EP0047509B1 - Verfahren zur Trocknung bzw. Vorerhitzung von Kohle unter Verwendung nicht oder nur schwachbackender Steinkohlen - Google Patents

Verfahren zur Trocknung bzw. Vorerhitzung von Kohle unter Verwendung nicht oder nur schwachbackender Steinkohlen Download PDF

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EP0047509B1
EP0047509B1 EP81106956A EP81106956A EP0047509B1 EP 0047509 B1 EP0047509 B1 EP 0047509B1 EP 81106956 A EP81106956 A EP 81106956A EP 81106956 A EP81106956 A EP 81106956A EP 0047509 B1 EP0047509 B1 EP 0047509B1
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EP
European Patent Office
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coal
binder
drying
preheating
steam
Prior art date
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EP81106956A
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English (en)
French (fr)
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EP0047509A3 (en
EP0047509A2 (de
Inventor
Jürgen Dr. Ing. Echterhoff
Harald Dipl.-Ing. Frick
August Schaper
Heinrich Mohmeyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cessione amman Ima GmbH
Original Assignee
Alfelder Eisenwerke Carl Heise Kom-Ges Vorm Otto Wesselmann & Cie
Kokereigesellschaft SAAR mbH
Alfelder Eisenwerke Carl Heise KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Alfelder Eisenwerke Carl Heise Kom-Ges Vorm Otto Wesselmann & Cie, Kokereigesellschaft SAAR mbH, Alfelder Eisenwerke Carl Heise KG filed Critical Alfelder Eisenwerke Carl Heise Kom-Ges Vorm Otto Wesselmann & Cie
Priority to AT81106956T priority Critical patent/ATE11303T1/de
Publication of EP0047509A2 publication Critical patent/EP0047509A2/de
Publication of EP0047509A3 publication Critical patent/EP0047509A3/de
Application granted granted Critical
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/04—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
    • C10B57/08—Non-mechanical pretreatment of the charge, e.g. desulfurization
    • C10B57/10—Drying

Definitions

  • drying and preheating For the pretreatment of hard coal using non-baking or weakly baking coal by grinding, drying and preheating, the drying and preheating being carried out inertly with water vapor originating from the coal to be dried and then the coal particles being mixed with a binder in the presence of water vapor before they are mixed be used for pounding and coking.
  • the method can also be applied using or using coking coal.
  • a method of the type mentioned is known from DE-A 2810694, which involves the production of high-quality coke from coal which is unsuitable for coke production.
  • the fine-grained hard coal is dried in a drying device by means of a low-oxygen cycle gas, which essentially consists of water vapor. In a dedusting system, the steam from the coal dust particles is swept away.
  • the dried fine-grained hard coal is mixed with a bituminous binder in a mixing device, which is also operated under the protection of the low-oxygen cycle gas.
  • the coal pretreated in this way reaches the coal tower via encapsulated conveying devices and is used from there as insert coal for coking after the pounding operation.
  • DE-B 2555431 shows a process for producing blast furnace coke, which however works in bulk operation.
  • the coal is first crushed to such an extent that 85-95% of the coal particles are up to 3 mm fine and the rest is not more than 10 mm coarse.
  • the coal is then dried and preheated at 110-250 ° C., mixed with binders in an amount of 3 to 8% by weight and then pre-compressed, the pre-compressed fine coal to form briquettes of low strength with a density of 1.0-1.
  • briquettes of low strength are produced with the aid of the binder, it being necessary for a certain proportion of the briquettes to break up again when pouring them into the coke oven, and in this way the desired higher bulk density is achieved. So that the proportion of the voids between the poured briquettes in the coke oven is not too large and so that the desired higher bulk density is not adversely affected, the fraction of the briquettes must be kept within relatively narrow limits.
  • an entrained-flow dryer is used, which is operated with an inert gas of nitrogen, carbon dioxide and their mixtures with and without water vapor.
  • Such inert gas is freshly generated, for example, by burning coal, oil or gas. A return of a large part of the inert gas is also provided. Since water is carried in through the moist coal which is converted into water vapor during drying, this water vapor is discharged with excess inert gas. The inert gas only comes into brief contact with the coal grain during drying and preheating, so that a considerable temperature difference has to be used, which means that there is a risk of overheating and damage to the coal grain. In addition to the inherent disadvantages of entrained-flow dryers, these require very high investment and operating costs. The known method is also not harmless from a safety point of view, because the simultaneous presence of oxygen, CO and coal creates the risk of deflagration.
  • the dried and preheated coal after separation and removal from the circuit of the entrained-flow dryer comes under the influence of atmospheric air with a corresponding proportion of oxygen, so that here, in particular in the area of the pre-compression devices of the briquetting press, oxidation phenomena can occur on the surface of the coal particles, which are of the quality of the coke produced in this way is detrimental.
  • the weakly baking feed mixtures concerned whose already low coke formation capacity can easily be attacked or destroyed by the presence or the entry of oxygen at the prevailing temperatures.
