DD210294A5

DD210294A5 - Verfahren zur erzeugung von koks

Info

Publication number: DD210294A5
Application number: DD83251286A
Authority: DD
Inventors: Gert-Wilhelm Lask
Original assignee: Int Minerals & Chem Corp
Priority date: 1982-05-27
Filing date: 1983-05-26
Publication date: 1984-06-06
Also published as: GB8313135D0; PT76762B; AU1500283A; JPS5925884A; IT8321307A1; ES8402865A1; AR231455A1; ZA833697B; NO831844L; IT8321307A0; IT1163394B; ES522742A0; GB2121429A; PL242229A1; SE8302948L; NL8301903A; FR2527628A1; SU1151215A3; SE8302948D0; PT76762A

Abstract

Verfahren zur Erzeugung von Koks, insbesondere Huettenkoks und Giessereikoks, wobei aus einer oder mehreren Ausgangskohlen eine Ausgangskohlemischung hergestellt wird, die bei Koksofenkammerverkokung eine vorgegebene Garungszeit aufweist, wobei die Ausgangskohlemischung in Koksofenkammern eines Koksofens eingestampft, in diesen verkokt und nach Massgabe der Garungszeit als Kokskuchen ausgedrueckt wird. Der Ausgangskohlemischung wird Aluminium in koerniger Form in einer Menge von ueber 0,3 Gew.-% beigemischt. Der Kokskuchen wird nach einer Verkokungszeit ausgedrueckt, die um mindestens 10% kleiner ist als die Garungszeit. Sie kann gegenueber der Garungszeit bis zu 30% reduziert sein.

Description

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Anwendungssebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich, gattungsgemäß auf ein Verfahren zur Erzeugung von Koks, insbesondere Hüttenkoks und Gießereikoks, wobei aus einer oder mehreren Ausgangskohlen eine Ausgangskohlemischung hergestellt wird, die bei Koksofenkammerverkokung eine vorgegebene Garungszeit aufweist, wobei die Ausgangskohlemischung mit einem Metall in körniger Form versetzt wird, in die Koksof enkammern eines Koksofens eingefüllt, vorzugsweise eingestampft, in diesen verkokt und nach Maßgabe der Garungszeit als Kokskuchen ausgedrückt wird. Körnung meint im Hahmen der Erfindung in bezug auf das Metall hauptsächlich mittlere bis feine Körnungen im Bereich von einigen Millimetern bis zu etwa.100 Mikron. Der Begriff "körnig" umfaßt dabei auch Schnitzel, Drahtabac.hnitte und dergleichen.

Charakteristik''-der bekannten technischen Lösungen-

Bei dem bekannten gattungsgemäßen Verfahren (DS-PS 534 721) werden als Metall das. Grundmetall oder Verbindungen' der 4, Und 5· Heine des Periodensystems der chemischen Elemente, insbesondere Chrom, Mangan oder Kupfer, beigemischt, und ZVJar in einer Menge von weit unter 0,5 Gew.-^J, nämlich im Bereich von 0,01 bis 0,02 Gew.-/;. Diese Metalle sollen lediglich als Katalysator wirken und bei schwefelhaltiger Kohle den Schwefelgehalt im Koks reduzieren. Sine Beeinflussung der Verkokungszeit ist nicht gegeben. Im Koks lassen sich die beigegebenen Metalle kaum noch nachweisen. Um die Festigkeit und Stabilität von Hüttenkoks zu erhöhen, ist es be—

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kannt, der Ausgangskoh2.emisch.ung kleine Stücke oder fasern aus Stahl, austenitischem Stahl.oder Kupfer beizumischen, und zvjar in einer Menge von 0,01 bis 0,5 Gew.-%. Zwar -vermutet man, daß die Beimischung dieser Stoffe die Wärmeleitung in der eingestampften Ausgangskohleaischung verbessert, für die Einstellung der Verkokungszeit ist daraus jedoch nicht hergeleitet worden. Man erwartet vielmehr eine Verbesserung der Graphitbildung·- Die Yerkokungszeit entspricht im Hahmen all- dieser bekannten Maßnahmen der Garungszeit der Ausgangskohlemischung.

Die Beigabe von Aluminium zu Kohle, die verkokt oder geschwelt werden soll,- ist an sich bekannt (DE-PS 743 743). Hier handelt es sich jedoch nicht um Maßnahmen der trockenen Destillation in Koksof enkamniern, sondern um Verkokungsmaßnahmen und Schwefelmaßnahmen im Stickstoffstrom zur Erhöhung der Ausbeute^ an Gas bzw.·.. Gasbenzin und Teer* Das Aluminium wird als Katalysator in Spuren beigegeben, und zwar in Ergänzung zu hauptsächlich beigegebenen Schwermetall en oder deren Verbindungen.

