DE1915905C3 - Verfahren zum Herstellen von Heißbriketts - Google Patents

Description

t = 2000 / T - 390
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstel- gewählt wird, jedoch mehr als 30 Minuten beträgt,

len von Heißbriketts unter Verwendung eines Briket- Offenbar ist die mit der Verformung und Verdich-

tiergutes aus nicht erweichenden Feststoffen und tung des Brikettiergutes einhergehende Verfestigung

backender Kohle bei einer Temperatur von 430 bis unmittelbar nach dem Preßvorgang noch nicht abge-

540^c C und anschließender Kühlung der Preßlinge. ₄₀ schlossen. Im Temperaturbereich zwischen 400 und

Für die Herstellung vor. Heißbriketts sind mehrere 540^ C finden in der Brikettsubstanz Vorgänge statt, Verfahren vorgeschlagen worden. Bei einem hier die in Abhängigkeit von der Zeit der Temperung interessierenden Verfahren wird das Brikettiergut, nicht unterhalb der Preßtemperatur zu einer wesentdas als Bindemittel zersetzte backende Steinkohle ent- liehen Verfestigung der Heißbriketts führen,
hält, auf Walzen-, Ringwalzen- oder Strangpressen zu 45 Im Unterschied zur Nachschwelung und Nachver-Briketts geformt. Der überwiegende Teil des Briket- kokung, bei der der Gehalt an flüchtigen Bestandtiergutes besteht aus inertem, d, h. thermisch nicht teilen während des Verarbeitungsvorganges erheblich verformbarem Material, bei Brennstoffbriketts bei- vermindert wird, tritt bei der erfindungsgemäßen spielsweise aus niederflüchtiger Steinkohle, Schwel- Temperung von Briketts in dem genannten Temperakoks oder Koksgrus, bei Erzbriketts aus Eisenerz 50 turbereich nur eine geringe Änderung der flüchtigen usw. Das Brikettiergut wird vor dem und beim Preß- Bestandteile der Heißbriketts ein, die im allgemeinen Vorgang auf etwa 430 bis 540° C, vorzugsweise auf weniger als 2°/o beträgt. Dadurch, daß für die erfin-450 bis 520° C, erhitzt. dungsgemäße Temperung der Heißbriketts der un-

Die Heißbriketts werden unmittelbar nach der Ver- mittelbar unterhalb der Preßtemperatur liegende

formung auf einer Luftkühlstrecke langsam abge- 55 Temperaturbereich ausreicht, ist prinzipiell für die

kühlt, da eine zu schnelle Abkühlung zu erheblichen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens

Festigkeitseinbußen führen würde. Heißbriketts, die keine zusätzliche Wärmezufuhr erforderlich,

unmittelbar nach der Verformung langsam abgekühlt Da eine sauerstoffhaltige Atmosphäre in dem er-

werden, haben je nach Form und Größe bei Stück- findungsgemäßen Temperaturbereich sofort zu Ver-

gewichten von 20 bis 50 g Punktdruckfestigkeiten 60 brennungsreaktionen und somit zu einer nicht er-

von 70 bis 160 kg. wünschten Temperaturerhöhung führt, wird nach

Diese Punktdruckfestigkeiten sind für hochwertige einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen

Produkte noch zu gering. Verfahrens vorgeschlagen, die Temperung der Preß-

Es ist auch bereits ein Verfahren zur Herstellung linge unmittelbar nach der Verformung in einer

bindemittelloser Heißbriketts bekannt, bei dem die 65 Atmosphäre, die weniger als 3% Sauerstoff enthält,

Preßtemperaturen 420 + 5⁰C betragen. Diese ver- durchzuführen. Ein verfahrenstechnischer Vorteil der

hältnismäßig niedrigen Preßtemperaturen führen zu Festigkeitssteigerung liegt darin, daß die getemper-

einem sehr reaktiven Brikett, das unmittelbar hinter ten Heißbriketts im Normalfall ohne weiteres eine

schnelle Abkühlung durch Tauchung oder Bebrausen mit Wasser vertragen. Natürlich läßt sich auch die bekannte langsame Abkühlung anwenden.

Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine grafische Darstellung der Abhängigkeit von Zeit, Temperatur und Punktdruckfesiigkeit,

Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Veranschaulichung de:· verbesserten Punktdruckfestigkeit und

F i g. 3 eine schematische Darstellung einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In Fig. 1 sind die Punktdruckfestigkeiten der fertigen Briketts wiedergegeben, die nach einer Verweil- ' zeit bis 120 Minuten bei Temperaturen zwischen 400 und 540° C gemessen wurden. Die eingetragenen Kurven gleicher Punktdruckfe.tigkeit beziehen sich auf 20-g-Heißbriketts und wurden in Modellversuchen im Laboratoriumsmaßstab ermittelt. Auf der Abszissenachse ist die Dauer der Temperatur und auf der ao Ordinatenachse die Temperatur, bei der die Temperung erfolgt, eingetragen. Die Punktdruckfestigkeit der Heißbriketts, die nach langsamer, unmittelbar nach der Verformung erfolgter Abkühlung gemessen wurde, betrug 80 kg. Die Kurven zeigen beispielsweise, daß die durchschnittliche Festigkeit von Heißbriketts durch eine 40minütige Temperung bei 500° C auf 150 kg ansteigt.

F i g. 2 zeigt die Festigkeitsverteilung von betriebsmäßig hergestellten Heißbriketts und ihre Änderung durch die erfindungsgemäße Temperung unter Betriebsbedingungen. Die Heißbriketts mit einem Stückgewicht von 20 g wurden aus 73 ⁰O Anthrazit und Magerkohle sowie 27% Fettkohle mit durchschnittlich 22% flüchtigen Bestandteilen unter Anwendung des nachfolgend dargestellten Verfahrensbeispiels hergestellt.

Über den Buchstaben A, B, C, D und E sind die mittleren Punktdruckfestigkeiten von jeweils 20% der untersuchten Durchschnittsprobe eingetragen. Dabei bezeichnet A die Anteile mit den niedrigsten Punktdruckfestigkeiten, B die Anteile mit den nächsthöheren, usw. Die Punktdruckfestigkeiten (umrandete Felder) wurden zunächst an nicht getemperten Heißbriketts, die unmittelbar nach der Verformung langsam abgekühlt wurden, gemessen. Die Punktdruckfestigkeiten der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren getemperten Briketts (ausgefüllte Felder) wurden nach der angegebenen Temperungszeit und -temperatur und anschließend schneller Abkühlung durch Bebrausen gemessen.

Aus dieser Darstellung geht hervor, daß der prozentuale Anstieg der Festigkeit statistisch umso größer ist, je fester das Vergleichsprodukt war.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gibt man die Briketts in einen zweckmäßigerweise gasdicht verschließbaren Bunker. Sofern dieser Bunker in unmittelbarer Nähe der Presse steht, sinkt die Temperatur der Heißbriketts auch ohne aufwendige Isolierung des Fördermittels um nicht mehr als 10 bis 20° C ab. Bei Temperaturen des Briketüer-Si vor der Presse von beispielsweise 470 bis 500° C die normalerweise für die Herstellung von Brennst'offbriketts aus nicht backenden niederflüchtigen Steinkohlen und Fettkohle als Bindemittel emiestellt werden, ergeben sich bei und "n™ttetoar nach der Verformung Temperaturen von etwa 480 bis 520° C im Preßling. Die Temperaturerhöhung wird durch die aufgewendete Verdichtungsenergie verursacht Die Brikettemperatui-Jmι heißen Bunker beträgt in diesem Fall rund 470 bis 490° C. Die Lagerung der heißen Briketts bei diesen Temperaturen über mehr als 30 Minuten bewirkt ohne weitere Wärmezufuhr die erwünschte Verfestigung.

Bei Preßtemperaturen zwischen 450 und 480° C, die beispielsweise bei Verwendung einer höherflüchtigen Gas- oder Gasflammkohle als Bindemittel mit Vorteil angewendet werden, läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls ohne weitere Wärmezufuhr verwenden. In diesen Fällen muß dafür Sorge getragen werden, daß die Abstrahlungsverluste durch entsprechende Isolierung der Transporteinrichtung und des Bunkers vermindert werden und/oder die Verweilzeit im Bunker verlängert wird.

