DE3040331C2 - - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B47/00—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion
- C10B47/02—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with stationary charge
- C10B47/10—Destructive distillation of solid carbonaceous materials with indirect heating, e.g. by external combustion with stationary charge in coke ovens of the chamber type
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Qualität
von Koks aus Kohleeinsatzmischungen, die im Koksofen durch indirekte
Beheizung unter Luftabschluß verkokt werden, wobei die
Kohleeinsatzmischungen während des Verkokungsvorganges beim
Durchlaufen des Temperaturbereiches von 320 bis 550°C eine
Plastifizierung erfahren, die sich mit zunehmender Garungszeit
von der Ofenwandung zur Ofenmitte verlagert.
Üblicherweise werden Einsatzmischungen bei der Verkokung
eingesetzt. Das heißt die Kokskohlen werden zunächst aufgemahlen,
um bestimmte, unterschiedliche Korngrößen zu
erreichen. Die unterschiedlichen Korngrößen geben in
Mischung ein Kornspektrum, das die Schüttdichte der
Kokskohlen im Koksofen maßgeblich beeinflußt. Dabei
hat sich gezeigt, daß optimale Kornspektren zumeist
nur durch Mischung verschiedener aufgemahlener Korngrößen
erreicht werden können.
Noch größeren Einfluß als die Schüttdichte hat die Beschaffenheit
der für die Einsatzmischungen verwendeten
Kokskohle auf die Koksqualität. Daher sind verschiedene
Prüfmethoden mit dem Ziel entwickelt worden, das Verkokungsverhalten
der Kohlen im voraus zu beurteilen.
Wesentliche Eigenschaften ergeben sich aus dem petografischen
Aufbau der Kohle (Kohlenarten, Streifenarten)
ihrer chemischen Zusammensetzung (Elementarzusammensetzung,
Aschegehalt, Gehalt an flüchtigen Bestandteilen,
Bitumengehalt, Oxydationszustand) und ihren physikalischen/
chemischen Eigenschaften (Erweichungsverhalten, Blähen,
Schwinden, Treiben, Entgasungsverhalten).
Wesentliche Bedeutung wird ferner dem Backvermögen beigemessen.
Unter der Backfähigkeit wird die Fähigkeit
der Kohle verstanden, beim Erhitzen in einem Gefäß, das
eine freie Ausdehnung der Kohle zuläßt, in einen plastischen
Zustand überzugehen und beim weiteren Erwärmen
einen gebackenen, stückigen Koks zu bilden. Eine Kohle
mit gutem Backvermögen liefert einen nicht nur gebackenen,
sondern sogar geschmolzenen
Koks. Das so definierte Backvermögen wird wahlweise
gemessen durch die Blähzahl (Swelling-Index) oder durch
die Backzahl nach Roga.
Eine Kohle mit gutem Backvermögen kann unter den betrieblich
gegebenen Verkokungsbedingungen dennoch einen weniger
hochwertigen Koks ergeben als eine schlechter backende
Kohle. Deshalb ist das Koksvermögen in besonderer Weise
zu berücksichtigen. Das Kokungsvermögen einer Kohle
wird wahlweise durch den Dilatometertest oder durch Bestimmen
des Gray-king-Kokstyps beurteilt. Zur Bestimmung
des Dilatotionsverlaufes wird die Längenänderung eines
konischen Kohlepreßlings bei einer Erhitzungsgeschwindigkeit
von 0,05°C/sec gemessen.
Schließlich besitzt die Messung des plastischen Verhaltens
bisher noch eine gewisse Bedeutung. Unter den
plastischen Verhalten wird die Fähigkeit der Einsatzkohle
verstanden, innerhalb des Temperaturbereiches
zwischen etwa 350 und 550°C in einen plastischen Zustand
überzugehen.
Bei den gebräuchlichen Methoden zur Messung der Plastizität
werden modifizierte Rotationsviskosimeter benutzt.
