DE1147193B

DE1147193B - Process for coking gas-rich coals with the addition of additives without prior briquetting

Info

Publication number: DE1147193B
Application number: DET9641A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Habil Constanz Eymann; Dr-Ing Herbert Barking
Original assignee: THYSSENSCHE GAS und WASSERWERK
Current assignee: THYSSENSCHE GAS und WASSERWERK
Priority date: 1954-06-23
Filing date: 1954-06-23
Publication date: 1963-04-18

Description

Verfahren zum Verkoken von gasreichen backenden Kohlen unter Zugabe von Zusatzstoffen ohne vorherige Brikettierung Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zum Verkoken von gasreichen backenden Kohlen unter Zugabe von Zusatzstoffen ohne vorherige Brikettierung, wobei die Feinkohle im Gemisch mit Feinerz und einem Kohlenwasserstofföl, wie Mineral- oder Teeröl, verkokt wird.Process for coking gas-rich baking coals with addition of additives without prior briquetting The main patent relates to a process for coking gas-rich baked coals with the addition of additives without prior briquetting, the fine coal mixed with fine ore and a hydrocarbon oil, such as mineral or tar oil, is coked.

Es wurde gefunden, daß man das Verfahren des Hauptpatentes derart ausgestalten kann, daß es die Nutzbarmachung von feinkömigen, insbesondere staubförmigen Eisenerzen ermöglicht, ohne daß das Feinerz für sich einer besonderen Vorbehandlung, wie Sinterung, Agglomerierung oder Brikettierung, unterworfen werden muß.It has been found that the method of the main patent is so can design that it is the utilization of fine-grained, in particular dust-like Iron ore enables, without the fine ore itself having to undergo a special pretreatment, such as sintering, agglomeration or briquetting, must be subjected.

Die Verhüttung von feinkörnigern bzw. staubförmigem Eisenerz, dessen mittlere Korngröße zwischen etwa 0,01 und 1 mm liegt, bereitet im allgemeinen erhebliche Schwierigkeiten. Die üblichen Methoden der Sinterung bzw. Agglomerierung versagen hier meist, da die mit dem hohen Gehalt des Erzes an sehr feinkörnigen Anteilen bzw. mit dem Fehlen der auflockernden Komgrößen (1 bis 5 mm) verbundene dichte Schüttung den gleichmäßigen Gasdurchgang durch das Sintergemisch verhindert. Auch ist der Transport solcher Feinerze schwierig und kostspielig. Die Verstaubungsverluste sind erheblich. Ein Anfeuchten des Erzes vor dem Transport ist insbesondere bei den in heißen Zonen liegenden Vorkommen zwecklos, weil das zugesetzte Wasser von der dichten Oberfläche der Kristallstruktur des Erzes nicht festgehalten wird. sondern alsbald verdampft.The smelting of fine-grained or powdered iron ore, the mean grain size of which is between about 0.01 and 1 mm, generally presents considerable difficulties. The usual methods of sintering or agglomeration mostly fail here, as the dense bedding associated with the high content of the ore in very fine-grained fractions or the lack of loosening grain sizes (1 to 5 mm) prevents the even passage of gas through the sinter mixture. Transporting such fine ores is also difficult and expensive. The dust losses are considerable. Moistening the ore before transport is pointless, especially in the case of deposits located in hot zones, because the added water is not retained by the dense surface of the crystal structure of the ore. but soon evaporated.

Die Erfindung, welche zum Ziele hat. eine technisch und wirtschaftliche vorteilhafte Verwertung der genannten Feinerze zu ermöglichen, geht von der an sich bekannten Verkokung von Gemischen kokender Kohle mit Feinerz aus, wobei ein Eisen- bzw. eisenoxydhaltiger fester Stückkoks (Eisenkoks) entsteht. der ohne weiteres zur Verhüttun2 in üblichen Hoch-oder Schachtöfen geeignet ist.The invention which aims. a technical and economical one To enable advantageous utilization of the fine ores mentioned is a matter of principle known coking of mixtures of coking coal with fine ore, with an iron or solid lump coke containing iron oxide (iron coke) is produced. that without further ado is suitable for smelting in conventional elevated or shaft furnaces.

Um eine derartige Verkokung eines Gemisches von kokender gasreicher Kohle und Feinerz der erwähnten sehr geringen Korngröße durchzuführen. sieht die Erfindung vor. das Feinerz zunächst mit einem Kohlenwasserstofföl zu versetzen, welches die Erzteilchen benetzt, und erst danach das Feinerz mit der kokenden gasreichen Kohle zu vermischen und schließlich dieses Gemisch der Verkokung zu unterwerfen.To such a coking of a mixture of coking gas-rich Carry out coal and fine ore of the very small grain size mentioned. sees the Invention before. to first add a hydrocarbon oil to the fine ore, which wets the ore particles, and only after that the fine ore with the coking gas-rich To mix coal and finally to subject this mixture to coking.

