DE1103891B

DE1103891B - Verfahren zur Gewinnung eines zum Herstellen von Kunstkohlen oder Elektroden geeigneten Petrolkokses

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Publication number: DE1103891B
Application number: DEV6669A
Authority: DE
Original assignee: VERKAUFSVEREINIGUNG fur TEERE
Current assignee: VERKAUFSVEREINIGUNG fur TEERE
Priority date: 1953-12-23
Filing date: 1953-12-23
Publication date: 1961-04-06

Description

Verfahren zur Gewinnung eines zum Herstellen von Kunstkohlen oder Elektroden geeigneten Petrolkokses Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung eines zum Herstellen von Kunstkohlen oder Elektroden geeigneten, harten, stückigen Petrolkokses aus Petrolkoksgrus.
Die Verwendung von Petrolkoksgrus zur Erzeugung von Petrolkoks ist bekannt. So ist vorgeschlagen worden, grobstückigen Petrolkoks in unterbrochen betriebenen, mittelbar von den Seitenwänden her beheizten Ofenkammern unter Durchleitung von heißen, inerten, sauerstofffreien Gasen, die einen wesentlichen Teil der benötigten Wärme unmittelbar zuführen, zu destillieren. Ein solches Vorgehen führt jedoch nicht zu Petrolkoksen, die sowohl hart als auch stückig sind und deren Eignung zur Herstellung von Kunstkohlen oder Elektroden besonders hoch wäre. Ferner ist ein Verfahren bekannt, bei dem Petrolkoksgrus verwertet wird durch Vermengen im gemahlenen Zustand mit zerkleinertem Hartpech bzw. Bitumen und Verkoken dieses Gemenges. Auch auf diese Weise wird ein wünschenswert harter, stückiger Kocks nicht erzielt.
Ferner ist vorgeschlagen worden, Petrolkoksgrus dadurch zu verwerten, daß er ohne vorheriges Mahlen und Mischen zu Formlingen gepreßt und daß diese Preßlinge nachfolgend in einem Vertikal-Retortenofen mit Selbstbeheizung durch die aus dem Petrolkoks gewonnenen Abgase in bekannter Weise entgast werden. Auch dieses Vorgehen löst die Probleme nicht und führt nicht zu wünschenswert harten, stückigen Petrolkoksen.
Das Problem wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Petrolkoksgrus bereits beim Einfüllen in einen Horizontal-Kammerofen mit auf hohe, etwa 800 oder 904° C oder höher liegende Temperaturen erhitzten Wandungen rasch erhitzt und verkokt wird. Auf diese Weise wird ein ausgezeichnet geeigneter, harter, stückiger Petrolkoks erzielt, insbesondere dann, wenn ein Petrolkoksgrus mit einem geringen Wassergehalt von unter 1, vorzugsweise von etwa 0,2 bis 0,4"/m als Ausgangsmaterial verwendet wird.
Bei dem Vorgehen gemäß der Erfindung werden auf sehr wirtschaftliche Weise harte, widerstandsfähige, kalzinierte Kokse erhalten, wie sie für spezielle, insbesondere elektrometallurgische Zwecke, Widerstandskohlen, Bogenlampenkohlen und anderen Kunstkohlen, oder zur Herstellung von Elektroden, z. B. Aluminiumelektrolyse, mit Vorteil verwendet werden können. Solche Kokse konnten bisher nur mit bestimmt ausgewählten, verhältnismäßig kostspieligen Ausgangsmaterialien und unter Verwendung von großen Mengen verkokender Bindemittel, wie Pech usw., erhalten werden.
Die rasche Erhitzung und Verkokung bereits beim Einfüllen in den Horizontal-Kammerofen mit hocherhitzten Wandungen führt, wie gefunden wurde, die Festigkeitssteigerung des erhaltenen Kokses herbei.
Innerhalb der für Grus in Frage kommenden Korngrößen liegt nach der Erfindung vorzugsweise ein Grusmaterial als Ausgangsmaterial vor, dessen Korngröße in diesem Bereich ungleichmäßig ist. Dadurch wird nicht nur die bisherige Feinmahlung vermieden, sondern es werden auch bei Verwendung einer ungleichmäßigen Korngröße in dem Grusbereich auf einfache Weise die erstrebten Erfolge, nämlich die Erhaltung eines harten, stückigen Petrolkokses, erreicht.
Gewünschtenfalls kann dem Petrolkoksgrus Bindemittel zugemengt werden; es kann auch ohne Bindemittel gearbeitet werden.
Auch kann gewünschtenfalls ein Zusatz an Steinkohle, insbesondere mit Aschengehalten über 2"/n oder von Reinstkohlen mit Aschengehalten von unter etwa 1 @/o- erfolgen. Eine solche Verwendung kann auch unterlassen werden.
Nach der Erfindung wird in jedem Fall die Festigkeit des erhaltenen, stückigen Petrolkokses dadurch erhöht, daß die Erhitzung und Verkokung rasch bereits beim Einfüllen in den Horizontal-Kammerofen in Folge der hohen Temperaturen der Wandungen des Ofens herbeigeführt wird. Das bisher geübte, verhältnismäßig lang andauernde Aufheizen führt, wie gefunden wurde, nicht zu den erwünschten Festigkeiten, sondern ist, worauf bisher an keiner Stelle hingewiesen wurde, der Festigkeit abträglich. Man hat bei dem Vorgehen gemäß der Erfindung ein elastisches Verfahren an der Hand, je nach den Ansprüchen auf eine möglichst wenig kostspielige Weise einen Koks guter Eigenschaften zu erzielen, so daß der kalzinierte Koks gemäß der Erfindung mit Vorteil auch für Spezialzwecke verwendet werden kann. z. B. für die Herstellung von Elektroden für die Aluminiumelektrolyse oder für die Siliciumcarbidlierstellung.
Die Herstellung der Elektroden und sonstiger Kunstkohlen-Formkörper geschieht auf die übliche Weise durch Zerkleinern des nach der Erfindung erlialtenen kalzinierten Kokses und Formen unter Zuhilfenahme von Bindemitteln, oder es kann die Herstellung von Formkörpern mit der Verkokung, d. h. Kalzinierung des Petrolkoksgruses verbunden werden durch Eindrücken der Koksgrusmasse in Formräume finit erhitzten Wandungen an Stelle der verhältnismäßig lockeren Füllung, wie sie bei der Kalzinierung an sich üblich ist.

