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Title:
METHOD FOR GENERATING A NEGATIVE PRESSURE IN A COKE OVEN CHAMBER DURING THE DISCHARGING AND CHARGING PROCESSES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/057719
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for extracting flue gases from a coke oven chamber, wherein the flue gases that develop briefly during the process of discharging and charging the coke cake from and to the coke oven chamber are extracted by means of a vacuum generated in the headspace above the coke cake. Said vacuum in the headspace above the coke oven chamber is generated via channels through the lateral walls of the coke oven chamber or in the coke cake. In an advantageous embodiment, the vacuum is generated in the secondary heating chamber and, by way of example, can be extracted again from a vacuum supply tank which, for the time that the coke oven chamber doors are open, is connected to the secondary heating chamber by opening shut-off devices in the connecting line. The method according to the invention avoids the undesirable emission of flue gases into the atmosphere. The invention also relates to a device whereby said method can be carried out.

Inventors:
KIM RONALD (DE)
WORBERG RAINER (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/006603
Publication Date:
May 19, 2011
Filing Date:
October 28, 2010
Export Citation:
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Assignee:
UHDE GMBH (DE)
KIM RONALD (DE)
WORBERG RAINER (DE)
International Classes:
C10B27/04; C10B33/00; C10B41/08; C10B15/02
Domestic Patent References:
WO2002065018A22002-08-22
WO2002065018A22002-08-22
Foreign References:
US4344820A1982-08-17
US4267024A1981-05-12
US3844901A1974-10-29
GB365934A1932-01-28
EP1230321B12005-05-04
Other References:
KOCHANSKI U ET AL: "OVERVIEW OF UHDE HEAT RECOVERY COKEMAKING TECHNOLOGY", AISTECH. IRON AND STEEL TECHNOLOGY CONFERENCE PROCEEDINGS, vol. I, 2005, pages 25 - 32, XP008068124
U. KOCHANSKI ET AL.: "Overview of Uhde Heat-Recovery Cokemaking Technology", AISTECH. , IRON AND STEEL TECHNOLOGY CONFERENCE PROCEEDINGS, vol. I, 2005, pages 25 - 32
Attorney, Agent or Firm:
UHDE GMBH (DE)
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Claims:
Verfahren zur Erzeugung eines Unterdruckes in einer Koksofenkammer (1) während des Ausdrück- und Beladevorganges, wobei

• die Koksofenkammer (1) für die Verkokung mit einer Schicht Kohle (5) befüllt wird, wodurch Rauchgase erzeugt werden, und

• nach der Befüllung die Kohle (5) zur Verkokung erwärmt wird, und

• diese flüchtigen Kohlebestandteile mittels unterstöchiometrisch zugeführter Luft direkt oberhalb der Kohleschüttung (5) in einem dafür vorgesehenen Gasraum (2) partiell oxidiert werden, und unterhalb der Koksofenkammer (1) ein Verbrennungssystem (3) zur Verbrennung von unverbrannten, flüchtigen Kohlebestandteilen sowie den bei der partiellen Oxidation erzeugten Gasen angeordnet ist, und

• die Koksofenkammer (1) in den Seitenwänden oder in dem Kokskuchen (5) oder in den Seitenwänden und in dem Kokskuchen (5) Kanäle (4) enthält, und diese Kanäle (4) den oberen, koksfreien Teil der Koksofenkammer (1) gasseitig mit dem Verbrennungssystem (3) unterhalb der Koksofenkammer (1) verbinden,

dadurch gekennzeichnet, dass

• durch diese Kanäle (4) in dem Gasraum (2) über dem Kohlekuchen (5) ein Unterdruck erzeugt wird, der dazu dient, die während des temporären Befüllens oder Ausdrückens entstehenden Rauchgase aus dem Gasraum (2) abzusaugen.

Verfahren zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer (1) während des Ausdrück- und Beladevorganges nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Vorgang zur Erzeugung des Unterdruckes 5 Minuten vor dem öffnen der Türen (7) beginnt und 30 Minuten nach dem Schließen der Türen (7) beendet wird.

Verfahren zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer (1) während des Ausdrück- und Beladevorganges nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck in dem Verbrennungssystem (3) unterhalb der Koksofenkammer (1) erzeugt wird, wobei die Koksofenkam- mer (1) in Saugrichtung endseitig liegt, und der Unterdruck in dem Gasraum (2) oberhalb des Kokskuchens (5) über die Kanäle (4) angesaugt wird.

