CH701702B1 - Kalzinierung von Briketts. - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Kalzinieren von grünen Briketts (200.3) werden die grünen Briketts (200.3) zur Kalzinierung einer Wärmebehandlung unterzogen, wobei die grünen Briketts (200.3) zusammen mit einer Kohle (200.1), welche einen Anteil an flüchtigen brennbaren Bestandteilen aufweist, vermischt und in einem Schachtofen (110) kalziniert werden. Eine für die Kalzinierung benötigte Energie wird dabei wenigstens teilweise durch eine Verbrennung des Anteils an flüchtigen brennbaren Bestandteilen der Kohle (200.1) gewonnen. Dadurch wird ein besonders energieeffizientes und kostengünstiges Verfahren zum Kalzinieren von grünen Briketts (200.3) geschaffen.

Description

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalzinieren von grünen Briketts, wobei die grünen Briketts zur Kalzinierung einer Wärmebehandlung unterzogen werden.

Stand der Technik

[0002] Beim Cracken von Erdöl bildet sich neben flüchtigen Kohlenwasserstoffen (Gase, Benzin, Diesel, Heizöl etc.), die abgetrennt werden, auch Petrolkoks als Feststoff. Die rohe Form wird Grünkoks genannt und kann zur Veredelung durch eine Kalzinierung bei hohen Temperaturen weiterverarbeitet werden. Dabei werden noch vorhandene Ölbestandteile verbrannt, das zurückbleibende Kalzinat besteht zu einem hohen Bestandteil aus Kohlenstoff. Grundsätzlich versteht man in der Chemie unter Kalzinierung das Erhitzen (Brennen) eines Materials unter anderem mit dem Ziel, dieses zu entwässern, respektive flüchtige Anteile zu entfernen oder zu zersetzen. Kalzinierter Petrolkoks wird u. a. als Elektrodenkoks in der Aluminiumindustrie und zur Aufkohlung von Stahl verwendet.

[0003] Die EP 0 409 014 B beschreibt ein Verfahren für die Herstellung von raucharmen Brennstoff-Briketts, insbesondere für die Erzeugung von Heizwärme, wobei ein nichtbackender feinkörniger Kohlenstoffträger, vorzugsweise Petrolkoks, und ein pechhaltiges Bindemittel gemischt werden. Diese Ausgangsmischung wird zu Vorformlingen brikettiert und aus den Vorformlingen werden durch eine verfestigende Wärmebehandlung die Brennstoff-Briketts gebildet. Die Wärmebehandlung erfolgt im Drehrohrofen bei etwa 500 bis 530 °C. Als pechhaltiges Bindemittel wird eine Bindemittelmischung aus Pech und backender Kohle eingesetzt.

[0004] Die CH 674 643 (Aimcor) beschreibt ein Verfahren zu Herstellung von Briketts, wobei Quarzsand (Körnungsbereich von 0.005–0.2 mm), ein Kohlenstoffträger und ein bituminöses Bindemittel gemischt werden und die Mischung zu Vorformlingen geformt wird, aus welchen durch eine Wärmebehandlung kalzinierte Briketts gebildet werden. Dabei wird mit von backender Kohle freien Vorformlingen gearbeitet, welche in einen beheizten Drehrohrofen eingeführt werden und auf bis zu 500 °C aufgeheizt werden. Die Wärmebehandlung findet in einem Quarzsand-Tauchbett statt. Auf dem Quarzsand des Quarzsand-Tauchbetts bildet sich mit der Zeit eine feste Kohlenstoffumhüllung. Dieser Quarzsand kann für die Produktion der grünen Briketts eingesetzt werden. Zur Beheizung des Drehrohrofens können zusätzlich die flüchtigen Anteile verwendet werden.

[0005] Die DE 3 724 541 A beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Briketts für die Erzeugung von Silicium oder von Siliciumcarbid oder von Ferrosilicium im Elektroniederschachtofen, wobei Quarzsand, ein Kohlenstoffträger und ein bituminöses Bindemittel gemischt werden und die Mischung zu Vorformlingen geformt wird. Aus den Vorformlingen werden durch eine Wärmebehandlung die Briketts gebildet. Die Vorformlinge werden zum Zweck der Wärmebehandlung in ein Quarzsand-Tauchbett in einem beheizten Drehrohrofen geführt.

[0006] Die EP 0 568 984 B beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Briketts. Die Briketts weisen einen Kohlenstoffanteil aus Koks und gegebenenfalls einen Zusatzstoffanteil auf und werden mit Hilfe eines bituminösen Bindemittels zu Grün-Briketts brikettiert. Die Gün-Briketts werden in einem Drehrohrofen mit einer Kornbettfüllung wärmebehandelt.

[0007] Die Kalzinierung von Briketts mittels eines Drehofens hat sich als unbefriedigend erwiesen. Die mechanische Stabilität der so hergestellten Briketts war zu gering, so dass diese beim Transport zu Granulaten zerfallen sind.

Darstellung der Erfindung

[0008] Aufgabe der Erfindung ist es, ein dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörendes Verfahren zu schaffen, welches eine energieeffiziente und kostengünstige Kalzinierung von Briketts ermöglicht.

[0009] Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung werden die grünen Briketts zusammen mit einer Kohle, welche einen Anteil an flüchtigen brennbaren Bestandteilen aufweist, vermischt und in einem Schachtofen kalziniert, wobei eine für die Kalzinierung benötigte Energie wenigstens teilweise durch eine Verbrennung des Anteils an flüchtigen brennbaren Bestandteilen der Kohle gewonnen wird.

[0010] Unter einem Schachtofen wird ein Ofen verstanden, welcher eine geometrische Grundform eines auf seiner Grundfläche stehenden Hohlzylinders, vorzugsweise mit einer runden, ovalen oder rechteckigen Grundfläche oder eines Hohlkegels aufweist, respektive ein Hohlkörper, welcher oben eine Öffnung für einen Eintrag von Edukten und unten eine Öffnung für einen Austrag von Zwischenprodukten und/oder Produkten aufweist. Die Edukte bewegen sich dabei im Wesentlichen in vertikaler Richtung vom Eintrag zum Austrag. Typischerweise übertrifft die Höhe des Ofenkörpers seine Länge und Breite um ein Vielfaches.

