DE2918151C2

DE2918151C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung der unbeabsichtigten Chargierung der Kammern eines horizontalen Verkokungsofens

Info

Publication number: DE2918151C2
Application number: DE2918151A
Authority: DE
Inventors: Claus Dr.-Ing. 4300 Essen Flockenhaus; Horst 4300 Essen Joseph; Joachim 5628 Heiligenhaus Meckel
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1979-05-05
Filing date: 1979-05-05
Publication date: 1982-02-25
Also published as: DE2918151A1; US4352618A; JPS55149380A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Gattungsbegriff des Anspruches I und eine Volrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Das Überfüllen oder Füllen noch gefüllter bzw. noch verschlossener Koksofenkammern ist besonders bei dem Betrieb mit vorerhitzter Kohle sehr gefährlich, da ι diese bei Zutritt von Sauerstoff sehr leicht zum Glimmen oder Brennen neigt. Ein Verfahren und eine Vorrichtung, mit welchem bzw. welcher das Chargieren noch oder schon gefüllter bzw. noch verschlossener Kammern eines horizontalen Verkokungsolens vermie-

iii den werden kann, ist daher alleine schon aus sicherheitstechnischen Überlegungen von großer Wichtigkeit

Aus der UE-OS 23 13 441 ist eine Füllstandsmeßvorrichtung für Verkokungsöfen bekannt, bei welcher

ι ■ pneumatisch angetriebene, in die Ofenkammer eingefahrene Staurohre während des Füllvorgangs in Funktion gesetzt werden, indem mittels eines Kompressors eine gewisser Luft- oder Erdgasdruck in den Staurohren erzeugt wird. Sobald die Ofenfüllung die am

Ji. unteren Austrittsende der Staurohre versehenen Stauscheiben erreicht hat, entsteht ein Druckansteig in den Verbindungsicitungcn zwischen Kompressor und den Staurohren, der ausreicht, um in einem Kontaktmanometer ein Signal zur Betätigung des Abschalters der

v. Kohletransportvorrichtung zu erzeugen. Die bekannte Fiillstandsmeßvorrichtung ist, da sie erst während des Fi'llvorgangs in Funktion gesetzt wird, lediglich zur Überwachung der ansteigenden Ofenfüllung und zum Abschalten der weiteren Kehlezufuhr geeignet, um das

in Ansteigen der Kohlefüllung über eine vorgegebene Höhe zu vermeiden

Bei einer Automatisierung des Füllvorganges eines Verkokungsofens beispielsweise mit vorerhitzter Kohle kann mit Hilfe eines Rechners oder Wahlschalters in der

Ji Meßwarte die jeweils zu füllende Ofenkammer vorge geben werden, so daß, selbst wenn der die Verbindung zwischen Füllregler herstellende Wagen über die flasche Ofenkammer fährt, das Füllen nich< eingeleitet werden kann.

Eine vollständige und absolut Kontrolle kann dadurch jedoch nicht erreicht werden, insbesondere dann, wenn aufgrund von Betriebsstörungen der vorgegebene Füllplan nicht eingehalten wird. Dann muß der selbständige Betrieb der Chargiereinrichtung

4ϊ unterbrochen und auf Handbetrieb umgeschaltet werden, wobei die Gefahr einer Fehlbedicnung weiter besteht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung der gattungsgemäßen

ro Art vorzuschlagen, bei welchem bzw. welcher jlso das Chargieren noch oder schon gefüllter bzw. noch verschlossener Ofenkammern eines horizontalen Ver kokungsofens auf einfache Weise bzw. mit geringen konstruktiven Mitteln und mit großer Sicherheit

ϊ·; vermieden werden kann, um die eingangs genannten üefah-en auszuschalten

Diese Aufgabe wird erfind'jngsgemäß bezüglich des Verfahrens bzw. bezüglich der Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit den Merkmalen der kennzeichnenden Teile der Ansprüche I bzw. 5 gelöst.