Als Meßergebnis erhält man hier jedoch nicht Viskositäten
der erweichten Kohlemasse im physikalischen
Sinne, sondern apparativ beeinflußte Größen, die sich
aus der inneren Reibung der festen, flüssigen und gasförmigen
Phase und den Elastizitätsgrößen dieser drei
Phasen zusammensetzen. Derartige Messungen sind in der
Regel Labormessungen. Das gilt auch für Messungen des
Entgasungsverhaltens, des Treibdrucks und des Schwindens,
die gleichfalls zur Bestimmung der Einsatzkohlenqualität
herangezogen werden. Die Vielzahl der hier
teilweise aufgeführten, in der Praxis gebräuchlichen
Prüfmethoden zur Bestimmung der Einsatzkohle bzw. zur
Vorbestimmung der Koksqualität zeigt, daß bisher
eine gezielte Steuerung der Kokskohlenqualität als
Basis für einen hochwertigen Koks nur unter Vielfachmessung
und besonderen Erschwernissen möglich war.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die
Steuerung der erforderlichen Qualität des Einsatzgutes
zu vereinfachen. Dabei geht die Erfindung von
der Überlegung aus, daß wesentliche Bestimmungsgrößen
für die Koksqualität in einem Teilbereich des Verkokungsvorganges
eine gemeinsame Wirkung entfalten. Das
ist in weitergehender Erkenntnis der plastische Bereich,
was bei einer Betrachtung des Verkokungsvorganges von
Steinkohle in indirekt beheizten Horizontalkammer-Öfen
deutlich wird.
Bei der Verkokung entstehen Heizgase, die in den den
Öfen benachbarten Heizzügen verbrannt werden. Von den
benachbarten Heizzügen aus wird die Wärme durch die
Ofenwände auf den Ofenbesatz, d. h. die Einsatzkohlenmischung,
übertragen. Bedingt durch die zweiseitig
indirekte Beheizung entstehen Temperaturfelder mit
zur Besatzmitte hin abnehmendem Temperatur-Niveau.
Die Temperaturfelder verlaufen in der Regel symmetrisch
zur Ofenmitte, wo die jeweils niedrigste Temperatur
herrscht. Mit zunehmender Garungszeit schreitet
die Temperaturfront von den Wänden zur Ofenmitte
hin fort, begleitet von einem steilen Temperaturgradienten
beim Übergang von der bereits verkokten
zur unveränderten Einsatzkohle. Dieser Übergangsbereich,
in dem alle Temperaturen von 100-1000°C
durchlaufen werden, ist lokal eng begrenzt und erstreckt
sich zum Beginn des Verkokungsvorganges
(Pyrolyse) nur über wenige mm in der insgesamt vorwiegend
450 mm breiten Ofenkammer.
In dem kritischen Übergangsbereich erfolgt die
schrittweise Verkokung der Steinkohle, wobei zwei wesentliche
Temperaturbereiche zu unterscheiden sind.
Der eine Temperaturbereich erstreckt sich von etwa
320-480°C. In dem Temperaturbereich erweicht die
Kohle und bildet sich ein quasi plastischer Zustand
aus. Bei Durchschreiten des Temperaturbereiches
laufen eine Vielzahl von Zersetzungs- und Polymerisations-
Reaktionen ab, wobei die Voraussetzungen für
die Einbindung inerter Bestandteile geschaffen werden
und die Koksqualität vorgeprägt wird.
Der andere Bereich liegt oberhalb der Wiederverfestigung
des Ofenbesatzes mit einem Kontraktionsmaximum
um 600°C. In diesem Bereich bildet sich die Koksstruktur
unter weiterer Aromatisierung des Besatzes aus.
Die in beiden Bereichen ablaufenden Reaktionen sind
zwar von der eingesetzten Kohlenart und der Körnung
der Einsatzkomponenten abhängig, die Erfindung geht
jedoch davon aus, daß Kohlenart und Körnung bei üblichem
Kokereibetrieb weitgehend vorbestimmt sind und
für die jeweilige Koksqualität vielmehr die Abhängigkeit
der Verkokung von den Betriebsbedingungen und der
Vorbehandlung des Einsatzgutes bzw. der Verwendung
verkokungsaktiver Hilfsstoffe im Vordergrund steht.
