DE2914225A1

DE2914225A1 - Verfahren zur erhoehung der festigkeit von huettenkoks

Info

Publication number: DE2914225A1
Application number: DE19792914225
Authority: DE
Inventors: Mohammed Dipl Ing Chouaib; Hubert Dr Schmitt
Original assignee: Carl Still GmbH and Co KG
Current assignee: Carl Still GmbH and Co KG
Priority date: 1979-04-09
Filing date: 1979-04-09
Publication date: 1980-10-30
Also published as: DE2914225C2

Description

Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit
von Hüttenkoks Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit von Hüttenkoks, der durch Verkokung von unverdichteten oder verdichteten Feinkohlen oder Feinkohlengemischen erhalten wird.
Der für Hüttenbetriebe benötigte Koks wird in herkömmlicher Weise aus fein vermahlenen Kohlen in batterieweise angeordneten Verkokungsöfen erzeugt. Koks, der im chofen eingesetzt werden soll, muß über eine ausreichende Festigkeit verfügen, damit er in dem schachtförmigen Hochofen auch noch in hochglühendem Zustand den Druck der darüber lastenden Säule von Erz und Koks standhalten kann.
Vor seiner Verwendung im Hochofen wird daher der Koks auf seine Festigkeit in sogenannten Trommeln geprüft.
Da nicht genügend Kokskohlen, d.h. solche Kohlen, die von Natur aus ohne weitere Vorbereitungen einen hochfesten Koks erheben, zur Verfügung stehen, ist man darauf angewiesen, aus mehreren Kohlensorten ein solches Gemenge herzustellen, das bei seiner Verkokung dann einen Koks mit den gewünschten Eigenschaften ergibt. Es hat sich aber erwiesen, daß es oftmals nicht genügt, nur Kohlen zu mischen. Immer mehr muß die Technik dazu übergehen, die ur Verkokung ausgesuchten Kohlen nicht nur sorgfältig zu vermahlen, sondern sie darüber hinaus noch in anderer Weise vorzubereiten, und die vorbereiteten Maßnahmen für solche Kohlen bestehen vorwiegend in ihrer Vortrocknung und Verdichtung. Die Verdichtung kann z.B.
durch Brikettierung geschehen. Sie kann aber auch dadurch geschehen, daß man außerhalb der Ofenkammer einen verdichteten Kokskuchen herstellt, den man in die leere Ofenkammer einschiebt, danach die Ofenkammer mit ihren Türen verschließt und den Kammerinhalt verkokt. Aber auch mit den so vorbereiteten Kohlen gelingt es oftmals nicht, eine ausreichende Festigkeit des Kokses zu erhalten.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist es daher, ein Verfahren vorzuschlagen und auszuarbeiten, durch das die Koksfestigkeit auf einfache Weise erhöht werden kann.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, den für die Verkokung vorgesehenen Feinkohlen feindisperse Metalle, die der vierten oder der achten Gruppe des periodischen Systems der Elemente angehören oder die feindispersen Oxide der Metalle der vierten Gruppe zuzusetzen, mit ihnen zu vermischen und die Mischungen zu verkoken.
Die den Feinkohlen zugesetzten Mengen an Metallen bzw. Metalloxiden können von 0,1 bis 10- Ges.00 betragen.
lis hat sich auch gezeigt, daß die Oxide der Metalle der vierten Gruppe wirksamer als die Metalle der achten Gruppe, z.B. Nickel, sind. Besonders wirksam sind Titanoxid (TiO) und Titandioxid (TiO2).
Titanoxid und Titandioxid werden dabei vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 5,0 Ges.% den Feinkohlen zugesetzt.
Es hat sich ferner gezeigt, daß die optimale Menge der Stoffe, die die Koksfestigkeit erhöhen, von den Kohleeigenschaften und insbesondere von der Zusammensetzung ihrer Aschen abhängt. Das gilt vorallem für Nickel. Hierbei ist stets der zuzumischende optimal wirksame Prozentsatz durch Vorversuche zu ermitteln. Durch Vorversuche ist auch zu bestimmen, ob die Kohle dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit des Kokses überhaupt zugänglich ist, denn es hat sich gezeigt,daß nicht alle Kohlensorten bzw.
