„Vorrichtung zur Abtragung von Kohlenstoffablagerungen auf Ofenkammer- wänden von Verkokungsöfen"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abfragung von Kohlenstoffablagerungen auf Ofenkammerwänden von Verkokungsöfen, mit Abtrageinrichtungen, die zusammen mit einem Koksausstoßstempel in die Ofenkammer einfahrbar sind.

Auf den Wänden der Ofenkammern von Verkokungsöfen lagern sich Kohlenstoff- schichten ab, deren Dicke von Zyklus zu Zyklus der Verkokungen zunimmt, Vor allem bei Verarbeitung gestampfter Kohlekuchen, die als Block unter geringem Abstand zu den Kammerwänden in die Ofenkammer einzuschieben sind, führt die mit den Kohlenstoffablagerungen einhergehende Verringerung des innen- volumens der Ofenkammer zu der Notwendigkeit, die Ablagerungen von Zeit zu Zeit abzutragen. Durch Benutzung bekannte Vorrichtungen zur Abtragung von Kohlenstoffabiagerungen in Verkokungsöfen verwenden mit einem Koksausstoßstempel verbundene Abtrageinrichtungen zur mechanischen Einwirkung auf die Ablagerungen. Diese mit dem Einschieben des Koksausschubstempeis einhergehende Abtragung ist schwer dosierbar und kann zu Beschädigungen des Ofenmauerwerks führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue, die Bausubstanz von Verkokungsöfen weniger beeinträchtigende Vorrichtung zur Abtragung von Kohlenstoffablagerungen zu schaffen. Die diese Aufgabe lösende Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abtrageinrichtung zur Erzeugung einer die Kohlenstoffabiagerungen oxidierenden Gasströmung vorgesehen sind. Vorteilhaft lässt sich durch eine solche Vorrichtung die Kohlenstoffablagerung kontrolliert in einzelnen Schichten abtragen. Vorteilhaft kann eine Restschicht verbleiben, die das Ofenmauerwerk abdichtet und insbesondere in Mauerwerkfugen durch Risse gebildete Öffnungen verschließt. Der Eintritt von Verkokungs- gasen in die Beheizungskammer zwischen Verkokungsöfen einer Batterie kann so verhindert werden.

Bei der Gasströmung handelt es sich vorzugsweise um eine Luftströmung, ggf. mit Sauerstoff angereicherte Luftströmung.

Vorzugsweise ist die Gasströmung durch eine Außeniuff enthaltende Primärströmung und durch die Primärströmung angesaugte warme Innenluft gebildet. Zweckmäßig nutzt die Erfindung die in den Kammerwänden beim Ausstoßvorgang noch vorhandene Wärme, indem sie die Oxidationsströmung auf eine zur

Oxidation geeignete Temperatur bringt.

Die Gasströmung trifft zweckmäßig senkrecht oder schräg auf die Ofenkammerwände auf und überstreicht vorzugsweise kammartig die Ofenkammerwände bei Vorschub des Koksousstoßstempeis mit einem länglichen Strömungsquerschnitt, der sich zweckmäßig über die gesamte Höhe bzw. Breite der Kammerwand erstreckt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung iässt sich die Intensität der Abtragung durch Einstellung der Stärke der Gasströmung oder/und deren Sauersfoffanteils regulieren. Gegebenenfalls erfolgt dies in Abhängigkeit von der Vorschubposition des Koksousstoßstempeis. Zum Beispiel kann nahe der Eintrittsöffnung des Ausstoßstempels, in der weniger warme Inneniuft für die Oxidationsströmung zur Verfügung steht, durch Sauerstoffanreicherung eine ausreichend hohe Abtragung erreicht werden.

Es ist denkbar, dass die Stromdichte der Gasströmung in Längsrichtung des

Strömungsquerschnitts variiert, um die in Ofenkammern unterschiedliche, z.B. von der Höhe abhängige Intensität der Ablagerung von Kohlenstoff zu berücksichtigen.

Die Abfrageinrichtungen sind zweckmäßig an den Koksausstoßstempei gekoppelt, wobei sie vorzugsweise in Vorschubrichtung des Koksausstoßstempels hinter dessen Frontebene angeordnet sind. in einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Abtrageinrichtungen eine Gaszuführungsleitung auf, die in einen mit Austrittsdüsen zur Bildung der Gasströmung versehenen flachen Verteilerraum mündet.

Zweckmäßig erstreckt sich der flache Verteilerraum parallel zu einer Stempelplatte des Koksausstoßstempels, wobei er durch die Plattenfläche des Koksausstoßstempels begrenzt sein kann.

Die Gaszuführungsleitung ist zweckmäßig in oder an einem mit der Stempelplatte verbundenen Stempelstiel des Koksausstoßstempels verlegt.

Es versteht sich, dass eine die Dicke der Kohlenstoffablagerungen erfassender Sensor vorgesehen sein kann, der die Schichtdicke kontrolliert und die Aktivierung der Abtragvorrichtung in Abhängigkeit von der jeweiligen Schichtdicke einregelt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden, sich auf diese Ausführungsbeispiele beziehenen Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Verkokungsofens, in den ein Koksausstoßstempel mit einer Vorrichtung nach der Erfindung eingefahren ist,

Fig. 2 eine gegenüber der Ansicht von Fig. 1 um 90 ° verdrehte Seitenansicht des Verkokungsofens von Fig. 1 ,

Fig. 3 eine die Bildung einer oxidierenden Gasströmung erläuternde Darstellung, und

Fig. 4 eine Detailansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung nach der Erfindung. In eine Ofenkammer 1 eines zur Aufnahme eines gestampften Kohlekuchens vorgesehenen Verkokungsofen ist gemäß Pfeil 2 ein Stempel 3 einfahrbar, der dem Ausstoß eines aus dem Kohlekuchen in der Ofenkammer 1 gebildeten Koksblocks aus der Ofenkammer 1 dient. Der Stempel 3 ist Bestandteil einer im Übrigen nicht gezeigten Bedienmaschine, welche entlang einer eine Vielzahl von Ofenkammern 1 umfassenden Verkokungsofenbatterie verfahrbar und jeweils vor einer Ofenkammer 1 platzierbar ist. Der Stempel 3 umfasst eine Stempelplatte 4 und einen Stempelstie! 5, der durch die erwähnte Bedienmaschine geführt und angetrieben wird.