D. h. nach der Erfindung wird dem Ausmaß und der Gleichmäßigkeit
der in diesen kritischen Übergangsbereichen
ablaufenden Reaktionen entscheidende Bedeutung beigemessen.
Maßgebend für den Ablauf dieser Reaktionen ist der Temperaturgradient.
Ein hoher Temperaturgradient bedeutet eine
hohe lokale Aufheizungsgeschwindigkeit, bei der
sich die ablaufenden Reaktionen nur unzureichend ausbilden
können oder je nach ihrer Kinetik sogar überlaufen
werden. Das führt zu großer Inhomogenität im
Reaktionsgeschehen und hat ein inhomogenes Koksgefüge
zur Folge. Außerdem besteht unter derartigen Bedingungen
nicht genügend Zeit, plastische Masse in ausreichender
Menge für die Einbindung der inerten Partikel freizusetzen
und für den Massentransport mit dem Ziel der
Einhüllung dieser Partikel zu sorgen. Die Dauer der
Plastizität, die deutlich mit der Aufheizrate korreliert
d. h. mit steigender Aufheizrate abnimmt ist zu kurz.
Im nachplastischen Bereich treten durch einen hohen Temperaturgradienten
verstärkt mechanische Spannungen auf,
die zu erhöhter Rißbildung führen und dadurch den unerwünschten
Kleinkoksanteil erhöhen.
Eine Verminderung des Temperaturgradienten führt dagegen
zu einer breiteren plastischen Zone mit lokal geringerer
Aufheizgeschwindigkeit. Das verlängert die Dauer der
Plastizität, wodurch vor allem auch die für die Kokserzeugung
wichtige Verkittung der einzelnen Partikel gefördert
wird. Die in der Kohle vorgeprägten Reaktionen
haben mehr Zeit wirksam zu werden und quasi Gleichgewichtszustände
entsprechend ihrer Reaktionskinetik
auszubilden.
Mit zunehmender Breite der plastischen Zone und dadurch
verstärktem Ablauf der Reaktionen wird die Gasmenge in
der Blase der plastischen Zone größer; der Gasdruck steigt
an. Zwischen der Gasblasengröße und dem Druck wird bei
gleicher Körnung der Einsatzkohle in erster Näherung ein
etwa umgekehrt proportionaler Zusammenhang gesehen. Zunehmen
der Druck bewirkt kleinere Gasblasen, was einen kleineren
Porendurchmesser zur Folge haben kann. Dieses Verhalten der
gasförmigen Zersetzungsprodukte überlagert den Einfluß der
Korngröße auf das Blähverhalten der Körner und das daraus
resultierende Verschweißen der umgehenden Partikel entscheidend.
Außerdem steigen mit zunehmender Breite der plastischen Zone
die Diffusionswege für die freigesetzten Gase. Infolgedessen
wird der Gasdruck über eine längere Zeit aufrechterhalten, was
zu einer größeren Homogenität in der Gasblasenverteilung wie
in der vorangegangenen Entstehung und weiteren Reaktionen gasförmiger
Zersetzungsprodukte führen kann.
In der FR-A 752 468 wird zwar auf die plastische Zone hingewiesen,
dort ist jedoch auf den Temperaturbereich von 650-
750°C abgestellt worden. Das ist der Bereich der Wiederverfestigung
mit einem Kontraktionsmaximum um 600°C. In diesem
Bereich bildet sich die Koksstruktur unter weiterer Aromatisierung
des Besatzes aus. Die in der plastischen Zone und im
nachplastischen Bereich ablaufenden Reaktionen sind zwar von der
eingesetzten Kohlenart und der Körnung der Einsatzkomponenten
abhängig,
die Erfindung geht jedoch davon aus, daß Kohlenart
und Körnung bei üblichem Kokereibetrieb weitgehend vorbestimmt
sind und für die jeweilige Koksqualität vielmehr die Abhängigkeit
der Verkokung von den Betriebsbedingungen und der Vorbehandlung
des Einsatzgutes bzw. der Verwendung verkokungsaktiver
Hilfsstoffe im Vordergrund steht. Zugleich geht die Erfindung
davon aus, daß die Reaktionen in der plastischen Zone
maßgeblich die Phase der Wiederverfestigung vorbestimmt, dies
jedoch umgekehrt nicht gesichert ist.