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Erzeugung von Eoks·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren so zu führen, daß die Verkokung'mit beachtlieh reduzierter Zeit durchgeführt werden kann, und zwar ohne Beeinträchtigung der Qualität des hergestellten Kokses in bezug auf Stabilität und Festigkeit*

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Ausgangskohlemischung Aluminium in einer Menge von über 0,3 Gew_e-% beigemischt wird und daß dsr Jlokskuchen nach einer yerkokungszeit ausgedrückt wird, die um mindestens 10 % kleiner ist"*' als die G-arungszeit. Die erfindungsgemäße''"Lehre' zum technischen Handeln macht einen Unterschied zwischen "Verkokungszeit" einerseits und ^l*Gsrungszeit" andererseits* Die Verkokungszeit ist gleichsam die Garungszeit, die der Kokskuchen (die Ausgangskohlemischung) ohne Zusatz des Aluminiums aufweisen würde« Anders ausgedrückt ist Gegenstand der Erfindung die Anwendung der Maßnahme der Beimischung von Aluminium in körniger lorm und in einer Menge von über ; 0,3 Gew_e-% zu einer zur Verkokung bestimmten Kohlemischung zum Zwecke der Reduzierung der Verkokungszeit» Die Verkokungszeit kann gegenüber der Garungszeit der Ausgangskohlemischung bis zu 30 % reduziert werden, was einerseits von der Zusammensetzung der Ausgangskohleinischung und andererseits von der Menge des beigemischten Aluminiums abhängt.

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if ac fa. bevorzugter Ausführungsform der Erf indung wird das Aluminium im Rahmen der Erfindung in einer Menge von 0,5 bis maximal 2,5 Ge^ ·-% beigemischt. Die obere Grenze findet der Fachmann für jede Ausgangskohlemischung durch "Versuche . Aluminium bezeichnet im Hahmen der Erfindung technisch reines Aluminium und die in der !Technik üblichen, hauptsächlich aus Aluminium bestehenden Leichtmetallegierungen, wie sie z* B. für Bleche, Profile, Behälter, Dosen, Yerpackungsfolien eingesetzt werden. Die erfindungsgemäß, beigegebene Aluminiummenge beeinträchtigt überraschenderweise die Sigenschaf ten, die der Koks je nach Verwendungszweck aufweisen muß, nicht.

Im einzelnen bestehen im Hahmen der Erfindung verschiedene Möglichkeiten, der weiteren. Ausg-estaltung. Insbesondere ist es im Hahmen der Erfindung möglich, das Aluminium in Form von^Schnitzeln aus- Aluminiumfoller und/oder Aluminiumblech· beizumischen« Ein anderer Vorschlag der Erfindung geht dahin, daß das Aluminium pulverförmig beigemischt und dabei die einzelnen Kohlekörner der Ausgangskohlemischung mit einer ümhüllungsschicht des Aluminiumpulvers umgeben werden. Arbeitet man mit -pulverförmigem Aluminium, so liegt die Körnung zweckmäßiger^eise unter 100 Mikron.

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Handelt es sich, um die Herstellung von Hochofenkoks, so lehrt die Erfindung, das körnige Aluminium möglichst in einer Menge von 0,3 bis 2 Gew.-% beizumischen. Handelt es sich um die Herstellung von Gießereikoks, so hat sich die Beimischung von körnigem Aluminium in einer Menge von über 0,5 Gew.-%, vorzugsweise von etwa 1 Gew.-%, bewährt« Im Rahmen der Erfindung kann mit einer Ausgangskohlemischung gearbeitet werden, die hauptsächlich oder ausschließlich aus hochflüchtiger Kohle besteht, nichtsdestoweniger erhält man einen Koks hoher Festigkeit und Stabilität.

Die erreichten Vorteile sind hauptsächlich darin zu sehen, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Verkokungszeit bis zum Ausdrucken des Kokskuchens aus den Koksofenkammern gegenüber der durch die Ausgangskohlemischung vorgegebenen Garungszeit beachtlich reduziert werden kann, und zwar ohne Beeinträchtigung der Qualität des hergestellten Kokses in bezug auf Abrieb und Festigkeit. Hinzu kommen weitere...Vor-·· feile,:.: Bed. s1fbi'geHdeii'^:Aluiiliiiiumgehalt wird die Kohls" iit-au--nehmendem Maße dehydriert, wenn sie auf Verkokungstemperatur gebracht wird. Hierdurch entsteht bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zu Lasten von Methan und schweren Kohlenwasserstoffen Wasserstoff und Koks. Auch wenn die Ausgangskohlemischung hauptsächlich aus hochflüchtiger Kohle besteht, die ohne weiteres keinen Hüttenkoks ergibt, erreicht man im Rahmen der Erfindung einen brauchbaren Hüttenkoks. Im Rahmen der Erfindung können daher auch bisher unbrauchbare Kohlen zu Hüttenkoks verarbeitet werden. Zu besonderen Vorteilen führt im übrigen die Reaktion des Aluminiums mit Schwefel, Sie tritt erst bei Temperaturen von über 600 ⁰C auf. Das bringt zunächst den Vorteil, daß bei Einsatz von schwefelhaltiger Kohle in der Ausgang3kohlemi3chung der Schwefel au3 den Koksofenkammern wie bisher abziehen kann, bis die Temneratur über 600 ⁰C ansteigt. Durch die hohe Wasserstoff-

