AT507851A1

AT507851A1 - PROCESS FOR PREPARING PRESS LENDS CONTAINING COAL PARTICLES

Info

Publication number: AT507851A1
Application number: AT0006509A
Authority: AT
Inventors: Hado Dr Heckmann; Johannes Leopold Dipl Ing Dr Schenk
Original assignee: Siemens Vai Metals Tech Gmbh
Priority date: 2009-01-16
Filing date: 2009-01-16
Publication date: 2010-08-15
Also published as: CN102272271A; EP2379682A1; EP2379682B1; CN102272271B; US20120000316A1; PL2379682T3; AT507851B1; WO2010081620A1; KR20110106932A

Description

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Verfahren zur Herstellung von Kohlepartikel enthaltenden PresslingenProcess for the production of carbon particles containing compacts

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kohlepartikel enthaltenden Presslingen, die dabei gewonnenen Presslinge sowie die Verwendung der Presslinge in 5 Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Festbett oder in Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffträgem für Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Festbett.The invention relates to a process for the production of carbon particles containing compacts, the pellets thereby obtained and the use of the compacts in 5 processes for pig iron production in a fixed bed or in processes for the preparation of Kohlenstoffträgem for processes for pig iron production in a fixed bed.

In Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Festbett, beispielsweise in Einschmelzvergasern, oder in Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffträgem für 10 Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Festbett, beispielsweise Kokserzeugung für Hochöfen, verwendete, Kohlepartikel enthaltende Presslinge, beispielsweise Briketts, müssen nach dem Austrag aus der Presse eine gewisse Sturz- und Druckfestigkeit aufweisen. Die Sturzfestigkeit ist erforderlich, damit die ursprüngliche Größe der Presslinge im Zuge einer Chargierung in einen Prozess unbeschadet unvermeidlicher 15 Stürze, beispielweise bei der Übergabe von einem auf ein anderes Förderband oder bei Chargierung in einen Materialbunker, möglichst weitgehend erhalten bleibt. Die Druckfestigkeit ist erforderlich, damit die ursprüngliche Größe der Presslinge nach Chargierung in einen Materialbunker oder einen Festbettreaktor trotz eines durch übergelagerte Materialschichten ausgeübten Druckes erhalten bleibt. 20 Diese Festigkeitsanforderungen werden auch unter dem Begriff Grünfestigkeit zusammengefasst.In processes for the production of pig iron in a fixed bed, for example in melter gasifiers, or in processes for producing carbon carriers for a fixed bed, for example coke production for blast furnaces, compacts containing carbon particles, for example briquettes, have to be treated after discharge from the press have certain fall and pressure resistance. The impact resistance is required so that the original size of the compacts in the course of charging in a process remains intact as far as possible without prejudice to inevitable falls, for example when transferring from one to another conveyor belt or when charging in a material bunker. Compressive strength is required to maintain the original size of the compacts after being charged into a material bunker or fixed bed reactor, despite pressure exerted by superposed layers of material. 20 These strength requirements are also summarized under the term green strength.

Neben der Grünfestigkeit ist auch die Heißfestigkeit von Presslingen - insbesondere bei Verwendung in thermischen Prozessen - ein Kriterium für ihre Einsatztauglichkeit. Im besonderen Fall der Verwendung von feinkörnige Kohlepartikel enthaltenden Presslingen 25 in Verfahren zur Roheisenerzeugung, wie beispielsweise in einem Einschmelzvergaser oder Hochofen, bezieht sich der Begriff der Heißfestigkeit a) auf eine Festigkeit der nach Pyrolyse der Presslinge in einer Hochtemperaturzone zurückbleibenden Halbkoks- beziehungsweise Koks-Partikel, und b) auf eine Festigkeit dieser Halbkoks- beziehungsweise Koks-Partikel nach erfolgtem chemischen Angriff eines 30 heißen, C02-hältigen Gases. Ein Mindestmaß an Heißfestigkeit ermöglicht, dass die nach der Konvertierung der Presslinge durch Pyrolyse in Halbkoks- beziehungsweise Koks-Partikel vorhandene Größe dieser Partikel weitgehend erhalten bleibt.In addition to the green strength, the hot strength of compacts - especially when used in thermal processes - is a criterion for their suitability for use. In the particular case of the use of compacts containing fine-grained carbon particles 25 in pig iron production processes, such as in a melter gasifier or blast furnace, the term hot strength a) refers to a strength of the semi-coke or coke particles remaining after pyrolysis of the pellets in a high temperature zone , and b) strength of these coke or coke particles after chemical attack of a hot, CO 2 -containing gas. A minimum level of hot strength allows the size of these particles, which is present after the conversion of the compacts by pyrolysis in semicoke or coke particles, to be largely retained.

Bei Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Festbett ist die Entwicklung von Unterkom aus Presslingen oder Koks-Partikeln vor Chargierung in ein Festbett oder 35 innerhalb eines Festbettes deshalb unerwünscht, weil hierdurch die Permeabilität des ···#·*···«··· ····*·· · ·· • · · ·· ··· ··· · · • ·· · · ····· · ··· »····· · · · • · ·· · · · · · · · · 2In pig iron production processes in a fixed bed, it is undesirable to develop a subcombustion of compacts or coke particles before charging them into a fixed bed or within a fixed bed, because this results in the permeability of the ··· # · * ··· «··· · ··· * ··· ·············· · · · · · · · 2

Festbettes verschlechtert wird. Im besonderen Fall eines Verfahrens zur Roheisenerzeugung betrifft das sowohl die Gaspermeabilität als auch das Drainageverhalten des Festbettes bezüglich des flüssigen Roheisens und der Schlacke. Verschlechtert sich die Permeabilität des Festbettes, so sind nachteilige Auswirkungen 5 auf dessen Produktivität, dessen spezifischen Energiebedarf, sowie dessen Produktqualität zu erwarten.Fixed bed is deteriorated. In the particular case of a process for the production of pig iron this concerns both the gas permeability and the drainage behavior of the fixed bed with respect to the molten pig iron and the slag. If the permeability of the fixed bed deteriorates, disadvantageous effects 5 on its productivity, its specific energy requirement and its product quality are to be expected.

Aus WO 02/50219A1 ist es bekannt, Presslinge mit ausreichender Grünfestigkeit aus feinkörnigen Kohlepartikeln mittels eines Bindemittelsystems aus Branntkalk und Melasse 10 herzustellen. Dabei werden feinkörnige Kohlepartikel von Feinkohle und Branntkalk vermischt, die Mischung zwecks Fortschreiten der Löschreaktion mit Feuchte aus den Kohlepartikeln ruhen gelassen, dann Melasse zugemischt, die dabei erhaltene Mischung geknetet und schließlich aus ihr Presslinge gepresst. 15 Es gibt Kohlen, die ein außerordentlich hohes Wasseraufnahmevermögen zeigen, insbesondere gekennzeichnet durch eine hohe inhärente Feuchte. Für den Einsatz in der Roheisenerzeugung soll die Feuchte der Presslinge jedoch nicht zu hoch, das heißt bei maximal 7 Gewichts% liegen. Das deshalb, weil diese Feuchte bei der Verwendung der Presslinge zur Roheisenerzeugung oder zur Herstellung von Kohlenstoffträgem für 20 Verfahren zur Roheisenerzeugung energetisch belastend wirkt, da mit der Feuchte der Presslinge der spezifische Verbrauch von Kohlenstoffträgem deutlich ansteigt. Daher sind Kohlen, deren Feuchte höher liegt, vor der Verarbeitung zu Presslingen zu trocknen.From WO 02 / 50219A1 it is known to produce compacts with sufficient green strength from fine-grained carbon particles by means of a binder system of quicklime and molasses 10. Here, fine-grained coal particles of fine coal and quicklime are mixed, the mixture for the purpose of progressing the quenching reaction with moisture from the coal particles rest, then added molasses, kneaded the resulting mixture and finally pressed from her pellets. 15 There are coals which show an extraordinarily high water absorption capacity, in particular characterized by a high inherent moisture content. For use in pig iron production, however, the moisture content of the compacts should not be too high, ie at a maximum of 7% by weight. This is because this moisture is energetically stressful when using the pellets for pig iron production or for producing Kohlenstoffträgem for 20 processes for pig iron production, since the moisture content of the compacts of the specific consumption of Kohlenstoffträgem increases significantly. Therefore, coals whose moisture is higher must be dried before processing into compacts.

