(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの炉ドアと、少なくとも１つの外側ドアシールストリップ及び少なくとも１つの内側ドアシールストリップを備えた、炉ドアをほぼ完全に取り囲むガス通路とを有するコークス炉室において、内側ドアシールストリップ（７）は、コークス炉室（２）の異なる高さ領域で、コークス炉室（２）とガス通路（１）との間にガス流通部を形成し、コークス炉室の、異なるガス圧を有する領域が、内側ドアシールストリップ（７）の前記のガス流通部とガス通路（１）とを介して、相互に接続されていることを特徴とする、コークス炉室。
【請求項２】
コークス炉室（２）内の、コークス充填高さ（３）の上方に位置するガス捕集室（４）へのガス流通部（９）を備えている、請求項１記載のコークス炉室。
【請求項３】
炉ドア（５）に接してガス通路（１）が配置されている、請求項１又は２記載のコークス炉室。
【請求項４】
ガス通路（１）が、存在する炉ドア用の追加装備として構成されている、請求項１又は２記載のコークス炉室。
【請求項５】
ガス通路（１）のドアシールストリップ（７，８）は片側が楔形に構成されているドアシールエッジを有する、請求項１から４までのいずれか１項記載のコークス炉室。
【請求項６】
ドアシールストリップ（７，８）はスリット状のドアシールエッジを有する、請求項１から５までのいずれか１項記載のコークス炉室。
【請求項７】
ドアシールストリップ（７，８）は円形のドアシールエッジを有する、請求項１から６までのいずれか１項記載のコークス炉室。
【請求項８】
ドアシールストリップ（７，８）は弾性で、異なる長さに構成されている、請求項１から７までのいずれか１項記載のコークス炉室。
【請求項９】
ドアシールストリップ（７，８）は異なる壁厚を有する、請求項１から８までのいずれか１項記載のコークス炉室。
【請求項１０】
ガス捕集室（４）への、内側ドアシールストリップ（７）のガス流通部は少なくとも１つの圧力調整弁を有する、請求項１から９までのいずれか１項記載のコークス炉室。
【請求項１１】
少なくとも１つの炉ドアと、少なくとも１つの外側ドアシールストリップ及び少なくとも１つの内側ドアシールストリップを備えた、炉ドアをほぼ完全に取り囲むガス通路とを有するコークス炉室のガス圧を調整又は制御する方法において、上昇管エルボ内に配置されたカップ状の、水で満たすことができる絞り機構中での水位高さ調節によるコークス炉のガス圧の制御法又は調整法を用いることを特徴とする、コークス炉室のガス圧を調整又は制御する方法。
【請求項１２】
ガス通路内を負圧に調節する、請求項１１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの炉ドアと、少なくとも１つの外側ドアシールストリップ及び少なくとも１つのドアシールストリップを備えた、前記のドアをほぼ完全に取り囲むガス通路とを有するコークス炉室に関する。
【０００２】
コークス炉中では、石炭充填物内に発生する粗製ガスは特に乾留開始時に高圧下にある、それというのもこの粗製ガスは高い石炭礫を通過して礫の上方に存在するガス捕集室内へ上昇するのが困難であるためである。それにより、コークス炉室内での高まった粗製ガス圧に耐えられないドアシールの箇所で、粗製ガスがドアシールへ侵入しかつ粗製ガスが流出してしまう危険が生じる。乾留の進行において、粗製ガス発生は少なくなり、それにより流出挙動も少なくなる。乾留の終了の頃には、それどころかコークス炉室内での粗製ガス発生が減少するために下方のコークス炉領域内では負圧となる。それにより、外気がコークス炉室内へ吸い込まれ、炉の損傷を引き起こす危険が生じる。
【０００３】
コークス炉室の気密な封止を確実に生じさせる数多くの実施態様のコークス炉ドアが公知である。ドイツ国特許出願公開第２６５８１９６号明細書から、コークス炉ドアを完全に取り囲むガス通路を備えたコークス炉ドアは公知であり、このガス通路は弾性のシールストリップにより区切られている。このガス通路は、吸引を引き起こすようにコークス炉室の加熱煙道と接続している。粗製ガスが完全には封止しないシールストリップによってガス通路内へ流入する場合に、このガスは吸引によりそれぞれの加熱煙道内へ吸引される。従って、炉室から雰囲気中への粗製ガスの搬出は確実に阻止される。