4. Verfahren zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer (1) während des Ausdrück- und Beladevorganges nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck in dem Verbrennungssystem (3) durch eine außerhalb der Koksofenkammer (1) angeordnete unterdruckfüh- rende Vakuumleitung (14) erzeugt wird, wobei über eine abzweigende Leitung der Unterdruck in dem Gasraum (2) oberhalb des Kokskuchens (5) über die Kanäle (4) angesaugt wird. 5. Verfahren zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer (1) während des Ausdrück- und Beladevorganges nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck in dem Verbrennungssystem (3) unterhalb der Koksofenkammer (1) durch ein Gebläse (12) erzeugt wird, wobei die Koksofenkammer (1) in Saugrichtung endseitig liegt, welches den Unterdruck in dem Verbrennungssystem (3) unterhalb der Koksofenkammer (1) über separate Kanäle (10) ansaugt, und der Unterdruck durch eine regelnde Vorrichtung (10a) gesteuert wird.

6. Verfahren zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer (1) während des Ausdrück- und Beladevorganges nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Unterdruck in dem Verbrennungssystem

(3) unterhalb der Koksofenkammer (1), wobei die Koksofenkammer (1) in Saugrichtung endseitig liegt, durch einen Vakuumvorlagebehälter ( 1) erzeugt wird, der mit dem Sekundärheizraum (3) über eine absperrbare Sekundärleitung (10) verbunden ist, der für den Vorgang des Absaugens kurzzeitig mit dem Sekun- därheizraum (3) verbunden wird, so dass über die Kanäle (4) ein Unterdruck in dem Gasraum (2) oberhalb des Kokskuchens (5) angesaugt wird.

7. Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes in einer Koksofenkammer (1) während des Ausdrück- und Beladevorganges, umfassend

• eine Koksofenkammer (1), die mit einem zur Verkokung vorgesehenen Kokskuchen (5) beladbar ist, wobei sich oberhalb des Kokskuchens (5) ein Gasraum (2) befindet, in dem die zur Verkokung vorgesehene Kohle (5) nach der Befüllung erwärmt wird, und • sich in den Seitenwänden oder in dem Kokskuchen (5) oder in den Seitenwänden und in dem Kokskuchen (5) Kanäle (4) befinden, die zum Ansaugen eines Unterdruckes geeignet sind, und

• sich unterhalb der Koksofenkammer (1) ein Verbrennungssystem (3) zur Verbrennung von unverbrannten, flüchtigen Kohlebestandteilen sowie den bei der partiellen Oxidation erzeugten Gasen befindet, und

• die Koksofenkammer (1) in den Seitenwänden oder in dem Kokskuchen (5) oder in den Seitenwänden und in dem Kokskuchen (5) Kanäle (4) enthält, und diese Kanäle (4) den oberen, koksfreien Teil der Koksofen- kammer (1) gasseitig mit dem Verbrennungssystem unterhalb der Koksofenkammer (3) verbinden,

dadurch gekennzeichnet, dass

• das Verbrennungssystem (3) unterhalb der Koksofenkammer (1) mit auswärtsführenden Sekundärkanälen (10) ausgestattet ist, durch die das Verbrennungssystem mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist, so dass

• der Gasraum (2) über dem Kokskuchen (5) über das Verbrennungssystem und die Kanäle (4) mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist, und

• mindestens einer der auswärtsführenden Sekundärkanäle (10) mit einer regelnden Vorrichtung (10a) ausgestattet ist.

8. Vorrichtung zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer (1) während des Ausdrück- und Beladevorganges nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der regelnden Vorrichtung (10a) um einen Schieber handelt. 9. Vorrichtung zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer (1) während des Ausdrück- und Beladevorganges nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der regelnden Vorrichtung (10a) um eine Spindel handelt.

10. Vorrichtung zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer (1) wäh- rend des Ausdrück- und Beladevorganges nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der regelnden Vorrichtung (10a) um eine Klappe handelt.

Description:
Verfahren zur Erzeugung eines Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges, durch das schädliche Rauchgase, die insbesondere während des Belade- und Ausdrückvorganges einer Koksofenkammer entstehen, aus einer Koksofenkammer abgesaugt werden, damit diese nicht in die Umwelt gelangen. Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes in einer Koksofenkammer.

[0002] Die Herstellung von Koks erfolgt häufig in Koksofenkammern, die horizontal beladen werden, wobei der Beladung der Verkokungsprozess folgt, der aus Kohle einen verwendungsfähigen Koks erzeugt. Über dem Kokskuchen ist in dieser Ausführungsform ein kohlefreier Raum vorhanden, um das störungsfreie Ausgasen von Verkokungsgasen zu gewährleisten. Das aus der Kohle beim Erhitzen entweichende Koksofengas wird in diesem kohlefreien Raum gesammelt und unter Zutritt von Luft verbrannt. Um eine gleichmäßige Beheizung des Kokskuchens von allen Seiten zu gewährleisten, wird das teilverbrannte Verkokungsgas in speziellen Kanälen, die sich in den Seitenwänden der Koksofenkammern befinden, in Sekundärheizräume geleitet, die sich unter der eigentlichen Koksofenkammer befinden. Dort wird es unter Zutritt einer weiteren Luftmenge komplett verbrannt. Dadurch wird der Kokskuchen auch von unten und somit von allen Seiten beheizt. Koksöfen dieses Typs werden, je nach Verwendung der Verbrennungswärme Koksöfen vom Typ„Heat-Recovery" oder„Non- Recovery" genannt. Typische Ausführungsformen finden sich in der US 4344820 A o- der in der US 4287024 A.

