DE2107775A1 - Briquette prodn from lignite - for metallurgical coke mfr,by fine grinding before compression - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Formlingen aus Braunkohle u.
• dgl., insbesondere von Hüttenkoks aus Rohbraunkohle Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Formlingen aus Braunkohle u.dgl., insbesondere von Hüttenkoks aus Rohbraunkohle.
• Dem heutigen Stand der Wissenschaft entsprechend werden als Braunkohlen im weitesten Sinne des Wortes mineralische Brennstoffe verstanden, welche innerhalb von 20 - 30 Mill. Jahren aus pflanzlichen, teilweise auch tierischen Ausgangsprodukten durch chemische und physikalische Umwandlungen entstanden. Steinlcohlen hingegen weisen ein wesentlich höheres Alter - ca. 300 Mill. Jahre auf d entsprechend - auch bei ähnlichen Ausgangsprodukten - eine andere Zdse=m.ensetzung sowohl in chemischer als auch in physikalischer Beziehung. Am deutlichsten kommt der Unterschied zwischen Braunkohlen in all ihren Formen und Steinkohlen im Unterschied des Wassergehaltes zum Ausdruck. Steinkohlen weisen selten einen natürlichen Wassergehalt über 10% auf, Braunkohlen jedoch meistens über 15%, oft sogar bis zu 60%. Entsprechend liegen die Daten des unteren Heizwertes. Bis heute erstreckt sich die Verwendung von Braunkohle überwiegend entweder auf die direkte Verfeuerung nahe dem Abbauort zur herstellung elektrischer Energie oder aber zur Herstellung von BraunkohlenS briketts.
• Bei der Herstellung der üblichen Braunkohlenbriketts, die beispielsweise zu Heizzwecken od.dgl. dienen, erfolgt der Trocknungsvorgang zum Teil vor dein Feinzerkleinern. Ferner wird das Brikett unter einem sehr hohen Druck gepreßt. Bei Verkokung solcher Briketts stellt sich bei diesen eine so große Festigkeit ein, daß das Koksstück eine zur Verwendung als HUttenkoks zu hohe Dichte aufweist und für den Hüttenprozeß inaktiv ist.
• An Versuchen aus Braunkohlen Koks zu erzeugen, hat es nicht gefehlt. Über den sogenannten Grudekoks, einem körnigen, porösem Pulver mit geringer mechanischer Festigkeit ist man jedoch insbesondere in bezug auf Festigkeit und Stückgröße nicht hinausgekommen.
• Das wichtigste Einsatzgebiet für Koks ist die Verhüttung von Erz, in erster Linie Eisenerz. Aus metallurgischen Gründen ist eine Mindeststückgröße aes Kokses erforderlich, ebenso eine Mindestfestigkeit (sogenannte Trommelresti£keit). Braunkohle gestattet nach den derzeit bekannten Verfahren keine Herstellung eines Kokses, welcher den oben angefUhrten Writerien eines Hüttenkokses entsprechen würde. Die Ursache dafür liegt in erster Linie an der Art der mechanischen Bindung der Fcststoffanteile der Kohle und an der Art der Wasserbindung.
• Aufgabe der Erfindung ist es, aus Braunkohle, insbesondere Rohbraunkohle, auf einfache Weise Formlinge zu erzeugen. die die Verkokung zu Keks gestatten, der dem Steinkohl enkoks im wesentlichen entspricht. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Rohbraunkohle von etwa 50-60% Wassergehalt nach einer Vorzerkleinerung unmittelbar eienr Feinsterzerteilung unter Freilegung des gebundenen Wassers unterworfen und unmittelbar anschließend zu Formlingen gestaltet wird, diese Forinlinge sodann getrocknet und danach verkokt werden.
• Durch eine Plastifizierung der Braunkohle unmittelbar im feinstverteilten Zustand läßt sich eine änderung des physikalischen Gefüges der Braunkohle erreichen, die die Möglichkeit gibt, ein Ausgangsprodukt für die Koksherstellung mit Eigenschaften zu schaffen, die die Erzeugung eines entsprechend großen und dabei mechanisch festen Kokses gestatten. Durch Anwendung von Scher-, Prall-, Kavitations- und Friktionskräften während des Feinstzerteilungsvorganges erhält man eine gleichmäßige Verteilung der in der Braunkohle enthaltenen Stoffe, wie Teer, Bitumina u.dgl. Die Zerteilung der Rohkohle muß so vorgenommen werden, daß das Wasser und die Bitumina eine Emulsion bilden. Hierbei ergibt sich durch die Emulsion eine Schutzschicht für die Feststoffe gegen das restliche überschüssige Wasser in der Kohlenmasse. Nach

