DE1421258B1 - Process for the production of shaped coke from coals of any kind - Google Patents

Process for the production of shaped coke from coals of any kind

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DE1421258B1
DE1421258B1 DE19601421258 DE1421258A DE1421258B1 DE 1421258 B1 DE1421258 B1 DE 1421258B1 DE 19601421258 DE19601421258 DE 19601421258 DE 1421258 A DE1421258 A DE 1421258A DE 1421258 B1 DE1421258 B1 DE 1421258B1
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Description

a) des schnellen Erwärmens der Kohle in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre auf Temperaturen, bei denen zwar Feuchtigkeit ausgetrieben, jedoch keine wesentlichen Mengen an Teerdämpfen gebildet werden, die bei nichtbackenden Kohlen 120 bis 260° C betragen, bei backenden Kohlen dagegen 260 bis 4300C, während einer Zeit von 5 Minuten bis 3 Stunden, wobei der Sauerstoffgehalt bei der Behandlung nichtbackender Kohlen 1 bis 8%, bei backenden Kohlen 8 bis 20% beträgt,a) the rapid heating of the coal in an oxygen-containing atmosphere at temperatures at which though expelled moisture, but no significant amounts are formed at Teerdämpfen that amount at non-caking coals 120 to 260 ° C, wherein caking coals, however, 260-430 0 C. , for a period of 5 minutes to 3 hours, the oxygen content in the treatment of non-baking coals being 1 to 8%, in the case of baking coals 8 to 20%,

b) des schnellen Aufheizens dieser Kohle auf eine höhere, 650° C nicht übersteigende Temperatur, wobei diese Temperatur 10 bis 60 Minuten aufrechterhalten wird,b) the rapid heating of this coal to a higher temperature not exceeding 650 ° C, this temperature is maintained for 10 to 60 minutes,

c) des weiteren schnellen Erhitzens dieser Kohle auf Temperaturen zwischen 760 und 9800C, wobei diese Temperatur mindestens 7 Minuten aufrechterhalten wird, bis der nunmehr vorliegende, reaktive Koks einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von nicht mehr als 3 Gewichtsprozent, bezogen auf eine feuchtigkeits- und aschefreie Substanz, aufweist,c) the further rapid heating of this coal to temperatures between 760 and 980 ° C., this temperature being maintained for at least 7 minutes until the reactive coke now present has a volatile content of no more than 3 percent by weight, based on a moisture and ashless substance,

d) des anschließenden Kühlens des reaktiven Kokses auf eine Temperatur zwischen 16 und 33° C über dem Erweichungspunkt des nachfolgend zur Brikettierung zugesetzten Bindemittels unter Verwendung eines von CO2, Wasserdampf und O2 praktisch freien Kühlgases, d) the subsequent cooling of the reactive coke to a temperature between 16 and 33 ° C above the softening point of the binder subsequently added for briquetting using a cooling gas practically free of CO 2 , steam and O 2,

e) des Mischens des reaktiven Kokses mit einem bituminösen Bindemittel,e) mixing the reactive coke with a bituminous binder,

fj des Brikettierens der Mischung bei einem Preßdruck von über 350 kg/cm ,fj the briquetting of the mixture at a pressure of more than 350 kg / cm,

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g) des Härtens der Formlinge in einer 2,5 bis 21 Volumprozent O2 enthaltenden Atmosphäre bei 230 bis 260° C während einer Dauer von 90 bis 180 Minuten,g) curing the briquettes in an atmosphere containing 2.5 to 21 percent by volume of O 2 at 230 to 260 ° C for a period of 90 to 180 minutes,

h) des nachfolgenden Verkokens der Formlinge bei Temperaturen oberhalb 815° C undh) the subsequent coking of the moldings at temperatures above 815 ° C and

i) des Kühlens der Formlinge auf etwa 2600C.i) cooling the moldings to about 260 0 C.

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formkoks aus Kohlen beliebiger Art, gemäß dem die Kohle stufenweise im Wirbelbett aufgeheizt, anoxydiert und teilentgast wird, worauf die derart vorbehandelte Kohle mit einem Bindemittel gemischt, brikettiert und verkokt wird.The invention relates to a method for producing molded coke from coals of any type, according to the the coal is gradually heated, partially oxidized and degassed in the fluidized bed, whereupon the so pretreated coal is mixed with a binder, briquetted and coked.

Herkömmlicher Koks, der lange Zeit die Hauptkohlenstoffquelle bei der Eisengewinnung und anderen metallurgischen Vorgängen war, wird zunehmend teurer und ist schwer zu beschaffen, da die geeigneten Kokskohlenlager verbraucht sind.Conventional coke, which has long been the main source of carbon in iron making and others metallurgical operations is becoming increasingly expensive and difficult to obtain because the appropriate ones Coking coal stores are used up.

Es wurde nun versucht, Kohle bei niedrigen Temperaturen, d. h. bei Temperaturen von 420 bis 650° C, zu entgasen und so ein kohlenstoffhaltiges Material zur Herstellung von Formkoks zu gewinnen. Diese Entgasungsverfahren führten jedoch zu einem brüchigen Koksmaterial, das nicht zur Herstellung von Formkoks geeignet war, der als Ersatz für Hochofenkoks verwendet werden kann. Soweit diese Verfahren großtechnisch verwendet worden sind, wurden sie zur Herstellung von flüssigen und gasförmigen Destillaten eingesetzt, die einen relativ geringen Gehalt an Aromaten aufwiesen. Das Abfallprodukt war vor allem zur Gewinnung von Brennstoff geeignet.Attempts have now been made to store coal at low temperatures, i.e. H. at temperatures from 420 to 650 ° C, to degas and thus obtain a carbonaceous material for the production of molded coke. These However, degassing processes resulted in a brittle coke material that cannot be used to produce Form coke was suitable, which can be used as a substitute for blast furnace coke. So much for these procedures Having been used on a large scale, they were used to produce liquid and gaseous distillates used, which had a relatively low content of aromatics. The waste product was above all suitable for the production of fuel.

Es wurde vorgeschlagen, feinverteilte Kohleteilchen im Wirbelbett zu behändem. Eine Wirbelbettverkokung, wie sie bisher durchgeführt wurde, führt zu einem porösen, schwachen und bröckeligen Kohleprodukt geringer Dichte, das für die metallurgische Verwendung in Brikettform ungeeignet ist. Bei niedrigen und hohen Temperaturen im Wirbelbett hergestellte Kohleprodukte haben sehr zerklüftete äußere Oberflächen, wobei nur wenig von dem ursprünglichen Aufbau des Kohleteilchens erhalten bleibt. Im Gegensatz dazu haben sie den typischen, offenporigen Aufbau üblicher Kohleprodukte.It has been proposed to handle finely divided coal particles in the fluidized bed. A fluidized bed coking, as previously done, results in a porous, weak, and friable char product low density unsuitable for metallurgical use in briquette form. At low Coal products produced in the fluidized bed and at high temperatures have very rugged exteriors Surfaces, with little of the original structure of the coal particle being preserved. In contrast in addition, they have the typical, open-pore structure of conventional coal products.

Das Brikettieren von Kohleteilchen, die durch Entgasungsverfahren bei niedrigen oder hohen Temperaturen (einschließlich Wirbelbettverfahren) auf bisher bekannte Art hergestellt wurden, führte zu inhomogenen Produkten. Dieser Mangel an Homogenität zeigte sich darin, daß innerhalb der Struktur des Briketts die ursprünglichen einzelnen Kohleteilchen mit dem Mikroskop festgestellt werden können, die durch Koks zusammengeklebt sind, der aus dem Bindematerial entsteht. Es bestehen zwei Koksarten nebeneinander, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, so daß das Brikett für metallurgische Zwecke ungeeignet ist. Die Erfahrung zeigt, daß der aus dem Bindemittel gebildete Koks mit unterschiedlicher und schnellerer Geschwindigkeit reagiert als der Kohlekoks, so daß sich das Brikett zu den ursprünglichen feinen Koksteilchen auflöst. Die Teilchen werden dem Verfahren entzogen, ohne in der Reaktion verwendet worden zu sein, so daß sich wirtschaftliche Nachteile und technische Schwierigkeiten ergeben.The briquetting of coal particles by degassing processes at low or high temperatures (including fluidized bed processes) were produced in a previously known manner, resulted in inhomogeneous Products. This lack of homogeneity manifested itself in the fact that it was within the structure of the briquette the original individual coal particles can be determined with the microscope, which are stuck together by coke, which arises from the binding material. There are two types of coke side by side, which have different properties, so that the briquette for metallurgical Purposes is unsuitable. Experience shows that the coke formed from the binder with different and reacts faster than the coal coke, so that the briquette becomes the original dissolves fine coke particles. The particles are withdrawn from the process without reacting to have been used, so that there are economic disadvantages and technical difficulties.

Der bisher bekannte Formkoks ist als Brennstoff und für andere Zwecke geeignet, jedoch nicht für metallurgische Vorgänge wie die Eisenverhüttung. Der bisher bekannte Formkoks besitzt nicht die ausreichende Festigkeit, um den Bedingungen in einem Hochofen standhalten zu können und kann daher nicht als metallurgischer Kohlenstoff verwendet werden. The previously known shaped coke is suitable as fuel and for other purposes, but not for metallurgical purposes Processes like iron smelting. The previously known molded coke is insufficient Strength to be able to withstand the conditions in a blast furnace and can therefore not be used as metallurgical carbon.

Im einzelnen sind bisher folgende, im vorliegenden Zusammenhang zu erwähnende Verfahren bekanntgeworden. In detail, the following processes to be mentioned in the present context have become known so far.

-Aus der Zeitschrift »Glückauf« 92 (1956), Heft 11/12, S. 327, linke Spalte, Abs. 2, und rechte Spalte, Abs. 1, ist ein Verfahren der eingangs angegebenen Art grundsätzlich bekannt. Ohne daß nähere Einzelheiten angegeben werden, wird in dieser Zeitschrift ein Verfahren beschrieben, bei dem höchflüchtige Kohle durch Behandlung mit hocherhitzten Gasen bei stufenweise steigender Temperatur im Wirbelbett teilweise oxydiert und dann so weit entgast werden, daß sie nicht mehr backen, d.h., daß praktisch alle flüchtigen Bestandteile aus der Kohle ausgetrieben sind. Anschließend wird in bekannter Weise mit 'Pech briket-- From the magazine »Glückauf« 92 (1956), issue 11/12, P. 327, left column, paragraph 2, and right column, paragraph 1, is a procedure of the type specified above basically known. Without further details being given, a procedure is mentioned in this journal described in the highly volatile coal by treatment with highly heated gases at gradual with increasing temperature in the fluidized bed partially oxidized and then degassed so far that they no longer bake, i.e. practically all volatile components have been driven out of the coal. Afterward is known as' Pech briket-

tiert und geschwelt oder verkokt. Nähere Einzelheiten werden jedoch nicht angegeben.animal and smoldering or coked. More details however, are not specified.

Aus den USA.-Patentschriften 2131 702 und 2030 852 sowie der britischen Patentschrift 785 863 sind verschiedene Verfahren zur Behandlung von Kohle zu entnehmen. Die USA.-Patentschrift 2 030 852 beschreibt ein Verfahren zum Umwandeln bituminöser Kohle in Koks. Die Kohle wird in drei Stufen wärmebehandelt. Es handelt sich dabei um ein übliches Verkokungsverfahren.From U.S. Patents 2131,702 and 2030 852 as well as British Patent 785 863 are various methods of treating To take coal. U.S. Patent 2,030,852 describes a process for converting bituminous Coal in coke. The coal is heat treated in three stages. It is a common one Coking process.

Die USA.-Patentschrift 2 131 702 beschreibt ein Verfahren zum Verkoken einer kokenden Kohle, bei dem grobstückige Kohle oder vorzugsweise brikettierte Kohle, die durch Zermahlen der Kohle und durch Brikettieren mit einem Bindemittel hergestellt worden ist, in einer Anzahl von Stufen erhitzt wird. Dieses Verfahren erfordert die Verwendung einer kokfähigen Kohle.US Pat. No. 2,131,702 describes a method for coking a coking coal in which Coarse coal or preferably briquetted coal, made by grinding the coal and through Briquetting made with a binder is heated in a number of stages. This Process requires the use of a charcoal suitable for coking.

Aus der britischen Patentschrift 785 863 kann ein Verfahren zur Behandlung von Kohle mit einem sauerstoffhaltigen Gas entnommen werden.From British patent 785 863 a method for treating coal with a oxygen-containing gas can be taken.

Aus der Zeitschrift »Bergakademie« 1958, Heft 1, Μ S. 19 bis 25, und der USA.-Patentschrift 2 869 992 sind Verfahren zur Herstellung von Briketts aus Koks grundsätzlich bekannt.Processes for producing briquettes from coke are known in principle from the magazine "Bergakademie" 1958, Issue 1, Μ pp. 19 to 25, and US Pat. No. 2,869,992.

