DE2107775C3 - Verfahren zur Herstellung von Formungen aus Braunkohle u.dgl., insbesondere für Hüttenkoks - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Formungen aus Braunkohle u. dgl., aus denen Hüttenkoks dadurch hergestellt wird, daß die Rohbraunkohle mit 50—60% Wassergehalt nach Vorzerkleinern zur Freilegung des gebundenen Wassers weiter zerkleinert und unmittelbar darauf geformt wird, worauf die Formlinge getrocknet und verkokt werden.

Aus der CH-PS 1 13 122 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zur Verarbeitung von Braunkohle u.dgl. bekannt, wobei aus Braunkohle Formlinge hergestellt werden, indem diese Kohle durch Zerschneiden so fein zerkleinert wird, daß sie einen dünnen Brei ergibt, der mittels Strangpresse und Zerteilen des Stranges geformt und anschließend an der Luft getrocknet wird. Das Zerschneiden der Rohmasse erfolgt mittels altnniatierend bewegter Messer, die sich in einem Behälter befinden, wobei die Messer sich gegen eine Platte aus Holz od. dgl. bewegen. Zunächst wird die Rohmasse gemischt, worauf die Mischung nacheinander mehreren Zerschncidungsbchäliern zugeführt wird, damit die Masse immer feiner zerschnitten wird. Dies wird dadurch erreicht, daß in den nächstfolgenden Behältern Messer verwendet werden, deren Abstand voneinander geringer ist als beim vorangehenden Behälter. Ein solcher Zerschneidvorgang ist nicht nur vom Mechanischen her gesehen aufwendig und umständlich, sondern auch in Bc/ug auf die Zcrtciliing und Plastifizicrung der Braunkohle ungenügend, insbesondere wenn Formlinge erzeugt werden sollen, die für eine Verkokung von Koks geeignet sind.

In der ATPS 98 968 isi ein Verfahren zur 1 lcrstcllung von Brikeits aus Brennstoffen, insbesondere Braunkohle, beschrieben, die als Ausgangsmatcrial für die Kokerei dienen sollen. Hierbei wird ein Teil der gewonnenen Rohmasse mit etwa 60% Feuchtigkeit aus Mühlen, wie Kollergängcn. Wal/.en u. dgl. mit Wasser so weit vermählen, daß ein gleichmäßiger Schlamm enistcht. der eine unbegrenzt hallbare Suspension darstellt. Diese dient jedoch lediglich als Bindemittel, das dem Rohmaterial zuzusetzen ist. Das Rohmaterial besteht beispielsweise aus 79 Teilen Torf und 15 Teilen Koksgrus. Einer solchen Rohmatcrialmenge werden etwa 6Teile des vorstehend beschriebenen kolloidalen Torfschlamms zugesetzt, worauf Torf, Koksgrus und Bindemittel vermischt werden.

Die Mischung wird sodann in Brikettpressen geformt, getrocknet und ggfs. verkokt. Die Mischung wirkt im wesentlichen mit der Eigenschaft eines Klebers. Dabei bleibt der Rohtorf oder die Rohbraunkohle auch nach der Vermischung mehr oder weniger in der ursprünglichen Konsistenz, d, h. mit mehr oder weniger langen sowie starken und dünnen Fasern. Ein homogenes Produkt wird dadurch nicht geschaffen.
Das wichtigste Einsatzgebiet für Koks ist die Verhüttung von Erz, in erster Linie Eisenerz. Aus metallurgischen Gründen ist eine Mindeststückgröße des Kokses erforderlich, ebenso eine Mindestfestigkeit (Trommelfestigkeit). Braunkohle gestattet nach den derzeit bekannten Verfahren eine Herstellung eines

ίο Kokses nicht, welcher den Kriterien eines Hüttenkokses entsprechen würde. Die Ursache dafür ist an der Art der mechanischen Bindung der Feststoffanteile der Kohle und an der Art der Wasserbindung zu sehen. Über den sogenannten Grudekoks, einem körnigen, porösen Pulver mit geringer mechanischer Festigkeit ist man insbesondere in bezug auf Festigkeit und Stückgröße nicht hinausgekommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, aus ß^rtunkohle, insbesondere Rohbraunkohle, auf einfache und sichere Weise Formlinge zu erzeugen, die die Verkokung zu Koks gestatten, der dem Steinkohlenkoks im wesentlichen entspricht. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die zerkleinerte Rohkohle durch Reibungs-, Scher- und Kavitaiionskräfte, vorzugsweise eines Kreiselgerätes, in eine Dispersion mit einer Teilchengröße von etwa 80—120 μηι übergeführt wird.

Durch eine Plastifizierung der Braunkohle unmittelbar im feinverteilten Zustand läßt sich eine Änderung des physikalischen Gefügcs der Braunkohle erreichen

in die die Möglichkeit gibt, ein Ausgangsprodukt für die Koksherstellung mit Eigenschaften zu schaffen, die die Erzeugung eines entsprechend großen und dabc mechanisch festen Kokses gestatten. Durch Anwendung von Scher-, Prall-, Kavitations- und Friktionskräftcr

)"> während des Fcinstzerkleincrungsvorganges erhält mar eine gleichmäßige Verteilung der in der Braunkohle enthaltenen Stoffe, wie Teer, Bhumina 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 Schutz schicht für die Feststoffe gegen das restliche überschüs sigc Wasser in der Kohlcmasse. Nach Trocknung der se hergestellten Kohlcmasse erzielt man einen verkokba rcn Formling, der in üblicher Weise zu Hüttenkok;

*'< verarbeitet werden kann. Durch seinen geringerer Gehalt, z. B. an Schwefel, ist der Formling gemäß dci Erfindung dem Steinkohlcnkoks in mctallurgischci Hinsicht überlegen. Die Dichte des getrockneter Formlings entspricht etwa derjenigen von Steinkohle.

