DE3600450C2

DE3600450C2 -

Info

Publication number: DE3600450C2
Application number: DE19863600450
Authority: DE
Inventors: Kenichi Asai; Hideaki Ito; Yoji Nakagawa; Yasutaka Shihara; Toshiaki Hodate; Akikazu Kitakyushu Fukuoka Jp Nakazaki
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-01-09
Filing date: 1986-01-09
Publication date: 1991-02-14
Also published as: AU5223186A; DE3600450A1; AU575459B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Entkohlungsvorrichtung für die Kokskammer eines Koksofens und betrifft insbesondere eine Vorrichtung zum Entfernen der Kohlenstoffablagerungen auf der Innenseite der Kokskammern.The invention relates to a decarburization device for the coke chamber of a coke oven and relates in particular to a device for removal of carbon deposits on the inside of the Coke chambers.

Bei der Koksherstellung in Koksöfen lagert sich auf allen Teilen der Kokskammer während der Garungszeit Kohlenstoff ab und wenn diese Kohlenstoffablagerung (nachstehend auch als Kohleablagerung bezeichnet), insbesondere auf den Innenseiten der Kokskammer, sich ansammeln kann, behindert sie das Ausdrücken des erzeugten Koks durch die Kammer, vermindert die wirksamen Abmessungen der Kammer und bewirkt eine Verminderung der Wärmeleitfähigkeit der Kammerwände sowie nachteilige Einflüsse auf die Koksherstellung. Die Kohlenstoffablagerung auf den Innenwänden der Kokskammer muß daher in bestimmten Abständen entfernt werden. Wenn zwischenzeitlich sich die Kohlenstoffablagerung auf der oberen Innenwand (Deckel) der Kokskammer ansammeln kann, behindert sie die Überwachung der Füllhöhe der Kohlebeladung, so daß diese Kohlenstoffablagerung ebenfalls in bestimmten Abständen entfernt werden muß. Weiter behindert die Kohlenstoffablagerung am unteren Teil und am aufsteigenden Teil der Steigleitung, wenn sie sich ansammeln kann, den Austritt der erzeugten Gase und muß daher ebenfalls in bestimmten Abständen entfernt werden. Bisher war es, wie es in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. Sho 60-2 348 beschrieben ist, lange Zeit übliche Praxis, die Kohlenstoffablagerung auf den Innenwänden der Kokskammer zu entfernen, indem man ein lanzenähnliches Werkzeug von etwa 5 bis 6 m Länge mit einer zugespitzten Spitze zum manuellen Abkratzen der Kohlenstoffablagerungen von der Kokskammer verwendete. Hierbei traten jedoch die verschiedensten Probleme auf, wie z. B. daß die Kohlenstoffablagerungsschicht vollständig von den Wänden abgekratzt wurde, ohne daß eine geringe Kohlenstoffablagerung aufrechterhalten wurde, die zum Abdichten der feuerfesten Wandverbindungen erforderlich ist, daß die Arbeiter einer hohen Temperatur und einer schweren körperlichen Belastung ausgesetzt waren und daß der Ofenbetrieb während des Abkratzens der Kohlenstoffablagerungen unterbrochen werden mußte. Weiter ist das Entfernen der Kohlenstoffablagerungen an der Decke oder den von oben im toten Winkel liegenden oberen Abschnitten der Seitenwände der Kokskammer mit dem bekannten Verfahren schwierig.During the production of coke in coke ovens it is stored all parts of the coke chamber during the cooking time Carbon off and when this carbon deposition (below also known as carbon deposits), especially on the inside the coking chamber can accumulate, it hinders that Pushing the produced coke through the chamber, reduces the effective dimensions of the chamber and causes a reduction in the thermal conductivity of the Chamber walls and adverse influences on coke production. The carbon deposit on the inner walls the coke chamber must therefore be at certain intervals be removed. If in the meantime the carbon deposition on the upper inner wall (lid) the coke chamber can accumulate, it hinders the Monitoring the level of coal loading so that it Carbon deposits also at certain intervals must be removed. It also hinders carbon deposition on the lower part and on the ascending part of the riser, if it can accumulate, the exit of the gases produced and must therefore also be in certain Distances are removed. So far it was like it in Japanese Patent Publication No. Sho 60-2 348 is described, long-standing practice, the carbon deposit on the inner walls of the coke chamber to remove by using a lance-like tool about 5 to 6 m in length with a pointed tip for manually scraping off the carbon deposits from the Coke chamber used. Here, however, the various problems, such as B. that the carbon deposition layer completely scraped off the walls was maintained without low carbon deposition that was used to seal the refractory wall joints it is necessary that the workers one high temperature and severe physical Were exposed to stress and that the furnace operation interrupted while scraping off the carbon deposits had to become. Next is removing the Carbon deposits on the ceiling or from above in the blind spot lying upper sections of the side walls the coke chamber with the known method difficult.

Als Ersatz für das übliche Verfahren wurde vorgeschlagen, die Kohlebeladungsöffnungen und die Steigleitung eine Stunde vor dem Ausdrücken des Kokses freizumachen und Luft in die Kammer durch natürliche Ventilation zum Verbrennen der Kohlenstoffablagerungen einzuführen. Die Einführung der Luft etwa eine Stunde vor dem Ausdrücken des Kokses aus der Kammer führte jedoch zu wirtschaftlichen und technischen Problemen insofern, daß das Ofengas zusammen mit der eingeführten Luft durch die Steigleitung nutzlos ausgegeben wurde, da zu diesem Zeitpunkt immer noch Ofengas mit einer Menge von etwa 3 bis 5 Nm³/h und t Kohle (4800 kcal/Nm³) erzeugt wird, und da die Kohlebeladungsöffnungen und die umgebenden Teile durch die eingeführte Luft unangemessen abgekühlt werden und für Beschädigungen, wie z. B. für Oberflächenausbrüche, anfällig werden. As a replacement for the conventional method, it has been proposed to clear the coal loading ports and riser one hour before the coke is squeezed out, and to introduce air into the chamber by natural ventilation to burn the carbon deposits. However, the introduction of the air about an hour before the coke was forced out of the chamber led to economic and technical problems in that the furnace gas along with the introduced air was uselessly discharged through the riser pipe, since at that time furnace gas with a quantity of about 3 to 5 Nm ³ / h and t coal (4800 kcal / Nm ³ ) is generated, and since the coal loading openings and the surrounding parts are inappropriately cooled by the introduced air and for damage such. B. susceptible to surface breakouts.