  • the invention has for its object to develop a method of the type described in such a way that the access of oxygen, that is to say the oxidation of the carbon particles even after drying and preheating during subsequent handling until use in the coke oven, is prevented, so that also Using non-baking or only weakly baking coal a high-quality blast furnace coke can be produced.
  • this is achieved in that the mixing time of the coal with the binder is fixed, the coating of the coal particles by the binder occurs and the binder takes over the protective function against atmospheric oxygen on the way to coking.
  • the pretreated carbon particles are not only mixed or mixed with the binder, but intensively coated before they are led out of the inert gas atmosphere.
  • the binder acts as a protective jacket for the hot coal grain and prevents the entry of atmospheric oxygen in a free atmosphere.
  • the coating Although coal itself is a poor heat conductor, the coating also contributes to the fact that the temperature of the heated coal only drops very slowly, so that the coal in no way has to be fed to the ramming operation and the subsequent coking. It is entirely possible to temporarily store the preheated coal coated with the binder for several days and / or to transport it over long distances.
  • the binder not only fulfills the protective function of the coal grain during handling in an open atmosphere, but at the same time represents the compacting agent during the stamping process, that is, it replaces the water of the otherwise known damp-stamped coal. In conjunction with the pounding operation, the binder allows the production of a sufficiently stable coal cake that can be easily inserted into the coke oven.
  • the use of the mineral oil or coal-based binder instead of water as a compacting agent during stamping has the further advantage that the coal is inserted into the coal furnace practically free of water and yet stamped, so that no water has to be evaporated there.
  • the density should not fall below 1.0 kg / dm 3 , based on the anhydrous substance, especially if a high proportion of non-baking or only weakly baking hard coal is used. It has also been shown that an anhydrous, bound coal mixture can be compressed higher than moist coal with the same pounding energy.
  • the high tamped weight is not only advantageous for handling the cake, but also for improving the properties of the coke produced or for the fact that a relatively higher proportion of non-or only weakly baking hard coal can be used to produce high-quality blast furnace coke.
  • the high specific tamped weight improves the characteristics of the coke that describe the abrasion and the piece strength. It was even surprisingly found that when coal mixtures with relatively poor coking capacity were used, this was improved relatively more than when using higher-quality coking coal. Decreasing baking capacity can be compensated for by increased compaction. Pounding and preheating the coal improve the coke quality compared to bulk operation with moist coal.
  • the combination of the features leads to such an improvement in the properties of the coke that the person skilled in the art could not have expected based on the individual features.
  • the furnace throughputs are 30 to 50% cheaper compared to bulk operation with moist coal. This is probably due to the fact that the evaporation of the water takes place outside the coke oven, that the bulk density of dry coal is already higher than that of moist coal, and that because of the higher uniformity in terms of bulk density distribution and due to the lack of different water contents, the coke can be pressed earlier overall .
  • the binder also binds the dust and thus counteracts dust discharge in the template. Another advantage is the easier filling of the coke oven.
  • the new process is therefore environmentally friendly.
  • the use of non-baking or only weakly baking hard coal is very important to an extent that was previously not considered possible.
  • the use of water vapor as a heat transfer medium ultimately enables a higher energy density compared to an exhaust gas.
  • the drying and preheating of the fine-grained hard coal can not only be carried out in a safe manner, but is also inexpensive and gentle on the coal.
  • the drying, preheating and coating of the ground coal with the binder is carried out in the presence of water vapor with an oxygen content of less than 2%.
  • the intergas essentially consists of the water vapor that comes from the coal to be dried itself.
  • water vapor as an inert gas or drying medium, deflagrations and oxidation phenomena during drying and preheating are reliably avoided.
  • the coal is heated very intensively, but gently, because the condensing water vapor first raises the temperature of the coal relatively quickly and then the water is evaporated again by the coal.
  • the inert gas circuit can be heated indirectly by any fuel or exhaust gas at a high temperature level, but preferably by the hot circuit gases of a coke dry cooling system.
  • the circuit of the water vapor can therefore be expediently conducted in cocurrent over the coal to be dried and preheated in order to achieve a gentle treatment of the coal.
  • the binder is added to coat the coal particles in two to 8% by weight, preferably 5% by weight, of the preheated coal. Depending on the proportion, the mixing time required for the coating is determined.
  • the device for drying or preheating coal or coal mixtures and subsequent coking has a material silo 1 with a metering device for the ground moist coal.
  • the moist coal can be drawn off via a material conveyor 2.
  • the moist coal is dried and then preheated via a cellular wheel sluice 3 in the area of the inlet funnel of a drying drum 4, which is rotatably supported and driven about its longitudinal axis.
  • the coal is always in a cascade-shaped movement when passing through the drying drum 4 due to the trickle internals provided in it.
  • the system also has a pre-separator and cooler 5 and, downstream of this, a dedusting device 6, which is expediently designed as a cloth filter dedusting.
  • a fan 7 is provided downstream for circulating the heat transfer medium or the inert gas circuit and the partial circuit.
  • a heat exchanger 8 is used for indirect heating of the inert gas circuit.
  • the heat exchanger 8, on the other hand, is connected to a heating circuit 9, which ultimately leads to the exhaust stack 10 and has an exhaust gas recirculation 11.
