DE1571672A1

DE1571672A1 - Verfahren zur Herstellung von Koks extremer Reaktionsfaehigkeit und Dichte

Info

Publication number: DE1571672A1
Application number: DE19661571672
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Hugo Lohrmann
Original assignee: Saarbergwerke AG
Current assignee: Saarbergwerke AG
Priority date: 1966-10-01
Filing date: 1966-10-01
Publication date: 1970-04-02
Also published as: DE1571672B2; DE1571672C3

Description

"Verfahren zur Herstellung von Koks extremer Reaktionsfähigkeit und Dichte" Die an die Koksgüte zu stellenden Anforderungen richten sich nach dem Verwendungszweckg des Kokses.
Für die Eisenerzeugung, vor allem im Kupolofen, aber auch im Hochofen, wird im allgemeinen ein reaktionsschwacher Koks benötigt. Hinsichtlich der Dichte des Kokses gehen die Forderungen der Eisenindustrie teils in Richtung eines voluminösen, teils in Richtung eines dichten Kokses. Für die Elektrometallurgie wird übereinstimmend ein leichter Koks verlangt, der in einzelnen Fällen eine geringe Reaktionsfähigkeit haben darf, häufig jedoch eine extrem hohe Reaktionsfähigkeit haben muB. Bei der Herstellung von Elektroden oder Kunstkohle dagegen wird ein sehr dichter und reaktionsträger Koks bevorzugt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, welches es ermöglichi Koks hoher Dichte und geringer Reaktionsfähigkeit, Koks mäßiger Dichte und hoher Reaktionsfähigkeit, Koks verhältnismäßig geringer Dichte und hoher Reaktionsfähigkeit, sowie Koks verhältnismäßig geringer Dichte und mäßiger Reaktionsfähigkeit bei in allen Fällen guter mechanischer Widerstandsfähigkeit herzustellen.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Reaktionsfähigkeit von Koksen gleicher Ausgarung primär an den Rohstoff oder an die Rohstoffe gebunden ist, jedoch durch Form, Größe und Porosität der Koksstücke mitbestimmt und durch die Art der Durchführung des Verkokungsvorgangs hinsichtlich der Dichte des Einsatzes und Heizzugtemperatur weiterhin beeinflußt, gegebenenfalls durch Kombination ursächlicher Faktoren im Ergebnis in theoretisch nicht voraussehbarer Weise gewandelt werden kann.
Es wurde festgestellt, daß die Dichte von Koksen nicht wie zunächst anzunehmen wäre, ausschließlich von der Verdichtung des Einsatzes und von dem rohstoffbedingten Koksausbringen abhängig ist. Wie weit die Koks gewordene Substanz Klüfte im Koksofen bildet, also in dichteerhöhender Weise schrumpft, läßt sich theoretisch nicht voraussagen, es ist von Fall zu Fall und von Stoff zu Stoff verschieden. Als Maßzahl der Dichte des@Koksee soll das scheinbare und das wahre spezifische Gewicht zugrundegelegt werden.
Ziel des erfindungsgemäßen Verfahrene iat,die vom Rohstoff aus- 'gehenden Eigenschaften der Kokse durch die der Erzeugung eines festen Verbands dienenden stofflichen und technologischen Maßnahmen nicht nur nicht zu vernichten, sondern zu erhalten und gegebenenfalls zu steigern. Durch eine besondere Anwendung des Staüipfsverfahrens werden Optimierungseffekte aus einer Mehrzahl von Faktoren erzielt, die einzeln besehen gegensätzlich wirkend erscheinen mögen.
Erfindungsgemäß erhält man einen Koks von hohem scheinbaren und wahren spezifischen Gewicht und extrem niedriger Reaktionsfähigkeit, wenn man Petrolkoks und/oder Anthrazit, gegebenenfalls auch Fettkohle, Magerkohle oder Eßkohle, in feingemahlener Form mit feingemahlenem Brikettpech oder Hartpech aus Steinkohlenteer oder mit hochschmelzendem Bitumen aus der Erdölindustrie oder aus der Kohleextraktion in vorausbestimmten Prozentsätzen vermengt, gegebenenfalls die Mischung auf eine vorausbestimmte Körnung nachmahlt, sie in einer Stampfmaschine einer Stampfkokerei auf mindestens 0,95 t/m3, vorzugsweise auf meir...-als 1,05 t/m3 veZdichtet, und in einem für die Stampfbeschickung eingerichteten Koksofen bei üblicher Verkokungstemperatur verkokt. Die hierbei verwendete Mischung besteht aus 10 - 50 g6, vorzugsweise 20 % Pech, Erdölbitumen oder Kohleextraktbitumen, der Rest ist Petrolkoks und/oder Anthrazit, Magerkohle oder Eßkohle, vorzugsweise aber Petrolkoks und/oder Anthrazit. Die Körnung der Mischung ist 100 %Z- 3 mm, mindestens 90 g6 C 2 mm und mindestens 50 % Z, 1 mm. Die Wahl der Mischungszusammensetzung und der Körnung richtet sich im wesentlichen danach, ob beim Koks bevorzugt auf die geringe Reaktionsfähigkeit oder die extrem hohe Dichte Wert belegt wird. Eine Erhöhung des Pech- oder Bitumengehaltes senkt die Reaktionsfähigkeit, fördert ,jedoch die Porosität des Kokses, welcher man wiederum durch feinere Aufmahlung des verkokungstechnisch inerten Mischungsanteils entgegenwirken kann.