Eine Chargierung läuft in der Regel so ab, daß ziunächsl der oder die Verschlußstopfen der Füllöffnun* gen in der Decke der zu chargierenden Köksofertkanv mer abgehoben werden, dann mittels eines Füllslufzerts eine Verbindung zwischen der Kohlefransporteinrich· lung, ζ, B, einem Kettenförderer, und dem Fülloch hergestellt wird und schließlich nach dem Öffnen

zusätzlicher Absperrorgane im Fördersystem ader im Füllstutzen der Kohletranspart in Gang gesetzt wird. Bei sonst vergleichbarer Ausführung kann der Füllstutzen aber auch ständig fest zwischen Fülloch und Fördereinrichtung angeordnet sein.

Vor der eigentlichen Chargierung, also dem Befüllen der Kammer mit Kohle, wird nun nach der Erfindung der Geber eines Kontaktschalter durch ein Fülloch in die Koksofenkammer abgesenkt. Trifft der Geber dabei auf einen Widerstand, z. B. auf einen noch nicht ■» abgehobenen Verschlußstopfen oder ein noch nicht geöffnetes Absperrorgan im Füllstutzen bzw. trifft er innerhalb der Kammer auf die Oberfläche einer frischen Kohlefü'Iung bzw. einer noch nicht gedrückten Koksfüllung — d. h. auf den Besatz der Kammer - so wird ' · dadurch der Kontaktschalter, welcher sich zusammen mit der Absenkeinrichtung des Gebers außerhalb des Füllstutzens befindet, betätigt. Durch diesen Schaltvorgang wird die Chargiersteuerung verriegelt. Die Verriegelung, die mechanisch, elektrisch oder pneuma- -··> tisch wirken kann, verhindert, daß frische Kohle durch die Füllstutzen in die betreffende Koksofenkammer gelangen kann.

Die Absenkvorrichtung des Gebers kann dabei in an sich bekannter Weise elektrisch, mechanisch, hydrau- ·.'"> lisch oder pneumatisch arbeiten, ebenso wie eine mechanische Einwirkung durch ein Hindernis der genannten Art auf den Geber im Kontaktschalter ein elektrischen, mechanisches, pneumatisches oder hydraulisches Signal auslösen kann, das zur Verriegelung der i·¹ Chargiersteuerung verwendet wird. In diesem Fall ist das Füllprogramm unterbrochen und kann erst wieder aufgenommen werden, wenn der vorliegende Mangel behoben ist.

Trifft der Geber jedoch beim Absenken bis auf eine ti vorgegebene Tiefe in der Koksofenkammer auf kein Hindernis, so gibt die Chargiersteuerung die betreffende Kammer /um Befüllen mit Kohle frei. |e nach Art des Gebers kann dieser zuvor noch in seine alte Position zurückgeholt werden. Auf diese Weise ist also ein Befüllen bereits gefüllter oder noch gefüllter Koksofenkammern sowie einer solchen, bei der der Verschluß in der Ofendecke aufgrund eines Geräteausfalls oder ähnlichen Fehlers noch nicht entfeint ist. mit Sicherheit ausgeschlossen. 1-,

Es ist auch möglich, in mehrere Füllöcher derselben Koksofenkiimmer jeweils einen Geber abzusenken, wobei diese alle auf denselben oder jeder auf einen eigenen Kontaktschalter wirken können, wobei der erste .Schaltkontakt die Verriegelung der Chargier- in steuerung bewi. kt. Dadurch kann ein noch höheres Maß an Sicherheit erreicht werden.

Kin sehr wirksamer und einfacher Kontaktschalter ist z. B. eine elektromechanische Überlastungssicherung mit Gren/schalter.

Mit der Maßnahme, daß die maximale Absenktiefe eines Gebers tiefer ist, als es im Mittel der Gesamtoberflächenhöhe der frischen Kohlefüllung entspricht können Fehlmessungen vermieden werden, die. /. B. aufgrund der Schrumpfung des Besatzes während der Verkokung oder bei ungleichmäßiger Befüllung einer Kammer in Längsrichtung, eintreten könnten.