Ausgehend von obiger Hypothese wird die Qualität des Einsatzgutes
nach der Erfindung dadurch gesteuert, daß in vorgegebenen
Zeitabständen der Abstand der plastischen Zone von der Ofenwand
gemessen, mit einem Sollwert verglichen und die Abweichung
vom Sollwert durch Zugabe von vorerhitzter Kohle und/
oder carbo- und/oder petrostämmiger Kohlebinder ausgeglichen
wird.
Im einzelnen ergeben sich folgende Breiten der plastischen Zone
in Abhängigkeit von der Garungszeit:
Erfindungsgemäß ist die Breite der plastischen Zone die
entscheidende Einflußgröße auf die Koksqualität. Ihre
Messung ermöglicht eine genaue Voraussage der sich einstellenden
Koksqualität und ist daher als zentrale Steuergröße
für die Bereitstellung der Einsatzkomponenten, den
Ablauf des Verkokungsprozesses und für die daraus resultierende
Koksqualität als Zielgröße einzusetzen.
Durch die erfindungsgemäße Beimengung carbo- und/oder
petrostämmiger Binder wird die Erweichungstemperatur
des Ofenbesatzes vermindert, dessen Wiederverfestigungstemperatur
jedoch kaum verändert. Es entsteht für die
plastische Zone ein größerer Temperaturbereich. Das hat
eine räumliche Ausdehnung der plastischen Zone zur Folge,
so daß die oben erläuterten wesentliche Effekte in der
Dauer der Plastizität, im Ablauf der Reaktionen, in der
Gasblasengröße und der Homogenität der Gasblasenverteilung
wirksam werden.
Die erfindungsgemäße Beimengung vorerhitzter Kohle hat
gleichfalls eine Verringerung des Temperaturgradienten
zur Folge. Wie bereits ausgeführt, bewirkt das eine Verbreiterung
des plastischen Bereiches in Abhängigkeit vom
Abstand von der Kammerwand, wobei dieser Effekt mit zunehmender
Garungszeit an Größe und Bedeutung gewinnt.
Auch für den nachplastischen Bereich (Kontraktionsmaximum
bei etwa 600°C) ist die mit dem niedrigeren
Temperaturgradienten verbundene geringere Aufheizgeschwindigkeit
von großer Bedeutung. Die mechanischen
Spannungen werden verringert. Damit nimmt die Tendenz
zur Rißbildung ab. Als Folge steigt das Ausbringen
an Hochofenkoks. Ferner steigen die Abriebfestigkeit
(M₁₀) und die Stückfestigkeit (M₄₀). Der mittlere
Porendurchmesser der Kokse verringert sich deutlich.
Gleichzeitig steigt die mittlere Wandstärke der Zellwände
des Koksgerüstes an, die Strukturfestigkeit der
Kokse nimmt somit zu.
In weiterer Ausbildung der Erfindung wird die Breite
des plastischen Bereiches anhand der Temperaturverteilung
im Ofenbesatz gemessen. Das heißt in dicht aufeinanderfolgenden
Abständen von der Kammerwand bis zur
Kammermitte werden Temperaturmessungen durchgeführt.
Die sich dabei ergebenden Temperaturwerte werden mit
den Temperatursollwerten verglichen, die die Mindestbreite
des plastischen Bereiches festlegen. Bei Unterschreiten
der vorgegebenen Solltemperatur wird bei
nachfolgenden Ofenchargen solange Kohlebinder und/oder
vorerhitzte Kohle der Einsatzmischung beigemengt, bis
sich im Ofen die gewünschten Solltemperaturen (Mindesttemperaturen)
einstellen. Entsprechend des sich während
des Verkokungsvorganges verändernden plastischen Bereiches
sind die den Grenzwerten des plastischen Bereiches
entsprechenden Solltemperaturen in jeder Verkokungsphase
an anderen Stellen des Ofenbesatzquerschnittes
einzuhalten. Die Solltemperatur kann dabei
konstant bleiben und einen der Werte zwischen 320 und
480°C annehmen. Vorzugsweise wird ein Wert an der
unteren Temperaturgrenze gewählt.
