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Verfahren zum Erzeugen von stand- und druckfesten Preßlingen aus Braunkohlenkoks
Nach einem bekannten Verfahren wenden aus Braunkohlenklein oder Braunkohlenkoksgruis
druckfeste Preß.linge 4adureh hergestellt, daß 75 bis So % dieses Ausgangsgutes
mit etwa 15 bis 2o '/o grus- oder staubfeiner, backender Steinkohle und mit etwa
5 bis i(o@o/o Pech vermischt und alsdann das, Gemisch brikettiert und verkokt wird.
Die nach diesem Verfahren hergestellten verlcolcten Preß@l.inge besitzen zwar eine
gewisse Stückfestigkeit, die einen wiederholten Transport überstehen l;äßt, aber
für eine Verbrennung der Preßlinge unterDruckbelastung, z. B. bei großen Schütthöhen
in Feuerungen oder besonders in Beimischung zum Beschickungsgut von Schmelz-und
Brennöfen, z. B. für Hochöfen, sind: sie ungeeignet, da sie keine genügende Druckfestigkeit
im hocherhitzten Zustand besitzen und deshalb sehr früh zerfallen. Preßlinge nach
diesem Verfahren hatten z. B. eine Druckfestigkeit von 5o bis .ioo kg/cm2.
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Nach der Erfindung werden Preßl-inge aus Braunkohlenkoks erzeugt,
die eine so hohe Druckfestigkeit und ebenso Abriebfestigkeit aufweisen, insbesondere
auch im glühenden Zustand, daß sie sogar für die Beschickung
der
Hochöfen für die Eisengewinnung Verwendung finden können, was jedoch nicht etwa
durch eine Erhöhung der Menge an Zuschlagstoffen erreicht wird, die im Gegenteil
vermindert werden kann.
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Nach der Erfindung . wird zerkleinerter Braunkohlenkoks zweckmäßig
in Feinkörnung mit ein.emZuisclilagstoff vermischt, der seinerseits in einem besonderen
Verfahrensgang zrhalten worden ist, worauf das Gemisch zu Preßlin;gen verformt und
diese unter Luftabschluß hoch erhitzt werden.
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Der Zuschlagstoff wird hergestellt, indem man beispielsweise 5o Teile
feingemahlene, mehr oder -wenig er backende Steinkohle von etwa o bis o,5 mm Korngröße
mit So Teilen eines rnittelliart-n auf etwa o bis 0,3 mm zerkleinerten Peches
vermischt und die Komponenten bei Temperaturen von etwa i.4o biss 3000 aufeinander
einwirken läßt. Steinkohle und Pech setzen sich hierbei ganz oder zum größten 'heil
zu einem neuen Stoff um, der eine Art feste Lösung darstellt und gegenüber den Ausgangsstoffen
ein grundsätzliches anderes, überraschendes '#vTerhalten zeigt. So liegt z. B. seine
Backfähigkeit nicht etwa zwischen derjenigen der Komponenten. sondern stellt sich
auf ein mehrfaches der additiv errechneten. Nötigenfalls wird die Hasse anschließend
auf etwa o bis 0,3 Inn' zerkleinert und rnit dem auf etwa o bis 5 mm gebrochenen
Braunkohlenkoks vermischt, wobei sich als ein günstiges Verhältnis etwa So. Teile
Brau:rrlcohlenlcoks zu 2o Teilen Zuachlag erwiesen hat. Nach vorheriger Erwärmung
auf etwa ioo bis i20° wird das Mischgut unter Anwendung von Drücken von etwa So
Atin. und mehr in Preß.linge übergeführt, die unter Luftab;schluß einer der Verkokungstemperatur
der Steinkohle eritsprechenden Temperatur von etwa 950° so lange ausgesetzt werden,
bis eine vollständige Verkokung der verkokbaren Bestandteile eingetreten ist.
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Das Verhältnis -der Steinkohle zum Pech mu:ß je nach dem Grad der
Backfähigkeit der Steinkohle bzw. je nach Art des Peches jeweils abgestimmt werden.
Als Pech kann Steinkohlen- oder Braunkohlenpech oder Dickteer us,rv. benutzt werden.
Statt Braunkohlenkoks als Hauptanteil der Preßlinge kann auch ein anderer entgaster
Brennstoff oder ein Gemisch solcher Brennstoffe gewählt werden.
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Durch die Beimischung des aus Steinkohle und Pech hergestellten Zuschlags
zum Braunkohlenloks wird eine weitgehendste, gleichmäßige Verteilung in dein Gefüge
des Preßlings erzielt. Bei seiner Erhitzung wirken nicht, wie bei der angezogenen,
bekannten Verfahrensweise, Steinkohle- bzw. Pechteilchen mehr oder weniger getrennt
voneinander auf den Braunkohlenkoks ein, sondern der Zuschlag betätigt sich als
einheitliche Masse und daher viel wirksamer, wodurch die hohe Druckfestigkeit der
Preßlinge und besonders die gute Standfestigkeit unter Druckbelastung bei hohen
Temperaturen erreicht wird, was nicht der Fall ist, wenn Steinkohle allein oder
Pech allein oder beide im einfachen Gemisch dem Braunkohlenkoks zugesetzt werden.
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Statt Pref)linge zu formen, kann das ztr verformende Gemisch auch
in eine Verkokungskammer eines Ofens eingefüllt werden. Durch vorheriges Stampfen
wird es fest und dicht gelagert. Eine Verkokung dieser Ofenbeschickung mittels Außenbeheizung
der Kokskammerwände ergibt einen großen zusammenhängenden Kokskuchen, aus dem Stücke
in beliebiger Größe gebrochen «-erden können.