Mit der Maßnahme, daß der Absenkvorgang des Gebers beim Auftreffen auf den Besatz oder ein anderes Hindernis beende? wird* wird verhindert, daß bei einem z. B, starr ausgeführten Geber derselbe beschädigt werden kann,

Will man weiterhin den Füllzustand der Koksofenkammer wahrend der eigentlichen Befüllung mit Kohle kontrollieren bzw. feststellen, wann die Kammer voll ist, und verwendet dabei eine an sich bekannte Füllstandsmeßsonde in starrer Ausführung, so verhindern die Maßnahmen des Anspruches 2 eine Beschädigung der Sonde für den Fall, daß die entsprechende Kammer schon oder noch gefüllt ist bzw. noch verschlossen ist.

Bei entsprechender Gestaltung von Geber und Füllstandsmeßsonde, wie sie weiter unten beschrieben wird, und nach Maßnahme des Anspruches 3, kann erreicht werden, daß die Sicherstellung, ob die Kammer zum Chargieren bereit ist und das Absenken der Füllstandsmeßsonde gleichzeitig erfolgen, wodurch das Verfahren beschleunigt wird.

Durch Beenden des Absenkvorganges der Füllstandsmeßsonde beim Ansprechen des Gebers wird erreicht, daß im Falle des gleichzeitigen Absenkens von Geber und Füllstandsmeßsonde eine Beschädigung der letzteren vermieden wird, wenn diese auf eines der genannten Hindernisst stößt.

Durch die Maßnah ne des Anspruch-s 4 wird dein Bedienungspersonal sofort eine Anzeige geliefert, daß ein Füllen der offenen Koksofenkammer nicht möglich ist, so daß die erforderlichen Vorkehrungen für das Füllen einer anderen Ofenkammer sofort getroffen werden können.

Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, daß erfindungsgemäß der Geber in dem Teil des Füllstutzens der Chargiervorrichtung angeordnet und absenkbar ist. der sich während der Chargierung senkrecht über der Füllöffnung befindet, so daß der Geber vorzugsweise senkrecht nach unten durch die Füllöffnung in die Koksofenkammer abgesenkt werden kann. Dabei befindet sich nach der Erfindung der Kontaktschalter und die Absenkeinrichtung zur Schonung derselben außerhalb des Füllstutzens.

Nach einem der Merkmale des Anspruches I ist der Geber tiefer absenkbar, als es der Oberfläche der frischen Kohlefüllung entspricht. Das heiß', also, je nach Anzahl der Füllöcher. der FUllgeschwindigkeit und der Ko ilcsorte. einige Dezimeter bis etwa I Meter.

Wird gleichzeitig mit dem Geber des Kontaktschalter auch eine Füllstandsmeßsonde in die betreffende Koksofenkammer abgesenkt, so geschieht es vorteilhafter« eise, gemäß den Merkmalen des Ansprüche¹ b. in der gleichen Art. wie für den Geber beschrieben.

Es hat sich als besonders vorteilhafi erwiesen, die Füllstandsmeßsonde mit dem Geber zu integreren. Das geschieht dadurch, daß der Geber gleichzeitig als Füllstandsmeßsondr ausgeführt ist. Diese Anordnung vereinfacht die gesamte Vorrichtung, da z. B. nur ein einziger Absenkmechamsmus benotigt wird.

Al· Fijllstandsmeßsondc nut integriertem Geber fur den erfindungsgemäßen Kontaktschalter cig et sich im Rahmen der Erfiiu'ung insbesondere ein Staurohr, wie es bereits in der DE-OS 23 I i 441 vorgeschlagen wurde. Dieses bereits eingangs beschriebene Staurohr ist dann im Sinne der Erfindung zusätzlich mit einer vorzugswei se elektromechanochen Überlastsicherung ausgerüstet und so be.atigbar, daß es bereits vor Beginn des Füllvorganges in die betreffende Koksofenkammer eingefahren wird und die entsprechenden Steuersignale liefert, Wenn es auf eines der genannten Hindernisse stößt. Eine solche Füllstandsmeßsonde kann nicht nur für das Vermeiden der Chargierung noch oder schon gefüllter oder noch verschlossener Koksofenkammern eines Verkokunesofens einaesetzt werden, sondern, wie

bekannt, auch für das Überwachen der ansteigenden Füllstandshöhe während des Verfüllens der Kammer beispielsweise mit vorerhitzter Kohle.