Zusätzlich zu dem in der ungetrockneten Kohle bereits vorhandenen unbenetzten Porenvolumen wird durch die Austreibung von Wasser aus Hohlräumen bei der 25 Trocknung zusätzliches Porenvolumen erzeugt. Das unbenetzte Porenvolumen kann eine entsprechende Menge an Wasser beziehungsweise wässrigen Medien aufnehmen. Auch das zusätzliche Porenvolumen kann selbstverständlich erneut Wasser oder wässriges Medium aufnehmen. Überdies neigen bestimmte Kohlen auch dazu - insbesondere bei intensiver Trocknung - infolge Komschädigung zusätzliches Porenvolumen zu 30 generieren. Bei Trocknung einer Kohle mit hohem Wasseraufnahmevermögen auf eine akzeptable Feuchte vor der Anwendung des in WO 02/50219A1 beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von Presslingen wird ein großes zusätzliches Porenvolumen generiert. Daher saugt ein getrockneter Kohlepartikel einen erheblichen Teil der zur Herstellung einer Bindung auf der Partikeloberfläche benötigten Melasse, die als wässrige 35 Lösung aufzufassen ist, in seine Poren ein. Daher ist für solche Kohlen mit üblicherweise ♦ « ··«· • · · · · ····· · ··· ······ · · ·In addition to the unwetted pore volume already present in the undried coal, the expulsion of water from voids generates additional pore volume during drying. The unwetted pore volume can absorb a corresponding amount of water or aqueous media. Of course, the additional pore volume can again absorb water or aqueous medium. Moreover, certain coals also tend to generate additional pore volume due to com- pensation, especially during intensive drying. When a coal with a high water absorption capacity is dried to an acceptable moisture content before the use of the process for the production of compacts described in WO 02/50219 A1, a large additional pore volume is generated. Therefore, a dried carbon particle soaks a substantial portion of the molasses needed to make a bond on the particle surface, which is considered to be an aqueous solution, into its pores. Therefore, for such coal, it is customary to use ♦ «··« · · · · ···················································

verwendeten Melassezusätzen von £ 10Gewichts% Prozent, bezogen auf das Gewicht der zu verarbeitenden Kohle, keine ausreichende Festigkeit für die Presslinge zu erzielen. Um dennoch Presslinge mit ausreichender Festigkeit auf Basis Melassebinder hersteilen zu können, muss - auf die Generierung von unbenetztem Porenvolumen durch Trocknung verzichtet werden, oder - um so viel mehr Melasse zugesetzt werden, wie von dem Porenvolumen aufgenommen wird und daher nicht zur Bindung der auf der Oberfläche der Kohlepartikel zur Verfügung steht.used molasses additions of 10 pounds by weight, based on the weight of the coal to be processed, to obtain sufficient strength for the compacts. Nevertheless, in order to be able to produce compacts with sufficient strength on the basis of molasses binders, it is necessary to omit the generation of unwetted pore volume by drying or to add more molasses than is absorbed by the pore volume and therefore not to bind to the Surface of the carbon particles is available.

Diese Maßnahmen sind jedoch aus Gründen der Prozessökonomie unerwünscht.However, these measures are undesirable for reasons of process economy.

Auch bei von Natur aus weniger feuchten Kohlen, die zur Erreichung einer Feuchte der Presslinge von maximal 7 Gewichts% nicht getrocknet werden müssen, wird ein Teil der Melasse in Poren der Kohlepartikeln eingesogen. Melasse enthält jedoch Komponenten, die hinsichtlich einer Reaktion von Kohlenstoff mit heißen, CC>2-haltigen Gasen katalytisch wirken, wodurch insbesondere in den heißen Zonen eines der Erzeugung von Roheisen dienenden Festbettes bei Temperaturen > 800-1000eC, abhängig vom Druck, das Ausmaß einer Umsetzung von festem Kohlenstoff mit C02 gemäß Boudouard-Reaktion zunimmt. Infolgedessen lässt die Heißfestigkeit von, aus mit Melasse behandelten Presslingen durch Pyrolyse hervorgehenden, Halbkoks- beziehungsweise Koks-Partikeln nach.Even with naturally less moist coals, which do not have to be dried to achieve a moisture content of the compacts of at most 7% by weight, some of the molasses is absorbed into the pores of the carbon particles. Molasses, however, contains components which catalyze the reaction of carbon with hot, CC > 2-containing gases, thereby producing, in particular in the hot zones, a fixed bed of pig iron at temperatures > 800-1000eC, depending on the pressure, the extent of conversion of solid carbon with C02 increases according to Boudouard reaction. As a result, the hot strength of molasses-treated compacts is relieved by pyrolysis-derived, semi-coke or coke particles.

Die in WO9901583A1 vorgeschlagene Verwendung von Bitumen als Bindemittel wirft solche mit Melasse verbundenen Probleme nicht auf. Eine Herstellung von Presslingen mit Bitumen ist jedoch mit sehr hohen Bindemittelkosten behaftet.The use of bitumen as a binder proposed in WO9901583A1 does not pose such problems associated with molasses. However, the production of pellets with bitumen is associated with very high binder costs.

Die in der AT005765U1 vorgeschlagene Verwendung einer wässrigen Bitumenemulsion als Bindemittelsystem senkt den Bitumenverbrauch um bis zu mehr als 50%. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass die Einsatzkohlen Feuchten von wesentlich über 5 Gewichts% aufweisen müssen, damit bei Verwendung derartiger Bitumenemulsionen stabile Presslinge entstehen. Zudem besteht das Problem, dass in den Kohlepartikeln vorhandene Poren wässrige Bitumenemulsion aufsaugen können, beziehungsweise der Emulsion Wasser entziehen und diese damit infolge Tröpfchen-Koaleszenz destabilisieren können, bevor eine weitgehend gleichmäßige Verteilung der Emulsion innerhalb des zu Presslingen zu verarbeitenden Gutes und entsprechend eine gleichmäßige Benetzung der ·# ·· Μ · ···· ·· ······· 9 · 9 • ·· 9 9 ··· ··· 9 · • · · ·· ····· · «99 9 9 9 9 9 · · · · 99 99 99 9 999 9* 4The use of an aqueous bitumen emulsion as a binder system proposed in AT005765U1 reduces bitumen consumption by more than 50%. In practice, however, it has been found that the feed carbons must have humidities of substantially more than 5% by weight in order to produce stable compacts when using such bitumen emulsions. There is also the problem that pores present in the carbon particles can absorb aqueous bitumen emulsion or deprive the emulsion of water and thus destabilize it due to droplet coalescence, before a substantially uniform distribution of the emulsion within the material to be processed into compacts and, correspondingly, uniform wetting of the 9 9 9 9 · · · · 99 99 99 9 999 9 * 4