In weiterer Ausbildung der Erfindung erhält man einen Koks von mäßigem scheinbaren spezifischen Gewicht und extrem hoher Reaktionsfähigkeit, wenn man Flammkohle, Braunkohle, Torf, mit bekannten Mitteln der Backfähigkeit beraubte hochflüchtige Kokskohle oder ein unterhalb 4500 C erzeugtes und wiedererstarrtes Schmelzprodukt einer solchen hochflüchtigen Kokskohle oder Schwelkoks oder Koks aus einem oder einer Mischung der genannten Stoffe oder eine Mischung dieser Stoffe mit 10 - 40 %, vorzugsweise 10 - 20 % Steinkohlenteerpech in der Mischung oder derselben Menge eines hochschmelzenden Bitumens aus der Erdölindustrie oder aus der Kohleextrak-tion mischt, diese Mischung auf eine Körnung von 100 C 3 mm, mindestens 90 %Z,2 mm und mindestens 50 % C 1 mm aufmahlt, sie in einer Stampfmaschine einer Stampfkokerei auf 0,95 bis 1,05 t/m3 verdichtet und in einem für die Stampfbeschickung eingerichteten Koksofen bei normaler Verkokungstemperatur verkokt. Einen Koks von sehr geringem scheinbaren spezifischen Gewicht und extrem hoher Reaktionsfähi-keit erhält man, wenn man Flammkohle, Braunkohle, Torf oder mit bekannten Mitteln der Backfähigkeit beraubte hochflüchtige Kokskohle oder ein unterhalb 450o C erzeugtes und wiedererstarrtes Schmelzprodukt aus einer solchen hochflüchtigen Koksohle oder eine Mischung aus den genannten Stoffen mit 10 - 60 % eines im Schüttgewicht besonders niedrig liegenden Kokses oder Schwelkokses vorbestimmter Körnung aus Flammkohle, Braunkohle, Torf oder hochflüchtiger Kokskohle, sowie mit 10 bis 30 g6, vorzugsweise 10 - 20 % -feingemahlenem Steinkohlenteerpech in der Mischung oder derselben Menge eines feingemahlenen hochschmelzenden Bitumens aus der Erdölindustrie oder aus der Kohleextraktion mischt, die Mischung in einer Stampfmasclline einer Stampfkokerei auf eine erfindungsgemäße Verdichtung von 0,70 bis 0,95 t/m3 bringt und sie in einem für die Stampfbeschickung eingerichteten Koksofen bei normaler Verkokungstemperatur verkokt.
Einen Koks von geringem scheinbaren spezifischen Gewicht und mäßiger Reaktionsfähigkeit erhält man, wenn man eine backende Kohle, gegebenenfalls in Mischung mit Flammkohle,-Braunkohle, Torf oder mit bekannten Mitteln der Backfähigkeit beraubter hochflüchtiger Kokskohle oder einem unterhalb 450o 0 erzeugten, wieder erstarrten Schmelzprodukt aus einer hochflüchtigen Kokskohle von 1 0 - 4ä' ira Schüttbericht n.ä @digl.@_egenden G@@1@ ses oder ichwelkoks@@- @#@@rb,s@a?@er Körnung aa öet@@o@le 8 kohle, Braunkohle oder Torf oder aus IYTischun@en dieser Stof.fF-mischt, die Mischung in einer Stampfmaschine einer Stampfkokerei auf 0,70 - 0,95 t/m3 verdichtet unu in einem für die Stampfbeschickung eingerichteten Koksofen bei normaler Verkokungstemperatur verkokt.
Ausführungsbeispiele a. Eine Mischung aus 80 % Petrolkoksgrus mit 0,2 Asche und 10 % flüchtigen Bestandteilen una aus 20 ö zerkleinertem Brikettpech mit .0,3 % Asche und 50 % flüchtigen Bestandteilen wurde auf eine Körnung von 100 % G 2 mm gemahlen, auf 8 % Wassergehalt nachgefeuchtet und in einer Stampfmaschine einer Stampfkokerei z-uf eine Verdichtung von 1,08 t/m3 gebracht. Der erzeugte Stampfkuchen wurde in eine Koksofenkammer mit 18 t Fassungsvermögen eingefahren. Die Verkokung wurde bei einer Heizzugtemperatur von 1200o C durchgeführt. Der gare Kammerinhalt wurde auf übliche Weise ausgestoßen und gelöscht. Der gedrückte Koks zeigte ein scheinbares spezifisches Gewicht von 1,22, ein wahres spezifisches Gewicht von 2,02 und eine Reaktionsfähigkeit von@0,12 cm3/s; sec.

