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Schwelverfahren für bituminöse und ähnliche leichtbackende Brennstoffe
im Drehrohrofen Die Erfindung betrifft ein Schwelverfahren und bezweckt hauptsächlich
die Herstellung von Tieftemperaturkoks aus bituminösen und ähnlichen leichtbackenden
Brennstoffen, deren Verarbeitung im Drehrohrofen mit schwach geneigter Drehachse
schwierig ist, weil solche Brennstoffe an den Rohrwandungen leicht anbacken und
festhaften. Die dabei verwendeten Rohröfen wurden mit sehr geringer Geschwindigkeit
gedreht, um die Anwendung von Schabern oder Putzblechen- zu ermöglichen, was aber
nur geringen Erfolg hatte, weil die Schaber selbst von der backenden Kohle -in ihrer
Beweglichkeit gehemmt wurden.
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Es hat sich gezeigt, daß durch eine wesentliche Erhöhung der Drehgeschwindigkeit
des Ofenrohres sowie eine entsprechende Bemessung der Zufuhrmenge des Brennstoffes
in der Zeiteinheit in Abhängigkeit von dem Neigungswinkel der Drehachse das Bestreben
der Kohle, an den Wandungen der Retorte anzuhaften, so gut wie vollständig behoben
wird. Die Kohleteilchen entwickeln bei derart schneller Drehung die Eigenschaft,
aneinanderzuhaften, und lassen einen Kern von mehr oder weniger verkoktem Material
entstehen, der eine im wesentlichen zylindrische oder schwach kegelige Gestalt annimmt
sowie einen wesentlich geringeren Durchmesser als der Rohrdurchmesser besitzt und
sich bei schneller Umdrehung an der Innenwandung abwälzt. Dieser Kern von anfänglich
genügender Klebrigkeit verbleibt dauernd an der jeweilig untersten Erzeugenden des
Rohres und sammelt die etwa am Rohr haftengebliebenen Brennstoffteilchen auf, bis
er dann zum Erhärten gebracht wird. Zwecks Entladung des so agglomerierten verkokten
Schwelgutes aus dem Ofen werden am unteren Drehrohrende Reibungskörper eingelegt,
die den Kern zerkleinern. Solche Körper können z. B. aus Metallstücken oder Kugeln
bestehen, deren Verwendung bei der Tieftemperaturverkokung von wenig backendem Lignit
und Schieferkohle bereits bekannt ist. Die Neigung des Rohres muß derart sein, daß
der Kern langsam nach dem unteren Ende des Rohres zu gleitet. Sein unteres Ende
wird dabei durch die rollenden Metallstücke zerrieben und in kleine Stücke geteilt,
die durch Lochungen des Rohres in einen Auffangtrichter herabfallen.
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Das frische Schwelgut wird ununterbrochen an dem oberen Ende des Drehrohres
eingeführt und dient zur dauernden Ergänzung des sich bildenden Kernes in demselben
Maße, wie dessen unteres Ende zerkleinert wird. Das Verfahren kann somit in ununterbrochener
Weise bewerkstelligt werden. Da die Retortenwandung dauernd frei von anhaftenden
Kohleteilchen gehalten wird, so ist die Wärmeleitfähigkeit derselben unbehindert.
Infolge des Fortfalles von mechanischen Schabern ist der Kraftbedarf nur gering.
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Die Zeichnung veranschaulicht eine zur Ausführung des Verfahrens dienende
Einrichtung beispielsweise.
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Abb. i ist ein Längsschnitt und Abb. 2 ein Querschnitt des Ofens.