Zum Entfernen der Kohlenstoffablagerungen am unteren Teil und im aufsteigenden Teil der Steigleitung wurde bisher zusätzlich zu dem oben beschriebenen Einführen der Luft durch die Kohlebeladungsöffnungen die Öffnung für den Füllhöhenbalken vor dem Ausdrücken des Kokses freigelegt, um dadurch Luft zur Verbrennung der Kohlenstoff ablagerung einzuführen, wobei die Kohlenstoffablagerung mittels eines Werkzeuges mechanisch von der Öffnung für den Füllhöhenbalken oder durch die obere Öffnung des auf steigenden Abschnittes der Steigleitung abgekratzt wurde. Bei all diesen Verfahren sah man sich dem Problem gegenüber, daß das während des Entkohlens erzeugte Ofengas aus der Kokskammer ausgegeben wurde.To remove the carbon deposits on the lower part and in the ascending part of the riser so far in addition to the introduction described above the opening through the coal loading openings for the fill level bar before the coke is pressed out exposed to air thereby burning the carbon to introduce deposition, the carbon deposition mechanically from the opening using a tool for the fill level bar or through the upper opening of the rising section of the riser was scraped off. With all these procedures were faced with the problem that the furnace gas generated during decarburization the coke chamber was issued.

In der US-Patentschrift 18 62 028 ist eine vertikal fest stehende Lanze am oberen Ende eines Ausstoßkopfes einer Aus drückmaschine beschrieben, deren Düse direkt auf die Wand oder Decke der Kokskammer gerichtet ist. Kohlenstoffablage rungen innerhalb einer Kokskammer werden durch Abbrennen entfernt, während sich der Ausstoßkopf in horizontaler Richtung bewegt. Eine vertikale Steuerung der Lanzenposition ist hierbei nicht möglich, und durch die direkt auf die Oberfläche der Wand gerichtete Gasströmung werden die Kohlenstoff ablagerungen lokal ungleichmäßig entfernt und die Feuerfest verbindungen der Kammerwand können beschädigt werden.In US Patent 18 62 028 one is vertically fixed standing lance at the top of an ejection head press machine described, the nozzle directly on the wall or ceiling of the coke chamber is directed. Carbon storage stanchions inside a coke chamber are burned off removed while the ejection head is horizontal Direction is moving. A vertical control of the lance position is not possible here, and by directly on the surface The wall-directed gas flow becomes the carbon Deposits are removed locally unevenly and the refractories connections of the chamber wall can be damaged.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Entkohlungsvorrichtung zu schaffen, mit der eine Ver brennung unerwünschter übermäßiger Kohlenstoffablagerungen auf allen Teilen der Kokskammer ohne ein lokales Unterkühlen der Kammer und ohne Unterbrechung des Koks ausdrückens und des Beladens möglich ist, wobei weniger Arbeitsaufwand erforderlich ist, jedoch eine erforderliche Menge der Kohlenstoff ablagerung zum Abdichten der Feuerfestverbindungen der Kokskammer wände verbleibt. It is therefore an object of the present invention to To create a decarburization device with which a ver Burn unwanted excessive carbon deposits on all parts of the coke chamber without a local one Supercool the chamber and without interrupting the coke express and loading is possible, with less work however, a required amount of carbon is required deposit for sealing the refractory connections of the coke chamber walls remains.

Diese Aufgabe wird durch die Entkohlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.This task is accomplished by the decarburizing device Claim 1 solved.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous refinements of the invention result from the subclaims.

Es wurden ausgedehnte Untersuchungen und Versuche unter nommen, die zu den folgenden Ergebnissen geführt haben.There have been extensive investigations and trials under which led to the following results.

Mit der Erfindung ist es möglich, die Kohlenstoffablagerungen auf den gesamten Innenwänden der Kokskammer wirksam durch Einblasen von Sauerstoffgas oder einem sauerstoffhaltigen Gas in die Kammer mittels mindestens einer durch eine Öffnung der Kammer eingeführte Gaslanze und durch Aus bilden einer umlaufenden Strömung des Gases längs der Seitenwände der Kammer zu entfernen. Unerwünschte über mäßige Kohlenstoffablagerungen können wirkungsvoll ohne Beschädigung der Dichtungen der Feuerfestverbindungen der Kammerwände entfernt werden, was für die Kokskammer sehr wichtig ist, und ohne daß die Innentemperatur der Kammer insgesamt oder lokal abgesenkt wird, wobei eine konstante Konzentration des Rußes im Abgas während des Kohlebeladungsvorgangs und ein konstanter elektrischer Strom für den Ausdrückvorgang des Kokses aufrechterhalten wird.With the invention it is possible to remove the carbon deposits effective on the entire inner walls of the coke chamber Blowing in oxygen gas or an oxygen-containing one Gas into the chamber by means of at least one through one Opening the chamber inserted gas lance and by off form a circulating flow of gas along the Remove side walls of the chamber. Unwanted over moderate carbon deposits can be effective without Damage to the seals of the refractory connections the chamber walls are removed, what for the coke chamber is very important and without the inside temperature of the Chamber is lowered entirely or locally, with one constant concentration of soot in the exhaust gas during the Coal loading process and a constant electrical Maintain current for coke squeezing becomes.

Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage der oben beschriebenen Erkenntnisse gemacht und die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann den Vorgang automatisieren und vereinfachen, so daß Energie eingespart wird und schwere Arbeit vermieden wird, und wobei die Verbrennung der übermäßigen Kohlenstoffablagerungen in zuverlässiger Weise gesteuert werden kann.The present invention has been accomplished on the basis of Findings made above and the device according to the invention can automate the process and simplify so that energy is saved and heavy work is avoided, and being burned of the excessive carbon deposits in can be controlled reliably.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Ausblasrichtung der auf der Lanze angeordneten Ausblasdüse, die in die Kokskammer eingeführt wird, so gerichtet, daß sie im wesentlichen parallel zur Ebene der Seitenwände der Kammer verläuft, so daß das von den Düsen ausgeblasene sauerstoffhaltige Gas längs den Seitenwänden strömt und eine umlaufende Rührströmung durch das Innere der Kammer ausbildet und mit dem auf den Wänden der Kammer abgelagerten Kohlenstoff in Berührung gebracht wird, um den Kohlenstoff zu verbrennen und zu entfernen. Somit wird gemäß der Erfindung das Gas nicht direkt auf die Wandflächen zur Entfernung des Kohlenstoffs geblasen, so daß die Feuerfestverbindungen nicht beschädigt werden und nur die unerwünschten übermäßigen Kohlenstoffablagerungen entfernt werden, wobei eine notwendige Menge Kohle auf den Wänden zum Abdichten der Feuerfestverbindungen verbleibt.According to the present invention, the blowing direction is the discharge nozzle arranged on the lance, which in the Coke chamber is introduced so that it is in the substantially parallel to the plane of the side walls of the Chamber runs so that the blown out by the nozzles oxygen-containing gas flows along the side walls and a circulating stirring flow through the interior of the chamber trained and with that deposited on the walls of the chamber Carbon is brought into contact with the carbon to burn and remove. Thus, according to the Invention does not apply the gas directly to the wall surfaces Blown carbon removal, leaving the refractory joints not be damaged and only the unwanted excessive carbon deposits are removed, with a necessary amount of coal on the walls for sealing the refractory connections remain.

Hinsichtlich der Einführstelle der erfindungsgemäßen Blaslanze wird es bevorzugt, daß die Lanze von der oberen Fläche der Kokskammer eingeführt wird, sie kann jedoch ebenfalls durch die Seitenwände als auch durch die Koksseiten- und Ausdrückseiten-Klappen der Kammer eingebracht werden. In allen Fällen sind die Düsen auf der Lanze in Abhängigkeit von der Lanzenlage so angebracht, daß ihre Gasausblasrichtung parallel zu der Seitenwandebene, wie oben beschrieben, verläuft.With regard to the insertion point of the invention Blow lance it is preferred that the lance from the upper surface of the coke chamber is inserted, it can however also through the side walls as well the coke side and expression side flaps of the Chamber are introduced. In all cases they are Nozzles on the lance depending on the position of the lance so attached that their gas outlet direction parallel to the side wall level, as described above.

Hinsichtlich der Haltevorrichtung für die erfindungs gemäße Blaslanze ist festzustellen, daß die Lanze an dem bestehenden Kohlebeladungswagen oder der Koksausdrückmaschine oder dem Koksführungs wagen oder an einem besonderen Lanzenträgerwagen, der auf der Kammer oder auf der Koksseite der Kammer oder auf der Ausdrückseite der Kammer bewegbar ist, oder auf andere geeignete Weise so gehalten werden kann, daß die Einführtiefe der Lanze in Vertikalrichtung der Kokskammer einstellbar ist. Die Lanze wird am einfachsten durch die bestehende Kohlebeladungsöffnung eingeführt, kann jedoch ebenfalls durch eine durch die Decke oder die Seitenwand der Kammer gebohrte Öffnung eingebracht werden, die nur zum Einbringen der Lanze ausgebildet wird. Ebenfalls kann die Lanze durch eine besondere Dichtplatte eingebracht werden, wenn das Einbringen horizontal von der Koksseite oder Ausdrückseite vorgenommen wird.With regard to the holding device for the fiction According to the blowing lance, the lance on the existing coal loading wagon or the coke pushing machine or the coke guide car or on a special lance carrier wagon on the chamber or on the coke side of the chamber or is movable on the ejection side of the chamber, or held in any other suitable way can be that the insertion depth of the lance in the vertical direction of the Coke chamber is adjustable. The lance is on easiest through the existing coal loading opening introduced, but can also by a through the Ceiling or the side wall of the chamber drilled opening be introduced only for the insertion of the lance is trained. The lance can also be replaced by a special sealing plate can be introduced if that Insert horizontally from the coke side or the discharge side is made.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ein Teil des von den Düsen in die Kokskammer umlaufend ausgeblasenen sauerstoffhaltigen Gases wieder von der Kammer ausgegeben oder von der Kammer abgesaugt und der Druckgasquelle zugeführt, die mit der Lanze verbunden ist, um das Gas wieder in die Kammer zurückzuführen. Dies unterstützt die umlaufende Strömung des sauerstoff haltigen Gases in der Kammer und trägt dazu bei, die Temperatur in der Kammer zu steigern. According to a further embodiment of the invention part of the circumference of the nozzles in the coke chamber blown out oxygen-containing gas again from the Chamber issued or sucked from the chamber and the Compressed gas source supplied, which is connected to the lance is to return the gas back to the chamber. This supports the circulating flow of oxygen containing gas in the chamber and helps the Increase temperature in the chamber.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Lanze mit einer stationären Druckgasquelle mittels eines flexiblen Rohres und einer Kupplung verbunden, die die Lanze mit der Druckgasquelle verbindet oder von ihr trennt, oder sie ist mittels eines flexiblen Schlauches mit der Druckgasquelle verbunden, der um eine Aufwickelmaschine auf- bzw. abgewickelt wird, wenn sich der Wagen bewegt, so daß die Entkohlung zufriedenstellend auch dann durchgeführt werden kann, wenn sich der die Lanze tragende Wagen bewegt, so daß die Belastung des Ofens wesentlich vermindert wird.According to a further embodiment of the present Invention is the lance with a stationary compressed gas source by means of a flexible tube and one Coupling connected the lance to the source of pressurized gas connects or separates from it, or it is by means of a flexible hose with the compressed gas source connected which winds up or around a rewinder is handled when the car moves, so that decarburization was then carried out satisfactorily can be when the carriage carrying the lance moves so that the load on the furnace is substantial is reduced.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Embodiments of the present invention are in shown in the drawing and are described in more detail below described. Show it:

