DE1546601A1 - Verfahren zur Herstellung von vorgeformtem Koks hoher Festigkeit - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von vorgeformtem Koks hoher FestigkeitInfo
- Publication number
- DE1546601A1 DE1546601A1 DE19651546601 DE1546601A DE1546601A1 DE 1546601 A1 DE1546601 A1 DE 1546601A1 DE 19651546601 DE19651546601 DE 19651546601 DE 1546601 A DE1546601 A DE 1546601A DE 1546601 A1 DE1546601 A1 DE 1546601A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- coking
- coke
- coal
- parts
- fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000571 coke Substances 0.000 title claims description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 54
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 22
- 238000004939 coking Methods 0.000 claims description 53
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 49
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 41
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 32
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 32
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 30
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 claims description 28
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 25
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 24
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000002309 gasification Methods 0.000 claims description 7
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims description 6
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 claims description 6
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims description 4
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 3
- 235000017899 Spathodea campanulata Nutrition 0.000 claims description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 2
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 claims description 2
- 239000011872 intimate mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000010747 number 6 fuel oil Substances 0.000 claims description 2
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 9
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 9
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002641 tar oil Substances 0.000 description 6
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 5
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 5
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 2
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N anthracen-1-ylmethanolate Chemical compound C1=CC=C2C=C3C(C[O-])=CC=CC3=CC2=C1 RHZUVFJBSILHOK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003830 anthracite Substances 0.000 description 2
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 238000005453 pelletization Methods 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- AWFYPPSBLUWMFQ-UHFFFAOYSA-N 2-[5-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-1,3,4-oxadiazol-2-yl]-1-(1,4,6,7-tetrahydropyrazolo[4,3-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1=NN=C(O1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=C2 AWFYPPSBLUWMFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000209202 Bromus secalinus Species 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- -1 Xthane Chemical compound 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 239000002519 antifouling agent Substances 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001233037 catfish Species 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 210000005045 desmin Anatomy 0.000 description 1
- 230000003292 diminished effect Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010763 heavy fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000002085 irritant Substances 0.000 description 1
- 231100000021 irritant Toxicity 0.000 description 1
- 244000070969 koal Species 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005519 non-carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000010099 solid forming Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B53/00—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
- C10B53/08—Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form in the form of briquettes, lumps and the like
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
- Coke Industry (AREA)
Description
Bestimmt zur DTTe η legung
P 15 46 601.Q 18> Dez« 1968
RÖP
Folio 2611
Folio 2611
Allied, Chemical Corporation, Mew York, U*'I.» USA
Verfahren sur Herstellung von vorgeformtem
Koks hoher Festigkeit
Die Erfindung betrifft sin Verfahren ?>ur Herstellung von
vorgeformtem Koks, d.h. Koks in vorgeformten Körpern regelmässlger
und vorbestimmter Gestalt, von besonders hoher Festigkeit,
d.h. insbesondere Druckfestigkeit, wie er für metallurglsche
Zwecke benötigt wird«
Koks, wie er durch trockne Destillation von Kohle erhalten
wird, fällt im allgemeinen in der Form großer, unregelmäßig geformter Brocken an. In dieser Form ist er in der
Metallurgie kaum verwendbar. Die Brocken können zerstoßen und der zerstoßene Koks kann brikettiert werden. Zweckmäßiger
ist es Jedoch, eine verkokbare Kohle zu zerstoßen, die zerstoßens
Kohle zu Pormkörpern zu verformen und diese Formkörper
dann der trockenen Destillation zu unterwerfen. Die vorliegende Erfindung betrifft ein solches Verfahren.
Die Formkörper aus der aerstoßenen Kohle können durch eine
geringe Menge an Bindemittel susammengehaltsn werden, bis
die einzelnen Teilchen während der Verkokung coagulieren.
3lie Unterlagen (Art 7 § 1 Abs. 2 Nr, 1 SrAz 3 des Ändf rungsges. v. 4.9.19S"
909820/0 7 75 BAD ORIGINAL
Ί O H b b U Ί
- 2 -
Durch ein solches Verfahren werden vorgeformte Kokskörper
erhalten, die jedooh keine gute Druckfestigkeit aufweisen und den Anforderungen der Metallurgie nicht entsprechen.
Die deutsche Patentschrift 864 860 betrifft eine Verbesserung
eines bekannten Verfahrens sur Herstellung von Koksformstüoken
aus feinverteiltem Koks (nicht Kohle). Der Stand der Technik,
von dem die in dieser Patentschrift beschriebene Erfindung ausgeht» ist ein Verfahren, bei dem dem
Koks backende Steinkohle und Pech
zugemischt und das Gemisch zu Formungen gepreBt und diese
durch Verkokung gehärtet werden, beschrieben. Die in dieser deutschen Patentschrift beschriebene Erfindung besteht in
einer Verbesserung dieses Verfahrens, wobei das Pech ganz oder teilweise durch Schwelwasser oder eingedicktes Schwelwasser
ersetzt wird.
Das aweite bekannte Verfahren, das in dieser Patentschrift beschrieben wird, betrifft die Herstellung von Steinkohlenbriketts,
nicht aber Koksformkörpern, wobei ein Gemisch aus feinkörniger Steinkohle und Pech oder Teeröl und ggfs. Phenolen
oder auch organischen Basen verpreßt xiird. Ss wird ausdrücklich
darauf hingewiesen, daß diese für Steinkohlenbriketts brauchbare Herstellungsart für Koksbriketts nicht
geeignet 1st.
Zn Annales des Mines de Belgique, Nov. 1956, S. 919, werden
Versuche auf dem Gebiet der Herstellmig von KoksfomistUcken aus
agglomerierten Kohlefeinteilchen beschrieben. Die feindisperse Kohle wird mit einem Bindemittel, in den beschriebenen
Versuchen Asphalt, vermischt. Die Autoren geben an, daß als Bindemittel gewöhnlich Pech« das von Teeröl gewonnen
ist, verwendet wird, wobei wiederum festzustellen ist, daß Teeröl selbst als Bindemittel für traniger gut geeignet bei der
Herstellung von Koksforrakörpern aus Kohleagglomeraten ange-
909820/0775
BAD
sehen wird. D.h. Teeröl muß offensichtlich zunächst in Pech
übergeführt werden« bevor es als Bindemittel verwendet werden
kann. Der Artikel enthält keinen Hinwels darauf« daß Koksformkörper
von besonders hoher Festigkeit hergestellt werden sollen» und tatsächlich 1st die Qualität des erhaltenen Kokses
derart« daß er kaum in technischen Reduktionsöfen eingesetzt
werden kann.
Aus diesem Artikel ist es auch bekannt« Briketts aus Kohle
und Erz auf einem Wanderrost zu verkoken« nicht aber um besonders druckfeste Formkörper« sondern lediglich« um
eine kombinierte Beschickung für Reduktionsofen herzustellen.
Die französische Patentschrift 1 075 556 betrifft ein
Brikettierungsverfahren, bei. dem ein bestimmtes Pech« das«
wie aus Resume* f> ersichtlich ist« auch durch ein anderes Pech
ersetzt werden kann« in einer Menge von 1 bis 30% als
Bindemittel verwendet wird. Die Briketts können aus den verschiedensten Materialien« von denen als eines feindisperse
Kohle und als ein anderes feindisperser Koks genannt ist«
hergestellt werden.