Aus der britischen Patentschrift 175 888 ist ferner ein dreistufiges Erhitzungsverfahren für Kohlen bekannt, bei dem jedoch relativ große Kohlestücke bestimmter Art in dünnen Schichten während eines längeren Zeitraumes erhitzt werden.A three-stage heating process for coals is also known from British patent specification 175 888, in which, however, relatively large pieces of coal of a certain kind in thin layers during a be heated for a longer period of time.

Schließlich ist aus der veröffentlichten deutschen Patentanmeldung St 3626 ein vergleichbares, jedoch zweistufiges Verfahren zu entnehmen.Finally, there is a comparable one from the published German patent application St 3626, however two-stage process can be found.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Behandlung von Kohle jeder Art (insbesondere der billigen und allgemein verfügbaren Kohle, die keine Koksqualität besitzt) zu schaffen, durch das ein festes, chemisch reaktives, kohlenstoffhaltiges Material hergestellt werden kann, das als metallurgischer Kohlenstoff in Brikettform verwendbar ist.The invention is based on the object of a method for treating coal of any type (in particular cheap and generally available coal that is of no coke quality) through the a solid, chemically reactive, carbonaceous material can be produced that is called metallurgical Carbon can be used in briquette form.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art gelöst, das durch folgende, im wesentlichen bekannte Maßfe nahmen gekennzeichnet ist:According to the invention, this object is achieved by a method of the type described at the outset, which is characterized by the following, essentially known measures:

a) des schnellen Erwärmens der Kohle in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre auf Temperaturen, bei denen zwar Feuchtigkeit ausgetrieben, jedoch keine wesentlichen Mengen an Teerdämpfen gebildet werden, die bei nichtbackenden Kohlen 120 bis 2600C betragen, bei backenden Kohlen dagegen 260 bis 43O0C, während einer Zeit von 5 Minuten bis 3 Stunden, wobei der Sauerstoffgehalt bei der Behandlung nichtbakkender Kohlen 1 bis 8%, bei backenden Kohlen 8 bis 20% beträgt,a) the rapid heating of the coal to be formed, however, no substantial amounts of Teerdämpfen in an oxygen containing atmosphere at temperatures at which though expelled moisture amount at non-caking coals 120 to 260 0 C, in caking coals, however, 260 to 43o 0 C , for a period of 5 minutes to 3 hours, the oxygen content in the treatment of non-baking coals being 1 to 8%, in the case of baking coals 8 to 20%,

b) des schnellen Aufheizens dieser Kohlen auf eine höhere, 6500C nicht übersteigende Temperatur, wobei diese Temperatur 10 bis 60 Minuten aufrechterhalten wird,b) the rapid heating of these coals to a higher temperature not exceeding 650 ° C., this temperature being maintained for 10 to 60 minutes,

c) des weiteren schnellen Erhitzens dieser Kohlen auf Temperaturen zwischen 760 und 9800C, wobei diese Temperatur mindestens 7 Minuten aufrechterhalten wird, bis der nunmehr vorliegende, reaktive Koks einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von nicht mehr als 3 Gewichtsprozent, bezogen auf eine feuchtigkeits- und aschefreie Substanz, aufweist,c) the further rapid heating of these coals to temperatures between 760 and 980 0 C, this temperature being maintained for at least 7 minutes until the reactive coke now present has a volatile content of no more than 3 percent by weight, based on a moisture and ashless substance,

d) des anschließenden Kühlens des reaktiven Kokses auf eine Temperatur zwischen 16 und 33° C über dem Erweichungspunkt des nachfolgend zur Brikettierung zugesetzten Bindemittels unter Verwendung eines von CO2, Wasserdampf und O2 praktisch freien Kühlgases,d) the subsequent cooling of the reactive coke to a temperature between 16 and 33 ° C above the softening point of the binder subsequently added for briquetting using a cooling gas practically free of CO 2 , steam and O 2,

e) des Mischens des reaktiven Kokses mit einem bituminösen Bindemittel,e) mixing the reactive coke with a bituminous binder,

f) des Brikettierens der Mischung bei einem Preßdruck von über 350 kg/cm2,f) briquetting the mixture at a pressure of more than 350 kg / cm 2 ,

g) des Härtens der Formlinge in einer 2,5 bis 21 Volumprozent O2 enthaltenden Atmosphäre bei 230 bis 260° C während einer Dauer von 90 bis 180 Minuten,g) curing the briquettes in an atmosphere containing 2.5 to 21 percent by volume of O 2 at 230 to 260 ° C for a period of 90 to 180 minutes,

h) des nachfolgenden Verkokens der Formlinge beih) the subsequent coking of the moldings

Temperaturen oberhalb 815° C und i) des Kühlens der Formlinge auf etwa 260° C.Temperatures above 815 ° C and i) cooling the moldings to about 260 ° C.

Unter reaktivem Koks wird in diesem Zusammenhang ein nach Durchlaufen der Stufen a) bis c) entstehendes Koksmaterial verstanden, das in besonderer, später zu erläuternder Weise chemisch reaktiv ist und daher die Herstellung von festen, nicht bröckeligen Briketts ermöglicht.In this context, reactive coke is a coke that arises after it has gone through stages a) to c) Understood coke material, which is chemically reactive in a special way to be explained later and therefore enables the production of solid, non-friable briquettes.

Das entstehende Produkt ist bemerkenswert fest, abriebfest, homogen und außerordentlich gleichförmig in der Reaktion mit Kohlendioxyd, Dampf und Sauerstoff. Es bildet außerordentlich feste Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen mit dem aus Teer und Pech entwickelten Kohlenstoff, der bei der Herstellung des Koksmaterials anfällt, oder mit Kohleteer oder anderen bituminösen Bindemitteln, so daß eine festere, innere, dreidimensionale Verbindung zur Herstellung von Formen mit hoher Formfestigkeit entsteht und die entstandenen Formlinge für metallurgische Zwecke bestens geeignet sind.The resulting product is remarkably strong, abrasion resistant, homogeneous and extremely uniform in reaction with carbon dioxide, steam and oxygen. It forms extremely strong carbon-carbon bonds with the carbon developed from tar and pitch, which is obtained in the production of the coke material, or with coal tar or other bituminous binders, so that a stronger, internal, three-dimensional connection to the production of molds with high dimensional stability and the resulting briquettes for metallurgical purposes are ideally suited.

Das Härten der Formlinge (Stufe g) erfolgt bei einer Temperatur unterhalb der Kokungstemperatur des bituminösen Bindemittels, wobei die Temperatur jedoch zur Copolymerisation des Bindemittels mit den Koksteilchen ausreicht. Die gehärteten Formlinge werden verkokt. Zur Vermeidung von Verlusten erfolgt die Verkokung vorzugsweise in einer Atmosphäre, die frei von Kohlendioxyd, Wasserdämpf und Sauerstoff ist.The moldings are hardened (stage g) at a temperature below the coking temperature of the bituminous binder, with the temperature, however, for copolymerization of the binder with the coke particles is sufficient. The hardened bricks are coked. To avoid losses is done coking preferably in an atmosphere free of carbon dioxide, water vapor and oxygen is.

Im folgenden werden die auf Lignite, nichtkokende Kohlen mit hohem Anteil an flüchtigen Bestandteilen, kokende Kohlen und Anthrazite bevorzugt anwendbaren Verfahrensbedingungen wiedergegeben.The following describes the lignite, non-coking coals with a high proportion of volatile components, coking coals and anthracites preferred applicable process conditions are shown.

MahlenGrind

Die Kohle wird, sofern sie nicht bereits feinzerteilt ist, durch ein beliebiges bekanntes Mahlverfahren zerkleinert, bis im wesentlichen alle Teilchen ein Sieb mit 2,4 mm Maschenweite (Nr. 8 mesh) passieren und 95% durch ein Sieb mit 0,044 mm Maschenweite (325 mesh) gehalten werden, wobei eine minimale Menge feiner Teilchen mit einer Größe vorhanden ist, die aus dem Zyklon des Wirbelbettreaktors entweichen würden. Das wird im allgemeinen durch Mahlen in einer Hammermühle erreicht.The coal, if not already finely divided, is made by any known milling process crushed until essentially all of the particles pass through a 2.4 mm mesh (No. 8 mesh) sieve and 95% will be held through a 0.044 mm mesh (325 mesh) screen, with a minimum There is a quantity of fine particles of a size which escape from the cyclone of the fluidized bed reactor would. This is generally achieved by milling in a hammer mill.

1. Erhitzungsstufe (a)1st heating stage (a)

Die feingemahlenen Kohleteilchen werden zunächst — vorzugsweise in einem Wirbelbett, aber alternativ in einer dispersen Phase — einer Vorbehandlung unterworfen, durch die die Bildung von Peroxyden und Hydroperoxyden gefördert wird. Diese StoffeThe finely ground coal particles are initially - preferably in a fluidized bed, but alternatively in a disperse phase - subjected to a pretreatment, due to which the formation of peroxides and hydroperoxides is promoted. These substances

wirken als Katalysatoren bei der Bildung eines Koksmaterials, das frei von Blasen, Rissen und anderen Fehlern und nicht spröde ist. Dies geschieht vorzugsweise in einer sauerstofihaltigen Atmosphäre, deren Konzentration in umgekehrtem Verhältnis zu der Sauerstoffkonzentration der behandelten Kohle schwankt. Der praktisch verwendete Bereich beträgt 1 bis 20 Volumprozent im eintretenden Fließmittel (Dampf oder Gas), je nach Art der Kohle. Für geringwertige, nichtkokende Kohle wird eine Sauerstoffkonzentration in der Nähe der unteren Grenze dieses Bereiches, beispielsweise von 1 bis 8 Volumprozent, verwendet; für Kokskohlen wird eine Sauerstoffkonzentration im oberen Teil dieses Bereiches, beispielsweise von 8 bis 20 Volumprozent, verwendet. Die Sauerstoffkonzentration sollte die maximale Sauerstoffmenge darstellen, die in die Kohlematrix eingeht und so eine Sauerstoffquelle während des Verfahrensschrittes bildet und eine Agglomeration verhindert, ohne eine unkontrollierte Verbrennung in dieser ersten Erhitzungsstufe oder in späteren Stufen hervorzurufen. Bei Kohlen mit hohem Sauerstoffgehalt kann der Sauerstoff aus der Kohle selbst hergeleitet werden, und das Fließmittel kann sauerstofffrei sein.act as catalysts in the formation of a coke material that is free from bubbles, cracks and others Faults and is not brittle. This is preferably done in an oxygen-containing atmosphere, whose Concentration in inverse proportion to the oxygen concentration of the coal being treated fluctuates. The practical range used is 1 to 20 percent by volume in the incoming flow agent (Steam or gas), depending on the type of coal. For low-grade, non-coking coal, an oxygen concentration is used near the lower limit of this range, for example from 1 to 8 percent by volume, used; for coking coals, an oxygen concentration in the upper part of this range, for example from 8 to 20 percent by volume, used. The oxygen concentration should be the maximum Represent the amount of oxygen that goes into the carbon matrix and thus a source of oxygen during the Process step forms and prevents agglomeration without uncontrolled combustion in this first heating stage or in later stages. For coals with a high oxygen content the oxygen can be derived from the coal itself, and the superplasticizer can be oxygen-free be.

Bei dieser Erhitzung wird bei nichtkokenden Kohlen einschließlich Ligniten das Wirbelbett im allgemeinen auf einer Temperatur von 120 bis 2600C gehalten. Bei backenden und kokenden Kohlen wird eine Temperatur von 260 bis 430° C gewählt, damit der ungünstige Einfluß dieser Eigenschaften ausgeschaltet werden kann. Der obere Wert dieses Bereiches ist derjenige Temperaturpunkt, bei dem Kohlenwasserstoffdämpfe entstehen. Die untere Grenze ist erforderlich, damit der Feuchtigkeitsanteil auf 2% oder weniger verringert werden kann, oder, damit im Falle der Kohle mit weniger als 2% Feuchtigkeit Sauerstoff zu der Kohlenmatrix hinzugefügt werden kann.In this heating the fluidized bed generally at a temperature of 120 to 260 0 C is maintained at nichtkokenden coals including lignites. For baking and coking coals, a temperature of 260 to 430 ° C is chosen so that the unfavorable influence of these properties can be eliminated. The upper value of this range is the temperature point at which hydrocarbon vapors are produced. The lower limit is required so that the moisture content can be reduced to 2% or less, or, in the case of the coal with less than 2% moisture, so that oxygen can be added to the carbon matrix.