[0011] Wie sich gezeigt hat, kann ein Schachtofen im vorliegenden Zusammenhang, speziell gegenüber einem Rotationsofen, insbesondere folgende Vorteile aufweisen: <tb>1.<sep>Durch den langsamen Durchsatz der Kohle durch den Schachtofen können alle Kohlepartikel die gleiche Kalzinierungstemperatur erreichen. Damit werden eine hohe Festigkeit, optimale Dichte und eine hohe Abrasionsfestigkeit erreicht. <tb>2.<sep>Kohlen mit hohen Anteilen an flüchtigen brennbaren Bestandteilen von bis zu 50% können ohne negative Auswirkungen auf die Koksqualität kalziniert werden. <tb>3.<sep>Es entsteht kein signifikanter Kohleverlust während dem Brennen. <tb>4.<sep>Je nach Anteil an flüchtigen brennbaren Bestandteilen in der Kohle kann die aus der Verbrennung der flüchtigen brennbaren Bestandteile gewonnene Energie zum Beheizen des Schachtofens und/oder für weitere Prozessschritte ausreichen. <tb>5.<sep>Die entstehende Wärme kann teilweise zurückgewonnen werden, um zum Beispiel einen Wassergehalt der Kohle zu verringern respektive zu eliminieren.

[0012] Die flüchtigen brennbaren Bestandteile umfassen beispielsweise flüchtige Kohlenwasserstoffe, insbesondere mit der Summenformel CXHY. Dabei handelt es sich beispielsweise um Bestandteile mit einem Siedepunkt unter 800 °C. Dies können z. B. Wasserstoff, Methan, Ethan, Benzol, Toluol, Xylol und/oder deren Derivate sein.

[0013] Die während dem Verfahren kalzinierte Kohle wird insbesondere als Koks bezeichnet.

[0014] Mit dem Begriff Brikett wird insbesondere das Ergebnis der Brikettierung, bei der ein Rohmaterial zerkleinert und in eine einheitliche Form gepresst wird, bezeichnet. Braunkohlenbriketts sind üblicherweise ziegelförmig und werden ohne Bindemittel unter hohem Druck gepresst. Bei Steinkohlenbriketts, vorzugsweise Eierbriketts mit einem Gewicht von 20 bis 100 g, wird häufig Steinkohlenteer oder Steinkohlenteerpech als Bindemittel zugeführt.

[0015] Die Kohle, insbesondere eine nichtbackende Steinkohle mit relativ hohem Anteil an flüchtigen Bestandteilen, weist insbesondere eine gewisse Reaktivität auf, so dass die Energie zum Betrieb des Schachtofens zumindest teilweise aus der Verbrennung der Kohle gewonnen werden kann. Weiter ist es von Vorteil, wenn die Kohle im Hinblick auf die Metallurgie möglichst wenige Verunreinigungen enthält. Bevorzugt wird Kohle mit einem tiefen Aschengehalt und hoher Porosität eingesetzt. Damit erreicht man eine hohe Reaktivität der Briketts. Weiter soll die Kohle beim Erhitzen weder untereinander noch mit grünen Briketts zusammenbacken. Auch soll die Kohle einen Anteil an flüchtigen brennbaren Bestandteilen aufweisen, welcher bevorzugt hoch ist. Mit der Verbrennung eines Teils, insbesondere mittels der vollständigen Verbrennung dieses flüchtigen Anteils an brennbaren Bestandteilen, kann der Schachtofen beheizt werden. Vorzugsweise muss die Kohle nicht zerkleinert werden, da sich dadurch die Porosität und damit die Reaktivität verringert.

[0016] Es ist auch denkbar, erneuerbare Materialien wie zum Beispiel Holzkohle zu verwenden. Dies hat aber den Nachteil, dass Holzkohle teuer ist und einen hohen Anteil an Verunreinigungen und eine zu geringe Festigkeit aufweist.

[0017] Eine mögliche Spezifikation einer einsetzbaren Kohle ist aus der nachfolgenden Tabelle ersichtlich: <tb>Eigenschaft<sep> <tb>Wassergehalt<sep>0–15% <tb>Flüchtiger Anteil<sep>20–50% <tb>Asche<sep>0–3% <tb>Schwefel<sep>0.0–1% <tb>Hardgrove Index<sep>30–60 <tb>Freier Schwellindex<sep>1–3

[0018] In einer besonders bevorzugten Ausführung wird Kohle mit den nachfolgenden Spezifikationen eingesetzt: <tb>Eigenschaft<sep> <tb>Wassergehalt<sep>6–12% <tb>Flüchtiger Anteil<sep>35–37% <tb>Asche<sep>1.3–1.5% <tb>Schwefel<sep>0.4–0.5% <tb>Hardgrove Index<sep>48–50 <tb>Freier Schwellindex<sep>1–2

[0019] Weiter kann die Kohle auch Vanadium, Nickel, Natrium, Kalzium, Silizium und Eisen sowie Spurenelemente, insbesondere im ppm-Bereich (part per million), enthalten.

[0020] Erfindungsgemäss können sich folgenden Vorteile ergeben: <tb>1.<sep>Mit dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich insbesondere Briketts mit einer hohen mechanischen Festigkeit herstellen. Damit können die Briketts transportiert werden, ohne dass sie zerbrechen respektive zu Granulaten zerfallen. <tb>2.<sep>Mit dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich insbesondere Briketts herstellen, welche besonders diffusionsfähig sind und/oder eine hohe Porosität aufweisen können. Damit wird eine grosse Oberfläche erreicht, womit die Briketts eine gute Reaktivitätseigenschaften erhalten. <tb>3.<sep>Weiter können mit dem erfindungsgemässen Verfahren Briketts mit einer hohen thermischen Schockresistenz hergestellt werden. Beim Einführen der Briketts in einen metallurgischen Ofen bei Temperaturen bis 2500 °C kann dadurch ein Zerbrechen oder ein Zerfallen in Granulate durch die schnelle Temperaturänderung verhindert werden. <tb>4.<sep>Die mit dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Briketts können besonders geringe Verunreinigungen aufweisen, insbesondere bezüglich Aschengehalt und Spurenelementen wie z.B. Bor, Phosphor, Aluminium, Arsen, Indium, Antimon und andere mehr, womit sie den hohen Ansprüchen der metallurgischen Industrie gerecht werden können. <tb>5.<sep>Schliesslich wird damit ein besonders effizientes, insbesondere energieeffizientes Verfahren erreicht, da zugleich mit der Kalzinierung der Kohle mit der mittels der flüchtigen Bestandteile der Kohle und der grünen Briketts dieselben kalziniert werden können.