Partikeloberfläche durch die Emulsion erfolgen kann. Hierdurch wird die Wirksamkeit der Emulsion als Bindmittel reduziert.Particle surface can be done by the emulsion. This reduces the effectiveness of the emulsion as a binder.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Presslingen bereitzustellen, bei dem diese Nachteile des Standes der Technik überwunden werden, 5 und Presslinge mit genügender Grün- und Heißfestigkeit selbst bei Verwendung von Kohlepartikeln, die vorgetrocknet werden müssen, unter Einsatz einer gegenüber bekannten Verfahren geringeren Menge eines Wasser enthaltenden Bindemittelsystems hergestellt werden können. 10 Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kohlepartikel enthaltenden Presslings, bei dem die Kohlepartikel mit einem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem vermischt werden und die dabei erhaltene Mischung durch Pressung zu Presslingen weiterverarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, 15 dass vor dem Vermischen mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem die Kohlepartikel einem Imprägnierungsschritt unterworfen werden, in welchem sie mit einer Substanz imprägniert werden.It is an object of the present invention to provide a process for producing compacts which overcomes these disadvantages of the prior art and uses compact green and hot strength compacts even when using carbon particles which have to be pre-dried using one known method smaller amount of a water-containing binder system can be produced. This object is achieved by a method for producing a carbon particle-containing compact, in which the coal particles are mixed with a water-containing binder system and the resulting mixture is further processed by pressing into compacts, characterized in that before mixing with the water-containing Binder system, the carbon particles are subjected to an impregnation step in which they are impregnated with a substance.

Bei der Imprägnierung dringt die Substanz entweder in die Poren der Kohlepartikel ein 20 und verhindert entsprechend durch Ausfüllung des Porenraumes ein Eindringen von Komponenten des wässrigen Bindemittelsystems. Oder die Substanz lagert sich in den Austrittsstellen der Poren auf der Kohlepartikeloberfläche, auch Porenhälse genannt, ab und verhindert durch dieses Verstopfen der Porenhälse ein Eindringen von Komponenten des wässrigen Bindemittelsystems in die Poren. 25 Auf diese Weise wird verhindert, dass wässriges Bindemittelsystem, welches auf der Kohlepartikeloberfläche zu Bindungszwecken benötigt wird, diese Bindungszwecke nach Eindringen in die Poren nicht mehr erfüllen kann. Entsprechend wird gegenüber einem Verfahren, bei dem wässriges Bindemittelsystem in die Poren eindringen kann, die Menge an benötigtem wässrigem Bindemittelsystem vermindert.During the impregnation, the substance either penetrates into the pores of the carbon particles and accordingly prevents the penetration of components of the aqueous binder system by filling in the pore space. Or the substance settles in the exit points of the pores on the carbon particle surface, also called pore necks, and prevents by this clogging of the pore necks penetration of components of the aqueous binder system in the pores. In this way it is prevented that aqueous binder system, which is required on the carbon particle surface for binding purposes, can no longer fulfill these binding purposes after penetration into the pores. Accordingly, as compared with a method in which aqueous binder system can penetrate the pores, the amount of aqueous binder system required is reduced.

Das wässrige Bindemittelsystem kann, abgesehen von Wasser, eine oder mehrere weitere Komponenten enthalten. 30 5 «« 99 99 9 9999 99 9 9 9 9 9 9 « 9 9 • · · · 9 9 9 ··· · · • · 9 9 · 9999 · ··· 9 9 9 9 9 · · · 99 99 ·· 9 999 9#The aqueous binder system may contain one or more other components besides water. 30 5 «« 99 99 9 9999 99 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 ··· · · · · 9 9 · 9999 · ··· 9 9 9 9 9 · · · 99 99 ·· 9 999 9 #

Der Imprägnierungsschritt kann aus Bedampfung der Kohlepartikel mit der Substanz, aus Besprühung der Kohlepartikel mit der Substanz, aus Einmischen der Substanz in eine bewegte Schüttung der Kohlepartikel, oder aus Einmischen der Substanz in eine Wirbelschicht der Kohlepartikel bestehen. 5The impregnation step can consist of steaming the carbon particles with the substance, spraying the carbon particles with the substance, mixing the substance into a moving bed of carbon particles, or mixing the substance into a fluidized bed of the carbon particles. 5

Nach einer Ausführungsform ist die Substanz, mit der die Kohlepartikel im Imprägnierungsschritt imprägniert werden, Wasser.In one embodiment, the substance with which the carbon particles are impregnated in the impregnation step is water.

Dann wird im Imprägnierungsschritt Wasser in die Poren eingesaugt, die infolgedessen kein Bestreben mehr zeigen, den Kohlepartikeln nach dem Imprägnierungsschritt 10 zugeführte Komponenten des wässrigen Bindemittelsyetomo aufzusaugen. Infolgedessen können bei bisherigen Verfahren in Poren gesaugte und damit für das Binden der Presslinge unwirksam werdende Komponenten einen Beitrag zum Binden der Presslinge leisten. 15 Durch Begrenzung des Anteils von mit Wasser imprägnierten Presslingen in einer Einsatzmischung für einen Roheisenerzeugungsprozess in Kombination mit Kohlenstoffträgern, die eine geringe Feuchte als diese Presslinge aufweisen, kann der Wassereintrag in den Roheisenerzeugungsprozess auf ein akzeptables Ausmaß begrenzt werden. 20Then, in the impregnation step, water is sucked into the pores, which consequently no longer tends to absorb components of the aqueous binder yetomo supplied to the carbon particles after the impregnation step 10. As a result, in previous methods, components sucked into pores and thus rendered ineffective for binding the compacts can make a contribution to binding the compacts. By limiting the proportion of water-impregnated compacts in a feed mixture for a pig iron production process in combination with carbon carriers having a low moisture content than these compacts, the water input into the pig iron production process can be limited to an acceptable level. 20

Nach einer anderen Ausführungsform ist die Substanz, mit der die Kohlepartikel im Imprägnierungsschritt imprägniert werden, eine wasserunlösliche und/oder wasserabstoßende Substanz.According to another embodiment, the substance with which the carbon particles are impregnated in the impregnation step is a water-insoluble and / or water-repellent substance.

Werden die Poren im Imprägnierungsschritt mit einer solchen Substanz gefüllt, und dabei 25 die Porenwände mit solchen Substanzen beschichtet, sinkt das Bestreben der Poren, Komponenten des wässrigen Bindemittelsystems aufzusaugen. Werden die Austrittsstellen der Poren auf der Kohlepartikeloberfläche von solchen Substanzen verschlossen, können keine Komponenten des wässrigen Bindemittelsystems mehr in die Poren eindringen. Infolgedessen können bisher in Poren gesaugte und damit für das 30 Binden der Presslinge unwirksam werdende Komponenten einen Beitrag zum Binden der Presslinge leisten.If the pores are filled with such a substance in the impregnation step, and thereby coating the pore walls with such substances, the tendency of the pores to absorb components of the aqueous binder system decreases. If the exit points of the pores on the carbon particle surface are closed by such substances, components of the aqueous binder system can no longer penetrate into the pores. As a result, previously sucked into pores and thus ineffective for the binding of the compacts components make a contribution to the binding of the compacts.