Bei der Durchführung dieser Reaktion wird die Ausgangskohle vorzugsweise kontinuierlich in ein Wirbelbett gebracht, das auf der gewünschten Temperatur gehalten wird, wobei das Erhitzen praktisch augenblicklich, d. h. im Laufe von einer Sekunde oder weniger, durchgeführt wird.In carrying out this reaction, the starting coal is preferably continuously converted into a Brought fluidized bed, which is kept at the desired temperature, the heating being practical instantaneously, d. H. for a second or less.

Die Kohleteilchen sollen wenigstens 5 Minuten, vorzugsweise 5 Minuten bis 3 Stunden, im Wirbelbett verbleiben. Eine Reaktion von 10 Minuten bis 180 Minuten kann durchgeführt werden, ohne daß sich dies schädlich auf das Endprodukt auswirkt. Die Temperatur steht im umgekehrten Verhältnis zu der Verweilzeit. The coal particles should be in the fluidized bed for at least 5 minutes, preferably 5 minutes to 3 hours remain. A response from 10 minutes to 180 minutes can be carried out without damaging the end product. The temperature is inversely related to the residence time.

Das Fließmedium, vorzugsweise Dampf oder Abgas, vermischt mit Luft oder Sauerstoff, wird bei einem Druck von 0,14 bis 2,11 atü bei einer Geschwindigkeit eingeleitet, bei der die gewünschten Wirbelbettbedingungen eintreten, d. h. mit einer Geschwindigkeit von 0,15 bis 0,6m/Sek. beim Eintritt das Gases vom Wirbelbettgitter in den Wirbelschichtreaktor.The flow medium, preferably steam or exhaust gas, mixed with air or oxygen, is at a Pressure from 0.14 to 2.11 atmospheres at a speed initiated, at which the desired fluidized bed conditions occur, d. H. at a speed of 0.15 to 0.6m / sec. upon entry of the gas from the fluidized bed grid in the fluidized bed reactor.

Die Kohleteilchen können im Wirbelbett erhitzt werden, indem ein kleiner Teil der Kohle verbrannt wird. Dies geschieht durch Aufheizen des Wirbelbettmediums oder durch indirekten Wärmeaustausch.The coal particles can be heated in the fluidized bed by burning a small part of the coal will. This is done by heating the fluidized bed medium or by indirect heat exchange.

An Stelle einer Durchführung dieser Reaktion in einem Wirbelbett können die feinverteilten Kohleteilchen auch in einer dispersen Phase, d. h. in einem geeigneten gasförmigen Medium dispergiert erhitzt werden (z. B. in sauerstoffhaltigem Abgas, Stickstoff oder Kohlendioxyd innerhalb der oben bezeichneten Grenzen), wobei dieses eine ausreichende Geschwindigkeit hat, um die Teilchen mehr in disperser Phase als in der dichten Phase, wie in einem Wirbelbett, zu halten. Bei Erhitzen in der dispersen Phase werden nichtkokende Kohlen etwa 3 Sekunden lang auf eine Temperatur von 177 bis 400° C erhitzt. Kokende Kohlen werden etwa 3 Sekunden lang auf 400 bis 54O0C erhitzt.Instead of carrying out this reaction in a fluidized bed, the finely divided carbon particles can also be heated in a disperse phase, ie dispersed in a suitable gaseous medium (e.g. in oxygen-containing exhaust gas, nitrogen or carbon dioxide within the limits indicated above) has sufficient velocity to keep the particles more in the disperse phase than in the dense phase, such as in a fluidized bed. When heated in the disperse phase, non-coking coals are heated to a temperature of 177 to 400 ° C for about 3 seconds. Coking coals are heated to 400 to 54O 0 C for about 3 seconds.

2. Erhitzungsstufe (b)2nd heating stage (b)

Die gemäß der ersten Erhitzungsstufe gewonnenen Kohleteilchen werden in dieser Stufe karbonisiert bzw. gekohlt, indem sie einer weiteren Wämrbehandlung in einem Wirbelbett unterworfen werden, wobei die erforderliche Wärmemenge durch Verbrennung einer begrenzten Menge Kohle oder der aus dieser entwickelten Kohlenwasserstoffdämpfe erzeugt wird. Diese Verbrennung wird dadurch gesteuert, daß nur die zur Erzielung der gewünschten Temperatur notwendige Sauerstoffmenge zugegeben wird. Dieser Sauerstoff wird dem Bett in Form von Luft als Teil des Wirbelbettmediums zugeführt, wobei der Rest Dampf, Stickstoff, Abgas, Kohlendioxyd, Kohlenmonoxyd oder jedes Gas sein kann, das nicht mit der Kohle dieser Stufe reagiert. Alternativ kann wiederum Wärme von außen durch Wärmetauscher zugeführt werden.The coal particles obtained according to the first heating stage are carbonized in this stage or carbonized by subjecting them to a further heat treatment in a fluidized bed, wherein the amount of heat required by burning a limited amount of coal or that from it generated hydrocarbon vapors. This combustion is controlled by that only the amount of oxygen necessary to achieve the desired temperature is added. This Oxygen is supplied to the bed in the form of air as part of the fluidized bed medium, with the remainder Steam, nitrogen, exhaust gas, carbon dioxide, carbon monoxide, or any gas that does not interact with that can be Coal at this stage reacts. Alternatively, heat can again be supplied from the outside through a heat exchanger will.

In dieser Stufe kann die Erhitzung so gesteuert werden, daß entweder das Kohleprodukt als solches optimale Eigenschaften erhält oder daß die als Bindemittel erforderliche Teermenge erzeugt wird, oder schließlich, daß die maximal mögliche Teermenge entsteht, die im Falle von Anthrazit oder anderen Kohlen mit niedrigem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen allerdings nicht als Bindemittelmenge ausreicht. Die optimalen Bedingungen müssen für jede Kohleart im Laboratorium bestimmt werden.At this stage the heating can be controlled so that either the carbon product as such receives optimal properties or that the amount of tar required as a binder is generated, or finally, that the maximum possible amount of tar arises, which in the case of anthracite or others Coals with a low content of volatile components, however, are not sufficient as a binding agent. The optimal conditions for each type of coal must be determined in the laboratory.

Die Temperatur und Verweilzeit sind kritisch. Die untere Temperaturgrenze wird durch diejenige Temperatur bestimmt, bei der die aktivierte Kohle in größerer Menge teerbildende Dämpfe entwickelt. Diese Temperatur ist dieselbe, die auch die obere Grenze der zuvor beschriebenen ersten Erhitzungsstufe bildet, d. h. für kokende Kohlen 43O0C und für nichtkokende Kohlen 260° C.The temperature and residence time are critical. The lower temperature limit is determined by the temperature at which the activated coal develops tar-forming vapors in large quantities. This temperature is the same as that which forms the upper limit of the first heating stage described above, ie for coking coals 43O 0 C and for non-coking coals 260 ° C.

Die obere Grenze wird durch diejenige Temperatur bestimmt, oberhalb der die sich expandierenden Kohleteilchen Risse, Brüche und Blasen in einem solchen Ausmaß bilden, daß keine Größen- und Formrückbildung des ursprünglichen Kohleteilchens auftreten kann. Diese obere Temperaturgrenze beträgt etwa 620 bis 6500C. Je höher die Temperatur liegt, desto größer ist im allgemeinen die erzeugte Teermenge.The upper limit is determined by the temperature above which the expanding coal particles form cracks, fractures and bubbles to such an extent that no size and shape regression of the original coal particle can occur. This upper temperature limit is about 620-650 0 C. The higher the temperature is, the greater in general, the amount of tar generated.

Das Wirbelbettgas sollte in das Wirbelbett mit einer Temperatur eintreten, die nicht wesentlich unter der Temperatur des Wirbelbettes und nicht mehr als 11°C über dieser Temperatur liegt. Bei tieferen Temperaturen muß eine beträchtliche Menge an Kohle oder Kohlenwasserstoffdämpfen verbrannt werden, um die erforderliche Wärme zur Anpassung an die Betttemperatur aufzubringen; dadurch wird die Ausbeute vermindert. Bei einer Temperatur von mehr als H0C über der Bettemperatur wird das Produkt nicht gleichmäßig.The fluidized bed gas should enter the fluidized bed at a temperature that is not significantly below the temperature of the fluidized bed and not more than 11 ° C above that temperature. At lower temperatures, a considerable amount of coal or hydrocarbon vapors must be burned in order to generate the necessary heat to adapt to the bed temperature; this reduces the yield. If the temperature is more than H 0 C above the bed temperature, the product will not become uniform.

Das Wirbelbettmedium tritt mit einer solchen Geschwindigkeit ein, daß die gewünschten Wirbelbettbedingungen eintreten, und zwar im allgemeinen mit 0,15 bis 0,6 m/Sek., und zweckmäßig bei Drücken vonThe fluidized bed medium enters at a rate such that the fluidized bed conditions desired occur, in general at 0.15 to 0.6 m / sec., and expediently at pressures of

etwa 0,14 bis 2,1 atü, vorzugsweise 0,35 atü, die eine gleichmäßige Durchführung des Verfahrens ermöglichen. about 0.14 to 2.1 atmospheres, preferably 0.35 atmospheres, the one Allow the process to be carried out evenly.

Das Material wird 10 bis 60 Minuten lang in dem Wirbelbett auf der vorerwähnten Temperatur gehalten. Innerhalb dieser Grenzen ermöglicht die Änderung der Verweilzeit die Regelung der chemischen Reaktionsfähigkeit des Endproduktes.The material is kept in the fluidized bed at the aforementioned temperature for 10 to 60 minutes. Within these limits, changing the residence time enables the chemical reactivity to be regulated of the end product.

Bei Kohlen mit einem geringeren Wert als dem des Anthrazit wird eine ausreichende Bindemittelmenge zur Herstellung von Formungen gebildet. Bei Anthrazit dagegen ist das nicht der Fall. Durch die zweite Erhitzungsstufe bzw. Karbonisierungsstufe wird das Anthrazit teilweise entgast und in der Struktur verändert und damit für die weiteren Verfahrensstufen vorbereitet.In the case of coals with a lower value than that of anthracite, a sufficient amount of binder is required formed for the production of moldings. In contrast, this is not the case with anthracite. By the second In the heating stage or carbonization stage, the anthracite is partially degassed and its structure is changed and thus prepared for the further stages of the process.

Die zweite Erhitzungsstufe kann die Fortsetzung einer chargenweise betriebenen ersten Erhitzungsstufe bilden, wobei die durch die erste Stufe behandelten Teilchen zunächst über die gewünschte Verweilzeit auf der erforderlichen Temperatur gehalten worden sind und die Temperatur des Bettes plötzlich erhöht wird, bis durch Reaktion des Sauerstoffgehaltes des Wirbelbettmediums mit dem Bett die Temperaturen der zweiten Erhitzungsstufe erreicht sind. Vorzugsweise erfolgt der Vorgang jedoch kontinuierlich, indem das Produkt der vorhergehenden Stufe direkt in ein Wirbelbett geleitet wird, das sich auf der Temperatur der zweiten Erhitzungsstufe (Karbonisierungs- oder Kohlungsstufe) befindet. In diesem Falle sind die Wärmeübergangsgeschwindigkeiten in dem Wirbelbett so hoch, daß die Teilchen praktisch schockweise erhitzt werden.The second heating stage can be the continuation of a batch-operated first heating stage form, the particles treated by the first stage initially over the desired residence time have been kept at the required temperature and the temperature of the bed suddenly increases until the temperatures are reached by reaction of the oxygen content of the fluidized bed medium with the bed the second heating stage are reached. However, the process is preferably carried out continuously, by passing the product of the previous stage directly into a fluidized bed, which is at the temperature the second heating stage (carbonation or charring stage) is located. In this case are the heat transfer rates in the fluidized bed are so high that the particles are practically shock-wise be heated.

Wenn die Ausgangskohleteilchen nicht die in der vorangegangenen ersten Erhitzungsstufe beschriebene Behandlung erfahren haben, tritt eine irreversible Expansion der Teilchen in Form von Bruch und Platzen der Porenwände auf. Das dadurch entstehende Produkt kann zwar als Heizmaterial verwendet werden, ist jedoch für die weiteren Verfahrensstufen ungeeignet. Die Einhaltung der zuvor beschriebenen Bedingungen ist daher eine wichtige Voraussetzung für die Erzielung der homogenen, stabilen Formlinge des vorliegenden Verfahrens.If the starting coal particles are not those described in the previous first heating stage After treatment, an irreversible expansion of the particles occurs in the form of breakage and bursting the pore walls. The resulting product can be used as heating material, however, it is unsuitable for the further process stages. Compliance with the previously described Conditions is therefore an important prerequisite for achieving the homogeneous, stable moldings of the present proceedings.

