DE600649C

DE600649C - Verfahren zur Bestimmung der Brauchbarkeit von Koks, insbesondere von Hochofenkoks

Info

Publication number: DE600649C
Application number: DEV28836D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst Daub
Original assignee: Vereinigte Stahlwerke AG
Current assignee: Vereinigte Stahlwerke AG
Priority date: 1932-11-10
Filing date: 1932-11-10
Publication date: 1934-07-27

Description

Verfahren zur Bestimmung der Brauchbarkeit von Koks, insbesondere von Hochofenkoks Bei einer Reihe bedeutender technischer Prozesse ist die Beschaffenheit und Gleichmäßigkeit des Kokses von ausschlaggebender Bedeutung. Zur Prüfung des Kokses wurden bisher angewandt. die chemische Analyse, Festigkeits- und neuerdings auch Reaktionsfähigkeitsbestimmungen. Diese Mittel reichen zur Erfassung des Kokswertes nicht aus. Die Technik sucht nach weiteren Möglichkeiten zur Bestimmung der den Kokswert bedingenden Faktoren. Bekannt ist, daß die Garungsbedingungen, insbesondere auch die Garungstemperatur, die Brauchbarkeit des Kokses stark beeinflussen. Bisher bestand für die Koksverbraucher keine Möglichkeit, den Koks auf die Art und Gleichmäßigkeit der Ausgarung zu prüfen. Bei unvorteilhaftem Verlauf der Prozesse, in denen Koks verwendet wurde, ergab sich der Mißstand, daß nicht ermittelt werden konnte, ob und inwiefern der Grund hierfür in den Garungsbedingungen des Kokses liege; die diesbezüglichen Angaben der Kokereien waren für die Verbraucher nicht nachprüfbar.
Das Verfahren der Erfindung beseitigt diesen Mangel, indem es das Ausdehnungsverhalten des Kokses beim Erhitzen zur Bestimmung der Garungsbedingungen des Kokses heranzieht.
Hierbei geht die Erfindung von folgenden neuen Erkenntnissen aus Werden Kokse erhitzt, so dehnen sie sich zunächst aus, erreichen ein Maximum des Volumens und beginnen dann zu schwinden. Das Maximum der Ausdehnung wird bei einer Temperatur erreicht, die so nahe an der Garungstemperatur liegt, daß sie zur Bestimmung der letzteren herangezogen werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die bereits bei der Verkokung begonnene, mit einer Zusammenziehung verbundene Graphitierung beim Nacherhitzen mit der ungefähren Garungstemperatur wieder einsetzt. Versuche haben ergeben, daß sich die Garungstemperatur t mit praktisch genügender Genauigkeit .ermitteln läßt nach der Formel worin 11 die Anfangs- und 12 die Endtemperatur des sich während der Erhitzung beim Maximum der Ausdehnung ergebenden Temperaturintervalls bedeuten.
Nach der Formel werden durchschnittlich bei tiefer Garungstemperatur etwas zu niedrige,, bei-hoher Garungstemperatur etwas zu hohe Werte erhalten. Diese Fehler werden dadurch verursacht, daß die Neigung zu weiterer Umwandlung und damit auch zum Schwinden mit steigender Garungstemperatur nachläßt. Daher setzt bei niedrig gegarten Koksen das Schwinden meist bereits ein, bevor die Garungstemperatur bei der dilatometrischen Prüfung wieder erreicht ist, während ausgesprochene Hochtemperaturkokse sich häufig nach Überschreitung der Garungstemperatur noch ausdehnen. Die größere thermische Beständigkeit der hochgegarten Kokse bewirkt, daß das Maximum der Kurven, gleichen Temperaturanstieg vorausgesetzt, mit steigender Garungstemperatur gewöhnlich breiter `wird. Da die Neigung zu weiterer Umwandlung auch mit der Dauer der Aufrechterhaltung der Höchsttemperatur sinkt, so verschiebt auch sie die Phasen der Dilatometerkurve nach höheren Temperaturen und verbreitert das Maximum. Bei Berücksichtigung der Höhenlage der Garungstemperatur bringt daher die Gestalt der Maxima der Kurven weitere Hinweise auf die Garungsverhältnisse. Ergibt beispielsweise die dilatometrische Prüfung eine niedrige Garungstemperatur und ein schmales Maximum der Kurven, so ist der formelmäßig erhaltene Wert der Garungstemperatur im allgemeinen etwas zu niedrig; ist dagegen bei niedriger Garungstemperatur das Maximum der Kurven vergleichsweise breit, so besteht keine Veranlassung, mit diesem Fehler zu rechnen, und es wird wahrscheinlich, daß der Koks übergestanden hat.
Nachstehend wird die Erfindung an einer beispielsweisen, in der Abbildung dargestellten Einrichtung weiter erläutert. Aus rissefreien Mittelstücken der Kokse werden durch Schleifen zylindrische Probekörper i von zweckmäßig gleicher Länge hergestellt. Sie werden unter Luftabschluß in einem einseitig geschlossenen Quarzrohr z aufgeheizt, über das der elektrisch beheizte Ofen 3 hinweggeschoben wird. Da die innere Umwandlung und der Verlauf der Längenänderung des Kokses nicht nur abhängig sind von der Temperatur, sondern auch von der Zeit, so werden, um besser vergleichbare Werte zu erhalten, die höheren Prüftemperaturen mit gleichbleibender Aufheizungsgeschwindigkeit durchschritten.
Zur Erreichung dieses Zieles ist das Dilatometer finit einer an sich bekannten Temperaturregelvorrichtung q. versehen, die es ermöglicht, die Aufheizung nach einer bestimmten, bei höheren Temperaturen geradlinig verlaufenden Temperaturanstiegskurve durchzuführen. Die Längenänderung wird durch einen Quarzstempel 5 auf eine Meßuhr 6 übertragen. Die Temperatur wird mit einem Thermoelement 7 in der Nähe der Probe .gemessen. Zum Schutz gegen das aus dem Koks entstehende Kohlenoxyd wird das Thermoelement in den hohlen Quarzstempel eingeschlossen.
Mit der Ermittlung des Garungszustandes ist mehr gewonnen als nur die Bestimmung einer der wichtigsten Einzelbedingungen der Verkokung. Nach Festlegung der Garungsverhältnisse ist nämlich die Mehrdeutigkeit des Gefügebildes, der physikalischen Eigenschaften und der äußeren Erscheinungsformen des Kokses so weit eingeengt, daß die Art der Kohle und der Verkokung weit genauer als bisher erkannt werden kann.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Bestimmung der Brauchbarkeit von Koks, insbesondere von Hochofenkoks, dadurch gekennzeichnet, daß auf Grund des ermittelten Ausdehnungsmaximums des Kokses beim Erhitzen die Garungsbedingungen, insbesondere die Garungstemperatur des Kokses festgestellt werden.