Die wasserunlösliche und/oder wasserabstoßende Substanz gehört bevorzugt zu der aus Wachsen, organischen Kokerei· oder Raffinerieprodukten, sowie Kunststoffen 35 beziehungsweise Kunststoffabfällen bestehenden Gruppe von Substanzen. Es kann sich 6 ·· #· ·· · ·♦·· ·· «·«·*·♦ · · · • · · ·· ··· ··· · · • · · · · · ···» · ··· ······ · · « auch um Altöl handeln. Diese Substanzen stehen üblicherweise in großen Mengen kostengünstig zur Verfügung.The water-insoluble and / or water-repellent substance preferably belongs to the group of substances consisting of waxes, organic coking plant or refinery products, as well as plastics or waste plastics. It can be 6 ·· # ···································· ··· ······ · · «also deal with used oil. These substances are usually available in large quantities at low cost.

Dabei erfolgt der Imprägnierungsschritt vorteilhafterweise bei einer Temperatur, bei der 5 die wasserunlösliche und/oder wasserabstoßende Substanz flüssig, insbesondere dickflüssig vorliegt. Als dickflüssig in diesem Sinne werden Flüssigkeiten angesehen, deren Viskosität mindestens 1 Pas beträgt, und maximal 100 Pas, beispielsweise 10 Pas, beträgt. Bei diesen Bedingungen verteilt sich die Substanz auf der Oberfläche der Kohlepartikel und dringt in die Austrittsstellen der Poren aber kaum in das Innere der 10 Poren ein. Dadurch wird der Verbrauch der wasserunlöslichen und/oder wasserabstoßenden Substanz im Imprägnierungsschritt gering gehalten. Vorteilhafterweise verfestigt sich die wasserunlösliche und/oder wasserabstoßende Substanz bei Abkühlung in den Austrittsstellen der Poren auf der Kohlepartikeloberfläche. 15 Nach einer anderen Ausführungsform ist die Substanz, mit der die Kohlepartikel imThe impregnation step is advantageously carried out at a temperature at which the water-insoluble and / or water-repellent substance is liquid, in particular viscous. As viscous in this sense, liquids are considered whose viscosity is at least 1 Pas, and a maximum of 100 Pas, for example, 10 Pas. In these conditions, the substance spreads on the surface of the carbon particles and penetrates into the exit points of the pores but hardly into the interior of the 10 pores. As a result, the consumption of the water-insoluble and / or water-repellent substance in the impregnation step is kept low. Advantageously, the water-insoluble and / or water-repellent substance solidifies on cooling in the exit points of the pores on the coal particle surface. In another embodiment, the substance with which the carbon particles in the

Impräaniemnosschatt imprägniert werden, eine wässrige Lösung eines Stoffes oder einer Stoffmischung. Beispielweise ist es Melasse, welche eine wässrige Lösung einer Mischung von Kohlehydraten und anderen Naturstoffen ist.Impräaniemnosschatt be impregnated, an aqueous solution of a substance or a mixture of substances. For example, it is molasses, which is an aqueous solution of a mixture of carbohydrates and other natural products.

Grundsätzlich können gelöste Stoffe aller Art, welche die Heißfestigkeit und Grünfestigkeit 20 der Presslinge verbessern, eingesetzt werden, beispielsweise Stärke oder Lignin-Laugen aus Ablaugen der Zellstoffgewinnung.In principle, solutes of all kinds which improve the hot strength and green strength of the compacts can be used, for example starch or lignin bases from waste liquors of pulp production.

Es ist bevorzugt, Lösungen von Stoffen oder Stoffmischungen zu verwenden, welche durch Wärmebehandlung und/oder Reaktion mit den Kohlepartikeln in wasserunlösliche Substanzen umgewandelt werden. Dadurch wird erreicht, dass die von diesen Stoffen 25 oder Stoffgemischen hervorgerufenen Effekte nicht dadurch geschmälert werden, dass sie im Wasser des Wasser enthaltenden Bindemittelsystems aufgelöst und aus den Poren ausgeschwemmt werden.It is preferable to use solutions of substances or mixtures of substances which are converted into water-insoluble substances by heat treatment and / or reaction with the carbon particles. This ensures that the effects caused by these substances 25 or substance mixtures are not diminished by being dissolved in the water of the water-containing binder system and flushed out of the pores.

Nach einer anderen Ausführungsform ist die Substanz, mit der die Kohlepartikel im 30 Imprägnierungsschritt imprägniert werden, eine wässrige Suspension vonAccording to another embodiment, the substance with which the carbon particles are impregnated in the impregnation step is an aqueous suspension of

Feststoffkolloiden, wobei der Feststoff wasserabweisende Eigenschaften aufweist.Solid colloids, wherein the solid has water-repellent properties.

Beispiel dafür sind Suspensionen von kolloidem Talk, von Graphit oder von Wachsen in Wasser. Lagern sich die Feststoffe in den Poren beziehungsweise in den Porenhälsen ab, 7 ·· ·· ·· · • · · ♦ ♦ · · • · · ·· ··· • · · ♦ · · ···· • · · · · · ·Examples include suspensions of colloidal talc, graphite or waxes in water. If the solids settle in the pores or in the pore necks, 7 ····························································· · · ·

ist der Eintritt von Wasser enthaltenden Bindemittelsystemen aufgrund der hohen Oberflächenspannung der wasserabweisenden Feststoffe erschwert.the entry of water-containing binder systems is difficult due to the high surface tension of the water-repellent solids.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Substanz, mit der die Kohlepartikel im 5 Imprägnierungsschritt imprägniert werden, eine Emulsion enthaltend einerseits Wasser sowie andererseits kohlenstoffhaltige Substanzen wie beispielsweise Bitumina, Rohteere erhalten aus Steinkohle, Peche, Wachse, öle.According to another embodiment, the substance with which the carbon particles are impregnated in the impregnation step, an emulsion containing on the one hand water and on the other hand carbonaceous substances such as bitumens, raw tars obtained from hard coal, pitches, waxes, oils.

Beim Eindringen solcher Emulsionen in die Poren werden die kohlenstoffhaltigen Substanzen in dünnen Schichten auf der Porenoberfläche abgelagert. Bei Pyrolyse 10 entstehen aus diesen dünnen Schichten Kohlenstoffschichten. Diese vermindern die Reaktivität des Presslings gegenüber heißen C02-haltigen Gasen im Vergleich zu einer Ausführungsform, in der in den Poren keine dünnen Schichten der Substanzen abgelagert werden. Das liegt daran, dass die aus den Substanzen entstehenden Kohlenstoffschichten wenige oder keine bezüglich Reaktion mit heißen C02-haltigen 15 Gasen katalytisch wirkende Substanzen enthalten. Im Gegensatz dazu enthalten die Kohlepartikel bzw. das Material, das zu Presslingen verarbeitet werden soll, katalytisch wirkende Verbindungen, bspw. Eisen oder Alkalien. Entsprechend ist die Reaktivität eines Presslings, dessen Oberfläche und Poren mit einer aus den Substanzen hervorgehenden Kohlenstoffschicht bedeckt ist, geringer als die eines Presslings ohne eine solche 20 Kohlenstoffschicht.Upon penetration of such emulsions into the pores, the carbonaceous substances are deposited in thin layers on the pore surface. In pyrolysis 10, carbon films are formed from these thin layers. These reduce the reactivity of the compact to hot C02-containing gases compared to an embodiment in which no thin layers of the substances are deposited in the pores. This is because the carbon layers resulting from the substances contain few or no catalytically active substances with respect to reaction with hot CO 2 -containing gases. In contrast, contain the carbon particles or the material to be processed into compacts, catalytically active compounds, such as iron or alkalis. Accordingly, the reactivity of a compact whose surface and pores are covered with a carbon layer resulting from the substances is lower than that of a compact without such a carbon layer.

