DE1190428B

DE1190428B - Verfahren zur Herstellung eines Formkokses aus Ligniten oder anderen hochfluechtigen Kohlen

Info

Publication number: DE1190428B
Application number: DEO5231A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Mewes; Heinz Blumenbecker
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1956-12-06
Filing date: 1956-12-06
Publication date: 1965-04-08

Description

Verfahren zur Herstellung eines Formkokses aus Ligaiten oder anderen hochflüchtigen Kohlen Gegenstand des Patentes 1060 352 ist ein Verfahren zur Herstellung eines druck-, abrieb- und temperaturfesten Formkokses aus Ligniten oder anderen hochflüchtigen Kohlen durch Vorentgasung des Brennstoffes und anschließende Mahlung, Brikettierung und Verkokung, bei dem der Brennstoff zur Bildung eines festen, harten Grundkornes unter Zusatz eines Bindemittels bei einem Preßdruck von mehr als 1500 kg/cm' zu kleinen Formlingen von 20 bis 50 g brikettiert, anschließend im Vertikalkammerofen bei Rückgaseinführung verkokt und der erhaltene Koks nach Mahlung mittels Bindemitteln bei der Zweitbrikettierung unter einem Preßdruck von etwa 250 bis 500 kg/CM2 zu den für den Einsatz in metallurgische Öfen gebräuchlichen Formlingen von 0,5 bis 1 kg Gewicht verpreßt und verkokt wird.
Während bei diesem Verfahren auch für die Vorentgasung schon Temperaturen zur Anwendung gelangen, bei denen eine ausgesprochene Koksbildung eintritt, bildet die Grundlage der vorliegenden Erfindung die Erkenntnis, daß durch die Gesamtbehandlung ein Formkoks mit hoher Micumfestigkeit auch dann erhalten werden kann, wenn die mit hohem Preßdruck erzeugten kleinen Formlinge mit einem Gewicht von beispielsweise 50 g nur bis auf eine Temperatur erhitzt werden, bei der noch keine Teerentbindung eintritt, d. h. auf eine Höchsttemperatur von 320 bis 380'C. Wenn man das so behandelte Gut mahlt und zu großen Formlingen verpreßt, der Hochtemperaturentgasung unterwirft, so ist der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen des der Verkokung unterworfenen Gutes noch erheblich höher, es ergibt sich also eine bedeutend höhere Gasausbeute, außerdem ist ein genügender Zusammenhalt der großen Formlinge auch gewährleistet, wenn die vor dem Verpressen zugegebene Bindemittelmenge geringer ist.
Ein wesentlicher Vorteil des neuen Verfahrens besteht darin, daß in Anbetracht des niedrigen Temperaturniveaus der ersten Wärmebehandlung die Wärmelieferung für die unmittelbare oder mittelbare Beheizung des Brennstoffes dabei durch die Abgase des Verkokungsofens erfolgen kann, deren Austrittstemperatur bei wenigstens etwa 600'C liegt. Außerdem braucht die Wärniebehandlung der ersten Stufe in Anbetracht der geringen dabei verwendeten Temperaturen nicht in steinernen Öfen durchgeführt zu werden, vielmehr können Stahlapparaturen, z. B. Drehtrommeln, Schrägroste oder Wanderroste zur Anwendung gelangen. Durch die niedrigen Temperaturen der ersten Wärmebehandlung wird also einerseits ein bedeutend geringerer Wärmeverbrauch, andererseits eine Herabsetzung der Anlagekosten erzielt.
Zur Erläuterung des Verfahrens sollen einige Beispiele beschrieben werden: Briketts aus Rheinischer Braunkohle ergeben bei direkter Verkokung einen mürben für den Einsatz in Hochöfen ungeeigneten Koks. Mahlt man diese Braunkohlenbriketts, fügt man 250/, Fettkohle-Feinkorn zu 600/" des Brikett-Feinkornes hinzu und brikettiert man mit 1501, Bindemittel, so erhält man bei der Verkokung gleichfalls einen zum Einsatz in Hochöfen unbrauchbaren Koks.
Erwärmt man die Briketts in der Retorte oder im Spülgasstrom von Rauchgas auf 360 bis 380#C, so erhält man aus einer Mischung von 250/, Fettkohle-Feinkorn und 600/, Brikett-Feinkorn nach Brikettierung mit 15"/, Bindemittel bei der Verkokung einen Formkoks mit 120 kg Punktdruckfestigkeit und einer Abriebzahl von 800/',) nach der Micummethode.
Dieser Koks hat eine Festigkeit wie Ruhrkoks. Bei der Schwelung nach Fischer ergeben sich folgende Werte:

1 c02 CnHm Co H, CH, N, Gesamt

Rohbrikett, Nm3/t ......... 86 18 12, 72 15, 1 1 123,1

1,3 9 5:4 163 2:0 112,5 Thermisch behande t, Nm3/t 78 5

H,S Benzin Schwelteer Konstitutionswasser Koks

Rohbrikett, kg/t ............ 1 5 4,1 85,6 90,0 592

Thermisch behandelt, kg/t . .

