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Dokumentenidentifikation DE102004012670B4 09.03.2006
Titel Reinigungsvorrichtung sowie Verfahren zum Reinigen von Planiertüren von Koksöfen
Anmelder RAG AG, 45128 Essen, DE
Erfinder Lucas, August, 45711 Datteln, DE;
Strunk, Joachim, 46240 Bottrop, DE
Vertreter Bonnekamp & Sparing, 40211 Düsseldorf
DE-Anmeldedatum 16.03.2004
DE-Aktenzeichen 102004012670
Offenlegungstag 06.10.2005
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 09.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.03.2006
IPC-Hauptklasse C10B 25/02(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse C10B 25/16(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      C10B 43/04(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Planiertüren von Koksöfen einschließlich deren Rahmen mit Bürsten und/oder Schabern, bei der die Bürsten und/oder Schaber beweglich an einer Trägervorrichtung auf dem Gehäuse des Planiermuffs angebracht sind. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Reinigen von Planiertüren von Koksöfen.

Mit der Horizontalkammerverkokung von Steinkohle im Schüttbetrieb, dem weltweit überwiegend angewendeten Verfahren zur Herstellung von Steinkohlenkoks, werden die Koksöfen über Fülllöcher in der Ofendecke gefüllt. Unter den Fülllöchern bilden sich dabei im oberen Teil des Ofens Schüttkegel aus, die mit Hilfe einer Planierstange eingeebnet werden müssen. Die sogenannten maschinenseitigen Koksofentüren besitzen deshalb im oberen Bereich jeweils eine kleine Planiertür, die meist an horizontalen Scharnieren befestigt und an der Koksofentür verriegelt ist.

Die Planiertür soll wie die gesamte Koksofentür möglichst gas- und luftdicht schließen. Dazu ist sie mit einem Dichtsystem, z. B. einem federnd aufgehängten und angedrückten, umlaufenden Metallprofil ausgerüstet. Die Dichtung drückt gegen eine Dichtfläche, den sogenannten Planiertürrahmen, auf der Koksofentür.

Durch Kondensation von Kohlenwasserstoffen, z.B. Steinkohlenteer, gemeinsam mit abgelagerten Kohlestäuben, kommt es im Bereich der Dichtung zu Anbackungen. Diese Verschmutzungen erschweren bzw. verhindern die vollkommene Dichtheit des Systems.

Zum Reinigen von Planiertüren von Koksöfen einschließlich deren Rahmen sind Reinigungseinrichtungen mit umlaufenden Ketten zum Antrieb der Schaberträger oder Bürstenträger entwickelt worden. Für Dichtleisten, Gaskanäle, Steinhalter, Flanken des Steinstopfens sowie für den Kammerrahmen haben sich auch Schaber durchgesetzt, die auf und ab bzw. seitlich hin und her bewegt werden (Farrenkopf, „Koks, die Geschichte eines Werkstoffes", Band 1, Seite 119 (2003)). Es wird hier auch beschrieben, dass moderne Druckmaschinen mit ihren Zusatzeinrichtungen als Einpunktmaschinen ausgebildet sind. Das bedeutet, dass während des Füllens einer Kammer gleichzeitig an einer nächsten Kammer die Türen abgehoben und der Kokskuchen gedrückt werden kann. In gleicher Stellung der Druckmaschine erfolgt die Tür- und Rahmenreinigung und das erneute Einsetzen der Tür.

Für hohe Produktionsleistungen ist es wichtig, dass die Ofenbedienzeiten so kurz wie möglich sind.

Da während des Planierens an der Planieröffnung zur Vermeidung von Wandschäden keine Luft eingesaugt werden soll, ist im Normalfall mit Gasaustritt bzw. Flammenbildung zu rechnen. Dem wird mit dem sogenannten Planiermuff, einer Planierschleuse Abhilfe geschaffen. Dabei handelt es sich um ein Gehäuse, das die Planierstange im Bereich vor der Planiertür möglichst dicht umschließt. Nach dem Öffnen der Planiertür wird es vor die Planieröffnung gefahren und dichtet diese weitestgehend ab.

Aus der DE 36 42 905 A1 und der DE 29 14 419 C2 sind Einrichtungen zum Reinigen der Dichtungsflächen der Planierlochrahmen an den Türen von Horizontalkammer-Verkokungsöfen bekannt. Das Reinigungswerkzeug ist auf einem separaten Wagen montiert, dessen Laufrollen in Schienen geführt sind, wobei die Schienen am ofenseitigen Ende der Planierschleuse befestigt und zusammen mit dieser in Arbeitsstellung fahrbar sind. Vor und nach dem Reinigungsvorgang wird die Planieröffnung zum Planieren der Kohle freigegeben.