Fig. 1 (a), (b), (c) und (d) Ausführungsformen der Gasblaslanze für ein vertikales Einsetzen der Lanze; Fig. 1 (a), (b), (c) and (d) Embodiments of the Gasblaslanze for vertical insertion of the lance;

Fig. 2 einen Querschnitt einer Ausführungsform der Entkohlungsvorrichtung; Fig. 2 is a cross section of an embodiment of the Entkohlungsvorrichtung;

Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen dem π Index und der Differenz der Wandtemperatur der Kokskammer vor und nach dem Entkohlen; Fig. 3 is a diagram showing the relationship between the index π and the difference between the wall temperature of the coking chamber before and after the decarburization;

Fig. 4 ein Beispiel eines Gasausblasvorgangs; Fig. 4 is an example of a Gasausblasvorgangs;

Fig. 5 eine andere Ausführungsform der Entkohlungsvorrichtung; Fig. 5 shows another embodiment of the Entkohlungsvorrichtung;

Fig. 6 (a), (b), (c) und (d) verschiedene Düsenanordnungen an der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform verwendbaren Lanze; Fig. 6 (a), (b), (c) and (d) various nozzle arrangements on the usable embodiment illustrated in FIG 5 lance.

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der Entkohlungsvorrichtung, bei der mehrere Lanzen angeordnet sind und eine Gasauslaßleitung vorgesehen ist, um einen Teil des Gases aus der Kammer der sauerstoffhaltigen Gasquelle zuzuführen; und Fig. 7 shows a further embodiment of the Entkohlungsvorrichtung are arranged in a plurality of lances and a gas outlet conduit is provided to feed a part of the gas from the chamber to the oxygen-containing gas source; and

Fig. 8 und 9 weitere Ausführungsformen der Entkohlungsvorrichtung. FIGS. 8 and 9 show further embodiments of the Entkohlungsvorrichtung.

In Fig. 1 ist eine für die Entkohlung der Kokskammer geeignete Lanze 1 dargestellt, die einen zylindrischen Körper, z. B. aus Stahl, Keramik und ähnlichen, aufweist und mit mehreren Ausblasdüsen 2 versehen ist, die im gleichen Abstand voneinander über den halben Abschnitt des zylindrischen Körpers angeordnet sind. Die in Fig. 1 (a) dargestellte Lanze umfaßt mehrere nach oben gerichtete Düsen am mittleren Abschnitt und mehrere nach unten gerichtete Düsen am unteren Endabschnitt des zylindrischen Körpers. Die in Fig. 1 (b) dargestellte Lanze hat mehrere nach oben gerichtete Düsen. Die in Fig. 1 (c) dargestellte Lanze umfaßt mehrere nach unten gerichtete Düsen. Je nach Verwendungszweck der Lanze kann die Lanze die verschiedensten Kombinationen von nach oben, nach unten und horizontal gerichteten Düsen aufweisen. Wie in Fig. 1 (d) gezeigt, kann die Lanze Hilfsblasdüsen 3 oder Schlitze (nicht dargestellt) am oberen Endabschnitt des zylindrischen Körpers aufweisen, um Kohlenstoffablagerungen rings um die Innenwand der Kohlebeladungsöffnung, durch die die Lanze in die Kokskammer eingeführt wird, zu entfernen.In Fig. 1 a lance 1 suitable for the decarburization of the coke chamber is shown, which has a cylindrical body, for. B. made of steel, ceramics and the like, and is provided with a plurality of blow-out nozzles 2 which are arranged at the same distance from one another over half the section of the cylindrical body. The lance shown in Fig. 1 (a) includes a plurality of upward nozzles at the central portion and a plurality of downward nozzles at the lower end portion of the cylindrical body. The lance shown in Fig. 1 (b) has several upward nozzles. The lance shown in Fig. 1 (c) comprises a plurality of nozzles directed downwards. Depending on the intended use of the lance, the lance can have a wide variety of combinations of upward, downward and horizontal nozzles. As shown in Fig. 1 (d), the lance may have auxiliary blowing nozzles 3 or slots (not shown) at the upper end portion of the cylindrical body to remove carbon deposits around the inner wall of the coal loading opening through which the lance is introduced into the coke chamber .

