DE2236948C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Kohle-Bitumenmischung - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung i>t ein Verfahren /ur Herstellung \on Kohle-Bituinenmisclnmg und eine Vorrichtung zur Durchführung dices Verfahrens., die die Erzeugung von Brikettiergut zur Herstellung von Briketts sogar aus feinsten Fraktionen \o,i Kohieschlamm und -grus ermöglichen.

Die auf dom Grubengelände lagernden ungeheuren Mengen von Kohlenschlamm. dessen Ausnutzung schwierig ist. da es an entsprechenden Einrichtungen zu seiner Verbrennung fehlt, bilden für Grubenbetriebe große Schwierigkeiten, da sie viel Raum einnehmen und oft die Ursache von Flußverunreinigungen sind.

Alle bisher bekannten Aufbereitungsmethoden jener feinen Kohlensorten betreffen vor allem die Gruskohle und befassen sich mit deren Brikettierung. Bekannt sind auch Aufbereitungsmethoden von Kohlenschlamm mittels Mischung mit Erdölresten, die aus der Erdölaufbereitung in Form \on Bindemitteln stammen.

Bei all diesen Methoden wird während des Prozesses getrocknet, wobei übermäßige Feuchtigkeit der Kohle als für die bisher angewandten Herstellungsverfahren von Briketts, ihre Qualität und mechanische Festigkeit schädlich wirkend ausgeschieden wird.

Die bei diesen Verfahren nötige Trocknung von Kohlenschlamm und -grus erfordert einen hohen Arbeitsaufwand und mehr als 50 ⁰O der Brikettierungskosten. Ein zusätzlicher Nachteil dieser Verfahren liegt in der Verstaubung der Umgebung, zu der es infolge der flüchtigen Fraktionen getrockneter Kohle kommt, und auch in den hohen Anforderungen bezüglich der Bindemittel.

ImIn- und Ausland werden Herstellungsmethoden von Brikettiermischungen mit verschiedenen Modifizierungen mechanischer Methoden trotz zahlreicher technologischer Unzulänglichkeiten und hoher Erzeugungskosten der Briketts angewandt.

Diese Nachteile machen es notwendig, neue Lösungen zu suchen und ein Herstellungsverfahren für Brikettiermischungen anzugeben, das die kostspielige und arbeitsaufwendige Trocknung feiner Kohlensorten vermeidet und eine vom Feuchtigkeitsgrat' unabhängige Herstellung ermöglicht.

Außerdem ist eine sorgfältige Wahl eines Bindemittels mit einem entsprechenden Erweichungspunkt erforderlich. Deshalb wurde eine Reihe von Proben und Untersuchungen vorgenommen, während derer es sich unvorhergesehenerweise herausstellte, daß die Möglichkeit besteht, Kohle-Bitumenmischungen herzustellen, wobei die chemische Affinität der Kohle und von Bitumen und die physikaiisch-chemisdie Erscheinung de> Zerfalls der Wasser-BitumeneiTuilsion ausgenutzt wurde.

Die Ausnutzung dieser Erscheinungen führte zu dem erfindungsgemäßen Verfahren, das alle Unzulänglichkeiten'lind Mangel der bisher angewandten Aufbereiiungsmelhoden feiner Kohlensorten beseitigt. Ls beruht hauptsächlich auf der Ausnutzung des nassen Mediums unter Ausschaltung die Brikettiermischung trocknender Einrichtungen.

D:s erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß vom Lager feiner Kohlensorten Kohlenschh'nim und -grus über eine Reihe von Zvvischentranspongliedern. auf deren Strecke sich auch ein Bindcmitteldosierer befindet, in einen teilweise mit siedendem Wasser gefüllten Kessel befördert werden.