[0021] Vorzugsweise ist der Anteil an flüchtigen brennbaren Bestandteilen der Kohle so hoch, dass die für die Kalzinierung der Kohle und der grünen Briketts benötigte Energie vollständig aus der Verbrennung der flüchtigen brennbaren Bestandteile der Kohle entnehmbar ist. Damit kann das Verfahren energetisch selbsttragend ausgeführt und Heizkosten eingespart werden. Weiter kann gegebenenfalls auch ein Wärmeüberschuss abgeführt und anderweitig verwendet werden.

[0022] Optional kann Hüttenkoks (metallurgical coke) beigemischt werden. Dies jedoch höchstens in kleinen Portionen, da der Aschengehalt mit 4–10% relativ hoch ist.

[0023] Bevorzugt weist die Kohle einen Aschengehalt kleiner als 10%, vorzugsweise kleiner als 5%, insbesondere kleiner als 1% auf. Damit werden besonders formstabile Briketts mit guten Brenneigenschaften erreicht.

[0024] Der Anteil der brennbaren flüchtigen Bestandteile der Kohle ist vorzugsweise grösser als 20%, besonders bevorzugt grösser als 30%, insbesondere zwischen 30% und 40%. Mit den brennbaren flüchtigen Anteilen wird zumindest teilweise der Schachtofen beheizt. Deshalb ist es von Vorteil, wenn der Anteil an brennbaren flüchtigen Bestandteilen hoch ist.

[0025] Das Verfahren kann aber auch mit Kohle mit geringerem Anteil an brennbaren flüchtigen Bestandteilen durchgeführt werden, wobei der Schachtofen durch andere Vorrichtungen stärker beheizt werden muss. Dies kann zum Beispiel mit Brennern erreicht werden. Dem Fachmann sind dazu auch weitere Möglichkeiten bekannt. Kohle mit einem Anteil an flüchtigen brennbaren Bestandteilen von mehr als 40% können natürlich auch verwendet werden. Dazu müssten aber die Parameter der Anlage angepasst werden.

[0026] Die Kohle weist bevorzugt eine mittlere Korngrösse zwischen 1 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 3 und 7 mm, auf. Dieser Bereich wurde durch eine Vielzahl von Experimenten ermittelt und erwies sich als für das Verfahren optimal. Damit wird im Schachtofen eine gute Schüttdichte erreicht, womit ein hoher Durchsatz erzielt werden kann. Je kleiner die Korngrösse, desto dichter kann der Schachtofen beladen werden. Allerdings soll die Korngrösse auch nicht zu klein gewählt sein, da sonst die Körner vollständig verglühen oder zu Klumpen verbacken können.

[0027] Die Kohle (nasse Kohle) wird vorzugsweise vor einem Eintragen in den Schachtofen getrocknet, insbesondere um einen Wasseranteil in der Kohle zu verringern. Dies hat den Vorteil, dass der Brennraum des Schachtofens entlastet werden kann. Da Wasser eine hohe spezifische Wärmekapazität hat, kann eine Eintragung von feuchter Kohle den Schachtofen abkühlen. Zudem besteht die Gefahr, dass das Wasser im sehr heissen Schachtofen explosionsartig verdampfen und damit Schäden verursachen könnte. Weiter wird damit eine Korrosion von wasserempfindlichen Materialien, insbesondere das Rosten von Metallen im Schachtofen, verhindert. Schliesslich können damit Dampfemissionen bei den Zufuhrvorrichtungen und Korrosionen verhindert werden.

[0028] Alternativ könnte auch weitgehend wasserfreie Kohle bezogen und direkt eingesetzt werden, was aber bedeutend teurer ist, zumal die Wärme für das Trocknen der Kohle dem Schachtofen entnommen werden kann.

[0029] Die Trocknung der nassen Kohle erfolgt vorzugsweise bei einer Temperatur von über 100 °C, insbesondere bei unter 150 °C. Damit wird erreicht, dass insbesondere der wässrige Anteil der Kohle verdampft werden kann, insbesondere, da Wasser einen Siedepunkt von 100 °C aufweist. Die dazu benötigte Energie kann mittels eines Wärmetauschers zum Beispiel bei den Abgasen des Schachtofens bezogen werden. Natürlich kann die Trocknung der Kohle auch mittels separater Heizmittel erfolgen.

[0030] Alternativ könnte die Kohle bei geeigneter Lagerung (gedeckte Lagerhalle) auch bei niedrigeren Temperaturen getrocknet werden. Dies hätte den Nachteil, dass die Trocknung mehr Zeit beanspruchen würde. Weiter könnten auch hygroskopische Stoffe beigegeben werden, welche nach der Trocknung wieder abgetrennt und aufbereitet werden könnten. Dies wäre aber aufwändiger und teurer.

[0031] Eine Energie zur Trocknung der Kohle wird bevorzugt über einen Wärmetauscher aus dem Schachtofen abgeführt. Bei der Kalzinierung fällt eine grosse Menge an Energie durch die Verbrennung der flüchtigen brennbaren Bestandteile der Kohle an. Diese Energie kann mittels eines Wärmetauschers teilweise abgeführt und einer Trocknungsvorrichtung für die Kohle zugeführt werden. Die dazu benötigte Energie wird bevorzugt den Abgasen des Schachtofens entnommen. Dazu kann zwischen dem Kamin und dem Schachtofen ein Wärmetauscher angeordnet sein, welcher die Wärme der Abgase an einen Wärmeträger übergeben kann. Der Wärmeträger (HTM, oder high temperatur medium) wird typischerweise im Kreislauf gepumpt.

[0032] Die Wärme könnte auch direkt aus dem Innenraum des Schachtofens abgeführt werden, was aber in der Praxis schwierig umzusetzen ist. Dies wäre insbesondere dann von Interesse, wenn die Beheizung des Schachtofens ausschliesslich über die Verbrennung der flüchtigen brennbaren Bestandteile der Kohle erfolgt, wodurch die Temperatur direkt nur beschränkt gesteuert werden kann. Durch den Einsatz von Koks zur Kohle kann der flüchtige Anteil gesenkt werden, was wiederum die Effizienz der Anlage negativ beeinflusst.

[0033] Die Kohle kann vor dem Eintrag in den Schachtofen auch zusätzlich oder ausschliesslich mittels einer weiteren Energiequelle beheizt werden. Dazu können zum Beispiel Brenner eingesetzt werden. Dabei ist aber zu verhindern, dass die brennbaren flüchtigen Bestandteile in der Trocknungseinrichtung gezündet werden, da damit die Temperatur zu stark ansteigen könnte und zudem die flüchtigen Bestandteile für die Beheizung des Schachtofens nicht mehr oder nur noch teilweise zur Verfügung stünden.