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In dem Mauerwerk i aus feuerfesten Ziegeln ist eine Heizkammer 2 eingebaut,
durch deren öffnungen 3 an den beiden Enden ¢ und 5 das Drehrohr 8 frei drehbar
durchgeführt ist, welches auf Rollen 6, 7 abgestützt
und in ununterbrochene
Drehung versetzt wird. Der Durchmesser des Rohres beträgt etwa 5o bis 75 cm. Das
Rohr 8 verläuft im wesentlichen waagerecht mit einem sehr geringen Neigungswinkel
und ist in seinem Innern glatt und von jeglichen Hindernissen frei. Das obere Ende
des Rohres ist durch eine Platte g abgeschlossen, die eine mittlere Üffnung besitzt,
in welche ein ortsfester Kanal i o ausmündet. Der Kanal i o steht mit einem Fülltrichter
i i für das Schwelgut 28 in Verbindung und enthält eine Förderschnecke 12, die von
einem Motor 13 mittels Vorgeleges 1 4 mit entsprechender Geschwindigkeit in Drehung
versetzt wird. Die Fördergeschwindig. keit der Schnecke steht ih einem bestimmten
Verhältnis- zu der Drehgeschwindigkeit der Trommel. Bei einem Rohr, dessen Durchmesser
5o cm beträgt und dessen erhitzter Teil etwa 3,3m lang ist, ist die Geschwindigkeit
der Schnecke 12 derart, daß in der Stunde etwa 23o kg Schwelgut zugeführt werden.
Das Rohr besitzt alsdann eine Aufnahmemenge, welche etwa dreimal so groß ist wie
die Durchschnittsmenge von für Hochtemperaturverkokung gebräuchlichen Drehrohren.
Die verwendete Kohle ist z. B. das leichtbackende bituminöse Kohleklein.
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An dem oberen Ende des Rohres ist ein Kettenrad 15 befestigt, welches
von einem Motor 16 durch die Kette 17 mit einer bestimmten Geschwindigkeit angetrieben
wird. Für die obengenannte Zuführungsmenge des Schwelgutes beträgt die Drehgeschwindigkeit
des Rohres etwa 15 Umdrehungen in der Minute, was einer Umfangsgeschwindigkeit von
etwa 4o cm/Sek. entspricht.
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Der untere Endteil des Rohres 8 dringt in eine geschlossene unbeheizte
Kammer 18 ein und besitzt eine Reihe von öffnungen i9 von bestimmtem Durchmesser.
Eine Platte 2o schließt das untere Rohrende ab, während in der Nähe derselben eine
Anzahl von metallischen Reibungskörpern Aufnahme findet, welche den in der Kanuner
18 abgekühlten und daher hart gewordenen Kern-29 des verkokten Gutes in kleine Stücke
zerteilen, die allmählich durch die Öffnungen i9 in die Kammer 18 herausfallen und
in den Sammeltrichter 22 gelangen, aus welchem sie durch den Kanal 23 abgeführt
werden. Eine Gasleitung 24 schließt sich an die Kammer 18 an und dient zur Abführung
der flüchtigen Destillatianserzeugnisse.
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Das Rohr wird auf Temperaturen zwischen 5oo bis 750° C beheizt. Die
Beheizung erfolgt durch eine Reihe von Gasbrennern 25, welche unmittelbar unterhalb
des Rohres 8 angeordnet sind und zwischen welchen abwechselnd Kanäle 26 für den
Aufwärtszug und Kanäle 27 für den Abwärtszug angeordnet sind, um einen Umlauf der
Verbrennungsgase rund um die Außenwandung des Rohres zu bewirken.
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Je nach der Beschaffenheit des Schwelgutes, d. h. dem Gehalt an flüchtigen
Stoffen und fixem Kohlenstoff, sowie der mehr oder weniger ausgesprochenen Backfähigkeit
werden nun die Geschwindigkeiten der Motoren 13 und 16 derart in bezug aufeinander
abgestimmt, daß bei dem Neigungswinkel der Rohrachse die Durchgangszeit genügt,
um den gewünschten` Verkokungsgrad zu erreichen.
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Folgende Tabelle zeigt die beispielsweise Zusammensetzung des Schwelgutes
und des fertigen Kokses
| Rohkohle Koks |
| ": |
| Feuchtigkeit ....... 449 °@" 0150 |
| .n |
| flüchtige Stoffe. . . . . 35,78 oj" 9,52 ".`" |
| fiixer Kohlenstoff ... 5492 D @'u 79,48 ° o |
| A5cbe ............ 7,81 °;" z0,50" " |
| I00,00 I'00,00 |
Bei weniger leicht zusammenbackendem und daher zur Bildung eines agglomerierten
Kernes weniger geeignetem Schwelgut ist eine Zuführung von zusätzlichen Stoffen
nach Art der bekannten Bindemittel, wie Pech oder Teer, an dem vorderen, d. h. Entstehungsende
des Kernes angezeigt, um den Aufbau dieses letzteren zu unterstützen.