DE1177602B - Verfahren zur Vermeidung des Festsetzens oder Verklemmens von Formkoks in Horizontalkokskammeroefen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.. C10 b

Deutsche Kl.: 10 a -18/02

Nummer: 1177 602

Aktenzeichen: B 55716 VI b / 10 a

Anmeldetag: 28. November 1959

Auslegetag: 10. September 1964

Nach bekannten Verfahren stellt man Formkoks durch Verpressen von gekörntem, mit backender Steinkohle versetztem Schwelkoks und nachfolgende Verkokung der Preßlinge, oder auch aus nichtbackenden Kohlen durch Vermischen des aus diesen Kohlen gewonnenen Kokses mit backender Steinkohle und Pech und nachfolgende Formgebung der Preßlinge durch Verkoken her. Es ist ferner bekannt, eine Mischung von kleinkörnigem Koks und Steinkohle mit oder ohne Pechzusatz zu Formungen zu verpressen und zu verkoken. Weiterhin ist bekannt, einer Mischung von Koks mit backender Steinkohle und gegebenenfalls Pech eine geringe Menge an Schwelwasser zuzusetzen, dann zu verpressen und schließlich zu verkoken. Einem anderen Vorschlag zufolge verwendet man als Bindemittel für eine Mischung aus entgaster nichtbackender Kohle und bakkender Steinkohle ein Pech, das man aus dem heißen Gemisch der Entgasungs- und Härtungsgase gewinnt.

Zur Verkokung der in unterschiedlicher Weise und aus verschiedenen Rohstoffen hergestellten Formkörper haben das Phurnacit-, Carmaux-, Brennstofftechnik-, Krupp-Lurgi-, Lurgi-Spülgas-, Didier- und Otto-Verfahren technische und wirtschaftliche Bedeutung erlangt. Darüber hinaus kann man zur Verkokung von Formkörpern Vertikalkammeröfen bekannter Bauweise verwenden. Da die Erzeugung von Formkoksen im allgemeinen bisher nur einem geringeren Bedarf unterliegt, wäre es sehr vorteilhaft, wenn man hierfür die üblichen Horizontalkammeröfen verwenden und somit ohne besondere Einrichtungen auskommen könnte. Diesbezügliche Versuche schlugen jedoch fehl, da die Formkörper bei der Verkokung nicht nur im allgemeinen untereinander verbacken oder sogar vollständig miteinander verschmelzen, sondern sich in jedem Fall im Ofen festsetzen oder verklemmen, daß ein Ausdrücken der Charge unmöglich wird. Man mußte demzufolge die Kammer von Hand auskratzen.

Es wurde nun gefunden, daß es ungeachtet der vorstehend erwähnten Schwierigkeiten möglich ist, in beliebigen Horizontalkammeröfen Formkoks durch Verkoken von Briketts aus geringbackenden Kohlen unter Zusatz von Feinkohle zu erzeugen, indem durch Zusatz von backender oder schwach backender Feinkohle das Lückenvolumen zwischen den Briketts annähernd vollständig ausgefüllt und ein schwach zusammenbackender Kokskuchen erzeugt wird.

Es sind bereits Verfahren bekannt, die für die Herstellung von thermisch behandelten, z. B. auch geschwelten, Briketts eine Einbettung der Briketts in feinkörniges hitzebeständiges Material, z. B. auch Verfahren zur Vermeidung des Festsetzens oder
Verklemmens von Formkoks in
Horizontalkokskammeröfen

Anmelder:

Bergwerksverband G. m. b. H.,
Essen, Dortmunder Str. 151

Als Erfinder benannt:

Dr. Gerald Heinze, Dortmund-Schönau,

Dr. Dr. h. c. Wilhelm Reerink, Essen-Bredeney

Koksgrus, empfehlen. An eine gleichzeitige Verko-

zo kung von Feinkohle, die das Lückenvolumen zwischen den Briketts annähernd ausfüllt und bei der Verkokung um die Briketts ein Gerüst eines anstandslos drückbaren Kokskuchens bildet, wodurch die Erzeugung von Formkoks in beliebigen Horizontalkammeröfen ermöglicht wird, hat man jedoch noch nicht gedacht.

Es ist weiterhin bekannt, einen hervorragend dichten Hochofenkoks dadurch herzustellen, daß man Kohlen im Gemisch mit Brikett verkokt. Der Unterschied zum erfindungsgemäßen Verfahren liegt darin, daß man mit diesem Verfahren lediglich einen einheitlich dichten Hochofenkoks erzeugt, während durch das Verfahren gemäß der Erfindung sowohl Koksformlinge wie auch gewöhnlicher Koks erhalten werden. Beim bekannten Verfahren sind die Ausgangsformen der Briketts im fertigen Koks überhaupt nicht mehr erkennbar, da die Komponenten der Gemische während des Verkokungsprozesses vollständig miteinander verschmelzen.