Gewinnung und Herstellung der TeerartenExtraction and production of the tar types

Der als Gas und Dampf aus der Kohle austretende Anteil kann zur Teergewinnung verwendet werden. Dies erfolgt mit Hilfe von geeigneten Kondensationsverfahren. Der Teer kann beispielsweise durch Blasen bis zu einem Wassergehalt von 0,5% entwässert werden und erreicht dadurch die gewünschte Viskosität (Erweichungspunkt nach ASTM Ring- und Kugeltest von 38 bis 1070C, vorzugsweise von 54 bis 660C). Als Blasmedium kann man vorzugsweise Luft, unter Umständen auch Dampf verwenden.The portion emerging from the coal as gas and steam can be used to extract tar. This is done with the help of suitable condensation processes. The tar can, for example, by blowing up to a water content of 0.5% are dehydrated and thereby reach the desired viscosity (softening point according to ASTM Ring and Ball Test 38-107 0 C, preferably 54-66 0 C). The blowing medium used can preferably be air, and possibly also steam.

3. Erhitzungsstufe (c)3rd heating stage (c)

In der dritten Erhitzungsstufe (Calcinierungsstufe) wird das Kohleprodukt weiter erhitzt, damit die Menge an flüchtigen, brennbaren Substanzen im Endprodukt auf unter 3% gesenkt wird. Dies erfolgt zweckmäßig in einem Wirbelbett bei Temperaturen zwischen 760 und 820° C und einer Verweilzeit von 7 bis 60 Minuten. Man kann auch höhere Temperaturen, jedoch nicht über etwa 9800C, anwenden. Wenn man im Bereich von 815 bis 9800C arbeitet, bewirken Verweilzeiten über 10 Minuten eine Verminderung der chemischen Reaktionsfähigkeit des Produktes, die proportional der Länge der Verweilzeit oberhalb von 10 Minuten ist. Ein Sekundäreffekt dieses Erhitzungsvorganges besteht in dem Ansteigen der mechanischen Festigkeit des Produktes.In the third heating stage (calcination stage) the carbon product is heated further so that the amount of volatile, combustible substances in the end product is reduced to below 3%. This is expediently carried out in a fluidized bed at temperatures between 760 and 820 ° C. and a residence time of 7 to 60 minutes. One can even higher temperatures, but not more than about 980 0 C, apply. When working in the range from 815 to 980 ° C., residence times over 10 minutes reduce the chemical reactivity of the product, which is proportional to the length of the residence time over 10 minutes. A secondary effect of this heating process is the increase in the mechanical strength of the product.

Die gewählte Verweilzeit bietet eine Möglichkeit zur Beeinflussung der Eigenschaften des Endproduktes und ist im übrigen von der Temperatur abhängig. Bei der unteren Temperatur wird eine ausreichende Verweilzeit zur Senkung des Anteiles der flüchtigen, brennbaren Substanzen auf 3% benötigt. Die untere Grenze der Verweilzeit beträgt bei 760 bis 8150C praktisch 10 Minuten und sollte selbst bei 9800C nicht unterhalb von 7 Minuten liegen.The selected residence time offers the possibility of influencing the properties of the end product and is also dependent on the temperature. At the lower temperature, sufficient residence time is required to reduce the proportion of volatile, flammable substances to 3%. The lower limit of the residence time is practically 10 minutes at 760 to 815 ° C. and should not be less than 7 minutes even at 980 ° C.

Die Wirbelbettatmosphäre sollte keine reaktionsfähigen Gase, z. B. Kohlendioxyd oder Wasserdampf, enthalten. Sauerstoff ist nur in einer Menge zulässig, wie es im Hinblick auf die erforderliche Wärmezufuhr durch Oxydation der Kohle erforderlich ist. Dieser Sauerstoff wird im allgemeinen der Luft entnommen, die dem sonst chemisch inerten Wirbelbettmedium hinzugefügt wird. Die Luftkonzentration im Eintrittsgas sollte zu diesem Zweck 70% nicht überschreiten.The fluidized bed atmosphere should not contain reactive gases, e.g. B. carbon dioxide or water vapor, contain. Oxygen is only permitted in an amount as it is with regard to the required heat input by oxidation of the coal. This oxygen is generally the air taken, which is added to the otherwise chemically inert fluidized bed medium. The concentration of air for this purpose, the inlet gas should not exceed 70%.

Im übrigen kann das Wirbelbettmedium Kohlenmonoxyd, Wasserstoff, Stickstoff und Abgas enthalten, wobei Kohlendioxyd und Wasser zu Kohlenmonoxyd und Wasserstoff reduziert wurden, indem das Abgas zuvor z. B. über ein Bett aus heißem Kohlenstoff geleitet wurde. Das Wirbelbettmedium sollte unter Drücken eingebracht werden, die einen gleichmäßigen Verfahrensgang ermöglichen. 0 bis 2,1 atü, vorzugsweise etwa 0,14 atü, sind geeignet. Die Geschwindigkeit muß zur Schaffung von Wirbelbettbedingungen ausreichen und sollte vorzugsweise 0,15 bis 0,6 m/Sek. betragen.In addition, the fluidized bed medium can contain carbon monoxide, hydrogen, nitrogen and exhaust gas, whereby carbon dioxide and water were reduced to carbon monoxide and hydrogen by removing the exhaust gas previously z. B. was passed over a bed of hot carbon. The fluidized bed medium should be below Pressures are introduced that allow a smooth process. 0 to 2.1 atmospheres, preferably about 0.14 atmospheres are suitable. The speed must be used to create fluidized bed conditions sufficient and should preferably 0.15 to 0.6 m / sec. be.

Es ist vorteilhaft, das Wirbelbettmedium etwa bei der Arbeitstemperatur des Bettes einzubringen, da geringere Temperaturen eine erhöhte Oxydation des Kohleproduktes und damit eine ungünstige Wirkung des Wasserdampfes und Kohlendioxyds auf das Endprodukt zur Folge haben.It is advantageous to introduce the fluidized bed medium at around the working temperature of the bed, since lower temperatures an increased oxidation of the carbon product and thus an unfavorable effect of water vapor and carbon dioxide on the end product.

Das Erhitzen kann wiederum als Fortsetzung der ersten und zweiten Erhitzungsstufe chargenweise im gleichen Wirbelbett erfolgen, indem die Wirbelbetttemperatur auf den Temperaturbereich der dritten Erhitzungsstufe erhöht und das Bett in diesem Bereich gehalten wird, bis der Vorgang beendet ist. Vorzugsweise wird jedoch das heiße Produkt der zweiten Erhitzungsstufe direkt in das Wirbelbett der dritten Erhitzungsstufe eingeführt, das sich bereits auf der Temperatur der dritten Stufe befindet. In diesem Falle ist die Wärmeübertragungsgeschwindigkeit so groß, daß die Erhitzung der Kohle praktisch stoßweise erfolgt.The heating can again be carried out in batches as a continuation of the first and second heating stages same fluidized bed can be done by bringing the fluidized bed temperature to the temperature range of the third Increase the heating level and hold the bed in this area until the process is complete. Preferably, however, the hot product of the second heating stage is directly in the fluidized bed of the Third heating stage introduced, which is already at the temperature of the third stage. In this Trap, the heat transfer rate is so great that the heating of the coal is practically intermittent he follows.

Auch in diesem Falle sei erwähnt, daß das gewünschte Produkt nicht entsteht, wenn nicht die Bedingungen der zuvor erwähnten Stufen eingehalten werden. Andernfalls entsteht ein lockeres, brüchiges Produkt mit sehr geringer Schüttdichte, bei dem die Struktur der Ausgangskohle ungünstig und irreversibel verändert ist. Dagegen bleiben bei dem Produkt der vorangegangenen Stufen die Struktur und die Schüttdichte der Ausgangskohle praktisch erhalten.In this case, too, it should be mentioned that the desired product will not be produced unless the conditions are met of the aforementioned levels are observed. Otherwise a loose, brittle product will result with a very low bulk density, in which the structure of the starting coal is unfavorably and irreversibly changed. On the other hand, remain with the product of previous stages the structure and the bulk density of the starting coal practically preserved.

Kühlung (d)Cooling (d)

Die anschließende Kühlung erfolgt rasch und unmittelbar, damit ein Verlust an ReaktionsfähigkeitThe subsequent cooling takes place quickly and immediately, resulting in a loss of responsiveness

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vermieden werden kann. Zur Abkühlung werden vorzugsweise ein oder mehrere Wirbelbetten verwendet, in denen das Wirbelbettmedium als Kühlmedium dient, wobei die Wärmeübertragungsgeschwindigkeit so groß ist, daß die Abkühlung augenblicklich erfolgt. Geeignete Kühlmedien sind Abgas, Stickstoff oder Kohlenmonoxyd, die bei einer Temperatur eingeführt werden, die eine Abkühlung ermöglicht, und mit einer Geschwindigkeit, die die notwendigen Wirbelbettbedingungen schafft. Die Geschwindigkeit kann im wesentlichen die gleiche wie bei der zweiten und dritten Erhitzungsstufe sein. Kühlmedien, die wesentliche Mengen an Sauerstoff, Wasserdampf oder Kohlendioxyd enthalten, sind ungeeignet, da im Hinblick auf die hohe Reaktionsfähigkeit des Produktes ungünstige Einflüsse auftreten.can be avoided. One or more fluidized beds are preferably used for cooling, in which the fluidized bed medium serves as a cooling medium, the heat transfer rate is so great that the cooling takes place instantaneously. Suitable cooling media are exhaust gas, nitrogen or Carbon monoxide introduced at a temperature that allows cooling and with a Speed that creates the necessary fluidized bed conditions. The speed can be in essentially the same as in the second and third heating stages. Cooling media, the essential Containing amounts of oxygen, water vapor or carbon dioxide are unsuitable as in terms of unfavorable influences occur on the high reactivity of the product.

Für die Herstellung der Formlinge aus dem nunmehr vorliegenden reaktiven Koksprodukt kühlt man dieses auf eine Temperatur von 16 bis 33° C, vorzugsweise etwa 28° C oberhalb des Erweichungspunktes des bituminösen Bindemittels, das beim Preßvorgang verwendet wird, ab, und führt den Formvorgang durch, ohne das Produkt der Luft auszusetzen, da dieses pyrophor ist.For the production of the briquettes from the reactive coke product that is now available, cooling is carried out this to a temperature of 16 to 33 ° C, preferably about 28 ° C above the softening point of the bituminous binder used in the pressing process, and leads the molding process without exposing the product to air, as it is pyrophoric.

Mischen (e) (f)Mixing (e) (f)

Nach dem Abkühlen des Produktes der dritten Erhitzungsstufe auf die erwähnten Temperaturen wird dieses mit einem geeigneten Bindemittel vermischt. Das Mischungsverhältnis beträgt Vorzugsweise 75 bis 90% Koksmaterial zu 25 bis 10% Bindemittel, bezogen auf das Gewicht der Mischung.After cooling the product of the third heating stage to the temperatures mentioned this is mixed with a suitable binder. The mixing ratio is preferably 75 to 90% coke material to 25 to 10% binder, based on the weight of the mixture.

Die Einhaltung dieser Grenzen ist wichtig, und zwar nicht nur im Hinblick auf die Copolymerisation der endgültigen Formlinge mit gewünschter Festigkeit, sondern auch im Hinblick auf die erforderliche mechanische Festigkeit der Grünlinge (ungehärteten Formlinge). Unterhalb der unteren Grenze des Anteiles an Bindemittel neigen die Grünlinge dazu, auseinanderzufallen. Oberhalb der oberen Grenze erweichen sie beim Härten und backen zusammen, so daß Verluste und Verfahrensschwierigkeiten auftreten. Das optimale Verhältnis wird im Labor bestimmt.Compliance with these limits is important, and not only with regard to the copolymerization the final briquettes with the desired strength, but also with regard to the required mechanical strength of the green compacts (uncured Moldings). Below the lower limit of the proportion of binder, the green compacts tend to fall apart. Above the upper limit, they soften when they harden and bake together, so that Losses and procedural difficulties occur. The optimal ratio is determined in the laboratory.

Die Mischzeit wird zweckmäßigerweise so bemessen, daß die Koksteilchen mit einer gleichmäßigen Bindemittelschicht umhüllt werden können. Die Zeit ist jedoch im einzelnen nicht kritisch.The mixing time is expediently such that the coke particles have a uniform layer of binder can be wrapped. However, the time is not particularly critical.

Bevorzugte Bindemittel sind Kohlenteerpech oder Pech, der durch Kondensation von Teer aus den Gasen erzeugt wird, die während der zweiten Erhitzungsstufe anfallen.Preferred binders are coal tar pitch or pitch formed by the condensation of tar from the Gases is generated, which arise during the second heating stage.