Kohlenmischungen in der gewünschten Weise mit der Erhöhung der Koksfestigkeit reagieren.
Eine Aufklärung des Phenomens, weshalb die eine Kohlensorte bzw. Kohlemischung erfindungsgemäß eine Erhöhung der Koksfestigkeit ergibt und die andere nicht bzw. eher im entgegengesetzten Sinne reagiert, ist bisher nicht möglich.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert: 1. Vergleichs-Beispiel In einem Versuchsofen wurden mehrere Male 36,6 kg Kohle van Flöz Gustav Gretchen mit 18-stündiger Garungszeit und einer Höchsttemperatur von 950 "C verkokt und die Festigkeit des Kokses in einer Micum-Trommel (DINT 51 717, 1967) bestimmt und in Prozentanteilen, die ein Sieb mit aer quadratischen Maschenweite von 40 mm nicht passieren, ausgedrückt. Die Einsatzkohle besaß die nachstehend aufgeführten analytischen Daten.
Wasser Gew.% 8,0 Asche (i.wf.) Gew.°O 5,4 Gesamt-Schwefel (i.wf.) Gew. 1,34 Pyrit-Schwefel (i.wf.) Ges.% 0,75 Flücht. Bestandt. (i.wf.) Ges.00 32,2 Flücht. Bestandt. (i.waf) Gew.°O 33,9 Schüttgewicht (i.roh) kg/m3 800 Dieser Einsatzkohle wurde feindisperses Titandioxid (TiO2) in verschiedenen Mengen zugesetzt und mit ihr vermischt.
Danach wurde die Verkokung unter den vorstehend angegebenen Bedingungen durchgeführt.
Die erreichten Festigkeiten sind in der nachstehende Tabelle 1 zusammengestellt.
Tabelle 1 Einsatz z. Verkokung Trommelfestigkeit F40 Gew.t o Kohle ohne Zusatz 68,7 Kohle + 0,5 % TiO2 75,5 Kohle + 1,0 °Ó TiO2 75,9 Kohle + 2,5 t TiO2 78,9 2. Vergleichsbeispiel Die auf verschiedenen Kokereien im Einsatz befindlichen Kokskohlen wurden in ihrem. jeweiligen Einsatz zustand ebenfalls daraufhin untersucht, ob mit den erfindungsgemäßen Zusätzen eine Erhöhung der Festigkeit des Kokses zu erreichen ist. Dazu wurden Verkokungen im Laboratoriumsmaßstab in einem elektrisch beheizbaren Versuchsofen aus feuerfesten Steinen, der bezüglich seiner Abmessungen den Proportionen einer 6 m hohen Großofenkammer entsprach durchgeführt. Die Einsatzmenge bezug 0,5 kg, die Garungszeit 4 Stunden und die bei der Verkokung erreichte Endtemperatur des Kokses 850 OC. In einer für diesen Zweck entwickelten Laboratoriumskokstrommel lichter Trommeldurchmesser 204 mm, Trommellänge 225 mm, 4 im Winkel von 90 ° eingebaute Rippen von 20 mm Höhe, Füllung 2 kg Eisenkugeln von 19 mm Durchmesser)wurden 0,3 kg bei 14 U pro Minute eine Stunde lang getrommelt und danach die Prozentanteile des Koksabriebs bestimmt, die ein Sieb mit der quadratischen Maschenweite von 1 mm passierten. Dieser Anteil wird als Abrieb A bezeichnet. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 2 zusammengefaßt.
Tabelle 2 Abrieb A Einsatz z. Verkokung Zollverein Radbod Waltrop Kohle ohne Zusatz 30,5 32,3 62,0 Kohle + 1 % Ti 24,8 28,3 41,0 Kohle + 1 % TiO 19,0 20,1 35,0 Kohle + 1 t Nickel '9,8 - 5g,7 Auch im zweiten Beispiel zeigt sich, daß Titanoxide wirksame Zusatzstoffe zur Kokskohle sind, die die Koksfestigkeit erhöhen.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit von Hütten-Koks, der durch Verkokung von Feinkohlen bzw. Feinkohlengemischen erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß dell für die Verkokung vorgesehenen Feinkohlen feindispersc Metalle die der vierten oder der achten Gruppe des periodischen Systems der Elemente angehören bzw. die feindispersen Oxide der Metalle der vierten Gruppe, zugesetzt, mit ihnen vermischt und die Mischungen verkokt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Feinkohlen Titanoxid (TiO) oder Titandioxid (TiO2) in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.°O zugesetzt wird.