(57)【要約】  本発明は、コークス炉室の二次空気ソールに二次燃焼空気を調量供給する装置に関し、この装置はスライダ又は直方体形状のアタッチメント又はプレートによって形成され、該プレートは、押し棒によって移動させられ、この押し棒はコークス炉室壁に対して平行に該コークス炉室壁に沿って移動させられ、その結果プレートは二次空気開口から離反移動させられ、かつ二次空気開口を開放又は閉鎖する。押し棒は調節モータを用いて移動させられ、この場合力の伝達は、液圧式又は空気力式に行われる。適宜な測定パラメータを介して、二次的な加熱を最適化することができ、その結果加熱はすべての側から均一に行われ、これによりケーキ品質が改善される。
2012504165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
「ノンリカバリ」型又は「ヒートリカバリ」型のコークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する装置であって、
・二次燃焼空気が、機械側又はコークス側のフロント側のコークス炉室壁（６）においてコークス炉室ドア（１０）の下に設けられた開口（２）を通して、コークス炉室（３）の下に位置していて、部分燃焼されたコークス化ガスと二次燃焼空気とを混合して完全燃焼するために働く複数の通路に、流入し、これによってコークスケーキ（１５）が部分燃焼されたコークス化ガスの燃焼によって下から加熱される形式のものにおいて、
・前記開口（２）は前側に、直方体形状のアタッチメント（１）を備えていて、該アタッチメント（１）は直方体（１ａ）の、コークス炉とは反対の側において、第２の小さな直方体（１ｂ）と結合されており、
・小さな直方体（１ｂ）の上側に、連結棒又は結合ウェブ（４）が取り付けられていて、該結合ウェブ（４）を介して、後ろ側の小さな直方体（１ｂ）は押し棒（５）と結合されており、
・押し棒（５）は調節モータ（９）を介して又は手動で、フロント側のコークス炉室壁（６）に対して平行に移動可能であり、
・押し棒（５）は、コークス炉室壁（６）に沿った長手方向運動時に、直方体形状のアタッチメント（１）を長手方向運動によって前記開口に沿って移動させ、これにより押し棒（５）は直方体形状のアタッチメント（１）のポジションに応じて前記開口（２）を開閉する
ことを特徴とする、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する装置。
【請求項２】
大きな前側の直方体（１ａ）は、小さな直方体（１ｂ）に向かって先細になるように延びている平行六面体の区分によって、小さな後ろ側の直方体（１ｂ）と結合されている、請求項１記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する装置。
【請求項３】
コークス炉に向けられた直方体形状のアタッチメント（１ａ）がプレートである、請求項１又は２記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する装置。
【請求項４】
二次空気開口（２）を閉鎖するための前側の直方体（１ａ）又はプレートは、耐高熱性の鋼から製造されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する装置。
【請求項５】
押し棒（５）はカルダン継手を介して、連結棒又は結合ウェブ（４）とひいては調節モータ（９）と結合されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する装置。
【請求項６】
押し棒（５）のための調節モータ（９）は、圧力シリンダ（９ｂ）と、該圧力シリンダ（９ｂ）内に設けられた、押し棒（５）用の駆動ピストン（９ａ）とから成っており、該駆動ピストン（９ａ）は、圧力下にある液体又はガスによって移動可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する装置。
【請求項７】
圧力シリンダ（９ｂ）と結合ウェブ（４）との間に、押し棒用の調節モータ（９）及び駆動ピストン（９ａ）を高温に対して保護する保護マット又は保護シールドが設けられている、請求項６記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する装置。
【請求項８】
コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する方法であって、
・二次燃焼空気を、機械側又はコークス側のフロント側のコークス炉室壁（６）においてコークス炉室ドア（１０）の下のコークス炉室（３）の下側領域に設けられた二次空気開口（２）を通して、二次空気ソール（８ａ）に流入させ、次いで該二次空気ソール（８ａ）の上方に位置している二次加熱室（８）に到達させ、
