(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コークス炉列の炉室内においてコークス化する際に生成する熱い未処理ガスを導出するための方法において、以下の方法、即ち、
未処理ガスが、６００から１０００℃に至るまでの温度を有して炉室から排出され、且つこの未処理ガス温度を降下すること無しに、炉室から蓄熱器内に導入されること、
これら炉室における圧力が測定され、且つ、蓄熱器の圧力レベルに依存せずに、炉室の未処理ガス排出口と蓄熱器との間の熱いガス流内において設けられており且つその状態が所属する炉室内において測定された圧力に依存して制御される、遮断および絞り装置によって制御されること、
ガスが、この蓄熱器から、蒸気ボイラー燃焼装置または分解反応器に供給されること、および、
空気または酸素を含有しているガス混合物から蓄熱器内への流入を阻止するために、
所定の作動状態において、個別の炉室が、当該の遮断および絞り装置の閉鎖によって蓄熱器から分離されること、
を特徴とする方法。
【請求項２】
蓄熱器（２）は、大気圧に比して減圧された圧力でもって作動されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
蓄熱器（２）は、大気圧に比して増圧された圧力でもって作動されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一つに記載の方法を実施するためのコークス炉列であり、
このコークス炉列が、
多数の炉室（１）を有し、これら炉室が未処理ガス排出口を、炉天井（６）において備えており、
熱い未処理ガスを導出するための蓄熱器（２）を有し、この未処理ガスが、これら炉室（１）内におけるコークス化において生成し、且つ、
未処理ガス案内のための装置を有し、これら装置が未処理ガス排出口を、蓄熱器（２）と結合する様式の、上記コークス炉列において、以下の特徴、即ち、
未処理ガス案内のための装置が、それぞれ１つの、付属された調節駆動装置（４）を設けられた遮断および絞り装置（３）を有していること、
この調節駆動装置（４）が、炉室（１）において測定された圧力に依存して制御可能であるように構成されていること、およびこれによって、蓄熱器（２）の作動に依存しない圧力が、これら炉室（１）において生起可能であるように構成されていること、
遮断および絞り装置（３）が、高耐温度性のセラミックの、及び／または金属性の材料から成る絞り体（５）を有していること、
遮断および絞り装置（３）が、回転摺動体として構成されており、この回転摺動体の回転軸線が、弁ハウジング（７）の流入口接続用パイプ（８）に対して一直線に並び、且つこの回転摺動体の下側面（１０）がくさび形に形成されていること、
閉鎖状態において、この回転摺動体が、排出口接続用パイプ（９）の開口部を遮断するように構成されていること、
この回転摺動体の調節移動によって、流入口接続用パイプ（８）と排出口接続用パイプ（９）との間でくさび形の面（１０）によって制限された流動道程が、開放されるように構成されていること、および、
回転摺動体の絞り体（５）に、上側の軸受板（１１）が接続されており、この軸受板が、弁ハウジング（７）の環状の支持面上に載っているように構成されていることを特徴とするコークス炉列。
【請求項５】
請求項１から３のいずれか一つに記載の方法を実施するためのコークス炉列であり、
このコークス炉列が、
多数の炉室（１）を有し、これら炉室が未処理ガス排出口を、炉天井（６）において備えており、
熱い未処理ガスを導出するための蓄熱器（２）を有し、この未処理ガスが、これら炉室（１）内におけるコークス化において生成し、且つ、
未処理ガス案内のための装置を有し、これら装置が未処理ガス排出口を、蓄熱器（２）と結合する様式の、上記コークス炉列において、以下の特徴、即ち、
未処理ガス案内のための装置が、それぞれ１つの、付属された調節駆動装置（４）を設けられた遮断および絞り装置（３）を有していること、
この調節駆動装置（４）が、炉室（１）において測定された圧力に依存して制御可能であるように構成されていること、およびこれによって、蓄熱器（２）の作動に依存しない圧力が、これら炉室（１）において生起可能であるように構成されていること、
遮断および絞り装置（３）が、高耐温度性のセラミックの、及び／または金属性の材料から成る絞り体（５）を有していること、
遮断および絞り装置（３）は、軸線方向に調節可能なピストン形の絞り体（５）を有しており、この絞り体の調節軸線が、弁ハウジング（７）の排出口接続用パイプ（９）に対して一直線に並んでいるように構成されていること、
