DE1571703A1 - Verfahren zur Herstellung von Koksformkoerpern - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von KoksformkoerpernInfo
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- 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
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Description
METALLGESELLSCHAi1T Frankfurt, den 22. Aug. 1966
Aktiengesellschaft Schr/MHl ..
6 Frankfurt (Main)
Eeuterweg 14 . -
Eeuterweg 14 . -
prov. Ur. 5086
"Verfahren zur Herstellung von Koksformkörpern"
Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung von
Koksformkörpern aus festen Kohlenstoffträgern gegebenenfalls
unter Zusatz von festen und/oder flüssigen Bindemitteln, die vorzugsweise für metallurgische Zwecke aber
auch als Hausbrand, Adsorptionskohle und andere Verwendungszwecke
geeignet ist.
Sie Herstellung von Koks erfolgt allgemein zu dem Zweck,
einen Brennstoff mit reaktionsfreudiger Oberfläche und angereichertem Kohlenstoffgehalt zu erzeugen und die bei der
Verkokung der Kohle abgeschwelten flüchtigen Bestandteile
auszunutzen. Für manche Verwendungszwecke, insbesondere für den Einsatz bei metallurgischen Verfahren wie z.B. im Hoohofenprozeß
oder Gießereiverfahren, wird ein Koks mit besonderen
Eigenschaften benötigt. Dieser Koks muß eine bestimmte Druckfestigkeit, Abriebfestigkeit und Reaktionsfähigkeit
besitzen. Außerdem soll er eine bestimmte und
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einheitliche Stückgröße haben. Diese Forderungen können
nur erfüllt werden, wenn bei der Herstellung des Kokses nach klassischen Verfahren ausgewählte Kohlesorten verwendet
werdenf deren Gehalt an flüchtigen Bestandteilen etwa 20-30$ (bezogen auf lufttrockene Kohle) beträgt und
deren Swelling-Index größer als 4 ist. Der Anteil dieser Kokssorten an den bekannten Kohlevorkommen beträgt jedoch
nur etwa
Es sind auch Verfahren bekannt, die Koks,insbesondere
Formkoks z.B. als Briketts aus hochflüchtigen Kohlesorten, schwachbackenden oder nichtbackenden Kohlesorten oder
Gemischen aus diesen Kohlesorten herstellen. Die Herstellung erfolgt in der Weise, daß diese Kohlesorten - evtl.
nach einer thermischen Vorbehandlung und evtl. unter Zusatz von Bindemitteln - brikettiert und thermisch gehärtet
bzw. verschwelt werden (DBP 881 188; DAS 1 180 713j
DBP 834 691t DBP 852 835| DBP 1 051 798} Journal of Metals,
April 1964, S. 346-351).
Es ist auch bekannt, Peinkohle in einer exzentrisch bewegten Trommel unter Bindemittelzusatz bei erhöhter Temperatur
zu granulieren und stückig zu maohen. Sine Erzeugung von
Koks ist bei diesen Verfahren jedoch nicht beabsichtigt (DBP 885 088).
Die Naohteile der bekannten Verfahren der Herstellung v*on
OO90S2/OO24 _ 3 ζ
BAD ORIG'NAL *
lOrmkoks bestehen hauptsächlich darin, daß die Vorberei-.
tung meistens in mehreren Stufen und Aggregaten erfolgen muß, ein großer Verschleiß der Preßwerkzeuge eintritt,
ein großer Energieaufwand erforderlich ist, und die Schwelprodukte in besonderen Einrichtungen aufgefangen und weiterverarbeitet
werden müssen. Weiterhin sind die Verfahren auf die Verarbeitung von bestimmten Kohlesorten beschränkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf möglichst wirtschaftliche Weise Koksformkörper jeder gewünschten Beschaffenheit
aus beliebigen Kohlesorten oder Gemischen herzustellen, sofern die Formkörper verkokbare Bestandteile
enthalten, und die bei der Verkokung ausgetriebenen flüchtigen Bestandteile eur Deckung des Wärmebedarfes des Prozesses
weitgehendst zu verbrennen und in "FOr m von Wärmeenergie zu
gewinnen.
Die lösung erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, daß durch (
einen Abrollvorgang aus feinkörnigen festen Kohlenstoffträgern und gegebenenfalls Bindemitteln Pellets hergestellt
werden, die verkokbare Bestandteile enthalten, und die Pellets gegebenenfalls nach einer Vortrocknung einem Entgasungsofen
aufgegeben und dort verkokt und gehärtet werden.