b. Eine Mischung aus 85 % oberster Flammkohle mit 40 % flüchtigen Bestandteilen und aus 15 ,`% verkleinertem Hartpech mit 50 ,% flüchtigen Bestandteil= wurde auf eine Körnung von 100 % 4 3 mm, 90 %.@ 2 mT-n,. und 55 % /, 1 mm aufgemahlen und in einer StampfmagChine einer S-tamu.kokerei auf eine Verdichtung von 1,05 t/m3

" t:ebrdcnt. Der erzeugte Stampfkuchen wurde in_ eine Koksofenkammer

mit 1-. t FassungsvermöL;en e@n@:efahren. Die Verkokung wurde bei

einer Iieizzujtemperatur von 1200o C durchgeführt. Der gare

Kammerinhalt wurde auf übliche Weise aus-estoßen und gelöscht.

Der `e-riickte Koks zeigte ein scheinbares spezifisches Gewicht

von 0,90 und eine Reaktionsfähigkeit von 1,50 cm 3/g sec.

c. Eine Mischung aus 50 % einer auf t 3 mm vermahlenen obersten

Flammkohle mit 42 % flüchtigen Bestandteilen, aus 30 % Schwelkoks

mit 1=1 P flüchtigen Bestandteilen einer Körnung von 0 - 5 =am und

einem Schüttgewicht von 0,35 t/m3, der aus einer feingemahlenen

;iochflüchti",en Kokskohle im Wirbelschichtverfahren hergestellt

wurde, und aus 20 ö feingemahlenem Hartpech mit 50 % flüchtigen

-Bestandteilen wurde innib vermenjt und ohne weitere Aufmanlung

in einer Stampfmascaine einer Stasipfkokerei auf eine Verdichtung

von 0,78 t/m3 ; ebrac^t. Hierauf wurde der erzeugte Stampfkuclen

in eine Koksofenkammer mit 18 t r'assun.gsvermögen eingefahren.