  Troclmung

  einen verksk

  der so hergestellten Kohlemasse erzielt man Formling. der in üblicher Weisc zu Hüttenkoks verarbeitet werden kann. Durch seinen geringeren Gehalt, z.3. ar.
• Schwefel, ist der Formling gemäß der Erfindung dem Steinkohlenkoks in metallurgischer Hinsicht überlegen.
• Die Dichte des getrockneten Formlings entspricht etwa der-jenigen von Steinkohle.
• Die Feinstzerteilung der Rohbraunkohle erfolgt zweckmäßig in einer Mühle, in der die Kohle einen mäanderartigen Weg nehmen muß. Als Mühle kamin hierbei mit Erfolg vor allem eine Vorrichtung benutzt werden, die aus einem Gehäuse mit darin umlaufendem kegelstumpfförmigen Rotor besteht, dessen Mantel fläche mit koaxialen Ringen gestaffelten Durchmessers ausgestattet ist, die ;eweils mit gleichartigen Ringen an der dem Rotor gegenüberliegenden Gehäuseinnenwand auf Lücke stehen. In solchen Geräten, den sogenannten Kreiselgeräten, wird die Braunkohlenmasse dem bereits genannten Reibungs-, Scher- und Kavitationskräften unterworfen.
• Dabei wird sowohl das kapilar gebundene Wasser freigelegt als auch, teilweise bedingt durch die bei der Bearbeitung entstehende Wärme das in der Braunkohle enthaltene Bitumen und die enthaltenen bitum ähnlichen Substanzen freigelegt und innerhalb der Masse neu verteilt und vermischt. Es entsteht ein Formling oder richtiger gesagt eine Masse, welche relativ flüssig ist, da das vorher gebundene Wasser nunmehr freiliegt und zur Erhöhung der Mobilität der Substanz beiträgt.
• Diese Masse läßt sich auf einfache Art unmittelbar zu Formlingen verwandeln, indem man sie durch ein c-rtrprechend geformtes, z.B. quadratisches Düsenstück preßt und periodisch entsprechend der gewünschten Länge der Einzelstücke abschneidet. Es lassen sich somit auf unkomplizierte Weise Stückgrößen des Kokses herstellen, welche den metallurgisehen Notwendigkeiten entsprechen, ohne daß dazu enüspre chende Stückelung 1m Rorprodukt vorhanden sein muß. Da die so hergestellten Formlinge einen Wassergehalt von üblicherweise 50 - 60 % aufweise, muß vor der Verkokung eine Trocknung anschließen, Durch die Art der Wasserverteilung kann diese mit relativ geringen Wasserverdampfspannungsgefällen, d.h. energiesparend vor sich gehen.
• Naturgemäß erfolgt bei der Trocknung eine Schrumpfung und damit Verfestigung des Forrnlings. Es wird deshalb der Rohformling größer ausgeführt als die Koksstückgröße. Die Dichte eines solchen Formlings nach der Trocknung hat einen Wert, welcher sich von der Dichte der sonstigen Formlinge aus Braunkohle beträchtlich unterscheidet.
• Wenn die Rohbraunkohle einen natürlichen Wassergehalt aufweist, der wesentlich über etwa 60'c3? liegt, ist dieser Wassergehalt der Rohbraunkohle vor der Verarbeitung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erst zu entziehen. Bei einer Rohbraunkohle mit einem wesentlich niedrigeren Wassergehalt als etwa 50 bis 60% ist durch Zugabe von Wasser der Wassergehalt auf diesen Wert zu erhöhen, um die erfindungsgemäße Plastifizierbarkeit der Kohlenmasse während des Feinstzerteilungsvorganges durchführen zu können. Die Feinstzerteilung und die Bildung von Formlingsträngen erfolg unmittelbar kontinuierlich nacheinander in einem Arbeitsgang. Man erhält auf diese Weise einen kolloiden Formling, bei dem Wasser, Teer und Bitumina in der Kohlenmasse homogen dispergiert sind. In der Zerteilungsvorrichtung, d.h. der Mühle, insbesondere in dem Kreiselerat, findet eine gewisse Erwärmung der Masse und damit auch des Teeres und der Bitumina statt, die zu einer gleichin=8igen Verteilung dieser Stoffe an der Oberfläche der Kohlepartikelohen beitragen.
• Die Vorzerkleinerung kann auf eine Teilchengröße von etwa 2 mm durchgeführt werden. Durch ein Zufuhrgerät, insbesondere eine Förderschnecke, zu der MUhle bzw. dem Kriselgerät, kamin gleichzeitig eine Vorkompression des Gutes erreicht werden. Der Querschnitt des Ausgangsmundstückes der Mühle bzw. des Kreiselgerätes gibt bereits die Größe des herzustellenden Formlings, wobei der fortlaufend erhaltene Strang lediglich unterteilt zu werden braucht.
• Der gemäß der Erfindung hergestellte Braunkohlenkoks hat den Vorteil von niedrigen Gehalten an Schwefel und Phosphor.
• Dies führt zu einer beträchtlichen Qaulitätsverbesserung der erschmolzenen Stähle bzw. zu einer Verringerung der sonst für die Schwefelentfernung erforderlichen Mittel.