Zur Bildung von Grünlingen aus dieser Koks-Bindemittelmischung ist ein Preßdruck von über 350 kg/cm2 vorteilhaft. Unterhalb dieses Druckes werden die Grünlinge bröckelig und neigen zum Zerfallen, so daß die Festigkeitseigenschaften auch beim Endprodukt nicht ausreichen. Der maximal verwendbare Druck hängt von der Größe der Grünlinge und der Art der verwendeten Vorrichtung ab. Je höher der Druck ist, um so größer ist im allgemeinen die Druckfestigkeit der Briketts.To form green compacts from this coke-binder mixture, a compression pressure of over 350 kg / cm 2 is advantageous. Below this pressure, the green compacts become crumbly and tend to disintegrate, so that the strength properties of the end product are not sufficient either. The maximum pressure that can be used depends on the size of the green compacts and the type of device used. In general, the higher the pressure, the greater the compressive strength of the briquettes.

Die Verformung zu Grünlingen kann in einer üblichen Brikettier- oder Pelletiervorrichtung zur Herstellung von Briketts oder Pellets gewünschter Größe durchgeführt werden. Die Brikettiervorrichtung kann Formen oder Walzen aufweisen, die den Druck ausüben. Auch eine Strangpreßvorrichtung ist verwendbar, wobei der Strang in Stäbe beliebiger Länge geschnitten werden kann. Daneben kommen Oberflächenspannungs-Pelletiervorrichtungen in Betracht. Die Größe und Form der Grünlinge wird vom Endzweck bestimmt. Zur Phosphorreduktion in üblichen Lichtbogenofen beträgt die bevorzugte Größe eines geformten Kissens beispielsweise etwa 1,8 χ 1,5 χ 1,3 cm. Für Hochöfen beträgt die Größe etwa 5 χ 2,5 cm. Für Kupolofen können Kissen von 15 χ 10 cm verwendet werden.The deformation to green compacts can be done in a conventional briquetting or pelletizing device Production of briquettes or pellets of the desired size can be carried out. The briquetting device may have molds or rollers that apply the pressure. An extrusion device can also be used, whereby the strand can be cut into bars of any length. In addition, there are surface tension pelleting devices into consideration. The size and shape of the green compacts is determined by the end use. For phosphorus reduction in usual For example, arc furnace, the preferred size of a molded cushion is about 1.8 1.5 χ 1.3 cm. For blast furnaces, the size is about 5 χ 2.5 cm. For cupola cushions from 15 χ 10 cm can be used.

Härtung (g)Hardening (g)

Die so hergestellten Grünlinge sind pyrophor und instabil und können nicht in Haufen aufbewahrt werden. Sie werden daher der Härtungsstufe zugeführt, in der die Copolymerisation gefördert und aufrechterhalten wird, indem die Grünlinge in einer 2,5 bis 21% Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre erhitzt werden. Diese Atmosphäre kann hergestellt werden, indem 100% Luft bei niedrigen Temperaturen und niedrigen Betthöhen verwendet werden oder indem die Luft mit Gasen (beispielsweise Kohlenmonoxyd, Stickstoff, Abgas, das wenig oder gar keinen Wasserdampf enthält, ^ oder Kohlendioxyd) verdünnt wird, die gegenüber den Grünlingen und gegenüber den flüchtigen, kohlenwasserstoffhaltigen Bestandteilen des praktisch nicht umgesetzten Teiles des Bindemittels inert sind.The green compacts produced in this way are pyrophoric and unstable and cannot be stored in heaps will. They are therefore fed to the curing stage in which the copolymerization is promoted and maintained by heating the green compacts in an atmosphere containing 2.5 to 21% oxygen. This atmosphere can be created by using 100% air at low temperatures and low Bed heights are used or by the air with gases (e.g. carbon monoxide, nitrogen, exhaust gas, which contains little or no water vapor, ^ or carbon dioxide) is diluted compared to the Green compacts and the volatile, hydrocarbonaceous components of the practically not converted part of the binder are inert.

Diese Copolymerisation wird praktisch bei der maximalen Reaktionstemperatur durchgeführt, die mit der Menge und der Art des Bindemittels vereinbar ist, jedoch unterhalb des Entzündungspunktes der flüchtigen, kohlenwasserstoffhaltigen Bestandteile des Bindemittels, die in brennbaren Konzentrationen außerhalb der Grünlinge vorliegen können. Die Temperatur darf 28° C unterhalb des Kokpunktes des Bindemittels nicht übersteigen, der gemäß ASTM als der Punkt bestimmt wird, bei dem der Koks an der Wand des Destilliergefäßes sichtbar zu werden beginnt. Das Backen des Bindemittels muß vermieden werden, da die Bindemittelmenge, die beim Härten Koks bildet, direkt die Copolymerisationsmenge von Bindemittel und Koksprodukt vermindert. Diese Copolymerisate bilden das homogene Ausgangsmaterial für die chemisch gleichmäßigen, mechanisch festen Koks- M briketts der vorliegenden Erfindung. ™This copolymerization is carried out practically at the maximum reaction temperature that is compatible with the amount and type of binder, but below the ignition point of the volatile, hydrocarbon-containing components of the binder, which can be present in combustible concentrations outside the green compacts. The temperature must not exceed 28 ° C below the coke point of the binder, which is determined by ASTM as the point at which the coke begins to show up on the wall of the still. Baking of the binder must be avoided because the amount of binder that forms coke on curing directly reduces the amount of copolymerization of binder and coke product. These copolymers form the homogeneous starting material for the chemically uniform, mechanically strong coke M briquettes of the present invention. ™

Die Härtezeit beträgt 90 bis 180 Minuten, vorzugsweise etwa 120 Minuten, bei maximaler Temperatur, d. h. bei 230 bis 2600C. Die Härtebedingungen hängen von der Sauerstoffkonzentration in der Härtungsatmosphäre, der Temperatur, der Dicke oder Höhe der Schicht der Grünlinge und der Geschwindigkeit ab, mit der die Wärme zu- und abgeführt wird. Der Sauerstoff wirkt in dieser Stufe als Katalysator. Wenn die Grünlinge bei Temperaturen oberhalb des Erweichungspunktes des nicht umgesetzten Bindemittels in einer Sauerstoffkonzentration unterhalb von 2,5% erhitzt werden, findet ein sehr schneller Zerfall der Grünlinge statt. Andererseits tritt bei Temperaturen nahe der Zersetzungstemperatur des Bindemittels und bei Schichthöhen der Grünlinge über 60 cm eine Verbrennung der kohlenwasserstoffhaltigen, flüchtigen Bestandteile des Bindemittels auf, wenn die Sauerstoffkonzentration 4% der zugeführten Härtungsatmosphäre übersteigt. Daher sollte die Sauerstoffkonzentration bei diesen Bedingungen unterhalb von 4% gehalten werden. Bei Schichten von geringerer Höhe kann die Sauerstoffkonzentration entsprechend erhöht werden. Bei Schichten von 15 cm oder darunterThe hardening time is 90 to 180 minutes, preferably about 120 minutes at the maximum temperature, ie, 230 to 260 0 C. The curing conditions depend on the oxygen concentration in the curing atmosphere, the temperature, the thickness or height of the layer of the green compacts and the speed , with which the heat is supplied and removed. The oxygen acts as a catalyst in this stage. If the green compacts are heated at temperatures above the softening point of the unreacted binder in an oxygen concentration below 2.5%, the green compacts disintegrate very quickly. On the other hand, at temperatures close to the decomposition temperature of the binder and at layer heights of the green compacts over 60 cm, the volatile constituents of the binder will burn if the oxygen concentration exceeds 4% of the supplied hardening atmosphere. Therefore, the oxygen concentration should be kept below 4% under these conditions. In the case of layers of lower height, the oxygen concentration can be increased accordingly. For layers of 15 cm or less

können 20% Sauerstoff (Luft) im Härtungsmedium verwendet werden.20% oxygen (air) can be used in the curing medium.

Die katalytische Wirkung des Sauerstoffes kann gewünschtenfalls durch Zugabe anderer Katalysatoren gefördert werden. Derartige Katalysatoren können vor dem Härten in die Grünlinge eingefügt werden. Dies kann gasförmig, in Lösung oder in fester Form beim Mischen oder gasförmig oder in Lösung in der Härtungsatmosphäre erfolgen. Geeignete Katalysatoren sind Bortrifluorid und seine Komplexe, Aluminiumchlorid, Wasserstoffperoxyd, Phosphorsäure usw. Die verwendete Katalysatormenge kann 0,1 bis 5%, bezogen auf das Gewicht der Grünlinge, betragen. Eine maximale Festigkeit erhält man beispielsweise mit Bortrifluoridkomplexen und Aluminiumchlorid bei etwa 60 Minuten Härtungszeit. Bei Wasserstoffperoxyd oder Phosphorsäure ergibt sich bei 90 Minuten Härtungszeit eine maximale Festigkeit der Briketts.The catalytic effect of the oxygen can, if desired, be achieved by adding other catalysts be promoted. Such catalysts can be incorporated into the green compact before curing. This can be gaseous, in solution or in solid form when mixing, or gaseous or in solution in the Curing atmosphere take place. Suitable catalysts are boron trifluoride and its complexes, aluminum chloride, Hydrogen peroxide, phosphoric acid etc. The amount of catalyst used can be 0.1 to 5%, based on the weight of the green compact. For example, maximum strength is obtained with Boron trifluoride complexes and aluminum chloride with a curing time of about 60 minutes. With hydrogen peroxide or phosphoric acid, maximum strength of the briquettes results after a curing time of 90 minutes.

Die Durchsatzgeschwindigkeit der Härtungsatmosphäre, die durch die Lage der Grünlinge geleitet wird, hängt ab von der Form des Reaktionsbehälters. Bei 22,5 cm Innendurchmesser und einer Schichthöhe von 1,2 bis 1,4 m erwies sich ein Durchsatz von 1681/Sek. als zufriedenstellend.The throughput speed of the hardening atmosphere, which is passed through the position of the green compacts, depends on the shape of the reaction vessel. With an inner diameter of 22.5 cm and a layer height of A throughput of 1681 / sec was found to be 1.2 to 1.4 m. as satisfactory.

Die gehärteten Formlinge sind pyrophor und dürfen daher nur in einer Umgebung aufbewahrt werden, die ein spontanes Entzünden ausschließt.The hardened bricks are pyrophoric and may therefore only be stored in an environment that excludes spontaneous ignition.

Verkokung (h) (i)Coking (h) (i)

Die gehärteten Formlinge werden bei Temperaturen und Zeiten verkokt, bei denen die flüchtigen, brennbaren Bestandteile auf unter 2% abgesenkt werden. Dadurch steigt zugleich die Festigkeit und die gewünschte Reaktivität des Endproduktes. Die Temperatur beträgt im allgemeinen über 815° C, die Zeit wenigstens 5 Minuten, und die Atmosphäre ist praktisch frei von Kohlendioxyd, Wasserdampfund Sauerstoff. Bei 815° C wird eine Mindestzeit von 15 Minuten benötigt. Bei 9300C wird eine Mindestzeit von 10 Minuten benötigt. Bei 815° C kann das Verkoken etwa 1 Stunde lang durchgeführt werden, ohne daß ein Verlust an Reaktionsfähigkeit auftritt. Bei 9300C ist ein Verkoken über etwa 40 Minuten ohne Reaktivitätsverlust möglich.The cured moldings are coked at temperatures and times at which the volatile, combustible components are reduced to below 2%. This increases the strength and the desired reactivity of the end product at the same time. The temperature is generally above 815 ° C, the time at least 5 minutes, and the atmosphere is practically free of carbon dioxide, water vapor and oxygen. A minimum of 15 minutes is required at 815 ° C. At 930 ° C., a minimum time of 10 minutes is required. At 815 ° C., coking can be carried out for about 1 hour without loss of reactivity. At 930 ° C., coking is possible for about 40 minutes without a loss of reactivity.