Die Herstellung der Pellets - kugelförmige Körper mit einstellbarem
und gleichmäßigem Durchmesser - erfolgt auf Pelletisiertellern
oder in Pelletisiertrommeln wie sie für die Herstellung von Erzpellets bekannt sind. Diese Pellets
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009862/0024
stellen vollkommen homogene Körper mit gleichmäßigen Eigenschaften
dar,
Die Größe der Pellets kann je nach Verwendungszweck bis
zu etwa 50 mm Durehmesser betragen, wobei auch sehr kleine Durchmesser z.B. für Adsorptionszwecke sehr genau eingehalten
werden können.
Die festen Kohlenstoffträger können ausschließlich aus solchen
verkokbaren Kohlesorten gebildet werden, deren Backvermögen zur Erzielung der gewünschten Eigenschaften des
Formkokses ausreicht, wobei evtl. Bindemittel zugesetzt werden.
Die festen Kohlenstoffträger können auch aus einer Mischung von verkokbaren backenden Komponenten und nichtbackenden
Komponenten bestehen, wobei der Anteil der backenden Komponenten 5-75 i» der Mischung betragen kann. Das Verhältnis
von backenden zu nichtbackenden Kompo/nenten wird entsprechend der gewünschten Eigenschaften der Koksformkörper eingestellt.
Die backende Komponente und die nichtbackende Komponente
werden vor der Pelletisierung vorzugsweise auf eine Korngröße von 9056 kleiner 1 mm zerkleinert. Die nicht backende
oder gaearme Komponente kann in demselben Entgasungsofen
erzeugt werden, wobei es belanglos ist, ob von einer einzigen backenden Komponente oder mehreren backenden und nichtbackenden
Komponenten ausgegangen wird.
- 5 -0098S2/Q024 bad orig.nal
Weiterhin ist es möglich, nur von nichtbackenden festen
Kohlenstoffträgern auszugehen und als verkokbare Komponente organische Bindemittel zu verwenden, deren Zusatz etwa
bis zu 25$ bezogen auf die Mischung betragen kann.
In allen Fällen können organische Bindemittel bis zu etwa 25$ oder je nach Anforderung an die gewünschten Eigenschaften
der Koksformkörper entweder anorganische Bindemittel bis zu etwa 5 $>
oder anorganische und organische Bindemittel zusammen in entsprechenden Mengen zugesetzt werden. Als
anorganische Bindemittel sind z.B. Bentonit, Brdalkaliverbindungen
usw. zu verwenden und als organische z.B. Bitumen, Pech, Melasse, Stärke, Sulfitablauge usw.
Der Wassergehalt der Pellets wird durch Wasserzugabe vor oder während der Pelletisierung auf 5-3096 eingestellt. Ein
Teil des Wassergehaltes kann durch die Zugabe von flüssigen Bindemitteln oder Erdöl ersetzt werden. Das zugegebene
Erdöl kann bei der anschließenden Entgasung oder Verschwelung gleichzeitig als Heizstoff dienen.
Die Pellets werden - gegebenenfalls nach einer Vortrocknung einem Entgasungsofen aufgegeben und mit einer Aufheizungsgeschwindigkeit
von mehr als 15 °C/Minute auf Verkokungsund Härtetemperatur gebracht.
Als Entgasungsöfen können sowohl öfen verwendet werden, bei
denen sich das Besohiokungsbett zur Unterlage in Ruhe be-
0098S2/0024 bad original - 6 -
findet, wie z.B. runde oder gerade Tunnelofen oder Drehherdofen, als auch Öfen mit bewegtem Beschickungsbett,
wie z.B. Drehrohrofen, Kurztrommelöfen, Etagenofen.
Die Erzeugung der nichtbackenden Komponente der festen Kohlenstoffträger im selben Entgasungsofen erfolgt vorzugsweise
in der Weise, daß die zu entgasende Komponente in körniger Form pneumatisch oder mechanisch in den Drehrohr-
w ofen eingebracht und dabei auf der Oberfläche der Beschickung
über eine beträchtliche länge des Ofens verteilt wird. Die Korngröße der zu entgasenden Komponente wird vorzugsweise
unter der der zu härtenden Pellets z.B. unter 25 mm gehalten. Die entgaste Komponente Wird dann z.B. durch Absiebung aus
dem Ofenaustrag abgetrennt und der Pelletisiermischung, falls
erforderlich nach Aufmahlung, zugesetzt.
Besonders vorteilhaft ist es, die zu entgasende Komponente f pneumatisch so auf die Oberfläche zu verteilen, daß eine
Wurfparabel entsteht und die Teilchen gemäß ihrer Korngröße auf eine längere Strecke verteilt werden, wobei die kleineren
Teilchen näher zum Austragsende des Ofens fallen.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung werden die Pellets in ein Bett aus gekörntem Gut oder in ein Bett aus
einem Gemisch mit gekörntem Material eingetragen.