Die Steuerung der Koksqualität kann um so genauer erfolgen,
je öfter der plastische Bereich während des
Verkokungsvorganges gemessen wird. Nach der Erfindung
läßt sich bereits eine besondere Genauigkeit mit mindestens
zwei Messungen im zeitlichen Abstand von mindestens
1 Stunde erreichen. Die Temperaturmessungen
erfolgen demnach nicht nur in räumlichen Abständen
über der Ofenkammerbreite sondern auch in zeitlichen
Abständen.
Den räumlichen Abständen kann durch eine Anzahl über
der Ofenkammerbreite verteilt angeordneter Temperaturmeßgeräte
oder durch ein einziges, über die Ofenkammerbreite
hin- und herbewegbares Temperaturmeßgerät Rechnung
getragen werden. Als Temperaturmeßgeräte können
Thermoelemente eingesetzt werden, die vorzugsweise mit
Schutzrohren versehen vor Beginn der Verkokung in den
Ofenbesatz eingeführt werden. Bei geeigneter Materialauswahl
der Schutzrohre (z. B. Incoly) können längere
Standzeiten erzielt werden.
Die Thermoelemente lassen sich in eine elektrische
Vergleichsschaltung mit Sollwertgebern, z. B. Potentiometer,
bringen. Die Differenzspannung kann dann als
Maß für die notwendige Zugabe vorerhitzter Kohle und/
oder vorteilhafter Kohlebinder genommen werden.
Ein Überschreiten der nach der Erfindung vorgegebenen
Sollwerte ist unschädlich, da mit der Beimischung vorerhitzter
Kohle und vorteilhaften Kohlebindern nur
eine begrenzte Vergrößerung der plastischen Zone erreichbar
ist. Die Begrenzung bei der Beimischung vorerhitzter
Kohle ergibt sich aus der maximalen Vorerhitzungstemperatur
von 250°C, die Begrenzung bei den
Kohlebindern aus der maximal beimischbaren Menge, die
unter Berücksichtigung der Koksqualität ein bestimmtes
Verhältnis Kohlesubstanz zur Menge plastifizierender
Hilfsstoffe nicht überschreiten sollte.
Üblicherweise wird jede neue Einsatzmischung vor dem
großtechnischen Einsatz in Versuchsöfen erprobt. Im
Ausführungsbeispiel werden mit einer Einsatzmischung
bestehend aus 67% Gasflammkohle (36% FB waf) und
33% Eßkohle (16% FB waf) vor Einsatz in den Betriebsöfen
der Kokereien Verkokungsexperimente in 350 kg
Versuchsöfen durchgeführt. Der Versuchsofen ist den
betrieblichen Verhältnissen nachgebildet. Er hat eine
Breite von insgesamt 340 mm.
Während des Verkokungsvorganges verlaufen die Temperaturänderungen
in der Ofencharge symmetrisch zur Koksofenkammermitte
hin. Es ist daher ausreichend, den
Bereich zwischen einer Kammerwand und der Ofenmitte
zu messen. Im Ausführungsbeispiel sind in Abständen
von 20 mm Schutzrohre im Ofen angebracht, die bei gefülltem
Ofen von oben in die Ofenschüttung hineinragen
und während des Verkokungsvorganges das Einführen von
Thermoelementen und Temperaturmessungen im Ofenbesatz
bis zur Hälfte der Ofencharge erlauben.
Innerhalb der ersten zehn Stunden des Verkokungsvorganges
wird in stündlichem Abstand die Temperatur an den vorbereiteten
Meßstellen gemessen. Die sich dabei ergebenden
Ist-Werte werden mit den zu stündlicher Messung gehörenden
Soll-Werten verglichen. Es ist möglich, auch andere
Zeitintervalle für die Temperaturmessung zu wählen.