Die Wirkung der höheren Temperatur besteht darin, daß die Bruchfestigkeit erhöht und die chemische Reaktionsfähigkeit vermindert wird. Die Wirkungen können auch erzielt werden, indem die Verweilzeit bei einer bestimmten Temperatur erhöht wird. Temperaturen über 9500C werden angewendet, wenn ein Produkt mit geringer Reaktionsfähigkeit gewünscht wird. Bei hohen Temperaturen, wie etwa 22000C, erhält man bei einer Verweilzeit von etwa 90 Minuten ein Produkt mit hoher Festigkeit, aber geringer chemischer Reaktionsfähigkeit, das für Konstruktionszwecke, wie beispielsweise für Röhren und Behälter für die chemische Industrie und für Kathodengehäuse in Zellen für die Reduktion von aluminiumhaltigen Erzen zu dem Metall geeignet ist.
Abgas, das zur Senkung des Kohlendioxydgehaltes auf unter 10 Volumprozent durch ein glühendes Kohlenstoffbett geleitet worden ist, ist ein geeignetes Medium zur Zuführung der Verkokungswärme zu den Formungen. Für diesen Zweck können auch Wasserstoff, Kohlenmonoxyd, Stickstoff, Kohlenwasserstoffgase und die im Röstofen erzeugten teerfreien Gase verwendet werden.
The effect of the higher temperature is to increase the breaking strength and reduce the chemical reactivity. The effects can also be achieved by increasing the residence time at a certain temperature. Temperatures above 950 ° C. are used when a product with low reactivity is desired. At high temperatures, such as about 2200 0 C, with a residence time of about 90 minutes, a product with high strength but low chemical reactivity is obtained, which is used for construction purposes, such as for tubes and containers for the chemical industry and for cathode housings in cells for the reduction of aluminous ores to the metal is suitable.
Exhaust gas, which has been passed through a glowing carbon bed to reduce the carbon dioxide content to below 10 percent by volume, is a suitable medium for supplying the heat of coking to the molds. Hydrogen, carbon monoxide, nitrogen, hydrocarbon gases and the tar-free gases generated in the roasting oven can also be used for this purpose.

Die Stufe führt zur Koksbildung aus dem Copolymerisat aus Bindemittel und reaktivem Koksprodukt im gehärteten Formling, wobei im Endprodukt eine chemisch und physikalisch homogene Kohlenstoffstruktur erzeugt wird.The stage leads to coke formation from the copolymer of binder and reactive coke product in the hardened molding, with a chemically and physically homogeneous carbon structure in the end product is produced.

Das Verkoken kann beispielsweise in einem vertikalen Schachtofen erfolgen, in dem die gehärteten Formlinge, der Schwerkraft folgend, sich entgegen den heißen aufsteigenden Gasen bewegen.The coking can take place, for example, in a vertical shaft furnace in which the hardened Briquettes, following the force of gravity, move against the hot rising gases.

Die verkokten Briketts werden auf eine Temperatur (etwa 2600C) abgekühlt, bei der sie der Luft ohne Schaden ausgesetzt werden können, gewünschtenfalls auf eine niedrigere Temperatur. Der Kühlvorgang kann darin bestehen, daß ein Kühlgas über oder durch die Schicht der verkokten Formlinge geleitet wird. Dieses Kühlgas muß praktisch frei von Kohlendioxyd, Wasserdampfund Sauerstoff sein. Es wird zweckmäßig im unteren Teil des Schachtofens eingeführt, in dessen oberem Teil die gehärteten Formlinge verkokt werden. Die fertigen Briketts halten Bruchdrücken von wenigstens 210 kg/cm2 stand, bleiben bei allen Verfahrens- und Aufbewahrungsbedingungen stabil, sind außergewöhnlich abriebfest und zeigen andere günstige Eigenschaften. Bei Einhaltung der zuvor erwähnten Bedingungen entstehen Briketts mit der gewünschten chemischen Reaktionsfähigkeit, die gleichmäßig reagieren und außerordentlich geeignet für Hüttenöfen, wie z. B. Blas- und Phosphoröfen, sind.The coked briquettes are cooled to a temperature (about 260 ° C.) at which they can be exposed to the air without damage, if desired to a lower temperature. The cooling process can consist in that a cooling gas is passed over or through the layer of coked moldings. This cooling gas must be practically free of carbon dioxide, water vapor and oxygen. It is expediently introduced in the lower part of the shaft furnace, in the upper part of which the cured moldings are coked. The finished briquettes withstand breaking pressures of at least 210 kg / cm 2 , remain stable under all processing and storage conditions, are extremely abrasion-resistant and show other favorable properties. If the aforementioned conditions are adhered to, briquettes with the desired chemical reactivity, which react uniformly and are extremely suitable for metallurgical furnaces, such as e.g. B. Blowing and phosphor furnaces are.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.The following examples serve to further illustrate the invention.

BeispieleExamples

Bei allen Beispielen wurde die Kohle in einer Hammermühle zerkleinert, wobei Kohleteilchen erzeugt wurden, von denen alle durch ein Sieb mit 1,2 mm Maschenweite (Tyler 14) hindurchgingen, während 95% in einem Sieb mit 0,044 mm Maschen weite (Tyler 325) gehalten wurden.In all examples, the coal was crushed in a hammer mill, producing coal particles all of which passed through a 1.2 mm mesh screen (Tyler 14) while 95% was held in a 0.044 mm mesh screen (Tyler 325).

Beispiel 1 betrifft eine unterbituminöse Kohle, Beispiel 2 eine nichtkokende, bituminöse Kohle, Beispiel 3 eine schwachkokende, bituminöse Kohle, Beispiel 4 Lignit und Beispiel 5 Anthrazit. Die Eigenschäften dieser Kohlen ergeben sich im einzelnen aus der folgenden Tabelle I.Example 1 relates to a sub-bituminous coal, Example 2 relates to a non-coking, bituminous coal, Example 3 a slightly coking, bituminous coal, example 4 lignite and example 5 anthracite. The properties These coals can be seen in detail from the following table I.

Tabelle ITable I.

Beispiel 1example 1 Beispiel 2Example 2 Analyseanalysis Beispiel 4Example 4 Beispiel 5Example 5 26902690 33903390 Beispiel 3Example 3 27102710 Heizwert (kcal) Calorific value (kcal) 1818th 2,62.6 34303430 25,225.2 4,24.2 Feuchtigkeit (Gewichtsprozent) Moisture (weight percent) 44th Flüchtige Substanz, bezogen aufVolatile substance, based on 42,742.7 42,142.1 49,849.8 4,54.5 Trockensubstanz (Gewichtsprozent)Dry matter (weight percent) 36,936.9 Gebundener Kohlenstoff, bezogen aufBound carbon, based on 53.2 ■53.2 ■ 48,448.4 34,834.8 79,579.5 Trockensubstanz (Gewichtsprozent)Dry matter (weight percent) 5454

Fortsetzungcontinuation

1414th

Beispiel 1 ' Beispiel 2Example 1 'Example 2

Analyse Beispiel 3Analysis example 3

Beispiel 4Example 4 Beispiel 5Example 5

Asche, bezogen auf Trockensubstanz (Gewichtsprozent) Ash, based on dry matter (percent by weight)

Elementaranalyse, bezogen auf Trockensubstanz (Gewichtsprozent)Elemental analysis, based on dry matter (percent by weight)

Kohlenstoff carbon

Wasserstoff hydrogen

Sauerstoff oxygen

Stickstoff nitrogen

Schwefel sulfur

Asche ash

4,14.1

70,8
5,2
70.8
5.2

18,8
0,9
0,8
3,4
18.8
0.9
0.8
3.4

6,96.9

72,9 5,672.9 5.6

13,97 0,63 0,48 6,4213.97 0.63 0.48 6.42

9,79.7

73,3 4,96 9,53 1,37 2,20 8,6473.3 4.96 9.53 1.37 2.20 8.64

15,415.4

61,3 4,4161.3 4.41

16,98 1,25 1,9916.98 1.25 1.99

14,0714.07

11,811.8

Die folgende Tabelle II gibt die Verfahrensbedingungen der verschiedenen Behandlungsstufen wieder.The following Table II shows the process conditions for the various treatment stages.

Tabelle IITable II Beispiel 1example 1 Beispiel 2Example 2 Beispiel 3Example 3 Beispiel 4Example 4 Beispiel 5Example 5

1. Erhitzungsstufe1st heating stage

Versuchsdauer (h) Test duration (h)

Gesamtfestsubstanzbeschickung (kg) Innendurchmesser des Behandlungsgefäßes (cm) Total solids charge (kg) Inner diameter of the treatment vessel (cm)

Temperatur der Wirbelschicht (0C) Verweilzeit (min) Temperature of the fluidized bed ( 0 C) dwell time (min)

WirbelbettmediumFluidized bed medium

Eintrittsgeschwindigkeit (m/sec) Entry speed (m / sec)

Zusammensetzung (Volumprozent)Composition (volume percentage)

Sauerstoff oxygen

Stickstoff nitrogen

Wasserdampf Steam

2. Erhitzungsstufe2nd heating stage

Versuchsdauer (h) Test duration (h)

Gesamtfestsubstanzbeschickung (kg) Innendurchmesser des Behandlungsgefäßes (cm) Total solids charge (kg) Inner diameter of the treatment vessel (cm)

Temperatur der Wirbelschicht (0C) Verweilzeit (min) Temperature of the fluidized bed ( 0 C) dwell time (min)

WirbelbettmediumFluidized bed medium

Eintrittsgeschwindigkeit (m/sec) Entry speed (m / sec)

Zusammensetzung (Volumprozent)Composition (volume percentage)

Sauerstoff oxygen

Stickstoff nitrogen

Wasserdampf Steam

3. Erhitzungsstufe3rd heating stage

Versuchsdauer (h) Test duration (h)

Gesamtfestsubstanzbeschickung (kg) Innendurchmesser des Behandlungsgefäßes (cm) Total solids charge (kg) Inner diameter of the treatment vessel (cm)

Temperatur der Wirbelschicht (0C) .. Verweilzeit (min)... Temperature of the fluidized bed ( 0 C) .. dwell time (min) ...

87
3880
87
3880

25,4
189
25.4
189

2525th

0,260.26

2,02.0

7,07.0

91,091.0

87
3320
87
3320

25,4
466
53
25.4
466
53

0,270.27

5,0
19,0
76,0
5.0
19.0
76.0

87
2090
87
2090

34,5
810
21
34.5
810
21

10 26,210 26.2

7,64 177 267.64 177 26

0,150.15

1,1 40,4 58,51.1 40.4 58.5

11,5 12,211.5 12.2

7,64 438 467.64 438 46

0,210.21

3,2 49,5 47,33.2 49.5 47.3

5,5 8,65.5 8.6

7,64 877 167.64 877 16

13,4 17,013.4 17.0

7,64 316
44
7.64 316
44

0,240.24

1,4 38
60,6
1.4 38
60.6

9,3 8,89.3 8.8

7,64 454
32
7.64 454
32

0,340.34

4,2 45,2 50,64.2 45.2 50.6

6,6 6,06.6 6.0

7,64 899
37
7.64,899
37

10 24,410 24.4

7,64 177 367.64 177 36

0,120.12

1,2 36,2 62,61.2 36.2 62.6

11 13,811 13.8

7,64 510 617.64 510 61

0,200.20

5,2 58 36,85.2 58 36.8

7 8,167 8.16

7,64 871 627.64 871 62

3,8 177 203.8 177 20

0,120.12

1,5 98,51.5 98.5

3,8 482 203.8 482 20

0,120.12

3,2 96,83.2 96.8

3,8 900 203.8 900 20

Fortsetzungcontinuation

Beispiel 1example 1 Beispiel 2Example 2 Beispiel 3Example 3 Beispiel 4Example 4 Beispiel 5Example 5

WirbelbettmediumFluidized bed medium

Eintrittsgeschwindigkeit (m/sec) Entry speed (m / sec)

Zusammensetzung (Volumprozent)Composition (volume percentage)

Sauerstoff oxygen

Stickstoff nitrogen

Kühlungcooling

Temperatur der Wirbelschicht (0C) ..Temperature of the fluidized bed ( 0 C) ..