[0034] Ein Gewichtsverhältnis zwischen grünen Briketts und Kohle bei einer Zuführung zum Schachtofen liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 2:1 und 4:1, insbesondere bei ca. 3:1. Die Kohle muss nämlich genügend flüchtige brennbare Bestandteile freisetzen können, um eine genügend hohe Temperatur für die Kalzinierung der grünen Briketts erreichen zu können.

[0035] Die obigen Angaben zu den Gewichtsverhältnissen haben sich in Bezug auf unterschiedliche Schachtöfen als besonders geeignet herausgestellt, was jedoch nicht heisst, dass für spezielle Parameter (Dimension des Schachtofens, Verweilzeiten der Kohle, Temperatur etc.) nicht auch andere Gewichtsverhältnisse funktionieren würden.

[0036] Der Schachtofen wird vorzugsweise bei einer Temperatur zwischen 700 °C und 1400 °C, insbesondere zwischen 950 °C und 1050 °C, betrieben. Auch diese Temperaturbereiche wurden mittels einer Vielzahl an Experimenten als geeignet für die Kalzinierung ermittelt. Die Temperatur hängt allerdings auch von der Beschaffenheit der grünen Briketts und der Kohle, insbesondere vom Pechgehalt der grünen Briketts und den flüchtigen Anteil der grünen Briketts und der Kohle, ab. Beim Einsatz von grünen Briketts und/oder Kohle anderer Spezifikationen kann eine optimale Temperatur des Schachtofens auch in einem anderen Bereich liegen.

[0037] Die grünen Briketts enthalten vorzugsweise Koks und weisen insbesondere zusätzlich Siliziumdioxid und/oder kalzinierten Petrolkoks und/oder Steinkohlenteerpech auf. Damit werden eine optimale Konsistenz und ein optimales Brennverhalten der Briketts erreicht.

[0038] Das Siliziumdioxid kann in kristalliner Form verwendet werden, insbesondere in Form von Quarz, Tridymite und/oder Cristobalit. Aufgrund des grossen Vorkommens auf der Erde wird aber Quarz bevorzugt. Das verwendete Siliziumdioxid weist bevorzugt folgende Zusammensetzung (jeweils in Gewichtsprozenten) auf: <tb>Eigenschaft<sep> <tb>Siliziumdioxid<sep>95–100.0% <tb>Eisen-(III)-oxid<sep>≤ 0.02% <tb>Aluminiumoxid<sep>≤ 0.15% <tb>Korngrösse gesamt<sep>0.1–5 mm1500–1700 kg/m<3> <tb>Schüttdichte (nach ISO DIS 10236)<sep>

[0039] Besonders bevorzugt wird Siliziumdioxid mit der nachfolgenden Spezifikation eingesetzt: <tb>Eigenschaft<sep> <tb>Siliziumdioxid<sep>99–99.8% <tb>Eisen-(III)-oxid<sep>≤ 0.01% <tb>Aluminiumoxid<sep>≤ 0.06% <tb>Korngrösse gesamt<sep>0.1–3 mm1550–1650 kg/m<3> <tb>Schüttdichte (nach ISO DIS 10236)<sep>

[0040] Das zu verwendende Siliziumdioxid kann auch andere Reinheit aufweisen, bevorzugt jedoch eine höhere Reinheit als 95%, insbesondere höher als 99%. Die Art der Verunreinigungen ist, insbesondere falls nicht metallverunreinigend, nicht wesentlich für die Produktion der grünen Briketts.

[0041] Kalzinierter Petrolkoks ist ein Beiprodukt der Erdölraffinerie und wird als Standardprodukt vertrieben. Bevorzugt wird kalzinierter Petrolkoks mit geringen Verunreinigungen eingesetzt. Der Petrolkoks wird insbesondere durch Kochen der Restfraktion von Rohöl bei 500 °C und anschliessendem Kalzinieren in einem Drehofen bei 1200–1400 °C hergestellt.

[0042] Der Steinkohlenteer fällt zum Beispiel bei der Herstellung von metallurgischem Koks an. Aus Steinkohlenteer kann mittels Destillation Steinkohlenteerpech hergestellt werden. Dazu wird beispielsweise entwässerter Teer auf ungefähr 350 °C aufgeheizt und geflammt, um die flüchtigen Anteile an brennbaren Bestandteilen zu entfernen. Dies kann auch unter Teilvakuum erfolgen. Die Korngrösse spielt keine Rolle, da das Steinkohlenteerpech bei einer Temperatur über dessen Erweichungstemperatur eingesetzt wird. Beim vorliegenden Verfahren wird bevorzugt Steinkohlenteerpech mit einem Erweichungspunkt zwischen 100 und 120 °C eingesetzt. In der Produktion wird das Steinkohlenteerpech bevorzugt flüssig eingesetzt.

[0043] Die grünen Briketts enthalten bevorzugt 40–50% Siliziumdioxid (Quarzsand), 15–30% körnigen Koks, 15–30% fein gemahlenen Petrolkoks und 8–18% Steinkohlenteerpech. Je nach Qualität und/oder Zusammensetzung dieser Bestandteile wird die genaue Zusammensetzung der grünen Briketts mittels Experimenten festgelegt. Es können auch weitere Zusatzstoffe vorgesehen sein.

[0044] Dem Schachtofen wird ein Gemisch aus Kohle und grünen Briketts vorzugsweise kontinuierlich zugeführt und erhitzt. Bevorzugt wird ein während dem Kalzinieren erzeugtes Gemisch aus kalzinierten Briketts und Koks aus dem Schachtofen ausgetragen und mittels eines Trennverfahrens in kalzinierte Briketts und Koks aufgetrennt. Vor der Trennung des Gemisches in kalzinierte Briketts und Koks wird dasselbe beim Austrag abgekühlt. Nach dem Trennen können die kalzinierten Briketts als Endprodukte abgeführt werden und der Koks weiter zur Herstellung der grünen Briketts verarbeitet werden.

[0045] Die Trennung des Koks und der kalzinierten Briketts erfolgt bevorzugt mittels Siebtrennung. Dieses Verfahren ist besonders geeignet, da sich die Briketts und der Koks bezüglich deren Grösse unterscheiden. Das Sieb weist dazu eine Maschenweite auf, welche grösser als eine obere Grenzgrösse der kalzinierten Kohlepartikel (Koks) und kleiner als eine untere Grenze der Brikettgrösse ist. Dazu kann zum Beispiel eine Siebmaschine eingesetzt werden, welche eine Schwingung des Siebes erlaubt. Zum Beispiel kann dazu eine Linearschwingung, eine Kreisschwingung oder sonstige Bewegungen am Sieb erzeugt werden. Es können auch optische Trennverfahren eingesetzt werden, wobei mittels eines Impulses die Briketts aussortiert werden. Dem Fachmann ist dazu eine Vielzahl von Varianten bekannt. Die Siebtrennung hat den Vorteil, dass sie kostengünstig, effizient und wartungsarm ist.