Bei Zeitintervallen, die zwischen den vorgegebenen
halbstündlichen und stündlichen Messungen liegen,
wird zwischen den vorgegebenen Sollwerten der benachbarten
halbstündlichen bzw. stündlichen Temperaturmessungen
linear interpoliert.
Die Soll-Temperatur ist eine Temperatur zwischen
320 und 480°C. Das heißt, abhängig vom Fortgang des Verkokungsprozesses
ergibt sich nach ein, zwei, vier usw.
Stunden eine Stelle in der von der Temperaturmessung
erfaßten Ofenhälfte, an der die Temperatur der Einsatzcharge
im Minimum 320°C betragen soll. Ein Überschreiten
dieser Temperatur ist unschädlich. Dagegen ist bei
einem Unterschreiten der Solltemperatur nicht gewährleistet,
daß ein qualitätsgerechter Hochofenkoks erzeugt
wird.
Es wird von der Vorstellung ausgegangen, daß mit Beginn
des Verkokungsvorganges zwei plastische Zonen entstehen,
die an den Ofenwänden ihren Ausgang nehmen und sich mit
fortschreitender Verkokung aufeinander zubewegen und zum
Ende der Garungszeit sich in der Kammermitte vereinigen.
Im Ausführungsbeispiel kennzeichnet die Solltemperatur
immer die Sollage an der der Kammermitte zugewandten
Grenze der plastische Zone. An der der Kammerwand zugewandten
Grenze der plastischen Zone herrscht infolge
der indirekten Beheizung und des Temperaturabfalls zur
Kammermitte hin naturgemäß eine höhere Temperatur. Steuergröße
ist nach der Erfindung im Ausführungsbeispiel
die der Kammermitte zugewandte Grenze der plastischen
Zone. Teilweise kann auch die andere Grenze der plastischen
Zone als Steuergröße gewählt werden. Dann ist die
Solltemperatur 480°C und der Mindestabstand von der
Kammerwand gleicht dem Mindestabstand für eine Soll-
Temperatur von 320°C minus der nach der Erfindung vorgegebenen
Mindestbreite für die plastische Zone.
Im Ausführungsbeispiel ergeben sich nach vier, sechs,
acht und zehn Stunden Garungszeit für die Soll-Temperatur
320°C folgende Mindestabstände von der Kammerwand:
Im Ausführungsbeispiel weichen die gemessenen Abstände
bei Verwendung feuchter Einsatzmischung von den Mindestabständen
obiger Tabelle wie folgt ab:
statt 84 mm nach vier Stunden nur 60 mm, statt 130 mm nach sechs Stunden nur 104 mm, statt 167 mm nach acht Stunden nur 145 mm und statt 206 mm nach 10 Stunden nur 184 mm.
statt 84 mm nach vier Stunden nur 60 mm, statt 130 mm nach sechs Stunden nur 104 mm, statt 167 mm nach acht Stunden nur 145 mm und statt 206 mm nach 10 Stunden nur 184 mm.
Nach der Erfindung wird die Differenz zwischen den
Mindestabständen und den Sollabständen beispielhaft
durch Zugabe von Carbopech und/oder vorerhitzter
Kohle verringert. Die Zugabe von Carbopech bringt
maximal 0,5-0,8 mm Verringerung der Differenz pro
Prozent Carbopech-Beimengung. Dabei kann von einer
Obergrenze von etwa 15% Carbopech ausgegangen werden.
Oberhalb von 15% verändert sich die Koksqualität
wieder zum Negativen hin, weil die Menge plastischer
Komponenten im Verhältnis zum Rest-Kohlenstoffgerüst
zu groß wird (abhängig von der Kohlenart).
