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Verfahren zur Verhütung der Selbstentzündung von Schwelkoks und daraus
hergestelltem Brennstaub für Staubfeuerungen Während der bei der Schwelung von Steinkohlen
erhaltene Koks von Natur aus in der Regel nicht zur Selbstentzündung neigt, so ist
dies bei dem Schwelkoks, der beim Schwelen von Braunkohlen erhalten wird, vorwiegend
der Fall. Schon bei Temperaturen von 2o bis 30 `= C neigt dieser sogenannte Grudekoks
bzw. Flammloks, besonders wenn er trocken gezogen ist, stark zur Selbstentzündung,
wobei offenbar die Beschaffenheit der Koksoberfläche mit eine bedeutsame Rolle spielt.
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Bei dein Prozeß der Autooxydation, durch die die Selbstentzündung
des Schwelkokses bedingt wird, wird Wärme frei, die, falls nicht für ihre schnelle
Abführung oder Bindung gesorgt wird, zu einer örtlichen Akkumulierung führt, d.
h. die Temperatur des Kokses wird so hoch gesteigert, daß bei Zutritt von Luft zu
dem Koks eine Entzündung und Verbrennung der Kokssubstanz einsetzt. Diese leichte
Autooxydation bzw. Selbstentzündung bildet jedenfalls ein großes Gefahrenmoment
beim Transport und bei der Lagerung von Braunkohlenschwelkoks und des aus letzterem
hergestellten Brennstaubes für Staubfeuerungen.
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In der Praxis beseitigt man diese Gefahr dadurch. daß man den Schwelkoks
nicht trokl:en zieht und abkühlen läßt, sondern ihn einfach mit überschüssigen Mengen
Wassers so stark ablöscht, daß er nach Abtropfen des überschüssigen Wassers und
nach Herabkühlung auf normale Temperatur noch etwa 18 bis 25°/" von den Poren festgehaltenes
Wasser aufweist. Ein derartiger stark wasserhaltiger Schwelkoks läßt sich in der
Regel ohne Gefahr transportieren und einlagern, kann jedoch ohne vorherige Trocknung
nicht auf einen brauchbaren Brennstaub für Staubfeuerungen vermahlen werden. Um
nun diese Trocknungskosten zu ersparen, ist man in neuerer Zeit dazu übergegangen,
den aus dem Ofen bzw. der Schwelzone austretenden gliiltenden Schwelkoks durch Dampf
oder inerte Gase, denen ein bestimmter Prozentsatz Dampf zugesetzt ist, so zu kühlen,
daß er nicht mehr zur Selbstentzündung neigt, also ohne Gefahr transportiert und
gelagert werden kann, sich aber auch ohne vorherige Trocknung in der Mühle auf einen
genügend feinen Brennstaub v=ermahlen läßt. Diese Bedingungen, dem glühenden Schwelkoks
auf vorstehend skizzierte Weise einen ganz bestimmten Prozentsatz Wasser einzuverleiben
- Wasser ist das billigste und zugleich beste Kühl- und Gegenmittel gegen Autooxydation
-, sind jedoch in der Praxis schwer einzuhalten.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun ein Verfahren, die Selbstentzündlichkeit
von Schwelkoks, insbesondere von Braunkohl,
nschwelkoks, und daraus
hergestelltem Brennstaub für Staubfeuerungen dadurch zu verhüten, daß dein glühenden
oder auf irgendeine Weise bereits vorgekühlten Schwelkoks das Kühlmittel in Form
von feinkörniger oder mulmiger, wasserhaltiger Braunkohle, deren Wassergehalt man
kennt, zugesetzt wird. Dabei ist es gleich, ob man hierzu grüne, d. h. grubenfeuchte
Rohbraunkohle mit 5o bis 6o"/" Wassergehalt, die dann zweckmäßig in Form von mulmiger
Klarkohle zuzuführen ist, oder getrocknete Kohle aus dem Trockner, deren Wassergehalt
normalerweise 15 bis 2o"/" beträgt, benutzt; nur muß dann die Zusatzmenge an Braunkohle
stets dem Wassergehalt der Zusatzkohle entsprechend angepaßt werden. Durch Einschaltung
von geeigneten Misch-und Zerkleinerungsvorrichtungen wird ein ziemlich homogenes
Sch`velkoks-Braunkohlen-Gemisch erhalten, in dem; in kurzer Zeit -ein Ausgleich