[0046] Natürlich könnte auch eine Trennung aufgrund der Dichteunterschiede, der Trägheitsunterschiede respektive anderer physikalischer Unterschiede eingesetzt werden. Dem Fachmann sind dazu eine Vielzahl von geeigneten Trennmethoden geläufig.

[0047] Vorzugsweise wird der aus dem Schachtofen ausgetragene Koks zur Regulierung des Anteils an flüchtigen Bestandteilen mit Kohle vermengt und zurück in den Schachtofen geführt, insbesondere falls der Anteil an flüchtigen brennbaren Bestandteilen in der Kohle höher als 10%, vorzugsweise höher als 20% ist. Damit kann ein besonders optimiertes Kalzinierungsverfahren erreicht werden. Insbesondere kann dadurch, falls der Anteil an flüchtigen Bestandteilen der Kohle sehr hoch ist, verhindert werden, dass der Schachtofen überhitzt und möglicherweise durchbrennt. Die Grenzwerte können dabei variiert werden und insbesondere auch tiefer liegen. Dabei ist aber zu beachten, dass eine Mischung der teilweise kalzinierten Kohle mit der unkalzinierten Kohle keinen zu hohen Anteil an teilweise kalzinierter Kohle aufweist, insbesondere, wenn das Verfahren energetisch selbstragend bleiben soll.

[0048] Vorzugsweise erfolgt ein Verfahren zur Herstellung von Briketts, indem der während dem Kalzinieren erzeugte Koks zusammen mit weiteren Komponenten zu weiteren grünen Briketts geformt wird. Damit durchläuft die Kohle ein erstes Mal den Schachtofen und wird zu Koks, anschliessend wird der Koks zu grünen Briketts verarbeitet und durchläuft quasi ein zweites Mal unter denselben Bedingungen denselben Schachtofen. Da im Verfahren der Koks zu grünen Briketts verarbeitet und wiederum mit Kohle im Schachtofen kalziniert wird, wird das Mischungsverhältnis bevorzugt so gewählt, dass in der Produktion ein Gleichgewicht bezüglich des Eintrages von Kohle und grüne Briketts entstehen kann. Der Koks wird nämlich bevorzugt gerade in einem Gewichtsverhältnis von 1:3 mit zusätzlichen Stoffen vermengt und zu grüne Briketts geformt. Deshalb ist es von Vorteil, beim Schachtofen das Gewichtsverhältnis zwischen grünen Briketts und Kohle im Verhältnis 3:1 zu wählen. Falls die Gewichtsverhältnisse grünen Briketts/Kohle und das Gewichtsverhältnis des Koks zu den weiteren Bestandteilen der grünen Briketts nicht korreliert, kann ein Überschuss an Koks anfallen, welcher nicht direkt mit derselben Anlage weiterverarbeitet werden kann, oder die Produktivität der Anlage wäre nicht ausgelastet. Bei einem anderen Gewichtsanteil an Koks in den grünen Briketts kann, zwecks Verfahrensoptimierung, das Mischungsverhältnis zwischen Kohle und grünen Briketts beim Eintrag in den Schachtofen angepasst werden, wobei eventuell weitere Parameter wie zum Beispiel die Verweilzeit und/oder die Temperatur auch entsprechend angepasst werden können.

[0049] Vorzugsweise handelt es sich bei den weiteren Komponenten um Siliziumdioxid und/oder kalziniertem Petrolkoks und/oder insbesondere flüssiges Steinkohlenteerpech. Natürlich können auch weitere Stoffe beigemischt werden.

[0050] Vorzugsweise umfasst das Verfahren die folgenden Schritte, insbesondere zur Herstellung der grünen Briketts: a) der Koks wird mit Siliziumdioxid und Petrolkoks zu einem Trockenstoffgemenge vermengt; b) das Trockenstoffgemenge wird vorgeheizt; c) das Trockenstoffgemenge wird unter Beimischung von flüssigem Steinkohlenteerpech zu einer grünen Masse gemischt; d) die grüne Masse wird zu weiteren Briketts gepresst; e) die weiteren (heissen) Briketts werden zur Kühlung durch ein Wasserbad gefördert.

[0051] Sämtliche Förderungen der obig erwähnten Stoffe können über ein Becherwerk, Förderband, Schneckenförderer, Schwingförderer oder andere Fördermittel erfolgen. Die Mischung des Koks mit Siliziumdioxid und Petrolkoks sowie die anschliessende Beimischung von Steinkohlenteerpech können sowohl kontinuierlich (Durchlaufmischung) wie auch diskontinuierlich (Chargenmischung) durchgeführt werden. Der Mischer kann statisch (Mischung über Umlenkungen des Gemenges) oder dynamisch ausgebildet sein. Für die Mischung kann ein Trommelmischer, Tellermischer, Pflugscharmischer, Trogmischer, kontinuierlicher Kneter oder Ähnliches eingesetzt werden.

[0052] Die Vorheizung des Trockenstoffgemenges kann indirekt oder direkt erfolgen. Dazu können Brenner, zum Beispiel Gasbrenner, eingesetzt werden. Weiter kann für die Vorheizung auch mittels eines Wärmetauschers Wärme vom Schachtofen abgeführt werden. Schliesslich könnte auch eine elektrische Beheizung vorgesehen sein. Damit kann bei der nachfolgenden Pressung ein teilweises Verbacken erreicht werden, womit die grünen Briketts stabiler werden. Die Mischungstemperatur soll dabei eine optimale Verpressung der Briketts mit optimalen mechanischen Eigenschaften erlauben.

[0053] Die Pressung der heissen grünen Masse kann zum Beispiel mittels Walzen oder mittels eines Stempelwerkes so zu grünen Briketts verpresst werden, dass auch die kalzinierten Briketts optimale mechanische Eigenschaften aufweisen. Dem entsprechenden Fachmann sind dazu auch weitere Methoden geläufig. Dabei wird der Druck so hoch gewählt, dass die grünen Briketts während der Kalzinierung weitgehend formstabil bleiben.

[0054] Bei der anschliessenden Förderung der grünen Briketts durch das Wasserbad werden die heissen grünen Briketts abgekühlt.