Beim Einsatz von Kohlepartikeln, die vor der Verarbeitung zu Presslingen einer Vortrocknung bedürfen, ist es aus wirtschaftlichen Gründen von Vorteil, die Trocknung nicht wesentlich unter 5 Gewichts% Feuchte, das heißt auf maximal 4 Gewichts% 25 Feuchte, voranzutreiben. Dadurch wird die Entstehung von zusätzlichem Porenvolumen infolge der Trocknung begrenzt und entsprechend im Imprägnierungsschritt weniger Substanz von Poren aufgenommen. Entsprechend wird im Imprägnierungsschritt weniger Substanz verbraucht. Zudem muss zur Trocknung weniger apparativer und energetischer Aufwand betrieben werden.When coal particles are used, which require pre-drying prior to processing into compacts, it is advantageous for economic reasons not to advance the drying substantially below 5% by weight of moisture, ie to a maximum of 4% by weight of moisture. As a result, the formation of additional pore volume is limited as a result of drying and taken accordingly less substance in the impregnation step of pores. Accordingly, less substance is consumed in the impregnation step. In addition, less equipment and energy expense must be operated for drying.

Die Untergrenze der Menge von im Imprägnierungsschritt zugesetzter Substanz, genannt Imprägnierungsmittel, beträgt 0,5 Gewichts%, bevorzugt 1 Gewichts0/», die Obergrenze beträgt 5 Gewichts0/», bevorzugt 3 Gewichts0/», besonders bevorzugt 2 Gewichts0/», bezogen auf das Gewicht des zu Presslingen zu verarbeitenden Gutes, also der 30 8 ···· «· • · • · • ·% • ·· • · • ··· · • · «· • · • · • • • · • · ··· • · • · • • • · ···· · .··· • · • • • · • • • ·· ·» ·· • ··· ··The lower limit of the amount of substance added in the impregnation step, called impregnating agent, is 0.5% by weight, preferably 1% by weight, the upper limit being 5% by weight, preferably 3% by weight, more preferably 2% by weight, based on Weight of the material to be processed into compacts, ie the 8 8 ···· «· • • • • • • · • • • • • • • · · · · · ············· ····

Kohlepartikel. Zusatz von mehr als 5 Gewichts% Imprägnierungsmittel ist ökonomisch nicht sinnvoll. Bei Zusatz von weniger als 0,5 Gewichts% Imprägnierungsmittel ist eine Imprägnierung nicht mehr effektiv. 5 Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält dasCarbon particles. Addition of more than 5% by weight of impregnating agent does not make economic sense. If less than 0.5% by weight of impregnating agent is added, impregnation is no longer effective. 5 According to one embodiment of the method according to the invention contains

Bindemittelsystem Melasse sowie Branntkalk oder Kalkhydrat. Es kann auch aus diesen Komponenten bestehen.Binder system molasses and quicklime or hydrated lime. It can also consist of these components.

Gemäß anderen Ausführungsformen enthält das Bindemittelsystem Melasse in Kombination mit starken anorganischen Säuren, wie beispielsweise Phosphorsäure, 10 Schwefelsäure, Salpetersäure.According to other embodiments, the binder system contains molasses in combination with strong inorganic acids such as phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid.

Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält das Bindemittelsystem eine Emulsion von Bitumen in Wasser. Es kann auch aus einer solchen Emulsion bestehen. 15According to one embodiment of the method according to the invention, the binder system contains an emulsion of bitumen in water. It can also consist of such an emulsion. 15

Gemäß weiterer Ausführungsformen enthält das Bindemittelsystem Produkte aus Ablaugen der Zellstoffgewinnung, Stärken, Cellulose, Rübenschnitzel, Altpapierschliff, Holzschliff, oder auch langkettige Polyelektrolyte wie beispielsweiseAccording to further embodiments, the binder system contains products from waste liquors of pulp production, starches, cellulose, beet pulp, waste paper pulp, groundwood, or long-chain polyelectrolytes such as

Carboxymethylcellulose. 20Carboxymethylcellulose. 20

Da Branntkalk oder Kalkhydrat enthaltende Bindemittelsysteme den Nachteil haben, dass Branntkalk CaO und Kalkhydrat Ca(OH)2 die Reaktivität der Presslinge gegenüber heißen C02-haltigen Gasen aufgrund katalytischer Wirksamkeit erhöhen, besitzen dieSince quicklime or hydrated lime binder systems have the disadvantage that quicklime CaO and hydrated lime Ca (OH) 2 increase the reactivity of the pellets against hot C02-containing gases due to catalytic activity, have the

Ausführungsformen ohne Branntkalk oder Kalkhydrat den Vorteil, Presslinge mit im 25 Vergleich geringerer Reaktivität bereitzustellen.Embodiments without lime or hydrated lime have the advantage of providing compacts with less reactivity in comparison.

Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden auch Eisenoder Eisenoxid-haltige Partikel in einem Gemisch mit den Kohlenpartikeln verarbeitet. 30 Gemäß einer besonderen Ausprägung des erfinderischen Verfahrens werden die Presslinge nach der Pressung einer Wärmebehandlung unterzogen werden. 9According to one embodiment of the method according to the invention, iron or iron oxide-containing particles are also processed in a mixture with the carbon particles. According to a particular embodiment of the inventive method, the compacts are subjected to a heat treatment after the pressing. 9

• ·• ·

Die Wärmebehandlung erfolgt bei einer gegenüber der Pressung erhöhten Temperatur. Die Wärmebehandlung bewirkt eine Trocknung und/oder Härtung der Presslinge. Die Wärmebehandlung kann bei Temperaturen von bevorzugt ä 250°C und £ 350°C erfolgen, bei denen irreversible chemische Vorgänge Bindemittelkomponenten umwandeln können. 5 Beispielsweise können wasserlösliche Bindemittelkomponenten in wasserunlösliche Verbindungen umgewandelt werden.The heat treatment is carried out at a temperature higher than the pressure. The heat treatment causes a drying and / or hardening of the compacts. The heat treatment can be carried out at temperatures of preferably about 250 ° C and 350 ° C, at which irreversible chemical processes can convert binder components. For example, water-soluble binder components can be converted to water-insoluble compounds.

Die bei solchen Umwandlungen entstehenden Verbindungen können einen Beitrag zur Festigkeit der Presslinge leisten.The compounds formed in such conversions can contribute to the strength of the compacts.

Im Fall eines Melasse enthaltenden Bindemittelsystems erfolgt beispielsweise eine 10 Umwandlung von Melasse durch Karamellisierung.In the case of a molasses-containing binder system, for example, there is a conversion of molasses by caramelization.

Gemäß einer besonderen Ausprägung des erfinderischen Verfahrens werden die Kohlepartikel nach dem Imprägnierungsschritt vor dem Vermischen mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem einer Wärmebehandlung unterzogen. 15 Die Wärmebehandlung bewirkt eine Trocknung. Für den Fall, dass sich in den Poren Lösungen oder Emulsionen befinden, bewirkt die Wärmebehandlung zusätzlich ein Einengen der Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen und entsprechend eine Beschichtung der Porenwandungen mit gelösten, suspendierten oder emulgierten Komponenten. Diese können, zusätzlich zu dem danach hinzugefügten wässrigen 20 Bindemittelsystem, einen Beitrag zu erhöhter Heißfestigkeit und Grünfestigkeit der Presslinge liefern.According to a particular embodiment of the inventive method, the carbon particles are subjected to a heat treatment after the impregnation step prior to mixing with the water-containing binder system. 15 The heat treatment causes drying. In the event that solutions or emulsions are present in the pores, the heat treatment additionally causes a concentration of the solutions, suspensions or emulsions and, correspondingly, a coating of the pore walls with dissolved, suspended or emulsified components. These may, in addition to the aqueous binder system added thereafter, contribute to increased hot strength and green strength of the compacts.