Aufgabe der Erfindung 1st nun ein Verfahren, nach dem Kohle in sehr harte Koksformkörper überführt werden kann. Dabei
werden vorgeformte feindisperse Kohle und öl enthaltende
Formkörper Verkokungsbedingungen unterworfen. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß Formkörper, die als Ul
einen flüssigen Kohlenwasserstoff, der kontinuierlich an der Oberfläche der Formkörper vergast werden kann, in einer
Menge von 3 bis 40# der Formkörper, die ausreicht, um
während der Verkokung zu vergasen und die Formkörper zu kühlen
und die außer der Kohle und dem öl noch 25 bis 65 Gew.~#
der Formkörper an einem feindispersen nicht-verkokenden
9 09820/0775 BAD ORIGINAL
kohlenstoffhaltigen oder sohlackebildenden Material mit
einer Teilchengröße von vorwiegend unter 2 mm enthalten, vorzugsweise kontinuierlich in flacher Schicht auf einem
an eich bekannten Wanderrost durch die Zone geführt werden.
überraschenderweise kann nach diesem Verfahren nicht nur
aus gut verkokbarer Kohle« wie solcher mit einem Sauerstoffgehalt
von 1% oder darunter, sondern auch aus Kohle«
die Üblicherweise als schlecht verkokbar angesehen wird«
einschließlich solcher Kohle, die mehr als ? Gew.~#« beispielsweise
6-10 Gew,-# Sauerstoff.enthält« ein Koks guter
Qualität erhalten werden kann*
Die wesentlichen Merkmale des Verfahrens können wie folgt analysiert werdenι
Oa) Die Kohle wird mit einem öl vermischt. Während gemäß
dem obigen Stand der Technik öl sich
nicht als Bindemittel für ein Verkokungsverfahren eignet, ist Teeröl eines derjenigen Öle»
die mit Vorteil in dem Verfahren der Erfindung verwendet werden können. Das öl muß in einer Menge
von mehr als 3 Gew.-% der Kohleformkörper verwendet
werden* Demgemäß sind die Mengen an Pech» die erforderlich sind, falls dieses als Bindemittel
Verwendet wird, sehr viel geringer« nämlich in der Größenordnung von 1 bis 2#. Weiterhin muß
gemäß der Erfindung die Menge an diesem öl so groß sein, daß das öl in den Anfangsstadien der Verkokung vergast und den Koks kühlt. Vermutlich besteht
die Wirkung dieses Öls, auf die die hohe Festigkeit des Produktes zurückzuführen 1st, darin
daß ein Temperaturgradient in den Kokskörpern entsteht, wodurch verhindert wird, daß diese während
der Verkokung zerspringen oder brechen.
909820/0775
(b) In den Formkörpern muß ein nicht-verkokbares Material«
das entweder ein kohlenstoffhaltiges Material, In der Praxis Koks, oder ein schlackebildendes Material 1st, anwesend sein. Dieses kohlehaltige Material
muß in der Form sehr feiner Teilchen, vorwiegend in
der Form Von Teilchen unter 2 mm, vorliegen.
Welche Bolle diesem Material bei der Erhöhung der Festigkeit der fertigen Koksformkörper zukommt, 1st
nicht geklärt. Sofern Kohle und Koks zusammen verwendet werden, bildet der Koks das AusgangsmEterial,
während die Kohle lediglich als Bindemittel dient.
(o) Das nicht-verkokbare Material muß in einer Menge von
25 bis 65 Gew.-# der vorgeformten Körper anwesend
sein.
(d) Da die durch die Erfindung gelöste Aufgabe hauptsächlich in der Herstellung von Koksformkörpern besonders großer Festigkeit besteht, ist es wichtig
zu verhindern, daß die Formkörper unter ihrem eigenen Gewicht zerbrechen, bevor sie die gewünschte
Festigkeit erhalten haben. Daher erfolgt die Verkokung zweckmäßig in dünner Schicht. Als eine Vorrichtung zur Durchführung der Verkokung in einer solchen
dünnen Schicht eignet sich Insbesondere ein Wanderrost. .
909820/0775
Die in den Verfahren der Erfindung zur Erzeugung von vorgeformtem Koks verwendeten Forakörper bestehen also aus einem
innigen Gemisch von 35 bis 75 Gewichtsteilen verkokbarer Kohle»
weiteren Feststoffen aus fein dispersem praktisch nicht verkok« barem Material in solcher Menge, daß die Gesamtmenge an Feststoffen 100 Gewichtstelle beträgt, und 3 bis 40 Oewichtsteilen
je 100 Oewichtsteile Feststoffe an einioi flüssigen Kohlenwasserstoff« der während der Verkokung der Kohle an der Oberfläche der
Formkörper kontinuierlich vergast werden kann.
Die Erfindung soll im folgenden anhand der Zeichnung näher veranschaulicht werden:
rungsform einer Koksbereitungsanlage zur Erzeugung des
erfindungsgemääen vorgeformten Kokses auf einem Wanderroststoker in einer Dampferzeugungsanlage veranschaulicht,
Figur 2 ist ein vertikaler Schnitt, der eine bevorzugte Ausührungs·
form einer Zündeinrichtung für die Entzündung von Feststoffen auf einem Wanderrost zeigt.
?igur 3 ist ein Schnitt längs der Linie 3-3 von Figur 2, der
den Aufbau der Zündeinrichtung im einzelnen zeigt.
909820/0775
BAD ORIGINAL.
■ N^ W
. Die iä Figur 1 dargestellte kontinuierlich arbeitende Koksbereitungsanlagt 10 weist eine Kokekamner 11 und ein Dampf erzeu-
gungsgeblt 12 auf. In der Kokskaaner 11 befindet sich der
jfegtstuft'ett von linkn
derrost 1?, der sich »lt den darauf befindlichen Bett von /
nach recht· in der Zeichnung bewegt. Durch den Einfülltrichter
mit der Seitenwand 14 wird kontinuierlich festes Brennmaterial
auf den Wanderrost 13 aufgebracht. Der Laufweg des Rostes von
der Stelle der Beladung bis zum Abgabeende beträgt beispielsweise etwa 9 α und seine Breite beispielsweise etwa 7,5 in.