この絞り体（５）の端面は、円錐形の座面（１２）を有して形成されており、この座面が、弁ハウジング（７）の排出口側の円錐形の環状面（１３）に向かって移動可能であるように構成されていること、および、
ピストン形の絞り体（５）は、弁ハウジングのハウジング部分（１４）内において、直線的に可動に、且つ調節軸線を中心にして回転して案内されるように構成されていることを特徴とするコークス炉列。
【請求項６】
請求項１から３のいずれか一つに記載の方法を実施するためのコークス炉列であり、
このコークス炉列が、
多数の炉室（１）を有し、これら炉室が未処理ガス排出口を、炉天井（６）において備えており、
熱い未処理ガスを導出するための蓄熱器（２）を有し、この未処理ガスが、これら炉室（１）内におけるコークス化において生成し、且つ、
未処理ガス案内のための装置を有し、これら装置が未処理ガス排出口を、蓄熱器（２）と結合する様式の、上記コークス炉列において、以下の特徴、即ち、
未処理ガス案内のための装置が、それぞれ１つの、付属された調節駆動装置（４）を設けられた遮断および絞り装置（３）を有していること、
この調節駆動装置（４）が、炉室（１）において測定された圧力に依存して制御可能であるように構成されていること、およびこれによって、蓄熱器（２）の作動に依存しない圧力が、これら炉室（１）において生起可能であるように構成されていること、
遮断および絞り装置（３）が、高耐温度性のセラミックの、及び／または金属性の材料から成る絞り体（５）を有していること、
遮断および絞り装置（３）は、円錐形の絞り体（５）を有しており、この絞り体の調節軸線が、弁ハウジング（７）の流入口接続用パイプ（８）に対して一直線に並んでいるように構成されていること、および、
この絞り体（５）は、直線的な並びに調節軸線を中心にして回転する調節移動でもって、流入口側の円錐形の、弁ハウジング（７）の環状面（１３）に向かって移動可能であるように構成されていることを特徴とするコークス炉列。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、コークス炉列の炉室内においてコークス化する際に生成する熱い未処理ガスを導出するための方法に関する。
【０００２】
鉄鋼産業における技術的な変化、特に、連続鋳造方法および薄底形鋳造方法（Duennbettgiessverfahren）の増大する使用は、製鋼所におけるエネルギー消費量の明確な低下を誘起した。過去において加熱炉および焼きなまし炉のために使用されていた、コークス炉ガスに関して、技術的且つ経済的な使用が見出されねばならず、この使用は、例えば発電に消費する形において行われる。コークス化において生成する熱い未処理ガスを、これら未処理ガスの物理的な熱容量の利用のもとで更なる使用に供給する、今までの努力は、コークス炉列の炉室内における圧力維持の問題によって、不成功に終わっていた。
【０００３】
従って、本発明の根底をなす課題は、その方法によって、炉室内におけるコークス化において生成する熱い未処理ガスが、更なる処理無しに、および未処理ガス温度の降下無しに、完全な燃焼または分解に供給され、しかもこれら炉室内におけるコークス化過程が、これら完全な燃焼または分解の供給によって影響をおよぼされることのない方法を提示することである。特に、これら炉室内において、常に、所定のコンスタントな室圧が保証されるべきである。
【０００４】
本発明の対象およびこの課題を解決策は、コークス炉列の炉室内においてコークス化する際に生成する熱い未処理ガスを導出するための方法であり、この方法はその際に、
未処理ガスが、炉室から蓄熱器内に導入されること、
これら炉室における圧力が、炉室の未処理ガス排出口と蓄熱器との間の熱いガス流内において設けられており且つその状態が所属する炉室内において測定された圧力に依存して制御される、遮断および絞り装置によって制御されること、および、
ガスが、この蓄熱器から、蒸気ボイラー燃焼装置または分解反応器に供給されることである。
【０００５】
本発明により、蓄熱器は、大気圧に対して約１００ｍｍＷＳ（水柱）までの圧力降下に相応する、軽度の負圧のもとで維持され、その際、炉室内において必要なガス圧力が、熱いガス流内において、これら炉室の未処理ガス排出口に設けられた遮断および絞り装置によって制御される。蓄熱器が大気圧に対して増圧された圧力において作動されることは、同様に本発明の領域内にある。これら遮断および絞り装置は、６００と１０００℃との間のガス温度に耐えなければならず、且つ、高耐温度性のセラミックの、及び／または金属性の材料から成る絞り体を有している。この遮断および絞り装置の開口断面積は、これら炉室内における作動圧力を介して制御される。これら炉室において、圧力衝撃は減少され、且つ目標値と比較される。