Weiterhin kann die Wärmebehandlung die Umwandlung der infolge der Wärmebehandlung zunächst entstehenden Beschichtung der Porenwandungen in wasserunlösliche Verbindungen, oder in die Reaktivität der Kohlepartikel gegenüber 25 heißen C02 haltigen Gasen herabsetzende Verbindungen bewirken. DieFurthermore, the heat treatment can effect the conversion of the coating of the pore walls, which initially arises as a result of the heat treatment, into water-insoluble compounds, or compounds which reduce the reactivity of the carbon particles to gases containing 25 C02 gases. The

Maximaltemperatur der Wärmebehandlung ist durch die Pyrolyse der Kohlepartikel beschränkt und liegt bei 350°C. Die Untergrenze für die Temperatur bei dieser Wärmebehandlung liegt bei 150°C. 30 Wird für die Imprägnierung die gleiche Wasser enthaltende Emulsion verwendet, wie sie als Wasser enthaltendes Bindemittelsystem zum Einsatz kommt, so ist die im Imprägnierungsschritt zugegebene Menge geringer als die beim nachfolgenden Vermischen zugegebene Menge an Wasser enthaltenden Bindemittelsystem. Beispielsweise bei Verwendung von Bitumen in Wasser - Emulsion im 35 Imprägnierungsschritt und als Bindemittelsystem erfolgt im Imprägnierungsschritt eine 10 ·· • · • ·· · · • · · · • ·Maximum temperature of the heat treatment is limited by the pyrolysis of the coal particles and is at 350 ° C. The lower limit for the temperature in this heat treatment is 150 ° C. If the same water-containing emulsion as used as the water-containing binder system is used for the impregnation, the amount added in the impregnation step is less than the amount of water-containing binder system added during the subsequent mixing. For example, when bitumen in water emulsion is used in the impregnation step and as the binder system, in the impregnation step a 10 × 10 × 10 × 10 × 10 × 10 9

Zugabe von 2 -3 Gewichts%, während als Bindemittelsystem später 7-10 Gewichts% zugegeben werden.Add 2-3% by weight while adding 7-10% by weight later as the binder system.

Dasselbe gilt, wenn für die Imprägnierung die gleiche wässrige Lösung eines Stoffes oder eines Stoffgemisches verwendet wird, wie sie als Wasser enthaltendes Bindemittelsystem 5 zum Einsatz kommt. Beispielsweise bei Verwendung von Melasse imThe same applies if the same aqueous solution of a substance or a mixture of substances is used for the impregnation, as used as the water-containing binder system 5. For example, when using molasses in the

Imprägnierungsschritt und als Bindemittelsystem erfolgt im Imprägnierungsschritt eine Zugabe von 3 bis 5 Gewichts%, während als Bindemittelsystem später 6 bis 8 Gewichts% zugegeben werden. Dabei sind die Grenzen der angegebenen Bereiche mit umfasst.Impregnation step and as a binder system is carried out in the impregnation step, an addition of 3 to 5% by weight, while added as a binder later 6 to 8% by weight. The limits of the specified ranges are included.

In diesen Fällen ist nach der Zugabe im Imprägnierungsschritt eine Wärmebehandlung 10 notwendig, um die Trägerflüssigkeit Wasser soweit zu entfernen, dass die emulgierten Substanzen beziehungsweise die gelösten Stoffe sich in den Poren beziehungsweise den Porenhälsen absetzen. Dadurch werden die Poren belegt beziehungsweise die Porenhälse verstopft. Insgesamt wird daher zur Herstellung der Presslinge weniger Wasser enthaltendes Bindemittelsystem benötigt als bei einer Herstellung ohne 15 Imprägnierungsschritt.In these cases, after the addition in the impregnation step, a heat treatment 10 is necessary in order to remove the carrier liquid water so far that the emulsified substances or the dissolved substances settle in the pores or the pore necks. As a result, the pores are occupied or the pore necks are blocked. Overall, therefore, less water-containing binder system is required for the production of the compacts as in a production without 15 impregnation step.

Die Verarbeitung zu Presslingen nach dem Imprägnierungsschritt kann durch bekannte Verfahren, beispielsweise wie in WO 02/50219A1 oder in AT005765U1 beschrieben, beziehungsweise durch jedes zur Verarbeitung von Kohlepartikel mit einem Wasser 20 enthaltenden Bindemittelsystem zu Presslingen geeignete Verfahren erfolgen.The processing into compacts after the impregnation step can be carried out by known methods, for example as described in WO 02 / 50219A1 or in AT005765U1, or by any suitable method for processing carbon particles containing a water-containing binder system into compacts.

Eine erfindungsgemäß erst nach dem Imprägnierungsschritt mit einer wasserunlöslichen und/oder wasserabstoßende Substanz erfolgende Zugabe von Wasser enthaltenden Bindemittelsystemen bei der Herstellung von Presslingen vermindert die 25 Verfahrenskosten gegenüber herkömmlichen Verfahren wie etwa gemäß W002/50219A1.An addition according to the invention after the impregnation step with a water-insoluble and / or water-repellent substance adding water-containing binder systems in the production of compacts reduces the process costs compared to conventional methods such as according to W002 / 50219A1.

Die Vermeidung einer Wasseraufnahme der Kohle während der Herstellung von Presslingen mit Wasser enthaltenden Bindemittelsystemen vermindert einerseits den spezifischen Kohleverbrauch bei Roheisenerzeugungsverfahren, bei denen die Presslinge oder aus ihnen gewonnener Koks zum Einsatz kommen, da weniger Wasser aus dem 30 Bindemittelsystem im Pressling vorhanden ist und entsprechend weniger Energie für dessen Verdampfung aufgewendet werden muss. Andererseits kann eine in herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Presslingen aufgrund der Wasseraufnahme aus dem Bindemittelsystem auftretende Notwendigkeit zur Nachtrocknung der Presslinge bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens entfallen, oder der 35 Trocknungsaufwand reduziert werden, woraus eine Energieeinsparung resultiert. Da 11 ·· · ···· ·· • ·«· · 4 »·· ♦ ··4 • ♦ 4 • · · · · · entsprechend auf die Errichtung oder den Betrieb von Vorrichtungen zu Nachtrocknung verzichtet werden kann, oder die Dimensionen der Vorrichtungen und der Aufwand ihres Betriebes reduziert werden kann, ist dies gleichbedeutend mit einer Betriebskosten- sowie einer Investmentkostensenkung. 5Avoiding water uptake of the coal during the manufacture of briquettes with binder systems containing water, on the one hand, reduces specific coal consumption in pig iron production processes using the briquettes or coke obtained therefrom, since less water from the binder system is present in the briquette and correspondingly less Energy must be expended for its evaporation. On the other hand, occurring in conventional processes for the production of compacts due to the absorption of water from the binder system need for post-drying of the compacts when using the method can be omitted, or the 35 drying costs are reduced, resulting in an energy saving results. Since it can be dispensed with according to the establishment or operation of devices for post-drying, or the... 4 ·············· Dimensions of the devices and the cost of their operation can be reduced, this is synonymous with operating costs and investment cost reduction. 5