・二次加熱室（８）において、コークス炉室（３）の上側領域において部分燃焼されたコークス化ガスを完全燃焼させ、完全燃焼したコークス化ガスを、二次加熱室（８）全体を通して導いて、コークスケーキ（１５）を下側からも加熱する形式の方法において、
・二次空気開口は直方体形状のアタッチメント（１）によってカバーされ、該アタッチメント（１）は連結棒（４）を介して押し棒（５）と結合されていて、これによって直方体形状のアタッチメント（１）は、フロント側のコークス炉室（３）に沿った押し棒（５）の長手方向運動時に、コークス炉室壁（６）に沿ったポジションに応じて、該アタッチメント（１）の前面で二次空気開口（２）を開閉し、このようにして、二次空気ソール（８）に流入する二次空気量が調量可能であり、
・押し棒（５）を、結合ウェブ（４）を介して調節モータ（９）によって又は手動で移動させ、この押し運動によって、二次空気ソール（８ａ）に流入する二次空気量を調量する
ことを特徴とする、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する方法。
【請求項９】
押し棒（５）を、調節モータ（９）を介して空気力式に駆動する、請求項８記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する方法。
【請求項１０】
押し棒（５）を、調節モータ（９）を介して液圧式に駆動する、請求項８記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する方法。
【請求項１１】
押し棒（５）又は結合ウェブ（４）又は直方体形状のアタッチメント（１）が、光学式又は電気式の監視機器を有しており、該監視機器を介して、直方体形状のアタッチメント（１）の位置を表示して監視する、請求項８から１０までのいずれか１項記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する方法。
【請求項１２】
１つのコークス炉団のただ１つのコークス炉（３）の複数の二次空気開口（２）を両方のフロント側において一緒に調整する、請求項８から１１までのいずれか１項記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する方法。
【請求項１３】
１つのコークス炉団のただ１つのコークス炉（３）の各二次空気開口（２）を両方のフロント側において個別に調整する、請求項８から１１までのいずれか１項記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する方法。
【請求項１４】
１つのコークス炉団の１つのコークス炉（３）の複数の二次空気開口（２）を、ただ１つのフロント側において一緒に又は個別に調整する、請求項１２又は１３記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する方法。
【請求項１５】
二次空気量の調量を調節モータ（９）を介して、コークス炉室（３）における温度によって制御し、該温度を、一次加熱室及び二次加熱室（８）のガス室における温度センサを用いて検出する、請求項８から１４までのいずれか１項記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する方法。
【請求項１６】
一次加熱室及び二次加熱室（８）における温度が１０００〜１４００℃である、請求項１５記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する方法。
【請求項１７】
直方体形状のアタッチメント（１）による二次空気開口（２）の閉鎖動作を、コークス化サイクルの全時間の３０〜７０％の乾留時において開始する、請求項１５又は１６記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する方法。
【請求項１８】
直方体形状のアタッチメント（１）による二次空気開口（２）の閉鎖動作を、一次加熱室において測定された温度と二次加熱室（８）において測定された温度との温度差が１００℃よりも僅かな場合に、開始する、請求項１５又は１６記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する方法。
【請求項１９】