  • a mixed gas fan 12 and a controllable shut-off element 13 are arranged in this exhaust gas recirculation 11.
  • a burner 14 is heated with gas or another medium which is drawn off via a line or a storage tank 15.
  • the combustion air for the burner 14 is brought in via an air fan 16 and a shut-off device 51.
  • the exhaust gases can be returned via the return line 11 after passing through the heat exchanger 8 and mixed in a mixing chamber 17 with the combustion exhaust gases.
  • the inert gas circuit leads with a line 18 from the heat exchanger 8 to the entrance into the drying drum 4.
  • the line sections 19, 20, 21, 22 and 23 complete the inert gas circuit.
  • the line piece 19 is connected between the outlet of the drying drum 4 and the inlet of the pre-separator and cooler 5, which is otherwise blown with cooling air by a blower (not shown) according to the arrows 24 and thus the temperature of the inert gas can be reduced.
  • the line section 20 connects the outlet of the pre-separator and cooler 5 to the dedusting device 6; the output of which is connected to the blower 7 via the line piece 21.
  • the line section 22 leads to a controllable shut-off device 25, from which the line section 23 leads to the heat exchanger 8.
  • the inert gas circuit 18 to 23 is formed from the line 18 and the line sections 19, 20, 21, 22, 23.
  • Two short-circuit lines 26 and 27 are provided in the inert gas circuit, in which controllable shut-off devices 28 and 29 are arranged.
  • a feed line 30 for water or steam for water or steam and a control device 31 which is required for start-up purposes.
  • the feed line 32 is required when the system is switched off.
  • the coal is gently dried and preheated in the driven rotating drying drum 4, with rapid condensation first taking place on the still cold coal. Later, a gentle and relatively precise temperature increase can be achieved by evaporating the water. It is easily possible to operate the plant in such a way that at the end of the drying drum 4 there is only a temperature difference of approximately 10 ° C. between the water vapor and the preheated coal.
  • the dried coal passes from the exit of the drying drum via an encapsulated conveying device 34 into a bucket elevator 35 and from there into an intermediate silo 36, from which it can be transferred in batches to a weighing device 37. The coal then continues to get into the mixer 38.
  • the dried coal is coated or coated with a binder.
  • This is fed into the mixer 38 from a binder tank 40 via an injection device 41.
  • the binder tank 40 is kept at the desired preprocessing temperature by a thermal oil heating unit 42.
  • the applied binder not only serves to bind dust, but also at the same time to improve the cohesion of the coal in the ramming device, so that a manageable cake is then formed.
  • the access of oxygen to the coal grain during further processing is prevented or further processing is possible without, for example, the ramming device having to be placed under inert gas.
  • the partial circuit 43 to 47 formed from the line sections 43 to 47 branches off from the line section 22.
  • This partial circuit 43 to 47 of the inert gas protects the dried one Coal and the relevant plant components over which it is conducted.
  • a shut-off device 51 is arranged in line piece 43.
  • Overpressure valve 49 always maintains an overpressure in the inert gas circuit 18 to 23 and in the sub-circuit 43 to 47, which can be 20-40 mbar, for example, at the outlet of the drying drum 4.
  • steam is continuously released to the exhaust gas chimney 10 via the pressure relief valve 49, both during the start-up phase and during the operation of the system, because water vapor is continuously enriched by the water introduced or by the water entrained by the coal.
  • the pre-separator and cooler 5 and the dedusting device 6 are connected to the Beckerwerk 35 via conveyor screws 50, so that the dry coal separated in the pre-separator and cooler 5 and the dedusting device 6 is added again to the dried coal brought in via the conveying line 34.
  • the controllable overpressure valve 49 is made ready for opening so that it can discharge a partial gas flow into the exhaust gas stack 10.
  • the amount of water supplied is measured so that the water vapor produced is sufficient to reduce the oxygen content in the circulating vapors to below 2%, preferably below 1%.
  • this opening process takes about 15 minutes.
  • drying of the coal can be started by switching on the material conveyor 2 and removing moist, ground coal from the material silo 1 and feeding it to the drying drum 4 via the rotary feeder 3. It is understood that at this point in time no more water is introduced via the feed line 30.
  • the damp coal to be dried reaches the material silo 1 in some way via a grinding device (not shown).
  • the material conveyor 2 is equipped with a direct current control drive.
  • the quantity discharged can be measured volumetrically by hand or set manually from a control center.
  • the amount of coal to be dried should be kept constant during operation.
  • the interior of the drying drum 4 is largely airtight against the environment. Above all, no atmospheric oxygen can penetrate, since the inert gas circuit 18 to 23 has the above-mentioned overpressure at the sealing points of the drying drum 4.
  • the temperature of the dried coal present at the end of the drying drum 4 is specified as a setpoint and is matched to the coking process. When the value falls below the setpoint, the shut-off device 25 on the pressure side of the fan 7 is opened, so that the amount of vapors in the inert gas circuit 18 to 23 is increased. If the temperature of the coal at the outlet of the drying drum 4 falls below the target value, the amount of vapors is reduced by the control device described above.