Die folgenden Beispiele zeigen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und erläutern die Wirkungen des Vorgehens gemäß der Erfindung. Beispiel 1 Es steht ein Petrolkoksgrus der nachgenannten Zu-#ammensetzung zur Verfügung:

Feuchtigkeitsgehalt ................... 0,40%

Aschengehalt ......................... 0,1%

Gehalt an flüchtigen Bestandteilen ...... 12,5%

Tiegelkoksausbringen ................. 87,5%

Körnung

unter 5 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78,0%

unter 6 mm ....................... 92,0°%

unter 10 mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100,0%

Dieser Petrolkoksgrus wurde in der vorstehend angegebenen Körnung in Horizontalkammeröfen unter der jeweils in der nachfolgenden Aufstellung genannten Kammerwandtemperatur und zum Vergleich in Vertikalkammern, in denen die Verkokungs - Endtemperatur am unteren Teil der Vertikalkammer jeweils auf genau der gleichen Höhe gehalten wurde, wie die Kaminerwandtemperatur der Horizontalkammeröfen, verkokt.

Von dem erhaltenen kalzinierten Koks wurden die Festigkeitsdaten in der Mikumtrommel ermittelt.

Kammerwand- Horizontal- Vertikal-

temperatur Kammeröfen Kammeröfen

Festigkeit Festigkeit

8000 C 63.6% 5,20/0

850' C 63,0°/o 2,4%

9000 C 68,90l0 3,2°/o

1100 C 76,20/0 4,5%

Beispiel 2 Der gleiche Petrolkoksgrus wurde durch Zufügung von Wasser auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 9,8% gebracht und in der gleichen Weise, wie es für den Petrolkoksgrus mit 0,4°/o beschrieben wurde, in Horizontal- und Vertikalkammern verkokt:

Kammerwand- Horizontal- Vertikal-

temperatur Kammeröfen Kammeröfen

Festigkeit Festigkeit

8500 C 40,0°/0 4,6%

11000 C 54,3°/o 3,80.!0

Beispiel 3 Ein Petrolkoksgrus der gleichen Zusammensetzung und in der gleichen Körnung, d. h. ungemahlen, wie im Beispiel 1 angeführt, wurde bei einer Kammerwandtemperatur von 920' C in Horizontalkammeröfen verkokt. Die Festigkeit des erhaltenen Kokses betrug in Abhängigkeit von der Einstellung der Wassergehalte des Petrolkoksgruses vor der Verkokung

bei 0,2% Wasser ..... .. ...... .. . 69,6%

bei 10,4% Wasser ... . . .. ......... 48,0%

Beispiel 4 Der gleiche Petrolkolcsgrus wie nach den Beispielen 1, 2 und 3 wurde auf eine Körnung von 2 mm aufgemahlen, einmal mit einem Wassergehalt von 0,4°/o-, ein anderes Mal mit einem Wassergehalt von 10,4%, im Horizontalkammerofen bei einer Kammerwandtemperatur von 1100' C verkokt. Die Festigkeit des erhaltenen Kokses betrug in Gegenüberstellung zu den Ergebnissen nach den Beispielen 1 und 3

Petrolkoksgrus petrolkoksgrus

auf 2 mm b

gemahlen grob

Bei 0,4°/o Wasser . .. 41,5% 76,2%

Bei 10,4% Wasser ... 3,20/0 48,0°/0

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Gewinnung eines zum Herstellen von Kunstkohlen oder Elektroden geeigneten harten, stückigen Petrolkokses aus Petrolkoksgrus, dadurch gekennzeichnet, daß Petrolkoksgrus bereits beim Einfüllen in einen Horizontal-Kammerofen mit auf hohe, etwa 800 oder 900° C oder höherliegende Temperaturen erhitzten Wandungen rasch erhitzt und verkokt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Petrolkoksgrus einen geringen Wassergehalt von unter 1, vorzugsweise etwa 0.2 bis 0,4%, besitzt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 826 592, 839 791, 820 434, 644 319, 540 981; »Bitumen, Teere, Asphalte und Peche«, 1952, S.104. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 904 167.