【０００４】
加熱煙道がガス通路と接続することにより、ガス通路内の加熱煙道（吸引）の圧力状態が調整される。ガス通路内では常に負圧である。これは、炉室からの粗製ガスの不所望な吸引を生じさせてしまい、外側シールストリップで漏れがある場合、空気がガス通路内へ吸引されてしまう危険が生じる。
【０００５】
本発明の根底をなす課題は、コークス炉室での流出及び空気侵入を回避するために、粗製ガスのコークス炉室からの流出並びにコークス炉室内への空気の侵入を確実に回避するシールシステムを提供することであった。
【０００６】
前記の課題は、請求項１記載の特徴部により解決される。
【０００７】
実施態様は引用形式請求項の特徴部に従って行われる。
【０００８】
コークス炉ドアを取り囲む本発明によるガス通路は、コークス炉室への少なくとも１つの持続的な接続部を有する。ガス捕集室への接続部も有利である。粗製ガスは乾留開始時にコークス炉室内で負圧である。局所的な圧力上昇に基づき、この粗製ガスは内側ドアシールストリップを通過してガス通路に達することができる。そこで圧力が緩和され、外側シールストリップをもはや通り抜けることはできない。ガス通路がコークス炉室と接続しているために、ガス通路内に集められた粗製ガスは、流出することなしに、コークス炉中へ導入される。このことは、内側ドアシールストリップでの漏れ、つまり不所望な接続にも通用する。
【０００９】
特に、ガス通路のガス捕集室への持続的な接続は、ガス通路中でのガス捕集室圧力の妨げのない形成を生じさせる。高いコークス炉室の場合、ガス捕集室の下側でも内側ドアシールストリップに流動接続部が設けられているのが有利である。コークス炉室のドアの付近での局所的な圧力上昇はこの方法により迅速に引き下げることができる。
【００１０】
乾留の間に、コークス炉室内の粗製ガス圧は負圧にまで低下する（炉底の領域内で）。この場合、逆に、粗製ガスはガス通路から内側シールストリップを通過してコークス炉室内へ吸引することができる。その際、コークス炉室内へ空気は吸引されない、それというのもガス通路は空気ではなく粗製ガスが満たされているためである。
【００１１】
このガス通路はコークス用炭と直接接続していないため、このガス通路は充填されたコークス用炭により閉塞されることはない。
【００１２】
このガス通路はコークス炉室と流動的に接続している。すでに記載したように、ガス通路内では、ガス圧補償の意味で、コークス炉室内と同じ圧力が生じる。それにより、ガス通路中のガス圧は、室圧力制御によって影響を及ぼされるかもしくは制御されることが可能である。このことは、有利に、ドイツ国特許第４３２１６７６号明細書から公知の室圧力制御によって行うことができる。この特許によると、コークス炉室のガス圧の調整又は制御は、上昇管ベンド部内に配置されたカップ状の、水で満たすことができる調節機関中での水位高さ調節を介して行う。
【００１３】
ガス通路中のガス圧を、集気管圧力調節を介して全てのコークス炉ドアに対して共通に乾留時間にわたって調整することも可能である。
【００１４】
このガス通路はコークス炉ドアに接して取り付けられるのが有利である。ガス通路が、存在するコークス炉ドア用の追加装備として使用できるように構成されていてもよい。それにより、わずかなコストで、存在するコークス炉室における流出を減少させる。
【００１５】
他の実施態様は、コークス炉室のドアフレーム中にガス通路を組み込むことである。
【００１６】
コークス炉ドアの領域内の空間的所与性に依存して、ガス通路は基本的に各断面を有することができる。このガス通路は、等しくない辺を有する台形の形で実施されていてもよい。
【００１７】