  • the entry temperature of the hot vapors into the drying drum 4 should be about 450 ° C. If the value falls below this target value, the gas supply to the burner 14 is increased. By introducing more energy, the exhaust gas temperature of the heating circuit 9 rises, so that the temperature of the inert gas circuit 18 to 23 is also raised via the heat exchanger 8. When the setpoint of the temperature of the heating circuit 9 is exceeded at the entrance to the heat exchanger, which is approximately 1100 ° C., the shut-off device 13 in the heating circuit 9 is opened. As a result, an increased recirculation of the exhaust gas mixture is initiated, whereby the exhaust gas temperature in the mixing chamber 17 is reduced to the desired value.
  • the vapors or the inert gas circuit are cleaned with the dedusting device 6 and the upstream indirectly working pre-separator and cooler 5.
  • the dried and preheated coal present at the end of the drying drum 4 is conveyed into the intermediate silo 36 via the conveying device 34 and via a bucket elevator 35.
  • the coal which is also dry and separated in the pre-separator 5 and in the dedusting device 6, is fed to the bucket elevator 35 via the conveyor screws 50.
  • the coal is removed from the intermediate silo 36 by means of cellular wheel locks and fed to the weighing device 37.
  • the cellular wheel sluices are switched off and the coal is introduced into the mixer 38.
  • the nozzle 41 becomes the bandage medium injected into the mixer 38.
  • the mixer opens and the dried, heated and coated material, namely the coal, reaches the coal tower 53 by means of a screw conveyor 52 the entry of atmospheric oxygen.
  • the coal arrives in batches from the coal tower 53 into the ramming machine 54, where it is compacted into a solid cake by tamping.
  • the compression or the specific tamped weight is at least about 1.0 kg / dm 3 (based on anhydrous substance).
  • a higher compaction results in an improvement in the properties of the coke produced or in the possibility of using non-baking or only weakly baking hard coal in higher proportions.
  • the pounded cake is then pushed out of the ramming device 54 into the coke oven 55 or in each case into the individual coke oven chamber, so that the volatile constituents of the coal can be extracted and the coke produced; the introduction of the mashed coal in the form of a cake into the coke oven 55 is advantageous in that the dust formation which is usual when using a dumping operation is avoided.
  • the heat transfer in the pressed cake is much better than in a loosely poured pile.
  • the material conveyor 2 is first stopped. Since the drying drum 4 no longer consumes as much heat, the temperature of the dry coal at the outlet of the drying drum 4 rises. Likewise, the temperature of the inert gas in the line section 19 also rises. Water is now introduced into the drying drum 4 via the control device 31 for water. Even now, atmospheric oxygen is prevented from entering the system. After the mixing of the coal in the mixer 38 has ended, the water supply to the drying drum 4 is switched off and the air supply via the second feed line 32 is made possible by opening the shut-off device 33. The amount of vapors circulating increases by sucking in air. Exhaust gas is continuously released into the exhaust stack 10 via the opened pressure relief valve 49.
  • the feed mixture considered shows only about 20% good-baking coals, while the rest is weak or non-baking. This is reflected in the key figures of the mixture:
  • the following table shows the grain size> 40 mm, the amount of grit> 10 mm and the mechanical coke qualities Micum 40, Micum 10, Irsid 20 and Irsid 10 for the three process variants. It can be seen that a usable coke can only be produced from the selected, very weakly baking mixture (low puff number, small dilatation) if the proposed method “preheating, binding, pounding” is used.

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Description

  • Zur Vorbehandlung von Steinkohle unter Verwendung von nicht oder schwach backender Kohle durch Aufmahlung, Trocknung und Vorerhitzung, wobei die Trocknung und Vorerhitzung inert mit aus der zu trocknenden Kohle stammendem Wasserdampf erfolgt und anschliessend die Kohlepartikel in Anwesenheit von Wasserdampf mit einem Bindemittel gemischt werden, bevor sie zur Stampfung und Verkokung eingesetzt werden. Das Verfahren kann auch unter Verwendung oder Mitverwendung von Kokskohle angewendet werden.
  • Ein Verfahren der genannten Art ist aus der DE-A 2810694 bekannt, bei dem es um die Herstellung von hochwertigem Koks aus an sich für die Koksherstellung nicht geeigneter Kohle geht. Die feinkörnige Steinkohle wird in einer Trocknungseinrichtung mittels eines sauerstoffarmen Kreislaufgases, welches im wesentlichen aus Wasserdampf besteht, getrocknet. In einer Entstaubungsanlage wird der Wasserdampf von den mitgerissenen Kohlestaubteilchen gereinigt. Die getrocknete feinkörnige Steinkohle wird in einer Mischeinrichtung, die ebenfalls unter dem Schutz des sauerstoffarmen Kreislaufgases betrieben wird, mit einem bituminösen Bindemittel gemischt. Die so vorbehandelte Kohle gelangt über gekapselte Fördereinrichtungen in den Kohleturm und wird von dort als Einsatzkohle für die Verkokung nach dem Stampfbetrieb verwendet.
