DE2450566C2

DE2450566C2 - Verfahren zum Herstellen eines Leichtkokses von großer Reaktionsfähigkeit

Info

Publication number: DE2450566C2
Application number: DE2450566A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl.-Ing. 6603 Sulzbach Petak
Original assignee: Saarbergwerke AG
Current assignee: Saarbergwerke AG
Priority date: 1974-10-24
Filing date: 1974-10-24
Publication date: 1982-06-03
Also published as: NO145311C; NO145311B; DE2450566A1; FR2289592B1; NO753538L; FR2289592A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Leichtkokses von großer Reaktionsfähigkeit und hohem elektrischen Widerstand. Derartiger Koks wird für den Betrieb von Elektroreduktionsöfen benötigt.

Man verwendet bisher den sogenannten englischen Gaskoks, der seine charakteristischen Eigenschaften durch eine Wasserdampfbehandlung im Koksofen erhält. Dieser Koks steht infolge technisch-wirtschaftlicher Entwicklungen nur noch begrenzt zur Verfügung. Ihn eigens nach dem bekannten Verfahren für die Verwendung in Elektroreduktionsöfen zu erzeugen, wäre unwirtschaftlich, insbesondere bei einer von den bisherigen Bezugsquellen unabhängigen Herstellung, die einen fast kaum zu bewerkstelligenden Umbau von Koksöfen für die Einleitung von Wasserdampf verlangen würde.

Aus der DE-OS 15 71 672 ist der Vorschlag bekannt, Koks mit großer Reaktionsfähigkeit und geringer Dichte aus Mischungen von hochflüchtigen Kohlen, Schwelkoks und Hartpech unter Anwendung des Stampfverfahrens zu erzeugen. Diese Herstellung wird durch die Verwendung des in einem gesonderten Arbeitsgang hergestellten Schwelkokses und die Stampfarbeit teuer; darüber hinaus ist es schwierig, mit Pech in der Einsatzmischung zu arbeiten.

Darüber hinaus weiß man, daß sich durch eine feine Aufmahlung gutkokender Kohlen und Einbringen in den Koksofen bei mäßiger Feuchtigkeit ein geringes Schüttgewicht erzielen läßt, das zu einem leichten und dadurch verhältnismäßig reaktionsfreudigen Koks führt Auch dieser Koks ist und zwar wegen der sehr hohen

ίο Mahlkosten, teuer. Ferner reicht seine Reaktionsfähigkeit an dds gewünschte Maß nicht heran.

Schließlich wurde im Rahmen des niehl zum Stand der Technik zählenden älteren Patents ,783189 vorgeschlagen, einen Leichtkoks großer Reaktionsfähigkeit herzustellen, in dem man schwachbackende hochflüchtige Steinkohle mit backender Kokskohle mischt und nach Stampfverdichtung verkokt Die dabei erzielte Reaktionsfähigkeit liegt jedoch auf einem zu niedrigen Niveau.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leichtkoks von großer Reaktionsfähigkeit und hohem elektrischen Widerstand wirtschaftlich herzustellen.

Gemäß der Erfindung wird zu diesem Zweck schwachbackende (Blähgrad unter 4), hochflüchtige (mindesiens 28% flüchtige Bestandteile) Steinkohle in ein enges Kornband mit einer oberen Siebgröße und einer unteren Siebgröße eingebracht, von denen die obere höchstens 80 mm beträgt und höchstens viermal so groß wie die untere ist, die mindestens 5 mm beträgt, und im Schüttbetrieb bei 1100 bis 1400⁰C Heizzugtemperatur verkokt.

Obwohl bei einem solchen Körnungsaufbau die Kohleteile nur verhältnismäßig wenige Berührungsflächen haben, an denen sie zusammenbacken können, und die betreffende Kohle überdies ein mangelhaftes Backvermögen aufweist, so daß sie normalerweise gar nicht allein verkokbar ist, entsteht nach diesem Verfahren überraschenderweise ein Koks von ausreichender Festigkeit. Dies könnte damit erklärt werden, daß die Kohle wegen ihrer verhältnismäßig geringen Kornoberfläche einerseits entsprechend viel Kornvolumen mit noch frischem, in seiner Backfähigkeit durch keine Oxydation o. dgl. beeinträchtigtem Kohlematerial aufweist und andererseits nur wenig Feuchtigkeit mit dem Einsatzgut in die Koksofenkammer gelangt, so daß die Erhitzung sehr schnell vonstatten geht und das Material schon zu erweichen und zusammenzubacken beginnt ehe es infolge der Abdestillation des Backbitumens an dieser Fähigkeit verliert. Die Verwendung schwachbackender, hochflüchtiger Kohle ist deshalb von entscheidender Bedeutung, weil solche Kohle im Gegensatz zu backender, auch wenn diese gleichfalls hochflüchtig ist und einen Koks von annähernd gleich geringem spezifischem Gewicht entstehen läßt, zu einer weitaus größeren Reaktionsfähigkeit des Kokses führt. Je nach dem Backvermögen der erfindungsgemäß verwendeten Kohle und der von dieser hervorgebrachten Reaktionsfähigkeit des Kokses kann es jedoch auch vorteilhaft sein, die schwachbackende, hochflüchtige Steinkohle in Mischung mit 20 bis 50%, bezogen auf die Mischung, backender (Blähgrad über 4), hochflüchtiger oder mittelflüchtiger (mindestens 25% flüchtige Bestandteile) Steinkohle in das genannte Kornband zu bringen und in der genannten Weise zu verkoken. Je weniger Backvermögen die erstere Kohle mitbringt und je mehr bzw. je stärker backende Kohle man deshalb hinzumischen wird, um so mehr wird die Herabsetzung der Reaktionsfähigkeit des Kokses durch die hinzuge-

mischte Kohle aufgefangen durch ein besonders hohes Maß an Reaktionsfähigkeit, die die erstere Kohle hervorbringt.

Als besonders günstig ist ein Zusatz von 25 bis 35%, bezogen auf die Mischung, einer gutbackenden (Blähgrad über 7) hoch- oder mittelflüchtigen Steinkohle anzusehen, wenn die Primärkohle eine besonders geringe Backfähigkeit aufweist.

Die Körnung sollte in der Regel zwischen 40 mm oberer und 10 mm unterer Siebgröße liegen und ein Verhältnis dieser beiden Größen von etwa 2:1 aufweisen. Als sehr geeignet haben sich 20 mm obere und 10 mm untere Siebgröße erwiesen.

Es versteht sich, daß vor allem Unterkorn, d. h. bei der unvollkommenen technischen Siebung trotz kleinerer Größe nicht durch die Siebmaschen gegangenes Material, in engen Grenzen gehalten werden muß. Auch muß nach Möglichkeit vermieden werden, daß nach der Siebung noch durch Abrieb Feinkorn entsteht Überkorn wird, wenn die Siebung auf ein enges Kornband eingestellt ist, in der Regel nicht schaden.

Nach der Erfindung ist es möglich. Koks mit einer scheinbaren Dichte von nur etwa 0,8 g/cm³ und einem hohen elektrischen Widerstand herzustellen. Die Reaktionsfähigkeit kann auf einen Km-Wert von bis zu 2s 0,7 cmVg · s gebracht werden. Im Bedarfsfalle lassen sich die Reaktionsfähigkeit und der elektrische Widerstand auch durch Anwendung einer im Verhältnis besonders niedrigen Verkokungstemperatur steigern.

Im folgenden sei die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert.

Beispiel 1

Als Einsatzkohle wurde eine Gasflammkohle mit 41 % flüchtigen Bestandteilen und einem Blähgrad von 2,5 verwendet, die nach Siebung zwischen 10 und 20 mm Maschenweite einen Kornanteil von 80% in diesem Größenbereich aufwies. Das Schüttgewicht der Kohle betrug bei einem Wassergehalt von 6% 0,73 t/m'. Die Verkokung der Kohle wurde bei einer mittleren Heizzugtemperatur von 1300° Celsius vorgenommen.

Der erzeugte Koks hatte eine scheinbare Dichte von 0,75 bis 0,8 g/cm³, ein Porenvolumen von 55 bis 65% und eine Reaktionsfähigkeit von 0,6 cm³/g · s Km-Wert (gegenüber 0,1 —0,2 cmVg · s bei einem normal aus Fettkohle bei 1300° C Heizzugtemperatur hergestellten Koks).

Beispiel 2

Als Einsatzkohle wurde eine Mischung aus 70% Kohle mti etwa 39% flüchtigen Bestandteilen und Blähgrad 2, 30% Kohle mit etwa 39% flüchtigen Bestandteilen und Blähgrad 8, verwendet. Die obere Korngrenze lag oei 20 mm, der Unterkornanteil unter 10 mm betrug etwa 10%. Die Einsatzkohle hatte ein Schüttgewicht von 0,72 t/m³ bei einem Wassergehalt von 5%. Die Verkokung der Mischung erfolgte bei einer mittleren Heizzugtenperatur von 1300°C

Der erzeugte Koks hatte eine scheinbare Dichte von 0,75 bis 0,8 g/cm³, ein Porenvolumen von 60% und eine Reaktionsfähigkeit (Km-Wert) von 0,5 cmVg · s.

Claims

1 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen eines Leichtkokses von großer Reaktionsfähigkeit und hohem elektrischen Widerstand, dadurch gekennzeichnet, daß schwach'^ackende (Blähgrad unter 4), hochflücbtige (mindestens 28% flüchtige Bestandteile) Steinkohle in ein enges Kornband mit einer oberen Siebgröße und einer unteren Siebgröße gebracht wird, von denen die obere höchstens 80 mm beträgt und höchstens viermal so groß wie die untere ist, die mindestens 5 mm beträgt, und im Schüttbetrieb bei 1100— 1400°C Heizzugtemperatur verkokt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Siebgröße höchstens 40 mm beträgt

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Siebgröße mindestens 10 mm beträgt

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Siebgröße höchstens doppelt so groß wie die untere ist

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die obere Siebgröße 20 mm und die untere Siebgröße 10 mm beträgt

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1—5, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte schwachbackende, hochflüchtige Steinkohle in Mischung mit 20—50%, bezogen auf die Mischung, backender (Blähgrad über 4), hoch- oder mittelflüchtiger (mindestens 25% flüchtige Bestandteile) Steinkohle in das genannte Kornband gebracht und in der genannten Weise verkokt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die backende, hoch- oder mittelflüchtige Steinkohle einen Blähgrad über 7 aufweist und mit einem Arteil von 25—35% in der Mischung vorliegt.