DE3907155C1 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Inhibierung
der im Temperaturbereich von 1400 bis 2000°C auftretenden,
irreversiblen Volumenausdehnung bei aus
Steinkohlenteerpechen hergestellten Koksen.
Die Erfindung betrifft insbesondere Kokse, die für die
Herstellung von graphitierten Formkörpern aus Kohlenstoff,
im folgenden Graphitkörper genannt, als Rohstoff
dienen sollen. Derartige Kokse werden durch thermische
Zersetzung von Kohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstoffgemischen
mit hohem Kohlenstoffgehalt, wie
thermischen Teeren, Decantölen, Pyrolyseölen, Schmierölextrakten
oder Steinkohlenteerpechen unter weitgehendem
Ausschluß von Luft vor allem nach dem Delayed-Coking-Verfahren
hergestellt. Im geringerem Maße wird
auch das Kammerverkokungsverfahren angewendet.
Graphitkörper haben eine gute elektrische und thermische
Leitfähigkeit, eine hohe Thermoschockbeständigkeit,
Korrosionsbeständigkeit, mechanische Festigkeit und
eine herausragende Temperaturbeständigkeit. Sie werden
deshalb in großem Maße bei elektrothermischen und
elektrochemischen Prozessen sowie in der Verfahrenstechnik
verwendet. Hauptanwendungsgebiet ist das
Elektrostahlverfahren, bei dem zwischen Graphitelektroden
mit Durchmessern bis zu 700 mm und Längen
bis zu 2700 mm zur Erzeugung der Schmelzwärme ein
Lichtbogen brennt.
Die einige Wochen beanspruchende Herstellung von
Graphitkörpern verläuft über mehrere aufwendige
Verfahrensstufen. Die benötigten Rohstoffe sind teuer.
Graphitkörper haben infolgedessen einen vergleichsweise
hohen Preis. Eines der wichtigsten Ziele der
Graphithersteller ist es deshalb, den Produktionsausschuß
zu minimieren und Produkte mit hohem Nutzwert
herzustellen.
Graphitkörper werden aus Koks, einem carbonisierbaren
Bindemittel und gegebenenfalls Zusätzen von Hilfsmitteln
hergestellt. Aus den nach dem Mahlen und Sieben
erhaltenen Koksfraktionen werden gemäß den vorgegebenen
Rezepturen Trockengutansätze hergestellt, diese mit
einem Bindemittel im allgemeinen heiß gemischt und die
Mischung unter Verdichtung, z. B. durch Strangpressen,
zu Körpern geformt. Die Formkörper werden bis zu
Temperaturen von 700 bis 1000°C unter Umwandlung des
Bindemittels in eine Koksmatrix zu Kokskörpern gebrannt
und die Kokskörper in Elektroöfen durch Erhitzen auf
2500 bis 3000°C in Graphitkörper umgewandelt.
Wichtigste Koksrohstoffe sind heute Petrolkokse, speziell
die anisotropen Petrolpremiumkokse, die wegen ihrer
häufig zu beobachtenden Struktur auch Nadelkokse
genannt werden. Die Nadelkokse haben vergleichsweise
ausgezeichnete Eigenschaften, wie einen niedrigen
thermischen Ausdehnungskoeffizienten, niedrigen
elektrischen Widerstand, gute mechanische Festigkeit
und eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Sie werden deshalb
für die Herstellung höchstbelastbarer Graphitkörper,
wie Elektroden für Höchstlastelektrostahlöfen, verwendet.
In den letzten Jahren wurden auch hochwertige, aus
Steinkohlenteerpech hergestellte Kokse, sogenannte
St-Nadelkokse, verfügbar. Die Herstellung großer,
belastbarer Graphitkörper aus derartigen Koksen ist
jedoch unwirtschaftlich, weil beim Graphitieren durch
Ausbildung von Rissen hoher Ausschuß entsteht.
