DE2749408A1 - Verfahren zur herstellung von formkoks - Google Patents
Verfahren zur herstellung von formkoksInfo
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Description
Dr.F/Klp 2. November 1977
07A 9 A 08
Dip Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Formkoks
z.B. zur Verwendung in der Hüttenindustrie als Hochofen- . koks aus mindestens zwei feinkörnigen Kohlekomponenten, von
d<=»np>n die eine eine nicht backende Basis-Komponente mit nur
w*»nig flüchtigen Bestandteilen und die andere eine backende
Steinkohle ist, wobei die Komponenten etwa bei der Erweichungstemperatur der backenden Kohle vermischt und die Mischung verkokt
und brikettiert und der Formkoks nachgehärtet und gekühlt wird.
Ein solches Verfahren ist z.B. bekannt durch die DTPS I 671 377.
Dabei handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung von Press lingen, insbesondere Brennstoffbriketts, durch Heißpressen eines
feinkörnigen Gemisches aus bei Presstemperatur erweichenden Kohlen,
die eine unter dem Erweichungspunkt liegende Temperatur aufweisen, mit einer bei Presstemperatur nicht oder kaum erweichenden
Substanz (Inertstoff), die so hoch erhitzt wird, daß
die Mischung die zum nachfolgenden Pressen erforderliche Temperatur aufweist, wobei das erhaltene Geroisch vor dem Vorpressen
einer Entgasung (zwecks Entzug flüchtiger Bestandteile) unter- · werfen wird und eine zwischen 1 und 15 Minuten liegende Dauer
und eine zwischen 450 und 530 0C liegende Temperatur der Entgasung
so aufeinander abgestimmt werden, daß sich eine Herabsetzung der Urteerausbeute des Brikettiergutes im Zeitpunkt der
Verformung auf einen zwischen 0,07 und 0,2 % liegenden Betrag
«rgibt.
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Bei diesem Verfahren wird die Basiskomponente in einem Heißgasstrom aufgeheizt und zum Teil entgast und nach der Abscheidung
der Basiskomponente wird in demselben Heißgasstrom bei etwas niedrigerer Temperatur des Gasstromes die backende Steinkohle
bis wenig unter ihre Erweichungstemperatur erhitzt. Danach werden die Kohlenkomponenten vermischt und die Mischung wird entgast, verpresst, nachgehärtet und gekühlt.
Durch die DTPS 1 915 905 ist ein Verf*hr»n bekannt, bei dem die
Zeitdauer der Nachhärtung, auch Temperung genannt, im Zusammenhang mit der Nachhärtungstemperatur gebracht wird.
Die für die Erhitzung der Kohlekomponente verwendeten Heißgase
werden durch Verbrennung eines festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoffes hergestellt und sie enthalten einen Restgehalt von Sauerstoff. Diese Art der Herstellung der Heißgase geschieht nicht zuletzt aus wirtschaftlichen Gründen und so wäre
z.B. die Verwendung von reinem Stickstoff,
dessen Erhitzung auch noch indirekt erfolgen müßte, wirtschaftlich für diese Verfahren nicht tragbar.
Der Sauerstoffgehalt der Heißgase bewirkt indes, daß ein Teil
der erhitzten Stoffe, insbesondere der nicht backenden Komponente, die höher aufgeheizt wird, als die backende, verbrannt und
verschlackt. Die Schlacke setzt sich nun in den Aufheizapparaten, z.B. den Flugstromerhitzern, Wirbelschichtreaktoren oder
auch in Herdöfen an und vermindert Querschnitte und Wärmeübergänge, so daß eine häufige Reinigung in mühseliger Handarbeit
unerläßlich ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es nun, diese Verschlackung der Aufheizapparate zu verhindern bzw. wesentlich
zu vermindern.
Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, bei einem Verfahren der eingangs definierten Art als nicht backende Basis-Komponente
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anstelle einer Kohle, Petrolkoks einzusetzen. Petrolkoks hat einen sehr niedrigen Aschegehalt und bei seiner Verbrennung
wird infolge dessen auch nur sehr wenig Schlacke gebildet.