V) Die Fcinstzerteilung der Rohbrf>.nkohle erfolg zweckmäßig in einer Mühle, in der die Kohle einer mäi nderartigcn Weg nehmen muß. Als Mühle kanr hierbei mit Erfolg vor allem eine Vorrichtung benutz werden, die aus einem Gehäuse mit darin umlaufenden

ü kegelstumpfförmigcn Rotor besteht, dessen Manlelflä ehe mit koaxialen Ringen gestaffelten Durchmesser ausgestattet ist, die jeweils mit gleichartigen Ringen ai der dem Rotor gegenüberliegenden Gehäuscinnenwam auf Lücke stehen. In solchen Geräten, den sogcnanntei

Wi Kreiselgeräten, wird die Braunkohlemasse dem bereit genannten Reibungs-. Scher- und Kavitaltonskräftci unterworfen. Dabei wird sowohl das kapilar gebunden! Wasser freigelegt als auch, teilweise bedingt durch dii bei der Bearbeitung entstehende Wärme das in de

μ Braunkohle enthaltene Bitumen und die enthaltenei bitumenähnlichen Substanzen freigelegt und innerhall der Masse neu verteilt und vermischt. Es entsteht eim Masse, welche relativ flüssig ist, da das vorhe

gebundene Wasser nunmehr freiliegt und zur Erhöhung der Mobilität der Substanz beiträgt.

Die Masse läßt sich auf einfache Art unmittelbar zu Formungen verwandeln, indem man sie durch ein entsprechend geformtes, z. B. quadratisches Düsenstock preßt und periodisch entsprechend der gewünschten Länge der Einzelstücke abschneidet. Es lassen sich somit auf unkomplizierte Weise Stückgröllen des Kokses herstellen, weiche den metallurgischen Notwendigkeiten entsprechen, ohne daß dazu entsprechende Stückelung im Rohprodukt vorhanden sein muß. Da die so hergestellten Formlinge einen Wassergehalt von üblicherweise 50—60% aufweisen, muß vor der Verkokung eine Trocknung anschließen. Durch die Art der Wasserverteilung kann diese mit relativ geringen Wasserdampfspannungsgefällen, d. h. energiesparend, vor sich gehen.

Naturgemäß erfolgt bei der Trennung eine Schrumpfung und damit Verfestigung des Formlings. Es wird deshalb der Rohformling größer ausgeführt als die Koksstückgröße. Die Dichte eines solchen Formlings nach der Trocknung hat einen Wert, weicher sich von der Dichte der sonstigen Formlinge aus Braunkohle beträchtlich unterscheidet.

Wenn die Rohbraunkohle einen natürlichen Wassergehalt aufweist, der wesentlich über etwa 60% liegt, ist dieser Wassergehalt der Rohbraun'cohle 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 Kohlemasse während des Feinst-Zerkleinerungsvorganges durchführen zu können. Die Feinstzerteilung und die Bildung von Formlingsträngen erfolgt unmittelbar kontinuierlich nacheinander in einem Arbeitsgang. Man erhält auf diese Weise einen kolloiden Formling, bei dem Wasser, Teer und Bitumina

ίο in der Kohlemasse homogen dispergiert sind. In der Zerieilungsvorrichtung, d. h. in dem Kreiselgerät, findet eine gewisse Erwärmung der Masse und damit auch des Teeres und der Bitumina statt, die zu einer gleichmäßigen Verteilung dieser Stoffe an der Oberfläche der Kchlepartikelchen beitragen.

Die Vorzerkleinerung kann auf eine Teilchengröße von etwa 2 mm durchgeführt werden. Durch ein Zufuhrgerät, insbesondere eine Förderschnecke, zu der Mühle bzw. dem Kreiselgerät, kann gleichzeitig eine

jo Vorkompression des Gutes erreicht werden. Der Querschnitt des Ausgangsmundstückes der Mühle bzw. des Kreiielgeräies gibt bereits die Größe des herzustellenden Formlings, wobei der fortlaufend erhaltene Strang lediglich unterteilt zu werden braucht.

2Ϊ Der hergestellte Braunkohlenkoks hat den Vorteil von niedrigen Gehalten an Schwefel und Phosphor. Dies führt zu einer beträchtlichen Qualitätsverbesserung der erschmolzenen Stähle bzw. zu einer Verringerung der sonst für die Schwefelentfernung erforderlichen Mittel.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Formungen aus Braunkohle u. dgl., aus denen Hüttenkoks dadurch hergestellt wird, daß die Rohrbraunkohle mit 50—60% Wassergehalt nach Vorzerkleinern zur Freilegung des gebundenen Wassers weiter zerkleinert und unmittelbar darauf geformt wird, worauf die Formlinge getrocknet und verkokt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zerkleinerte Rohkohle durch Reibungs-, Scher- und Kavitationskräfte, vorzugsweise eines Kreiselgerätes, in eine Dispersion mit einer Teilchengröße von etwa 80— 120 μπι übergeführt wird.