Die Herstellung der Premiumkokse geschieht nach dem
Delayed-Coking-Verfahren. Dabei werden hochsiedende,
möglichst aromatenreiche Kohlenwasserstoffmischungen in
einem Ofen, meist einem Röhrenofen, auf ca. 500°C
erhitzt und dann in Kokstrommeln gefördert, in denen
über einen Zeitraum von mehreren Stunden die Verkokung
verzögert durchgeführt wird. Der Prozeß findet unter
Luftausschluß statt. Nach Beendigung des Verkokungsvorganges
wird der erhaltene Grünkoks aus den Kokstrommeln
entfernt und bei 1200 bis 1400°C calciniert.
Dabei bildet sich das endgültige Porensystem des Kokses,
und der Gehalt an flüchtigen Substanzen sinkt auf Werte
von weniger als 1%.
Die Verwendungsfähigkeit eines Kokses hängt außer von
dessen Struktur, den Rohstoffen und den Herstellungsbedingungen
ganz wesentlich von einer Erscheinung ab,
die die Fachleute als "Puffing" bezeichnen. Man versteht
darunter eine schnell ablaufende, irreversible Volumenausdehnung
im Temperaturbereich von 1400 bis 2000°C.
Dieses Puffing verursacht in den aus den Koksen
hergestellten Formkörpern mechanische Spannungen, die
neben der Ausbildung von Mikro- und Makrorissen im
Gefüge auch zu Ausschuß durch Sprengen des Körpers
führen. Außerdem werden wichtige Eigenschaften der
Graphitkörper, wie z. B. die mechanische Festigkeit,
der elektrische Widerstand und die Wärmeleitfähigkeit,
verschlechtert. Das Puffing kann durch langsameres
Aufheizen verringert werden. Dies ist jedoch unwirtschaftlich
und führt auch zu Qualitätseinbußen.
Ursache des Puffing ist bei Petrolkoksen der Schwefelgehalt,
der bei handelsüblichen Sorten zwischen
0,3 und 1,5% liegt. Wenn die Kohlenstofformkörper
z. B. beim Graphitieren den Temperaturbereich von
1400 bis 2000°C durchlaufen, wird der Schwefel
plötzlich gasförmig frei und baut infolge der damit
verbundenen Ausbildung eines erheblichen Gasdruckes in
den Körpern mechanische Spannungen auf, die zu Rissen
führen können. Bei Petrolkoksen ist es gelungen, das
Puffing durch Zusatz geeigneter Inhibitoren stark zu
verringern oder zu unterdrücken. Die Zahl der vorgeschlagenen
Puffinginhibitoren ist groß, und stets
kommt es bei ihrer Anwendung auf eine feine Verteilung
in dem zu graphitierenden Körper an. Die Menge der in
der Praxis zugesetzten Inhibitorsubstanzen liegt bei
1 bis 2%, bezogen auf den Koksanteil der Mischungsansätze.
Ein wesentlicher Nachteil bei der Verwendung
von Puffinginhibitoren ist, daß dadurch der thermische
Ausdehnungskoeffizient des Graphits erhöht wird. Dies
verschlechtert seine Temperaturwechselbeständigkeit und
führt zu einem höheren Graphitverbrauch bei den Stahlwerkselektroden.
Es muß deshalb das Ziel sein, möglichst
wenig von einer möglichst wirksamen Substanz anzuwenden.
Diese Aufgabe ist nicht leicht zu lösen, und es hat
dazu eine Vielzahl von Vorschlägen gegeben.
In DE-AS 10 73 368 wird die Verwendung von Salzen der
Alkalimetalle, wie Natrium- oder Kaliumcarbonat, als Puffinginhibitoren
beschrieben. Die nach dem Brennen
abgekühlten Elektrodenrohlinge werden mit einer Natrium-
oder Kaliumcarbonatlösung imprägniert und dann
graphitiert.
Durch das französische Patent Nr. 14 91 497 wird der
Zusatz von Chromoxid zu einer Koks-Pech-Mischung
offenbart. Neben der Puffinginhibierung wirkt der
Zusatz als Graphitierungskatalysator.