二次空気量の調量を、調節モータ（９）を介して二次加熱室（８）における酸素含有量によって制御し、該酸素含有量を二次加熱室（８）におけるラムダセンサによって検出する、請求項８から１４までのいずれか１項記載の、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室（３）の二次空気ソール（８ａ）に二次燃焼空気を調量供給する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、「ノンリカバリ」型又は「ヒートリカバリ」型のコークス炉団のコークス炉室における二次燃焼空気の量を制御する装置に関し、この場合この装置は、空気量を直方体形状のアタッチメント又はプレートによって調整し、このアタッチメントは調節モータを介して駆動され、その結果装置は例えば、コークス炉室における測定値に関連した制御機構を介して調整することができる。このようにしてコークス炉団のコークスケーキの加熱は、コークスケーキの下に位置する二次加熱室によって著しく均一化されかつ改善されることができる。二次空気の量は、本発明による装置によって必要な場合に複数の量段階において供給されることができる。複数に段付けして二次空気を供給することによって、形成される窒素酸化物の量を著しく減じることができる。本発明はまた、コークス炉室における二次燃焼空気を調量する方法にも関する。
【０００２】
コークス炉室の加熱は、従来技術によれば次のように、すなわちコークスケーキの加熱がすべての側から可能な限り均一に行われ、得られるコークスの品質がこのようにして改善されるように、実施される。コークス化のために、コークス炉の予加熱されたコークス化室は、一層の石炭によって満たされ、その後で閉鎖される。石炭層は、ばら荷として又は突き固められてコンパクト化された形で存在することができる。石炭の加熱によって石炭の液状成分が蒸発もしくは気化し、これは特に炭化水素及び水素である。「ノンリカバリ」型及び「ヒートリカバリ」型のコークス炉のコークス化室におけるさらなる熱の発生は、もっぱら遊離する液状の石炭成分の燃焼によって行われ、これらの液状の石炭成分は、さらに進む加熱に基づいて次々と気化もしくは蒸発する。
【０００３】
汎用の従来技術によれば、燃焼は、生ガスとも呼ばれる遊離したガスの一部がコークス化室において、チャージ石炭の直ぐ上において燃焼するように、制御される。そのために必要な燃焼空気は、ドア又は天井における開口を介して、又はドア及び天井における開口を通して吸い込まれる。一次空気段階によっては通常、完全燃焼はしない。燃焼時に発生した熱は、石炭層を加熱し、そして石炭層の上側面には短時間経過後に灰の層が形成される。この灰の層は、空気を遮断するために働き、コークス化プロセスのさらなる継続において石炭層の燃焼を阻止する。燃焼時に発生した熱の一部は、特に放射によって石炭層内に伝達される。ただ１つの空気段を使用した上からの石炭層の純然たる加熱は、しかしながら不経済に長い乾留時間を要することになる。
【０００４】
従って、一次空気段において部分燃焼した生ガスは、さらなる別の段において燃焼され、この際の生じる熱は石炭層に下から又は横から供給される。二次燃焼と呼ばれるこの後続の燃焼は、通常、二次加熱室において行われ、これらの二次加熱室はコークス炉室の下及びコークスケーキの下に位置しているので、部分燃焼されたコークス化ガスはそこで完全燃焼され、その際に発生する燃焼熱はコークスケーキを下から加熱する。これによってコークスケーキの熱分布はすべての側から著しく均一化され、得られるコークスの品質は著しく改善される。部分燃焼したコークス化ガスの案内は、通常、下降管と呼ばれる通路を介して行われ、これらの下降管は例えばコークス炉室の側壁に設けられている。
【０００５】
二次燃焼のために必要な空気、つまり二次空気はこの方法では複数の二次空気開口を通して供給され、これらの二次空気開口は典型的な構造形式では、コークス炉室の側部におけるコークス炉室ドアの下に位置している。二次空気開口から二次空気は、二次空気ソールもしくは二次空気室（Sekundaerluftsohle）に達し、そこで空気は集められて、その上方に配置された二次加熱室内に導かれる。そして二次加熱室において二次燃焼が行われる。流入する燃焼空気は、通常、理論上の必要量を明らかに越えた量で供給される。これによって、部分燃焼したコークス化ガスを完全燃焼させること、ひいてはコークス化ガスのもつ燃焼熱を完全に放出させることが保証される。このようにして、不完全燃焼したコークス化生成物の放出、例えば炭化水素の放出をも阻止することが望まれている。
【０００６】
しかしながら供給される二次空気は通常、周囲雰囲気の温度を有しているので、コークスケーキの下における二次加熱室及び二次空気ソールの温度を著しく下げることになる。二次加熱室内への二次燃焼空気の不規則な供給によって、二次加熱室の温度を制御することができないので、二次加熱室の温度は時々、一次加熱室（コークス炉ドーム（Koksofengewoelbe）とも呼ばれる）における温度と著しく異なる。これによって、異なった側からのコークスの加熱は不均一になる。さらに、供給される二次空気量は二次加熱室における酸素量に関連して調整することができない。これにより、有害物質の形成されてしまうこと、特に未燃焼の炭化水素又は窒素酸化物（ＮＯｘ）の形成されてしまうことがある。