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produktion wegen der Anwesenheit des Aluminiums isird dieses Austreiben des Schwefels sogar unterstützt. Der Schwefelgehalt des Kokses reduziert sich. Der nach der Lehre der Erfindung mit reduzierter Yerkokungszeit hergestellte Koks weist das beigegebene Aluminium metallisch auf, ¹^aS zu Vorteilen beim Einsatz des Kokses führt» Bei höheren Temperaturen im Hochofen liegt das Aluminium im Koks flüssig vor, Ss beginnt eine Reaktion des Aluminiums mit dem Boheisen, die dazu führt, daß eine Abbindung zu Aluminiumsulfid erfolgt« Das Aluminiumsulfid wandert in die Schlacke und entlastet die Entscfcraefelungsveriahren nach dem Hochofenabstich*.

Ausführung; sb el spiel

Im folgenden: ^ircT die Erfindung anhand einer graphischen Darstellung erläutert* -Die graphische Darstellung zeigt eine Kurvenschar für drei unterschiedliche Ausgangskohlemischungen I, II und III» Auf der Abszisse ist der Aluminiumgehalt in Gera»-% angegeben, der der Ausgangskohlemischung beigemischt wurde, Auf der Ordinate ist die G-arungszeit aufgetragen worden, die mit t^ bezeichnet -wurde» Im übrigen sind die Yerkokungszeit en t^ minus 5 %» ^ minus 10 % und t^ minus 15 % angegeben, Die Kurven lassen erkennen, mit welcher gegenüber der Garungszeit reduzierten Yerkokungszeit bei Zumischung der angegebenen Aluminiummengen gearbeitet werden kann ο .'

Claims

G 01 B/251 286/0 62.4-93 18 16.9.83 Verfahren zur -Erzeugung von Koks Brfindungsanspruch

1. Verfahren zur Erzeugung von Koks, insbesondere Hüttenkoks und Gießereikoks, wobei aus einer oder mehreren Ausgangskohlen eine Ausgangskohlemischung hergestellt wird, die bei Koks of enkamznerv er kokung eine vorgegebene Garungszeit aufweist, wobei die Ausgangskohlemisohung mit einem Metall in körniger loxa versetzt wird, in die Koksofenkaimnern eines Koksofens eingefüllt, in diesen verkokt und nach Maßgabe der Garungszeit als Kokskuchen ausgedrückt wird, gekennzeichnet dadurch, daß der Ausgangskohleraischung Aluminium in einer Menge von über 0,3 Gew.-% beigemischt wird und daß der Kokskuchen nach einer Verkokungszeit ausgedrückt wird, die.um mindestens 10 % kleiner ist als die Garungszeit.

2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß das Aluminium in einer Menge von 0,5 bis maximal 2,5 Gew.-% beigemischt wird.

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3« Verfahren nach einem der Punkte 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Aluminium in Form von feinen Schnitzeln aus Aluminiumfolie und/oder Aluminiumblech beigemischt wird»

4· Verfahren nach einem der Punkte 1 oder 2_} gekennzeichnet dadurch, daß das Aluminium pulverförmig beigemischt wird und dabei die einzelnen Kohlekörner der Ausgangsmischung mit einer Umhüllungsschicht des Aluminiuinpulvers umgeben werden,

5·. Verfahren nach Punkt A, gekennzeichnet dadurch, daß mit pulverförmig em Aluminium einer Körnung von unter 1 mm gearbeitet wird·

β.

Verfahren; nach einem der Punkte 1 bis 5? gekennzeichnet dadurch, daß das körnige Aluminium bei der Herstellung von Hochofenkoks in einer Menge von 0,3 bis 2 Gew.-% beigemischt wird.

7* Verfahren nach.einem der Punkte Λ bis 5? gekennzeichnet dadurch, daß das körnige Aluminium bei der Herstellung von Gießereiköks in einer Menge von über 0,5 Gew,-%, vorzugsweise .von etwa 1 Gevj.-%, beigemischt wird«

B. Verfahren nach einem der Punkte 6 oder 7i gekennzeichnet dadurch, daß mit'einer Ausgangskohlemischung gearbeitet wird,' die hauptsächlich oder ausschließlich aus hochflüchtiger Kohle besteht.

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