Aus dem britischen Patent Nr. 7 33 073 ist ein Verfahren
zu entnehmen, bei dem Oxide von Chrom, Eisen, Kupfer
oder Nickel beim Mahlen des Kokses zugesetzt werden und
auf diese Weise beim folgenden Mischen mit Pech auf
der Oberfläche des Kokses fein verteilt werden. Beim
Graphitieren der geformten und gebrannten Körper wirken
sie dann als Puffinginhibitoren.
Das US-Patent Nr. 35 63 705 lehrt den Zusatz von
Mischungen aus Eisen- oder Calciumverbindungen mit
geringen Mengen von Titan- und Zirkonverbindungen zu
der Mischung aus Koks und Binder, um das Puffing zu
unterbinden.
In US-PS Nr. 33 38 993 wird für den gleichen Zweck der
Zusatz von Calcium-, Magnesium-, Strontium- und Bariumfluoriden
zur Mischung aus grünem oder calciniertem
Koks und dem Binder beschrieben.
Nach US-PS Nr. 43 08 177 haben Zusätze chlorierter
Naphthaline neben ihrer Wirkung als Preßhilfs- und
Kondensationsmittel für Pech auch eine puffinginhibierende
Wirkung. Besonders starke, das Puffing inhibierende
Effekte ergeben sich bei gleichzeitiger Zugabe von
Chloronaphthalinen und inhibierenden Metallverbindungen,
wie Eisen, Chlor-, Kupfer-, Kobalt- oder Manganoxid sowie
Erdalkalimetallfluoriden zur Mischung der Herstellungskomponenten
vor dem Formgeben. Der Zusatz von 1 bis 3%
Calciumcyanamid oder Calciumcarbid als schwefelbindende
und das Puffing inhibierende Agenzien zu grünem Koks vor
dem Calcinieren wird in der US-PS Nr. 36 46 962 offenbart.
Die US-Patente Nr. 43 12 745 und 43 34 980 lehren die
Herstellung von Koksen, die kein Puffing haben. Dazu
werden einem schwefelhaltigen Einsatzgut Chromverbindungen,
vorzugsweise Chromoxid (US-PS 43 12 745)
bzw. entweder Eisenverbindungen, vorzugsweise Eisenoxid
oder Calciumfluorid (US-PS 43 34 980), zugesetzt und dann
nach dem Delayed-Coking-Verfahren Koks erzeugt.
Alle bekannten Verfahren betreffen den Zusatz von
Inhibitoren bei der Herstellung oder Verarbeitung von
Petrolkoksen. Sie sind Kompromißlösungen und haben teils
schwerwiegende Nachteile: Durch den Zusatz an Metallverbindungen
wird der Anteil an Aschebildnern in den
Graphitkörpern erhöht. Auf diese Weise hergestellte
Graphitprodukte können für Zwecke, für die reine
Graphite benötigt werden, nicht oder nur nach aufwendigen
Reinigungsbehandlungen verwendet werden. Auf die mit der
Erhöhung des Koeffizienten der thermischen Ausdehnung
verbundenen Nachteile wurde bereits eingegangen. Viele
der vorgeschlagenen Puffinginhibitoren sind bei der
Handhabung nicht unbedenklich oder/und führen während
des Fertigungsprozesses zu gesundheitsschädigenden,
korrosiven und/oder die Umwelt belastenden Emissionen
(Fluoride, Chloride, Nitrate, Chrom-, Kupfer-, Nickel-,
Kobaltverbindungen, Chloronaphthaline). Alkali- und
Erdalkalimetalle, aber auch Eisenverbindungen wirken
katalytisch auf die Oxidation von Kohlenstoff und sind
für alle Hochtemperaturanwendungen nachteilig. Die
Beschaffung, Aufbereitung und Verwendung aller Zusätze
erfordert schließlich Aufwand.
Ein besonderes Problem ergibt sich bei Verwendung von
Koksen, die aus Steinkohlenteerpech hergestellt worden
sind.