Das gekörnte Gut kann aus kohlenstoffhaltigem Material, Sand
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SAD ORIGINAL
oder Eisenerzen bestehen. Die Eisenerze werden während der Verweilzeit im Entgasungeofen vorreduziert oder zu
Schwammeisen reduziert. Weiterhin kann das gekörnte Gut ganz oder teilweise aus schwefelbindenden Stoffen, wie z.
B. Kalk oder Dolomit bestehen, die eine weitgehende Entschwefelung der Koksformkörper bewirken.
Das gekörnte Material wird vorzugsweise gleichzeitig als *
Wärmeträger verwendet und mit einer Temperatur von mindestens ca. 400 0C in den Entgasungsofen chargiert. Diese
Arbeitsweise hat den Vorteil, daß die Pellets schneller auf Reaktionstemperatur gebracht werden. Außerdem wird durch
diese Maßnahme der Abrieb verringert.
Bei der Verwendung von gekörntem kohlenstoffhaltigem Material wird dieseB vorzugsweise gegebenenfalls nach einer
Heißabsiebung aus dem Austragsgut des Entgasungsofene und
gegebenenfalls nach einer Vorwärmung im Kreislauf geführt. Diese Arbeitsweise hat den Vorteil, daß ein entgastes nichtbackendes
Produkt vorliegt, aus dem der für die Pelletisierungsmischung
erforderliche Anteil herausgewonnen werden kann, und die Verwendung artfremder Wärmeträger vermieden
wird.
Die Entgasungsöfen werden vorzugsweise mit entlang ihrer Länge verteilten Brennern und/oder Luftzuführungsrohren
ausgestattet, mit denen die Gasatmosphäre und die Tempe-
009852/0024 bad original -8-
ratur über die gesamte Ofenlänge eingestellt und reguliert
wird. Durch die Möglichkeit der genauen Regelung der Gasatmosphäre können die bei der Entgasung entstehenden flüchtigen
Bestandteile ganz oder teilweise im Ofen selbst verbrannt werden. Bei nur teilweiser Verbrennung im Ofen kann
eine Nachverbrennung der flüchtigen Bestandteile außerhalb des Ofens erfolgen. Auf diese Weise ist es möglich, die gesamten
flüchtigen Bestandteile zur Energiegewinnung in Form von Wärmeenergie oder elektrische Energie zu verwenden.
Die Pellets können bei der Arbeitsweise mit bewegtem Beschickungsbett
ganz oder teilweise über entlang dem Ofen verteilte öffnungen, wozu auch die Brenner oder Luftzuführungsrohre
dienen können, in ein gekörntes Bett eingetragen werden. Auf diese Weise ist jede gewünschte Aufheizgeschwindigkeit
möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl im Gleichstrom als auch im Gegenstrom zwischen Beschickung und Gasatmosphäre
durchgeführt werden.
Es können Koksformkörper mit jeder gewünschten Eigenschaft,
wie z.B. Druckfestigkeit, Härte, Porosität usw. aus allen festen Brennstoffträgern durch Einstellung dee Verhältnisses
von backenden zu nichtbackenden Komponenten in Verbindung mit den Aufheizbedingungen, der Temperatur und der
009852/0024 bad orig»nal
Ofenatmbsphäre hergestellt werden. Hochflu.ch.tige Kohlenstoff
träger können im selben Aggregat vorbehandelt werden. Backende Kohlesorten können durch andere verkokbare Komponenten
ersetzt werden.
Es treten keine Schwelprodukte auf. Alle Nebenprodukte
fallen in Form von fühlbarer Wärme in den Ofenabgasen oder in Form verbrennlicher Substanzen wie GO, Hg oder Kohlen-Wasserstoffen
an.
Der Aschegehalt der Koksformkörper kann durch eine Flotationsbehandlung
der zerkleinerten Kohle gesenkt werden.
Die Porosität der Formkörper kann infolge der Pelletisierung
in weiteren Bereichen beeinflußt und eine größere Porosität als z.B. bei dem bisher bekannten HochofenkoksverfaÄren
erzielt werden.
Ansprüche - 10 -
009852/0024
Claims (30)
1. Verfahren zur Herstellung von Koksformkörpern aus festen
Kohlenstoffträgern, gegebenenfalls unter Zusatz von festen und/oder flüssigen Bindemitteln, dadurch gekennzeichnet,
daß durch einen Abrollvorgang Pellets aus feinkörnigen, festen Kohlenstoffträgern und gegebenenfalls
Bindemitteln hergestellt werden, wobei die Pellets verkokbare Bestandteile enthalten, die Pellets gegebenenfalls
nach einer Yortrocknung einem Entgasungsofen aufgegeben
und dort verkokt und gehärtet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufheizgeschwindigkeit in den Entgasungsöfen größer
als 15 0C /fcinute ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Pellets eine Größe unter 50 mm haben.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die festen Kohlenstoffträger aus backenden und nichtbackenden Komponenten gebildet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die backende Komponente 5-75 i>
beträgt.