[0055] Bevorzugt umfasst die Vorrichtung zur Kalzinierung von grünen Briketts einen Schachtofen, wobei ein Einlass des Schachtofens mit einem zweiten Silo für grüne Briketts und einem ersten Silo für Kohle kommuniziert. Dazu können die Auslasse des zweiten und/oder des ersten Silos räumlich oberhalb des Eintrages des Schachtofens angeordnet sein, so dass ein Eintrag von Kohle und/oder grünen Briketts gravimetrisch im gewünschten Verhältnis erfolgen kann, insbesondere mittels einer Leitung durch Schächte und/oder Trichter. Falls der Eintrag des Schachtofens bezüglich einer horizontalen Ebene zu den Auslassen der Silos versetzt ist, kann zum Eintragen von Kohle und/oder grünen Briketts ein Fördermittel vorgesehen sein.

[0056] Bevorzugt ist die Trennvorrichtung zur Trennung von kalzinierten Briketts und des Koks in einem Bereich eines Auslasses des Schachtofens angeordnet, wobei es sich bei der Trennvorrichtung insbesondere um eine Siebtrennvorrichtung handelt. Damit wird eine besonders kompakte Bauweise der Vorrichtung erreicht.

[0057] Bevorzugt ist im Bereich des ersten Silos eine Trockenvorrichtung zum Trocknen der (nassen) Kohle angebracht. Falls der Austrag des ersten Silos über dem Eintrag des Schachtofens angeordnet ist, kann die Trocknungsvorrichtung zwischen dem Austrag und dem Eintrag angeordnet werden, um eine platzsparende Vorrichtung zu erreichen. Um den Eintrag der Kohle in den Schachtofen aber gravimetrisch kontrollieren zu können, wird die Trocknungseinrichtung bevorzugt vor dem Eintrag in das erste Silo angeordnet.

[0058] Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0059] Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendete Fig. 1 zeigt <tb>Fig. 1<sep>einen schematischen Aufbau einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemässen Vorrichtung.

[0060] Grundsätzlich sind in der Figur gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Wege zur Ausführung der Erfindung

[0061] Die Fig. 1 zeigt einen schematischen Aufbau einer möglichen Ausführungsform einer erfindungsgemässen Kalzinierungsvorrichtung zur Kalzinierung von grünen Briketts 200.3.

[0062] Die Kalzinierungsvorrichtung umfasst eine Trocknungsvorrichtung 102 und ein erstes Silo 101 für die getrocknete Kohle 200.1. Die (nasse) Kohle 200.1 wird durch die Trocknungsvorrichtung 102 über einen Eintrag in das erste Silo 101 gefördert. Die Anordnung kann auch so gewählt sein, dass das Silo 101 vor der Trocknungsvorrichtung 102 angeordnet ist. Die Förderung kann mittels der Schwerkraft erfolgen, oder aber auch durch ein Fördermittel unterstützt und/oder durch eine Dosiervorrichtung 103 kontrolliert sein. In der Trocknungsvorrichtung 102 wird die Kohle 200.1 getrocknet, primär um Feuchtigkeit (Wasser) zu entfernen. Die getrocknete Kohle 200.1 gelangt über einen Austrag der Trocknungsvorrichtung 102 mittels einer Dosiervorrichtung 103, welche hier beispielhaft als Förderband mit gravimetrischer Messeinrichtung dargestellt ist, in den Schachtofeneintrag 111 des Schachtofens 110. Parallel dazu werden grüne Briketts 200.3 aus einem zweiten Silo 170 über eine gravimetrische Dosiervorrichtung 171 durch den Schachtofeneintrag 111 in den Schacht 114 des Schachtofens 110 geführt.

[0063] Der Schachtofen 110 umfasst im Wesentlichen einen Schacht 114, ausgebildet als Brennraum. Dieser kann über externe und/oder interne Heizmittel beheizt werden. Gemäss der vorliegenden Erfindung ist dies nur begrenzt respektive gar nicht notwenig. Beim Aufstarten des Verfahrens wird zwar der Schacht 114 beheizt, womit ein Anteil an flüchtigen brennbaren Bestandteilen der Kohle 200.1 freigesetzt wird und die Beheizung des Schachtes 114 unterstützt. Die Beheizung erfolgt dann mittels der brennbaren Bestandteile über einen Feuerzug 112, welcher beidseitig am Schacht 114 des Schachtofens 110 angeordnet ist. Der Feuerzug 112 ist zur Abfuhr der heissen Abgase (ca. 800 °C) über einen Wärmetauscher 118 mit einem Kamin 119 verbunden. In einem optimalen Fall reicht die Heizleistung des Anteils an flüchtigen brennbaren Bestandteilen aus, um den Schacht 114 zu beheizen. In diesem Fall kann auf zusätzliche Heizmittel, wie zum Beispiel Brenner, verzichtet werden. Möglicherweise wird, falls der Anteil an flüchtigen brennbaren Bestandteilen der Kohle 200.1 genügend gross ist, sogar ein Energieüberschuss erreicht, welcher mittels des Wärmetauschers 118 abgeführt und anderweitig verwendet werden kann. So kann zum Beispiel damit die Trocknungseinrichtung 102 über einen Wärmetauscher 118 über eine Wärmeleitung 113 (mit der Pfeilrichtung ist die Richtung des Energieflusses angegeben), welche einen geeigneten Wärmeträger enthält (Wasserdampf, Öl oder sonstige geeignete Wärmeträger) mit der notwendigen oder mit einem Teil der notwendigen Energie versorgt werden. Mit einer Wärmeleitung 131 kann weiter Wärme vom Wärmetauscher 118 zur Trockenstoffvorwärmung 130 und zur Mischvorrichtung 140 geführt werden (siehe weiter unten). Schliesslich könnten auch weitere Einrichtungen mit der allfällig überschüssigen Wärme versorgt werden (Gebäude beheizen, Warmwasseraufbereitung etc.). Der Schachtofen 110 umfasst weiter eine Austragskühlung 115 im Bereich des Austrages, um das Koks 200.2 abkühlen zu können. Diese wird hier mit Wasser betrieben. Es ist dabei auch denkbar, die Austragskühlung 115 in den Wärmetauschprozess mit einzubinden.

[0064] Die Kohle 200.1 wird also zusammen mit grünen Briketts 200.3 durch den Schacht 114 des Schachtofens 110 geführt und tritt nach einer Kühlung durch die Austragskühlung 115 aus der Austragsöffnung als Koks 200.2 und kalzinierte Briketts 200.4 aus.