Untersuchungen (K. W. Tucker et.al., 13th Biennial
Conference on Carbon in Irvine, Calif., Extended
Abstracts, S. 191, 192, und I. Letizia, M. H. Wagner,
16th Biennial Conference on Carbon in San Diego, Calif.,
Extended Abstracts, S. 593, 594, sowie E. G. Morris et.al.,
ebenda, S. 595, 596) und Erfahrungen bei der technischen
Verarbeitung haben gezeigt, daß die für Petrolkokse
bestehende Korrelation zwischen der Höhe des Schwefelgehaltes
und dem Puffing nicht für Steinkohlenteerpechkokse
gilt und daß insbesondere das Puffing der St-Kokse
und der St-Nadelkokse durch Zusatz der für Petrolkokse
üblichen Inhibierungsmittel, wie z. B. Eisenoxid oder
Chromoxid, nicht oder nicht in ausreichendem Maße
verringert werden kann. St-Kokse und St-Nadelkokse mit
Schwefelgehalten, die bei Petrolkoksen praktisch kein
Puffing mehr verursachen, zeigen ein ausgeprägtes
Puffing. Das Puffing der Petrolkokse ist deshalb mit
dem Puffing der aus Steinkohlenteerpechen hergestellten
Kokse nicht vergleichbar. Die Fachwelt nimmt deshalb
an, daß bei aus Steinkohlenteerpechen hergestellten Koksen
neben dem Schwefel vor allem andere Einflußfaktoren,
wie z. B. der Gehalt an Stickstoff, ursächlich sind, und
spricht von einem "anomalen Puffing" der St-Kokse.
Diese Eigenschaft des anomalen Puffing hat, trotz des
Vorhandenseins einer Vielzahl von Puffinginhibitoren
für Petrolkokse, bisher die aus Gründen der Rohstoffverfügbarkeit
und -güte sowie aus Gründen der Wirtschaftlichkeit
durch nützliche Verwendung von
St-Koksen und der den Petrolpremiumkoksen sonst gleichwertigen
St-Nadelkokse für die rationelle Herstellung
großformatiger Graphitformkörper, wie z. B. Elektroden
für die Stahlherstellung, verhindert.
Es ist deshalb die Aufgabe dieser Erfindung
- 1. ein Verfahren zur Herstellung von Steinkohlenteerpechkoksen, besonders von Steinkohlenteerpechnadelkoksen, die kein oder ein für die Herstellung von Graphitkörpern unschädliches Puffing haben, zu schaffen,
- 2. die Menge an zugesetztem Inhibitormetall gegenüber den bei Petrolkoksen in der Praxis angewendeten Verfahren zu verringern und
- 3. Inhibitoren zu verwenden, die keine schädlichen Emissionen mehr verursachen und bei denen sich die anderen beschriebenen Nachteile wesentlich weniger auswirken.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
den Ausgangsstoffen für die Herstellung der Kokse vor
oder während der Verkokung mindestens eine in diesen
Stoffen mindestens teilweise lösliche Verbindung der
Metalle aus der Gruppe Magnesium, Calcium, Strontium
und Barium zugesetzt wird. Als erfindungsgemäße Zusatzmittel
werden insbesondere Erdalkalimetallverbindungen
aus der Gruppe der Sulfonate, Carboxylate und Phenolate
einzeln oder in Mischungen untereinander verwendet.
Die Sulfonate werden durch die allgemeine
Formel 2 [R-SO₃]⁻ Metall charakterisiert, wobei R
eine Alkylkette mit 25 bis 70 C-Atomen und Metall ein
Metall aus der Gruppe Mg, Ca, Sr und Ba ist. Die
Carboxylate werden durch die allgemeine
Formel 2 [R-COO]⁻ Metall beschrieben, wobei R ein
Alkylrest von mindestens 8 und höchstens 40 C-Atomen
und Metall ein Metall aus der Gruppe Mg, Ca, Sr und Ba
ist. Die Phenolate werden durch die allgemeine
Formel 2 [R-C₆H₄-O]⁻ Metall beschrieben, wobei R
eine an den aromatischen Ring des Phenols gebundene
Seitenkette mit mindestens 8 und höchstens 40 C-Atomen
und Metall ein Metall aus der Gruppe Mg, Ca, Sr und Ba
ist.