このガス通路のドアシールストリップは、同様に多用なドアシールエッジを有することができる。このエッジは、たとえば片側が楔状の形であるか、又はスリット状の形であるか、又は円形の形で実施さていてもよい。ドアシールエッジの片側が楔状の実施が有利である。試験において、このシールエッジのこの楔状の実施態様がもっとも良好なシール結果を示すことが判明した。この場合、楔状の側の配置が重要な意味を有している。内側および外側のドアシールストリップのそれぞれの楔状の側が、該当するドアシールストリップにかかる高いガス圧の方向に配置されているのが有利である。それにより、生じたドア凝縮物が楔状の形の中に侵入し、ドアシールストリップの封止は改善される。
【００１８】
その他に、コークス工業から公知の全てのドアシールストリップ形状も使用することができる。
【００１９】
ドアシールストリップ用の押圧力はそれぞれのドアロックによって決定的に影響される。本発明によるガス通路を有するコークス炉ドアの場合、２つのドアシールストリップに関する押圧力の分配が必要である。この場合、押圧力の分配は、内側のドアシールストリップに、外側のドアシールストリップよりもより高い押圧力がかかるように行うことができる。これは、内側のドアシールストリップにかかる粗製ガスのより高い圧力のために必要である。
【００２０】
供給される押圧力を用いて最良の封止作用を達成するために、力の分配はケースバイケースで決定される。異なる力の分配は、例えばドアフレームのシール面に弾性ドアシールストリップが同時に当たらないことにより行うことができ、つまり、ドアシールストリップはドアフレームに関して異なる長さに実施されている。このドアシールストリップは異なる曲げ特性を有していてもよい、例えば形状により又は異なる壁厚によって実施することができる。
【００２１】
本発明によるガス通路を備えた炉ドアは、乾留時間に依存して、乾留開始時にガス通路中でほぼ０ｍｂａｒの負圧で運転することができ、かつ乾留完了頃にガス通路中の負圧を除去することができる。それにより、流出が生じることは不可能である。このようなわずかな負圧は、例えば上記の室圧力調節を用いて調整することができる。わずかな負圧時にガス通路内への周辺空気の侵入は不可能である。ガス通路内へ空気が侵入した場合には、この侵入がガス通路内での燃焼を引き起こさない、それというのも、この箇所で生じるガス混合物についての点火限界及び必要な点火温度に達することはないためである。従って、ガス通路内での火炎形成の危険はない。いずれの場合でも、コークス用炭で充填された炉領域内へ空気は侵入しない。従って、炉壁では燃焼プロセスが生じず、それに付随する損傷も生じない。望ましくない極めて強い負圧実施法で場合によりガス通路内へ侵入する空気は、ガス通路からガス捕集室内へ搬出される。
【００２２】
本発明による実施態様によると、コークス炉室とガス通路との間の内側ドアシールストリップの箇所での接続部は圧力調整弁を備えている。この圧力調整は外側から炉の運転の間で、完全な開放から完全な封鎖までの範囲にわたり無段階に作動するように実施されている。この調整可能な圧力調整弁を用いて、ガス通路中のガス圧は圧力調整弁の開放又は封鎖によって意図的にかつ各炉ドアに対して影響を及ぼすことが可能である。
【００２３】
同じガス捕集室圧にもかかわらず、それによりコークス側と装置側とでは、それぞれのドア内での異なるガス圧及びガス通路内での任意の流動方向を調節できる。このように、多様なガス発生時に及びそれによる異なる圧力の場合に、各炉ドアに対して圧力調整弁の封鎖により流出を回避できるか、もしくは空気侵入を抑制できる。
【００２４】
炉の運転の間のドアシールストリップの温度を約１００℃〜約２００℃の温度範囲内に維持すべきであることが試験により判明した。それにより、ドアシールストリップに存在するタールに基づき、ドアシールストリップの有効な封止が生じる。
【００２５】
この温度範囲は、適当な措置、例えばシールエッジの断熱もしくは熱伝達の影響、冷却、例えば冷却リブによる過剰な熱の搬出及び適当な熱伝達路の設置により達成できる。断熱、熱供給及び冷却の適切な組み合わせにより、所望の温度範囲を維持することができる。この場合、コークス炉ドアの高さに関して、冷却及び断熱の多様な組み合わせを考慮する必要がある。
【００２６】