In der DE 35 02 488 C2 werden Reinigungsvorrichtungen von Planiertüren und Planierrahmen beschrieben. Vor oder nach dem Planiervorgang können die Reinigungsvorrichtungen vor die Öffnung des Verkokungsofens geschwenkt werden.

In der DE 36 05 174 A1 werden Reinigungswerkzeuge für Planiertüren beschrieben, die mit einem Rahmen verbunden sind, der auf der Koksausdrückmaschine verschiebbar gelagert ist.

Aus der DE 84 13 448 U1 ist die Reinigung der Sohle des Planierkastens hinter der Planiertür durch eine Blasdüsenanordnung bekannt.

Die bisher bekannten Reinigungseinrichtungen für Planiertüren und deren Rahmen haben den Nachteil, dass der Reinigungsschritt vor oder nach dem Planiervorgang ausgeführt werden muß und damit die Verweilzeit der Druckmaschine vor dem Ofen und damit die Ofenbedienungszeit verlängert wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung sind Reinigungsvorrichtungen für Planiertüren und deren Rahmen sowie Verfahren, bei denen der Reinigungsvorgang weitgehend während des Planierens der eingefüllten Kokskohle durchgeführt werden kann.

Es wurden Vorrichtungen zum Reinigen von Planiertüren von Koksöfen einschließlich deren Rahmen mit Bürsten und/oder Schabern gefunden, die dadurch gekennzeichnet sind, dass auf dem Gehäuse des Planiermuffs eine Trägervorrichtung mit beweglichen Bürsten und/oder Schabern angebracht ist.

Die Reinigung der Planiertür erfolgt hierbei während des Planiervorgangs. Die Ofenbedienungszeiten werden dadurch nicht verlängert. Emissionen sind dabei praktisch ausgeschlossen.

In einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Neigungswinkel der Trägervorrichtung für die beweglichen Bürsten und/oder Schaber variiert und der geöffneten Planiertür angepaßt werden. Es wird hierbei erreicht, dass die Bürsten und/oder Schaber gleichmäßig auf der geöffneten Planiertür aufliegen.

Diese Alternative ist wichtig, da aufgrund der baulichen Beschaffenheit bei einigen Koksöfen die Planiertüren nur bis zu einem bestimmten Winkel geöffnet werden können.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Koksofen zugewendeten Teil des Planiermuffgehäuses eine vertikale Trägervorrichtung für bewegliche Bürsten und/oder Schaber angebracht ist, die beim Zurückziehen des Planiermuffs zum Reinigen an den Rahmen der Planiertür gefahren wird.

Die Bürsten oder Schaber der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind aus Metall oder Kunststoff, der den Temperaturen im Bereich von etwa 200° Celsius an der Planiertür standhält. Beispielsweise werden Messingbürsten eingesetzt.

Die Bürsten und Schaber sind jeweils an beweglichen Scheiben angebracht, die auf den Trägervorrichtungen montiert sind. Die Scheiben werden durch Hydraulikzylinder und/oder durch Elektromotoren bewegt um somit ein Rotieren und/oder Vibrieren der Bürsten und/oder Schaber zu bewirken. Auf diese Weise werden die unerwünschten Ansätze an der Planiertür und deren Rahmen entfernt.

Die an dem Planiermuff angebrachten Trägervorrichtungen zum Reinigen der Planiertür und zum Reinigen des Rahmens sind auf einem Schlitten angebracht und werden zum Reinigen an die Tür bzw. den Rahmen gefahren.

Es wurde auch ein Verfahren zum Reinigen von Planiertüren von Koksöfen einschließlich deren Rahmen mit Bürsten und Schabern gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, dass bei geöffneter Planiertür

  • • der Planiermuff mit der Planierstange vor die Planieröffnung gebracht wird,
  • • eine Trägervorrichtung mit beweglichen Bürsten und/oder Schabern, die auf dem Planiermuff angebracht ist, an die geöffnete Planiertür gefahren und Ansätze an der Tür durch rotierende und/oder vibrierende und/oder Hin- und Herbewegungen der Bürsten und/oder Schaber entfernt werden.

Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass nach Zurückziehen des Planiermuffs

  • • eine vertikale Trägervorrichtung für bewegliche Bürsten und/oder Schaber, die an dem dem Koksofen zugewendeten Teil des Planiermuffgehäuses angebracht ist, vor die Planiertür gefahren wird und
  • • Ansätze an der Tür durch rotierende und/oder vibrierende und/oder Hin- und Herbewegungen der Bürsten und/oder Schaber entfernt werden.

Diese beiden Teile, Planiertür und Planiertürrahmen werden erfindungsgemäß von Ansätzen und Anbackungen gereinigt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann beispielsweise wie folgt durchgeführt werden:

Für den Reinigungsvorgang, der im wesentlichen parallel zum Planiervorgang abläuft, ist die geöffnete Planiertür ganz nach oben bis zum Anschlag geschwenkt oder die Stellung der Planiertür wird durch feste metallische Anschlagböcke bestimmt.

Die Planiertür wird von der auf der Koksausdrückmaschine angebrachten Planiertüröffnungsvorrichtung in ihrer Position gehalten. Hierdurch wird eine Beschädigung der Scharniere verhindert.

Der Planiermuff wird dann vor den Planierkasten gefahren, so dass mit der Planierstange die Kokskohle eingeebnet werden kann.

Auf dem Planiermuff wird die Reinigungsvorrichtung vor die geöffnete Planiertür gefahren. Die Reinigungswerkzeuge, Bürsten oder Schaber kommen nun in Kontakt mit den zu reinigenden Dichtflächen der Planiertür.

Es ist auch möglich die Planiertür zur Erzielung eines für die Reinigung günstigen Winkels mit dem Planiertüröffner ein Stück in Schließrichtung nach vorne auf die Reinigungselemente zu bringen.

Auf dem Verfahrwagen der Reinigungseinrichtung befinden sich zwei übereinanderliegende Schlitten, von denen der untere eine horizontale und der obere eine schräge vertikale Reinigungsbewegung ausführt. Der obere Schlitten trägt die Reinigungswerkzeuge.

Die oszillierenden Reinigungsbewegungen können nacheinander, vorzugsweise aber gleichzeitig über Betätigungselemente (z.B. Hydraulikzylinder) ausgeführt werden.

Dabei führen die Reinigungswerkzeuge durch die Überlagerung der horizontalen und der vertikalen Bewegung eine kreisförmige Bewegung aus, die für den Reinigungseffekt, aber auch für die Lebensdauer der Bürsten und Schaber vorteilhaft ist.

Die sich bewegende Bürsten und/oder Schaber sind im gezeigten Beispiel an einer Umlaufkette an Rollen befestigt.

Die Reinigungsrückstände bei der Planiertürreinigung werden in einer am Verfahrwagen vorne angebrachten Auffangrutsche gesammelt. Die Rutsche wird beim Vorfahren der Verfahrwagens unter die offen stehende Planiertür geschoben. Beim Zurückziehen des Planiermuffs, gemeinsam mit dem Verfahrwagen klappt die Rutsche nach unten und entleert die Rückstände in die vorhandene Planierkohlenrutsche.

Die Reinigung des Planiertürrahmens erfolgt im allgemeinen erfindungsgemäß mit einer seitlich am Planiermuff angebrachte Bürstenreinigung, die hydraulisch auf- und ab bewegt wird. Der Bürstenantrieb erfolgt über einen Elektromotor.

Hierbei wird eine vertikale Bewegung über alle zu reinigenden Flächen ausgeführt. Eine auch horizontale Reinigungsbewegung erfordert einen unnötig großen apparativen Aufwand und mehr Platz, ist aber selbstverständlich auch möglich.

Das seitlich angebrachte Reinigungsteil fährt vor dem Aufsetzen des Planiermuffs auf dem Planiertürrahmen einmal hin und zurück über die zu reinigende Fläche.

Der Einsatz dieser Planiertürrahmenreinigungseinrichtung ist in der Praxis nicht bei jeder Ofenbedienung erforderlich, sondern nur, wenn sich starke Anbackungen gebildet haben. Ein dünner Teerfilm auf der Dichtfläche ist sogar vorteilhaft für eine gute Dichtungswirkung der Planiertür.

Das Reinigen der Planiertür wird entweder von Hand ausgelöst oder wird bei einem voreingestellten Ofenspielabstand, z.B. bei jedem fünften Betätigen der Planiertüröffnungsvorrichtung, ausgelöst.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es überraschender Weise möglich, die Emissionen an der Planiertüröffnung zu verringern.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können durch die 1 bis 5 erläutert werden.