Diese
Verbindungen werden vorteilhafterweise in einer solchen
Menge zugesetzt, daß der Gehalt an Erdalkalimetallen,
bezogen auf die zur Verkokung bestimmten Stoffe,
0,05 bis 0,5 Gew.-% beträgt. Anstelle der genannten
Verbindungen können auch andere, in den zum Verkoken
bestimmten Stoffen mindestens teilweise lösliche
Erdalkalimetallverbindungen mit organischen Resten,
wie z. B. Xanthate des Typs [R-OCSS]⁻, Dithiophosphate
des Typs [(RO)₂PSS]⁻, Dithiocarbamate des Typs [R₂NCSS]⁻,
Mercaptane des Typs RSH, alkylsubstituierte Arylsulfonate
des Typs [RSO₃]⁻, Alkylsulfate des Typs [ROSO₃]⁻, wobei R
ein aliphatischer oder ein gemischt aliphatisch
aromatischer Rest mit mindestens sieben C-Atomen ist,
und Arylsulfonate sowie arylsubstituierte Phenolate
verwendet werden. Durch das Auflösen in den zur Verkokung
bestimmten Stoffen liegen die Puffinginhibitoren in der
feinsten möglichen, nämlich in molekularer Verteilung vor.
Die Zugabe dieser Substanzen muß so erfolgen, daß ihre
gleichmäßige Verteilung über die Menge der zur Verkokung
bestimmten Stoffe sichergestellt ist, damit sie später
in jedem Volumenelement des Kokses gleichmäßig verteilt
sind und dort das Puffing inhibieren können. Dies wird
zweckmäßigerweise dadurch erreicht, daß die Inhibitoren
zunächst in einer im Einsatzgut mindestens teilweise
löslichen Substanz gelöst oder in einer im Einsatzgut
mindestens teilweise löslichen Substanz dispergiert
werden und dann dem Einsatzgut mittels geeigneter
Fördereinrichtungen, wie z. B. über Dosierpumpen, während
des Prozeßablaufes kontinuierlich und gewichtsproportional
zugegeben werden. Natürlich können die
Inhibitoren bei diskontinuierlichem oder quasi
diskontinuierlichem Betrieb in den entsprechenden Mengen
in das Einsatzgut eingerührt und dabei gelöst werden.
Die Zugabe der Inhibitoren zum Einsatzgut kann an verschiedenen
Stellen des Verfahrensganges und unter
Verwendung bekannter Dosier- und Fördereinrichtungen
erfolgen. Beim Delayed-Coking-Verfahren geschieht dies
zweckmäßigerweise vor der Fördereinrichtung bzw. Pumpe,
die das Einsatzgut in den Erhitzer bzw. Röhrenofen
fördert. Alternativ ist die Zugabe beispielsweise auch
auf der Strecke vom Erhitzer bis zum Eingang in die
Kokstrommeln, direkt in die Kokstrommeln während des
Füllvorganges oder zusammen mit den das Schäumen in den
Kokstrommeln regulierenden Substanzen möglich. Darüber
hinaus gibt es noch weitere Möglichkeiten, die der
Fachmann kennt und den Gegebenheiten entsprechend nutzt.
Die erfindungsgemäßen Erdalkalimetallverbindungen werden
in einer solchen Menge zugegeben, daß der Gehalt an dem
jeweiligen Erdalkalimetall in den zur Verkokung bestimmten
Stoffen mindestens 0,05 Gew.-% beträgt. Die Obergrenze
an zugesetztem Inhibitor richtet sich nach den
gewünschten Eigenschaften des Kokses und muß durch
Versuche ermittelt werden. Sie liegt im allgemeinen
bei 0,5 Gew.-%, bezogen auf den Gehalt an dem jeweiligen
Erdalkalimetall im Einsatzgut.
