestattet, die Wärmezufuhr weiterhin zu regulieren.
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Die zweite Abteilung des Ofens, die die Retorte enthält, wird mittels
der Rohre 39 und 4o mit Heizgasen beheizt, die ebenfalls der Heizanlage 25 entstammen.
Diese Heizgase steigen durch die Masse der angesammelten Brikette hindurch und gelangen
durch den Kanal 41 in den Schornstein 33.
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In der ersten Heizzone des Ofens wird dasGut durch die ersteDestillation
genügend hart, so daß es, ohne zu zerbrechen, in Massen der Retorte zugeführt werden
kann. Es wird nach dem Passieren der ersten Abteilung des Ofens aus den Eimern 13
entleert, während es sich über der Retorte 2o befindet.
Um etwa
anbackende Brikette sicher zum Herausfallen zu bringen, schlägt ein Hammer 21 auf
den Boden des gerade gekippten Eimers. Dieser Hammer muß in Einklang mit der Förderbewegung
arbeiten und wird daher von einer Rolle 22, die sich mit dem Rad icg gleichmäßig
bewegt, betätigt. Diese Rolle 22 besitzt Stifte 23, die in solchen Abständen angeordnet
sind, daß sie den Hammer jedesmal anheben und fallen lassen, wenn ein Eimer gekippt
ist.
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Auch die Entleerung der Retorte bzw. das Wiederfüllen der Eimer mit
den verkokten Briketten geschieht in Abhängigkeit von der Bewegung des Förderbandes.
Der Boden der Retorte ist mit einem Verschluß ,.3 versehen. Dieser wird durch eine
Zufuhr 44 betätigt, die durch eine Kette 45 von einem der Führungsräder 46 der Fördervorrichtung
angetrieben wird. Der Verschluß 43 kann auch von Hand bewegt werden. Die Zufuhr
44 arbeitet in Übereinstimmung mit der Fördervorrichtung und wird so angetrieben,
daß sie eine Ladung gehärteter Brikette in jeden der leer unter ihr im Wassersiegel
vorbeilaufenden Eimer abgibt, wenn diese Eimer sich gerade unter ihrer Mitte befinden.
Sie ist mit einer Zuleitung versehen, um die Menge der abgegebenen Brikette zu regulieren,
und es wird diese Zuleitung entweder geöffnet oder geschlossen, je nach der in der
Retorte gewünschten Materialhöhe.
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In der Retorte 2o wird die zusätzliche Verkokung des Arbeitsgutes
je nach der Qualität der eingebrachten Kohle vorgenommen, ohne das fortgesetzte
Fließen des Produktes in irgendeiner Weise zu unterbrechen. Die Abmessungen der
Retorte können bei geringem Kostenaufwand leicht so groß gewählt werden, daß eine
langsame Verkokung stattfinden kann. Die Retorte kann mit feuerfestem Material ausgekleidet
sein, um eine Behandlung des Arbeitsgutes bei genügend hoher Temperatur vornehmen
zu können. Auch kann die Fördervorrichtung, die das Arbeitsgut zuführt und nachher
wieder aufnimmt, vor zu hohen Temperaturen geschützt sein.
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Das Wassersiegel, in das das Gut aus der Retorte fällt, dient zum
Abkühlen des Arbeitsgutes. Die von dem Gut an das Wasser abgegebene Wärme wird aber
durch das Wasser an die von außen kalt eingeführte, noch nicht verkokte Kohle abgegeben,
so daß hierdurch eine erhebliche Ersparnis an Heizmaterial erzielt wird.
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Will man jedoch, daß der fertige Koks nicht mit dem Wasser in Berührung
kommt, so genügt es, den Wasserspiegel zu senken, so daß die Kohle nur beim Eintritt
das Wassersiegel passieren muß, da der austretende Strang des Förderbandes höher
liegt als der eintretende. Zum Abkühlen des Kokses können dann die Abgase von den
Kondensatoren benutzt werden, indem sie ein Luftsiegel über dem Wassersiegel bilden.
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In Abb. 5 und 6 ist eine etwas abweichende Ausführungsform eines solchen
Ofens gezeigt. Die Bezugszeichen beziehen sich dabei auf Teile, die denen des vorigen
Beispiels entsprechen. Wir erkennen auch hier deutlich die beiden Abteilungen des
Ofens, das Förderband 14 mit den Eimern 13, Entleerungs- und Beschickungsvorrichtungen
und das gemeinsame Wassersiegel 15. Ausführlicher gezeigt ist hier die Heizanlage
25 des Ofens und die Kanäle für direkte und indirekte Heizung.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigen Abb. j, S und g, bei denen
wieder die Bezugszeichen sich in Übereinstimmung mit denen der vorhergehenden Beispiele
befinden. Das Wassersiegel ist bei diesem Ofen in zwei Teile getrennt, ein Siegel
für das eintretende und ein Siegel für das austretende Gut.
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Der Ofen ist hier im Zusammenhang mit einer Brikettpresse gezeigt,
die das im Behälter i i befindliche plastische Kohle- und Bindetnittelgemisch durch
eine Düse io drückt. Die Brikette werden von dem herausgepreßten Strang in kurzen
Längen abgeschnitten und fallen in das Verteilungsrohr 12, das sie in die Eimer
13 verteilt. Die so entstehenden Brikette haben zweckmäßig die in Abb. io und i
i gezeigte Form, d. h. sie sind mit Hohlräumen 61 versehen, um ihnen eine möglichst
große Oberfläche zu geben.
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Die Beheizung erfolgt in diesem Falle durch zwei Heizanlagen 25, die
symmetrisch zu beiden Seiten des Ofens angebracht sind und eine besonders gute Regulierung
der Heizung gestatten.
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Sämtliche nach dem neuen Verfahren arbeitenden Ofen zeichnen sich
durch gedrängte Bauart aus, da der Förderweg des Gutes durch die Entleerung in die
Retorte und das Wiederfüllen der Fördervorrichtung sehr abgekürzt wird. Außerdem
sind die Ofen leicht zu bedienen, da es. genügt, wenn ein Mann die nebeneinanderliegenden
Füll-und Entladestellen und die Heizung des Ofens überwacht. Das Flüssigkeitssiegel
und die luftdichte Konstruktion der Ofen ermöglicht, falls wünschenswert, einen
Arbeitsgang bei Unterdruck und eine genaue Regulierung der Zusammensetzung des im
Ofen befindlichen Gasgemisches.