Als Zusatzöl kommen gemäß der Erfindung in erster Linie Mineralöle bzw. Mineralölfraktionen oder -rückstände in Betracht. Ferner sind hierfür vorteilhaft Produkte der Entgasung bituminöser Brennstoffe, wie Teer bzw. Teeröle, Schwelteer u. dgl. verwendbar.According to the invention, mineral oils are primarily used as additional oil or mineral oil fractions or residues into consideration. This is also advantageous Degassing products for bituminous fuels such as tar or tar oils, smoldering tar and the like can be used.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat verschiedene wesentliche Vorteile. Zunächst erreicht man durch das ölen des Feinerzes eine für die Verkokungl vorteilhafte homoaene Vermischung des Feinerzes mit der Kohle und eine Verhinderung der Entmischuna der Gemischanteile, so daß ein Eisenkoks von gleichmäßiaer 2ünstip-er Struktur entsteht. Sodann wird die Einbindung der Erzteilchen in die verkokende Kohlenmasse verbessert. Dies ist von besonderer Bedeutung für die Aufarbeitung von Fe.,0"-Erzen, z. B. Itabirit. die fast ganz aus Fe.,0 bestehen und als sonannter Eisenalan7 oder -glimmer vorkommen. welcher in der Natur eine meist 2länzend schwarze Farbe hat. Solche Erze sind an sicli nicht verwendbar für die Erzeugung von Eisenkoks, weil sie bei der Verkokung eine Herabsetzung der Backfähigkeit der Kohle, wahrscheinlich durch katalytische Beschleunigung von Reaktionen. die eine Deplastifizierung der Kohlenoberfläche zur Folge haben und ihr Verkittungsvermögen herabsetzen.The method according to the invention has various essential advantages. First of all, by oiling the fine ore, one achieves one that is advantageous for coking Homogeneous mixing of the fine ore with the coal and prevention of segregation the proportions of the mixture, so that an iron coke with a uniform 2-point structure is produced. The integration of the ore particles into the coking coal mass is then improved. This is of particular importance for the processing of Fe., 0 "ores, e.g. itabirite. which consist almost entirely of Fe. which in nature has a mostly shiny black color. Such ores are on sicli not usable for the production of iron coke, because they are coking a reduction in the charcoal's ability to bake, probably due to catalytic effects Speeding up reactions. which leads to a deplasticization of the coal surface Have consequences and reduce their ability to cement.

Die Menoe des öles od. dgl., welches dem Erz züigemischt wird. wird vorteilhaft so bemessen, daß das der Verkokung zu unterwerfende Kohle-Feiner7-Gemisch einen ölgehalt besitzt, der etwa 40,/(#, vorzugsweise 211/'o, nicht übersteigL Da der Zusatz von Feinerz zur Kokskohle im allgemeinen 20 bis 31011/o. bezogen auf das fertige Gemisch, beträgt, ergibt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die Möglichkeit. das Feinerz für sich mit einer ölmen-e zu be- netzen, die etwa bis zu 2011/o der Feinerzmenge be- trägt, ohne die Eigenschaften des zu verkokenden Kohle-Erz-Gemisches nachteilig zu beeinflussen. Die zugesetzte ölmenge verhindert mit Sicherheit auch jegliche wesentliche Verstaubung des Erzes, was an sich bekannt war.The menoe of the oil or the like, which is mixed with the ore. is advantageously dimensioned in such a way that the coal-fine mixture to be subjected to coking has an oil content which does not exceed about 40%, preferably 211%, since the addition of fine ore to coking coal generally does not exceed 20 to 31011% . based on the finished mixture, by weight, the possibility arises for the inventive method. for the fine ore with a quantity of oil-e to loading networks which approximately up / o to 2011 Feinerzmenge is, without the properties of the The amount of oil added will certainly also prevent any substantial dust formation on the ore, which was known per se.

Um eine gute Vermischung von Erz und Öl od. dgl. zu erreichen, kann man vorteilhaft das Öl vor der Gemischbildung durch Erwärmen dünnflüssig machen und das Mischen in einem geheizten Mischer durchführen.In order to achieve good mixing of ore and oil or the like, the oil can advantageously be made thin by heating before the mixture is formed and mixing can be carried out in a heated mixer.