[0003] Der Betrieb der Koksofen kam mern erfolgt in der Regel zyklisch. Nach einer gewissen Zeitdauer ist die Verkokung abgeschlossen und der Koks wird aus der Koksofenkammer entfernt. Dies geschieht in einem Zyklus des Ausdrückens, wobei der Koks in einen Wagen zum Weitertransport oder in eine Kühlvorrichtung gelangt. Anschließend wird die Koksofenkammer mit frischer Kohle neu beladen. Da eine Koksofenkammer in der Regel nur eine begrenzte Menge an Kohle fasst, werden mehrere Koksofenkammern zu einer Koksofenbank zusammengefasst. Dadurch lässt sich die Koksproduktion kontinuierlich gestalten.

[0004] Bei dem Vorgang des Ausdrückens und Beiadens müssen die Koksofenkammertüren geöffnet werden. Werden die Ofentüren beispielhaft verfrüht geöffnet, treten unverbrannte Rauchgase durch die offenen Türen oder die Primärluftöffnungen in die Umwelt. Im Anschluß an die Entleerung werden die Öfen wieder mit nicht vorgewärmter Kohle beladen. Mit dem Beladevorgang setzt aufgrund der hohen Ofenraumtemperatur von 1 100°C bis 1400°C spontan eine intensive Rohgasentwicklung und - Verbrennung ein. Hieraus erklärt sich die große Menge an Rauchgasen zu Beginn des Verkokungsprozesses. Diese können in herkömmlichen Konstruktionen ungehindert ins Freie gelangen, da sonst der bei geschlossenen Türen anliegende Unterdruck in der Brennkammer infolge der offenen Türen beim Beladen nicht aufrechterhalten werden kann. Auch die beim Beladevorgang entweichenden Rauchgasmengen stellen eine Belastung für die Umwelt dar und gefährden das Betriebspersonal. Aus diesem Grund gibt es im Stand der Technik zahlreiche Versuche, dieses unerwünschte Entweichen von Rauchgasen zu vermeiden.

[0005] Die US 3844901 A beschreibt eine Vorrichtung zum Absaugen von staub- haltigen heißen Gasen, die aus einem spitz zulaufenden Dach besteht, welches von Stützpfeilern getragen wird, wobei sich die Spitze des Daches oberhalb der Quelle der Emissionen befindet, und durch die obere Zone des Daches eine thermische Expansionszone gebildet wird, wobei sich in der oberen Zone des Daches ein Saugkanal befindet, der sich über die gesamte Länge des Daches erstreckt und dessen Querschnitt sich zur Saugquelle hin erweitert, und der Saugkanal mit Ausbuchtungsöffnungen versehen ist, um einen gleichmäßigen Saugunterdruck über die gesamte Länge des Saugkanals zu gewährleisten. Die Konstruktion wird für alle Verfahren und chemischen Prozesse beansprucht, ist jedoch insbesondere für horizontale Koksofenkammern geeignet, wobei sich das Dach oberhalb der Koksofenkammertür befindet, so dass die Emission der Rauchgase in das Dach erfolgt, in dessen Spitze sich die Öffnung des Saugkanals befindet. Das Dach läuft an der gesamten Front der Koksofenkammer ent- lang. Die Konstruktion ist stationär und beansprucht viel Platz vor den Koksofenkammertüren, der beispielsweise für Koksofenbelademaschinen nicht zur Verfügung steht.

