DE2007287C3

DE2007287C3 - Process for the production of spherical carbon bodies

Info

Publication number: DE2007287C3
Application number: DE19702007287
Authority: DE
Inventors: Johannes Dr.; Olschewski Helmut; Thiersch Friedrich Dr.; 4350 Recklinghausen Knappstein
Original assignee: Fa. Carl Still, 4350 Recklinghausen
Filing date: 1970-02-18
Publication date: 1978-01-12

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von kugelförmigen Kohlekörpern aus feuchter Feinkohle durch Pressen, die für die schnelle Hochtemperatur-Verkokung in kontinuierlichen Verkokungsanlagen bestimmt sind, wobei sie ihre Gestalt beibehalten.The invention relates to a method for producing spherical carbon bodies from moist fine coal by pressing, which is used for rapid high-temperature coking in continuous coking plants are determined while maintaining their shape.

Sowohl für die Verkokung von nicht vorgeformten Kohlen selbst als auch für die der Verkokung vorausgehende Brikettierung ist es an sich bekannt, wasserfeuchte Feinkohle einzusetzen.Both for the coking of non-preformed coals themselves and for the coking prior to briquetting, it is known per se to use water-moist fine coal.

Bekannt sind kugelförmige (DT-OS 14 71 585) und prismaförmige Kohlepreßlinge, letztere mit durchgehenden kanalartigen Ausnehmungen (DT-PS 1 92 153) sowie tablettenförmige Kohlepreßlinge mit durchgehenden doppelkegelartigen Ausnehmungen (FR-PS 8 82 627). Ferner sind an sich bekannt extrudierte Hohlzylinderformlinge, die mit einem Wassergehalt von 6 bis 12% und einem Bindemittelgehalt, z. B. Pech, von 6 bis 14% zubereitet werden (US-PS 30 10 882).Spherical (DT-OS 14 71 585) and prism-shaped carbon compacts, the latter with continuous ones, are known channel-like recesses (DT-PS 1 92 153) and tablet-shaped coal pressings with continuous double cone-like recesses (FR-PS 8 82 627). Furthermore, extruded ones are known per se Hollow cylindrical moldings with a water content of 6 to 12% and a binder content, e.g. B. Bad luck, from 6 up to 14% are prepared (US-PS 30 10 882).

Formkoks in Ei-, Kissen-, Ellipsoid-, Kugel- oder Tonnenform ist für die Erzverhüttung hochbegehrt. Zu seiner Herstellung werden Kohlekörper entsprechender Form verkokt Die Kohlekörper, die durchweg regelmäßige Gastalt haben, werden auf kontinuierlich arbeitenden Pressen hergestellt.Molded coke in egg, pillow, ellipsoid, spherical or barrel shape is in great demand for ore smelting. to its production are coked carbon bodies of the appropriate shape have regular Gastalt are produced on continuously operating presses.

Wenn solche Kohlekörper langsam verkokt werden, z. B. auf Wanderrosten, so ergeben sich für gewöhnlich keine besonderen Probleme bezüglich ihrer Haltbarkeit. Diese treten aber in besonderem Maße bei der schnellen Verkokung in der Länge nach unterschiedlich beheizten Rohren, z. B. nach der DT-PS 14 71 585, auf, wobei u. a. kugelförmige Kohlekörper von ca. 60 mm Durchmesser ein Verkokungsrohr etwa innerhalb von 60 bis 80 Minuten durchlaufen und es völlig verkokt wieder verlassen. Hierbei zeigen die Kohlekörper eine Neigung zum Zerbersten in schalenartige oder anders geformte Bruchstücke. Am häufigsten ist die Neigung anzutreffen, längs der Preßnaht in zwei Stücke zu zerfallen.If such carbon bodies are slowly coked, e.g. B. on walking grids, so usually result no particular problems regarding their durability. However, these occur particularly in the case of the fast Coking lengthways according to differently heated pipes, e.g. B. according to DT-PS 14 71 585, with inter alia. spherical carbon bodies of approx. 60 mm diameter a coking pipe approx. within 60 to 80 Run through minutes and leave it completely coked. Here, the carbon bodies show an inclination to burst into shell-like or other shaped fragments. The most common is the tendency to to disintegrate into two pieces along the press seam.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist deshalb, ein Verfahren vorzuschlagen, nach dem kugelförmige Kohlekörper hergestellt werden können, die die schnelle Hochtemperaturverkokung überstehen, ohne daß von ihnen Teile abplatzen, sie völlig auseinanderfalten oder sie in irgendeiner anderen Weise ihre Form wesentlich verändern.The object on which the invention is based is therefore to propose a method according to which spherical carbon bodies can be produced that survive the rapid high-temperature coking, without parts of them flaking off, they completely unfold them or in any other way change their shape significantly.