Im Hinblick auf diesen Stand der Technik mußte es überraschen, daß es möglich ist, Formlinge neben Feinkohle bei 800 bis 1300° C zu verkoken, ohne daß ein Verschmelzen dieser beiden Mischungskomponenten oder ein Festbacken der Formlinge im Ofen erfolgt. Dabei liegen die Formlinge — abgesehen von einem geringen, durch das Entweichen von flüchtigen Bestandteilen herrührenden Schwund — nach der Verkokung praktisch unverändert, also in ihrer ursprünglichen Form, vor. Ein geringes Verbacken der Formlinge mit dem Koks ist völlig unschädlich, ja sogar für das Ausdrücken des Kokses eher erwünscht. Die mechanische Beanspruchung bei der

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Aufbereitung, ζ. Β. Siebung, reicht im allgemeinen völlig aus, um Formlinge und Koks zu trennen, nötigenfalls wird die Trennung in geeigneten grobmahlenden Schlagmühlen erreicht.

Die Auswahl der Feinkohlen und der Briketts wird im wesentlichen durch das Backvermögen der zur Verarbeitung gelangenden Kohlen bestimmt. Die Briketts sollen vorzugsweise aus nicht backenden Kohlen, oxydierten Kohlen oder sogar aus Koksen bestehen. Auch schwach backende Kohlen oder nicht backende im Gemisch mit schwach oder stark bakkenden Kohlen kommen als Brikettkohle in Frage. Geeignete Brikettkohlen sind demgemäß Anthrazit und Magerkohlen mit bis zu 14% flüchtigen Bestandteilen oder gasreiche Kohlen, vorzugsweise Flammkohlen mit mehr als 40% flüchtigen Bestandteilen. Auch Eßkohlen mit 14 bis 18% flüchtigen Bestandteilen kommen in Frage, falls sie schwach backend sind, andernfalls im Gemisch mit anderen schwach oder nicht backenden Kohlen. Mithin eignen sich sämtliche Briketts, sofern sie beim Erhitzen unter Luftabschluß auf 500 bis 1300° C unter sich nicht oder nur oberflächig miteinander verschmelzen. Für die Herstellung der Briketts kommen im übrigen sämtliche bekannten Bindemittel in Frage, einschließlieh der wasserlöslichen.

Als Feinkohlen (etwa 0 bis 10 mm) eignen sich im allgmeinen am besten die backenden und schwach backenden Steinkohlen mit 14 bis 40%, vorzugsweise 18 bis 28% flüchtigen Bestandteilen, da sie gleichzeitig die Ausbildung eines zusammenhängenden Kokskuchens gewährleisten, der sich anstandslos ausdrücken läßt. Gerade die Kombination dieser Feinkohlen mit Briketts, die, für sich verkokt, nicht miteinander verschmelzen, und ihre Verkokung im Horizontalkammerofen ist daher ein besonders wichtiger Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Bei Briketts aus schwach backenden Kohlen oder bei mit einem hohen Anteil an Pech brikettierten Kohlen ist jedoch mit stark backender Feinkohle Vorsicht geboten, da sich hierbei unter Umständen ein festerer . Zusammenhalt zwischen Formkoks und Koks ausbilden kann, wodurch die Trennung von Koksformlingen und Koks unnötig erschwert wird.

Die Größe der Briketts richtet sich verständlicherweise nach den Dimensionen des zur Verfügung stehenden Ofens und den Wünschen des Verbrauchers. Sie können die Größe der üblichen Eierbriketts von etwa 50 bis 80 mm besitzen. Stattdessen kommen aber auch solche von 20 bis 50 mm oder über 80 mm Durchmesser in Frage.

Die Körnung der Feinkohle richtet sich im Interesse einer bestmöglichen Ofenausnutzung nach der Größe der Kohlenpreßlinge. Bei Verwendung von handelsüblichen Eierbriketts hat sich eine Körnung von 0 bis 5 mm besonders bewährt. Sind die Kohlenpreßlinge größer, so kann man eine gröbere Feinkohle oder eine solche mit einem größeren Anteil an gröberer Körnung verwenden, sind sie kleiner, so empfiehlt sich eine feinere Körnung.