Die Innenwand des Einfüllstutsens l6 wird durch ein durch
Schrauben 18 bewegliches Tor 17 gebildet, mit dem die Dicke des verhältnismäßig dünnen Bettes oder der unteren Schicht auf
dem Wanderrost, die durch diesen Einfüllstutzen auf diesen aufgebracht wird» gesteuert wird. Der aus diesem Füllstutzen 16
auf den Wanderrost aufgebrachte feste Brennstoff kann irgendein
fester Kohlenwasserstoffbrennstoff, wie bituminöse Λα1^. .. Bunkerkohle«. Anthrazit« aubituminuse Kohle, Tagebaukohle und
Lignit, sein. In der bevorzugten DurchfUhrungeform des Verfahrens
der Erfindung wird als fester Brennstoff Dampfkessel- oder
Bunkerkohle verwendet, da diese einerseits billig 1st und andererseits ausgezeichnete Ergebnisse liefert. Das Tor 17, das sich
an der Wand 19 abstützt, arbeitet zusammen mit einem an der
Stahlplatte 22 abgestützten ein»tellbaren Tor 21, so daß ein Kanal 24 gebildet wird, aus tfem das koksbildende geformte Material
26 gleichmäßig in gesteuerten Mengen auf der unteren Schicht aus t'mfc zündet «m festem Brennstoff abgelagert wird. Die Menge
an diesem lcokaMläsucten Material wird durch das-durch übliche
909820/077S
I O H b b U Ί
Schrauben 27 vertikal einstellbare Tor 21 gesteuert. Bevor
das koksbildende vorgeformte Material auf die untere Schicht aufgebracht wird, wird das diese untere Schicht bildende feste
Brennmaterial mittels einer von der Entzündungselnriohtung 31
hinter dem Tor 17 und dicht über dem Bett aus festem Brennstoff direkt auftreffenden Flamme über die ganze Breite der Schicht
entzündet. Die Entzündung wird durch Luft, die aus der Luftkammer 32 zuströmt, begünstigt. Aus dieser Luftkammer 32 wird zusammen mit den Luftkammern 33» 34, 33, 36, 37» 38, 39» 40, 41
und 42 soviel Sauerstoff von unterhalb des Wanderrostes zugeführt, daß die Verbrennung des festen Brennmaterials über den
ganzen Laufweg des Wanderrostes unterhalten wird. Die bei der Verbrennung des festen Brennmaterials gebildeten heißen Oase
steigen durch das koksbildende Material nach oben und bewirken dabei die Verkokung und das damit verbundene Infrelheitsetzen
von flüchtigem Material aus dem koksbildenden Material. Die Verkokung der kohlehaltigen FonnkOrper erfolgt auf dem Rost
derart, daß am Ende des Laufweges des Wanderrostes die Formkörper als harte, stoßfeste, vorgeformte Koksbrocken von solcher
Qualität, daß sie sich für metallurgische Zwecke eignen, von dem Rost fallen.
Bei der Durchführung der Erfindung zur Erzeugung eines
Kokses hoher Qualität ist die Zusammensetzung der vorgeformten
kohlehaltigen Körper von besonderer Bedeutung. Daß es bisher nicht möglich war, kontinuierlich einen für metallurgische
909820/0775
Zwecke geeigneten Koks herzustellen, lag offensichtlich daran«
daß es hei den bei solchen Verfahren immer auftretenden verhältnismäßig energischen Bedingungen zu raschen Überhitzungen, kam,
insbesondere wenn versucht wurde, gleichzeitig die Abgase
in der einfachst;η möglichen Weise d.h. zur Erzeugung von Dampf zu nützen. Es wurde gefunden,
daß der Erfolg des Verfahrens der Erfindung hinsichtlich der
Erzeugung eines Kobees hoher Qualität durch den Einsatz des
koksbildenden Materials in der Form vorgefo.Tnter Körper, in denen
verkokbare Kohle .md ein fein disperses, praktisch nicht verkokbares Material innig mit einem fluss Lgen Konenwasserstoff,
der an der Otosrf lMshe üsr Formkörper be~ Verkokingebedingungen
vergast wird, beclAgt ist. Es wurde gefunden, cgß Pellets,
Briketts und andern Formkörper, die die angegebe\en Komponenten
enthalten, bei TeriiokungsbedlT.gungen in ein Produrt, das nicht
nur eine Überraschend hohe Festigkeit und Resilient, sondern auch
den erwünschten niedrigen Asche gehalt besitzt, übe rtt führt wird.
Eine besonders wichtige Komponente iat der flüssige Kohlenwasserstoff, der vermutlich aus verschiedenen Gründen wesent ich
zu der hohen Qualität de» Produkt at beiträgt. Beim Erhi zen
des Formkörpers muß der flUtvsigj Kohlenwasserstoff vom Ivneren
des Formkörpers an dessen Außenfläche wandern, wo er vergißt
wird. Diese Wanderung des küileren flüssigen Kohlenwasserstoffe
in die heißeren Außenzonen des tformrörpers, etwa wie in einem
Docht, bewirkt eine Kühlung, ,ϋβ den V;*tremen Temperatur-
9 0 9 8 2 0/0775
BAD ORIGINAL
-•-
abfall, der sonst zur Ausbildung von Sprüngen und Rissen in dem
Formkörper und zu einer Verringerung der Festigkeit seines GefÜges führen würde, mildert. Auch wird durch die Vergasung
des flüssigen Kohlenwasserstoffs an der Oberfläche des Fonnkörpers Wärme verbraucht und damit eine Kühlung bewirkt, die den
Formkörper vor einer zu starken überhitzung und gegen einen zu starken Temperaturabfall, der zu einer Verminderung der Festigkeit
des Gefüges führen würde, schützt. Außerdem kann der flüssige
Kohlenwasserstoff noch als Lösungsmittel für die beim Verkoken der Kohle in Freiheit gesetzten flüchtigen Materialien
dienen und diese Materialien in der Form einer Lösung an die Oberfläche führen, wodurch wiederum die das Gefüge des Formkörpers
schwächenden: Kräfte vermindert werden. Schließlich wird durch die
Vergasung des flüssigen Kohlenwasserstoffs auch eine Art Schutzschicht um den Formkörper gebildet, die sowohl eine Vergasung des
Kohlenstoffs der Kohle verhindert als auch eine isolierende Wirkung besitzt. Das hat zur Folge, daß auch bei sehr energischer
Erhitzung die Geschwindigkeit, mit der die Formkörper tatsächlich
erhitzt werden, zwar für eine hohe ProduktionsgescHwindigkeit
ausreichend hoch ist, jedoch durch diese Schutzschicht derart gesteuert wird, daß sie unter derjenigen bleibt, die zu einer Verminderung der Festigkeit des Gefüges führen würde. Es wurde
gefunden, daß es durch die Verwendung eines flüssigen Kohlenwasserstoffs , der langsam und stetig an der Oberfläche der Formkörper
vergast wird, möglich wird, kontinuierlich einen für metallurgische Zwecke geeigneten Koks herzustellen, und zwar auch bei Anwendung der sehr energischen Bedingungen, die auftreten, wenn die
909820/0 7 75 BAD ORIGINAL .. . .