To solve this problem, a method

der eingangs definierten Art vorgeschlagen, daß dieof the type defined at the outset proposed that the

Feißkohle with 5 to 8% water on one of the Binder content-dependent density of 1.0 g per cm ³

bis 13 g pro cm³ gepreßt wird und dabei im Preßling von der Oberfläche her in dessen Inneres führende, diametral gegenüberliegende, kegelförmige Ausnehmungen erzeugt werden.up to 13 g per cm ^{3 is} pressed and in the process, diametrically opposite, conical recesses leading from the surface into its interior are produced in the pressed part.

The conical recesses have Base areas of 1 to 5 percent of the spherical surface

und ihre Spitzen einen 2 bis 10 Prozent desand their peaks a 2 to 10 percent des

Distance amounting to the diameter of the carbon ball

voneinander.from each other.

Die erfindungsgemäßen Kohlekörper zeigen keinerlei Neigung beim schnellen Verkoken zu zerbersten.The carbon bodies according to the invention show no tendency to burst during rapid coking.

Durch das Zusammenwirken von Körnung, Wassergehalt und Preßdruck mit den angelegten Kanälen aus zo flüchtige Bestandteile enthaltenen Feinkohlen werden Kohlekörper mit Eigenschaften erhalten, die beim schnellen Verkoken nicht zerbersten. Als Ursache des Berstens -der Kohlekörper wird vermutet, daß die Entgasungsgase nicht hinderungsfrei aus dem Innern des Kohlekörpers entweichen können.Through the interaction of particle size, water content and contact pressure with the created channels from zo volatiles coal fines contained carbon bodies are obtained with properties that do not shatter during rapid coking. It is assumed that the cause of the bursting of the carbon body is that the degassing gases cannot escape unhindered from the interior of the carbon body.

Die Wichte, bis zu der die Kohlekörper gepreßt werden, hängt weitgehend davon ab, ob und in welcher Menge der Feinkohle Bindemittel zugesetzt wird.The density up to which the carbon bodies are pressed depends largely on whether and in which one Amount of fine coal binder is added.

With the addition of binders in the usual order of magnitude

gen wird man im allgemeinen die Wichte 1,1 g/cm³ nicht überschreiten, während man ohne Bindemittel näher an die Dichte der gewachsenen Kohle, nämlich bis etwa 130 g/cm³ herangehen muß.In general, the density will not exceed 1.1 g / cm ³ , while without a binder, closer to the density of the grown coal, namely up to about 130 g / cm ³ .

Die F i g. 1 und 2 dienen als Beispiel der Erläuterung der Erfindung.The F i g. 1 and 2 serve as an example to explain the invention.

F i g. 1 stellt einen zentralen Schnitt durch einen Kohlekörper von Kugelform mit 50 mm Durchmesser dar,F i g. 1 shows a central section through a carbon body of spherical shape with a diameter of 50 mm daring

Fig.2 ist die Ansicht des Körpers nach der Verkokung.Fig.2 is the view of the body after coking.

1 ist der Kohlekörper, die strichpunktierte Linie 2 die Preßnaht and 3 sind die kegeligen, diametral gegenüberliegenden Ausnehmungen, 4 ist der Steg, der dazwischen stehengeblieben ist Man erkennt, daß der Kohlekörper an der Preßnaht bei 5 leicht aufgeweitet ist Die Form wurde entsprechend ausgearbeitet, damit die fertigen Kohlekugeln sich leichter aus den Halbformen lösen.1 is the carbon body, the dash-dotted line 2 is the press seam and 3 is the conical, diametrically opposite one Recesses, 4 is the web that has remained in between You can see that the carbon body is slightly widened at the press seam at 5 The shape has been worked out accordingly, so that the finished Coal balls come out of the half-molds more easily.

F i g. 2 zeigt, daß der Kokskörper dem ursprünglichen Kohlekörper gegenüber um ca. 5 mm geschrumpft ist.
Die ehemaligen Kanäle sind im wesentlichen nur daran erkennbar, daß sich über der Kegelöffnung eine haubenartige Ausbuchtung gebildet hat.F i g. 2 shows that the coke body has shrunk by approx. 5 mm compared to the original coal body.
The former channels are essentially only recognizable by the fact that a hood-like bulge has formed over the cone opening.

example

SS 78,2 g Kohle mit 20,7% flüchtigen Bestandteilen und 4,0% Wasser mit folgender Körnung:SS 78.2 g coal with 20.7% volatile components and 4.0% water with the following grain size:

f>5 werden in bekannter Weise in einer zweiteiligen Matrize zu einer Kugel mit einem Durchmesser von 50 mm und der Wichte 1,20 g/cm³ gepreßt. Zum besseren Ausbringen der geformten Kugel aus denf> 5 are pressed in a known manner in a two-part die to form a ball with a diameter of 50 mm and a weight of 1.20 g / cm ^3. For better removal of the shaped ball from the