Im Ausführungsbeispiel konnten bei den hier ausgewählten
Garungsintervallen von vier, sechs, acht und zehn
Stunden folgende Annäherungen an die vorgegebenen Mindestabstände
des 320°C-Grenzwertes durch Zusatz von
15% Carbopech gemessen werden; statt 60 mm nach vier
Stunden 69 mm, statt 104 mm nach sechs Stunden 114 mm,
statt 145 mm nach acht Stunden 156 mm und statt 184 mm
nach zehn Stunden 190 mm.
Die zum Erreichen der vorgegebenen Sollwerte nach Beimengung
des Carbopechs noch fehlenden Differenzen zum
Mindestabstand könnten durch Beimengung vorerhitzter
Kohle zum feuchten Einsatzgut aufgehoben werden. Im
Ausführungsbeispiel wird aus wirtschaftlichen Überlegungen
anstelle von Carbopech ausschließlich auf die
Beimengung vorerhitzter Kohle abgestellt. Dabei bringt
die Beimengung vorerhitzter Kohle im Mittel etwa 4 mm
Annäherung pro 10% Beimengung vorerhitzter Kohle von
220°C Vorerhitzungs-Temperatur. Das gilt generell für
alle Vorerhitzungs-Temperaturen oberhalb 200°C.
Unter 200°C ergeben sich geringfügige Abweichungen,
bedingt durch die dann stärkere Abhängigkeit der Schüttdichte
von der Vorerhitzungstemperatur.
Nach der oben vorgegebenen überschlägigen Kalkulation
erbringt bereits eine Beimengung von 50% vorerhitzter
Kohle von 220°C die gewünschten Abstände bei der fortlaufenden
Temperaturmessung. Bei vollständiger Vorerhitzung
des gesamten Einsatzgutes ist dann ein bei weitem
ausreichender Qualitätseffekt sichergestellt.
Die erfindungsgemäß vorgegebenen Soll-Werte gelten
nicht nur für die im Ausführungsbeispiel gewählte Einsatzkohle
sondern auch für andere Einsatzkohlen bzw.
Einsatzmischungen, da der Einfluß der Wärmeleitfähigkeit
des Einsatzgutes auf den Verlauf der Temperaturfelder
gering ist.
In der Zeichnung ist eine schematische Meßgeräteanordnung bei einem
Koksofen mit Koksofenwänden 11 und 12 und einem Ofenraum 13 dargestellt.
Von oben ragen in den Ofen Thermofühler 14, 15 und 16.
Die Thermofühler 14, 15 und 16 sind über Leitungen 17, 18, 19 mit
einer Datenerfassungsanlage 20 verbunden.
Die Temperatur t E bezeichnet die Erweichungstemperatur, z. B. 320°C.
Die Temperatur t F , bezeichnet die Widerverfestigungstemperatur, z. B.
480°C. Die jeweilige Breite der plastischen Zone ergibt sich als
Δ L P 1 = L tE -L tF .
Claims (4)
1. Verfahren zur Steuerung der Qualität von Koks aus Kohleeinsatzmischungen,
die im Koksofen durch indirekte Beheizung unter
Luftabschluß verkokt werden, wobei die Kohleeinsatzmischungen
während des Verkokungsvorganges beim Durchlaufen des Temperaturbereiches
von 320-550°C eine Plastifizierung erfahren, die sich
mit zunehmender Garungszeit von der Ofenwandung zur Ofenmitte
verlagert, dadurch gekennzeichnet, daß in vorgegebenen Zeitabständen
der Abstand der plastischen Zone von der Ofenwand gemessen
mit einem Sollwert verglichen und die Abweichung vom Sollwert
durch Zugabe von vorerhitzter Kohle und/oder carbo- und/oder
petrostämmiger Kohlebinder ausgeglichen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens zwei
Messungen im zeitlichen Abstand von mindestens 1 Stunde.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
in räumlichem Abstand verteilt über der Breite der Koksofenkammer
(Ofenbesatz) Meßpunkte liegen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der Temperaturbereich der Plastifizierung der der
Messung der plastischen Zone zugrundeliegt, zwischen 350 und