Die derart zugeleitete Brikettiermischung wird im Wasser ständig gerührt. Sodann wird die Kohlen- und Bindemittelmischung schnell auf den Siedepunkt erhitzt, und zwar durch intensive Membranerwärmung oder mit Hilfe von Heißdarnpf. Das richtige Bindemitiel-Kohleverhältnis wird zu dem Zeitpunkt fesigelegl. zu dem eine Mischungsprobe der Kohle mi: dem Bitumen intensiv hvdratisiert ist und sich in der Hand oder einer Form leicht formen läßt.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in einem Kessel auf einer vertikalen Drehachse eine Schneckenspirale befestigt, die die Kohlen-Bitumen-Brikettiermischung zum oberen Kesselteil fördert, von wo sie. nachdem sie volle Hydrophobie erreicht hat. in eine im oberen Außenteil des Kessels befestigte Rinne abgestoßen wird. In der Rinne befinden sich Abstreifer, die die vorbereitete Mischung durch Öffnungen der Brikettierpresse zuleiten.

Geformte Briketts gelangen auf einen Siebförderer, wo sie trocknen und abkühlen, oder mittels eines Förderers in eine Wasser-Kühlanlage. Die HerT stellung der Brikettiermischung in einem Medium mit erwärmtem Wasser hat einen vorteilhaften Einfluß auf die genaue Mischung der Bestandteile, so daß die Kohlekörner ganz in der Bindemittelhülle sitzen.

Während des Formens der derart vorbereiteten Masse erhält man Briketts erhöhter mechanischer Festigkeit. Während die Mischung im Kessel gerührt wird, werden Proben entnommen, und falls festgestellt werden sollte, daß das Gewichtsverhältnis von Kohlen und Bindemittel falsch ist, wird der Zufluß des fehlenden Bestandteils aus den Dosierern entsprechend geregelt.

Das crnndungsgemäße Verfahren zur Herstellung der Kohle-Bitumenmischung weist im Vergleich mit den bisher angewendeten Herstellungsverfahren von Briketts zahlreiche Vorzüge auf. Ein "Hauptvorteil ist darin zu sehen, daß die Brikettherstellung unabhängig von der Trocknung des Kohlenschlamms bis auf eine bestimmte Feuchtigkeit erfolgi, was mehr als der Hälfte der Erzeugungskosten gleichkommt. Zusätzlich hat der Feuchtigkeitsgehalt des Kohlenschlammes einen vorteilhaften Einfluß auf die geförderte Mischung. Die Verstaubung der Umgebung und des Werkes werden vermindert und somit die Umwcltverhällnisse verbessert.

Einen bedeutenden Vorzug des erfindungsgcniülkn

der Brikettiermischung erfolgt während der Beförderung zur Presse und teilweise gleichfalls wahrend

des Formens. ....

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemaben Vorrichtung zur ^Durchführung des erfindungsgemäßigen Verfahrens wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt cm Funktionsschema der Vorrichtung.

Die Vorrichtung enthält einen Behälter 2. dem die feinen Kohlesorten mittels eines Förderer.-, 1 vom Lauer zugeführt werden.

fm Unterteil des Behälters 2 befindet sich ein Dosierer 3 der die abtiemessenen Schlamm- und Grusmeneen auf den Förderer 4 überführt, aiii den

Verfahrens bildet auch die Möglichkeit der Anuen- 15 auch von"einem Behälter 5 über ein Ventil 17 ilussidung von Materialien mit niedrigem Erweichungs- S«, erwärmtes BindemiUeI zugeführt wirtl.^ punki als Bindemittel und die Möglichkeil

als Bindemittel und die Möglichkeit der Den Hauptteil der Vorrichtung bildet ein kessel K.

Brikettierung sehr feiner Kohlenschlamm- und in den die Kohlemischung mitsamt dem Bindem.tte,, -arusiraktionen. z.B. mittels einer Schütte 6 und eines Schnccken-

~Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfall- 20 förderers 7 gelangt. Der Kessel 8 besitzt eine νenika.e rens eröffnet neue Vorrats-Herstellungi-möglichkeiten Achse 9, die über ein Winkelgetriebe^ on einem der Mischung auf solchen Haldenbcsüindcn. wo
infolge der Hydrophobie der Kohle .-.elbsuätig».·
Dehydratation der Mischung und gleichfalls selbst-

/\CiiMJ:7, UIC UlVk-I *-i.. ~._c

Elektromotor angetrieben wird. Die Hauptachse 9 ist im unteren Innenteil des Kessels 8 mit Abstreifeni 10 versehen, die die Mischung auf den Schnecken-

tätige Kühlung erfolgen, so daß die Mischung nach 25 förderer 11 heben, der gleichfalls an der

Einführung in die Pressen ein ideales Brikettiermuterial bildet.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand jines Beispiels näher erläutert.