I OHOOY I
Verkokung »it einer DatisyfErzeugung verbunden wird. Dabei ist es
nicht notwendig, dafi die Vergasung des flüssigen Kohlenwasserstoffs
über den ganzen Laufweg des Wanderrostes oder den ganzen Bereich der Verkokungetemperatur, die gewöhnlich auf Über 8JO0C steigt,
erfolgt. Der Einfluß der Vergasung des flüssigen Kohlenwasserstoffs wirkt sich vielmehr am günstigsten In der Zelt zwischen
dem Erhitzen der < formkörper auf etwa 260*C bis zu einer Temperatur
von etwa 6004! aus. In dieser Zeit unterliegen die ngrünen" Pormkörper einer betrtohtliohen Veränderung,die insbesondere mit der
Plast if i zierung der Kohle In dem Pormkörper in der Nähe von etwa
57O1C oder etwas darunter oder darüber, je nach der verwendeten
Kohle, einsetst, und bis zu einer Temperatur von etwa 6üO*G bei
der praktisch das gesamte oder 2.1;, Indest der Hauptteil des Koksgefüges gebildet und verfestigt ist, erfolgt. Xn dem Verfäiren
der Erfindung werden daher zweckmäßig sol··-V^ flüssiger? Kohlenwasserstoffe verwendet» die zu einem bet£€c:htlioh@n Anfc&:U lang«
sam von dem Pormkörper vergast werden, bevor diese eine Tempeatur
von etwa 600% annehmen, und von denen der Hauptteil zweckmäßig
vergast, wenn die Pormkörper auf eine Temperatur über etwa 26<Kt
vorzugsweise auf etwa 260 bis 600"C, d.h. in einen Temperaturbereich, der von dem Begriff "Verkokungsbedingungan" umfaßt wird.,
erhitzt werden* Vorzugsweise wird ein flüssiger stot'£ verwendet, von dem der Hauptteil vergast, wesin die ]?.*ra
auf Temperaturen zwischen etwa "570 und 600111C erhibat werden., und
dl~> Vergasung erfolgt vorzugsweise in öen erst tan xm&
909820/0775
BAD ORIGINAL
Erhitzungszonen der Verkokungsanlage und 1st vor den Ende des Laufweges
des Wanderrost es praktisch beendet. Um eine solche langsame
und stetige Vergasung an der Oberfläche der Formkörper zu erzielen,
nuß ein flüssiger Kohlenwasserstoff» der keinen scharfen
Siedepunkt besitzt« sondern in einem Temperaturbereich von wenigstens
etwa 90% und vorzugsweise wenigstens 150Έ verdampft oder
vergast, verwendet werden. Die bevorzugten flüssigen Kohlenwasserstoffe sind die Kohlenwasserstofföle und vorzugsweise diejenigen,
zu deren Vergasung insgesamt eine Wärmemenge von etwa 750 kcal/kg
und vorzugsweise mehr als etwa 850 kcal/kg erforderlich sind. Zu diesen bevorzugten Materialien gehören die Erdölderivate mit Siedebereichen
derart, daß wenigstens etwa 50% davon bei einer Temperatur über 26OPC, vorzugsweise zwischen etwa 260 und etwa βίΧΚ vergasen. Am meisten bevorzugt sind die aus Erdöl gewonnenen Heizöle
mit "flash points" über etwa 7CWC und Destillationsbereiehesi derart,
daß wenigstens etwa 50 Gew.-^ in dem Temperaturbereich von
etwa 370-6001C vergast werden. Beispiele für die am meisten bevor·'
zugten ftlfraktionen sind Rückstandsheizöle, Bunker~C-öl, Heizöl
Nr. 6, Aßphalt und Gemische von diesen ©der ähnlichen' Kohlenwasserstoffen. Auch Teeröle gehören zu den bevorzugten flüssigem
Kohlenwasserstoffen. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt;.
wenn diejenigen Erdölderivate, die dem gewöhnlich ala Rückst sndsh·?.:*:*-
öl Nr. 6 (No.6 residual fuel oil) feezeichneten (ASTM D 396-MT),
gleich oder ähnlich sind.
Ejsüs in den erfindungBgensäß der Verkokung untar-ήΌrfenen
909820/0775
BAD ORIGINAL
BAD ORIGINAL
-yt-
Formkörpern verwendete nicht verkokende Material dient als Antibruehmittel,
das die Festigkeit des Produktes erhöht, und muß in fein dlsperser Form verwendet werden. Es 1st vorzugsweise ein
kohlenstoffhaltiges Material, wie fein disperser Koks oder Koksstaub. Die Teilchengröße dieses nicht verkokenden Materials ist
vorzugsweise derart, daß der größte Teil ein 10 mesh US Standard Mesh screen nicht aber ein 525 Standard Mesh screen passiert.
Vorzugsweise ist die Teilchengröße dieses Materials derart, daß die Teilchen kleiner sind als einem US Standard Mesh screen 12
entspricht und größer als einem Mesh screen 120 entspricht. Weitere
geeignete kohlenstoffhaltige Materialien sind Anthrazit, Holz-, Knochen- oder Tierkohle und Erdölkoks. Auch nicht-kohlenstoffhaltige
Materialien können verwendet werden, insbesondere wenn sich dadurch bei der Verwendung des als Produkt erhaltenen
Kokses Vorteile ergeben. Beispielsweise kann bei Verwendung von fein dispersem Kalk oder Steinstaub erreicht werden, daß die bei
der späteren Verwendung des Kokses entstehende Asche selbstfließend
wird und ein schlackenbildendes Material entsteht, wenn der Koks in einem Hochofen verwendet wird. Die Teilchen des
schlackenbildenden Materials sind dann höchstens so groß, daß sie ein 40 mesh US Standard screen nicht passleren und vorzugsweise
kleiner als einem 200 Mesh screen entspricht. Auch Gemische von kohlenstoffhaltigen und schlaokenbildenden Materialien
können bei der Herstellung der Formkörper verwendet werden.
909820/0775
Die Herstellung der Formkörper kann nach irgendwelchen bekannten
Nethoden erfolgen, beispielsweise durch Pelletisieren, Brikettleren oder nach einer anderen Methode zur Herstellung von Aggregaten
oder Formkörpern. Eine geeignete Methode besteht darin, daß nan das koksbildende Material, das fein disperse nicht-koksbildende
Material und den flüssigen Kohlenwasserstoff innig miteinander vermischt und das Qemisch dann zu Körpern der gewünschten Form
und Größe verformt. Besonders gute Ergebnisse werden erzielt,
wenn das Gemisch zu Pellets von etwa 1 bis 11 cm, vorzugsweise etwa 2-5 cm Durchmesser verarbeitet wird. Das kann in einer üblichen Drehtrommel oder Pfanne bei der Temperatur der Umgebung
erfolgen, wobei kugelige Teilchen mit einer Massendichte von vorzugsweise etwa 0,48 bis 0,88, und vorzugsweise etwa 0,64 bis
0,72 g/onr erhalten werden. Die Masse kann aber auch in einer üblichen Apparatur brikettiert werden, wobei vorzugsweise Drücke
von etwa 100 bis l40 kg/cm angewandt werden, um "grüne " Briketts mit einer Massendichte zwischen etwa 0,48 und 0,96 g/cnr
und vorzugsweise zwischen etwa 0,64 und 0,80 g/cnr herzustellen. Spezielle Formen können durch ähnliche oder andere übliche Methoden erhalten werden. Zylindrische oder rohrförmlge Formkörper können erhalten werden, indem man das Gemisch bei Temperaturen
von vorzugsweise etwa 100-42OT und Drücken in dem Bereich von
etwa 2,8 bis 25 kg/cm2 extrudert. Für die Herstellung der
Masse für die Formkörper müssen wenigstens 5 Gewichtsteile flüs-
$09820/0775
Ί Ö H D O U I
AS
siger Kohlenwasserstoff Je 100 Teile Feststoffe verwendet werden,
damit ein Produkt guter Qualität erhalten wird. Mengen *>n mehr
als etwa 40 Gew.-Teilen sind unerwünscht, da es dann schwierig
wird» Formkörper herzustellen und außerdem bei der Verkokung beträchtliche Deformationen und Agglomerierungen erfolgen
können. Die optimale Menge an flüssigem Kohlenwasserstoff ergibt
sich im Einzelfall aus den Eigenschaften des flüssigen Kohlenwasserstoff β, der Größe der Formkörper, dem Grad der KompaWierung
der Formkörper« der Verkokungsgeschwindigkeit, der Teilchengröße der Bestandteile der Formkörper und der Dicke des Bettes.