  • Es ist bekannt, dass die Verkokungsfähigkeit von Kohle unter Mitverwendung nicht oder nur schwachbackender Steinkohlen und damit auch die Eigenschaften des damit erzeugten Kokses durch besondere Behandlung vor dem Einbringen in den Koksofen verbessert werden können. So zeigt beispielsweise die DE-B 2555431 ein Verfahren zur Herstellung von Hochofenkoks, welches jedoch im Schüttbetrieb arbeitet. Die Kohle wird zunächst so weit zerkleinert, dass 85-95% der Kohlepartikel bis zu 3 mm fein und der Rest nicht über 10 mm grob ist. Die Kohle wird anschliessend bei 110-250°C getrocknet und vorerhitzt, mit Bindemitteln in einer Menge von 3 bis 8 Gew.-% vermischt und anschliessend vorverdichtet, wobei die vorverdichtete Feinkohle zu Briketts minderer Festigkeit von einer Dichte von 1,0-1,2 g/cm3 gepresst wird. In einer Brikettpresse mit Vorpressvorrichtung werden mit Hilfe des Bindemittels Briketts minderer Festigkeit erzeugt, wobei es erforderlich ist, dass ein bestimmter Anteil der Briketts beim Einschütten in den Koksofen wieder zerbricht und auf diese Weise das angestrebte höhere Schüttgewicht erreicht wird. Damit der Anteil der Hohlräume zwischen den geschütteten Briketts im Koksofen nicht allzu gross und damit das angestrebte höhere Schüttgewicht nicht nachteilig beeinträchtigt wird, muss der Bruchanteil der Briketts in relativ engen Grenzen eingehalten werden. Für die Trocknung und die Vorerhitzung der Kohle wird ein Flugstromtrockner eingesetzt, der mit einem Inertgas aus Stickstoff, Kohlendioxid und ihren Gemischen mit und ohne Wasserdampf betrieben wird. Derartiges Inertgas wird beispielsweise durch Verbrennung von Kohle, Öl oder Gas jeweils frisch erzeugt. Es ist auch eine Rückführung eines grossen Teils des Inertgases vorgesehen. Da durch die feucht eingebrachte Kohle Wasser miteingetragen wird, welches während der Trocknung in Wasserdampf übergeht, wird dieser Wasserdampf mit überschüssigem Inertgas ausgeschleust. Das Inertgas kommt nur kurzzeitig mit dem Kohlekorn während der Trocknung und Vorerhitzung in Berührung, so dass mit beachtlichem Temperaturunterschied gearbeitet werden muss, wodurch die Gefahr von Überhitzungserscheinungen und der Schädigung des Kohlekorns hierdurch gegeben ist. Neben den prinzipbedingten Nachteilen der Flugstromtrockner erfordern diese sehr hohe Investitions- und Betriebskosten. Das bekannte Verfahren ist sicherheitstechnisch auch nicht unbedenklich, weil durch die gleichzeitige Anwesenheit von Sauerstoff, CO und Kohle die Gefahr von Verpuffungserscheinungen gegeben ist. Weiterhin gerät die getrocknete und vorerhitzte Kohle nach dem Abscheiden und Herausnehmen aus dem Kreislauf des Flugstromtrockners unter den Einfluss atmosphärischer Luft mit entsprechendem Sauerstoffanteil, so dass hier insbes. im Bereich der Vorverdichtungseinrichtungen der Brikettierpresse Oxidationserscheinungen an der Oberfläche der Kohlepartikel auftreten können, die der Qualität des auf diese Art und Weise erzeugten Kokses abträglich sind. Ausserdem kann bei den betroffenen schwachbackenden Einsatzmischungen, deren ohnehin geringes Koksbildungsvermögen durch die Anwesenheit bzw. den Zutritt von Sauerstoff bei den vorherrschenden Temperaturen leicht angegriffen bzw. zerstört werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, dass der Zutritt von Sauerstoff, also das Anoxidieren der Kohlepartikel auch nach der Trocknung und Vorerhitzung bei der anschliessenden Handhabung bis zum Einsatz in den Koksofen verhindert wird, so dass auch unter Verwendung nicht- oder nur schwachbackender Kohle ein hochwertiger Hochofenkoks erzeugt werden kann.
  • Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass die Mischzeit der Kohle mit dem Bindemittel so festgesetzt ist, das Umhüllung der Kohlepartikel durch das Bindemittel eintritt und das Bindemittel die Schutzfunktion gegen Luftsauerstoff auf dem Weg zur Verkokung übernimmt. Die vorbehandelten Kohlepartikel werden nicht nur mit dem Bindemittel gemischt oder vermischt, sondern intensiv umhüllt, bevor sie aus der Inertgasatmosphäre herausgeführt werden. Das Bindemittel wirkt hier gleichsam als Schutzmantel für das heisse Kohlekorn und verhindert in freier Atmosphäre den Zutritt des Luftsauerstoffs. Damit ergibt sich der für den Fachmann überraschende Vorteil, dass das heisse, mit Bindemittel umhüllte Kohlekorn problemlos in offener Atmosphäre gehandhabt und weiterverarbeitet werden kann. Es ist also nicht erforderlich, gekapselte Fördereinrichtungen zu verwenden oder beim Stampfen besondere Vorkehrungen zu treffen. Obwohl Kohle an sich schon ein schlechter Wärmeleiter ist, trägt die Umhüllung zusätzlich dazu bei, dass die Temperatur der erhitzten Kohle nur sehr langsam absinkt, so dass die Kohle keineswegs sofort dem Stampfbetrieb und der anschliessenden Verkokung zugeführt werden muss. Es ist durchaus möglich, die vorerhitzte und mit dem Bindemittel umhüllte Kohle mehrere Tage zwischenzulagern und/oder auch über weite Strecken zu transportieren. Das Bindemittel erfüllt aber nicht nur die Schutzfunktion des Kohlekorns während der Handhabung in offener Atmosphäre, sondern stellt gleichzeitig das Kompaktierungsmittel während des Stampfvorganges dar, ersetzt also das Wasser der ansonsten bekanntermassen feuchtgestampften Kohle. Das Bindemittel gestattet in Verbindung mit dem Stampfbetrieb die Herstellung eines ausreichend standfesten Kohlekuchens, der sich problemlos in den Koksofen einschieben lässt. Mit der Verwendung des mineralöl- oder kohlestämmigen Bindemittels anstelle von Wasser als Kompaktierungsmittel während des Stampfens ist der weitere Vorteil verbunden, dass die Kohle praktisch wasserfrei und dennoch gestampft in den Kohleofen eingeschoben wird, so dass dort kein Wasser verdampft werden muss. Beim Stampfen sollte eine Dichte von 1,0 kg/dm3, bezogen auf wasserfreie Substanz, nicht unterschritten werden, insbesondere dann, wenn ein hoher Anteil nicht- oder nur schwachbackender Steinkohle Verwendung findet. Auch hat sich gezeigt, dass sich eine wasserfreie, gebundene Kohlemischung bei gleicher Stampfenergie höher verdichten lässt als feuchte Kohle. Das hohe Stampfgewicht ist aber nicht nur für die Handhabung des Kuchens vorteilhaft, sondern auch für die Verbesserung der Eigenschaften des erzeugten Kokses bzw. dafür, dass für die Erzeugung hochwertigen Hochofenkokses ein relativ höherer Anteil nicht- oder nur schwachbakkender Steinkohlen eingesetzt werden kann. Das hohe spezifische Stampfgewicht verbessert die den Abrieb und die Stückfestigkeit beschreibenden Kenngrössen des Kokses. Es wurde sogar überraschenderweise festgestellt, dass bei Einsatz von Kohlemischungen mit relativ schlechtem Verkokungsvermögen dieses relativ mehr verbessert wurde als bei Einsatz höherwertiger Kokskohle. Sinkendes Backvermögen kann also durch erhöhte Verdichtung aufgefangen werden. Stampfen und Vorerhitzen der Kohle verbessern die Koksqualität im Vergleich zum Schüttbetrieb mit feuchter Kohle. In dem noch zu beschreibenden Ausführungsbeispiel ist erkennbar, dass die Kombination der Merkmale zu einer solchen Verbesserung der Eigenschaften des Kokses führt, die anhand der Einzelmerkmale vom Fachmann nicht erwartet werden konnten. Auch liegen bei Anwendung der Vorerhitzung die Ofendurchsätze um 30 bis 50% günstiger im Vergleich zum Schüttbetrieb mit feuchter Kohle. Dies hat seinen Grund wahrscheinlich darin, dass das Verdampfen des Wassers ausserhalb des Koksofens geschieht, dass die Schüttdichte bei trockener Kohle gegenüber feuchter Kohle schon höher liegt, und dass wegen der höheren Gleichmässigkeit bezüglich Schüttdichteverteilung und infolge Fehlens unterschiedlicher Wassergehalte der Koks insgesamt früher gedrückt werden kann. Das Bindemittel bindet auch den Staub und wirkt so einem Staubaustrag in der Vorlage entgegen. Ein weiterer Vorteil ist schliesslich das erleichterte Füllen des Koksofens. Das neue Verfahren erweist sich somit als umweltfreundlich. Ganz wesentlich ist die Verwendungsmöglichkeit von nicht- oder nur schwachbackender Steinkohlen in einem Ausmass das bisher nicht für möglich gehalten wurde. Die Verwendung von Wasserdampf als Wärmeträgermedium ermöglicht schliesslich eine höhere Energiedichte im Vergleich zu einem Abgas. Die Trocknung und Vorerhitzung der feinkörnig aufgemahlenen Steinkohle kann nicht nur sicherheitstechnisch unbedenklich durchgeführt werden, sondern ist zudem auch kostengünstig und kohleschonend.