zwischen Kühlmittel und Wärmeträger stattfindet. Wirkt doch hierbei als Kühlmittel
nicht allein das in der Braunkohle vorhandene Wasser, sondern auch die Braunkohle
als solche und weiterhin das in der Zusatzkohle neben Wasser vorhandene Braunkohlenbitumen,
zu dessen Ab- und Aufspaltung gleichfalls nicht unbedeutende Wärmemengen benötigt
werden. Dieses Bitumen hat auch vor dem Wasser noch den Vorteil, daß es im Gegensatz
zu letzterem bei gewöhnlicher und selbst bei höherer Temperatur nicht verdunstet,
ein Faktor, der bei Transporten und Lagerungen von längerer Zeitdauer sehr ins Gewicht
fällt. Hinzu kommt noch, daß durch den Zusatz von Braunkohle zu dem Schwelkoks die
Zündfähigkeit und Brenngeschwindigkeit des aus dem Koks hergestellten Brennstaubes
für Staubfeuerungen außerordentlich günstig beeinflußt wird, ganz abgesehen davon,
daß beim Vermahlen eines Gemisches von Schwelkoks und Braunkohle in der Mühle infolge
der ganz schwach schmierenden Eigenschaft der weichen Braunkohle der Verschleiß
der Mühle (und voraus-#;ichtlich auch der Kraftbedarf für das Mahlen selbst) viel
geringer ist als beim Vermahlen von reinem Schwelkoks. Selbstverständlich ist der
mit Braunkohle vermischte Braunkohlenschw elkoks (Grudekoks bzw. Flammkoks )nicht
mehr geeignet zur Verheizung in sogenannte Grudeöfen.
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In der Literatur wurde bereits darauf hingewiesen, den heißen Koks
mit solchen Mengen von grubenfeuchter (grüner) Rohkohle finit etwa 5o bis 6o"/"
Wassergehalt zu vermischen, daß aus dem Koks-Kohle-Gemisch durch V erpressen ein
Brikett von gleicher Oualität und Eigenschaft hergestellt werden könnte, wie es
z. B. aus getrockneter Bräunkohle erhalten wird. Es ist aber nun bekannt, daß ein
Braunkohlenbrikett einen @'@'assergehalt von etwa 12 bis a8";" je nach Korngröße,
Bitumen- und Aschegehalt sowie nach Zusammensetzung des letzteren in der zu v erpressenden
Braunkohle haben muß, um ein beim Lagern nicht zum Zerfall neigendes Brikett, d.
h. ein handelsfähiges Brikett zu erhalten. Selbst wenn nun die Menge von grubenfeuchter-
Braunkohle im Verhältnis zum Schwelkoks so gewählt würde, daß das Gemisch einen
Wassergehalt von 12 bis F8"/" aufweist, so wird das Brennstoffgemisch infolge zuwenig
Bindemittel kein handelsfähiges Brikett ergeben. Für die erfindungsgemäß vorgeschlagene
Vermahlung des Brennstoffgemisches wäre aber ein derartiger Feuchtigkeitsgehalt
von 12 bis 1801" unwirtschaftlich und nachteilig. Das Brennstoffgemisch, dessen
Gehalt an Schwelkoks möglichst hoch sein soll, muß für den vorgeschlagenen Verwendungszweck
der Staubfeuerung sehr fein und weitgehend gemahlen werden. Ein hoher Wassergehalt
in dem Kolzs-Br aunlzohlen-Gemisch hat den Nachteil, daß der daraus hergestellte
Staub beim Lagern im Bunker leicht zusammenklumpt und in den Leitungen und Behältern
schwer nachrutscht (Brückenbildung). Aus vorstehenden Gründen wird man, auch schon
vom Standpunkte des Heizwertes aus betrachtet, dem Schwelkoks möglichst wenig und
nur so viel Feuchtigkeit in Form von noch wasserhaltiger Braunkohle zuführen, als
zur Beseitigung der Selbstentzündung des Kokses notwendig ist; dieser Feuchtigkeitsgehalt
beträgt etwa 6 bis ro"/", liegt also bedeutend unter dem normalen Gehalt (15'1,)
des gewöhnlichen Braunkohlenbriketts. übrigens wird sich die fühlbare Wärme des
heißen Braunkohlenschwelkokses beim Zusatz. von noch wasserhaltiger Braunkohle am
besten ausnutzen und die Herstellung eines möglichst homogenen Gemisches des Kokses
mit der zuzusetzenden wasserhaltigen Braunkohle durchführen lassen, wenn die Vermischung
und Vermahlung des- Braunkohlenkokses und der zuzusetzenden Braunkohle in einer
Operation, d. h. in der Mühle selbst vorgenommen wird.