[0006] Die GB 365934 A beschreibt Koksofenkammern mit einem Gassammel- raum oberhalb des Kokskuchens, wobei der Kokskuchen durch Öffnungen in der Koksofenkammerdecke mit Kanälen versehen wird, durch die die während der Verko- kung austretenden Gase abgezogen werden, welche über ein Verbindungsrohr in ein Gassammeirohr gesaugt werden, welches mit allen Koksofenkammern verbunden ist, und sich zwischen dem Verbindungsrohr und dem Gassammeirohr Vorrichtungen zur Kontrolle des Druckes befinden. In einer Ausführung der Erfindung wird der Druck in dem Gassammeiraum über dem Kokskuchen durch Einstellung des Saugdruckes an die jeweilige Stufe des Verkokungsprozesses angepasst. [0007] Eine Absaugung der Rauchgase während Ausdrückens und Beiadens wird nicht beschrieben. Zudem ist das Aufbringen von Kanälen in dem Kokskuchen vor dem Verkokungsprozess aufwendig. Es wäre deshalb von Vorteil, das während des Ausdrückens und Beiadens austretende Rauchgas durch einen Unterdruck vorzunehmen, der während dieses Vorganges in dem Gasraum über dem Kokskuchen angelegt wird. Die Erzeugung von Unterdruck in dem Primär- und Sekundärheizraum ist bereits vorbeschrieben. Der Unterdruck muss zur Absaugung des Rauchgases reguliert werden, da der Unterdruck für diesen Zweck nur zeitweise erhöht wird.

[0008] Die GB 447036 offenbart ein Verfahren zur Destillation und Verkokung von Kohle, welche in Verkokungsretorten erhitzt werden, wobei diese Verkokungsretorten in Reihen zu Koksofenbänken angeordnet sind, wobei die Kohle fortschreitend erhitzt wird, so dass diese getrocknet und destilliert wird, bis diese eine Temperatur von 600 °C erreicht hat, wodurch diese gekühlt wird. Die Retorten können mit vertikalen Wärmetransportkanälen versehen sein, welche auch zur Absaugung der Verkokungsgase durch einen Unterdruck genutzt werden können, wobei diese in einer Ausführungsform des Verfahrens mit den Rauchgaskanälen unter der Verkokungsretorte verbunden sind. Auf diese Weise kann in den Gasraum der Verkokungsretorte über die Rauchgaskanäle ein Unterdruck angesaugt werden. Dadurch lässt sich eine Verkokung der Kohle mit kontrollierter Verwertung der Verkokungsgase erreichen. Ein Prozessschritt zur speziellen Ansaugung der Rauchgase während des Ausdrückens und Beiadens wird nicht beschrieben.

[0009] Auch die Regulierung von Unterdruck in einer Koksofenkammer ist vorbeschrieben. Die EP 1230321 B1 beschreibt ein Verfahren zur Ableitung von heißen Rohgasen, die bei einer Verkokung in Ofenkammern einer Koksofenbatterie entstehen, wobei die Rohgase mit einer Temperatur von 600 bis 1000 °C aus den Ofenkammern abgezogen und ohne Absenkung der Rohgastemperatur in eine Heißgasvorlage eingeleitet werden, und der Druck in den Ofenkammern gemessen und unabhängig von dem Druckniveau der Heißvorlage durch Absperr- und Drosselorgane geregelt wird, die in den heißen Gasströmen zwischen dem Rohgasauslaß der Ofenkammern und der Heißvorlage angeordnet sind, und deren Stellung in Abhängigkeit des in der zugeordneten Ofenkammer gemessenen Druckes gesteuert wird, und das Gas aus der Heißgasvorlage einer Dampfkesselsteuerung oder einem Spaltreaktor zugeführt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die bei der Verkokung entstehenden heißen Rohgase ohne weitere Behandlung und ohne Absenkung der Rohgastemperatur einer vollständigen Verbrennung oder Spaltung zugeführt werden, ohne dass der Verkokungsvorgang in den Ofenkammern dadurch beeinflusst wird. Die Heißgasvorlage wird zur Erzeugung des Vakuums unter leichtem Unterdruck gehalten. Das Verfahren offenbart keinen Prozessschritt der schnellen Absaugung von Rauchgasen während des Belade- und Ausdrückvorganges.

[0010] Die genannten Verfahren oder Vorrichtungen besitzen den Nachteil, dass ein spezieller Verfahrensschritt für das Absaugen der Gase nicht vorgesehen ist. Dieser Verfahrenschritt muss jedoch eigens hierfür vorgesehen sein, weil nur zu dem Zeitpunkt des Ausdrückens und Beiadens erhebliche Mengen an schadstoffhaltigem Rauchgas durch das Öffnen der Koksofenkammertüren ins Freie gelangen.

[0011] Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches durch Erzeugung und Regulierung eines im Vergleich zum Normalbetrieb erhöhten Unterdruckes im Ofen innerhalb der Koksofenkammer das während des Ausdrückens und Beiadens entstehende Rauchgas in die Kokskammer zurückzusaugen. Unter erhöhtem Unterdruck ist dabei ein gegenüber dem Atmosphärendruck weiter reduzierter Druck zu verstehen. Die Absaugung muss so erfolgen, dass innerhalb eines kurzen Zeitabschnittes ein relativ hoher Unterdruck zur Verfügung steht, so dass die Absaugung vollständig und emissionsfrei verläuft.