[0065] Nach dem Austrag des Koks 200.2 und der Briketts 200.4 werden diese durch eine Trennvorrichtung 116, welche vorliegend als Sieb ausgebildet ist, getrennt, so dass die kalzinierten Briketts 200.4 in einem Brikettbehälter 117 gesammelt werden können. Der Koks 200.2 wird in einem Behälter 121 einer Trockenstoffaufbereitungsvorrichtung 120 aufgefangen.

[0066] Die Mischungseinheit umfasst drei Behälter 121, 122, 123, nämlich einen Behälter 121 für den Koks 200.2, einen Behälter 122 für Siliziumdioxid und einen Behälter 123 für kalziniertes Petrolkoks. Die drei Behälter 121, 122, 123 weisen alle eine regulierbare Austragsöffnung auf, welche mit einer gravimetrischen Dosiervorrichtung 124 kommunizieren. Auf dieser Dosiervorrichtung 124 werden der Koks 200.2, das Siliziumdioxid und der Petrolkoks vermengt und in einen Heizvorrichtungseintrag einer Trockenstoffvorwärmungseinheit 130 gefördert, welche mittels des Wärmetauschers 118 beheizt ist und so die obig erwähnten Stoffe vorheizen kann. Eine Fördereinrichtung in der Trockenstoffvorwärmungseinheit 130 ist nicht dargestellt, könnte aber zum Beispiel als Förderband, Schneckenförderer oder Ähnliches ausgebildet sein. Das Trockenstoffgemenge wird in eine Mischvorrichtung 140 eingeführt, welche mittels des Wärmetauschers 118 temperiert wird. Gleichzeitig wird dem Trockenstoffgemenge aus einem Tank 141 flüssiges Steinkohlenteerpech zugeführt. In der Mischvorrichtung 140 werden also vorgeheizter Koks 200.2, Siliziumdioxid, Petrolkoks und Steinkohlenteerpech zu einer grünen Masse gemischt.

[0067] Die grüne Masse wird alsdann aus einem Austrag der Mischungsvorrichtung 140 einer Brikettierungsvorrichtung 150 übergeben, welche aus der grünen Masse grüne Briketts 200.3 formt. Die Formung kann dabei mittels Walzen erfolgen. Verfahren dazu sind dem Fachmann geläufig. Nach der Formung der grünen Briketts 200.3 werden diese einem Wasserbad 160 übergeben, wo diese gekühlt und gewaschen werden. Aus dem Wasserbad 160 werden die grünen Briketts 200.3 mittels eines Fördermittels 161 gefördert und einer Fördereinrichtung 162 übergeben, welche die grüne Briketts 200.3 in das zweite Silo 170 lädt. Damit wird quasi wieder die Ausgangssituation erreicht, wo aus dem ersten Silo 101 Kohle 200.1 zusammen mit grünen Briketts 200.3 aus dem zweiten Silo 170 in den Schachtofen 110 geführt werden.

[0068] Falls die Kohle 200.1 einen zu grossen Anteil an flüchtigen Bestandteilen aufweist und damit im Schachtofen 110 nur teilweise kalziniert wird, kann diese mittels einer Rückführung 172 zurück in das erste Silo 101 überführt werden. Alternativ kann die teilweise kalzinierte Kohle auch direkt in die Trockenvorrichtung 102 gefördert werden. Eine Rückführung des Koks kann auch erfolgen, wenn der Schachtofen zu heiss wird (Wärmeregulierung).

[0069] Nachfolgend sei noch ein beispielhafter Massenumsatz angegeben, welcher sich auf die eingangs spezifizierten Edukte respektive Zwischenprodukte bezieht. Der effektive Massenumsatz kann natürlich davon abweichen und hängt von den jeweiligen Spezifikationen ab: 422 kg feuchte Kohle 200.1 wird unter einem Gewichtsverlust von 9% in der Trockenvorrichtung 102 getrocknet, wobei im Wesentlichen 38 kg Dampf abgeführt werden. Die 384 kg getrocknete Kohle 200.1 werden zusammen mit 1052 kg grünen Briketts 200.3 in den Schachtofen 110 gefördert. Der Schachtofen 110 hat dabei eine Temperatur von 1200 °C. Bei der Kalzinierung verliert die Kohle 40% oder 154 kg an Gewicht (im Wesentlichen durch den Anteil an flüchtigen brennbaren Bestandteilen) und erzeugt damit eine Heizleistung von ungefähr 8.24 Gigajoule pro Tonne. Die grünen Briketts 200.3 verlieren ungefähr 5% an Gewicht, was 52 kg entspricht und wobei dieser Gewichtsverlust mitverantwortlich für die Heizleistung sein kann. Total werden also 1436 kg in den Schachtofen 110 gefördert, wobei das Gewicht während der Kalzinierung um 206 kg abnimmt. Die Kohle 200.1 hat im Schachtofen 110 beispielsweise eine Verweilzeit zwischen 18–36 Stunden. 1000 kg kalzinierte Briketts 200.4 werden als Endprodukte ausgetragen und für eine allfällige Weiterverarbeitung in den Brikettbehälter 117 gefördert. Die 230 kg Koks 200.2 werden mit 460 kg Siliziumdioxid mit einer Korngrösse von 0.1–0.3 mm und 230 kg Petrolkoks vermengt und in einer Trockenstoffvorwärmungseinheit 130 vorgeheizt. Dies ergibt eine Gesamtmasse von 920 kg. Das Trockenstoffgemenge wird in einem Mischer 140 mit 132 kg Steinkohlenteerpech aus dem Tank 141 gemischt und anschliessend zu 1052 kg grünen Briketts 200.3 geformt. Durch eine so gewählte Massenbilanz kann sichergestellt werden, dass bei dem Verfahren weder ein Zwischenprodukteüberschuss noch ein Zwischenproduktemangel entstehen kann. Auch wenn mittels der Rückführung 172 teilweise kalzinierte Kohle zurück in das erste Silo 101 geführt wird, kann nach kurzer Zeit wieder ein Gleichgewicht eingestellt werden.

[0070] Die Dosiervorrichtungen 103, 124, 134, 161, 162 sind in der Fig. 1 aufgrund der Übersichtlichkeit alle als Förderbänder dargestellt und können jeweils eine gravimetrische Messeinrichtung (Waage) umfassen, womit die Dosierung nach Gewicht erfolgen kann. In der Praxis können dazu natürlich beliebige Fördermittel eingesetzt werden. Nur als Beispiel seien dazu als kontinuierliche Fördermittel das Becherwerk, der Schneckenförderer, der Schwingförderer und die Förderung unter Ausnutzung der Schwerkraft bei einem Gefälle oder beim freien Fall sowie diskontinuierliche Fördermittel (Wagen, Behälter etc.) erwähnt.