Zusammensetzung des Wirbelbettmediums (Volumprozent) Composition of the fluidized bed medium (volume percentage)

Temperatur des Wirbelbettmediums (0C) Fluidized bed medium temperature ( 0 C)

Mischen
Art des Bindemittels
Mix
Type of binder

Menge des Bindemittels, bezogenAmount of binder, based on

auf die Gesamtmischungon the overall mix

(Gewichtsprozent) (Weight percent)

Menge des Kohleprodukts, bezogen auf die GesamtmischungAmount of coal product based on the total mixture

(Gewichtsprozent) (Weight percent)

Temperatur der Mischung (0C) Mixture temperature ( 0 C)

Mischzeit (min) Mixing time (min)

Formvorgang
Formart
Molding process
Shape type

Druck (kg/cm2) Pressure (kg / cm 2 )

Größe der Grünlinge (Äußerer
Durchmesser · Höhe) (cm)
Size of the green compacts (outer
Diameter height) (cm)

HärtungHardening

Betthöhe (cm) Bed height (cm)

Temperatur der Härtungsatmosphäre (0C) Curing atmosphere temperature ( 0 C)

Zusammensetzung der Härtungsatmosphäre (Volumprozent) Composition of the curing atmosphere (volume percentage)

Sauerstoff oxygen

Inertes Gas Inert gas

Verweilzeit der Formlinge (min) Residence time of the bricks (min)

VerkokungCoking

Betthöhe (cm) Bed height (cm)

Temperatur der Verkokungsatmosphäre (0C) Coking atmosphere temperature ( 0 C)

Verweilzeit (min) Dwell time (min)

Zusammensetzung der Verkokungsatmosphäre (Volumprozent) Composition of the coking atmosphere (volume percentage)

Wasserdampf Steam

CO2 CO 2

Kohlenwasserstoff Hydrocarbon

Stickstoff nitrogen

KoksausbeuteCoke yield

Bezogen auf die Trockensubstanz der Kohle (Gewichtsprozent) Based on the dry substance of the coal (percent by weight)

0,160.16

11,0
89,0
11.0
89.0

204
N (100%)
204
N (100%)

2727

0,340.34

11,2
88,8
11.2
88.8

6666

N (100%)
27
N (100%)
27

0,270.27

9,7
90,3
9.7
90.3

66
N (100%)
66
N (100%)

2727

0,210.21

11,1
88,9
11.1
88.9

N (100%)N (100%)

Durchblasener Teer der 2. Erhitzungsstufe,
600C Erweichungspunkt
Tar of the 2nd heating stage blown through,
60 0 C softening point

1818th

8282

7171

Kissenbriketts
1410
Pillow briquettes
1410

0,95-1,9-1,270.95-1.9-1.27

213
± 11
213
± 11

3,5
96,5
120
3.5
96.5
120

183183

920
10
920
10

18,2
4,1
9,5
18.2
4.1
9.5

68,268.2

5858

2020th

80
71
10
80
71
10

Extrusion
1410
2,86 · 1,9
Extrusion
1410
2.86 x 1.9

1,91.9

± 5,6± 5.6

2121

7979

120120

1,91.9

927
10
927
10

5
95
5
95

5858

1818th

82
71
10
82
71
10

Extrusion
1410
2,86 · 1,9
Extrusion
1410
2.86 x 1.9

1,91.9

± 5,6± 5.6

2121

7979

120120

1,91.9

927
10
927
10

5
95
5
95

65,265.2

80
71
10
80
71
10

Extrusion 1410
2,86 · 1,9
Extrusion 1410
2.86 x 1.9

1,91.9

232 ± 11232 ± 11

120120

1,91.9

927
10
927
10

5
95
5
95

0,130.13

100100

93 N (100%)93 N (100%)

Kohlenteerpech, 600CCoal tar pitch, 60 0 C

1515th

85 70 1085 70 10

Briketts 1400 2,8 · 1,9Briquettes 1400 2.8 x 1.9

1,9 260 ± 5,61.9 260 ± 5.6

2121

7979

120120

1,91.9

927 10927 10

5 955 95

8585

209 539/51209 539/51

1717th

In der folgenden Tabelle III werden die für das Endprodukt wesentlichen physikalischen und chemischen Eigenschaften der Kohlen der Beispiele 1 bis 5 sowie die entsprechenden Eigenschaften einer handelsüblichen Vergleichskohle miteinander verglichen.The following table III lists the physical and chemical properties essential for the end product Properties of the coals of Examples 1 to 5 and the corresponding properties of a commercially available comparison coal compared to each other.

Tabelle IIITable III

Versuchattempt

Beispiel 1example 1 Beispiel 2Example 2 Beispiel 3Example 3 Beispiel 4Example 4 Beispiel 5Example 5

Handelsüblicher HüttenkoksCommercial metallurgical coke

SSG... SD.... TI .... FB .... HM... R SSG ... SD .... TI .... FB .... HM ... R

SAN .. SAW.. AD ...SAN .. SAW .. AD ...

R-CO2 R-H2OR-CO 2 RH 2 O

FM ...FM ...

C C.

S S.

O2 .... Asche . QH... He/Ca .O 2 .... ashes. QH ... H e / C a .

Physikalische EigenschaftenPhysical Properties

1,0001,000 1,0101.010 1,0071.007 1,0301.030 1010 5858 Chemische AnalyseChemical Analysis 2,32.3 2,82.8 2,52.5 1,2941.294 1,0021.002 0,630.63 0,61 -0,670.61 -0.67 0,61 -0,670.61 -0.67 0,63-0,700.63-0.70 2626th 5454 85,885.8 83,7083.70 7474 0,78-0,860.78-0.86 0,400.40 9595 95-9895-98 90-9590-95 90-9390-93 0,850.85 0,720.72 0,800.80 95-9895-98 6565 266266 278278 244244 211211 1,171.17 1,051.05 0,770.77 485485 70,370.3 5-3/45-3 / 4 5-3/45-3 / 4 5-3/45-3 / 4 55 0,520.52 1,521.52 2,292.29 66th 5-1/25-1 / 2 10"1 10 " 1 MT1 MT 1 ίο-1 ίο- 1 ΙΟ"1 ΙΟ " 1 0,530.53 1,271.27 0,080.08 ΙΟ"1 ΙΟ " 1 ίο-2 ίο- 2 Mikrophysikalische EigenschaftenMicrophysical properties 11,1311.13 11,4711.47 22,0622.06 357357 100,9100.9 116,3116.3 92,592.5 1,21.2 7070 0,1190.119 0,1050.105 0,1310.131 99 1,981.98 1,901.90 3131 9,89.8 22 5555 14,714.7 5,35.3 2,42.4 2,42.4 1,51.5 86,6086.60 86,6086.60 84,484.4 0,920.92 Chemische ReaktionsfähigkeitenChemical reactivity 0,920.92 0,20.2 0,870.87 28,728.7 0,870.87 0,60.6 0,500.50 29,629.6 0,500.50 11 0,180.18 0,180.18 0,50.5 10,9310.93 10,9310.93 13,313.3 94,194.1 94,194.1 422422 0,1270.127 0,1270.127 0,0280.028

In der Tabelle bedeutetIn the table means

SSG das scheinbare spezifische Gewicht bei 15,5° C, berechnet aus dem Gewicht und den Abmessungen der verkokten Formlinge, SD die Schüttdichte in g/cm3, bestimmt nach ASTM-D-291,SSG is the apparent specific weight at 15.5 ° C, calculated from the weight and dimensions of the coked moldings, SD is the bulk density in g / cm 3 , determined according to ASTM-D-291,

TI der Tumbler-Index gemäß ASTM-D-441, FB die Bruchfestigkeit in kg/cm2, bestimmt an Hand des Oberfiächendruckes, bei dem ein Zylinder mit den Maßen 2,86 χ 1,9 cm zerbrach, HM die Mohs-Härte,TI the tumbler index according to ASTM-D-441, FB the breaking strength in kg / cm 2 , determined on the basis of the surface pressure at which a cylinder with the dimensions 2.86 χ 1.9 cm broke, HM the Mohs hardness,

R der spezifische elektrische Widerstand in O/cm2/cm, der unter Verwendung einer Standardbrücke gemessen wurde, wobei ein Teststück mit einem Querschnitt von 1 cm2 und einer Länge von 1 cm benutzt wurde, SAN die Oberfläche, die nach dem Standardverfahren von Brunner, Emmet und TeI-1 e r unter Verwendung von Stickstoff als absorbiertes Gas bestimmt wurde, SAW die Oberfläche, die nach demselben Verfahren unter Verwendung von Wasserdampf als adsorbiertes Medium ermittelt wurde, AD die absolute Dichte, bestimmt nach dem Helium-Sorptionsverfahren, R is the electrical resistivity in O / cm 2 / cm measured using a standard bridge using a test piece with a cross section of 1 cm 2 and a length of 1 cm, SAN is the surface area obtained by the standard Brunner method , Emmet and TeI-1 er was determined using nitrogen as the absorbed gas, SAW the surface area determined by the same method using water vapor as the adsorbed medium, AD the absolute density determined according to the helium sorption method,

R-CO2 die Reaktionsfähigkeit in Kohlendioxyd, die an Hand der Koksmenge bestimmt wurde, die durch ein Sieb mit 0,59 mm lichter Maschenweite (Tyler 28) hindurchtrat und die in einer Stunde in einem Kohlendioxydstrom bei 900° C und bei einem Durchsatz von 400 ml/min verbraucht wurde,R-CO 2 is the reactivity in carbon dioxide, which was determined on the basis of the amount of coke that passed through a sieve with 0.59 mm mesh size (Tyler 28) and which in one hour in a carbon dioxide stream at 900 ° C and a throughput of 400 ml / min was consumed,

R-H2O die Reaktionsfähigkeit in Dampf, gemessen an der Koksmenge gleicher Teilgröße, die in einer Stunde in einem Dampfstrom bei 825° C und einem Durchsatz von 133 ml/min verbraucht wurde.RH 2 O is the reactivity in steam, measured by the amount of coke of the same size that was consumed in one hour in a steam stream at 825 ° C. and a throughput of 133 ml / min.

Bei den beiden erwähnten Reaktionsfähigkeitstests wurden die Proben zunächst durch Argon mit einem Durchsatz von 370 ml/min freigespült. Jede Probe wurde zerkleinert und gesiebt. Es wurden Teilchen verwendet, die durch ein Sieb mit 0,84 mm lichter Maschenweite (US-Norm 20) hindurchgingen, jedoch durch ein Sieb mit etwa 0,55 mm lichter Maschenweite (US-Norm 30) festgehalten wurden.
Die chemische Analyse erfolgte nach dem Verfahren, das in dem Bureau of Mines Bulletin Nr. 492, unter dem Titel »Methods of Analyzing Coal and Coke« von A. C. F i e 1 d η e r und W. A. S e 1 ν i g veröffentlicht worden ist.
In the case of the two reactivity tests mentioned, the samples were first flushed free by argon with a throughput of 370 ml / min. Each sample was crushed and sieved. Particles were used which passed through a 0.84 mm mesh screen (US Standard 20) but were captured by a screen with about 0.55 mm mesh (US Standard 30).
The chemical analysis was carried out according to the method that has been published in the Bureau of Mines Bulletin No. 492, under the title "Methods of Analyzing Coal and Coke" by AC F ie 1 d η er and WA S e 1 ν ig.

FM die flüchtigen Bestandteile, C/H das Gewichtsverhältnis von Kohlenstoff und Wasserstoff,FM the volatile constituents, C / H the weight ratio of carbon and Hydrogen,

HjCa Atomverhältnis von Wasserstoff zu Kohlenstoff. HjC a atomic ratio of hydrogen to carbon.

Die obigen Produkte und der übliche Vergleichskoks wurden mikroskopisch bei 50- und lOOfacher Vergrößerung untersucht. Alle nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Produkte hatten offene, zusammenhängende Poren, während die Poren bei dem üblichen Koks zwar offen, jedoch nicht zusammenhängend waren. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß Beispiel 1 bis 5 hergestellten Koksprodukte hatten ein homogenes Aussehen, und bei der erwähnten Vergrößerung war kein Unterschied zwischen dem Bindemittel und dem aus der Kohle gebildeten Koks feststellbar. Die Homogenität des Produktes gemäß Beispiel 5 war geringfügig geringer. Beim Vergleichskoks dagegen war das Produkt nicht gleichförmig.The above products and the usual comparative coke were microscopically 50 and 100 fold Examined magnification. All of the products made by the process of the present invention had open, contiguous pores, while the pores in conventional coke are open, but not were coherent. Those produced by the process according to the invention according to Examples 1 to 5 Coke products were homogeneous in appearance and there was no difference in the magnification mentioned detectable between the binder and the coke formed from the coal. The homogeneity of the product according to Example 5 was slightly lower. In the case of the comparative coke, however, was the product not uniform.

Die chemische Reaktionsfähigkeit in Luft wurde geprüft, indem ein Koksformling über eine Bunsenflamme gehalten wurde, die Propan und Luft in solchem Verhältnis verbrannte, daß der blaue Kegel 7 cm lang war und ί cm unter dem zu prüfenden Koksformling endete. In jedem Falle wurden die Produkte gemäß Beispiel 1 bis 5 gleichmäßig verbraucht und splitterten nicht. Der Hüttenkoks dagegen verbrannte ungleichmäßig.The chemical reactivity in air was tested by placing a coke molding over a bunsen flame was kept, the propane and air burned in such a proportion that the blue cone 7 cm long and ended ί cm below the coke molding to be tested. In any case, they were Products according to Examples 1 to 5 were evenly consumed and did not splinter. The hut coke on the other hand burned unevenly.

Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung sind in Tabelle IV die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Koksproduktes der dritten Erhitzungsstufe, das für die günstigen Eigenschaften des Endproduktes von wesentlicher Bedeutung ist, denjenigen von vier handelsüblichen kohlenstoffhaltigen Materialien (A bis D) gegenübergestellt, die als repräsentativ für die bekannten amorphen, kohlenstoffhaltigen Materialien betrachtet werden können.To further illustrate the invention, Table IV shows the physical and chemical Properties of the coke product of the third heating stage, which is responsible for the favorable properties of the Essential final product is those of four commercially available carbonaceous Materials (A to D) juxtaposed that are representative of the known amorphous, carbonaceous Materials can be viewed.