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 wird die Lanze 1 mittels einer Lanzenführung 7 an einem besonders ausgelegten Lanzen trägerwagen 6 mit Rädern 12, der mittels eines Antriebs (nicht gezeigt) auf auf der Kokskammer verlegten Schienen 5 angetrieben wird, getragen und gehalten. Die auf dem Wagen 6 getragene Lanze wird nach unten durch die Kohlebeladungsöffnung 11 in die Kokskammer geführt und an einer vorbestimmten Stelle in der Kammer mittels einer Führungsrolle 8 und einem Draht 9 gehalten, der z. B. rings um eine Trommel 10 gewickelt ist. Weiter ist die Lanze mit einer Druckgasquelle 14, wie z. B. ein Gebläse oder ein Kompressor, über einen flexiblen Schlauch (nicht gezeigt), der der Aufwärts- und Abwärts bewegung der Lanze folgen kann, und eine Versorgungs leitung 13 verbunden. Das Gas kann irgendein Gas sein, das Sauerstoff enthält und die Verbrennung der Kohle unterstützt. Beispielsweise können Sauerstoff oder Luft oder Mischungen davon verwendet werden. In den Fällen, in denen eine Temperaturabsenkung im Inneren der Koks kammer noch wirksamer verhindert werden soll, kann das Gas eine höhere Konzentration von Sauerstoff enthalten.In the embodiment according to FIG. 2, the lance 1 is carried and held by means of a lance guide 7 on a specially designed lance carrier carriage 6 with wheels 12 , which is driven by a drive (not shown) on rails 5 laid on the coke chamber. The lance carried on the carriage 6 is guided downward through the coal loading opening 11 into the coke chamber and held at a predetermined position in the chamber by means of a guide roller 8 and a wire 9 which, for. B. is wound around a drum 10 . Next, the lance with a compressed gas source 14 , such as. B. a blower or a compressor, via a flexible hose (not shown), which can follow the up and down movement of the lance, and a supply line 13 connected. The gas can be any gas that contains oxygen and aids in the combustion of the coal. For example, oxygen or air or mixtures thereof can be used. In cases where a lowering of the temperature inside the coke chamber is to be prevented even more effectively, the gas can contain a higher concentration of oxygen.

Gemäß der Erfindung sind die zum Einführen und Halten der Lanze vorgesehenen Mittel nicht auf die Ausführungs form beschränkt, bei der eine Lanzenführung und eine Trommel verwendet werden, sondern es können irgendwelche tragenden Hebeeinrichtungen, wie z. B. eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegungsvorrichtung, ein drehendes Hebehalte system oder ein bloßes Haltesystem, verwendet werden. Ebenfalls kann der Wagen, mit dem die Lanze gehalten und getragen wird, ein üblicher Kohlebeladungswagen oder ein besonders ausgelegter stationärer, selbstbewegbarer oder mittels des Kohlebeladungswagens gezogener Wagen sein. Die Lanze wird in die Kokskammer so eingeführt, daß die Blasrichtung der Düsen im wesentlichen parallel zu den Seitenwänden der Kammer verläuft und die Düsen können irgendeine gewünschte Form, wie z. B. oval und flach, haben, die eine vorbestimmte Gasausströmung und Strömungsmenge liefern. Ebenfalls ist die Anzahl der verwendeten Düsen nicht begrenzt und einige von ihnen können verstopft sein.According to the invention, they are for insertion and holding the lance means not on the execution limited form, in which a lance guide and a Drum can be used, but it can be any load-bearing lifting devices, such as. B. a forward and Backward movement device, a rotating lifting stop system or a mere holding system. The carriage with which the lance is held and is carried, a conventional coal loading wagon or a specially designed stationary, self-moving or wagons pulled by the coal loading wagon be. The lance is inserted into the coke chamber that the blowing direction of the nozzles is essentially parallel runs to the side walls of the chamber and the nozzles can be of any desired shape, e.g. B. oval and flat, which have a predetermined gas outflow and Deliver flow rate. Also the number of used nozzles not limited and some of them can be blocked.

Der Entkohlungsvorgang der Kokskammer 4 wird bei dieser Ausführungsform wie unten beschrieben durchgeführt. Es wird zumindest eine Kohlebeladungsöffnung 11 frei gemacht und die Lanze oder die Lanzen 1 werden durch die freigelegte Öffnung oder die Öffnungen in die Kammer 4 bis zu etwa ¼ bis zu ¾ der Kammertiefe in einer solchen Lage eingeführt, daß die Ausblasrichtung der Düsen parallel zu den Seitenwänden der Kammer ausge richtet ist. Dann wird ein Sauerstoffgas oder ein Sauer stoff enthaltendes Gas von den Düsen mit einer Strömungs geschwindigkeit von nicht weniger als 20 m/s ausge blasen, um eine umlaufende Rührströmung innerhalb der Kammer auszubilden. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit geringer als 20 m/s ist, wird der Entkohlungswirkungs grad verschlechtert oder die Entkohlung wird nicht gleichförmig durchgeführt. Die optimale Gasgeschwindig keit ändert sich in Abhängigkeit von den Abmessungen der Kammer, wie in Fig. 3 dargestellt. Man hat heraus gefunden, daß die Strömungsgeschwindigkeit so eingestellt werden soll, daß sie das 0,6-fache oder mehr des π Index beträgt, wobeiThe decarburization process of the coke chamber 4 is carried out in this embodiment as described below. At least one coal loading opening 11 is cleared and the lance or lances 1 are introduced through the uncovered opening or openings into the chamber 4 up to about ¼ to ¾ of the chamber depth in such a position that the direction of blowout of the nozzles is parallel to the Side walls of the chamber is aligned. Then, an oxygen gas or a gas containing oxygen is blown out of the nozzles at a flow rate of not less than 20 m / s to form a circulating stirring flow within the chamber. If the flow rate is less than 20 m / s, the decarburization efficiency deteriorates or decarburization is not performed uniformly. The optimal gas velocity changes depending on the dimensions of the chamber, as shown in Fig. 3. It has been found that the flow rate should be set to be 0.6 times or more the π index, where

wobei
P: Gasdichte
U_o: Ausblasgeschwindigkeit
l: Kammerbreite
µ: Viskositätskoeffizient
L: effektiver Entkohlungsbereich bedeutet.in which
P: gas density
U _o : blow-out speed
l: chamber width
µ: viscosity coefficient
L: effective decarburization area means.