über 3 mmover 3 mm 5,1%5.1% von 3,0—1,2 mmfrom 3.0-1.2 mm 20,3%20.3% von 1,2—0,5 mmfrom 1.2-0.5 mm 32,1%32.1% von 03—03 mmfrom 03-03 mm 20,3%20.3% von 0,3—0,09 mmfrom 0.3-0.09 mm 203%203% von 0,09—0,00 mmfrom 0.09-0.00 mm 1,9%1.9%

Halbformen waren diese am Rande geringfügig aufgeweitet worden. Zum unbehinderten Entweichen der Luft aus der Kohle bei der Verdichtung waren die Halbformen weitgehend zu Viertelkugeischalen aufgeschlitzt Man preßte eine Anzahl von Kohlekugeln und verkokte sie einzeln in einer innen mit keramischer Masse ausgekleideten Trommel von 54 mm Innendurchmesser, indem man die Kugeln in die auf 450° C vorgeheizte Trommel einbrachte, 22 Minuten bei dieser Temperatur beließ und anschließend die Temperatur innerhalb von 46 Minuten bis auf 950° C steigerte. Während der Verkokung wurde die Trommel mit 1 U pro 3 see gedreht Danach wurde auf etwa 200° C abgekühlt und der Koks aus der Trommel entnommen. Es zeigte sich, daß die Kugeln nicht erhalten geblieben waren, sondern in zahlreiche Einzelteile von durchweg garem, sehr harten Koks zerborsten waren.Half-forms, these were slightly widened at the edge. For unhindered escape the air from the coal during compression, the half-forms were largely slit into quarter-spherical shells A number of coal balls were pressed and coked individually in one inside with ceramic Mass-lined drum of 54 mm inner diameter by placing the balls in the at 450 ° C Introduced preheated drum, left at this temperature for 22 minutes and then the temperature increased to 950 ° C within 46 minutes. During the coking, the drum was turned with 1 U rotated per 3 seconds. The temperature was then reduced to about 200 ° C. and the coke was removed from the drum. It turned out that the balls had not been preserved, but consisted of numerous individual parts throughout baked, very hard coke had burst.

In contrast, the following, according to the invention Working method to success:

Es wurde von der vorstehend spezifischen Kohle ausgegangen, jedoch wurden die Korn-Anteile die gröber als 3 mm waren, abgesiebt, die Feinkohle aufThe above specific coal was assumed, but the grain proportions were the coarser than 3 mm, the fine coal was sieved off

S 6,1% Wassergehalt gebracht, und 65,6 g davon unter Einsatz von diametral angeordneten Stahlkegeln von 10 mm Durchmesser und 24 mm Höhe in die Halbkugelformen eingebracht und unter den vorstehend angegebenen Bedingungen gepreßt Man erhielt KohlekugelnS brought 6.1% water content, and 65.6 g of it under Use of diametrically arranged steel cones with a diameter of 10 mm and a height of 24 mm in the hemispherical shapes introduced and pressed under the conditions given above. Carbon balls were obtained

ίο mit diametralen kegeligen Ausnehmungen, die dem Schnitt nach der F i g. 1 entsprechen und die bei der vorstehend geschilderten Verkokung als Kugeln aus festem garen Koks erhalten blieben. Die Kanäle waren zugewachsen; die Ansicht der Kokskugeln entsprach derFig.2.ίο with diametrical conical recesses that the Section according to FIG. 1 and correspond to the coking described above as balls Firm, cooked coke was preserved. The canals were overgrown; the view of the coke balls corresponded Fig. 2.

Der Koks hatte noch 03 bis 1,2% restliche flüchtige Bestandteile und seine Wichte betrug 1,08 g/cm³.The coke still had 03 to 1.2% residual volatiles and its density was 1.08 g / cm ³ .

1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for producing spherical carbon bodies from moist fine coal by pressing, which are intended for rapid high-temperature coking in continuous coking plants, while maintaining their shape, characterized in that the fine coal with 5 to 8 percent water to a dependent on the binder content Density of 1.0 g / cm ³ to 13 g / cm ^{3 is} pressed and in the process, diametrically opposed, conical recesses are produced in the pressed part from the surface into its interior.

2. Spherical carbon body which is produced according to the method of claim 1, characterized characterized in that the conical recesses are 1 to 5 percent of the base areas Have spherical surface and their tips have a 2 to 10 percent of the diameter of the carbon sphere have a sufficient distance from each other.