  • Die Trocknung, die Vorerhitzung und die Umhüllung der aufgemahlenen Kohle mit dem Bindemittel wird unter Anwesenheit des Wasserdampfes mit einem Sauerstoffanteil von unter 2% durchgeführt. Das Intergas besteht im wesentlichen aus dem Wasserdampf, der aus der zu trocknenden Kohle selbst stammt. Durch die Verwendung von Wasserdampf als Inertgas bzw. Trocknungsmedium werden Verpuffungen und Oxidationserscheinungen während der Trocknung und Vorerhitzung mit Sicherheit vermieden. Ausserdem wird die Kohle zwar sehr intensiv, aber schonend aufgeheizt, weil zunächst durch den kondensierenden Wasserdampf eine relativ schnelle Anhebung der Temperatur der Kohle erfolgt und dann das Wasser von der Kohle wieder verdampft wird. Es hat sich gezeigt, dass bei Trocknung der Kohle in einer angetriebenen Trockentrommel durch den Gleichstrom der Medien, durch günstige Verweilzeit und feine Verteilung der Kohle mithilfe von Rieseleinbauten in der Trockentrommel ein derart guter Wärmeübergang erreicht wird, dass sich eine Temperaturdifferenz zwischen dem Wasserdampf und der trockenen vorerhitzten Kohle am Ende der Vorerhitzungsstrecke von etwa 10°C ergibt. Damit lässt sich das Verfahren nicht nur besonders wirtschaftlich durchführen, sondern es werden auch Überhitzungserscheinungen, die zu einer Qualitätseinbusse des Kokses führen könnten, damit vermieden. Die indirekte Beheizung des Inertgaskreislaufes kann sich durch jeden beliebigen Brennstoff bzw. Abgase auf hohem Temperaturniveau, vorzugsweise jedoch durch die heissen Kreislaufgase einer Koks-Trockenkühlanlage, erfolgen.
  • Der Kreislauf des Wasserdampfes kann also zweckmässig im Gleichstrom über die zu trocknende und vorzuerhitzende Kohle geführt werden, um eine schonende Behandlung der Kohle zu erreichen.
  • Das Bindemittel wird zur Umhüllung der Kohlepartikel in zwei bis 8 Gew.-%, vorzugsweise 5 Gew.-%, der vorerhitzten Kohle hinzugefügt. Je nach dem Anteil wird die für die Umhüllung erforderliche Mischzeit festgesetzt.
  • Die Erfindung wird anhand einer schematisiert in der Zeichnung wiedergegebenen Anlage verdeutlicht und weiter beschrieben: Die Vorrichtung zur Trocknungs bzw. Vorerhitzung von Kohle oder Kohlemischungen und anschliessender Verkokung besitzt ein Materialsilo 1 mit Dosiereinrichtung für die gemahlene feuchte Kohle. Über einen Gutförderer 2 kann die feuchte Kohle abgezogen werden. Über eine Zellenradschleuse 3 im Bereich des Einlauftrichters einer Trockentrommel 4, die um ihre Längsachse drehbar gelagert und angetrieben ist, gelangt die feuchte Kohle zur Trocknung und anschliessenden Vorerhitzung. Die Kohle befindet sich beim Durchgang durch die Trockentrommel 4 infolge der in ihr vorgesehenen Rieseleinbauten immer in einer kaskadenförmigen Bewegung.
  • Die Anlage weist weiterhin einen Vorabscheider und Kühler 5, sowie diesem nachgeschaltet eine Entstaubungseinrichtung 6, die zweckmässig als Tuchfilterentstaubung ausgebildet ist, auf. Nachgeschaltet ist ein Ventilator 7 zur Umwälzung des Wärmeträgermediums bzw. des Inertgaskreislaufes und des Teilkreislaufes vorgesehen. Ein Wärmetauscher 8 dient der indirekten Beheizung des Inertgaskreislaufes. Der Wärmetauscher 8 ist andererseits an einen Heizkreislauf 9 angeschlossen, der zum Abgaskamin 10 letztlich führt und eine Abgasrückführung 11 besitzt. In dieser Abgasrückführung 11 ist ein Mischgasventilator 12 und ein steuerbares Absperrorgan 13 angeordnet. Ein Brenner 14 wird mit Gas oder einem anderen Medium beheizt, welches über eine Leitung oder einen Vorratstank 15 abgezogen wird. Die Verbrennungsluft für den Brenner 14 wird über einen Luftventilator 16 und ein Absperrorgan 51 herangeführt. Wie man sieht, kann über die Rückführleitung 11 eine Rückführung der Abgase nach dem Durchtritt durch den Wärmetauscher 8 und eine Vermischung in einer Mischkammer 17 mit den Verbrennungsabgasen erfolgen.