Wenn die Ausblasgeschwindigkeit so eingestellt wird, kann man eine zufriedenstellende umlaufende Rührströmung für einen gewünschten Entkohlungswirkungsgrad und eine Stabilisierung der Kammertemperatur erhalten. Ebenfalls kann man, wie in Fig. 4 dargestellt, einen besseren Entkohlungswirkungsgrad erhalten, wenn die Lanze in der Kammer von der oberen Ausblasgrenzzone durch die mittlere Zone zur unteren Ausblasgrenzzone bewegt wird, während von den Düsen das Gas ausgeblasen wird, obwohl dabei das Ergebnis von der Verteilung der Kohlenstoffablagerung und der Kohlemenge abhängt. Um die Ausbildung der umlaufenden Rührströmung von dem von den Düsen ausgegebenen Gas in der Kammer zu unterstützen, werden ein oder mehrere Kohlebeladungsöffnungen freigelegt oder es wird eine Öffnung durch die Ausdrückseitenwand oder die Koksseitenwand gebohrt, oder es wird das Steigleitungssystem für diesen Zweck verwendet.If the blow-out speed is adjusted in this way, a satisfactory circulating stirring flow can be obtained for a desired decarburization efficiency and stabilization of the chamber temperature. Also, as shown in Fig. 4, better decarburization efficiency can be obtained if the lance in the chamber is moved from the upper blowout zone through the middle zone to the lower blowout zone while the gas is being blown out from the nozzles, although the result of depends on the distribution of carbon deposits and the amount of coal. To assist in the formation of the circulating agitation flow of gas discharged from the nozzles in the chamber, one or more coal loading ports are exposed, or an opening is drilled through the squeeze sidewall or coke sidewall, or the riser system is used for this purpose.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsform der Entkohlungsvorrichtung dargestellt, wobei die Hochgeschwindigkeitsgasströmung durch die oberen und unteren Lanzen 21 bewirkt wird, die von dem Koksführungswagen 23 in die Kokskammer eingebracht werden, nachdem der Koks aus der Kammer herausgedrückt wurde und das Kohleverbrennungsgas durch die Steigleitung 27 abgeführt wurde. Die Lanzen werden in die Kammer durch eine mit Düsen 25 am mittleren und vorderen Endabschnitt versehene Dichtplatte 22 eingeführt. Die Richtung und Form der Düsen bei dieser Ausführungsform ist in den Fig. 6 (a), (b), (c) und (d) dargestellt. Die in Fig. 6 (a) gezeigte Düsenanordnung ist zum Einführen am oberen Abschnitt der Kammer geeignet, die in Fig. 6 (b) gezeigte Düsenanordnung ist zum Einführen am mittleren Abschnitt der Kammer geeignet, die in Fig. 6 (c) gezeigte Anordnung ist zum Einführen in den unteren Teil der Kammer und die in Fig. 6 (d) gezeigte Anordnung ist zum Einführen sowohl am oberen und am unteren Abschnitt der Kammer geeignet und aufgrund der langen horizontalen Abschnitte besonders vorteilhaft. Fig. 5 shows another embodiment of the decarburization apparatus, wherein the high speed gas flow is caused by the upper and lower lances 21 which are introduced into the coke chamber from the coke carriage 23 after the coke has been pushed out of the chamber and the coal combustion gas through the riser 27 was removed. The lances are introduced into the chamber through a sealing plate 22 provided with nozzles 25 at the central and front end sections. The direction and shape of the nozzles in this embodiment are shown in Figs. 6 (a), (b), (c) and (d). The nozzle arrangement shown in Fig. 6 (a) is suitable for insertion at the upper portion of the chamber, the nozzle arrangement shown in Fig. 6 (b) is suitable for insertion at the central portion of the chamber, the arrangement shown in Fig. 6 (c) is for insertion into the lower part of the chamber and the arrangement shown in Fig. 6 (d) is suitable for insertion into both the upper and lower sections of the chamber and is particularly advantageous due to the long horizontal sections.

Alle der obengenannten Düsenanordnungen bilden eine umlaufende Rührströmung längs der Seitenwände der Kammer aus, wenn die Lanze in die Kokskammer eingebracht wird.All of the above nozzle assemblies form one circumferential stirring flow along the side walls of the Chamber out when the lance is inserted into the coke chamber becomes.

Vorzugsweise stehen einige der Düsen von der Lanze unter einem bestimmten Winkel so vor, daß irgendein Totraum in der Kammer vermieden wird.Preferably some of the nozzles are below the lance at a certain angle so that some dead space is avoided in the chamber.

Die Lanze wird weiter in die Kammer ebenfalls von der Ausdrückseite, wie durch gestrichelte Linien dargestellt, eingeführt, um eine ähnliche Hochgeschwindigkeitsgasströmung auszubilden, die der Gasströmung der von der Koksseite eingeführten Lanze entgegengesetzt ist. Auf diese Weise wird der Rühreffekt in vorteilhafter Weise durch das Aufeinandertreffen der entgegengesetzten Gasströmungen gesteigert.The lance continues into the chamber from the Expression side, as shown by dashed lines, introduced to a similar high speed gas flow train the the gas flow from the Lance inserted opposite coke side. On in this way the stirring effect is advantageous by the encounter of the opposite Gas flows increased.

Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführungsform der vor liegenden Erfindung, wobei eine Gasauslaßleitung 15 mit einem Ende mit der Kohlebeladungsöffnung 11 ver bunden ist, durch die keine Lanze eingeführt wird, und die mit dem anderen Ende z. B. mit der Saugseite eines Gebläses verbunden ist, um einen Teil des Verbrennungsgases aus der Kokskammer abzuziehen und es mit dem Versorgungsgas (Sauerstoff oder Luft oder eine Mischung davon) zu vermischen. Auf diese Weise wird die Ausbildung der umlaufenden Rührströmung des von den Düsen 2 ausgegebenen Gases über jede Zone der Kokskammer unterstützt und die Temperatur der Gasströmung kann erhöht werden, wodurch sich eine bessere Entkohlung einstellt. Fig. 7 shows a further embodiment of the prior invention, wherein a gas outlet line 15 is connected at one end to the coal loading opening 11 , through which no lance is inserted, and with the other end z. B. is connected to the suction side of a blower to withdraw part of the combustion gas from the coke chamber and mix it with the supply gas (oxygen or air or a mixture thereof). In this way, the formation of the circulating stirring flow of the gas discharged from the nozzles 2 is supported over each zone of the coke chamber and the temperature of the gas flow can be increased, which results in better decarburization.