Während bei Anwendung von nicht backenden Kohlen mit einem Aschegehalt von 6 - 7 % bei einer Anlage die Reinigung der Aufheizapparate im regelmäßigen Abstand von ca. 14 Tagen notwendig ist, ergibt sich erfindungsgemäß bei Anwendung von Petrolkoks mit einem Aschegehalt von nur 0,4 % diese Notwendigkeit
nur in Zeitabständen von ca. 6 Monaten. Erfindungsgemäß wird
also eine bedeutende Verbesserung und Erleichterung des Betriebes erreicht.
Überraschenderweise wurde gefunden, daß mit Petrolkoks als Basiskomponente fester Formkoks mit großer Punktdruckfestigkeit erhalten wird.
Der wirtschaftliche Vorteil bei der Anwendung von Petrolkoks ergibt sich auch durch seine mengenmäßig und qualitätsmäßig flexible Einsatzmöglichkeit, insbesondere in der Mischung mit schwefelarmen Steinkohlen. Petrolkoks ist in einigen Ländern, z.B. in
den USA, ein unerwünschtes Abfallprodukt und steht weltweit
billig zur Verfügung.
Der Petrolkoks wird zweckmäßig mit einer Körnung von 90 % unter
15 mm eingesetzt und er wird vorteilhaft mittels eines Gases von über 1000 0C erhitzt.
Man kann auch das Heißgas zur Erhitzung des Petrolkokses durch Verbrennung von Petrolkoks herstellen. Auf diese Weise wird die
Vorratshaltung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders einfach. Eine vorteilhafte Durchführung dieser
Verfahrensvarianten besteht darin, daß man überschüssigen Petrolkoks zu einem sauerstoffhaltigen Gas, z.B. Luft, zugibt und
einen Teil des Petrolkokses verbrennt und auf diese Weise einen heißen Fluggasstrom erzeugt.
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■ S-
Man kann auch bei diesem Verfahren eine zweite nicht backende Kohlekomponente, z.B. Fein-Anthrazitkohle, zugeben.
Zu seiner Erhitzung kann man auch den Petrolkoks an verschiedenen Stellen hintereinander in einen Fluggasstrom einführen.
In den bereits Petrolkoks enthaltenden Fluggasstrom kann z.B. auch die Anthrazitkohle eingeführt und beide Stoffe können gemeinsam aus dem Fluggasstrom abgeschieden werden.
Man kann auch so verfahren wie in der DTPS I 915 905 gelehrt
wird und in demselben Fluggasstrom erst Petrolkoks und die Anthrazitkohle aufheizen und nach deren Abscheidung die backende Steinkohle in denselben Fluggasstrom einführen und erhitzen.
Vorteilhaft ist es auch, die nicht backenden Komponenten, also entweder Petrolkoks allein oder Petrolkoks mit Anthrazit mit
einer Temperatur von 600 bis 800 0C aus dem Fluggasstrom abzuscheiden und dem Mischer zuzuführen.
Je nach der gewünschten Porosität des Formkokses kann ein Petrolkoks mit mehr oder weniger flüchtigen Bestandteilen angewendet
werden. Im Handel sind zwei Sorten von Petrolkoks, nämlich Delayed- und Fluid-Petrolkoks, erhältlich. Dabei hat der Delayed-Petrolkoks mehr als 9 % und der Fluid-Petrolkoks weniger als
9 % flüchtige Bestandteile. Delayed-Koks ist ein poriger Koks
mit dicken Zellwänden. Er wird für den Einsatz in der Heißbrikettierung auf 90 % unter 15 mm, vorzugsweise auf 90 % unter
3 mm, vorgebrochen. Fluid-Koks besteht zum überwiegenden Teil aus feinen Koksperlen mit Korndurchmessern unter 1 mm. Eine
Vormahlung ist nicht erforderlich.