【０００７】
ＷＯ２００７／０５７０７６Ａ１には、フラット構造形式において構成されかつ炉団として配置されたコークス炉のコークス化ガスにおける燃焼のために、一次空気及び二次空気を供給するための空気供給装置が開示されており、この場合空気供給装置は、一次空気のために各コークス化室に設けられた少なくとも１つの給気開口（この給気開口はそれぞれのコークス炉ドア及び該コークス炉ドアを取り囲む壁を貫いて延びている）と、二次空気のために各コークス化室に設けられた少なくとも１つの給気開口とから成っており、これらの給気開口の少なくとも一部のためには、可動に支承された閉鎖エレメントが設けられており、この公知の発明では、通気開口の閉鎖エレメントの少なくとも一部は、調節エレメントと機械式に結合されていて、該調節エレメントは中央箇所から制御及び駆動され、閉鎖エレメントは、コークス化室における燃焼空気の必要量に関連して調節エレメントを用いて操作され、この場合個々の閉鎖エレメントと中央の調節エレメントとの機械式の結合は、個々に行うことができ、この場合特に個々の閉鎖エレメントの出発位置は、所属のコークス化室のコークス化過程の開始時に、隣接したコークス化室のその他の閉鎖エレメントとは別に独立して設定することができる。そしてこの公知の発明では、閉鎖エレメント、調節エレメント及び方法が特許請求されている。
【０００８】
方法は自動化されておらず、しばしば、コークス炉を取り囲む、温度に敏感なチェーンによって調整される。従来技術による装置が有している調節エレメント又は閉鎖エレメントは、しばしばコークス炉の高温時に制限された耐用寿命しか有していない。
【０００９】
ゆえに本発明の課題は、二次空気のための給気開口への二次空気量を制御する装置を提供することである。この装置は有利には、コークス炉室のコークス炉室ドアの下に有利に取り付けられることが望ましい。それというのは二次空気ソールへの吸気のための開口は、よく見られる構造形式では、コークス炉室ドアの下に位置しているからである。装置はさらに、高温に対して安定性のある材料から製造されることが望まれており、このような材料から製造されていると、コークス炉室の外壁において通常存在するような高温の場合でも、十分に長い耐用寿命を有することができる。さらに装置は、二次空気ソールに空気を供給するための開口を、完全に開放又は閉鎖できることが望ましく、また汚染及び天気の影響に対して鈍感であることが望ましい。
【００１０】
本発明による装置はさらにまた、二次空気の調量供給量が二次加熱室における酸素含有量に関連して又はコークス炉ドームにおける温度に関連して制御できるようにするために、自動化可能であることが望まれている。
【００１１】
本発明は上記課題を、コークス炉における二次空気のための空気調量装置によって解決しており、この空気調量装置は、ドーム温度とソール温度との比に関連して制御され、二次空気のための給気開口を、直方体形状のカバーによって閉鎖する。直方体形状のエレメントは、該エレメントに結合ウェブ又は結合ロッドを固定することができるように構成されており、この結合ウェブ又は結合ロッドは押し棒と結合されていて、この押し棒によって直方体形状のエレメントがコークス炉室壁に沿って移動させられるようになっている。この長手方向運動によって給気開口は完全に閉鎖すること、部分的に閉鎖すること又は完全に開放することができ、その結果直方体形状のエレメントは押し棒との関連において、空気調量装置として作用する。
【００１２】
押し棒及び直方体形状のアタッチメントは有利には、耐高温性の鋼から製造されており、その結果装置全体は高温においても長い耐用寿命を有している。直方体形状のアタッチメントは１実施形態ではプレートとして形成されている。
【００１３】
本発明による装置は、「ノンリカバリ」型又は「ヒートリカバリ」型のコークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉における二次燃焼空気の量を制御する装置であって、
・二次燃焼空気が、機械側又はコークス側のフロント側のコークス炉室壁における開口を通して、コークス炉室の下に位置していて、部分燃焼されたコークス化ガスと二次燃焼空気とを混合して完全燃焼するために働く複数の通路に、流入し、これによってコークスケーキが部分燃焼されたコークス化ガスの燃焼によって下から加熱される形式のものにおいて、