[0012] Von Vorteil wäre es weiterhin, wenn keine Konstruktionen auf der Koksofenkammerdecke erforderlich sind, da der Raum auf der Koksofenkammerdecke häufig für Vorrichtungen zur Belüftung genutzt wird. Auch können Konstruktionen zur Be- füllung, Reinigung oder Prozesskontrolle auf der Koksofenkammerdecke vorgesehen werden, wenn der dortige Raum nicht für die Absaugevorrichtung benötigt wird.

[0013] Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Ansaugsystem für Unterdruck, welches die Ansaugung durch den Sekundärheizraum über Kanäle durch die Seitenwände vornimmt, so dass in dem Gasraum über dem Kokskuchen, der auch Primär- heizraum genannt wird, für die Zeitdauer des Öffnens der Koksofenkammertüren und des Ausdrückens und Beiadens des Koks- oder Kohlekuchens ein erhöhter Unterdruck im Ofen erzeugt wird.

[0014] Dies kann beispielhaft durch eine spezielle Ansaugvorrichtung geschehen, die saugseitig mit den Kanälen verbunden wird. Der Druck im Primärheizraum wird auf diese Weise beim Öffnen der Koksofenkammertüren gesenkt, so dass die Rauchgase, die während des Ausdrückens nach dem Öffnen der Türen entstehen, statt ins Freie zu gelangen, in das Innere des Primärheizraumes gesaugt werden. Durch diese Verfah- rensweise und dadurch bedingte Vorrichtung wird weder auf der Koksofenkammerdecke noch vor den Koksofenkammertüren Platz benötigt.

[0015] Beansprucht wird insbesondere ein Verfahren zur Erzeugung eines Unterdruckes in einer Koksofen kam mer während des Ausdrück- und Beladevorganges, wo- bei

• die Koksofenkammer für die Verkokung mit einer Schicht Kohle befüllt wird, wodurch Rauchgase erzeugt werden, und

• nach der Befüllung die Kohle zur Verkokung erwärmt wird, und

• diese flüchtigen Kohlebestandteile mittels unterstöchiometrisch zuge- führter Luft direkt oberhalb der Kohleschüttung in einem dafür vorgesehenen Gasraum partiell oxidiert werden, und unterhalb der Koksofenkammer ein Verbrennungssystem zur Verbrennung von unverbrannten, flüchtigen Kohlebestandteilen sowie den bei der partiellen Oxidation erzeugten Gasen angeordnet ist, und

· die Koksofenkammer in den Seitenwänden Kanäle enthält, und diese

Kanäle den oberen, koksfreien Teil der Koksofenkammer gasseitig mit dem Verbrennungssystem unterhalb der Koksofenkammer verbinden, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass

• durch diese Kanäle in dem Gasraum über dem Kohlekuchen ein Unter- druck erzeugt wird, der dazu dient, die während des temporären Befüllens oder Ausdrückens entstehenden Rauchgase aus dem Gasraum abzusaugen.

[0016] Zur vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird der Ansaugvorgang 5 Minuten vor dem öffnen der Koksofenkammertüren begonnen und 30 Minuten nach dem Schließen der Koksofenkammertüren beendet. Dadurch wird ein optimales Absaugen der Rauchgase aus der Koksofenkammer gewährleistet. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Ansaugvorgang bis zu 4 Stunden nach Schließen der Türen fortgesetzt. Die Rauchgase können rußhaltig sein.

[0017] In einer einfachen Ausführungsart ist es denkbar, den Unterdruck direkt an die Kanäle in den Seitenwänden anzulegen, so dass die Kanäle mit der Saugseite einer saugenden Vorrichtung verbunden sind und dadurch ein Unterdruck in dem Primärheizraum entsteht, wobei die Koksofenkammer in Saugrichtung endseitig liegt. Vorteilhaft wird der Unterdruck jedoch in dem Sekundärheizraum, der sich unter der Koks- ofenkammer befindet, gesenkt, so dass dieser Unterdruck über die Kanäle in den Seitenwänden, die sogenannten„downcomer"-Kanäle, in den Primärheizraum angesaugt wird, wobei die Koksofenkammer in Saugrichtung endseitig liegt.

[0018] Typische Unterdrücke, die zum vollständigen Absaugen der Rauchgase er- forderlich sind, sind -20 bis -50 Pa im Primärheizraum in der Nähe der Koksofenkammertüren. Um diesen Unterdruck zu erreichen, können die Abgasausführung aus dem Sekundärheizraum und die Luftzuführung in den Primärheizraum temporär abgesperrt werden. In einigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens können auch Unterdrücke von bis zu -120 Pa erreicht werden. Das erfindungsgemäß abge- saugte Rauchgas kann beliebig weiterverwendet werden.