Die Verkokung wurde bei einer Heizzugtemperatur von 1200o C

durc:i@eführt. Der gare Kammerinhalt wurde auf übliche Weise at-=

.,estoßen und gelöscht. Der gedrückte Koks zeigte ein schein-

bares spezifisches Gewicht von 0,68 und eine Reaktionsfähigkeit

von 1,5 em3/g sec.

d. Eine Mischung aus 60 % Kok-koiile von 33 % flüchtigen Bestand-

K«k4

teilen und aus 20 %lvon 19 % flüch-Viaen Bestandteilen wird auf

eine Körnung ; mm vermahlen und mit 20 eines im Wirbelbett

erzeugten Kokses vom @ici,.üttz'ewiciit G,50, der Körnung 0 - 1 mm

und des Gehalts an flüc@Ztigen Bestandteilen von 8 ;o innig ver-

mengt, in einer Stampfmaschine einer Stampfkokerei auf eine Ver-

dicntung von 0,80 t/m3 debrac-it, in einen Koksofen eingebracht

und bei einer Heizzustemperatur von 1200o C verkokt. Der fertige

Koks wird normal gedrückt und gelöscht. Er besitzt eine Trommel-

festigkeit von M 40 = 80, einen AhNrieb M 10 = 8,0, ein schein-

bares spezifisches Gewicht von 0,80 und eine Reaktionsfähigkeit

von 0,50 cm 3/g sec.