ドアシールストリップの温度に積極的に影響を及ぼすことも可能である。ドアシールストリップの領域が２００℃を上回る温度を有する場合には、冷媒の供給により、約１００℃〜約２００℃の温度範囲に冷却することができる。
【００２７】
前記のならびに特許請求の範囲及び実施例に記載された、本発明により使用すべき部材は、そのサイズ、形状、材料選択及び技術的コンセプトに関して、特に例外的条件がないため、特許請求の範囲内でそれぞれの適用分野において公知の選択基準で制限なく適用することができる。
【００２８】
本発明の対象物の他の詳細、特徴及び利点は、炉ドアの有利な実施態様を例示している所属する図面の次の記載により明らかである。
【００２９】
図１には、炉ドア５を完全に（取り巻くように）取り囲むガス通路１を有する炉ドア５が示されている。炉ドア５は、コークス充填高さにまでコークス用炭が充填されている、コークス側のコークス炉室２を封鎖する。コークス充填高さ３の上方にはガス捕集室４が存在する。ガス通路１は内側ドアシールストリップ７及び外側ドアシールストリップ８によって区切られている。これらのドアシールストリップは、コークス炉室２のドアフレーム１４に向かって開放したＵ字形を形成しており、ドアシールストリップがドアフレーム１４（図２）に当接することにより前記のＵ字形はドアフレームによって閉じられる。内側ドアシールストリップ７の箇所に切欠の形で流動接続部９が設けられている。可能な粗製ガス流は流動接続部９で矢印６により表されている。
【００３０】
図２は図１の切断線Ａ−Ａによる炉ドアの断面図を示す。ガス通路１は、炉上部１１及び炉底部１３の領域内でも炉ドア５を取り囲む。炉ドア５はドアストップ１０を有している。コークス用炭１２はコークス炉室内でコークス充填高さ３にまで充填されている。
【００３１】
図３は図１の切断線Ｂ−Ｂによる炉ドアの断面図を示す。ガス捕集室４は開口部９を介してガス通路１と接続している。引用符号は前記の図中と同様の意味を表す。
【００３２】
図４中では、ガス通路１のドアシールストリップ７及び８のドアシールエッジの多様な実施態様が示されている。図４ａによると、このドアシールエッジは片側が楔状に実施されている。このドアシールエッジは楔状の側１５及び１６を有している。図４ｂはスリット１７を備えたドアシールストリップ７及び８を示す。図４ｃによると、このドアシールストリップ７及び８は円形を示す。
【００３３】
図５中には、図１による図面において接続部９の圧力調整弁が示されている。ガス通路１の上方部分における接続部９には、それぞれ圧力調整弁１９及び２０が設けられている。圧力調整弁１９及び２０は制御部２１及び２２を有し、この制御部で圧力調整弁１９及び２０は外側から調整することができる。圧力調整弁１９は閉じた状態である。圧力調整弁２０は開放されており、つまり接続部９を通してガスが妨げられることなく流動する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  外側から見た（図２及び３による観察方向Ａ）ガス通路を備えたコークス炉ドアの平面図。
【図２】  図１による切断線Ａ−Ａで切断したガス通路を備えたコークス炉ドアの断面図。
【図３】  図１による切断線Ｂ−Ｂで切断したガス通路を備えたコークス炉ドアの断面図。
【図４】  ガス通路のドアシールストリップの多様な形状のドアシールエッジの断面図。
【図５】  内側ドアシールストリップの流動結合部での圧力調整弁を示す図。
【符号の説明】
１  ガス通路
２  コークス炉室
３  コークス充填高さ
４  ガス捕集室
５  炉ドア
６  粗製ガスの流れ
７  内側ドアシールストリップ
８  外側ドアシールストリップ
９  接続部
１０  ドアストップ
１１  炉上部
１２  コークス用炭
１３  炉底部
１４  ドアフレーム
１５  楔形の側
１６  楔形の側
１７  スリット
１８  円形
１９  圧力調整弁
２０  圧力調整弁
２１  制御部
２２  制御部
ＫＳ  コークス側
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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