Nach einem dem Stand der Technik entsprechenden Verfahren wird aus 30% Magerkohle mit 12% flüchtigen Bestandteilen, 43% Anthrazit mit 8% flüchtigen Bestandteilen und 27% Fettkohle mit 22% flüchtigen Bestandteilen ein Heißbrikett hergestellt. Dabei wird, wie F i g. 3 zeigt, die notwendige Wärme in einer Brennkammer 1 erzeugt. In das heiße Feuergas, das aus dieser Brennkammer in ein Heizrohr 2 strömt, wird zunächst die Magerkohle M eingeblasen. Der Anthrazit A wird etwa in der Mitte des Heizrohres 2 zugegeben. Beide Bestandteile werden im Zyklon 3 vom Gas getrennt. Anschließend wird die Fettkohle F in ein Heizrohr 4 gegeben, das von dem bereits auf 700 bis 800° C abgekühlten Heizgas durchströmt wird. Die aus dem Zyklon 5 ausgeschleuste Fettkohle wird mit der niederflüchtigen Kohle in einem Mischer 6 intensiv durchgemischt und einer Walzenpresse 7 aufgegeben. Die Temperatur im Mischer beträgt bei der genannten Einsatzkohle 490° C.

Die Heißbriketts haben unmittelbar hinter der Presse 7 eine Temperatur von 500 bis 505° C. Mit dieser Temperatur werden sie über eine Zellenradschleuse 8 in einen Heißbunker 9 bzw. 10 gegeben. Die Bunker werden nacheinander mit Heißbriketts gefüllt und nacheinander abgezogen. Jeder dieser Bunker ist so bemessen, daß die Heißbriketts mindestens 30 Minuten und höchstens 6 Stunden getempert werden können. Unter den beiden Bunkern befindet sich je ein im geschlossenen Zustand weitgehend gasdichter Austrag 11. Das getemperte Fertigprodukt wird mit einem Förderband 12 einer nachgeschalteten Tauchung 13 zugeführt und auf etwa 130° C abgekühlt. Unmittelbar vor der Verladung befinden sich mehrere Brausen 14 für die Schlußkühlung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

der Presse in hohem Maße zur Selbstentzündung neigt Eine Abschreckung des heißen Briketts kommt Patentansprüche: aber wegen der dabei auftretenden Spannungen, die die Brikettfestigkeit stark vermindern, nicht in Be-

1. Verfahren zum Herstellen von Heißbriketts 5 Uacht. Statt dessen ^™^™^™1™* unter Verpressen eines Brikettiergutes aus nicht zweistufigen Kühlung, wobei schon die Temperatur erweichenden Feststoffen und backender Kohle der ersten Kühlstufe nicht ausreicht, um die Heißbei einer Temperatur von 430 bis 540° C und an- briketts zu verfestigen. „phm-PnH* *_rt schließender Kühlung der Preßlinge, dadurch Eine andere zum Stand der Technik gehörende Art gekennzeichnet, daß die Preßlinge nach xo der Nachbehandlung ist die Schwelung; oder Verder Verformung einer Temperung bei oder unter- kokung, bei der die Hertbnketts oberhalb der Preßhalb Preßtemperatur unterworfen werden, wobei temperatur nachentgast werden, Deispieisweise zur die Mindestdauer der Temperung in Minuten (/) Formkokserzeugung. Zwischen Heißbnkettierung und bei einer mittleren Temperatur der Temperung Nachverkokung wird das Produkt im allgemeinen in ° C (T) nach der Beziehung 15 nicht gekühlt. Bei vollständiger Nachverkokung steigt

die Funktdruckfestigkeit auf 150 bis 300 kg.
t = 2000/(T - 390) Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verfestigung

von Heißbriketts der eingangs genannten Art zu ergewählt wird, jedoch mehr als 30 Minuten be- reichen, ohne daß dem Verpressen ein Schwelungsträgt. ₃₀ oder Verkokungsvorgang folgt, der bei einer über der

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Preßtemperatur liegenden Temperatur stattfindet und kennzeichnet, daß die Temperung der Preßlinge dementsprechend einer zusätzlichen Wärmezufuhr unmittelbar nach der Verformung in einer Atmo- bedarf.

Sphäre, die weniger als 3°/o Sauerstoff enthält, Es wurde nun gefunden, daß Heißbriketts aus zwei

durchgeführt wird. _{a5 o}der mehr Komponenten nach der Verformung dadurch

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, wesentlich, d. h. um mehr als 30 kg, in der Punk:- dadurch gekennzeichnet, daß die verfestigten druckfestigkeit verbessert werden, wenn die Preßlinge Heißbriketts durch Tauchung und/oder Wasser- _nach der Verformung einer Temperung bei oder bebrausung schnell abgekühlt werden. unterhalb Preßtemperatur unterworfen werden, wo-

30 bei die Mindestdauer der Temperung in Minuten (t) bei einer mittleren Temperatur der Temperung in °C(T) nach der Beziehung