Als zusätzlicher vorteilhafter Effekt des Imprägnierungsschrittes kann sich, je nach Art der zur Imprägnierung verwendeten Substanz, eine Minderung der C02-Reaktivität des nach Pyrolyse der Presslinge in einem Einschmelzvergaser entstandenen Halbkokses beziehungsweise des aus Presslingen gewonnenen Kokses ergeben. Eine geringe C02-10 Reaktivität ist beim Betrieb eines Einschmelzvergasers gewünscht, damit der Halbkoks im Festbett des Einschmelzvergasers bzw. der Koks im Festbett eines Hochofens von der Chargierung auf die Bettoberfläche bis zum Erreichen der unmittelbaren Vergasungszone im Bereich der Sauerstoffdüsen bzw. der Windformen stabil bleiben und dadurch die Permeabilität des Festbettes in Bezug auf die Durchgasung und die Drainage 15 schmelzflüssiger Phasen fördern. Die Minderung der CCVReaktivität des Haibkokses beziehungsweise des Kokses wird dadurch erreicht, dass die innere Oberfläche der Poren der Kohiepartikel im Pressling durch die Imprägnierung nicht mehr von einem Bindemittel, welches reaktivitätsfördemde Substanzen enthält, überzogen werden kann. Beispielsweise enthält die Bindemittelkomponente Melasse als reaktivitätsfördemde 20 Substanzen Alkalien. Wird durch die Imprägnierung, beispielsweise mit Bitumina oder Wachse enthaltenden Substanzen, vermieden, dass Melasse die innere Oberfläche der Poren überzieht, ist die C02-Reaktivität also gegenüber mittels eines Verfahrens ohne Imprägnierungsschritt gewonnenem Halbkoks oder Koks herabgesetzt 25 Ein Minderanteil von unterkörnigem Koks wird im COREX®- oder FiNEX®-Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Festbett eines Einschmelzvergasers häufig zur Einsatzkohle gegeben, um die Permeabilität des Festbettes zu verbessern. Bei Verwendung von erfindungsgemäß hergestellten Presslingen, oder aus solchen hergestelltem Koks, wird eine Entfestigung der Halbkoks- bzw. Koks-Partikel durch heißes 30 C02 inhibiert und somit einem Zerfall der Partikel entgegengewirkt. Mit einem aus erfindungsgemäß hergestellten Presslingen durch Pyrolyse abgeleitetem Haibkoks gepacktem Festbett werden eine deutlich bessere Gaspermabilität und ein besseres Drainageverhalten des Festbettes ermöglicht als nach dem Stand der Technik. Die Verbesserung der Reaktivtätseigenschaften des Halbkokses ermöglicht daher eine 12 • * • ♦As an additional advantageous effect of the impregnation step, depending on the nature of the substance used for impregnation, there may be a reduction in the CO 2 reactivity of the semi-coke or the coke obtained from pellets after pyrolysis of the pellets in a melter gasifier. Low CO 2 - 10 reactivity is desired in the operation of a melter gasifier, so that the semi-coke in the fixed bed of the melter gasifier or coke in the fixed bed of a blast furnace remains stable from charging to the bed surface until reaching the immediate gasification zone in the area of the oxygen nozzles or wind forms and thereby promote the permeability of the packed bed with respect to the fumigation and drainage 15 of molten phases. The reduction of the CCV reactivity of the coke or of the coke is achieved by the fact that the inner surface of the pores of the cohesive particles in the pressed part can no longer be coated by the impregnation by a binder which contains reactivity-promoting substances. For example, the binder component contains molasses as Reaktivitätsfördemde 20 substances alkalis. If the impregnation, for example with substances containing bituminous substances or waxes, prevents molasses coating the inner surface of the pores, the CO 2 reactivity is thus reduced compared to a semi-coke or coke obtained by a process without impregnation step. 25 A minor fraction of under-grained coke is present in COREX ® or FiNEX® process for pig iron production in a fixed bed of a melter gasifier often added to the feed coal to improve the permeability of the fixed bed. When using compacts according to the invention, or made from such coke, a softening of the semi-coke or coke particles is inhibited by hot 30 CO 2 and thus counteracts a disintegration of the particles. With a fixed bed packed of pyrolysis-derived Haibkoks from packed slabs according to the invention, a significantly better gas permeability and a better drainage behavior of the fixed bed are made possible than in the prior art. The improvement of the reactive properties of the semi-coke therefore allows a 12 • * • ♦

Verringerung oder gar Vermeidung des Kokszusatzes zur COREX®- oder FINEX®-EinsatzkohleReduction or even avoidance of coke addition to COREX® or FINEX® charcoal

Im Bereich der Kokereitechnik wird bekanntlich durch eine Erhöhung der Schüttdichte der 5 Einsatzkohle die Qualität des daraus erzeugten Kokses verbessert. Die Verwendung vieler Einsatzkohlen für die Erzeugung von Hüttenkoks wird durch eine Verdichtung der Einsatzkohle überhaupt erst möglich. Neben Stampfkokereien wurden daher Verfahrenvarianten für Kokereien im Schüttbetrieb entwickelt, die eine Brikettierung bzw. teilweise Brikettierung der Einsatzkohlen vorsahen. Aus heutiger Sicht ist jedoch eine 10 Brikettierung mit bituminösen Bindemittel aus wirtschaftlichen Gründen, eineIn the field of coking technology, the quality of the coke produced therefrom is known to be improved by increasing the bulk density of the feed coal. The use of many carburets for the production of metallurgical coke is even possible by a compression of the feed coal. In addition to stamped coking plants, process variants were developed for coking plants in bulk operation, which provided for briquetting or partial briquetting of the feed coal. From today's perspective, however, is a 10 Briquetting with bituminous binder for economic reasons, a

Heißbrikettierung oder eine Brikettierung mit Steinkohlenteer-stämmigen Binder aus Gründen des Gesundheitsschutzes, und eine Brikettierung mit Melasse oder vergleichbaren Bindern wegen des Eintrags unerwünschter Stoffe in den Koks problematisch. 15 Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Presslingen ermöglicht es, auch bei der Herstellung von Koks unter Verwendung von Presslingen der Einsatzstoffe den Verbrauch an Bindemittel zu reduzieren beziehungsweise die schädlichen Auswirkungen reaktivitätsfördernder Bindemittelkomponenten einzudämmen. 20 Die Presslinge können beispielsweise Briketts oder Schülpen aus einer Kompaktierung sein.Hot briquetting or briquetting with coal tar-based binder for health reasons, and briquetting with molasses or similar binders because of the entry of undesirable substances in the coke problematic. The process according to the invention for the production of compacts also makes it possible to reduce the consumption of binder or to curb the harmful effects of reactant-promoting binder components in the production of coke by using compacts of the starting materials. 20 The compacts may for example be briquettes or slugs from a compaction.

Die Presslinge enthalten bis zu 97 Gewichts% Kohlepartikel, und bis zu 12 Gewichts% Komponenten eines Bindemittelsystem, 25 sowie, bezogen auf das Gewicht des zu Presslingen zu verarbeitenden GutesThe compacts contain up to 97% by weight of carbon particles, and up to 12% by weight of components of a binder system, 25 as well as, based on the weight of the material to be processed into compacts

Kohlepartikel, wasserunlösliche und/oder wasserabstoßende Substanzen, oder Feststoffe mit wasserabweisenden Eigenschaften, in einer Menge, deren Untergrenze 0,5 Gewichts%, bevorzugt 1 Gewichts0/», beträgt, und deren Obergrenze 5 Gewichts0/», bevorzugt 3 Gewichts0/», besonders bevorzugt 2 Gewichts0/», beträgt 30Carbon particles, water-insoluble and / or water-repellent substances, or solids having water-repellent properties, in an amount whose lower limit is 0.5% by weight, preferably 1% by weight, and whose upper limit is 5% by weight, preferably 3% by weight preferably 2% by weight, is 30

Nach einer Ausführungsform enthält der Pressling auch Eisen- oder Eisenoxid-haltige Partikel. Solche Partikel können beispielsweise aus bei der Roheisen- oder Stahlerzeugung anfallenden Stäuben oder Schlämmen stammen. • · • ·«·· • 9 13According to one embodiment, the compact also contains iron or iron oxide-containing particles. Such particles may originate, for example, from dusts or sludges produced in the production of pig iron or steel. • · • · «·· • 9 13

Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Blockschemata skizziert.The method according to the invention is outlined below with reference to the block diagrams shown in FIGS. 1 to 3.