[0019] Günstig ist es in einer weiteren Ausführungsform beispielsweise, einen Vakuumvorlagebehälter zu nutzen, der beim Öffnen der Türen der Koksofenkammer über ein zu öffnendes Ventil mit dem Sekundärheizraum verbunden wird, so dass dadurch in dem Gasraum über dem Kokskuchen innerhalb kurzer Zeit ein Unterdruck erzeugt wird, wobei die Koksofenkammer in Saugrichtung endseitig liegt. Auf diese Weise wird also der Unterdruck in dem Gasraum oberhalb des Kokskuchens über die Kanäle aus dem Sekundärheizraum angesaugt.

[0020] Der Vakuumvorlagebehälter steht dann unter erhöhtem Unterdruck und wird mit dem öffnen der Koksofenkammertür kurzzeitig mit dem Sekundärheizraum verbunden. Dadurch ist der Unterdruck im Primärheizraum ausreichend, um ein Austreten der Gase aus der Koksofenkammer zuverlässig zu verhindern. Der Unterdruck in dem Verbrennungssystem unterhalb der Koksofenkammer wird somit durch einen Vakuumvorlagebehälter erzeugt, der mit dem Sekundärheizraum über eine absperrbare Sekundärleitung verbunden ist, der für den Vorgang des Absaugens kurzzeitig mit dem Sekundärheizraum verbunden wird, so dass über die Kanäle ein Unterdruck in dem Gasraum oberhalb des Kokskuchens angesaugt wird. Der Vakuumvorlagebehälter kann nach dem Absaugvorgang durch geeignete Vorrichtungen von den Sekundärheizraum getrennt und wieder evakuiert werden.

[0021] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Unterdruck in dem Verbrennungssystem durch eine außerhalb der Koksofenkammer angeordnete unterdruckführende Vakuumleitung erzeugt, wobei über eine abzweigende Leitung der Unterdruck in dem Gasraum oberhalb des Kokskuchens über die Kanäle angesaugt wird. Diese Vakuumleitung kann in der Umgebung der Koksofenkammer oder der Koksofenbank beliebig angeordnet sein. Möglich ist beispielhaft eine Anordnung unter- halb der Koksofenkammertüren. Möglich ist aber auch eine Anordnung auf der Koksofenkammerdecke.

[0022] Möglich ist es auch, den Unterdruck in dem Verbrennungssystem unterhalb der Koksofenkammer durch ein Gebläse zu erzeugen, welches den Unterdruck in dem Verbrennungssystem unterhalb der Koksofenkammer über separate Kanäle ansaugt. Der Unterdruck kann dann durch eine das Gebläse in der Leistung regelnde Vorrichtung gesteuert werden. Ein Vorlagebehälter ist hierzu nicht zwingend erforderlich.

[0023] Beansprucht wird auch eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges, umfassend

· eine Koksofenkammer, die mit einem zur Verkokung vorgesehenen

Kokskuchen beladbar ist, wobei sich oberhalb des Kokskuchens ein Gasraum befindet, in dem die zur Verkokung vorgesehene Kohle nach der Befüllung erwärmt wird, und

• sich in den Seitenwänden Kanäle befinden, die zum Ansaugen eines Unterdruckes geeignet sind, und

• sich unterhalb der Koksofenkammer ein Verbrennungssystem zur Verbrennung von unverbrannten, flüchtigen Kohlebestandteilen sowie den bei der partiellen Oxidation erzeugten Gasen befindet, und

• die Koksofenkammer in den Seitenwänden Kanäle enthält, und diese Kanäle den oberen, koksfreien Teil der Koksofenkammer gasseitig mit dem Verbrennungssystem unterhalb der Koksofenkammer verbinden, und welche dadurch gekennzeichnet ist, dass

• das Verbrennungssystem unterhalb der Koksofenkammer mit auswärtsführenden Sekundärkanälen ausgestattet ist, durch die das Verbren- nungssystem mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist, so dass

• der Gasraum über dem Kokskuchen über das Verbrennungssystem und die Kanäle mit einem Unterdruck beaufschlagbar ist, und

• mindestens einer der auswärtsführenden Sekundärkanäle mit einer regelnden Vorrichtung ausgestattet ist. [0024] Je nach Größe der Vakuumvorlagebehälter oder der saugenden Vorrichtung im Verhältnis zum angeforderten Vakuum wird auch der Verschlussmechanismus in der Verbindung zwischen Vakuumvorlagebehälter und Sekundärheizraum gestaltet. Ist der Vakuumvorlagebehälter klein und zur Aufnahme eines erhöhten Unterdruckes vorgesehen, so muss der Verschlussmechanismus schnell und vollständig öffnen. In diesem Falle ist beispielhaft ein Schieber geeignet. Dieser öffnet den Sekundärkanal zwischen Vakuumvorlagebehälter und Sekundärheizraum kurz und vollständig, so dass über Sekundärheizraum und die dazwischenliegenden Kanäle ein ausreichender Unterdruck im Primärheizraum entsteht. Besitzt der Vakuumvorlagebehälter hingegen im Verhältnis zum benötigten Unterdruck ein großes Volumen, so reicht beispielsweise eine Spindel zur Feindosierung.