Es ist auch möglich, das Klebernittel bzw. Öl od. dgl. auf das aufgeschüttete Feinerz aufzuspritzen, z. B. wenn es in einem Transportbehälter eingefüllt ist. Hierbei wird namentlich die obere Schicht des Gutes mit dem Öl od. dgl. stark getränkt und so verklebt, daß eine Verstaubung verhindert wird. Als klebender Zusatzstoff zum Feinerz können unter Umständen auch wäßrige Lösungen von Stoffen wie Leim, Melasse, Stärke und ähnliche Stoffe verwendet werden, welche fähig sind, das zu ihrer Klebkraft erforderliche Wasser längere Zeit festzuhalten, und welche frei von solchen Stoffen sind, die eutektische Gemische mit keramischem, feuerfestem Material bilden, aus dem die Verkokungskammeröfen hergestellt werden.It is also possible to spray the adhesive or oil or the like onto the poured fine ore, e.g. B. when it is filled in a transport container. In particular, the upper layer of the goods is heavily soaked with the oil or the like and glued in such a way that dust is prevented. Aqueous solutions of substances such as glue, molasses, starch and similar substances, which are capable of holding the water required for their adhesive strength for a long time, and which are free of substances such as eutectic mixtures, may also be used as the adhesive additive to the fine ore with ceramic, refractory material from which the coking chamber ovens are made.

Gegebenenfalls kann es vorteilhaft sein, auch die zu verkokende Kohle vor der Gemischbildung oder das Kohle-Erz-Gemisch vor der Verkokung noch für sich n-üt einem Öl- bzw. Klebstoffmittelzusatz zu versehen.If necessary, it can be advantageous to also use the coal to be coked before the mixture formation or the coal-ore mixture before coking still for itself n-üt to be provided with an oil or adhesive additive.

Das dem Feinerz und dergleichen zugesetzte Öl od. dgl. wandelt sich bei der Verkokung in wertvolles Brenngas, Kohlenwasserstoffe und elementaren Kohlenstoff um, der in die Koksmasse übergeht. The oil or the like added to the fine ore and the like is converted during coking into valuable fuel gas, hydrocarbons and elemental carbon, which is converted into the coke mass.

Die zur Bildung des Eisenkoks gemäß der Erfindung zu verwendende Kohle wird vorteilhaft so fein gemahlen, daß 90% eine Teilchengröße unter 3 mm haben, jedoch kann unter Umständen auch eine noch feinere Aufmahlung vorteilhaft sein.The coal to be used for the formation of the iron coke according to the invention is advantageously ground so finely that 90% have a particle size below 3 mm, but an even finer grinding may under certain circumstances also be advantageous.

Die genannten Erze, die eine katalytische Reaktionsbeschleunigung an der Kohlenoberfläche bewirken, sind bei geringer Zusatzmenge geeignet, die Porengröße in dem entstehenden Koks günstig zu beeinflussen. Da die Erze nur in der Oberfläche der Kohlepartikeln wirksam werden, ist eine Aufmahlung der Kohle wegen der damit verbundenen Vergrößerung ihrer Oberfläche von besonderem Vorteil. Hierbei ist zu erwähnen, daß durch einen ölzusatz das Schüttgewicht des Kohle-Erz-Gemisches erhöht wird, d. h., der Oberflächenkontakt zwischen Kohle und Erz wird verbessert.The ores mentioned, which cause a catalytic acceleration of the reaction on the surface of the coal, are suitable, when added in small amounts, to favorably influence the pore size in the coke formed. Since the ores are only effective in the surface of the coal particles, grinding the coal is of particular advantage because of the associated increase in its surface area. It should be noted that the coal ore mixture is increased by addition of oil, the bulk density, d. that is, the surface contact between coal and ore is improved.

Claims

PATENT APPROACH: 1. Process for coking gas-rich baking coals with the addition of additives without prior briquetting, whereby the fine coal is coked in a mixture with fine ore and a hydrocarbon oil, such as mineral or tar oil, according to patent 1 022 554, da & mh marked that the Fine ore by intimate mixing with oil in an amount that results in an oil content of up to 4%, preferably 2%, in the finished coking mixture, converted into a moist or non-dusty mass and mixed in this state with the fine coal.

2. The method according to claim 1, characterized in that Fe 2 O. ores of the iron luster type (itabirite) are processed. References considered: U.S. Patent Nos. 2,250,287, 2,448,605; "Glückauf" magazine, 1952, p. 192; "Engineering and Mining Joumal" magazine, 195 1, p. 117.