Figur 1 zeigt ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung von Presslingen ohne Imprägnierungsschritt. 5 Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von Presslingen mit Imprägnierungsschritt.FIG. 1 shows a conventional process for producing compacts without an impregnation step. FIG. 2 shows a method according to the invention for the production of compacts with impregnation step.

Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von Presslingen mit einer dem Imprägnierungsschritt vorgelagerten Wärmebehandlung.FIG. 3 shows a process according to the invention for the production of compacts having a heat treatment upstream of the impregnation step.

Gemäß Figur 1 wird die zu Presslingen, in diesem Fall Briketts, zu verarbeitende Kohle 1 10 einer Trocknung 2 unterzogen und danach durch Körnen 3 auf eine gewünschte Körnung gebracht. Zu den dabei erhaltenen Kohlepartikeln erfolgt danach der Zusatz eines Wasser enthaltenden Bindemittelsystems 4, in diesem Fall Melasse, gegebenenfalls unter Zusatz fester, feinteiliger Bindemittelkomponenten wie Kalkhydrat oder Branntkalk, unter Mischen 5, wobei das Mischen 5 ein- oder mehrstufig sein kann. Die dabei erhaltene Mischung 15 wird einer Knetung 6 und einer Mischung 7 unterworfen. Das nach Härten 7 erhaltene Produkt ist das Brikett.According to FIG. 1, the coal to be processed into compacts, in this case briquettes, is subjected to drying 2 and then brought to a desired grain size by granulation 3. The carbon particles thus obtained are then followed by the addition of a water-containing binder system 4, in this case molasses, optionally with the addition of solid, finely divided binder components such as hydrated lime or quicklime, with mixing 5, wherein the mixing 5 may be one or more stages. The mixture 15 thus obtained is subjected to kneading 6 and a mixture 7. The product obtained after curing 7 is the briquette.

Das erfindungsgemäße Verfahren nach Figur 2 unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten Verfahren dadurch, dass vor dem Mischen 5 mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem 4 die Kohlepartikel einem Imprägnierungsschritt 10 unterzogen 20 werden, bei dem sie mit einer Substanz 11, dem Imprägnierungsmittel, imprägniert werden. Erst nach diesem Imprägnierungsschritt 10 erfolgt das Mischen mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem 4 und die Weiterverarbeitung der dabei erhaltenen Mischung entsprechend Figur 1. 25 In Figur 3 ist eine Variante des Verfahrens aus Figur 2 dargestellt, in der nach dem Imprägnierungsschritt 10, vor dem Vermischen mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem 4, eine Wärmebehandlung 12 durchgeführt wird. 30 14 • · • · • f ΜThe method according to the invention according to FIG. 2 differs from the method illustrated in FIG. 1 in that prior to mixing with the binder system 4 containing the water, the carbon particles are subjected to an impregnation step 10 in which they are impregnated with a substance 11, the impregnating agent , Only after this impregnation step 10 is the mixing with the water-containing binder system 4 and the further processing of the mixture obtained in accordance with Figure 1. 25 In Figure 3, a variant of the method of Figure 2 is shown, in which after the impregnation step 10, before mixing with the water-containing binder system 4, a heat treatment 12 is performed. 30 14 • • • • • f Μ

Bezugszeichenliste 1 Kohle 2 Trocknung 3 Körnen 4 Wasser enthaltendes Bindemittelsystem 5 Mischen 6 Knetung 7 Pressung 8 Härten 9 Produkt 10 Imprägnierungsschritt 11 Substanz (Imprägnierungsmittel) 12 Wärmebehandlung 10LIST OF REFERENCES 1 charcoal 2 drying 3 granules 4 water-containing binder system 5 mixing 6 kneading 7 pressing 8 hardening 9 product 10 impregnating step 11 substance (impregnating agent) 12 heat treatment 10

Claims

1) Process for the preparation of a compact containing carbon particles, wherein the carbon particles are mixed with a water-containing binder system and the resulting mixture is further processed by pressing into compacts, characterized in that prior to mixing with the water-containing binder system, the coal particles Impregnation step in which they are impregnated with a substance. 2) Method according to claim 1, characterized in that the impregnation step of vapor deposition of the carbon particles with the substance from spraying the coal particles with the substance, by mixing the substance into a moving bed of coal particles, or by mixing the substance into a fluidized bed of carbon particles consists. 3) Method according to one of the preceding claims, characterized in that the substance with which the carbon particles are impregnated in the impregnation step, water. 4) Method according to one of claims 1-2, characterized in that the substance with which the carbon particles are impregnated in the impregnation step, a water-insoluble and / or water-repellent substance. 5) Method according to one of claims 1-2, characterized in that the substance with which the carbon particles are impregnated in the impregnation step, an aqueous solution of a substance or a mixture of substances. 6) Method according to one of claims 1-2, characterized in that the substance with which the carbon particles are impregnated in the impregnation step, an aqueous suspension of solid colloids, wherein the solid has water-repellent properties. 16 7) Method according to one of claims 1-2, characterized in that the substance with which the Kohlepartikei are impregnated in the impregnation step, an emulsion containing on the one hand water and on the other hand carbonaceous substances, is. 5 8) Method according to one of the preceding claims, characterized in that the lower limit of the amount of substance added in the impregnation step is 0.5% by weight, preferably 1% by weight, and the upper limit is 5% by weight, preferably 3% by weight. particularly preferably 2% by weight, based on the weight 10 of the material to be processed of compacts of carbon particles. 9) Method according to one of the preceding claims, characterized in that the binder system contains molasses and quicklime or hydrated lime. 15 10) Method according to one of the preceding claims, characterized in that the binder system contains an emulsion of bitumen in water. 11) Method according to one of the preceding claims, characterized in that iron or iron oxide-containing particles are processed in a mixture with the 20 carbon particles. 12) Method according to one of the preceding claims, characterized in that the compact is subjected to a heat treatment after the pressing. 25 13) Method according to one of the preceding claims, characterized in that the carbon particles are subjected to a heat treatment after the impregnation step prior to mixing with the water-containing binder system. 14) compact containing up to 97% by weight carbon particles and up to 12% by weight of a binder system, characterized in that it contains carbon particles, water-insoluble and / or water-repellent substances, based on the weight of the material to be processed into compacts, or solids with water-repellent properties, in an amount whose lower limit is 0.5% by weight, preferably 1% by weight, and The upper limit is 5% by weight, preferably 3% by weight, more preferably 2% by weight %, is 15) compact according to claim 14, characterized in that the water-insoluble 5 and / or water-repellent substance to that of waxes, organic coking or refinery products, as well as plastics or plastic waste, and waste oil existing group of Belongs to substances. 16) compact according to one of claims 14 and 15, characterized in that the 10 compact also contains iron or iron oxide-containing particles. 17) Use of a compact according to one of claims 14 to 16 in a process for pig iron production in a fixed bed as a carbon carrier or in a process for the production of carbon carriers for a process for 15 pig iron production in a fixed bed.