[0025] Beansprucht wird in einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor- richtung zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges ein Kanal, der eine regelnde Vorrichtung für das Vakuum enthält, der den Sekundärheizraum mit der Saugseite einer saugenden Vorrichtung verbindet, wobei es sich bei der regelnden Vorrichtung um einen Schieber handelt. [0026] Beansprucht wird in einer weiteren Ausführungsform zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges ein Kanal, der als regelnde Vorrichtung statt des Schiebers eine Spindel nutzt. Schließlich wird in einer weiteren Ausführungsform zur Steuerung des Unterdruckes in einer Koksofenkammer während des Ausdrück- und Beladevorganges ein Kanal bean- sprucht, der als regelnde Vorrichtung eine Klappe nutzt. Geeignet ist jedoch prinzipiell jede regelnde Vorrichtung, die die Justierung eines Vakuums im Primärheizraum durch die Kanäle in der Seitenwand über Sekundärkanäle in der gewünschten Höhe und Anforderungszeit vornimmt.

[0027] Das erfindungsgemäße Verfahren und die hierfür genutzte Vorrichtung be- sitzen den Vorteil, dass beim Öffnen der Koksofenkammertüren kurzzeitig in dem Gasraum über dem Kokskuchen ein Unterdruck erzeugt wird, so dass die Rauchgase, die während des Ausdrückens nach dem öffnen der Türen entstehen, statt ins Freie zu gelangen, in das Innere des Primärheizraumes gesaugt werden, wobei diese Verfahrensweise und die dadurch bedingte Vorrichtung weder auf der Koksofenkammerdecke noch vor den Koksofenkammertüren Platz benötigt. Unerwünschte Emissionen in die Atmosphäre und die Freisetzung von Rauchgasen, die eine Gefährdung von Umwelt und Personal darstellen, werden somit vermieden.

[0028] Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand von zwei Zeichnungen erläutert. Diese Zeichnungen sind nur Ausführungsbeispiele für die Konstruktion der er- findungsgemäßen Vorrichtung, welche nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist.

[0029] FIG. 1 zeigt die seitliche Ansicht einer Koksofenkammer (1), die einen Primärheizraum (2) und einen Sekundärheizraum (3) enthält. Die bei der Verkokung ent- stehenden Gase strömen in den Primärheizraum (2), wo diese partiell verbrannt werden und das teilverbrannte Verkokungsgas über Kanäle (4) in den Seitenwänden der Koksofenkammer (1) oder in dem Kokskuchen (5) in den Sekundärheizraum (3), der sich unter dem Kokskuchen (5) befindet. Dort wird es vollständig verbrannt, wodurch der Kokskuchen (5) von unten beheizt wird. Das vollständig verbrannte Verkokungsgas wird einer Abgasausführung (6) mit Absperreinrichtung (6a), die in einen Abgaskanal (6b) mündet. Zu sehen sind ebenfalls die Öffnungen (4a) der„Downcomer"-Kanäle im Primärheizraum (2), über die Unterdruck angesaugt wird (4b). Werden nun zum Ausdrücken und Beladen die Türen (7) der Koksofenkammer geöffnet, so wird Zuführung der Primärluft, die hier über Öffnungen für Primärluft in der Decke mit einer U-Rohr- förmigen Abdeckung (8) erfolgt, über geeignete Absperreinrichtungen (8a) für Primärluft abgesperrt. Auch die Ausführung der Abgase (6) aus dem Sekundärheizraum (3) wird über geeignete Absperreinrichtungen (6a) für Abgas abgesperrt. Die Verschlussvorrichtungen (9) an den Öffnungen zur Zuführung von Sekundärluft in den Sekundärheizraum (9) werden für diesen Vorgang geschlossen. Das Ventil (10a), welches bei- spielhaft ein Schieber sein kann, für den Vakuumvorlagebehälter (11) wird geöffnet, wodurch über den Sekundärkanal (10), den Sekundärheizraum (3) und die Kanäle (4) in dem Primärheizraum (2) ein Unterdruck erzeugt wird. Dadurch werden erfindungsgemäß während des Öffnens der Koksofenkammertüren (7) die Rauchgase in den Primärheizraum (2) gesaugt. Das Vakuum in dem Vakuumvorlagebehälter (11) kann nach dem Vorgang des Einsaugens mit einer Vakuumpumpe (12) über eine Vakuumleitung (13) mit Absperreinrichtung (13a) wieder hergestellt werden.

[0030] FIG. 2 zeigt die seitliche Ansicht einer Koksofenkammer (1), die einen Primärheizraum (2) und einen Sekundärheizraum (3) enthält, wobei sich zusätzlich eine vakuumerzeugende und druckregelnde Vakuumleitung (14) auf der Decke der Koks- ofenkammer (1) befindet, wie sie beispielhaft in der GB 365934 A beschrieben ist. Diese dient insbesondere dazu, den Druck in der Koksofenkammer (1) während des Betriebes zu regeln. Hierzu befindet sich auf dem Dach der Koksofenkammer (1) eine Vakuumleitung (14), die mit allen Koksofenkammern verbunden ist. Diese ist zur Befestigung auf der Koksofenkammer (1) mit einer Halterung (14a) versehen. Über eine Anschlußleitung (14b) mit Ventil (14c) und Druckregeleinrichtung (14d) wird der Druck im Primärheizraum (2) der Koksofenkammer (1) während des Betriebes geregelt. In dieser Ausführungsform wird das Ventil (14c) für die Anschlußleitung während der Ansaugphase des Vakuums über die„Downcomer"-Rohre (4) geschlossen, so dass die Druckregeleinrichtung (14d) während der Ansaugphase nicht an die Koksofenkammer (1) angeschlossen ist. In dieser Ausführungsform sind die Türen (7) der Koksofen- kammer (1) geöffnet, so dass der Kokskuchen (5) ausgedrückt werden kann. Zu sehen ist hier noch die Wand (7a) über der Koksofenkammertür (7). Erfindungsgemäß wird nun während dieser Zeit des Öffnens der Koksofenkammertüren (7) über die„Down- comer"-Kanäle (4) ein Unterdruck angesaugt, um die Rauchgase zurück in die Koksofenkammer (1) zu saugen. Statt U-Rohr-förmiger Öffnungen (8a) auf der Decke befin- den sich dort einfache Öffnungen (8c), die mit einer zu öffnenden Klappe (8d) ausgestattet sind. Die erste der Türen (7b) ist zum Beladen geöffnet, die andere (7) schließt die Koksofenkammer (1) ab. Zu sehen ist hier die Beladung des Kokskuchens (5), der über einen Wagen (16) mit Druckvorrichtung (15a) erfolgt. Der Wagen (15) ist auf Rollen (15b) gelagert, die sich wiederum auf ebenerdigem Grund (16) befinden. In dieser Ausführungsform ist der Abgaskanal (6b) unterirdisch angeordnet, wobei sich vor dem Absperrventil (6a) des Abgaskanals der Zulauf des Sekundärkanals (10) befindet. Dieser ist mit einem Ventil versehen, welches hier geöffnet ist (10b). Dadurch wird der Sekundärkanal (10) mit dem Vakuumvorlagebehälter (11) verbunden und aus diesem ein Unterdruck angesaugt. Am Ende der Saugrichtung befindet sich, verbunden über den Sekundärheizraum (3) und die„Downcomer"-Kanäle (4), die Koksofenkammer (1).

[0031] Bezugszeichenliste

1 Koksofenkammer

2 Primärheizraum

3 Sekundärheizraum

4 Kanäle

4a Öffnungen der„Downcomer"-Kanäle

4b Angesaugter Unterdruck

5 Kokskuchen

6 Abgasausführung

6a Absperreinrichtung für Abgas

6b Abgaskanal

7 Koksofenkammertüren

7a Koksofenkammerwand über der Koksofenkammertür

7b Erste der Türen (7b), zum Beladen geöffnet

8a Öffnungen für Primärluft in der Decke mit U-Rohr-förmiger Abdeckung

8b Absperreinrichtung für Primärluft

8c Öffnungen für Primärluft in der Decke d Klappe zum Verschluss der Öffnungen für Primärluft in der Decke

Verschlussvorrichtungen an den Öffnungen zur Zuführung von Sekundärluft0 Sekundärkanal

0a Absperreinrichtung für den Sekundärkanal

0b Ventil für Sekundärkanal, welches hier geöffnet ist

1 Vakuumvorlagebehälter

2 Vakuumpumpe

3 Vakuumleitung

3a Absperreinrichtung für Vakuumleitung

4 Vakuumleitung

4a Halterung für Vakuumleitung

4b Anschlußleitung für Vakuumleitung

4c Ventil für Anschlußleitung

4d Druckregeleinrichtung

5 Wagen

5a Druckvorrichtung

5b Rollen

6 Ebenerdiger Grund