Die erforderlichen Mengen an Flüssigkeit sind im allgemeinen
um so größer, je größer die Formkörper und je höher die Verkokungegeschwindigkeiten sind und Je höher die Dichte der Formkörper
in den unteren Bereichen ist. In einer bevorzugten DurchfUhrungsform des Verfahrens der Erfindung, bei der die Formkörper durch
Pelletisieren hergestellt werden, werden die besten Ergebnisse erzielt, wenn die bevorzugten Erdölheizöle in Mengen von etwa
15-40 Teilen und insbesondere von etwa 20-36 Teilen je 100 Teile
Feststoffe verwendet werden. Bei Verwendung von Formkörpern höherer Dichte, wie sie beispielsweise durch Brikettieren erhalten werden, werden gute Ergebnisse erzielt, wenn die Menge an
den bevorzugten Heizölen etwa 5-20 Teile und Insbesondere etwa
10-20$ beträgt. Damit ein in der Metallurgie verwendbarer
Koks hoher Qualität kontinuierlich mit hoher Verkokungsgeschwindigkeit erzeugt werden kann, müssen wenigstens 25£ des Trockengewichtes des zur Herstellung der Formkörper verwendeten
Gemisches aus dem fein verteilten nicht verkokbaren Material
909820/0775
bestehen, wobei als Trockengewicht das Gewicht der Feststoffe,
ausschließlich Wasser und flüssigen Kohlenwasserstoff» zu
verstehen ist. Bei Verwendung von mehr als etwa 6*3$ des nicht
verkokbaren Materials sinkt die Festigkeit des Produktes. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn in den Auegangegemisch für die Formkörper das fein verteilte nicht verkokende
Material in einer'Menge von etwa 35-553» des Trockengewichtes
anwesend ist.
Die für die Herstellung der Formkörper verwendete verkokbare
Kohle kann irgendeine Kohle sein, aus der unter Unfreiheitsetzen
von flüchtigen Material Koks gebildet werden kann. Die Kohle 1st in den Formkörpern in einer Menge von etwa 45-65Si des
Trockengewichtes anwesend und liegt in einer Teilchengröße von vorwiegend bis zu 0,5 cm, vorzugsweise bis zu 0,25 cn, gemäß
den auf diesen Gebiet üblichen Bezeichnungen,vor. Bekanntlich
kann verkokbare Kohle nach ihren Sauerstoffgehalt, der durch Analyse nach ASTM Test D 271-58 bestimmt werden kann, klassifiziert werden. Die meisten verkokbaren Kohlearten haben einen
Sauerstoffgehalt in den Bereich von etwa 2-10$, wobei die üblicherweise verwendeten wertvolleren verkokbaren Kohlearten
einen Sauerstoffgehalt von etwa 2-6£ besitzen. Kohle nit einem Sauerstoffgehalt von menr als etwa 1% 1st bekanntlich schlecht
zu verkoken und nur für die Herstellung von Koks verhältnismäßig geringer Qualität brauchbar. In dem Verfahren der Erfin-
909820/0775
\J ~J \J <-» w»
dung kann jedoch nicht nur auch solche Kohle mit hohem Sauerstoffgehalt verwendet werden« sondern es wurde überraschenderweise gefunden, daß mit solcher Kohle ein für metallurgische Zweoke geeigneter Koks hoher Qualität erzeugt werden kann.
Die in dem Verfahren der Erfindung verwendeten Formkörper können daher verkokbare Kohle mit einem Sauerstoffgehalt über
etwa 7$ und bis zu etwa 10$, vorzugsweise zwischen etwa 8 und
10$, enthalten. Beispiele für Kohlearten mit derart hohem Sauerstoffgehalt sinds Illinois No. 5 oder 6, Elkhorn
(Kentucky) und Sunnyside (Utah). Diese sonst schlecht verkokbaren Kohlearten mit hohem Sauerstoffgehalt sind verhältnismäßig billig, und es ist ein besonderer Vorteil des Verfahrens
der Erfindung, daß diese billigen Kohlearten verwendet
werden können, überraschenderweise hat sich ergeben, daß die mit solcher Kohle hergestellten Formkörper einer Agglomerierung und einem Zerbrechen zufolge des von den Formkörpern
in der oberen Schicht auf dem Wanderrost ausgeübten Druck einen beträchtlichen Widerstand entgegensetzen. Außerdem kann
bei Verwendung solcher sonst schlecht verkokbarer Kohle die Dicke der Schicht aus den Formkörpern, die auf die untere
Schicht aus festem Brennstoff aufgebracht und von den aufsteigenden heißen Gasen unter Bildung von Formkörpern, die
hinsichtlich Größe und Qualität sehr einheitlich sind, erhitzt wird, verhältnismäßig dick sein. Ein Grund dafür, daß bei dem
Verfahren der Erfindung die normalerweise schlecht verkokbare Kohle zur Herstellung eines Kokses hoher Qualität
909820/0 7 75
ORiGINAL INSPECTED
λ%
bei Anwendung hoher Verkokungsgesohwindigkeiten verwendet
werden kann, ist nicht bekannt.
Wie in Figur 1 der Zeichnung veranschaulicht ist* wird die Menge an festem Brennstoff, die aus dem Füllstutzen 16 auf
den Wanderrost 13 aufgebracht wird, gesteuert, so daß
eine ausreichende Menge an heißen Verbrennungsgasen gebildet wird, um die Kohle in den Formkörpern, die aus dem
Besohlekungskanal 24 auf der Brennstoffschioht abgelagert
werden, verkokt wird. Die obere Schicht aus den zu verkokenden Formkörpern ist verhHltnismKßig dünn, d.h. weniger als
etwa 60 cm dick, damit keine Drücke entstehen, durch die die Formkörper zerbrechen oder agglomerieren können. Vorzugswelse
beträgt die Dicke dieser oberen Schicht etwa 25-50 cm, während
die Dicke der unteren Brennstoffschicht entsprechend etwa 7*5 - 15cm betrügt. Die Luftzufuhr von unterhalb des Wanderrostes aus den Kammern 32-42 wird so gesteuert, daß eine
zum Verkoken der Formkörper ausreichende Menge an heißen Verbrennungsgasen entsteht, und gewünschtenfalls gleichzeitig
auoh in dem Gebiet 12 Dampf erzeugt
wird, ohne daß eine beträchtliche Menge an Sauerstoff an die Formkörper gelangt. Die durch die Masse von zu verkokenden
Formkörpern strömenden Verbrennungsgase haben eine Temperatur über 800*C bis zu 160OT, vorzugsweise zwischen 900 und 1450Ϊ.
Vorzugswelse verfm die Menge an zugeführter Luft und auf den
Wanderrost aufgebrachtem festem Brennstoff so gesteuert,
909820/0775
ORIGINAL INSPECTED
-3/- ■
daß der feste Brennstoff verbraucht ist, wenn der Wanderrost
an das Ende seines Laufweges gelangt» so daß zusammen mit
dem vorgefoxnten Kokskörper nur Asche des festen Brennstoffes In einen geeigneten (nicht gezeigten) Aufnahmebehälter füllt.