Anhand der nachfolgenden Figuren werden drei der möglichen Varianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgestellt und näher erläutert.

Fig. 1 zeig! den Ausschnitt des oberen Teiles einer Koksofenkammer mit getrennten Vorrichtungen für Kontaktschaltung und Geber einerseits sowie Ftillstandsmeßsonde andererseits.

Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung entsprechend Fig. I. wobei der Geber des Konlaktschalters und die FüllstandsmeGsonde integriert sind.

Fig. 3 zeigt einen Ausschnitt einer Füllstandsmeßsonde mit integriertem Geber gemäß DE-OS 23 13 441 in den beiden möglichen Geberstellungen a und b.

Nach F i g. 1 befindet sich ein Geber 1, z. B. ein Lot an einem elastischen Band, unterhalb einer außerhalb des Füllstutzens 2 befindlichen Absenkvorrichtung 3, die

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(IUUII glCH.llf.dlfg UtII l\UlliaM^!iaiItl UIIlIIUK. VJbl/bf I kann durch die Füllöffnung 4 der Koksofendecke 5 in die Koksofenkammer 6 abgesenkt werden, wobei er beim Auftreffen auf den Kohle- oder Koksbesatz 7 oder auf eine hier nicht gezeichnete Absperrvorrichtung im Stutzen 2 den Kontaktschalter betätigt.

Meßsonde 8 wird mit einer eigenen Absenkvorrichtung 9, welche oberhalb der Decke der Koksofenkammer montiert ist, dann abgesenkt, wenn durch den Geber kein Schaltkontakt ausgelöst wurde, d.h. die betreffende Koksofenkammer mit Kohle befüllt werden kann.

Es handelt sich hier, wie auch in F i g. 2. um einen mit der nicht gezeichneten Kohlefördereinrichtung fest verbundenen Füllstutzen 2, der an seinem unteren Ende direkt mit der Füllöffnung verbunden ist. — Jedoch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit allen anderen bisher bekannten Chargiervorrichtungen, insbesondere auch mit solchen anwendbar, bei denen vor jedem Füllvorgang nach Abheben der Verschlußstopfen der Füllöffnungen eine Verbindung zwischen letzteren und der Chargiereinrichtung hergestellt wird.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 ist besonders dann vorteilhaft, wenn eine Koksofenbatterie, die bereits mit Füllstandsmeßsonden beliebiger Art ausgerüstet ist. mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung nachgerüstet werden soll.

Geber ist dabei z. B. ein Tastgewicht, das an einem Band oder einer Kette mittels Motor 3 abgesenkt wird. Beim Erschlaffen des Bandes bzw. der Kette wird die Drehrichtung des Motors umgeschaltet und das Taslgewicht sofort wieder hochgespult, so daß es hur kurzzeitig mit dem Hindernis in Berührung kommt. Gleichzeitig wird durch den somit betätigten Kontakt-. schalter das Signal ausgelöst, welches das Anfahren der eigentlichen Füllstandsmeßsonde sowie das Einleiten der Chargierung mit Kohle verhindert sowie eine Siöratrzeigc auslöst.

Fig.2 zeigt eine andere, sehr unkomplizierte Vorrichtung nach der Erfindung, die im wesentlichen der Fig. I entspricht, jedoch wird hier auf einen gesonderten Geber mit Absenkvorrichtung verzichtet. Statt dessen ist die Absenkvorrichtung der Füllstandsmeßsonde, die z. B. an einem Band oder einer Kette abgesenkt werden kann, mit einem Kettenspanner mit Schaltkontakt ausgerüstet.

Stößt die Füllstandsmeßsonde beim Absenken auf ein Hindernis, so erschlafft das genannte Band oder die Kette, wodurch der Schaltkontakt ausgelöst wird, was r*\t (tinor *>!*ΠηΗ»ιηπο(τ«>η>α(Ιαη ripfMnflllccnnfr fif>r Char.

giersteuerung führt.