Beispiel

In einen teilweise mit siedendem Wasser gefüllten und intensiv erwärmten Behälter wird Kohlenschlamm beliebiger Feuchtigkeit eingebracht und nüssiges Bindemittel im Gewichtsverhältnis von etwa 8"o, bezogen auf die Kohle, zugeschüttet. Der von außen erwärmte Inhalt des Kessels wird im Laufe von 3 bis 5 Minuten unter ständigem Rühren

befestigt und im oberen Teil geteilt ist. Er stößt die stark hydrophobierte Mischung auf die außen am Kessel befestigte, mit Öffnungen versehene Rinne 13. In der Rinne 13 bewegen sich von der Achse 9

angetriebene Abstreifer 14, die die Kohle-Biiumenmischung durch die Öffnungen auf eine Schurre 15 stoßen, von wo sie auf den Schneckenförderer 16 gelangt. Dieser überführt sie zur Brikettpresse 18. die fertige Erzeugnisse in Form von Briketts herstellt.

Die Erwärmung des Bindemittels im Behälter 5 erfolgt während des Durchflusses des in einem Behälter 19 erwärmten Wassers, der die Form einer Spirale 20 hat, die den Behälter 5 umgibt. Das erwärmte Wasser wird sowohl zur Ergänzung des Bindemitteis al-> auch

zum Sieden gebracht. Während des Rührens werden

Mischungsproben zur Makroskopbewei tung entnom- 40 des Wasserstandes im Kessel 8 benutzt.

men. dann in kaltem Wasser gekühlt und ihre Zu den zusätzlichen Einrichtungen, die die zur

Formungsfähigkeit bestimmt. Nachdem die Mi- Durchführung des Verfahrens nötige Anlage crgän-

schung 3 bis 5 Minuten gesiedet hat, wird der Rührer zen, gehören ein Siebförderer 21, der die fertigen

abgeschaltet. Sodann wird die Mischung mittels Briketts abtransportiert, wobei sie gleichzeitig abge-

einer beliebigen Transporteinrichtung dem Abküh- 45 kühlt werden, wodurch die Feuchtigkeit ausgeschie-

lungsmedium, das entweder Wasser oder ein langer, den wird, oder der Wasserkühler, in den die fertigen

belüfteter Schneckenförderer sein kann, und im Briketts mittels eines Förderers transportiert werden.

weiteren der Brikettierpresse zugeleitet. Die unter Der Kühler erfüllt die Aufgabe eines Kühl- und

dem Eigengewicht sich vollziehende Dehydratisierung Dämpfungsmittels.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Kohle-Bituirsenmischung, dadurch gekcn η ζ e i c h net, daß feine Kohlenfraktionen wie Schlamn oder GiUS beliebiger Feuchtigkeit mitsamt dem Bitumen-Bindemittel in heißes Wasser gebracht und unter gleich/eiligem Rühren intensiv erwärmt werden.

2. Vorrichtung zur Durchi'ührimg des Verfahrens nach Anspruch I. die in ihrem Umlauf Behälter für Kohlensehlamni und -grus sowie für Bindemittel und für die Wassererwärmung besitzt, die mit der Vorrichtung mittels Förder- und Abtransrtortanlagen ve: bunde« sind, dadurch gekennzeichnet, daß in ihren Umlauf, ein Behällcr (8) mii innen angeordneter Vertikalachse (')) eingeschaltet ist, an der im unteren Teil Abstreifer (10) befestigt sind, durch die die Kohle-Bitumenmischung aui' einen Schneckenförderer (II) geleilet wird, der im oberen Teil geteilt ist. und an der Achse {')) v.irieilhafi an einer Länge befestigt iM. die größer ist als die Tiefe des Behälters (8). wobei der Behälter (8) an seinem Außenteil eine mit Öffnungen \ersehene Rinne (13) besitzt. \on der an der Achse (9) befestigte-Abstreifer (14) die Mischung in Richtung der Brikettpresse (IK) ausstoßen.

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