1 zeigt die Planiertüröffnung (1) eines Koksofens in geschlossenem (3a) und geöffnetem (3b) Zustand. Die Planiertür (3a) bzw. (3b) liegt auf dem Rahmen (4) auf. Die Planiertür (3a) bzw. (3b) wird mit dem Planiertürschwenkbügel (5) bewegt und über Kniehebelverschluß (6) und den Verschließkeil (2) verschlossen. Die Bewegung des Planiertürschwenkbügels (5) erfolgt über die Schwenklagerung (8). Die Planiertür besteht aus dem Hitzeschutzschild (9) und der Planiertürdichtschneide (10). Mit Hilfe des Federungsblechs (11) und der Planiertürfeder (12) für den Anpreßdruck der Dichtschneide (10) wird die Planiertür (3a) an den Rahmen (4) gepreßt.

2 zeigt die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung, die auf dem Planiermuff (13) montiert ist. Die Reinigungsvorrichtung ist vor der geöffneten Planiertür (3b) positioniert.

Die Planiertür (3b) ist mit dem Planiertürschwenkbügel (5) über den Drehpunkt der Schwenklagerung (8) und dem Betätigungsbügel (7) geöffnet.

Die Planiertür (3b) mit Planiertürdichtschneide (10) mit Federblech (11) und dem Hitzeschutzschild (9) ist über die Planiertürfeder (12) für den Anpreßdruck der Dichtschneide (10) an dem Planiertürschwenkbügel (5) befestigt.

Die Reinigungsvorrichtung besteht aus den Reinigungsbürsten (15) die an den Halterungen (16) befestigt sind.

Die Reinigungsvorrichtung mit der Führungs- und Rollenbahn (18) für die Tragrollen (16) ist auf dem Verfahrwagen (19) befestigt. Der Verfahrwagen (19) wird mit dem Hydraulikzylinder (20) auf dem Planiermuff (13) bewegt.

Die Reinigungsrückstände fallen beim Zurückfahren des Planiermuffs (13) auf die Auffangrutsche (38).

3 zeigt die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung bei geneigter Planiertür (3b).

Der Verfahrwagen (19), der mit dem Hydraulikzylinder (20) bewegt wird, trägt das Trägerelement (25) das mit dem Andruckelement (28) am Verfahrwagen (19) befestigt ist. Auf dem Trägerelement (25) wird auf Rollen (24) ein Schlitten (23) für Auf- und Abbewegungen der Bürsten bewegt. Die Auf- und Abbewegungen des Schlittens (23) werden durch das Betätigungselement (27) ausgelöst.

In 3 sind der Rahmen der Planiertür (4) und auch die Planierstange (14) zu erkennen.

4 zeigt die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung für den Planiertürrahmen, bei der an dem dem Koksofen zugewandten Teil des Planiermuffgehäuses (13) mit der Planierstange (14) eine vertikale Trägervorrichtung (31) für bewegliche Bürstenwalzen und/oder Schaber (30) angebracht ist, die beim Zurückziehen des Planiermuffs (13) zum Reinigen an den Rahmen (4) der Planiertür gefahren wird. Die Reinigungsvorrichtung wird mit dem Motorantrieb (29) angetrieben.

Die Bürstenwalzen für den Planiertürrahmen (30) werden an dem Führungsträger (31) über den Rahmen (4) der Planiertür gefahren. Die Bürstenwalze (30) ist auf einem Trageschlitten (33) montiert und fährt über die Führungsrollen (34) auf dem Führungsträger (31) an den Planiertürrahmen (4).

Der Führungsträger (31) mit dem horizontal ausfahrbaren Rahmen für die Reinigungseinheit (35) kann an dem Planiermuff (13) oder separat neben dem Planiermuff, an der Stahlkonstruktion der Koksausdrückmaschine, befestigt werden. Die Bewegungen der Reinigungseinheit werden über die Führungsrollen (36) und (34) und über entsprechende Hydraulikzylinder (37) und (32) in horizontaler und vertikaler Richtung bewegt und optimal an den Rahmen der Planiertür (4) gefahren.

Die Reinigungsrückstände fallen auf die Auffangrutsche.

5 zeigt die Entsorgung der Reinigungsrückstände.

Die 5 zeigt die Planiertüröffnung des Koksofens (1), den Planiermuff (13) mit der Planierstange (14) und darüber die Reinigungseinrichtung für die Planiertür.