Der Vorteil der Erfindung liegt in der Schaffung der
Möglichkeit, Steinkohlenteerpechkokse, speziell Steinkohlenteerpechpremiumkokse
herzustellen, bei denen das
Puffing beherrscht wird und die dadurch für die
Produktion hochbelastbarer Graphitformkörper, wie z. B.
Hochlastelektroden für den Elektrostahlprozeß, geeignet
sind.
Außerdem kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die
Menge an zugesetztem Inhibitormetall bei gleicher
Wirksamkeit gegenüber der Verfahrensweise bei Petrolkoksen
und derjenigen bei Steinkohlenteerpechkoksen
mit im Einsatzgut nicht löslichen Zusätzen gemäß unserer
Patentanmeldung P 39 07 156 vom 6. März 1989
auf mindestens die Hälfte
gesenkt werden. Dadurch wird der Gehalt an aschebildenden,
oxidationsfördernden Substanzen drastisch gesenkt. Die
Verschlechterung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten
wird so gering, daß sie technisch nicht mehr ins Gewicht
fällt. Schädlich wirkende Emissionen treten nicht mehr
auf.
Die Erfindung wird anhand folgender Ausführungsbeispiele
beschrieben.
Fein pulverisiertem Steinkohlenteerpech mit Eignung für
die Herstellung von Nadelkoks (alpha-Harze 0,5%,
beta-Harze 31,2%, gamma-Harze 29,0%, Koksrückstand
DIN 51 905: 54,1%, Erweichungspunkt DIN 52 025: 84,0°C)
wurde in jeweils separaten Ansätzen je eine der
Substanzen Magnesiumsulfonat (Alkylkettenanteil von
25 bis 70 C-Atomen, Magnesiumgehalt 9 Gew.-%, Schwefelgehalt
2,2 Gew.-%, Lubrizol-Produktbezeichnung OS 62052),
Calciumcarboxylat (Alkylseitenkettenanteil von
8 bis 12 C-Atomen, Calciumgehalt 15 Gew.-%,
Dichte 1,15 g/cm³, Lubrizol-Produktbezeichnung OS 68150)
und Bariumphenolat (Alkylseitenkettenanteil von
8 bis 12 C-Atomen, Bariumgehalt 27,5 Gew.-%,
Dichte 1,31 g/cm³, Lubrizol-Produktbezeichnung L 2106)
in einer Menge zugesetzt, die ca. 0,5 Gew.-% Inhibitormetall,
bezogen auf Steinkohlenteerpech entsprach. Ein
weiterer Ansatz wurde mit einer solchen Menge an Bariumphenolat
des gleichen Typs versetzt, die 0,25 Gew.-%
Inhibitormetall, bezogen auf Steinkohlenteerpech,
entsprach. Ein Ansatz blieb für Vergleichszwecke ohne
Zusatz. Jeder der Ansätze wurde in einem heizbaren
Knetmischer gemischt und dann in einem Kammerringofen
bis auf 1050°C erhitzt. Dabei betrug der Temperaturgradient
in der Verkokungsphase 2 K/h. Die so erhaltenen
Steinkohlenteerteppiche unterschieden sich, ihr Puffingverhalten
ausgenommen, nicht und hatten folgende Kennwerte.