Füllstandsmeßsonde 8 ist hier gleichzeitig der Geber des Kontaktschalters 10, der z. B. mit Kettenspanner 11 gekoppelt ist. Die anderen Ziffern haben dieselbe

.-, Bedeutung wie in Fig. 1.

F i g. 3a und 3b zeigen eine Füllstandsmeßsonde gemäß DE-OS 23 13 441 in den beiden möglichen Stellungen der Stauscheibe 12. Im absenkbaren Rohr 13 ist ein? Tragstange 14 für eine Staufscheibe 12

..ι angeordnet. Letztere bildet das untere Ende der Tragstange 14 und ist mit einem Kegelsitz versehen, der in das untere Ende des Rohres 13 paßt. In der Stellung der F i g. 3a kann ein Gas, das durch Rohr 13 strömt, am unteren Ende desselben entweichen, während in der

r. Darstellung der Fig.3b ein Hindernis, hier die Kohleoder Koksschicht, die Slauscheibe 12. die ein entsprechendes Spiel aufweist, auf das untere Ende des Rohres 13 gepreßt hat. Dadurch kann kein Gas mehr entweichen und der Gasdruck innerhalb des Rohres 13 steigt an, wodurch ein hier nicht dargestellter Differenzdruckschalter betätigt wird. Ein Schaltkontakt kann aber auch durch die relativ zu Rohr 13 verschobene Tragstange 14 ausgelöst werden. Der Absenkvorgang der Füllstandsmeßsonde wird dann unmittelbar beendet und die Verriegelungsvorrichtung der Chargiersteuerung betätigt. Eine Schutzhülse 15 mit seitlichen Bohrungen 16 für den Gasaustritt und einer unteren Bohrung 17 für die Stauscheibe verhindert eine Beschädigung des erwähnten Kegelsitzes (Ventilsitz).

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Vermeidung der unbeabsichtigten Chargierung einer noch oder schon gefüllten bzw. verschlossenen Kammer eines horizontalen Verkokungsofens mit Kohle durch eine an sich bekannte Chargiervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils durch eine oder mehrere Füllöffnungen in der Decke der Koksofenkammer vor Beginn der Chargierung derselben mit Kohle der Geber eines Kontaktschalters abgesenkt wird und bei mechanischer Einwirkung der Kohleoder Koksfüllung (Satz) oder eines anderen Hindernisses auf mindestens einen Geber eine Verriegelungseinrichtung der Chargiersteuerung betätigt und der Absenkvorgang des Gebers tiefer ist, als es der Oberfläche der frischen Kohlefüllung entspricht.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Füllstandmeßsonde durch eine der Füllöffnungen der betreffenden Koksofenlui-nmer abgesenkt wird, nachdem der «der die Geber auf die Endposition abgesenki worden sind, ohne betätigt worden zu sein.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß zumindest mit einem Geber gleichzeitig eine Füllstandsmeßsonde in die betreffende Füllöffnung abgesenkt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ansprechen des Gebers eine Störanzeige ausgelöst wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens •ach einem -der mehreren der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (1) des Kontaktschalter jeweils in denjenigen Teil des Füllstutzens (2) der Chargiervorrientung angeordnet und absenkbar ist, der sich während der Chargierung senkrecht über der betreffenden Füllöffnung (4) befindet, wobei der Kontaktschalter und die Absenkeinrichtung (3) für den Geber (1) außerhalb des Füllstulzens (2) angeordnet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennteichnet, daß neben mindestens einem Geber je Koksofenknmmer eine Füllstandsmeßsonde (8\ vorgesehen ist, wobei die Absenkeinrichtung (9) für die Füllstandsmeßsonde (8) außerhalb des Füllstut tens (2) angeordne. ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch ¹J oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Füllstandsmeßsonde (8) gleichzeitig der C jeber ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Absenkeinrichtung (9) der Füllstandsmeßsonde (8) mit dem Kontaktschalter (10) des Gebers im Abschaltsinn gekoppelt ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Abscrikeinrichiung (3) des Gebers (I) mit dessen Kontaktschalter im Abschaltsiin gekoppelt ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß eine Störanzeige mit dem Kontaktschalter des Gebers im Einschaltsinne gekoppelt ist.