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Es wurde auch fernerhin bereits anderseitig vorgeschlagen, die fühlbare
Wärme des aus dem Ofen gezogenen glühenden Steinkohlenkokses dazu zu benutzen, um
feuchte (gewaschene), kleinkörnige, nicht backende Magersteinkohle bis auf einen
sehr geringen Restwassergehalt (3"/") herunter zu trocknen, während der Koks durch
den hierbei entstehenden Wasserdampf gelöscht und gekühlt wird. Durch nachfolgende
nahezu restlose Rückgewinnung des angewandten
grobstöckigen Kokses,
die infolge der verschiedenen Korngrößen ermöglicht wird, und durch entsprechende
Klassierung enthält die erhaltene, nunmehr getrocknete Steinkohle nur einen geringen
Prozentsatz Koks in Form von Kol@sgrus.
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Eine derart gesonderte Wiedergewinnung der einzelnen Komponenten (Schwelkoks
bzw. Braunkohle) aus dem Braunkohlenschwelkoks-Braunkohle-Gemisch ist infolge der
klein- und feinkörnigen Beschaffenheit der beiden verwendeten Brennstoffe bei dem
Verfahren der vorliegenden Erfindung unmöglich und auch nicht beabsichtigt, da das
Gemisch (nicht die einzelnen Komponenten) weiterverarbeitet werden soll.
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-Nach dem anderweitigen Verfahren wird die ursprünglich feuchte (nasse)
Steinkohle weitgehend getrocknet, d. h. die mit der Stein-IcoiiIe zugeführte Wassermenge
so weit verdampft, daß nach beendeter Operation in dem Koks-Kohle-Gemisch nur noch
ein ganz geringer Restwassergehalt von höchstens 31" vorhanden ist. Die Trocknung
bzw. Wasserverdampfung muß bei diesem Verfahren so weit getrieben werden, um bei
der Weiterverarbeitung und Verkokung der nach der Klassierung getrockneten Steinkohle
günstige Koksausbeuten zu erhalten. Im Gegensatz hierzu werden nach dem Verfahren
der vorliegenden Erfindung mit der zuzusetzenden, noch wasserhaltigen Braunkohle
dein heißen bzw. glühenden Braunkohlenschwelkoks solche @!er,-en Wasser zugeführt,
daß der heiße Braunlcolilenscliwell#:oks nicht nur entsprechend heruntergekühlt,
sondern daß darüber hinaus in dem resultierenden Koks-Kohle-Gemisch noch eine größere
Wassermenge verbleibt. Dieser Restwassergehalt in dem Gemisch soll mindestens 3°1o
betragen, darf aber unter Berücksichtigung der eingangs gemachten Ausführungen bis
max. 12'/" ansteigen. Ein End- bzw. Restwassergehalt im Grenzbereiche von 3 bis
121, in dem Koks-Kolile-Gemisch genügt aber, um dem Braunkohlenschwelkoks nicht
nur seine Selbstentzündlichkeit zu nehmen, sondern auch das beim Vermischen des
heißen Kokses mit entsprechenden Mengen. noch wasserhaltiger Kohle erhaltene Braunkohlenschwelkoks-Braunkohle-Gemisch
noch wirtschaftlich auf Brennstaub zu vermahlen.