[0071] Der Schachtofen 110 selbst kann z.B. auch wie im Buch «Chinese Raw Materials for Anode Manufacturing» (ISBN 3-9521028-7-3; Seite 53–58) ausgebildet sein. Der Schachtofen umfasst dabei folgende Elemente: <tb>1.<sep>Der Schachtofen besteht aus Feuerfeststein, respektive aus feuerfestem keramischem Material, wobei typischerweise 12 bis 32 Schächte einen Schachtofen bilden. Die einzelnen Schächte sind beidseitig von Feuerzügen umgeben, worin die flüchtigen Bestandteile mittels Zufuhr von Sauerstoff (Luft) so mittels Klappen geregelt werden, dass eine vollständige Verbrennung erreicht wird. <tb>2.<sep>Die Kalzinierungseinheiten sind mit Heizeinrichtungen mit Klappen umgeben, welche einen konstanten Luftstrom gewährleisten. <tb>3.<sep>Eine Brennluftregelung gewährleistet eine vollständige Verbrennung der flüchtigen Bestandteile. <tb>4.<sep>Die Wärme des heissen Abgases wird zurückgewonnen. <tb>5.<sep>Am Austrag wird mittels einer indirekten Wasserkühlung die kalzinierte Charge (Koks und Briketts) abgekühlt.

[0072] Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch die Erfindung ein Verfahren geschaffen wird, welches eine besonders energieeffiziente und kostengünstige Kalzinierung von grünen Briketts erlaubt.

Claims (21)

1. Verfahren zum Kalzinieren von grünen Briketts (200.3), insbesondere von grünen Briketts (200.3) auf Kohlebasis für die Siliziumproduktion, wobei die grünen Briketts (200.3) zur Kalzinierung einer Wärmebehandlung unterzogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass die grünen Briketts (200.3) zusammen mit Kohle (200.1), welche einen Anteil an flüchtigen brennbaren Bestandteilen aufweist, vermischt und in einem Schachtofen (110) kalziniert werden, wobei eine für die Kalzinierung benötigte Energie wenigstens teilweise durch eine Verbrennung des Anteils an flüchtigen brennbaren Bestandteilen der Kohle (200.1) gewonnen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil an flüchtigen brennbaren Bestandteilen der Kohle (200.1) so hoch ist, dass die für die Kalzinierung der Kohle (200.1) und der grünen Briketts (200.3) benötigte Energie vollständig aus der Verbrennung der flüchtigen brennbaren Bestandteile der Kohle (200.1) entnehmbar ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohle (200.1) einen Aschengehalt kleiner als 10%, vorzugsweise kleiner als 5%, insbesondere kleiner als 1% aufweist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der brennbaren flüchtigen Bestandteile der Kohle (200.1) grösser als 20%, vorzugsweise grösser als 30%, insbesondere zwischen 30% und 40%, aufweist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohle (200.1) eine mittlere Korngrösse zwischen 1 und 20 mm, vorzugsweise zwischen 3 und 7 mm aufweist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohle (200.1) vor einem Eintragen in den Schachtofen (110) getrocknet wird, insbesondere um einen Wasseranteil in der Kohle zu verringern.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung der Kohle (200.1) bei einer Temperatur von über 100 °C, insbesondere bei unter 150 °C, erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Energie zur Trocknung der Kohle (200.1) über einen Wärmetauscher (113) aus dem Schachtofen (110) abgeführt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gewichtsverhältnis zwischen grünen Briketts (200.3) und Kohle (200.1) bei einer Zuführung zum Schachtofen (110) im Bereich zwischen 2:1 und 4:1, insbesondere bei ca. 3:1, liegt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schachtofen (110) bei einer Temperatur zwischen 700 °C und 1400 °C, insbesondere zwischen 950 °C und 1050 °C betrieben wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die grünen Briketts (200.3) Koks (200.2) enthalten und insbesondere zusätzlich Siliziumdioxid und/oder Petrolkoks und/oder Steinkohlenteerpech aufweisen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die grünen Briketts (200.3) 40–50% Siliziumdioxid, 15–30% Koks (200.2), 15–30% Petrolkoks und 8–18% Steinkohlenteerpech enthalten.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein während dem Kalzinieren erzeugtes Gemisch aus kalzinierten Briketts und Koks (200.2) aus dem Schachtofen (110) ausgetragen und mittels eines Trennverfahrens in kalzinierte Briketts (200.4) und Koks (200.2) aufgetrennt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennung des Koks (200.2) und der kalzinierten Briketts (200.4) mittels Siebtrennung erfolgt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der aus dem Schachtofen (110) ausgetragene Koks (200.2) zur Regulierung des Anteils an flüchtigen Bestandteilen mit Kohle (200.1) vermengt und zurück in den Schachtofen (110) geführt wird, insbesondere falls der Anteil an flüchtigen brennbaren Bestandteilen in der Kohle (200.1) höher als 30%, vorzugsweise höher als 40% ist.

16. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zur Herstellung von Briketts, dadurch gekennzeichnet, dass der während dem Kalzinieren erzeugte Koks (200.2) zusammen mit weiteren Komponenten zu weiteren grünen Briketts (200.3) geformt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den weiteren Komponenten um Siliziumdioxid und/oder Petrolkoks und/oder Steinkohlenteerpech handelt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, umfassend die folgenden Schritte: a) der Koks (200.2) wird mit Siliziumdioxid und Petrolkoks zu einem Trockenstoffgemenge vermengt; b) das Trockenstoffgemenge wird vorgeheizt; c) das Trockenstoffgemenge wird unter Beimischung von insbesondere flüssigem Steinkohlenteerpech zu einer grünen Masse gemischt; d) die grüne Masse wird zu weiteren grünen Briketts gepresst; e) die weiteren grünen Briketts werden zur Kühlung durch ein Wasserbad gefördert.

19. Vorrichtung zur Kalzinierung von grünen Briketts (200.3) unter Anwendung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17, umfassend einen Schachtofen (110), dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlass des Schachtofens (110) mit einem zweiten Silo (170) für grüne Briketts (200.3) und einem ersten Silo (101) für Kohle (200.1) kommuniziert.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Bereich eines Auslasses des Schachtofens (110) eine Trennvorrichtung zur Trennung von kalzinierten Briketts (200.4) und Koks (200.2) angeordnet ist, wobei es sich bei der Trennvorrichtung (116) insbesondere um eine Siebtrennvorrichtung handelt.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des ersten Silos (101) eine Trockenvorrichtung (102) zum Trocknen der Kohle (200.1) angebracht ist.