In dieser Tabelle haben die Abkürzungen die zuvor erwähnte Bedeutung.In this table, the abbreviations have the meanings mentioned above.

Unter wirklicher Dichte ist die Dichte zu verstehen, die nach dem üblichen Wasserverdrängungsverfahren bestimmt wird.The real density is to be understood as the density that is obtained according to the usual water displacement method is determined.

Heliumdichte ist die scheinbare Heliumverdrängung, gemessen nach dem Normverfahren für Heliumverdrängung.
Unter Heliumlösungsverhältnis wird das Verhältnis der Heliumdichte zur wirklichen Dichte verstanden. Dieses Verhältnis gibt einen Hinweis auf die Natur der intermolekularen Struktur des Kohlenstoffes. Je höher das Verhältnis ist, desto mehr Helium und andere Gase werden von dem Kohlenstoff absorbiert.
Helium density is the apparent helium displacement, measured according to the standard procedure for helium displacement.
The helium solution ratio is understood to mean the ratio of the helium density to the actual density. This ratio gives an indication of the nature of the intermolecular structure of carbon. The higher the ratio, the more helium and other gases are absorbed by the carbon.

Die Röntgenstrahlbeugung gibt die Werte für den Zwischenebenenabstand (rf-Abstand beim 002-Index) wieder. Dieser Wert ergibt den Abstand zwischen den molekularen Einheiten oder Schichten, wie sie durch die Streuung der Röntgenstrahlen aus einer Quelle mit konstantem Fluß und konstanter Frequenz bestimmt werden, da der Strahl die pulverförmige Probe mit einem Winkelbereich von annähernd 180° bestreicht.The X-ray diffraction gives the values for the interplanar distance (rf distance at 002 index) again. This value gives the distance between the molecular units or layers as they go through determines the scattering of X-rays from a source with constant flux and constant frequency because the jet sweeps the powdery sample with an angular range of approximately 180 °.

Der Orientierungs-Index-Faktor ist das VerhältnisThe orientation index factor is the ratio

von Ip zu Ib, wobei Ip die nichtkorrigierte Peak-Inten-from I p to I b , where I p is the uncorrected peak intensity

sität des 002-Bereichs der Röntgenstrahlbeugung ist und /;, die interpolierte Background-Intensität beim gleichen d-Wert angibt.sity of the 002 region of the X-ray diffraction and /; which indicates the interpolated background intensity at the same d- value.

P bedeutet pyrophor, NP nichtpyrophor. Die Luftentzündbarkeit wird festgestellt, indem eine Masse mit einem Durchmesser von 45,6 cm und einer Höhe von 91,5 cm in einen geschlossenen Behälter gebracht wird. Wenn sich die Masse durch Reaktion mit der in dem Behälter eingeschlossenen Luft bei Ansteigen der Temperatur der Masse über 120 bis 150° C spontan entzündet, wird das Material als luftentzündbar, d. h. pyrophor, klassifiziert.P means pyrophoric, NP non-pyrophoric. The air flammability is determined by using a mass 45.6 cm in diameter and 91.5 cm high is placed in a closed container. If the mass changes by reacting with the air trapped in the container when the If the temperature of the mass above 120 to 150 ° C spontaneously ignites, the material is considered to be air-flammable, i.e. H. pyrophoric, classified.

Die Produkte gemäß 1 bis 4 haben eine mittlere Teilchengröße von 2 bis 3 · 106 Ä.The products according to 1 to 4 have an average particle size of 2 to 3 · 10 6 Å.

Tabelle IVTable IV

Physikalische EigenschaftenPhysical Properties

Physikalische EigenschaftenPhysical Properties

SSG SSG

Oberfläche SAN Surface SAN

wirkliche Dichte (g/cm3)real density (g / cm 3 )

Helium-Dichte (g/cm3) Helium density (g / cm 3 )

Helium-Lösungsverhältnis..
Röntgenstrahlbeugung (Ä)..
Orientierungs-Index-Faktor
Härte-Mohs-Skala
Helium solution ratio ..
X-ray diffraction (Ä) ..
Orientation index factor
Hardness Mohs scale

Chemische ReaktionsfähigkeitChemical reactivity

Luftentzündbarkeit Air flammability

CO2-Reaktivität
H2O-Reaktivität
CO 2 reactivity
H 2 O reactivity

Näherungsanalyse Feuchtigkeitsund aschefreie Basis (Gewichtsprozent Proximity analysis moisture and ashless basis (weight percent

FM FM

Fixierter C Fixed C

1,20 282 1,78 2,97 1,67 3,82 1,80 61.20 282 1.78 2.97 1.67 3.82 1.80 6

31 4631 46

2,0 98,002.0 98.00

0,700 60 1,75 2,52 1,44 3,85 1,55 60.700 60 1.75 2.52 1.44 3.85 1.55 6

2121

2727

2,50 97,50 0,770
213
1,85
3,78
2,04
3,77
1,51
6
2.50 97.50 0.770
213
1.85
3.78
2.04
3.77
1.51
6th

15
25
15th
25th

2,50
97,50
2.50
97.50

1,12
401
1,97
3,28
1,66
3,71
1,33
6
1.12
401
1.97
3.28
1.66
3.71
1.33
6th

70,4
67
70.4
67

3,00
97,00
3.00
97.00

1,251.25

1,90
1,90
1,00
1.90
1.90
1.00

6
NP
6th
NP

0,5
99,5
0.5
99.5

1,00
23,7
1,74
2,18
0,8
3,51
3,03
6
1.00
23.7
1.74
2.18
0.8
3.51
3.03
6th

NPNP

2,4
2,8
2.4
2.8

0,5
99,5
0.5
99.5

1,001.00

6,06.0

1,861.86

1,941.94

0,960.96

NP
1,6
2,0
NP
1.6
2.0

0,1
99,9
0.1
99.9

1,301.30

0,80.8

1,661.66

1,831.83

0,910.91

3,563.56

4,074.07

NPNP

2,5
3,0
2.5
3.0

0,2
99,8
0.2
99.8

Fortsetzungcontinuation

Physikalische EigenschaftenPhysical Properties

Endanalyse Feuchtigkeits- und
aschefreie Basis (Gewichtsprozent)
Final analysis of moisture and
ash-free base (weight percent)

C C.

H2 H 2

N2 N 2

S S.

O2 durch Differenz O 2 by difference

HJCa HJC a

C/H C / H

Aschegehaltfeuchtigkeitsfreie Basis
Asche
Ash content moisture-free base
ash

95,10
1,35
1,33
0,46
1,76
0,170
95.10
1.35
1.33
0.46
1.76
0.170

7171

5,825.82

95,01 1,38 1,56 0,49 1,56 0,17495.01 1.38 1.56 0.49 1.56 0.174

6969

11,76 95,7511.76 95.75

1,11
1,42
0,53
1,19
0,139
86
1.11
1.42
0.53
1.19
0.139
86

13,0913.09

96,00
1,20
1,28
0,58
0,94
0,150
96.00
1.20
1.28
0.58
0.94
0.150

8080

23,18 .23.18.

98,68
0,58
0,11
0,52
0,11
0,071
170
98.68
0.58
0.11
0.52
0.11
0.071
170

5,805.80

95,58
0,75
1,30
1,33
1,04
0,094
95.58
0.75
1.30
1.33
1.04
0.094

127127

10,5210.52

96,50
0,46
0,92
0,62
1,50
0,057
210
96.50
0.46
0.92
0.62
1.50
0.057
210

5,415.41

Es sei darauf hingewiesen, daß das nach der dritten Erhitzungsstufe anfallende Koksprodukt eine wirkliche Dichte von 1,75 (2) bis 1,97 (4) hat, während die Vergleichsprodukte wirkliche Dichten von 1,83 bis 2,19 haben. Die erfindungsgemäß hergestellten Produkte haben einen Wasserstoffgehalt von 1,11 (3) bis 1,38 (2), der viel größer ist als der Wasserstoffgehalt der Vergleichsprodukte (0,46 bis 0,75), und ein Kohlenstoff/Wasserstoff-Verhältnis von 69 (2) bis 86 (3), das beträchtlich niedriger als das entsprechende Verhältnis der Vergleichsprodukte ist (127 bis 210).It should be noted that the coke product obtained after the third heating stage is a real one Has a density of 1.75 (2) to 1.97 (4), while the comparison products have real densities of 1.83 to 2.19 have. The products manufactured according to the invention have a hydrogen content of 1.11 (3) to 1.38 (2), which is much greater than the hydrogen content of the comparative products (0.46 to 0.75), and a carbon / hydrogen ratio from 69 (2) to 86 (3), which is considerably lower than the corresponding ratio of the comparison products is (127 to 210).

Weiterhin ist zu sehen, daß das erfindungsgemäße Produkt einen Orientierungs-Index-Faktor innerhalb eines Bereiches von 1,2 bis 2,8 aufweist, während der vergleichbare Wert des Vergleichsmaterials bei 3,03 bzw. 4,7 liegt. Das erfindungsgemäße Material hat daher einen wesentlich geringeren Ordnungsgrad für die Kohlenstoffkristalle. Das Heliumlösungsverhältnis liegt beim erfindungsgemäßen Produkt bei etwa 1,3, bei den bekannten Produkten dagegen bei 1 oder darunter. It can also be seen that the product according to the invention has an orientation index factor within a range from 1.2 to 2.8, while the comparable value of the comparison material is 3.03 or 4.7. The material according to the invention therefore has a significantly lower degree of order for the carbon crystals. The helium solution ratio in the product according to the invention is about 1.3, in the case of the known products, on the other hand, at 1 or below.

Das heißt, daß das erfindungsgemäße Produkt für Helium und andere Gase ein beträchtlich höheres Absorptionsvermögen aufweist als das Vergleichsprodukt. That is, the product according to the invention is considerably higher for helium and other gases Has absorption capacity than the comparative product.

Die CO2-Reaktivität des erfindungsgemäßen Produktes beträgt wenigstens 10%, wogegen sie beim Vergleichsprodukt im Bereich von 1 bis 2,4 liegt. Diese Steigerung der Reaktivität liegt im Bereich des Fünffachen. Die Wasserstoffdampfreaktivität des erfindungsgemäßen Produktes beträgt 25 bis 67, die der bekannten Produkte liegt bei 2 bis 3,5%.The CO 2 reactivity of the product according to the invention is at least 10%, whereas it is in the range from 1 to 2.4 for the comparative product. This increase in reactivity is in the range of five times. The hydrogen vapor reactivity of the product according to the invention is 25 to 67, that of the known products is 2 to 3.5%.

Diese beträchtlich höheren Reaktivitätswerte bestätigen den niedrigen Orientierungs-Index-Wert, d. h., daß das erfindungsgemäße Produkt weniger in den Graphitzustand übergegangen ist und daher chemisch reaktiver ist als die Vergleichsprodukte. Darüber hinaus reagiert das erfindungsgemäße Produkt gleichmäßig mit Kohlendioxyd und Wasserdampf und unterscheidet sich auch in dieser Hinsicht von den bekannten Produkten.These considerably higher reactivity values confirm the low Orientation Index value; H., that the product according to the invention has changed less into the graphite state and therefore chemically is more reactive than the comparable products. In addition, the product according to the invention reacts uniformly with carbon dioxide and water vapor and also differs from the in this respect well-known products.

In weiteren, nicht im einzelnen wiedergegebenen Versuchen wurden die Temperaturen und Härtungszeiten geändert, während die übrigen Bedingungen unverändert blieben. Dabei zeigte sich, daß bei Temperaturen über 9500C, d.h. etwa bei 1370 bis 2200° C, und bei ausreichend langer, im umgekehrten Verhältnis zur Temperatur stehender Zeit Produkte mit geringerer chemischer Reaktionsfähigkeit und höherer Festigkeit erhalten wurden.In further experiments, which are not given in detail, the temperatures and curing times were changed, while the other conditions remained unchanged. It was found that at temperatures over 950 0 C, ie approximately at 1370 to 2200 ° C, and a sufficiently long, in inverse proportion to the temperature standing time products were obtained with a smaller chemical reactivity and a higher strength was found.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Verfahren zur Herstellung von Fonnkoks aus Kohlen beliebiger Art, gemäß dem die Kohle stufenweise im Wirbelbett aufgeheizt, anoxydiert und teilentgast wird, worauf derart vorbehandelte Kohle mit einem Bindemittel gemischt, brikettiert und verkokt wird, gekennzeichnet durch die im wesentlichen bekannten MaßnahmenProcess for the production of Fonnkoks from coal of any kind, according to which the coal is gradually heated, partially oxidized and degassed in the fluidized bed, whereupon pretreated in this way Coal is mixed with a binding agent, briquetted and coked, characterized by the essentially known measures
DE19601421258 1959-06-18 1960-06-13 Process for the production of molded coke from coals of an appropriate type Expired DE1421258C (en)

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