Schließlich kann man auch gemäß der Lehre der DTPS I 671 377
verfahren und die Entgasungstemperatur und die Entgasungszeit in dem Mischer bei Einhaltung der Entgasungstemperatur von
450 bis 530 °C so aufeinander abstimmen, daß eine Minderung
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der Urteerausbeute im Zeitpunkt des Verpressens auf einen zwischen 0,07 und 0,2 % liegenden Betrag erfolgt. Nach der
Verpressung kSnnen dann bei der Nachhärtung keine treibenden Kräfte im Inneren der Koksbriketts auftreten, die das Brikett
auseinandertreiben und sprengen·
Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel und durch die dazugehörige Schema-Skizze erläutert:
1. 48 % Delayed-Koks mit 1,4 % Schwefel und 11 % flüchtigen
Bestandteilen (wf)
2 . 25 % Pluid-Koks mit 2 % Schwefel und 6 % flüchtigen Bestandteilen (wf)
3. 27 % Bindemittelkohle mit 0,9 % Schwefel und 25 % flüchtigen Bestandteilen (waf) und 6 % Asche (wf)
Die für den Prozeß notwendige Wärme wird in Brennkammer 1 über
Fremdenergie erzeugt. 14 bedeutet eine Brennstoffzuleitung
und 15 eine Luftleitung zu dem Brenner 16. In die heißen Feuergase, die aus der Brennkammer 1 in das Reaktorrohr 2 strömen,
wird zunächst der Delayed-Koks "A" eingeblasen. Anschließend
wird der Fluid-Koks "B" etwa in der Mitte des Reaktorrohres 2 zugegeben. Die heißen Rauchgase erhitzen beide Koks-Bestandteile innerhalb von ZehntelSekunden auf 600 bis 650 0C. Im
Zyklon 3 werden die Feststoffe von den Rauchgasen getrennt. Die heißen Rauchgase gelangen mit einer Temperatur von 700 bis
800 0C in das Reaktorrohr 4,in das die Fettkohle 11C" eingeblasen
und auf 340 0C aufgeheizt wird. Die im Zyklon 5 abgeschiedene
Fettkohle gelangt in den Mischer 6 und wird dort mit dem Petrolkoks aus Zyklon 3 intensiv durchgemischt. Bei der sich einstellenden Gemischtemperatur von 490 °C erweicht die Bindemittelkohle und bindet die inerte Komponente ein. Bei einer Verweil-
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zeit im Mischer von 5-7 Minuten wird das Brikettiergut weitgehend entteert. Aus dem Mischer 6 gelangt das Brikettiergut
auf die Walzenpresse 7. Die Heißbriketts haben unmittelbar hinter der Presse 7 eine Temperatur von 500 bis 505 0C. Mit
dieser Temperatur werden sie über einen kurzen Transportweg in die Härtebunker θ bzw. 9 gegeben. In diesen Bunkern erfolgt
innerhalb von 3-4 Stunden die autotherme Nachschwelung und Verfestigung des Produktes. Aus den Bunkern wird das fertige
Produkt über die Austrage 10 und das Förderband 11 in die Wassertauchung 12 geleitet, durch Förderband 17 wieder ausgetragen
und nach der Schlußkühlung durch die Sprühanlage 13 über das Förderband 1Θ in die Wagen 19 verladen.
Der fertige Formkoks enthält ca. 7 % flüchtige Bestandteile, ca. 2,15 % Asche und ca. 1,4 % Schwefel. Er besitzt ein Porenvolumen
von ca. 30 - 35 %.
Das trockene Abgas des Zyklons 5 hat bei diesem Verfahrensbeispiel
einen Heizwert von ca. 800 kcal/Nm . Reduziert man die
Brennstoffmenge in der Brennkammer 1 ohne die Sauerstoffzufuhr
zu vermindern, so wird die fehlende Wärmemenge durch Teilabbrand des Delayed-Kokses gedeckt, ohne daß es zu Schlackenabsätzen
im Reaktorrohr 2 kommt. Der Heizwert des trockenen Abgases aus dem Zyklon 5 sinkt gleichzeitig auf ca. 500 kcal/Nm
Die im Beispiel genannten Einsatzstoffe und -mengen lassen sich
in weiten Bereichen variieren. Durch Rücknahme der Delayed-Koksmenge
auf 35 bis 25 % und entsprechender Erhöhung der Fluid-Koksmenge
tritt eine Verminderung des Porenvolumens um ca. 4 bzw. 8 % ein. Während die flüchtigen Bestandteile nur um 0,3
bis 0,5 % zurückgehen, entsprechen die Schwefel- und Aschegehalte in etwa denen der Summe der Einsatzstoffe. Ersetzt man
den Fluid-Koks durch Delayed-Koks, so läßt sich das Porenvolumen
unter sonst gleichen Bedingungen um 3 bis 5 % erhöhen.