Fig. 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführungsform der Entkohlungsvorrichtung, wobei die Entkohlungsvorrichtung 309 einen Lanzenträgerwagen 311 aufweist, der von einem Kohlebeladungswagen gezogen wird und längs der auf der Kokskammer verlegten Schienen 310 bewegbar ist. Die Lanzen 312a bis c werden durch an dem Wagen 311 befestigte Hebeführungen 313a bis c gehalten, wobei weiter eine Winde zum Aufundabbewegen der Lanzen in der Kokskammer vorgesehen ist. Die Lanzen sind mit mindestens einer nach oben, nach unten oder horizontal gerichteten Ausblasdüse 316 am unteren Endabschnitt versehen. Die Düse ist so angeordnet, daß die Ausblasrichtung parallel zu den Seitenwänden der Kammer gerichtet ist, wenn die Lanze in der Kammer angeordnet ist. Die oberen Enden der Lanzen sind mit der Gasversorgungsleitung 317 verbunden, die mit einer Gasversorgungsquelle verbunden ist, wie weiter unten beschrieben ist. Die Gasversorgungsleitungen sind mit einer Druckgasquelle 322 durch ein flexibles Rohr 318, wie z. B. einem flexiblen Schlauch, einem Kupplungskopf 319, einer Kupplungskappe 324 und einer Versorgungsleitung 323, verbunden. Der Kupplungskopf 319 wird durch eine Verschiebeeinrichtung 320, wie z. B. einen Zylinder, vorwärts und rückwärts bewegt. Die Kupplungskappe 324 ist mit einem Ende mit der Versorgungsleitung 323 und mit dem anderen Ende mit der Druckgasquelle 322, wie z. B. einem Kompressor oder einem Gebläse, verbunden. Sowohl die Versorgungsleitung als auch die Druckgasquelle sind auf einer stationären Grundplatte 321 befestigt. Der Kupplungskopf 319 ist mit der Kupplungskappe 324 verbunden, wenn er vorwärts verschoben wird. Die Verbindung zwischen dem Kupplungskopf und der Kupplungskappe entspricht dem Entkohlungsvorgang in der Kokskammer, wobei ein automatisches Ventil 325 vorgesehen ist, das je nach der Verbindung oder Trennung zwischen der Kupplungskappe und dem Kupplungskopf öffnet oder schließt. FIGS. 8 and 9 show a further embodiment of the Entkohlungsvorrichtung, wherein the Entkohlungsvorrichtung 309 includes a lance support carriage 311 which is drawn from a coal charging car and laid along the rails 310 on the coke drum is movable. The lances 312 a to c are held by lifting guides 313 a to c attached to the carriage 311 , a winch for moving the lances up and down in the coke chamber is further provided. The lances are provided with at least one upward, downward, or horizontal blow nozzle 316 at the lower end portion. The nozzle is arranged so that the blow-out direction is parallel to the side walls of the chamber when the lance is arranged in the chamber. The upper ends of the lances are connected to the gas supply line 317 , which is connected to a gas supply source, as described below. The gas supply lines are connected to a compressed gas source 322 through a flexible pipe 318 , such as. B. a flexible hose, a coupling head 319 , a coupling cap 324 and a supply line 323 , connected. The coupling head 319 is moved by a displacement device 320 , such as. B. a cylinder, moved back and forth. The coupling cap 324 is at one end to the supply line 323 and at the other end to the compressed gas source 322 , such as. B. a compressor or a blower connected. Both the supply line and the compressed gas source are attached to a stationary base plate 321 . The coupling head 319 is connected to the coupling cap 324 when it is moved forward. The connection between the coupling head and the coupling cap corresponds to the decarburization process in the coke chamber, with an automatic valve 325 being provided which opens or closes depending on the connection or disconnection between the coupling cap and the coupling head.

Fig. 9 zeigt die Lanze 312a, die an einer Koksausdrückmaschine 303 befestigt ist, die mittels eines Basiswagens 326 gelagert ist, wobei die Lanze durch eine Öffnung des Ausdrückkopfes 327 mittels eines Zylinders oder eines getriebebetriebenen Verschiebemechanismus 328 in die Kokskammer 315 eingeführt wird. Die Lanze 312a ist mit einem Ende mit einem flexiblen Rohr 318 verbunden, das mit einer Einlaßleitung verbunden ist, die sich zu einer Winde erstreckt, wo sie mit einem flexiblen Rohr 330, wie z. B. einem Gummischlauch und anderen flexiblen Schläuchen, verbunden ist, so daß das flexible Rohr um die Winde auf- oder von ihr abgewickelt wird, wenn sich der Trägerwagen 326 vorwärts und rückwärts bewegt. Das andere Ende des Rohres 330 ist mit der Versorgungs leitung 323 verbunden, die mit einer Druckgasquelle 322 verbunden ist. Die Gasversorgung wird entweder von Hand oder automatisch mittels des automatischen Ventils 325 abgestellt. Auf diese Weise kann das Gasausblasen zufriedenstellend durchgeführt werden, auch wenn sich der die Lanze tragende Wagen bewegt. Fig. 9 shows the lance 312 a, which is attached to a coke pushing machine 303, which is mounted by means of a base carriage 326 , the lance being inserted into the coke chamber 315 through an opening of the pushing head 327 by means of a cylinder or a gear-operated displacement mechanism 328 . The lance 312 a is connected at one end to a flexible tube 318 which is connected to an inlet line which extends to a winch where it is connected to a flexible tube 330 , such as. B. a rubber hose and other flexible hoses, so that the flexible tube is wound up or unwound from the winch when the carrier carriage 326 moves back and forth. The other end of the tube 330 is connected to the supply line 323 , which is connected to a compressed gas source 322 . The gas supply is switched off either manually or automatically by means of the automatic valve 325 . In this way, the gas blowing can be carried out satisfactorily even when the carriage carrying the lance is moving.