Schwefelgehalt DIN 51 724 Teil 1: 0,34±0,02%,
Wasserstoffgehalt DIN 51 912: 0,066±0,008%,
Dichte DIN 51 901: 2,122±0,004 g/cm³, Koeffizient
der linearen thermischen Ausdehnung (CTE)
DIN 51 909: 0,35±0,05×10⁻⁶×K⁻¹. Zur Herstellung
von Probekörpern wurden die Kokse nach Ansätzen getrennt
in einer Schlagmühle auf eine maximale Korngröße von 1 mm
zerkleinert und danach mit 30 Gew.-Teilen Steinkohlenteerpech
(Erweichungspunkt DIN 52 025: 89°C, Verkokungsrückstand
DIN 51 905: 59%, Chinolunlösliche
DIN 51 921: 12%), bezogen auf 100 Gew.-Teile Koks,
20 Minuten lang in einem heizbaren Z-Arm-Kneter
bei 130°C gemischt. Diese Mischung wurde bei einer
Massetemperatur von 110°C zu Blockpreßlingen
von 50 mm Durchmesser und 80 mm Länge verpreßt. Das
Brennen der Preßlinge erfolgte in einem Kammerofen
mit einem Temperaturgradienten von ca. 4 K/h bis zu
einer Temperatur von 800°C. Aus den so erhaltenen
Kokskörpern wurden Proben der Abmessungen 8×8×60 mm
herausgeschnitten und dynamische Puffingmessungen im
Temperaturbereich von 1400 bis 2400°C mit einem
Hochtemperaturschubstangendilatometer, wie es
M. H. Wagner et.al. in High Temperatures High
Pressures 13, 153 (1981) beschreiben, ausgeführt. Als
Maß für das Puffing ist die über den Meßbereich
summierte Volumenausdehnung angegeben. Diese Werte
wurden aus den linearen Dilatationswerten der Probekörper
nach Δ Volumen=3Δ Länge ermittelt. Die
Ergebnisse sind in der Tabelle verzeichnet.
Die Werte in der Tabelle beweisen, daß die Metalle der
Erdalkaligruppe, besonders das Barium als Puffinginhibitoren
bei Steinkohlenteerpechkoksen ausreichend
wirksam sind. Es ist auch zu sehen, daß mit wesentlich
geringeren Konzentrationen an Inhibitoren als bei
Petrolkoksen gearbeitet werden kann. Das Versagen des
bei Petrolkoksen als Inhibitor wirksamen Eisens ist
offenbar.
Claims (10)
1. Verfahren zur Inhibierung der im Temperaturbereich
von 1400 bis 2000°C auftretenden irreversiblen
Volumenausdehnung bei Steinkohlenteerpechkoksen
durch Zusätze,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Ausgangsstoffen für die Herstellung der
Kokse vor oder während der Verkokung mindestens
eine in diesen Stoffen mindestens teilweise lösliche
Verbindung der Metalle aus der Gruppe Magnesium,
Calcium, Strontium und Barium zugesetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verbindung aus der Gruppe der Erdalkalimetallsulfonate
zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verbindung aus der Gruppe der Erdalkalimetallcarboxylate
zugesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verbindung aus der Gruppe der Erdalkalimetallphenolate
zugesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens zwei der in den Ansprüchen 1 bis 4
bezeichneten Verbindungen in Mischungen zugesetzt
werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung in einer solchen Menge zugesetzt
wird, daß der Gehalt an Erdalkalimetallen, bezogen
auf die zur Verkokung bestimmten Stoffe, 0,05 bis
0,5 Gew.-% entspricht.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in den Ansprüchen 1 bis 4 bezeichneten
Verbindungen vor ihrer Zugabe zu den zur Verkokung
bestimmten Stoffen in in letzteren mindestens teilweise
löslichen Substanzen gelöst oder in in
letzteren mindestens teilweise löslichen Substanzen
dispergiert werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in den Ansprüchen 1 bis 4 bezeichneten
Verbindungen den zur Verkokung bestimmten Stoffen
bei Förderprozessen kontinuierlich und gewichtsproportional
zugesetzt werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Verwendung des Delayed-Coking-Verfahrens die
in den Ansprüchen 1 bis 4 bezeichneten Verbindungen
den zur Verkokung bestimmten Stoffen vor dem
Röhrenofen zugesetzt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Verwendung des Delayed-Coking-Verfahrens
die in den Ansprüchen 1 bis 4 bezeichneten Verbindungen
den zur Verkokung bestimmten Stoffen vor
dem Eindrücken oder während des Eindrückens in eine
Kokstrommel zugegeben werden.
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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