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Als zweite nicht backende Kohlekomponente kann anstelle des Petrolkokses an Einblasstelle NB" z.B. Anthrazitkohle zugesetzt werden. In diesem Fall wird der bei "A" eingeblasene
Petrolkoks zusammen mit der im gleichen Rauchgasstrom auf -geheizten Anthrazitkohle im Zyklon 3 abgeschieden und dem
Mischer 6 zugeleitet· Außerdem ist es möglich, zur gezielten Veränderung des Produktes an Cinblasstelle "A" ein Gemisch
aus Petrolkoks und Anthrazitkohle und bei "B" ausschließlich
Anthrazitkohle oder ein Gemisch aus Petrolkoks und Anthrazitkohle einzusetzen.
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, 1θ
Leerseite
Claims (11)
1. Verfahren zur Erzeugung von Hüttenformkoks aus mindestens
zwei feingemahlenen Kohle-Komponenten, von denen die eine
eine nicht backende Komponente mit nur wenig flüchtigen
Anteilen und die andere Komponente eine backende Steinkohle ist, wobei die Komponenten etwa bei der Erweichungs-T?mperatur der backenden Kohlekomponente vermischt und
die Mischung brikettiert und verkokt wird und der Form— koks nachgehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß als
nicht backende Komponente Petrolkoks verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Petrolkoks mit einer Körnung von 90 % unter 15 mm angewendet wird.
3- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Petrolkoks mittels eines höher als 1000 °C erhitzten Verbrennungsabgases vorerhitzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennaeichnet, daß
Petrolkoks mit einem sauerstoffhaltigen Ga3 zur» Teil verbrannt und der überschüssige Petrolkoks erhitzt und mit
der backenden Kohlekomponente vermischt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorerhitzung des Petrolkokses ein
heißer Pluggasstrom verwendet wird·
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als
eine zweite nicht backende Komponente Fein-Anthrazit verwendet wird.
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ORIGINAL INSPECTED
•I-
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
Petrolkoks zur Vorerhitzung an verschiedenen Stellen in den heißen Fluggasstrora eingeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß außer Petrolkoks auch Anthrazit in denselben Fluggasstrom
eingeführt und die beiden Komponenten gemeinsam aus den»
Fluggasstrom abgeschieden werden.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Abscheidung des Petrolkokses oder
des mit Fein-Anthrazit vermischten PetrolJcokses die backen—
de Kohlekomponente gemäß DTPS 1 915 905 in demselben' Pluggasstrom vorerhitzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Petrolkoks bzw. die Petrolkoks-Anthrazit-Mischung mit 600
bis 800 C aus dem Fluggasstrom abgeschieden und dem Mischer
zugeführt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß der DTPS 1 671 377 die Mischung der Komponenten die
zum Pressen erforderliche Temperatur aufweist, wobei das erhaltene Gemisch vor dem Vorpressen einer Entgasung (zwecks
Entzug flüchtiger Bestandteile) unterworfen wird und eine zwischen 1 und 5 Minuten liegende Dauer und eine zwischen
450 und 530 0C liegende Temperatur der Entgasung so aufeinander
abgestimmt werden, daß sich eine Herabsetzung der Urteerausbeute
des Brikettiergutes im Zeitpunkt des Verpres— sens auf einen zwischen 0,07 und 0,2 % liegenden Betrag
ergibt.
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1977
- 1977-11-04 DE DE19772749408 patent/DE2749408A1/de not_active Ceased
-
1978
- 1978-10-31 JP JP13332778A patent/JPS5472201A/ja active Pending
- 1978-11-06 US US05/957,702 patent/US4181502A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4701243A (en) * | 1985-02-21 | 1987-10-20 | Firma Carl Still Gmbh & Co. Kg | Method for cooling and dedusting dry cooled coke |
| EP0192277A3 (en) * | 1985-02-21 | 1988-02-10 | Firma Carl Still Gmbh & Co. Kg. | Process for cooling and dedusting coke after its discharge from the dry-cooling plant |
| RU2298028C1 (ru) * | 2006-01-16 | 2007-04-27 | Афанасий Иванович Головичев | Способ получения топливных брикетов |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4181502A (en) | 1980-01-01 |
| JPS5472201A (en) | 1979-06-09 |
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