Das Entkohlen bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird in ähnlicher Weise wie bei den vorherigen Ausfüh rungsformen durchgeführt.Decarburization in the embodiment described above is done in a similar way to the previous versions forms of implementation.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen haben die Vorteile, daß die Belastung des Ofens wesentlich vermindert werden kann, und daß die Kosten einschließ lich der Wartungskosten infolge der Einfachheit der Konstruktion vermindert werden können, und daß schwere körperliche Arbeit aufgrund der Automatisierung ver mieden wird.The above described embodiments have the Advantages that the load on the furnace is essential can be reduced and that the cost includes Lich the maintenance costs due to the simplicity of the Construction can be reduced, and that heavy physical work due to automation ver is avoided.

Aufgrund der Ergebnisse der mit der Vorrichtung gemäß Fig. 2 durchgeführten Versuche, die bei einer Kokskammer mit einer Höhe von 4 m und einer Breite von 4 m und einer Länge von 13,4 m eingesetzt wurden, konnte die Verbrennung des Kohlenstoffs an allen Wänden der Kammer visuell beobachtet werden und die Strombelastung der Koksausdrückmaschine konnte von einem Maximum von 450 A vor der Entkohlung auf ein Maximum von 230 A nach der Entkohlung abgesenkt werden, wenn die Entkohlung mit einer Luftausströmmenge von 80 Nm³/min und einer Strömungsgeschwindigkeit von 50 m/s 60 min lang durchgeführt wurde. Es wurde ebenfalls festgestellt, daß das Abgas aus dem Rauchzug während des Anfangszustandes der Kohlebeladung nach dem Entkohlen keinen schwarzen Rauch enthielt. Dies bedeutet, daß die Abdichtung der Feuerfestverbindungen dicht war und nicht durch die Entkohlung beschädigt wurde. Ebenfalls stieg die Kammertemperatur von 1035°C vor dem Entkohlen auf 1080°C nach dem Entkohlen. Dies bedeutet, daß die Kammer nicht durch das Entkohlen abgekühlt wurde. Die Konzentration von CO₂ im abgegebenen Verbrennungsgas betrug 15,3 % im Mittel. Ausgehend von diesem Wert wurde geschätzt, daß die Menge des verbrannten Kohlenstoffs 393 kg betrug.Based on the results of the tests carried out with the device according to FIG. 2, which were used in a coke chamber with a height of 4 m and a width of 4 m and a length of 13.4 m, the carbon could be burned on all walls of the The chamber could be observed visually and the current load of the coke extracting machine could be reduced from a maximum of 450 A before decarburization to a maximum of 230 A after decarburization if the decarburization with an air flow rate of 80 Nm ³ / min and a flow rate of 50 m / s was carried out for 60 minutes. It was also found that the exhaust gas from the flue did not contain black smoke during the initial state of coal loading after decarburization. This means that the sealing of the refractory connections was tight and was not damaged by the decarburization. The chamber temperature also rose from 1035 ° C before decarburization to 1080 ° C after decarburization. This means that the chamber was not cooled by decarburization. The concentration of CO ₂ in the combustion gas released was 15.3% on average. From this value, it was estimated that the amount of carbon burned was 393 kg.

Claims

1. Decarburization device for a coke chamber of a coke oven with at least one lance ( 1; 312 ) connected to a compressed gas source ( 14; 322 ), a holder for holding and inserting the lance ( 1; 312 ) into the coke chamber ( 4 ) and at least one nozzle ( 25; 316 ) projecting from the lance ( 1; 312 ), characterized in that the insertion depth of the lance ( 1; 312 ) is adjustable in the vertical direction of the coke chamber ( 4 ) by means of the holder, and that the at least a nozzle ( 25; 316 ) is arranged so that the gas blown out of it flows substantially parallel to a side wall of the coke chamber ( 4 ).

2. Decarburization device according to claim 1, characterized in that the compressed gas source ( 14 ) is connected to the suction side with a hole formed in the coke chamber ( 11 ) in order to discharge part of the gas in the coke chamber ( 4 ).

3. Decarburization device according to claim 1 or 2, characterized in that the lance ( 1; 312 ) is held and carried by a movable carriage ( 6; 311 ), and that the lance ( 1; 312 ) with the stationary compressed gas source ( 14; 322 ) is connected by means of a flexible tube and a coupling piece.

4. Decarburization device according to claim 1 or 2, characterized in that the lance ( 1; 312 ) is held and carried by a movable carriage ( 6; 311 ) and that the lance ( 1; 312 ) by means of a flexible hose ( 330 ) which is wound up and unwound on a winding machine when the carriage ( 6; 311 ) is moving, is connected to the stationary compressed gas source ( 14; 322 ).

5. Decarburization device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the lance ( 1; 312 ) in the coke chamber ( 4 ) through a coal loading opening ( 11 ) of the coke chamber ( 4 ) is inserted.

6. Decarburization device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the carriage is a coal loading carriage ( 6; 311 ) which is movable on the coke chamber ( 4 ).

7. Decarburization device according to one of claims 3 to 6, characterized in that the movable carriage is a coke-expressing carriage ( 303 ).

8. Decarburization device according to one of the claims 3 to 6, characterized in that the movable Wagon is a coke wagon.

9. Decarburization device according to claim 1, characterized in that the holder is a coal loading car, a coke pushing machine ( 303 ) or a coke guiding car.