・前記開口は前側に、直方体形状のアタッチメントを備えていて、該アタッチメントは前側の直方体の、コークス炉とは反対の側において、第２の小さな直方体と結合されており、
・小さな直方体の上側に、連結棒又は結合ウェブが取り付けられていて、該結合ウェブを介して、後ろ側の小さな直方体は押し棒と結合されており、
・押し棒は調節モータを介して又は手動で、フロント側のコークス炉室壁に対して平行に移動可能であり、
・押し棒は、コークス炉室壁に沿った長手方向運動時に、直方体形状のアタッチメントを長手方向運動によって前記開口に沿って移動させ、これにより押し棒は直方体形状のアタッチメントのポジションに応じて前記開口を開閉することを特徴とする。
【００１４】
直方体形状の装置は例えばプレートである。直方体形状の装置はしかしながらまた煉瓦又は金属ブロックであってもよい。本発明による装置を構成するために、直方体形状の装置は有利には別の直方体アタッチメントを備えており、この場合前側の直方体は、後ろ側の直方体に向かって先細になるように延びている区分を介して、該後ろ側の直方体と結合されている。このように構成されていると、一方では汚染の発生が減じられ、かつ他方では押し棒との機械式の結合も可能になる。機械式の結合は例えば結合ウェブ又は連結棒によって行うことができる。このようになっていると、加えられる機械による力に対して十分な強度が得られる。
【００１５】
本発明の有利な構成では、前側の直方体形状のアタッチメントはプレートである。別の有利な構成では、前側の直方体形状のアタッチメントも、先細になった区分も後ろ側の直方体形状のアタッチメントも、耐高温性の鋼から製造されている。前側の直方体形状のアタッチメントがプレートである場合には、このプレートもまた耐高温性の鋼から製造されている。コークス炉に向けられた前側の直方体がプレートとして形成されている場合には、先細になる区分を極めて細くもしくは薄くすること又は省くことができる。直方体形状のアタッチメントの結合部、つまり結合ウェブに対する結合部と押し棒に対する結合部は、本発明の別の構成では、溶接結合部によって形成することができる。結合ウェブを備えた押し棒は、二次空気開口の下で案内されても、二次空気開口の上で案内されてもよい。
【００１６】
本発明の別の有利な構成では、押し棒はカルダン継手を介して、連結棒又は結合ウェブとひいては調節モータと結合されている。これによって押し棒の移動又は機械的な緊張を良好に受け止めることができる。
【００１７】
調節モータは簡単な構成では、電気式の調節モータとして構成することができる。本発明の別の有利な構成では、押し棒のための調節モータは、圧力シリンダから成っており、この圧力シリンダに対しては圧力下にあるガス又は液体を供給及び排出することができる。圧力シリンダは駆動ピストンを有しており、この押し棒と結合されていて、ガス又は液体による緊張・弛緩によって駆動される。調節モータはこの場合ピストン及び弁を有している。調節モータ及び駆動装置は、調節モータ及び押し棒用の駆動装置を、コークス炉室壁における高温に対して保護する保護シールド又は保護マットを有することもできる。これらの保護シールド又は保護マットは有利には、圧力シリンダと結合ウェブとの間の押し棒に設けられている。保護シールドは任意の耐高温性の材料から製造することができる。このような材料としては例えば、鋼又はガラス繊維材料を挙げることができる。
【００１８】
本発明による方法は、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室の二次空気ソールに二次燃焼空気を調量供給する方法であって、
・二次燃焼空気を、機械側又はコークス側のフロント側のコークス炉室壁においてコークス炉室ドアの下のコークス炉室の下側領域に設けられた二次空気開口を通して、二次空気ソールに流入させ、次いで該二次空気ソールの上方に位置している二次加熱室に到達させ、
・二次加熱室において、コークス炉室の上側領域において部分燃焼されたコークス化ガスを完全燃焼させ、完全燃焼したコークス化ガスを、二次加熱室全体を通して導いて、コークスケーキを下側からも加熱する形式の方法において、
・二次空気開口は直方体形状のアタッチメントによってカバーされ、該アタッチメントは連結棒を介して押し棒と結合されていて、これによって直方体形状のアタッチメントは、フロント側のコークス炉室に沿った押し棒の長手方向運動時に、コークス炉室壁に沿ったポジションに応じて、該アタッチメントの前面で二次空気開口を開閉し、このようにして、二次空気ソールに流入する二次空気量が調量可能であり、
・押し棒を、結合ウェブを介して調節モータによって又は手動で移動させ、この押し運動によって、二次空気ソールに流入する二次空気量を調量することを特徴とする。
【００１９】