0:9 4,2 28,6 56,0 708

Hierbei ist bemerkenswert, daß bei der thermischen Behandlung als Kondensat nur Wasser anfällt und das entweichende Gas aus CO, und etwas H,S besteht. Es tritt also eine Umwandlung der organischen Substanz ein, die eine erhöhte Koksbildung bei verminderter Teerausbeute bewirkt. Diese Umwandlung der organischen Substanz ist sicherlich die Ursache für die überraschende Verfestigung des Kokses bei der Verkokung der Sekundärbriketts.
Eine weitere Untersuchung unter gleichen Bedingungen wurde mit Briketts aus Indischer Braunkohle durchgeführt. Hierbei wurde bei der Verkokung der Sekundärbriketts ein Formkoks mit 96 kg Punkdruckfestigkeit und 73 0/, Abriebfestigkeit nach der Micummethode erhalten. Die Fischer-Schwelung ergab folgende Werte:

1 CO, C"H# CO H, CH, N, Gesamt

Rohbrikett, Nm3/t ......... 852 1 6 108 75 109 2,7 118,7

Thermisch behandelt, Nm3/t 69' 3 1 9 11:9 69 101 2,4 102,5

H,S Benzin Schwelteer Konstitutionswasser Koks

Rohbrikett, kg/t ........... 10 5,4 82,6 92,5 600

Thermisch behandelt, kg/t .. 0:4 4,1 47,4 67,1 703

Aus der gleichen Indischen Braunkohle wurden mit einer Schneckenpresse walzenförmige, etwa 50 bis 80 mm lange Briketts hergestellt.
Die Wärmebehandlung dieser Formlinge erfolgte wieder bei 380'C. Die Mischung für die Zweitbrikettierung setzte sich gleichfalls aus 250/, Fettkohle-Feinkorn, 600/, gemahlenen thermisch behandelten Briketts und 1501, Bindemittel zusammen. Bei der Verkokung der Sekundärbriketts wurde ein Formkoks mit einer Punktdruckfestigkeit von über 100 kg und einer Abriebzahl von 800/, nach der Micummethode erhalten. Bei der Schwelung nach F i s c h e r fielen an:

1 c02 CnHm CO H, CH4 N, Gesamt

Rohbrikett, Nml/t ......... 849 17 147 71 110 32 122,7

Thermisch behandelt, Nm3/t 79:7 1:3 12:1 8:4 13:1 2, 2 116,8

1 H,S Benzin Schwelteer Konstitutionswasser Koks

Rohbrikett, kg/t ............ 0,5 3,0 85,8 92,0 603

Thermisch behandelt, kg/t .. - 3,8 21,6 69,0 729

Die Untersuchungen wurden auch auf deutsche Pechglanzkohle, die nicht mehr zu den eigentlichen Braunkohlen gehört, ausgedehnt. Diese Kohle wurde unter Zusatz von 7 0/(, Bindemittel auf einer Schneckenpresse zu walzenförmigen, etwa 50 mm bis 80 mm langen Briketts verpreßt. Diese wurden auf 380'C erhitzt, gemahlen und mit Fettkohle und Bindemittel im Verhältnis 700/, Pechglanzkohle, 15010 Fettkohle und 1501, Bindemittel gemischt und brikettiert. Die Sekundärbriketts wurden verkokt. Der erhaltene Formkoks hatte eine Punktdruckfestigkeit von 120 kg und eine Abriebzahl von 820/0 nach der Micummethode. Die Zahlen der Fischer-Schwelung waren:

Col CnHm CO H, CH, N, Gesamt

Rohbrikett, Nm/t ......... 347 1 9 42 50 166 28 65,2

Thermisch behandelt, Nm3/t 30:1 1:4 2:8 7:5 19:0 2:8 63,4

H,S Benzin Schwelteer Konstitutionswasser Koks

Rohbrikett, kg/t ........... 193 5,1 178 52,1 651

Thermisch behandelt, kg/t ..

9:6 2,8 34 30,4 834

Bei allen vier Beispielen wurden die Primärbriketts mit einem Pressendruck von 1800 bis 2000 kg/CM2 hergestellt und einer thermischen Behandlung im Spülgasstrom von Rauchgas bei 380'C unterworfen. Vergleichsversuche bei Erhitzung in geschlossener Retorte ergaben keine Unterschiede.
Das nach der thermischen Behandlung, bei welcher im Kondensat kein Teer oder Öl anfiel, erhaltene Vorprodukt wurde gemahlen und mit den angegebenen Anteilen Fettkohle und Bindemittel gemischt. Als Bindemittel diente in allen Fällen ein Weichpech mit etwa 55'C Schmelzpunkt.
Die Sekundärbrikettierung wurde auf Doppelwalzen-Pressen bei einem Preßdruck von etwa 250 bis 350 kg durchgeführt. Die Verkokung der Sekundärbriketts erfolgte bei hoher Aufheizgeschwindigkeit von 20 bis 30'C je Minute.
Es wurden hierbei Formkokse erhalten, die den im normalen Doppelverkokungsverfahren hergestellten gleichwertig sind.
Bei den Doppelkoksverfahren sind je kg Formkoks etwa 1100 keal/kg und bei dem Verfahren der vorliegenden Anmeldung etwa 750 keal/kg aufzuwenden. Die Einsparung an Unterfeuerung beträgt also etwa 300/,.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines druck-, abrieb- und temperaturfesten Formkokses aus Ligniten oder anderen hochflüchtigen Kohlen durch Vorentgasung des Brennstoffes und anschließender Mahlung, Brikettierung und Verkokung nach Patent1060352,dadurch gekennzeichn e t, daß die Höchsttemperatur der Vorentgasung in einem Bereich liegt, in dem noch keine Teerentbindung stattfindet, d. h. zwischen etwa 320 und 380'C.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärme der zur Verkokung dienenden und verbrauchten Spülgase für die erste Wärmebehandlung verwendet wird. In Betracht _gezogene Druckschriften. Deutsche Patentschrift Nr. 715 364.