Claims (7)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e

   Verfahren zur Herstellung von Formlingen aus Braunkohle u.dgl., insbescndere von Hüttenkoks, aus Rohbraunkohle, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rohbraunkohle in einem Naßzustand von etwa 50-60% Wassergehalt nach einer Vorzerkleinerung einer Feinstzerkleinerung unter Freilegung des gebundenen Wassers unterworfen und unmittelbar anschließend zu Formlingen gestaltet wird, diese Formlinge sodann getrocknet und danach verkokt werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Rohbraunkohle mit höherem Wassergehalt ge als etwa 50-60% dieser Wassergehalt auf die angebene Prozenthöhe vor der Zerkleinerungs- und Zerteilungsmaßnahme erniedrigt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Rohbraunkohle mit nj edrigerem Wassergehalt als etwa 50-60% dieser Wassergehalt durch Zugabe von Wasser auf die angegebene Prozenthöhe vor Zerkleinerung und Zerteilung erhöht wird.
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Feinstzerteilung der Rohbraunlcohl e auf die Teilchengröße von etwa 80-120 my durchgeführt wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohkphle durch Ausübung von Reibungs-, ocher-- und Kavitationskräften in eine Dispersion von feinstverteiltem Zustand, vorzugsweise mittels eines Kreiselgerätes, übergeführt wird.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feinstzerteilung und die Bi Bildung von Formlingssträngen kontinuierlich unmittelbat nacheinancier in einem Arbeitsgang vorgenommen wird.
7. 7. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trocknung der Formlinge eine Lufttrocknung, gegebenenfalls mittels strömender Luft, angewendet wird und daß die Trocknung auf etwa 10% Wassergehalt und darunter durchgeführt wird.