この方法は、押し棒を手によって簡単に移動させることにより手動で行うことができる。直方体形状の装置によって二次空気開口は、完全に閉鎖されることも、部分的に閉鎖されることも、又は完全に開放されることもできる。これらの開閉状態は直方体の簡単な移動によって行われる。本発明による方法を自動化するために、押し棒は調節モータによって駆動される。調節モータは、そのために押し棒の端部に位置していて、例えばコークス炉団の端部に配置されることができ、しかしながらコークス炉団又はコークス炉バンクにおいて任意の位置に配置されることができる。力伝達は本発明の構成では、空気力式、電気式又は液圧式に行われる。しかしながら原則的には、任意の力伝達形式が可能である。
【００２０】
本発明による方法によって、コークス炉団の１つのコークス炉の複数の二次空気開口を一緒に制御することも、１のコークス炉の複数の二次空気開口を個々に制御することもできる。本発明の有利な構成では、１つのコークス炉団の１つのコークス炉の複数の二次空気開口を個々に制御することができる。このようにすると、二次空気ソール内部における温度分布を著しく良好に制御することができる。二次空気ソールが例えば４つの二次空気開口を有している場合には、本発明による方法のために典型的には、４つの圧力シリンダが設けられており、これらの圧力シリンダはそれぞれ所属の駆動ピストン、押し棒、結合ウェブ及び直方体形状のアタッチメントを備えている。しかしながらまた、二次空気開口の数よりも僅かな数の本発明による装置を設けることも可能である。
【００２１】
開閉動作を制御するために押し棒は、直方体形状のアタッチメントの位置を光学式又は電気式に監視することができる装置を有している。このような監視装置は例えばライトバリアである。このような監視装置は、有利には押し棒において、二次空気開口から十分な距離をおいて離れており、このより温度に対する十分な安定性を得ることができる。しかしながらまた監視装置は、結合ウェブ又は直方体形状のアタッチメントに固定されていてもよい。このような監視装置によって、直方体形状のアタッチメントの位置を表示及び監視することができ、その結果自動式の制御が可能になる。
【００２２】
通常の使用形態では、二次空気開口は１つのコークス炉室の両方のフロント側において調節される。しかしながら１つのコークス炉室のただ１つのフロント側だけを本発明のように調整することも可能である。このフロント側は、コークス炉室の機械側とも呼ばれる、コークス炉室の前側であっても、コークス側とも呼ばれる、コークス炉室の後ろ側であってもよい。本発明による方法は、両方の側に二次空気開口が存在している場合でも、１つの側において使用することが可能である。
【００２３】
コークス炉室の温度分布を最適化するために、コークス炉室内に温度測定センサを配置することが可能である。二次空気ソールにおける燃焼は、二次空気ソールにおいてコークス炉室内におけるとほぼ同じ温度が得られるように、供給される空気量を介して制御されることができる。これによりコークスの加熱は、すべての側から均一に行うことができ、これによってコークス化プロセスは最適化され、得られるコークスの品質は著しく改善される。温度測定センサは例えば、コークス炉室のドームとも呼ばれる一次加熱室の天井に位置しており、かつ二次空気ソール又は二次加熱室におけるコークス炉室壁に位置している。
【００２４】
二次空気開口を制御するための自動化された方法のための１例は、ＤＥ１０２００６００４６６９Ａ１に記載されている。この公知の方法には、石炭をコークス化する方法が開示されており、この場合、測定装置、計算ユニット及び調節装置を備えたコークス炉が使用され、このコークス炉は石炭を満たされ、コークス化過程が開始され、コークス化の間に単数又は複数のガス成分の濃度が分析され、これらのデータは計算ユニットに伝達され、この計算ユニットは、蓄えられた不連続の値又はモデル計算をベースにして、一次空気及び／又は二次空気の供給量を求め、制御管路を介して一次空気及び／又は二次空気のための遮断装置の制御エレメントを制御し、ひいては一次空気及び／又は二次空気を調整する。この方法は例えば、本発明による方法との関連において、コークス炉団又はコークス炉バンクのコークス炉室の二次空気ソール内への二次燃焼空気の供給のために使用可能である。
【００２５】
一次加熱室及び二次加熱室における温度は、本発明による方法の使用時には通常１０００℃〜１４００℃である。コークス化サイクルの開始時に、二次加熱室における温度はコークスガスの燃焼開始によって通常強く上昇する。石炭はこの場合下から加熱される。これに対して一次加熱室における温度は、コークス化と液状成分の気化とによって低下する。コークス化の終了によって初めて、一次加熱室における温度は上昇することができるので、コークスケーキは主として上から加熱される。二次加熱室における温度は、気化するコークス化生成物の量が減じるので、ある程度の時間経過後に低下する。二次加熱室の不都合な冷却を回避するために、直方体形状のアタッチメントはある程度の時間経過後に閉鎖される。