Der Stempel 3 umfasst eine Stempelplatte 4 mit einer Frontebene 13 und einen Stempelstiel 5. Innerhalb des Stempelstiels 5 ist eine Leitung 6 verlegt, die mit einem flachen, in Vorschubrichtung hinter der Stempelplatte 4 gebildeten

Verteilerraum 7 in Verbindung steht. Der Verteilerraum 7 ist auf seiner in Vorschubrichtung vorderen Seite durch die Stempelplatte 4 begrenzt und weist eine Schlitzdüse 8 auf, die sich in dem gezeigten Beispiel über beide vertikalen Schmalseiten, sowie die obere horizontale Seite des Verteilerraums 7 erstreckt.

Durch die Leitung 6 zugeführte, aus der Schützdüse 8 austretende Außenluft bildet eine Primärströmung 14, welche aufgrund hoher Strömungsgeschwindigkeit einen Unterdruck erzeugt, sodass warme Innenluft 15 aus der Ofenkammer 1 angesaugt wird (Fig. 3). Die warme Innenluft 15 aus der Ofenkammer 1 bildet mit der kühleren Primärströmung 14 eine im Vergleich zur Temperatur der Außenluft heiße Strömung 9, welche auf die vertikalen Seitenwände 10 sowie die Deckenwand 1 1 der Ofenkammer 1 auftrifft. Anstelle der einen Leitung 6 wären auch mehrere solcher Zuführungsleitungen verwendbar, die insbesondere jeweils in einem Segment des Verteilerrahmens 7 enden. Statt der Schlitzdüse 8 könnte auch eine Reihe von Lochdüsen gebildet sein. Durch die Strömung 9 wird ein sich in der Ofenkammer 1 auf den Kammerwänden 10, 1 1 niederschlagender Kohlenstoffbelag oxidiert und dadurch abgetragen. Dieser Kohienstoffbelag entsteht, weil aus dem Kohlekuchen in die Zwischenräume zwischen dem Kohlekuchen und den Kammerwänden 10,1 1 austretende Kohlenwasserstoffgase infolge der herrschenden Hitze gecrackt werden. Der so gebildete Kohlenstoffbelag ist außerordentlich fest. Weniger feste Kohlenstoffbeläge bilden sich in Verkokungsöfen, die anstelle eines Kohlekuchens eine Kohle- Schüttung verarbeiten. Auch zur Abtragung solcher Beläge ist das vorangehend beschriebene Verfahren geeignet.

Ohne Abtragung des Belags würde die Ofenkammer 1 mit der Zeit zu eng werden. Andererseits ist eine Abtragung der gesamten Belagdicke bis auf das Ofenmauerwerk nicht wünschenswert. Die Kohlenstoffabiagerung dichtet nämlich die Mörtel- fugen zwischen den Mauersfeinen ab, sodass Gase aus der Ofenkammer nicht in die an die Ofenkammer angrenzende Heizkammer eindringen und dort für übermäßige Rußbildung sorgen können. Die Abtragung erfolgt daher zweckmäßig so, dass stets ein gewisser Restbelag verbleibt. Gegebenenfalls ermittelt ein Sensor 16 die Dicke der Kohlenstoffablage- rungen. Dieser Sensor kann Bestandteil eines Reglers sein, der die Abtragung so eingeregelt, dass eine gewünschte Dicke verbleibt, So kann Abtragungsgeschwindigkeit z.B. durch die Häufigkeit der Benutzung der Abfragungseinrichtung einstellbar sein. Zum Beispiel kann sich ergeben, dass die Abtrageinrichtung nur bei jedem dritten Ausstoß eines Koksblocks in Betrieb genommen zu werden braucht. Die Intensität der Abtragung kann somit über die Häufigkeif der Inbetriebnahmen gesteuert werden. Weitere Steuerungsmöglich- keiten bestehen in der Einstellung der Stromstärke der oxidierenden Strömung 9. Schließlich kann der Sauerstoffanteil in der Strömung 9 variiert werden. Ein erhöhter Sauerstoffanteil kann insbesondere nahe der Öffnung der Ofenkammer erforderlich sein, wo weniger heiße innenluft zur Ansaugung durch den Primärstrahl 14 zur Verfügung steht.

Es ist ferner denkbar, dass die Dichte der Strömung 9 abhängig von der Höhe der Schlltzdüse variiert, sodass Bereiche besonders hohen Niederschlags intensiver behandelt werden. Dies iässt sich insbesondere durch die oben erwähnte

Segmentierung des Verteilerraums 7 erreichen.

Fig. 4 zeigt eine Modifikation der Vorrichtung von Fig. 1 und 2. Um in jeder Vor- schubposition einer Stempelplatte 4a genügend warme Luft aus dem Innenraum der Ofenkammer ansaugen zu können, weist eine Stempelplatte 4a auf ihrer dem Verteilerraum zugewandten Seite eine Kehle 12 auf, welche die Ansaugung von Luft aus dem Zwischenraum zwischen den Schmalseiten der Stempelplatte 4a und den Kammerwänden erleichtert.