【０００６】
目標値／実際値の差異に応じて、遮断および絞り装置の調節移動は、制御される。その際に、特に、空気または酸素を含有しているガス混合物から蓄熱器内への流入を阻止するために、所定の作動状態において、個別の炉室を、当該の装置の閉鎖によって蓄熱器から分離することは、同様に本発明の領域内にある。
【０００７】
未処理ガスが、未処理ガス温度の降下無しに、他の使用に供給されるので、この未処理ガス内において包含された化学的なエネルギーだけでなく、顕熱も利用される。これら未処理ガスによって、炉室から排出された有感の熱は、コークス化の約２０％、即ち、使用石炭１ｋｇ当たり約５００ｋＪに相応し、この熱が、本発明による方法に従って、付加的に使用され得る。本発明による方法によって、ガス処理設備および廃水処理設備は、設けなくて済み、且つ従って、コークス炉列が、単に２つの製品、即ち、一方ではコークス、および他方では電流または合成ガス／還元ガスを生成するように作動される。本発明による方法は、水平コークス炉における使用に適しており、その際、この技術から、高いコークス歩留まり、均等なコークス品質、および高い出力密度のような周知された利点は、全面的に維持された状態に留まる。
【０００８】
本発明の対象は、記載された方法を実施するためのコークス炉列であり、このコークス炉列が、
多数の炉室を有し、これら炉室が未処理ガス排出口を、炉天井において備えており、
熱い未処理ガスを導出するための蓄熱器を有し、この未処理ガスが、これら炉室内におけるコークス化において生成し、且つ、
未処理ガス案内のための装置を有し、これら装置が未処理ガス排出口を、蓄熱器と結合し、その際、
未処理ガス案内のための装置が、それぞれ１つの、付属された調節駆動装置を設けられた遮断および絞り装置を有していること、且つその際、
この調節駆動装置が、炉室において測定された圧力に依存して制御可能であること、およびこれによって、
蓄熱器の作動に依存しない圧力が、これら炉室において生起可能である。
これら遮断および絞り装置は、高耐温度性のセラミックの、及び／または金属性の材料から成る絞り体を有し、且つ、それぞれに弁ハウジング内に設けられており、この弁ハウジングの流入口接続用パイプが、炉室の未処理ガス排出口に接続されており、且つこの弁ハウジングの排出口接続用パイプが、蓄熱器と結合されている。
【０００９】
遮断および絞り装置の構造上の構成のために、異なった構造上の可能性が与えられる。第１の実施形態によれば、この遮断および絞り装置は、回転摺動体として構成されており、この回転摺動体の回転軸線が、弁ハウジングの流入口接続用パイプに対して一直線に並び、且つこの回転摺動体の下側面がくさび形に形成されている。閉鎖状態において、この回転摺動体は、排出口接続用パイプの開口部を遮断する。この回転摺動体の調節移動によって、流入口接続用パイプと排出口接続用パイプとの間でくさび形の面によって制限された流動道程は、開放される。この回転摺動体の絞り体に、合目的に、上側の軸受板が接続されており、この軸受板が、弁ハウジングの環状の支持面上に載っており、且つこの支持面において案内されている。
【００１０】
第２の実施形態によれば、遮断および絞り装置は、軸線方向に調節可能なピストン形の絞り体を有しており、この絞り体の調節軸線が、弁ハウジングの排出口接続用パイプに対して一直線に並んでいる。この絞り体の端面は、円錐形の座面を有して形成されており、この座面が、弁ハウジングの排出口側の円錐形の環状面に向かって移動可能である。このピストン形の絞り体は、水平方向に弁ハウジングのハウジング部分内において、直線的に且つ調節軸線を中心にして回転するように案内されている。絞り体の位置調節は、例えば電気モータによって駆動されるスピンドルのような適当な調節駆動装置によって、行われる。
【００１１】
本発明の第３の実施形態は、遮断および絞り装置は、円錐形の絞り体を有しており、この絞り体の調節軸線が、弁ハウジングの流入口接続用パイプに対して一直線に並んでいる。この絞り体は、流入口側の円錐形の、弁ハウジングの環状面に向かって移動可能であるように行われる。この絞り体は、適当な位置調節機構によって、垂直方向におよび垂直方向軸線を中心にして回転するように移動される。
【００１２】
遮断および絞り装置の全ての構造的な実施形態において、弁ハウジングは、合目的に、側方の、蓋によって閉鎖された検査開口部を備えている。
【００１３】