480°C liegt.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803040331 DE3040331A1 (de) | 1980-10-25 | 1980-10-25 | Verfahren zur steuerung der koksqualitaet |
EP81105965A EP0048802B1 (de) | 1980-09-26 | 1981-07-29 | Verfahren zur Steuerung der Koksqualität |
JP56168879A JPS57100182A (en) | 1980-10-25 | 1981-10-23 | Coke quality control |
US06/314,259 US4421604A (en) | 1980-10-25 | 1981-10-23 | Procedure to control quality of coal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19803040331 DE3040331A1 (de) | 1980-10-25 | 1980-10-25 | Verfahren zur steuerung der koksqualitaet |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3040331A1 DE3040331A1 (de) | 1982-05-27 |
DE3040331C2 true DE3040331C2 (de) | 1988-12-15 |
Family
ID=6115198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19803040331 Granted DE3040331A1 (de) | 1980-09-26 | 1980-10-25 | Verfahren zur steuerung der koksqualitaet |
Country Status (4)
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EP (1) | EP0048802B1 (de) |
JP (1) | JPS57100182A (de) |
DE (1) | DE3040331A1 (de) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3440501C2 (de) * | 1983-11-07 | 1997-04-30 | Mitsubishi Chem Corp | Verfahren zur Brennstoffsteuerung für einen Koksofen |
ES8801355A1 (es) * | 1985-05-06 | 1988-01-01 | Didier Eng | Un metodo para generar coque con su correspondiente recipiente e instalacion |
TWI453382B (zh) * | 2012-12-28 | 2014-09-21 | China Steel Corp | 焦炭溫度量測系統 |
RU2637965C1 (ru) * | 2016-11-02 | 2017-12-08 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Промышленные Инновационные Технологии Национальной Коксохимической Ассоциации" (Ооо "Проминтех Нка") | Нефтяная коксующая добавка |
CN107038529B (zh) * | 2017-04-07 | 2023-09-12 | 天地科技股份有限公司 | 条带充填体稳定性的评价方法 |
CN110739029B (zh) * | 2019-09-20 | 2022-06-07 | 武汉钢铁有限公司 | 煤质评价方法及装置 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE564101A (de) * | ||||
FR752468A (fr) * | 1932-03-14 | 1933-09-23 | Mij Voor Keramische En Chemisc | Perfectionnements à la fabrication du coke à température moyenne |
GB779218A (en) * | 1954-09-21 | 1957-07-17 | Charbonnages De France | An improved method of producing metallurgical coke |
DE1771688B1 (de) * | 1968-06-26 | 1972-02-03 | Koppers Gmbh Heinrich | Verfahren zur Regelung der Beheizung von Verkokungsoefen |
DE2257668B1 (de) * | 1972-11-24 | 1973-09-06 | Bergwerksverband Gmbh, 4300 Essen | Verfahren zur herstellung von steinkohlenkoks mit erhoehter stueckgroesse und verbesserter stueckfestigkeit im hochleistungs-horizontalkammerofen |
US3970523A (en) * | 1972-11-24 | 1976-07-20 | Bergwerksverband Gmbh | Processes of producing cokes of large lump size and improved strength from bituminous coals |
JPS5156801A (ja) * | 1974-11-14 | 1976-05-18 | Sumitomo Metal Ind | Yakinyokookususeizonikyosuru kaishitsutanno seizohoho |
ZA753956B (en) * | 1975-06-20 | 1977-07-27 | H Hahn | Improvements in carbonaceous material |
CA1114765A (en) * | 1978-04-28 | 1981-12-22 | Keith Belinko | Production of metallurgical coke from poor coking coals using residue from processed tar sand bitumen |
DE2819232C2 (de) * | 1978-05-02 | 1985-01-17 | Carl Still Gmbh & Co Kg, 4350 Recklinghausen | Verfahren zum Vorerhitzen und unmittelbar anschließenden Verkoken von Kohle |
FR2464984A1 (fr) * | 1979-09-10 | 1981-03-20 | Charbonnages De France | Procede de traitement par sechage et/ou prechauffage de charbon a cokefier et installation pour la mise en oeuvre du procede |
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