【００２６】
閉鎖過程は一次加熱室における温度と二次加熱室における温度との比によって制御される場合、この閉鎖過程は、本発明の別の方法では、一次加熱室における温度と二次加熱室における温度との差が±１００℃の場合に開始することができる。理想的には、一次加熱室と二次加熱室とにおける温度が正確に等しい場合に、閉鎖過程が開始される。このような閉鎖過程は例えば自動化されて、例えばコンピュータ制御されて行うことができるが、しかしながらまた視覚的な温度監視によって行うこともできる。測定値の制御もまた可能である。閉鎖過程が時間的に制御されている場合には、二次空気開口の閉鎖と共に、例えば全コークス化サイクルの乾留時間の３０〜７０％の乾留時に開始されることができる。二次空気開口を閉鎖するための直方体形状のアタッチメントの移動は、必要に応じて段階的に行うことも可能である。
【００２７】
二次空気ソールにおいて燃焼のために必要な理論上の酸素量を最適に調節するために、本発明の有利な構成では、二次空気ソール内にラムダセンサが配置されている。直方体又はスライダの移動は、二次空気ソールにおける酸素含有量に関連してスライダの位置を調整する計算機を介して、調節モータによって行われる。これによって、常に最適な酸素量の使用によって、燃焼を最適化することができる。このようにして、コークス炉団の排出ガス中における炭化水素及び有害物質の量が減じられる。このことは、温度測定法との組合せにおいても行うことができる。
【００２８】
本発明による方法は、コークス炉室の二次加熱室における制御された燃焼の利点を提供する。制御は、コークス炉室の二次空気ソールへの流入時における空気量の調量によって行われる。燃焼の制御によって一方では、側部からのコークスケーキの加熱を著しく均一化することができ、これにより得られるケーキの品質は著しく改善される。しかも他方では有害物質の放出を減じることができ、それというのは、二次加熱室を過剰に冷却することなしに、燃焼のために最適な空気量を常に正確に供給することができるからである。
【００２９】
以下においては５つの図面を参照しながら、ガスを生ぜしめるための装置の本発明の構成について述べる。なお本発明による方法は下記の実施形態に制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】コークス炉室の二次空気開口が完全に閉鎖された状態における、本発明による装置を備えたコークス炉室を示す正面図である。
【図２】コークス炉室の二次空気開口が完全に開放された状態における、本発明による装置を備えたコークス炉室を示す正面図である。
【図３】コークス炉室が個別に制御可能な４つの二次空気開口を有している、本発明による装置を備えたコークス炉室を示す正面図である。
【図４】二次空気開口がコークス炉室ドアの下に設けられている、本発明による装置を備えたコークス炉室を示す側面図である。
【図５】本発明による方法の実施時におけるコークス炉室の一次加熱室及び二次加熱室における典型的な温度変化を示す線図である。
【００３１】
図１には本発明による直方体形状のアタッチメント１又はプレートが示されており、これらのアタッチメント１は、コークス炉室３の二次空気開口２を閉鎖する。直方体形状のアタッチメント１は結合ウェブ４を介して押し棒５と結合されており、押し棒５は長手方向においてフロント側のコークス炉室壁６に対して移動可能である。押し棒５は適宜な固定装置７を介して相応なポジションに保持される。二次空気開口は二次加熱室８における炉において開口しており、ここでは隠れて見えない二次加熱室８内において、部分的に燃焼されたコークスガスの完全燃焼が行われる。二次加熱室８は、フロント側のコークス炉室壁６には開口を有していないので、ここでは隠れて見えない。押し棒５は図１では調節モータ９によって駆動され、この調節モータ９は押し棒５の一端部に取り付けられている。調節モータは図示の実施形態では液圧システム又は空圧システムを駆動し、このようなシステムによって駆動ピストン９ａが圧力シリンダ９ｂ内において移動させられる。駆動ピストン９ａは押し棒と結合されており、押し棒は駆動ピストン９ａの運動によって駆動される。二次空気開口２の上には、フロント側のコークス炉室壁６によって取り囲まれたコークス炉室ドア１０が示されている。このコークス炉室ドア１０は、適宜な保持装置１０ａと、例えばチェーンのようなコークス炉室ドア引き上げ装置１０ｂとによって、引き上げられかつ開放されることができる。コークス炉室シーリング１１には、一次空気用の流入開口１２が設けられており、これらの流入開口１２にはここではＵ字管形のカバー１３が設けられている。