Die von dem Wanderrost abgegebenen heißen Formkörper können noch flüchtiges Material enthalten, das abgetrieben wird,
wenn man die heißen Formkörper kurze Zelt in diesem Aufnahmebehälter hält. Dann werden die heißen Formkörper abgeschreckt
und gesiebt» um die Asche des festen Brennstoffs abzutrennen.
Die von den verkokten Formkörpern auf dem Wanderrost in Freiheit gesetzten flüchtigen Materialien strömen zusammen
mit den heißen Verbrennungsgasen und inerten Oasen aus der Luft aufwärts in das Dampferzeugungsgebiet 12, in dem eine
Anzahl Rohre 42 und 44 in Abständen angeordnet sind. Diesen
Rohren wird durch Hauptleitungen 46 und 47 Wasser zugeführt.
Auch in Längsrichtung sind an den Seitenwänden in Abständen
voneinander (nicht gezeigte) Rohre, denen Wasser zugeführt
wird, angeordnet. Um die für die gewünschte Dampferzeugung
erforderliche Wärme zu B.efern, wird durch eine Anzahl
Einlasse 51, 52, 55, 54, 55 und 56 In den Seitenwänden
der Kokskammer Sekundärluft eingeblasen. Auch durch eine Anzahl quer über dem Rost In Abständen voneinander angeordnete
Einlasse 61 und 62 wird Sekundärluft eingeblasen. Diese
Sekundärluft liefert Sauerstoff für die Verbrennung der aufsteigenden Oase, wodurch in de,u Dampferzeugungsgebiet 12
eine Feuerkugel erzeugt und die für die Dampferzeugung erfor-
909820/0775
derliohe Wärme geliefert wird. GewUtischtenfalls können auch
die von den Fonnkörpern, nachdem sie von dem Rost heruntergefallen sind, in Freiheit gesetzten flüchtigen Materialien
in das Dampferzeugungsgebiet geleitet und verbrannt werden, .um Wärme zu liefern. Die Menge an Luft, die aus den Luftkammern 52-42 zugeführt wird, wird zweckmäßig im Zusammenhang
mit der gewünschten Verbrennung des festen Brennstoffes auf dem entsprechenden Abschnitt des Rostes variiert. Die
Menge an Luft wird so gesteuert, daß eine überhitzung oder die Möglichkeit, daß beträchtliche Mengen an Sauerstoff
durch das Bett des festen Brennstoffes an die zu verkokenden
Formkörper gelangen, vermieden werden. Die zügeführten Luftmengen und die Verbrennung des festen Brennstoffs können so
variiert werden, daß die Verkokungsgeschwindigkeit der verkokbaren Kohle in den Formkörpern gesteuert wird. Eine fortschreitende rasche aber nicht zu rasche Verkokungsgeschwindigkeit wird gewöhnlich erreicht, wenn die Verbrennung
des festen Brennstoffes in oder unmittelbar nach den
mittleren Abschnitten des Wanderrostes erfolgt. Daher werden
diesen Abschnitten vorzugsweise die größten Luftmengen und den Teilen des Rostes vor und nach diesen Abschnitten geringere Mengen zugeführt. Für eine vollständige Verbrennung des
festen Brennstoffes muß dem Rost gewöhnlich Luft mit einer mittleren Geschwindigkeit von etwa 0,1 - 0,2 kg je cm2
Rostfläche je Stunde zugeführt werden. In der bevorzugten
90 9820/0775
1OHOOUI
Durchführungsform des. Verfahrens» bei der ein für die
Metallurgie verwendbarer Koks hoher Qualität und gleichzeitig Dampf erzeugt wird, beträgt die Luftmenge zweckmäßig etwa
0,2 - 0,3 kg Je cm Rostfläche je Stunde. Der Rost wandert
vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von etwa 15 - 120 cm/min und insbesondere 30 - 75 cm/min. Die Verweil zeit der Formkörper auf dem Wanderrost braucht nur etwa 10-60 Hinuten betragen und beträgt vorzugsweise 12-30 Minuten.
Wichtig für die Herstellung eines Kokses hoher Qualität
nach dem Verfahren der Erfindung 1st, daß der obere Teil des Bettes von festem Brennstoff, das aus dem Füllstutzen 16
auf dem Wanderrost abgelagert wird, gleichmäßig und gründlich entzündet wird, insbesondere wenn bei dem Verfahren eine
ausreichende Menge an Wärme, um Dampf zu erzeugen, freiwerden
soll. Eine nur stellenweise Entzündung würde dazu führen, daB die Feuerungszone sich nicht in einer gleichmäßigen Ebene
auf dem Rost ausbreitet, so daß entweder unverbrannte Kohle oder nicht verkokte Formteilchen In das Produkt gelangen oder
der Roßt duroh stellenweise Überhitzungen gesohädigt wird.
Wie in Figur 1 gezeigt, erfolgt eine gleichmäßige und gründliche Entzündung des festen Brennstoffs durch eine Zündeinrichtung 31 hinter dem Tor 17 dicht oberhalb des fortschreitenden Bettes von Brennstoff, das aus dem Füllstutzen 16 auf
dem Rost abgelagert wird. Die Zündeinrichtung 31 erstreckt
909820/0775
BAD ORfGfNAL
BAD ORfGfNAL
sioh quer über das fortschreitende Brennstoffbett praktisch
über dessen gesamte Breite und USt eine Plane hoher Geschwindigkeit direkt auf das fortschreitende Bett auftreffen« so daß
eine breite Planne etwa 1,2 - 2,5 ca oder bis xu 15 - 4o£
der Dicke des Bettes In dieses eindringt. Die Breite der
Planne an der Kontaktstelle betrügt zweckmäßig etwa 35-65 ob»
so daß die Planne ausreichend lange auf den. festen Brennstoff
auftrifft, um ihn bis zu seinem Plamnpunkt zu erhitzen. BelB
Betrieb der Ent Zündungseinrichtung Jl wird ihr aus einer
Hauptleitung 71 durch eine Anzahl la Abständen längs der Länge
der Ent Zündungseinrichtung angeordneter Zuführungsleitungen ein Heizgas/bift-Oemlech zugeführt. PUr die Entzündung können
eine Anzahl verschiedener gasförmiger Brennstoffe, wie die
natürlichen Kohlenwasserstoffgase, beispielsweise Methan,
Xthan, Propan, Butan usw., und die Industriegase, wie Wassergas, Koksofengas oder Generatorgas, verwendet werden· Vorzugsweise wird als Heizgas naturgas alt einem Hethangehalt
von etwa 900 und einem Xthangehalt von 5£ sowie einer
VerbrennungswKnne von etwa 9000 koal/cnr verwendet. Dem
Heizgas wird Luft zugenlsoht und zusammen mit diese» in die
Entzündungseinrlohtung eingeleitet, wobei die Luftmenge sorgfältig so gesteuert wird, daß eine ausreichende Menge an
Sauerstoff, um das Heizgas zu Kohlendloxyd und Wasserdampf
zu verbrennen, geliefert wird. In den Figuren 2 und 3 1st eine Bntzundungseinrichtung Ib einzelnen gezeigt. Diese Einrichtung weist ein OehXuee 73 aus einem wärmeisolierenden
909820/0775
BAD ORiefNAL
-y-
Material« trie Magnesia« einen Kanal 74 für das Brennstoffgemisch,
eine Verbrennungskammer 75 und eine Kühl zone 76 auf. Das
Heizgas/Luft-Gemisch, das aus den Leitungen 72 in den Kanal
eintritt« wird unter einen Druck von vorzugsweise etwa