Unterhalb des Rahmens der Planiertür ist eine Auffangrutsche für Planierkohle (38) montiert, auf die nach Bedarf die Rückstände der Reinigung aus der Auffangvorrichtung (21) entleert werden. Die Auffangvorrichtung (21) wird über den Rollenbock (22) bewegt. Die Bewegungen (Hochschwenken bzw. Herunterschwenken) werden durch die Relativbewegung „X" bewirkt (siehe 5), die der Planiermuff (13) vor dem Andocken und nach der Trennung vom Planiertürrahmen (4) ausführt (Relativbewegung zwischen Muff und dem Verfahrwagen (19) der Planiertürreinigungseinrichtung).

Die Auffangvorrichtung (21) ist an dem Verfahrwagen (19) gelenkig aufgehängt.

1Planiertüröffnung des Koksofens 2Verschließkeil 3aPlaniertür im geschlossenen Zustand 3bPlaniertür in geöffneten Zustand 4Rahmen der Planiertür 5Planiertürschwenkbügel 6Kniehebelverschluß 7Betätigungsbügel 8Schwenklagerung 9Hitzeschutzschild 10Planiertürdichtschneide (Membrane) 11Federungsblech 12Planiertürfeder 13Planiermuff 14Planierstange 15Reinigungsbürste 16Halterung für eine Bürste mit Rollenlagerung 17Höheneinstellung der Bürsten 18Führungs- und Rollenbahn für den Antrieb 19Verfahrwagen für die Reinigungseinrichtung 20Hydraulikzylinder 21Auffangvorrichtung für die Reinigungsrückstände 22Rollenbock für die Betätigung der Auffangvorrichtung 23Schlitten für Auf- und Abbewegungen 24Laufrolle 25Trägerelement 26Laufrolle für den Querschlitten 27Betätigungselement für Auf- und Abbewegungen des Schlittens (23) 28Andruckelement für das Trägerelement (25) 29Motorantrieb für die Reinigungsbürste für den Rahmen 30Bürstenwalze für den Planiertürrahmen 31Führungsträger 32Zylinder für Vertikalbewegungen 33Trageschlitten für die Reinigungseinheit des Planiertürrahmens 34Führungsrolle 35Horizontal ausfahrbarer Rahmen für die Reinigungseinheit des Planiertürrahmens 36Trag- und Führungsrollen für Horizontalbewegungen der Reinigungseinheit des Planiertürrahmens 37Zylinder für Horizontalbewegungen 38Auffangvorrichtung für die Reinigungsrückstände XRelativbewegung des Planiermuffs (13)

Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zum Reinigen von Planiertüren von Koksöfen einschließlich deren Rahmen mit Bürsten und/oder Schabern, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Gehäuse des Planiermuffs eine Trägervorrichtung mit beweglichen Bürsten und/oder Schabern angebracht ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel der Trägervorrichtung für die beweglichen Bürsten und/oder Schaber an die geöffnete Planiertür anpassbar ist, so dass die Bürsten und/oder Schaber gleichmäßig auf der geöffneten Planiertür aufliegen.
  3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Koksofen zugewandten Teil des Planiermuffgehäuses eine vertikale Trägervorrichtung für bewegliche Bürsten und/oder Schaber angebracht ist, die beim Zurückziehen des Planiermuffs zum Reinigen an den Rahmen der Planiertür verfahrbar ist.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bürsten und/oder Schaber eine rotierende und/oder vibrierende Bewegung ausführbar ist.
  5. Verfahren zum Reinigen von Planiertüren von Koksöfen einschließlich deren Rahmen mit Bürsten und Schabern, dadurch gekennzeichnet, dass bei geöffneter Planiertür

    • der Planiermuff vor die Planieröffnung gebracht wird,

    • eine Trägervorrichtung mit beweglichen Bürsten und/oder Schabern, die auf dem Planiermuff angebracht ist, an die geöffnete Planiertür gefahren und während des Planiervorgangs Ansätze an der Türdichtung durch rotierende und/oder vibrierende und/oder schabende Bewegungen der Bürsten und/oder Schaber entfernt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Zurückziehen des Planiermuffs

    • eine vertikale Trägervorrichtung für bewegliche Bürsten und/oder Schaber, die an der dem Koksofen zugewendeten Teil des Planiermuffgehäuses angebracht ist, an den Rahmen der Planiertür gefahren wird

    • und Ansätze an der Tür durch rotierende und/oder vibrierende Bewegungen der Bürsten und/oder Schaber entfernt werden.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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