【００３２】
図２に示された本発明による直方体形状のアタッチメント１又はプレートは、コークス炉室３の二次空気開口２を解放しており、ひいては完全に開放している。調節モータ９は押し棒５を液圧システム又は空圧システム（９ａ，９ｂ）を介して側方に移動させ、これにより直方体形状のアタッチメント１は図示のように左に向かってシフトされて、二次空気開口２を開放する。図示されたコークス炉団は、コークス炉シーリングにおける一次空気用の流入開口１２に管及びカバー用のフラップ１３ａを備えて、天候の影響に対して保護されている。
【００３３】
図３に示された本発明による装置は、コークス炉における複数の二次空気開口２を個々に移動させ、ひいては開閉する。この実施形態ではコークス炉室は４つの二次空気開口２をコークス炉室ドア１０の下に有しており、この場合各開口のために、それぞれ直方体形状のアタッチメントを備えた別個の開閉機構が設けられている。直方体形状の個々のアタッチメント１はそれぞれ固有の調節モータ９を用いてそれぞれ固有の液圧管路又は空圧管路９ｃを介して移動させられる。図３の実施形態では４つの二次空気開口２が設けられているので、４つの調節モータ９と４つの管路９ｃ、駆動ピストン９ａ及び圧力シリンダ９ｂとが設けられている。
【００３４】
図４に示された直方体形状のアタッチメント１は、前側の大きな直方体部分１ａと後ろ側の小さな直方体部分１ｂとを備えている。そして両直方体部分１ａ，１ｂは後方に向かって先細になる区分によって結合されている。直方体形状の装置１は上側において結合ウェブ４と結合されており、この結合ウェブ４はそれ自体押し棒５と結合されている。そして押し棒５は固定装置７を介してコークス炉室壁に固定されている。二次空気が流入するために働く二次空気開口２の後ろには、二次空気ソール８ａが設けられている。図４にはさらに下降管１４と、一次燃焼室もしくは一次加熱室における所属の開口１４ａと、コークスケーキ１５とが示されている。
【００３５】
図５には、一次加熱室と二次空気ソールもしくは二次加熱室とにおける温度の典型的な変化が示されている。時間の長さが横軸に０〜１００時間％で示されているコークス化サイクルの始めに、二次加熱室における温度はコークス化ガスの燃焼開始によって上昇する。この際にコークスは下から加熱される。これに対して一次加熱室における温度は、コークス化が始まること及び液状成分が気化もしくは蒸発することによって、低下する。コークス化の終了と共に初めて、一次加熱室における温度は上昇することができるので、コークスケーキは上からも加熱される。これに対して二次空気開口はゆっくりと閉鎖される。それというのは、部分燃焼したコークス化ガスの燃焼が弱まり、冷たい燃焼空気が進入するからである。この温度変化によってコークスケーキはすべての側から最適に加熱されることができる。このような最適な温度変化を保証するために、二次空気開口の直方体形状のアタッチメントは正確に調整されて移動されねばならない。そのために図示の場合には、例えば、閉鎖を目的とした二次空気開口の前への直方体形状のアタッチメントの横方向移動による二次空気開口のゆっくりとした閉鎖が、コークス化サイクルの乾留時間が３０〜７０％の場合に始められる。二次空気開口を閉鎖するための直方体形状のアタッチメントの運動は、要求に応じて段階的に行うことも可能である。得られる温度はここでは例えば１１００℃〜１３００℃である。
【符号の説明】
【００３６】
１  直方体形状のアタッチメント、  １ａ  前側の直方体、  １ｂ  後ろ側の直方体、  ２  二次空気開口、  ３  コークス炉室、  ４  結合ウェブ、  ５  押し棒、  ６  コークス炉室壁、  ７  固定装置、  ８  二次加熱室、  ８ａ  二次空気ソール、  ９  調節モータ、  ９ａ  押し棒用の駆動ピストン、  ９ｂ  圧力シリンダ、  １０  コークス炉室ドア、  １０ａ  保持装置、  １０ｂ  コークス炉室ドア引き上げ装置、  １１  コークス炉室シーリング、  １２  一次空気用の流入開口、  １３  Ｕ字管形のカバー、  １３ａ  フラップ、  １４  下降管、  １４ａ  下降管の開口、  １５  コークスケーキ
【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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【国際調査報告】
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