0,035 -0,1 kg/cm durch einen langgestreckten engen Durchtrittsweg 77 in die erweiterte Verbrennungskammer 75, die von
den Winden 78 und 79« die ebenfalls aus einem w&rmeisolierenden
Material bestehen« gebildet wird« geführt. Das in der Kammer entzündete Reizgas wird aus dieser Kammer als eine Flamme hoher
Geschwindigkeit durch den konvergierenden Auslad 8l« der entweder eine gerade langgestreckte Auslaflöffnung oder ein konvergierender enger Durchtrittsweg« wie in Figur 2 gezeigt«
sein kann« ausgestoßen. Durch ein durch die Kühlzone 76 umlaufendes Kühlmittel wird eine überhitzung der Entzündungseinrichtung und eine vorzeitige Entzündung des Brennstoffes
in dem Kanal 74 verhindert. Geeignete Kühlmittel sind Luft,
Dampf, Wasser und Naturgas« vorzugsweise Luft. Die Hauptteile der EntzUndungsdnrichtung 31 können aus einem hitzebestSndigen
Material ausreichender Festigkeit bestehen. Geeignet sind beispielsweise zusammengeschweißte Stahlteile und die Entzündungseinrichtung kann aus L-förmigen Teilen 83 und 84 und Platten
85, 86, 87, 88, 89, 90 und 91 hergestellt sein. Die Platte
ist mittels Schraubbolzen 92 mit der Platte 89 verbunden,
so daß die Breite des Gaskanals 77 verstellt werden kann. Die Entzündungseinrichtung kann also in Halbabschnitten hergestellt werden, wodurch die Einbringung der wärme isolier enden
9 0 9820/0775 BAD ORIGINAL
Teile 78 und 79 erleichtert wird, und nach Einbringen dieser
Teile durch Zusammenschweißen der Hälften fertiggestellt werden. Die EntzUndungseinrlchtung jjl hängt an den Zuführungsleitungen 72, die beispielsweise in einer Zahl von 4-6
längs eines Bettes mit einer breite von etwa 7,5 m angeordnet sind, einstellbar 20-30 cm über dem Bett aus festem
Brennstoff auf dem Wanderrost.
Durch die vorliegende Erfindung wird es möglich, kontinuier- '
lieh mit hohen Geschwindigkeiten einen Koks hoher Qualität,
wie einen für metallurgische Zwecke geeigneten Koks, herzustellen. Der erfindungsgemäß erzeugte Koks besitzt eine
ausgezeichnete Qualität und liegt in der Form vorgeformter Teilchen vor, die ausgezeichnete Festigkeit und Schlagzähigkeit
aufweisen, so daß sie, wenn man sie aus Höhen von 2 bis zu nahezu 20 m auf Beton fallen läßt, aufschlagen, ohne zu
zerbrechen. Das Verfahren der Erfindung läßt sich leicht in der Weise durchführen, daß nicht nur ein solcher Koks
hoher Qualität, sondern gleichzeitig in einer üblichen Anlage Dampf erzeugt wird.
909820/0775
Claims (1)
- \ \J ~1 \J\JPatentanaprüoheI \J Verfahren zur Herstellung von vorgeformtem Koks sehr hoher Festigkeit» wobei vorgeformte» feinverteilte Kohl* und öl enthaltende Formkörper Verkokungsbedingungen unterworfen werden» dadurch gekennzeichnet» daß Formkörper» die als Ul einen flüssigen Kohlenwasserstoff» der kontinuierlich an der Oberfläche der Formkörper yergast werden kann» in einer Menge von 3-40# der Formkörper» die ausreicht» um während der Verkokung zu vergasen und die Formkörper zu kühlen und die außer der Kohle und dem1 öl noch 25-65 Ctew.-# der Formkörper an einem feindispersen nicht-verkokenden kohlenstoffhaltigen oder sohlaokebildenden Material mit einer Teilchengröße von vorwiegend unter 2 mm enthalten» vorzugsweise kontinuierlich in flacher Schicht auf einem an sich bekannten Wanderrost durch die Zone geführt werden.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadur oh gekennzeichnet» daß die Formkörper einen solchen flüssigen Kohlenwasserstoff enthalten» von dem der Hauptteil von den Formkörpern vergast wird» wenn diese sich bei einer Temperatur von 260-600"C befinden»3. Verfahren vaoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Kohlenwasserstoff bei Temperaturen Über 270<C in einem Temperaturbereich von 1500C destilliert.4. Verfahren naoh Anspruch 1» 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet» daß die Formkörper als flüssigen Kohlenwasserstoff ein Meneralöl enthalten» für dessen Vergasung insgesamt eine Wärmemenge von wenigstens 750 kcal/kgilie Unterlagen (Art. 7 .; I * :s. 2 N . I Satz 3 des Änderungsges. v. 4.9,196·909820/0775und vorzugsweise Wenigstens 850 koäl/kg erforderlich ist.5. Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch g β Ic ι η η· ζ θ i ο h η et , da£ die Formkörper als flüssigen Kohlenwasserstoff Heizöl Hr. 6 (No. 6 fuel oil) enthalten.β Verfahren naoh einem der vorhergehenden Ansprüche* dadurch gekennzeichnet» daß die Formkörper al· Verkokbare Kohle eine Kohle mit hohem Gehalt an verdampfbarem Material und einem Sauerstoffgehalt von wenigstens 7& bestimmt durch Analyse naoh ASTM-Test D 271-38» enthalten,7· Verfahren naoh Anspruoh 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht von festem Brennstoff auf ein kontinuierlich fortschreitendes Bett aufgebracht wirdt der feste Brennstoff entzündet wird, eine Schicht aus den Porrakörpern auf der Schicht aus feste» Brennstoff abgelagert wird und der feste Brennatoff unter solchen Bedingungen verbrannt wird, daß die Kohle verkokt wird.8. Verfahren nach Anspruch 7, daduroh gekennzeichnet, daß der feste Brennstoff auf ein kontinuierlich fortschreitendes durchlässiges Bett aufgebraohtwird und dem festen Brennstoff durch das durchlässige Bett Sauerstoff mit solcher Geschwindigkeit zugeführt wird, daß der entzündete Brennstoff abbrennt» ohne dad die zu verkokenden Kohle entzündet wird.9· Verfahren nach Anspruch 8, daduroh gekennzeichnet, daß der Sauerstoff dem festen Brennstoff in der Form von Luft» die dem Bett mit einer Geschwindigkeit von 0,1 -0,3 kg/om2 und vorzugsweise mehr als 0,2 kg/cm2 je Stunde zugeführt wird» zugeführt wird.909820/0775BAD ORIGINAL"10 4DDUI10· Verfahren nach einem der Ansprüche 7« 8 und 9« dadurch gekennze Io h η e t, daß die Formkörper durch die von der Schicht aus federn Brennstoff aufsteigenden heißen Verbrennungsgase erhitzt werden«11· Verfahren nacli Anspruch 10, d a d u r ο h g β k e η η-ss e 1 ohne t* daß die Verbrennungsgase eine Temperatur In dem Bereich von 800-170O1C haben.12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7*- 11» dadurch gekennzeichnet, daß die von der Verkokungeanlage aufsteigenden heißen Gase mit Sekundärluft vermischt und verbrannt werden und die dabei frei werdende Wärme zum Erhitzen von Wasser oder zur Erzeugung von Dampf verwendet wird.1?