次に、単に１つの実施例を図示した図に基づいて、本発明を説明する。図において図示されている装置は、コークス炉列の炉室１内においてコークス化する際に生成する熱い未処理ガスの導出の役目を果たす。約８００℃の温度を有するこれら炉室１から流出する未処理ガスは、蓄熱器２に導入され、この蓄熱器が、吸込み作動状態において、大気圧に対して２０から５０ｍｍＷＳ（水柱）に至るまでの負圧でもって作動される。この蓄熱器２からのガスは、蒸気ボイラー燃焼装置に供給され、且つ完全に燃焼され、または分解反応器において合成ガスまたは還元ガスへと変換される。コークス化プロセスのために、炉室１において必要なガス圧力は、図において図示された装置によって、蓄熱器２の圧力レベルに依存せずに保証される。
【００１４】
未処理ガス案内のための、図において図示された装置は、これら装置の基本的な構造において、それぞれ１つの、調節駆動装置４を設けられた遮断および絞り装置３を有している。この調節駆動装置４は、炉室１において測定された圧力に依存して制御可能であり、従って、蓄熱器２の圧力レベルに依存しない圧力が、これら炉室１において生起される。これら装置によって、個別の炉室を蓄熱器から分離することも可能である。
【００１５】
遮断および絞り装置３は、高耐温度性のセラミックの、及び／または金属性の材料から成る絞り体５を有し、且つ、それぞれに炉天井６上に設けられた弁ハウジング７内に設けられており、この弁ハウジングの流入口接続用パイプ８が、この炉天井６において、ガス排出口に接続されており、且つこの弁ハウジングの直角に設けられた排出口接続用パイプ９が、蓄熱器２と結合されている。図１ａおよび１ｂにおいて図示された実施形態の場合、この遮断および絞り装置３は、回転摺動体として構成されており、この回転摺動体の回転軸線が、弁ハウジング７の流入口接続用パイプ８に対して一直線に並び、且つこの回転摺動体の下側面１０がくさび形に形成されている。図１ｂにおいて図示された閉鎖状態において、この回転摺動体は、排出口接続用パイプ９の開口部を遮断する。この回転摺動体の調節移動によって、流入口接続用パイプ８と排出口接続用パイプ９との間でくさび形の面によって制限された流動道程は、開放される（図１ａ）。この流動道程の断面積は、この回転摺動体の回転角度に依存する。この回転摺動体を軸受けするために、絞り体５に上側に軸受板１１が接続されており、この軸受板が、弁ハウジング７の環状の支持面上に載っており、且つこの支持面において案内されている。調節駆動装置４は、ステップモータから成り、このステップモータが図示されていない制御装置によって制御される。
【００１６】
図２において図示された実施形態の場合、遮断および絞り装置３は、軸線方向に調節可能な、且つ調節軸線を中心にして回転するピストン形の絞り体５を有しており、この絞り体の調節軸線が、弁ハウジング７の排出口接続用パイプ９に対して一直線に並んでいる。この絞り体の端面は、円錐形の座面１２を有して形成されており、この座面が、弁ハウジング７の排出口側の円錐形の環状面１３に向かって移動可能である。このピストン形の絞り体５は、弁体のハウジング部分１４内において案内されている。調節手段として、ピストン形の絞り体に、スピンドル１５が、接続されており、このスピンドルは、このスピンドルの駆動側の端部に、調節駆動装置４を備えている。
【００１７】
図３において図示された実施形態の場合、遮断および絞り装置３は、軸線方向に調節可能な円錐形の絞り体５を有しており、この絞り体の調節軸線が、弁ハウジング７の流入口接続用パイプ８に対して一直線に並んでいる。この絞り体５は、直線状の調節移動、且つ付加的な回転移動によって、流入口側の円錐形の、弁ハウジング７の環状面１３に向かって移動可能であり、且つ、スピンドル１５において、このスピンドルの駆動側の端部が調節駆動装置４を備え、垂れ下がるように固定されている。
【００１８】
図２および３において図示された装置の弁ハウジングは、側方の、蓋１６によって閉鎖された検査開口部を備えている。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）および（ｂ）は、異なる機能状態における、コークス炉列の炉天井の未処理ガス排出口を、蓄熱器と結合する、未処理ガス案内のための装置の図である。
【図２】  本発明による装置の、他の実施形態である。
【図３】  本発明による装置の、他の実施形態である。
【図１ａ】
0004624624.tif 000002
【図１ｂ】
0004624624.tif 000003
【図２】
0004624624.tif 000004
【図３】
0004624624.tif 000005