009852/0024 - 11 -
6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5f dadurch gekennzeichnet
, daß die Korngröße der nichtbackenden Komponente
zu 90 i> kleiner als 1 mm ist.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Korngröße der backenden Komponente zu 90 $>
kleiner als 1 mm ist.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet
, daß organische und/oder anorganische Bindemittel verwendet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Zusatz an organischen Bindemitteln bis 25 Ί* beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatz an anorganischen Bindemitteln bis 5 # beträgt.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Pellets einen Wassergehalt von 5-30 $>
aufweisen.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß der Entgasungsofen ein ruhendes Beschickungsbett hat.
- 12 0098S2/0024
BAD ORIGINAL
13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet
, daß der Entgasungsofen ein bewegtes Beschickungsbett hat.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 12 und 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Erzeugung der nichtbackenden Komponente der Kohlenstoffträger durch Entgasung von z.B. backender
Kohle im gleichen Entgasungsofen erfolgt, die aus dem Austrag abgetrennt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
die zu entgasende Komponente in körniger Form auf der Oberfläche der Beschickung verteilt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Korngröße der zu entgasenden Komponente kleiner als 25 mm ist.
17. Verfahren nach den Ansprüchen 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß die Pellets in ein Bett aus gekörntem Gut oder in ein Gemisch mit gekörntem Material eingetragen
werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
das gekörnte Gut aus C-haltigem festem Material besteht.
19. Verfahren nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß
das gekörnte Gut aus Sand besteht.
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OAD ORIGINAL 13 ""
20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß
das gekörnte Gut aus Sisenerz besteht.
2I.Verfahren nach den Ansprüchen 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
daß das gekörnte Gut ganz oder teilweise aus S-bindenden Stoffen z.B. Kalk oder Dolomit besteht.
22.Verfahren nach den Ansprüchen 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß das gekörnte Material ale Wärmeträger dient.
23. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
das gekörnte C-haltige Material evtl. nach Heißabsiebung und evtl. nach Vorwärmung im Kreislauf geführt wird.
24. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet
, daß der Entgasungsofen mit entlang seiner Länge verteilten Brennern und/oder Luftzuführungsrohren
versehen ist.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
die Härtungstemperatur mindestens 500 0C beträgt
26. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
daß der Entgasungsofen im Gleichstrom zwischen Beschickung und Gasatmosphäre betrieben wird.
- 14 -
009852/0024
BAD ORIGINAL
-H-
27. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet,
daß der Entgasungsofen im Gegenstrom zwischen Beschickung und Grasatmosphäre betrieben wird.
28. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 27» dadurch gekennzeichnet
, daß die bei der Entgasung entstehenden flüchtigen Bestandteile ganz oder teilweise im Ofen
verbrannt werden.
29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Nachverbrennung der flüchtigen Bestandteile außerhalb des Ofens erfolgt.
30. Verfahren nach den-Ansprüchen 13 bis 29, dadurch gekennzeichnet,
daß die Eintragung der Pellets in das gekörnte Bett teilweise oder ganz über Mantelöffnungen
erfolgt.
009852/0024
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEM0070766 | 1966-08-31 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| DE1571703A1 true DE1571703A1 (de) | 1970-12-23 |
| DE1571703B2 DE1571703B2 (de) | 1973-03-01 |
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ID=7313616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19661571703 Pending DE1571703B2 (de) | 1966-08-31 | 1966-08-31 | Verfahren zur herstellung von koksformkoerpern |
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|---|---|
| BE (1) | BE703205A (de) |
| DE (1) | DE1571703B2 (de) |
| GB (1) | GB1154646A (de) |
| NL (1) | NL6711896A (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2459349A1 (de) * | 1974-12-16 | 1976-06-24 | Shell Int Research | Verfahren zum agglomerieren von feinkohle |
| DE2917563A1 (de) * | 1979-04-30 | 1980-11-13 | Electric Power Dev Co | Verfahren zum trocknen von braunkohle |
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| DE3727464A1 (de) * | 1987-08-18 | 1989-03-02 | Applied Ind Materials | Verfahren und anlage zur herstellung von brennstoff-briketts |
-
1966
- 1966-08-31 DE DE19661571703 patent/DE1571703B2/de active Pending
-
1967
- 1967-08-28 BE BE703205D patent/BE703205A/xx unknown
- 1967-08-30 NL NL6711896A patent/NL6711896A/xx unknown
- 1967-08-30 GB GB3975367A patent/GB1154646A/en not_active Expired
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1154646A (en) | 1969-06-11 |
| NL6711896A (de) | 1968-03-01 |
| BE703205A (de) | 1968-01-15 |
| DE1571703B2 (de) | 1973-03-01 |
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