« Verfahren nach Anspruch 12, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Sekundärluft den brennbaren Oasen so zugeführt wird, daß in der Dampferzeugungszone über der Schicht aus den Formkörpern eine Feuerkugel entsteht.14. Verfahren naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, d a · durohgekennzeichnet, daß das nicht verkokende Material aus . feinverteiltem Koks besteht.15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d adurch gekennzeichnet, daß das nicht verkokende Material ein Flußmittel für eine Hoohofenbesohlokung enthält.16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d ad u r ch gekennzeichnet, daß die Kohle in einer Menge von 45 - 65 Gew.-# der Feststoffe in dem Formkörper anwesend ist.17. Verfahren . nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d adurch gekennzeichnet, daß die Formkörper90 9 8 20/0775Pellets sind, die 14-40, vorzugswiese 20-36 Gew.-Teile flüssigen Kohlenwasserstoff je 100 Teile Feststoffe enthalten.18. Verfahren nach Anspruch 17« dadurch gekennzeichnet, daß die Pellets einen Burohmesser von 1-11 cm, vorzugsweise 2-5 cm, haben.19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-17* dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper Briketts sind, die 5-20 und vorzugswiese mehr als 10 Gew.-Teile flüssigen Kohlenwasserstoff je 100 Teile Feststoff enthalten.20. Verfahren naoh einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn, zeichnet, daß die Formkörper 10-60 und vorzugsweise 12-30 Minuten unter Verkokungsbedingungen erhitzt werden.21. Kohle enthaltender Formkörper für die Herstellung von vorgeformtem Koks, dadurch gekenn z e 1 ohnet, daß er aus einem innigen Gemisch von 35-75 Gew.-Teilen verkokbarer. Kohle, weiteren Feststoffen aus fein dispersem, praktisch nicht-verkokbarem Material in solcher Menge, daß die Gesamtmenge an Feststoffen 100 Teile beträgt, sowie 3-40 Teilen je 100 Teile Feststoffe an einem flüssigen Kohlenwasserstoff, der während der Verkokung der Kohle an der Oberfläche der Formkörper kontinuierlich vergast werden kann, besteht.22. Formkörper nach Anspruch 21, dadurch gekennzelohnet , daß er als Kohle eine Kohle mit hohem Gehalt an flüchtigen Materialien und einem Sauerstoffgehalt von wenigstens 1%, vorzugsweise 8-10& beistimmt durch Analyse gemäß ASTM-Test D 271-58, enthält.909820/0775
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US35916664A | 1964-04-13 | 1964-04-13 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1546601A1 true DE1546601A1 (de) | 1969-05-14 |
DE1546601B2 DE1546601B2 (de) | 1973-09-13 |
DE1546601C3 DE1546601C3 (de) | 1974-04-04 |
Family
ID=23412618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19651546601 Expired DE1546601C3 (de) | 1964-04-13 | 1965-04-13 | Verfahren zur Herstellung von Koksformkörpern |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT260866B (de) |
BE (1) | BE662397A (de) |
DE (1) | DE1546601C3 (de) |
ES (1) | ES311789A1 (de) |
GB (1) | GB1068989A (de) |
NL (1) | NL6504726A (de) |
-
1965
- 1965-04-12 BE BE662397D patent/BE662397A/xx unknown
- 1965-04-12 GB GB1553765A patent/GB1068989A/en not_active Expired
- 1965-04-13 AT AT342165A patent/AT260866B/de active
- 1965-04-13 ES ES0311789A patent/ES311789A1/es not_active Expired
- 1965-04-13 NL NL6504726A patent/NL6504726A/xx unknown
- 1965-04-13 DE DE19651546601 patent/DE1546601C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AT260866B (de) | 1968-03-25 |
DE1546601C3 (de) | 1974-04-04 |
GB1068989A (en) | 1967-05-17 |
BE662397A (de) | 1965-08-02 |
DE1546601B2 (de) | 1973-09-13 |
NL6504726A (de) | 1965-10-14 |
ES311789A1 (es) | 1966-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AT389887B (de) | Verfahren und anlage zur vergasung kohlehaltigen materials | |
DE2646723A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur behandlung von kohle | |
DE3216836C2 (de) | ||
DE2728197A1 (de) | Verfahren zur gewinnung von kohlenwasserstoffbestandteilen aus feinkoerniger, agglomerierender kohle | |
DE2749408A1 (de) | Verfahren zur herstellung von formkoks | |
DE1546601A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von vorgeformtem Koks hoher Festigkeit | |
DE2637097C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von geformtem Koks für metallurgische Zwecke | |
DE575856C (de) | Verfahren zum Verkoken, Verschwelen und Stueckigmachen von Brennstoffen | |
DE3727464C2 (de) | ||
DE2407780A1 (de) | Verfahren zur herstellung von steinkohlenbriketts | |
DE2925879C2 (de) | Verfahren zur thermischen Behandlung von Feststoffen in einem Herdofen | |
DE2264924A1 (de) | Verfahren zur erzeugung eines gasgemisches | |
DE1259365B (de) | Verfahren zur Herstellung eines Beschickungsmaterials fuer Reduktionsoefen | |
DE1030820B (de) | Verfahren zur Gewinnung von elementarem Phosphor | |
DE968423C (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen von feinkoernigem Koks aus bituminoesen Brennstoffen | |
DE974681C (de) | Verfahren zur Erzverhuettung im Niederschachtofen | |
DE202010001027U1 (de) | Vorrichtung zur Erzeugung eines brennbaren Synthesegases | |
DE10158463B4 (de) | Verfahren zur kombinierten Verwertung von Abfallstoffen unterschiedlicher Art, Konsistenz und Zusammensetzung in einem Schacht-Schmelz-Vergaser | |
DE1471598A1 (de) | Verfahren zur Behandlung von Petrolkoks | |
DE2007332C3 (de) | Verfahren zum Isolieren von Objekten | |
DE596253C (de) | Verfahren zur getrennten Abfuehrung der Schwel- und Verkokungsgase bei kontinuierlich betriebenen Kokserzeugungsoefen | |
AT216131B (de) | Verfahren zur Luftzuführung zu einem gaserzeugenden Schachtofen und Schachtofen zur Durchführung des Verfahrens | |
DE2117020A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Koks | |
DE739297C (de) | Verfahren zur unmittelbaren Erzeugung eines druckfesten und tragfaehigen Braunkohlen-koksbriketts neben einem an viskosen OElen reichen Braunkohlenteer | |
DE752157C (de) | Verfahren zur Destillation von OElschiefern oder aehnlichen aschenreichen Brennstoffen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |