DE2643636A1

DE2643636A1 - Verfahren zur herstellung von briketts

Info

Publication number: DE2643636A1
Application number: DE19762643636
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Ibaragi; Yoshio Kiritani; Kunihiko Nishioka; Yoshihiko Sunami; Michio Tsuyuguchi; Katsuhiro Yano
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd; Sumikin Coke Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp; Sumikin Coke Co Ltd
Priority date: 1975-11-14
Filing date: 1976-09-28
Publication date: 1977-05-26
Also published as: DE2643636C3; FR2331611B1; GB1545267A; US4073625A; NL7610728A; FR2331611A1; JPS5260804A; NL169752C; JPS5441601B2; CA1069696A; AU1814976A; DE2643636B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Briketts aus Kohle, die für die Herstellung von Koks geeignet ist.

Mit der deutlichen Entwicklung der Eisenindustrie und der Stahlindustrie in der jüngsten Zeit nimmt die Nachfrage nach Koks , der eines der Hauptausgangsmaterialien darstellt, in wachsendem Maße zu. Eine für die Herstellung von metallurgischem Koks (für die Eisenherstellung geeignetem Koks) unerläßliche harte Kokskohle mit hoher

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Qualität verteuert sich nicht nur aufgrund ihrer weltweiten Verknappung, sondern kann auch schwieriger beschafft werden. Daher wurden Untersuchungen durchgeführt, mit dem Ziel, Verfahren zur Herstellung von Hochofenkoks guter Qualität anzugeben, bei denen Kohlen relativ niedriger Qualität verwendet werden können, das heißt Verfahren, bei denen man bislang als für diesen Zweck ungeeignete nicht-verkokbare Kohle oder schlecht-verkokbare Kohle verwendet oder bei denen man eine größere Menge weicher Kokskohle einmischt, wobei verschiedene Bindemittel bzw. Bindemittelsubstanzen und Verfahren, die diese Produkte verwenden, vorgeschlagen wurden.

Zur Lösung der oben angesprochenen Probleme wurden auch Verfahren zum Vermischen von Briketts vorgeschlagen, die eine der Techniken der Metallurgie darstellen. Das herkömmliche Verfahren zur Herstellung von Briketts ist ein Verfahren, bei dem eine bituminöse Substanz mit einem Erweichungspunkt von etwa 60 bis 80°C als Bindemittel verwendet wird, wobei das Vermischen unter Anwendung eines mit langsamer Geschwindigkeit rotierenden Mischers, bei dem das Mischwerkzeug mit einer Umfangsgeschwindigkeit von weniger als 5,0 m/Sek betrieben wird, erfolgt, beispielsweise in einer Mischtrommel, wobei während der Durchführung des Verfahrens Dampf mit einer Temperatur von 120 bis 25O°C durch die Mischung geführt wird, worauf die erhitzte Mischung brikettiert wird. In diesem Fall ist es von Bedeutung, den Erweichungspunkt des Bindemittels, die Temperatur des hindurchgeleiteten Dampfes und die Mischzeit entsprechend einzustellen. Aufgrund verschiedenartiger Zwänge wird in industriellem Maßstab eine Mischzeit von etwa 4 bis 7 Minuten angewandt. Demzufolge müssen, um die Festigkeit des Briketts zu erreichen, das Bindemittel in geeigneter Weise ausgewählt werden, so daß es einen Erweichungspunkt aufweist, der der Temperatur des Dampfes entspricht, und eine große Menge Dampf eingeführt werden. Wenn jedoch ein Binde-

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mittel mit einem Erweichungspunkt von mehr als 120°C verwendet wird, kann es gelegentlich in Abhängigkeit von dem Aufheizungszustand sich vor dem Brikettieren verfestigen, selbst wenn Dampf mit einer Temperatur, von mehr als 2OO°C hindurchgeführt wird. Demzufolge ist die Auswahl des Bindemittels stark eingeschränkt und es wurde nur Teerasphalt mit einem Erweichungspunkt von 60 bis 80°C verwendet. Es ergibt sich jedoch eine Reihe von Nachteilen bei diesen vorbekannten Verfahren, die bei der Neuinstallation und der Konstruktion des zur Zuführung des Dampfes erforderlichen Dampfgenerators wegen der sich verschärfenden Umweltschutzbestimmungen auftreten, und wegen der dafür notwendigen hohen Kosten.

Es wurde nun bereits von der Anmelderin nach Untersuchungen bezüglich des Transports, der Lagerung,der Beschickung und anderer Eigenschaften eines für die Koksbildung geeigneten Briketts, das transportiert und für die Koksbildung gehandhabt werden kann, ein Brikettherstellungsverfahren entwickelt, bei dem ein Bindemittel mit einem Erweichungspunkt eingesetzt werden kann, der niedriger liegt als der Erweichungspunkt des üblicherweise als Bindemittel verwendeten Teerasphalts, der einen Erweichungspunkt von 60 bis 80°C aufweist, wodurch es gelang, sowohl die Dampftemperatur zu erniedrigen als auch ein breiteres Spektrum von Bindemittelsubstanzen zu erschließen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren zur Herstellung von Briketts anzugeben, gemäß dem die zur Bildung des Briketts verwendete Kohle mit einem Bindemittel vermischt, mit Hilfe eines kräftigen Mischers durchgemischt und dann bei normaler Temperatur ohne das Hindurchführen eines Heizmediums brikettiert wird.

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-JT-

Es wurde nunmehr ein in industriellem Maßstab durchführbares Verfahren zur Herstellung von Briketts gefunden, gemäß dem das Mischen und Brikettieren bei normaler bzw. Raumtemperatur durchgeführt wird und bei dem man ein Brikett erhält, das zur Herstellung von Hochofenkoks geeignet ist bzw. verwendet wird.

Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Herstellung von Briketts, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
1·) ein Bindemittel bzw. eine Bindemittelsubstanz mit einem Erweichungspunkt von mehr als 20⁰C mit der

zu Briketts zu verarbeitenden Kohle vermischt; 2.) die zu vermischenden Körnchen bei einer Temperatur von mehr als 1O°C während 1 bis 10 Minuten mit einem Mischer vermischt, der eine Mischenergie von

mehr als 0,02 kW/kg auszuüben vermag; und 3.) die Mischung unter Anwendung einer Walzenpresse bei

normaler Temperatur brikettiert.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Herstellung von Briketts, das darin besteht, daß man ein Bindemittel mit einem Erweichungspunkt von 20 bis 40°C mit der zu
Briketts zu verarbeitenden Kohle vermischt, die zu vermischenden Körnchen bei einer Temperatur von mehr als 10⁰C, vorzugsweise mehr als 20°C und noch bevorzugter bei einer Temperatur von 20 bis 50°C während 1 bis 10 Minuten, vorzugsweise 2 bis 5 Minuten, unter Verwendung eines kräftigen Mischers, vorzugsweise eines Hochgeschwindigkeitsrotationsmischers, dessen Mischwerkzeug (einschließlich irgendwelcher Hilfsmischwerkzeuge) mit einer Umfangsgeschwindigkeit, bezogen auf die Körnchen, von mehr als 5 m/Sek rotiert wird, und/oder in einem Mischer mit ansteigendem Druck, dessen Mischwerkzeug einen Druck von mehr als 45 kg/cm² auf die Körn-

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chen ausübt, vermischt und die erhaltene Mischung unter Verwendung einer Walzenpresse ohne besonderes Erhitzen brikettiert, wodurch man ein Brikett mit einer Bruchfestigkeit bzw. Sturzfestigkeit von mehr als 80 und einer Trommelfestigkeit von mehr als 90 erhält.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Briketts, das darin besteht, daß man anstelle des obengenannten Bindemittels mit einem Erweichungspunkt von 20 bis 40°C ein Bindemittel mit einem Erweichungspunkt von mehr als 40⁰C und ein bei normaler Temperatur fluides Lösungsmittel, das mit dem Bindemittel verträglich ist,mit der zu Briketts zu verarbeitenden Kohle vermischt, die erhaltene Mischung unter Einhaltung der oben erwähnten erfindungsgemäßen Mischbedingungen kräftig durchmischt und anschließend das gebildete Gemisch ohne besonderes Erhitzen brikettiert.

Erfindungsgemäß können nicht nur verschiedene bituminöse Substanzen mit einem Erweichungspunkt von mehr als 20⁰C als Bindemittel bzw. Bindemittelsubstanz verwendet werden, sondern man kann die Maßnahmen des Durchmischens und Brikettierens bei einer normalen Temperatur von 10 bis 50°C durchführen, so daß ein Heizmedium, wie Dampf, praktisch überflüssig ist. Bei den herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Briketts wird Dampf mit einer Temperatur, die oberhalb des Erweichungspunktes des Bindemittels liegt, in den Mischer eingeführt, um das Bindemittel zu erweichen, worauf das erweichte Bindemittel sich auf der Oberfläche der Kohlekörnchen ausbreitet, die in dem langsam laufenden Rotationsmischer enthalten sind, worauf die erhitzte Mischung unter Anwendung einer Walzenpresse brikettiert wird. Im Vergleich dazu wird erfindungsgemäß das Bindemittel mit einem Erweichungspunkt von 20 bis 40°C erforder-

35 lichenfalls erwärmt, so daß es die erforderliche

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Plastizität aufweist, die für die einfache Handhabung des Materials erforderlich ist. Das Bindemittel und die Kohlekörnchen werden innerhalb einer kurzen Zeit unter Anwendung einer starken mechanischen Kraft intensiv und gleichmäßig miteinander vermischt, was zur Folge hat, daß das Bindemittel sich auf. der Oberfläche der Kohlekörnchen ausbreitet und diese bedeckt bzw. umhüllt, so daß erfindungsgemäß kein Heizmedium bei der Mischstufe und der Brikettierstufe erforderlich ist.

Wenn man ein Bindemittel mit einem Erweichungspunkt von mehr als 40°C verwendet, mischt man zusätzlich ein Lösungsmittel, das bei normaler Temperatur eine ausreichende Fluidität besitzt und mit dem Bindemittel verträglich ist, zusätzlich während des Vermischens der Bindemittelkörnchen mit den Kohlekörnchen intensiv und ausreichend gleichmäßig unter Anwendung starker mechanischer Kräfte ein. Unter dem Einfluß des Lösungsmittels wird das Bindemittel, das einen Erweichungspunkt oberhalb der normalen Temperatur aufweist, auf der Oberfläche der Kohlekörnchen gelöst und breitet sich darauf aus und umhüllt diese Körnchen. Durch die synergistische Wirkung der starken mechanischen Kräfte und des Lösungsmittels kann die Oberfläche der Kohlekörnchen ausreichend gleichmäßig mit dem Bindemittel bedeckt werden, selbst wenn das Mischen bei einer sehr niedrig liegenden Temperatur, im Vergleich zu dem Erweichungspunkt des Bindemittels, durchgeführt wird. Daher ist erfindungsgemäß in beiden Fällen, nämlich wenn ein Bindemittel mit einem Erweichungspunkt von 20 bis 40°C und wenn ein Bindemittel mit einem Erweichungspunkt von mehr als 40⁰C verwendet werden, ein Heizmedium, wie Dampf, während der Stufe des Durchmischens und der Stufe des Brikettierens nicht erforderlich.

Erfindungsgemäß kann man als Bindemittel bzw. Bindemittelsubstanz mit einem Erweichungspunkt von 20 bis

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O Oi ixj. WHO

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40°C beispielsweise Straßenteer, Asphalt oder eine Bindemittelmischung einsetzen, die man durch Vermischen eines Bindemittels mit einem Erweichungspunkt oberhalb der normalen Temperatur mit Produkten wie Kohlenteer, die zur Einstellung des Erweichungspunktes auf einen innerhalb des oben angegebenen Bereiches liegenden Wert dienen, erhält. Als Bindemittel mit einem Erweichungspunkt von mehr als 40°C kann man Teerasphalt oder eine hocharomatische Pechfraktion mit einem Wasserstoff/ Kohlenstoff-Atomverhältnis von weniger als 1,0, die man aus Asphalt oder Rohöl, wie Erdölrückstandsöl durch kurzzeitiges Inkontaktbringenmit einem Heizmedium erhält,sowie eine Pechfraktion, die man durch Hitzebehandlung oder Lösungsmittelextraktion aus beispielsweise Teerasphalt, Petrolpech oder Asphalt erhält, verwenden. Man kann ein Mischverhältnis des Bindemittels in einem Bereich von 4 bis 15 Gew.-% anwenden, was für die Herstellung von solchen Briketts geeignet ist, wenn man die Festigkeit des Briketts, die Brikettierbarkeit und andere Eigenschaften in Betracht zieht. Als mit dem Bindemittel mit einem Erweichungspunkt von mehr als 40°C verträgliches Lösungsmittel kann man beispielsweise Kohleteer oder Propanasphalt verwenden. Das Mischverhältnis des Lösungsmittels kann in einem Bereich von 3 bis 15 Gew.-% liegen, das für die Herstellung von Briketts geeignet ist, wenn man die Brikettierbarkeit der Briketts berücksichtigt.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Hochgeschwindigkeitsrotationsmischer und/oder ein Mischer mit ansteigendem Druck anstelle des bisher übli-

30 chen, langsam laufenden Rotationsmischers verwendet.

Erfindungsgemäß geeignete Hochgeschwindigkeitsrotationsmischer sind beispielsweise der Eirich-Mischer, bei dem der mit dem Rohmaterial zu beschickende Mischteller und ein Hilfsmischwerkzeug, das exzentrisch zu der Mitte des Mischtellers angeordnet ist, in Gegenrichtung in Rotation versetzt werden, wobei zusätzlich ein Hauptmischwerkzeug,

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das heißt ein in dem Drehteller angeordneter Hochgeschwindigkeitsrührer mit hoher Geschwindigkeit bewegt wird, so daß zwischen den Körnchen oder zwischen den Körnchen und den Mischwerkzeugen eine starke Schlagkraft ausgeübt wird, was zur Folge hat, daß das Mischen bei einer Relativgeschwindxgkeit der Körnchen zueinander oder bei einer Umfangsgeschwindigkeit zwischen den zu vermischenden Körnchen und den Mischwerkzeugen von mehr als 5 m/Sek erreicht und damit eine Energiezuführung (das heißt die pro Gewichtseinheit des in dem Mischer zu vermischenden Materials zugeführt Energie) von etwa 0,05 bis 0,4 kW/kg bewirkt werden kann. Der Mischer mit ansteigendem Druck umfaßt beispielsweise einen Müller-Mischer, bei dem die Belastung durch entsprechendes Einstellen des Gewichts des sich drehenden Müller-Rades erreicht wird, was beispielsweise mit Hilfe einer Feder erreicht wird, wobei der das Material beaufschlagende Druck nach Wunsch in einem Bereich ausgewählt werden kann, der in Abhängigkeit von der Art der Vorrichtung zwischen 10 bis 22 kg bis 2260 bis 3500 kg liegt, wobei die durchmischten Körnchen in dreifacher Weise durchgearbeitet werden, nämlich durchgeknetet, durchgeschmiert und durchrieben, wobei die Körnchen unter Einwirkung des Druckes über das Müller-Rad vermischt werden und ihnen eine Energie von etwa 0,02 bis 0,13 kW/kg zugeführt wird.

Erfindungsgemäß kann man zur Herstellung der Briketts als Kohle harte Kokskohle, halbharte Kokskohle, weiche Kokskohle, schlecht-verkokbare Kokskohle und nicht-verkokbare Kokskohle als solche oder in Form von Mischungen in beliebigen Mischungsverhältnissen verwenden. Diese Kohlen werden vorzugsweise derart ausgelegt, daß eine Trommelfestigkeit DI₁₅ von mehr als 92 erreicht wird, wobei dieser Wert sich auf einen Koks bezieht, den man durch Mischen der erfindungsgemäß hergestellten Briketts mit einer für die Koksofenbeschickung geeigneten Kohle und Verkoken bei hoher Temperatur erhält oder einen ge-

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formten Koks bzw. Formkoks, der direkt aus Briketts hergestellt ist, die aus für die Herstellung von geformtem Koks geeigneter Kohle bereitet worden sind.

Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung.

Beispiel 1

Zu einer Kohle, die als Koksofenbeschickung geeignet
ist, und die aus 24% harter Kokskohle, 58% halbharter
Kokskohle und 18% weicher Kokskohle besteht, gibt man,

bezogen auf die Kohle, 6% eines Bindemittels mit unterschiedlichen Erweichungspunkten, die in der folgenden
Tabelle I angegeben sind, zu und füllt das Material dann in einen Eirich-Mischer ein (bei den angegebenen Prozentangaben handelt es sich um gerundete Zahlenwerte). Wenn das Bindemittel einen Erweichungspunkt von mehr als 40°C aufweist, gibt man 3% (gerundet) auf 50°C erhitzten
Kohlenteer als Lösungsmittel zu. In jedem Fall bereitet man unmittelbar nach dem Durchmischen während 3 Minuten Mashek-Briketts (32 mm χ 32 mm χ 18 mm), wozu man eine Walzenpresse verwendet. Die erhaltenen Briketts werden entsprechend dem ASTM-Fallfestigkeitstest D141 auf ihre Bruchfestigkeit bzw. Sturzfestigkeit und gemäß dem
JNR-Trommeltest auf ihre Trommelfestigkeit untersucht.
Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt. Die eingesetzten Kohlen besitzen eine solche Teilchengröße, daß 84% des Materials durch ein Sieb mit quadratischen Maschen und einer
Maschenweite von 3 mm dringen und weisen eine Gesamtfeuchtigkeit von 8% auf. Der Erweichungspunkt wird nach der Ring- und -Kugel-Methode bestimmt (JIS Methode zur
Bestimmung des Erweichungspunktes von Erdölasphalt bzw. Petrolasphalt Nr. K 2531).

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Tabelle I

Versuch Nr.	1	2	3	4	5	6	7
Erweichungs punkt des Bindaonittels (⁰C)	15	22	31	40	63	80	121
Zugegebene Teer- menge (%)	O	O	O	O	3	3	3
Bruchfestigkeit	54,8	79,8	84,4	83,1	95,3	94,7	93,0
Tratmelfestigkeit	81,4	90,5	92,6	92,5	94,3	93,6	93,1

Aus den in der obigen Tabelle I angegebenen Ergebnissen ist zu erkennen, daß bei dem Versuch Nr. 1, bei dem ein Material mit einem Erweichungspunkt von 15⁰C eingesetzt wird, ein Material mit einer geringen Bruchfestigkeit und einer geringen Trommelfestigkeit erhalten wird, so daß das Produkt eine geringe Qualität aufweist, während man bei Einsatz eines Bindemittels mit einem Erweichungspunkt von 20 bis 40°C Briketts erhält, die in zufriedenstellender Weise in technischem Maßstab angewandt werden können. Weiterhin ist zu sehen, daß wenn ein Bindemittel mit einem Erweichungspunkt von mehr als 40°C verwendet wird, man Briketts ähnlich guter Qualität ohne ein Erhitzen während des Durchmischens und des Brikettierens herstellen kann, indem man gleichzeitig ein Lösungsmittel, wie Kohlenteer, verwendet. Das heißt, man kann Briketts mit einer Bruchfestigkeit von mehr als 80 und einer Trommelfestigkeit von mehr als 90 in zufriedenstellender Weise für die übliche Koksherstellung verwenden, wenn man den Transport, die Lagerung und andere Maßnahmen der Herstellung der Briketts in industriellem Maßstab mit entsprechender Vorsicht durchführt.

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Beispiel 2

Man beschickt einen Müller-Mischer, dessen Druck auf einen Wert im Bereich von 30 bis 100 kg/cm² eingestellt werden kann, mit 85 Teilen einer als Koksofenbeschickung geeigneten Kohle, die aus 31% harter Kokskohle, 45% halbharter Kokskohle und 24% weicher Kokskohle besteht, 8 Teile Petrolpech mit einem Erweichungspunkt von 196°C, das man durch Hitzebehandeln von Asphalt erhält, und 7 Teilen auf 50°C erhitzten Kohlenteer, mischt unter Zuführung einer Energie von 0,03 bis 0,04 kW/kg während 3 Minuten durch und stellt sofort unter Anwendung einer Walzenpresse Briketts her, die ähnlich denen von Beispiel 1 sind. Die erhaltenen Briketts werden nach der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise untersucht, wobei die erhaltenen Ergebnisse in der folgenden Tabelle II zusammengestellt sind. Die eingesetzten Kohlen besitzen eine solche Teilchengröße, daß 84% des Materials durch ein Sieb mit quadratischen Maschen und einer lichten Maschenweite von 3 mm dringen, wobei die Brikettier-

20 temperatur ^3⁰C der Mischtemperatur beträgt.

Tabelle II

Versuch Nr.	8	9	10	11	12	13
Gesamtfeuchtig- keitsgehalt (%)	8	8	8	11	11	11
Mischtenperatur (⁰C)	10-13	22-25	38-41	10-12	22-25	38-40
Bruchfestigkeit	81,2	92,7	92,7	87,5	89,5	84,6
Trommelfestig- keit	90,2	96,0	96,4	97,0	97,5	97,5

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Aus den in der Tabelle II angegebenen Ergebnissen ist zu ersehen, daß man unter Verwendung von Petrolpech mit einem Erweichungspunkt von 196⁰C durch Vermischen bei einer Temperatur von etwa 10 bis 40⁰C, das heißt bei normaler Temperatur, aufgrund des eingesetzten Lösungsmittels Briketts erhält, die voll zufriedenstellen.

Beispiel 3

Man beschickt einen Eirich-Mischer, dessen Hauptmischwerkzeug mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 10 m/Min rotiert wird, und dessen Hilfsmischwerkzeug mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 2 m/Sek betrieben wird, mit einer Brikettiermischung, die aus 60% der in Beispiel 2 beschriebenen, als Koksofenbeschickung geeigneten Kohle und 40% schlecht-verkokbarer Kohle und nicht-verkokbarer Kohle besteht, und mischt unter Zuführung einer Energie von 0,16 bis 0,18 kW/kg während unterschiedlicher Zeiten durch, worauf man das Material sofort unter Verwendung einer Walzenpresse brikettiert, um Briketts herzustellen, die ähnlich denen von Beispiel 1 sind, worauf die erhaltenen Briketts nach der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise untersucht werden. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle III angegeben. Der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Kohlenbeträgt 8%, während die Temperatur vor dem Durchmischen 28⁰C beträgt.

Tabelle III

Versuch Nr.	14	15	16	17
Mischzeit (Minuten)	0,5	1,0	1,5	3,0
Temperatur nach dem Durchmischen (⁰C)	34	37	39	47
Bruchfestigkeit	72,6	90,8	94,6	96,5
Trommelfestigkeit	89,2	92,5	93,7	93,8

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Aus den in der Tabelle III angegebenen Ergebnissen ist ersichtlich, daß man unter Verwendung von Petrolpech mit einem Erweichungspunkt von 196°C Briketts mit ähnlicher Festigkeit wie die gemäß Beispiel 2 erhaltenen herstellen kann, wenn man das Vermischen ohne besonderes Erhitzen in einem Eirich-Mischer durchführt, dessen Mischwerkzeug mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 10 m/Min betrieben wird.

Die Beispiele 2 und 3 verdeutlichen die Ausführungsformen, bei denen entweder ein Müller-Mischer oder ein Eirich-Mischer verwendet werden, obwohl es jedoch auch möglich ist, beide Mischer gleichzeitig oder beide Mischer in Kombination zu verwenden, wobei man in Abhängigkeit von den angewandten Bedingungen bessere Ergebnisse erzielen kann.

Beispiel 4

Zur Verdeutlichung des erfindungsgemäß erzielbaren Effekts beschickt man einen Müller-Mischer, einen Eirich-Mischer bzw. eine Mischtrommel (langsam laufender Rotationsmischer) mit einer Mischung aus 87 Teilen Kohle für die Brikettherstellung, die aus 38% weicher Kokskohle und 62% schlecht-verkokbarer Kohle und nichtverkokbarer Kohle besteht und auf eine solche Korngröße vermählen ist, daß 82% des Materials durch ein Sieb mit quadratischen Maschen und einer Maschenweite von 3 mm dringen, 8 Teilen Petrolpech mit einem Erweichungspunkt von 162⁰C, das man durch Wärmebehandlung von Asphalt erhält, und 5 Teilen auf 50°C erhitztem Kohlenteer. Unmittelbar nach dem Vermischen brikettiert man die Mischung unter Verwendung einer Walzenpresse zu ähnlichen Briketts wie den in Beispiel 1 beschriebenen, worauf die erhaltenen Briketts nach der in Beispiel 1 angegebenen Verfahrensweise untersucht werden. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der Tabelle IV zusammengestellt. Der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Kohle

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beträgt 8%, während die Temperatur vor dem Durchmischen 29⁰C beträgt.

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Tabelle IV

σ co οο ro

ο cn co ro

Versuch Nr.	18	1	19	20	21	22	23	j Erfindungsgemäß	²⁴	25	26	27
Müller-Mischer	0	32	0	0
Eirich-Mischer		81,8			0	0	0
Mischtrommel		90,2 I						0	0	0	0
Mischzeit (Minuten)	2	5	1	2	3	• 1	3	5	10
Temperatur nach dem Durchmischen (⁰C)	34	33	33	39	48	29	29	30	32 I
Bruchfestigkeit	91,7	92,8	82,5	■ 91,8	95,0	13,2	21,4	39,0	¹ 57,0
Trommelfestigkeit	92,4	95,4	91,8	95,2	93,8	38,0	54,2	81 ,0	90,1
Bemerkungen	Vergleichsbeispiel

CO CD CO CD

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Aus den in der Tabelle IV angegebenen Ergebnissen ist zu schließen, daß man unter Verwendung der herkömmlichen Mischtrommel keine Briketts mit ausreichender Festigkeit erhalten kann, wenn man das Durchmischen und das Brikettieren bei normaler Temperatur durchführt, selbst wenn man eine lange Mischzeit anwendet. Dieses Ergebnis war zu erwarten, da solche langsam laufenden Rotationsmischer normalerweise mit Einrichtungen zur Einführung von Dampf mit hoher Temperatur ausgerüstet sein müssen.

Wenn man erfindungsgemäß einen Müller-Mischer oder einen Eirich-Mischer verwendet, so erhält man ein Produkt, dessen Festigkeit während des Durchmischens zunimmt, wobei man für die Praxis geeignete Briketts unter Anwendung kurzer Mischzeiten erhält. Wenn man einen Teil der in der Tabelle IV, Versuch Nr. 26, angegebenen Mischung unter Verwendung einer Mischtrommel und unter Einführen von Dampf mit einer Temperatur von 150°C während 5 Minuten durchmischt und dann brikettiert, so erhält man Briketts mit einer Bruchfestigkeit von 90,1 und einer Trommelfestigkeit von 94,5, das heißt Briketts, die für die Praxis geeignet sind. Wenn der Dampf jedoch nicht eingeführt wird, wie es in dem Versuch Nr. 27 der Fall ist, so erhält man kein Brikett mit angemessener Festigkeit, selbst wenn man die Mischzeit verlängert und selbst wenn man ein Lösungsmittel zugibt. Daraus ist zu ersehen, daß bei den herkömmlichen langsam laufenden Rotationsmischern ein Heizmedium, wie Dampf, während des Durchmischens erforderlich ist.

Beispiel 5

Man beschickt einen Müller-Mischer und einen Eirich-Mischer mit 85 Teilen einer als Koksofenbeschickung geeigneten Kohle, die aus einer Mischung aus 40% harter Kokskohle, 32% halbharter Kokskohle und 28% weicher Kokskohle besteht, 8 Teilen Petrolpech mit einem Erweichungspunkt von 180°C, das man durch Wärmebehandeln von Asphalt erhält, und 7 Teilen auf 50°C erhitzten

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Kohlenteer, und bereitet unmittelbar nach dem Durchmischen Briketts unter Verwendung einer Walzenpresse, so daß man Briketts erhält, die ähnlich denen sind von Beispiel 1 und die nach den in Beispiel 1 beschriebenen Methoden untersucht werden. Dieses Beispiel verdeutlicht die Wirkung des Druckes und der relativen Geschwindigkeit, die das Mischwerkzeug auf die Körnchen ausübt. Demzufolge wird bei dem Müller-Mischer der angewandte Druck in der Weise geändert, wie es in der Tabelle V angegeben ist, indem man die Feder des Müller-Rades entsprechend einstellt, während bei dem Eirich-Mischer die Relativgeschwindigkeit des Mischwerkzeugs in Bezug auf die zu durchmischenden Körnchen durch entsprechende Einstellung der Rotationsgeschwindigkeit des Mischwerkzeugs verändert wird, wie es in der Tabelle VI angegeben ist. Die erzielten Ergebnisse und die Mischzeiten sind ebenfalls in den Tabellen V und VI angegeben. Die Kohle besitzt eine solche Korngröße, das 84% des Materials durch ein Sieb mit quadratischen Maschen und einer Maschenweite von 3 mm dringen, während die Gesamtfeuchtigkeit des Materials 8%.beträgt.

Tabelle V

Versuch Nr.	28	3	29	4	30	5	31	0
Angewandter Druck (kg/cm²)	35	9	45	1	60	5	100	2
Mischzeit (Minuten)	4	4	4	4
Bruchfestigkeit	75,	90,	92,	92,
Trommelfestigkeit	87,	91,	91,	93,

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bum ι/ο

Tabelle VI

Versuch Nr.	32	33	34	35
Relativgeschwindigkeit (m/Sek)	2,5	5	10	20
Mischzeit (Minuten)	3	3	3	3
Bruchfestigkeit	71,3	90,8	95,6	95,3
Trcnmelfestigkeit	70,1	90,1	93,4	93,8

Aus den in der Tabelle V und VI angegebenen Resultaten ist ersichtlich, daß man sowohl mit einem Müller-Mischer, der mit einem Müller-Rad-Druck von mehr als 45 kg/cm² betrieben wird, als auch mit einem Eirich-Mischer, der mit einem Umfangsgeschwindigkeit des Mischwerkzeugs von mehr als 5 m/Sek betrieben wird,in zufriedenstellender Weise anwendbare Briketts erhält.

Erfindungsgemäß kann man durch Vermischen eines Bindemittels mit einer für die Herstellung von Briketts eingesetzten Kohle in industriellem Maßstab metallurgische Briketts herstellen, die in der Praxis zufriedenstellend eingesetzt werden können, ohne daß während des Durchmischens und des Brikettierens ein Erhitzen erforderlich ist, indem man lediglich die Mischbedingungen entsprechend auswählt. Wenn man ein Bindemittel mit einem Erweichungspunkt, der oberhalb der normalen Temperatur liegt, mit einem Lösungsmittel kombiniert,das bei normaler Temperatur fluid ist und mit dem Bindemittel verträglich ist, kann man den Bereich des Erweichungspunkts des Bindemittels in

20 bemerkenswerter Weise erweitern. Da erfindungsgemäß

kein Dampf verwendet wird, lassen sich erhebliche Vorteile erzielen, beispielsweise eine Vereinfachung der erforderlichen Vorrichtungen, eine Verbesserung der

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UlU I / U

Atmosphäre der Arbeitsräume, eine leichte Durchführung des Verfahrens etc.

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Claims

Patentansprüche Verfahren zur Herstellung von Briketts, dadurch gekennzeichnet, daß man

1.) ein Bindemittel mit einem Erweichungspunkt von mehr als 20°C mit der zu Briketts zu verarbeitenden Kohle vermischt?

. 2.) die zu vermischenden Körnchen bei einer Temperatur von mehr als 10⁰C während 1 bis 10 Minuten mit einem Mischer vermischt, der eine Mischenergie von mehr als 0,02 kW/kg ausüben kann; und

3.) die Mischung unter Anwendung einer Walzenpresse bei normaler Temperatur brikettiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennzeichnet, daß man ein Bindemittel mit einem Erweichungspunkt von 20 bis 40°C einsetzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Bindemittel mit einem Erweichungspunkt von mehr als 40°C einsetzt und die zur Herstellung der Briketts verwendete Kohle zusätzlich mit einem Lösungsmittel vermischt, das bei normaler Temperatur eine ausreichende Fluidität besitzt und mit dem Bindemit-

25 tel verträglich ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch ge kennzeichnet, daß man das Mischwerkzeug des Mischers mit einer Umfangsgeschwindigkeit von mehr als 5 m/Sek in Rotation versetzt und dem

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Mischgut eine Energie von 0,05 bis O,4 kW/kg
zuführt, um in dieser Weise eine starke Schlagkraft auszuüben.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e -

kennzeichnet, daß das Mischwerkzeug des
Mischers bei einem Druck von mehr als 45 kg/cm² betrieben und dem Mischgut eine Energie von 0,02 bis
0,13 kW/kg zugeführt werden, wodurch ein Verkneten, Verschmieren und Durcharbeiten des Materials verursacht wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischzeit von 2 bis 5 Minuten anwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e -

kennzeichnet, daß man eine Mischtemperatur von mehr als 2O°C anwendet.

8. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß man während des Mischens und Brikettierens eine Temperatur von 10 bis 50°C

20 anwendet.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e kennz eichnet, daß man das Bindemittel in einem Mxschverhältnxs von 4 bis 15 Gew.-% anwendet.

10. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch g e · kennzeichnet, daß man das Lösungsmittel
in einem Mxschverhältnxs von 3 bis 15 Gew.-% anwendet .

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11. Verfahren zur Herstellung von Briketts, dadurch gekennzeichnet, daß man

1.) ein Bindemittel mit einem Erweichungspunkt von 20 bis 40°C mit der zur Herstellung der

Briketts verwendeten Kohle vermischt; 2.) die zu vermischenden Körnchen bei einer Temperatur von mehr als 10°C während 1 bis 10 Minuten mit einem kräftigen Mischer, dessen Mischwerkzeug mit einer hohen Umfangsgeschwindigkeit

von mehr als 5 m/Sek in Rotation versetzt wird und einem Mischer, dessen Mischwerkzeug einen Druck von mehr als 45 kg/cm² auf die Körnchen ausübt, vermischt; und

3.) die Mischung unter Anwendung einer Walzenpresse brikettiert.

12. Verfahren zur Herstellung von Briketts, dadurch gekennzeichnet, daß man 1.) ein Bindemittel mit einem Erweichungspunkt von mehr als 40⁰C und ein Lösungsmittel, das bei

normaler Temperatur fluid ist und mit dem Bindemittel verträglich ist, mit der zu Briketts zu verarbeitenden Kohle vermischt;

2.) die zu vermischenden Körnchen bei einer Temperatür von mehr als 10°C während 1 bis 10 Minuten unter Verwendung eines Mischers, dessen Mischwerkzeug mit einer hohen Umfangsgeschwindigkeit von mehr als 5 m/Sek in Rotation versetzt wird und eines Mischers,dessen Mischwerkzeug einen Druck von mehr als 45 kg/cm² auf die Körnchen

ausübt, vermischt; und

3.) die Mischung unter Verwendung einer Walzenpresse brikettiert.

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