Durch diese Auswahl erreicht man eine annähernd vollständige Ausfüllung des Lückenvolumens zwischen den Kohlenpreßlingen. Selbstverständlich ist man nicht auf die Anwendung von Briketts bestimmter Größe und auf Feinkohlen bestimmter Körnung beschränkt. Es können auch Gemische aus Briketts und Feinkohlen verschiedener Größe und Zusammensetzung verkokt werden.

Zur praktischen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Ausfüllung des Lückenvolumens der Kohlepreßlinge nach dem Einfüllen der Preßlinge in die Ofenkammer durch einfaches Einrieseln. In gleicher Weise kann man in einem Füllbehälter eine derartige Mischung aus Briketts und Feinkohle vorbereiten. Bei der Verwendung eines Horizontalkammerofens kann als »Vorbereitungsbehälter« der Füllwagen dienen, von dem aus beides — Preßlinge und Kohle — in den Ofenraum gefüllt wird. Beim Verkoken in einem kontinuierlich betriebenen Vertikalkammerofen füllt man zweckmäßigerweise beim Nachfüllen des Ofens zunächst die Preßlinge ein und läßt dann die Feinkohle in das Lückenvolumen einrieseln.

Im allgemeinen fällt als Koks ausschließlich Koksgruß an, der ohne vorhergehende mechanische Beanspruchung einfach über ein Sieb geeigneter Lochgröße vom Formkoks getrennt werden kann. Falls neben Koksgruß auch gröbere Kokse erhalten werden, z. B. durch Zumischung eines größeren Anteils an Feinkohlen gegenüber den Kohlepreßlingen, kann durch eine mechanische Beanspruchung des gesamten Koksausbringens der Koks leicht auf ausreichende Feinheit gebracht werden. Es empfiehlt sich daher in jedem Falle eine Feinkohle auszuwählen, die einen verhältnismäßig weichen bzw. leicht zerkleinerbaren Koks ergibt.

Das Verfahren hat insbesondere den Vorteil, daß es gestattet, für die Erzeugung von Formkoksen die bekannten Horizontalkammerofen zu benutzen, die vielerorts schon zur Verfügung stehen im Gegensatz zu Vertikalkammerofen, von denen sich bisher nur ganz wenige in Betrieb befinden.

Diesen Engpaß überwindet das erfindungsgemäße Verfahren, was um so bedeutungsvoller ist, als die Nachfrage nach Formkoks in ständigem Anstieg begriffen ist. Der Formkoks hat vielerlei Anwendungsgebiete. Er wird z. B. benötigt in Kalkschachtöfen, Kupolofen und Hochöfen. Besonders gefragt ist Formkoks mit 1 bis 10%, vorzugsweise 2 bis 6%, flüchtigen Bestandteilen, da ein solcher nicht vollständig entgaster Formkoks einen vorzüglichen Hausbrandkoks darstellt. Die notwendige unvollständige Verkokung erreicht man ohne weiteres durch Verkürzung der Verkokungszeit oder durch Herabsetzung der Verkokungstemperatur auf 500 bis 900° C.

Die gleichzeitige Erzeugung des Kokses, der im allgemeinen als Koksgrus anfällt, ist ein weiterer wesentlicher Vorteil des neuen Verfahrens. Derartige Kokse mit einer Körnung bis etwa 10 mm fallen bei der üblichen Verkokung von Steinkohle im allgemeinen nur in einer Menge bis zu 5% an. Man ist sogar bestrebt, diesen Anteil niedrig zu halten, da der wirtschaftliche Wert des Koksgrußes im Vergleich zu den übrigen gröberen Kokssorten geringer eingeschätzt wird. Diesem Betreben steht die Nachfrage nach Koksgruß diametral entgegen, da er nicht nur in großen Mengen von der Zementindustrie verlangt wird, sondern im steigenden Maße auch bei der Erzaufbereitung benötigt wird, z. B. bei den bekannten Krupp-Renn- und den Saugzug-Sinterverfahren. Sollte dessen ungeachtet der Verkauf des Koksgruses nicht möglich sein, so kann man diesen Koks wieder auf Briketts und weiter auf Formkoks verarbeiten, so daß als alleiniges Erzeugnis Formkoks erhalten wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Vermeidung des Festsetzens oder Verklemmens von Formkoks aus Briketts geringbackender Kohlen unter Zusatz von Feinkohle in einem Horizontalkammerofen, dadurchgekennzeichnet, daß durch Zusatz von backender oder schwach backender Feinkohle das Lückenvolumen zwischen den Briketts annähernd vollständig ausgefüllt und ein schwach zusammengebackener Kokskuchen erzeugt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 539 637, 578 628; schweizerische Patentschrift Nr. 1 612 270; französische Patentschrift Nr. 1176 762; britische Patentschrift Nr. 289 932.

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