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Nach dein Verfahren unter Benutzung von Steinkohle hergestellte verkokte
Preßlinge hatten eine Druckfestigkeit von 300 bis .40o l:g/cm= sowie eine
Trommelfestigkeit von ,97%, was z. B. vom allerbesten Ruhrkoks gerade noch erreicht
wird. Die Preßlirige wurden zur Hochofenbeschickung an Stelle des aus gut backenden
Steinkohlen erzeugten Hochofenkokses mit bestem Erfolg benutzt.
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Nlan hat zur Herstellung von Preßlingen aus Braunkohle schon ein -zweistufiges
Destillationsverfahren vorgeschlagen, bei dein der Brennstoff zunächst bei einer
Höchsttemperatur von etwa 60o° zu Halbkoks verschwelt und nach Zerkleinerung auf
eine Korngröße bis zu 8 nun mit 20 bis 30°/o feingemahlener backender Kohle und
gegebenenfalls mit Wasser eingebunden, dann brikettiert und in dieser Form einer
zweiten Halbverkokung wiederum bis zu etwa 60o" unterworfen werden soll. Das wesentliche
Mittel dieses Verfahrens ist dabei die Verschwelung sowohl der Braunkohle als auch
der aus deren Schwelkoks unter Zugabe von backender Steinkohle hergestellten Briketts.
Die Verschwelung bringt aber nur mürben, dafür leicht entflammbaren Koks, während
die Rauchbildner bereits weitgehend entfernt werden. Das Ziel dieses Verfahrens
ist deshalb auch die Herstellung eines in der offenen Herdschale (ohne Schornsteinzug)
verwendharen Holzkohlenersatzes aus Braunkohle.
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Demgegenüber werden aber nach den erfindungsgemäßen Verfahren aus
Braunkoblenkoks druck- und abriebfeste Preßlinge unter Einwirkung von Verkokungstemperaturen
hergestellt, die das Einbinden der Kokskörner hart und fest machen. Darüber hinaus
geschieht diese Einbindung noch mit einem Zuschlagstoff, dessen Herstellungsweise
und Zusammensetzung Härte und Festigkeit des
Preßlinggefüges besonders
wirksam beeinflußt,wodurch sich "für die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Formstücke nicht nur die große Härte in kaltem Zustand, sondern vor allem auch die
genügende Druckfestigkeit in hocherhitztem Zustand ergibt.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung liegt darin, daß an Stelle der
backenden Steinkohle Zellpech benutzt wird, das man durch Eindampfen von Sulfitlauge
gewinnt. Es wird fein zerkleinert und in das erhitzte und geschmolzene Pech eingerührt.
Die erkaltete Masse wird dann fein gemahlen und dem Braunkohlenkoks zugemischt.
Zellpech hat den Vorteil, daß auch bereits eine innige Vermischung des feingemahlenen
Zellpeches mit feingemahlenem Pech genügt, da sich das Zeltpech mit dem Pech besonders
gut gleichmäßig vermischt. Zeltpech hat, obwohl es. an sich keine Backfähigkeit
im Sinn der Steinkohle zei yt, in der Mischung die gleiche Wirkung wie Steinkohle,
denn Zeltpech und Pech wirken beim Erhitzungsvorgang ebenfalls aufeinander ein und
fördern so die besonders gute Verfestigung der Preßlinge aus Braunkohlenkoks beim
Verkokungsvorgang durch eine besonders feste Verkittung mittels dem aus dem Zuschlag
entstandenen einheitlich2n Koks. Das Verhältnis der Menge des Zeltpeches zur Pechmenge
in dem Gemisch beider kann beispielsweise i : i betragen,. Ein Zusatz von etwa 8o
1/o der Braunkohlenkoksmenge zu dieser ermöglicht schon die Erzeugung außergewöhnlich
druckfester und besonders in der Hitze standfester Preßlinge. Statt Zeltpech kann
auch mit gleicher Wirkung Sulfitlauge genommen werden, deren Menge nur wegen des
Wassergehaltes, grUer sein muß. Es ist daher zweckmäßig, eingedickte Sulfitlauge
zu benutzen. Das Wasser der Sulfitlauge ist wirkungslos für die Verfestigung bei
der Erhitzung, macht aber die Preßlinge bei gewöhnlicher Temperatur gut formbar.
Nur soll der Wassergehalt . der Preßlinge nicht über 15'10 liegen. Für die Vermischung
mit dem feingemahlenen, erhitzten Pech ist der flüssige Zustand der Sulfitlauge
sehr vorteilhaft.
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Nach der Erfindung unter Benutzung von io Gewichtsteilen Zeltpech,
io Gewichtsteilen Pech und 8o Braunkohlenkoksgewichtsteilen hergestellte verkokte
Preßlinge erreichten eine Druckfestigkeit von 34o kg/cm2 und waren außerordentlich
standfest bei ihrer Verbrennung.
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Durch die Erfindung ist es möglich, den Braunkohlenkoks, der bisher
nur für untergeordnete Verbrennungszwecke benutzt werden konnte, für die Eisengewinnung
im Hochofen und für andere Zwecke, insbesondere zur Verhüttung- von Metallen, zu
verwenden, bei denen bishr nur der stück- und druckfeste Steinkohlenkoks benutzt
werden konnte. Durch die Erfindung ist der Verwendung von Braunkohle ein neuer Weg
erschlossen worden.