Claims

Pat entans prüc_1 s 1. Verfa.-ren zur Hers-tellunz; von Koks mit hohem scheinbaren und wahren spezifischen Gewicht und extrem niedriger Reaktionsfähigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß Petrolkoks und/oder Anthrazit, Fettkohle, Majerkohle oäer Eßkohle oder deren Mischungen. in feingemahlener Form mit feingemahlenem Brikettpech, Hartpech aus St nkohlenteer oder mit fein gemahlenem hochschmelzendem Bitumen aus der Erdölindustrie oder aus der Kohleextraktion vermengt, die Mischung nachmahlt, in einer Stampfmaschine einer Stampfkokerei auf mindestens 0,95 t/m3, vorzugsweise auf mehr als 1,05 t/m3 verdichtet und in einem für die Stampfbeschickung eingerichteten Koksofen bei normaler Verkokunsstemperatur verkokt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Steinkohlenteerpech, Erdölbitumen oder Kohleextraktbitumen in der Mischung 10 - 50 %, vorzugsweise 10 - 30 % beträgt.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einsatzmischung der Anteil der Körnung .:, 3 mm 100 %, der Anteil < 2 mm mindestens 90 % und der Anteil 4 1 mm mindestens 50 % beträgt.
4. Verfahren zur Herstellung von Koks von mäßigem scheinbaren spezifischen Gewicht und extrem hoher Reaktionsfähigkeit, dadurch gekennzeic:lnat, daß Flammkohle, Braunkohle, hochflüchtige Kokskohle, Torf oder mit bekannten Mitteln, z.B. durciz Voroxydation der Backfähigkeit beraubte hochflüchtige Kokskohle oder ein durc:1 Erhitzung bis-zu 450o C erzeugtes Schmelzprodukt aus einer solchen hochflüchtigen Kokskohle oder Schwelkoks oder Koks aus einer oder einer Mischung der genannten Kohlen oder eire Misc@:un@. von zwei oder mehreren aer genannten Stoffe in fein-;ema.hlener -Form mit feingemahlenem Brikettpech, Hartpech aus Steinkohlenteer oder mit feingemahlenem hochscr@melzendem Bitumen aus der Erdölindustrie oder aus der Kohleextraktion vermengt, die l»:isc--ung nachgemahlt, in einer Stampfmasc_.ine einer äta mpfkokerei auf 0,95 bis 1,05 t/m3 verdichtet und in einem für die Sta.uyPibeschickung eingerichteten Koksofen bei normaler Verkokungstemperatur verkokt wird.
5. Verfahren nach Anspruc:. 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Steinkohlenteerpech, Erdölbitumen oder Kohleextraktbitumen in der Mischung 10 - 40 ö, vorzugsweise 10 - 20 % beträgt.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einsatzmischung der Anteil der Körnung L 3 mm 100 der Anteil L 2 mm mindestens 90 % und der Anteil Z 1 mm mindestens 50 96 beträgt.
7. Verfahren zur Herstellung von Koks von relativ geringem scheinbaren spezifischen Gewicht und extrem hoher Heaktions- , 'La!-,i:_;keit, dadurch _ ekennzeichnet, daß Flammkohle, Braunkohle, iiochflücnti.e Koksko=hle oder Torf oder mit bekannten Mitteln, z.3. durch Voroxydation der Backfäai,@keit beraubte hochflücrtiöe Koksko:ile .oder ein durc_i Erhitzung bis zu 450o C erzeugtes Scnnel zprodukt a=as hochflüc-iti#rer Kokskohle mit Koks oder Scälwel- kok5 Gus r 13:@mko_ile , 3raunkoale, Torf, Eßko hl e oder Kokskohle und mit fein--emanlenem Hartpech, Briket tpec:: aus Steinkohlenteer oder mit feinge:ualenem hochsc:Z.elzendem Bi;,umen aus der Erdöl- industrie oder aus der Kohlenextraktion vermengt, die Mischun in einer Stampfmaschine einer Stampfkokerei auf 0,70 bis 0,95 t/ :n' verdichtet und in einem für die Stampfbeschickung ein,--erich- teten Koksofen bei normaler Verkokun"-stemperatur verkokt wird. B. Verfahren nac Anspruch 7, dadurch Gekennzeichnet, daß der Kohleanteil in der Mischunder Körnung zu 100 % E.3 mm, zumin- äes t 90 2 mm und zumindest 50 ö rC 1 mm lieöt@ 9. Verfahren nac-i den Ansprüchen 7 una 8, dadurch gekennzeichnet, daß der in bekannter Weise erzeugte beigemengte Koks oder Schwel- koks aus Flammkole, Braunkohle, Torf, Eßkohle oder Kokskohle eine Körnung von 100 % Z 5 mm und ein Schüttgewicht von maximal 0,40 t/m3 besitzt. 10. Verfahren nac:i den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeich- net, daß der Anreil am beigemengten Koks oder Schwelkoks in der Kiscnung 10 - 60 :@ beträ"t.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil an Brikettpech oder Hartpech aus Steinkohlenteer oder hocaschmelzendem Bitumen aus der Erdölindustrie oder der Kohlenextraktion 10 - 30 ö, vorzugsweise 10 - 20 % beträgt. 12. Verfahren zur Herstellung von Koks von verhältnismäßig geringem scheinbaren spezifischen Gewicht und mäßiger Reaktionsfähigkeit, dadurch Gekennzeichnet, daß Kokskohle in Mischung mit nicht- oder schwachbackenden bituminösen Stoffen wie Braunkohle oder Flammkohle mit 5 - 30 o, Koks oder Schwelkoks aus Flammkohle, Braunkohle, Torf oder Eßkohle oder Kokskohle vermengt, die Mischung in einer Stampfmaschine einer Stampfkokerei auf 0,70 - 0,95 t/m3 verdichtet und einem für die Stampfbeschickung eingerichteten Koksofen bei normaler Verkokungstemperatur verkokt wird. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohleanteil in der Mischung in der Körnung zu 100 % 4 3 mm, zumindest, 90 % L 2 mm und zumindest 50 % G 1 mm liegt. 14. Verfahren nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der in an sich bekannter Weise erzeugte beigemengte Koks oder Sczraelkoks aus Flammkohle, .Braunkohle, Torf, Eßkohle oder Kokskohle eine Körnung von 100 % L 5 mm und ein Schüttgewicht von weniger als 0,40 t/m3 besitzt.