DD210294A5 - PROCESS FOR PRODUCING COKE - Google Patents
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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.A process for the production of coke, in particular coke coke and foundry coke, wherein from one or more starting coals, a starting coal mixture is produced, which cokes oven Kokverofenkammerverkokung a predetermined cooking time, wherein the starting coal mixture pulped in coke oven chambers of a coke oven, coked in this and expressed in terms of cooking time as coke cake becomes. The starting carbon mixture is admixed with aluminum in a spherical form in an amount of more than 0.3% by weight. The coke cake is expressed after a coking time, which is at least 10% smaller than the cooking time. It can be reduced by up to 30% compared to the cooking time.
Description
S2 493 18 16.9.83S2 493 18 16.9.83
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.The invention relates generally to a process for the production of coke, in particular metallurgical coke and foundry coke, wherein from one or more starting coals a starting coal mixture is produced which has a predetermined cooking time in coke oven coking, wherein the starting coke mixture is mixed with a metal in granular form, in the Koksof chambers of a coke oven filled, preferably pulped, coked in this and expressed in terms of cooking time as a coke cake. Graining in the invention means with respect to the metal mainly medium to fine grain sizes in the range of a few millimeters to about 100 microns. The term "granular" also includes chips, Drahtabac.hnitte and the like.
Charakteristik''-der bekannten technischen Lösungen- Characteristic '' - the known technical solutions -
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—In the known generic method (DS-PS 534 721) as metal the. Base metal or compounds' of 4, And 5 · Heine of the Periodic Table of the chemical elements, in particular chromium, manganese or copper, admixed, and ZVJar in an amount of far below 0.5% by weight of J, namely in the range of 0.01 to 0.02% by weight. These metals are only intended to act as a catalyst and to reduce the sulfur content of coke in sulphurous coal. Sine influencing the coking time is not given. In coke, the added metals are barely detectable. In order to increase the strength and stability of metallurgical coke, it is
2 a it?. 19 B2 a it ?. 19 B
3 ^ 1 ^-9 3 ü3 ^ 1 ^ - 9 3 ü
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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.It is known to add small pieces or fibers of steel, austenitic steel or copper to the raw material mixture, and zinc in an amount of 0.01 to 0.5% by weight. Although it is believed that the admixture of these substances improves the heat conduction in the stamped Ausgangskohleaischung, but for the adjustment of coking time has not been derived from it. Rather, the graphite formation is expected to improve. The yorking time, in the context of all these known measures, corresponds to the cooking time of the starting carbon mixture.
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.The addition of aluminum to coal, which is to be coked or laced, is known per se (DE-PS 743 743). However, these are not measures of dry distillation in coke plants, but coking and sulfur measures in the nitrogen stream to increase the yield of gas or gasoline and tar. The aluminum is added as a catalyst in traces, namely Supplement to mainly added heavy metals or their compounds.
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Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Erzeugung von Eoks·The aim of the invention is to provide an improved method for generating Eoks.
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*The invention has for its object to carry out the generic method so that the coking 'can be carried out for a significantly reduced time, without affecting the quality of the coke produced in terms of stability and strength *
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Ausgangskohlemischung Aluminium in einer Menge von über 0,3 Gewe-% 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 Gewe-% 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.To achieve this object the invention is that the starting coal mixture aluminum in an amount of about 0.3 weight s teaches - is admixed% and that dsr Jlokskuchen is expressed by a yerkokungszeit which is smaller by at least 10% "* 'as the G arungszeit. the present invention '''teaching' for technical action makes a distinction between "coking" on the one hand and l * Gsrungszeit "on the other * the coking time is, as the coking time, the (the starting coal mixture) would exhibit without addition of the aluminum of the coke cake" In other words, the object of the invention, the application of the admixture of aluminum in granular lorm and in an amount of about measure; 0.3 wt e -% of a particular coking coal mixture for the purpose of reducing the coking "the coking can face the coking of the feed coal mixture be reduced by up to 30 % , on the one hand by the composition of the starting coal inis and on the other hand depends on the amount of added aluminum.
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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. if ac fa. In a preferred embodiment of the invention, the aluminum is admixed in an amount of from 0.5 to a maximum of 2.5% by weight in the context of the invention. The upper limit will be understood by those skilled in the art for each starting coal mixture. "For the purposes of the invention, aluminum refers to technically pure aluminum and the alloys of light metals commonly used in aluminum, such as those used in sheet metal, profiles, containers, cans The amount of aluminum added according to the invention surprisingly does not affect the properties which the coke must have, depending on the intended use.
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.In particular, there are various possibilities in the scope of the invention, the other. Ed-estaltung. In particular, it is possible within the scope of the invention to mix the aluminum in the form of aluminum chips and / or aluminum sheet. Another proposal of the invention is that the aluminum is admixed in powder form and the individual carbon grains of the starting coal mixture are coated with a coating layer Be surrounded by aluminum powder. If one works with powdered aluminum, then the grain size is expediently below 100 microns.
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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.If it is, to the production of blast furnace coke, as the invention teaches the granular aluminum as possible in an amount of 0.3 to 2 wt -.% Admix. When it comes to the production of foundry coke, so has the addition of granular aluminum in an amount of about 0.5 wt .-%, preferably from about 1 wt .-%, proven «In the context of the invention can be used with a Ausgangskohlemischung which consists mainly or exclusively of high-volatility coal, nonetheless a coke of high strength and stability is obtained.
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-The advantages achieved are mainly to be seen in the fact that in the inventive method, the coking time can be considerably reduced to the printing out of the coke cake from the coke oven chambers with respect to the given by the Ausgangskohlemischung cooking time, without affecting the quality of the coke produced in terms of abrasion and Strength. There are also other advantages ... ·· inexpensive,: Bed s1fbi'geHdeii ': Aluiiliiiiumgehalt is the Kohls' iit-au - dehydrated nehmendem extent when it is brought to coking This results in the inventive method to... Although the starting coal mixture consists mainly of highly volatile coal, which does not readily yield any metallurgical coke, a useful metallurgical coke is achieved within the scope of the invention . are to special benefits resulting in the rest of the reaction of aluminum with sulfur, you only occurs at temperatures above 600 0C. the first brings the advantage that AU3 when using sulfur coal in the Ausgang3kohlemi3chung the sulfur remove the coke oven as before can until the temperature rises above 600 0 C. Due to the high hydrogen -
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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*.production because of the presence of aluminum isird even this expulsion of sulfur. The sulfur content of the coke is reduced. The coke produced according to the teachings of the invention with reduced Yerkokungszeit has the added aluminum metallic, 1 ^ aS advantages in the use of the coke leads »At higher temperatures in the blast furnace, the aluminum in the coke is liquid before, Ss begins a reaction of the aluminum with the Boheisen, which causes it to bind to aluminum sulfide «The aluminum sulfide migrates into the slag and relieves the Entscfcraefelungsveriahren after blast furnace tapping *.
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 .'In the following: The invention is illustrated by means of a graph * The graph shows a family of curves for three different starting coal mixtures I, II and III »The abscissa indicates the aluminum content in Gera»% admixed with the starting coal mixture the ordinate has been plotted the time of cure, which is denoted by t ^. "Moreover, the yercok time en t ^ minus 5%" ^ minus 10 % and t ^ minus 15 % are given. The curves indicate with which The cooking time reduced Yerkokungszeit can be worked at admixing the specified amounts of aluminum ο. '
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