  • Der Inertgaskreislauf führt mit einer Leitung 18 vom Wärmetauscher 8 zum Eingang in die Trokkentrommel 4. Nach der Durchleitung durch die Trockentrommel 4 im Gleichstrom wird der Inertgaskreislauf von den Leitungsstücken 19, 20, 21, 22 und 23 vervollständigt. Wie ersichtlich, ist das Leitungsstück 19 zwischen dem Ausgang der Trockentrommel 4 und dem Eingang des Vorabscheiders und Kühlers 5 geschaltet, der im übrigen durch ein nicht dargestelltes Gebläse gemäss den Pfeilen 24 mit Kühlluft angeblasen und somit die Temperatur des Inertgases herabgesetzt werden kann. Das Leitungsstück 20 verbindet den Ausgang des Vorabscheiders und Kühlers 5 mit der Entstaubungseinrichtung 6; deren Ausgang ist über das Leitungsstück 21 an das Gebläse 7 angeschlossen. Von diesem führt das Leitungsstück 22 zu einem steuerbaren Absperrorgan 25, von dem das Leitungsstück 23 zu dem Wärmetauscher 8 führt. Aus der Leitung 18 und den Leitungsstücken 19,20,21,22,23 wird der Inertgaskreislauf 18 bis 23 gebildet. Im Inertgaskreislauf sind zwei Kurzschlussleitungen 26 und 27 vorgesehen, in denen steuerbare Absperrorgane 28 und 29 angeordnet sind. Durch Öffnen des Absperrorganes 28 kann die Temperatur des Inertgases im Vorabscheider und Kühler 5 und in der Entstaubungseinrichtung 6 erhöht werden. Durch Öffnen der Kurzschlussleitung 27 bzw. des Absperrorganes 29 kann dagegen die betreffende Temperatur erniedrigt werden, auch in der Trokkentrommel4.
  • Am Eingang der Trockentrommel 4 ist eine Zuleitung 30 für Wasser oder Wasserdampf und eine Regeleinrichtung 31 vorgesehen, die zu Anfahrzwecken benötigt wird. In das Leitungsstück 21 mündet eine weitere Zuleitung 32 für Luft, in welcher ein Absperrorgan 33 angeordnet ist. Die Zuleitung 32 wird beim Abstellen der Anlage benötigt.
  • Die Kohle wird in der angetriebenen drehenden Trockentrommel 4 schonend getrocknet und vorerhitzt, wobei zunächst durch kondensierenden Wasserdampf an der noch kalten Kohle ein rasches Aufheizen erfolgt. Später wird dann unter Verdampfen des Wassers eine schonende und relativ genau durchführbare Temperatursteigerung erzielt. Es ist ohne weiteres möglich, die Anlage so zu fahren, dass an dem Ende der Trokkentrommel 4 nur eine Temperaturdifferenz von etwa 10°C zwischen dem Wasserdampf und der vorerhitzten Kohle besteht. Die getrocknete Kohle gelangt vom Ausgang der Trockentrommel über eine gekapselte Fördereinrichtung 34 in ein Becherwerk 35 und von dort in ein Zwischensilo 36, aus welchem sie chargenweise in eine Wiegeeinrichtung 37 überführt werden kann. Die Kohle gelangt dann weiterhin in den Mischer 38. All diese Anlagenteile stehen unter dem Schutz eines Teilkreislaufes des Inertgases Wasserdampf, so dass hier ein Anoxidieren des Kohlekorns vermieden wird. Im Mischer 38 wird die getrocknete Kohle mit einem Bindemittel umhüllt bzw. ummantelt. Dieses wird aus einem Bindemitteltank 40 über eine Eindüsvorrichtung 41 in den Mischer 38 aufgegeben. Der Bindemitteltank 40 wird durch ein Thermalöl-Heizaggregat 42 auf der gewünschten Vorarbeitungstemperatur gehalten. Das aufgebrachte Bindemittel dient nicht nur der Staubbindung, sondern auch gleichzeitig der Verbesserung des Zusammenhalts der Kohle in der Stampfvorrichtung, so dass dort dann ein handhabbarer Kuchen entsteht. Ausserdem wird der Zutritt von Sauerstoff zu dem Kohlekorn bei der Weiterverarbeitung verhindert bzw. eine Weiterverarbeitung ermöglicht, ohne dass beispielsweise die Stampfvorrichtung unter Inertgas gesetzt werden muss.
  • Neben dem Inertgaskreislauf 18 bis 23 als Hauptkreislauf zweigt von dem Leitungsstück 22 der aus den Leitungsstücken 43 bis 47 gebildete Teilkreislauf 43 bis 47 ab. Dieser Teilkreislauf 43 bis 47 des Inertgases schützt die getrocknete Kohle und die betreffenden Anlagenteile, über die er geführt wird. Im Leitungsstück 43 ist ein Absperrorgan 51 angeordnet.
  • Von dem Leitungsstück 23 zweigt nicht nur die Kurzschlussleitung 27, sondern auch die Inertgas-Auslassleitung 48 ab, in der das einstellbare Überdruckventil 49 vorgesehen ist und die letztlich zum Abgaskamin 10 führt. Über dieses Überdruckventil 49 wird immer ein Überdruck in dem Inertgaskreislauf 18 bis 23 und in dem Teilkreislauf 43 bis 47 aufrechterhalten, der am Ausgang der Trockentrommel 4 beispielsweise 20-40 mbar betragen kann. Gleichzeitig wird über das Überdruckventil 49 sowohl während der Anfahrphase als auch während des Betriebes der Anlage laufend Dampf an den Abgaskamin 10 abgegeben, weil durch das eingebrachte Wasser bzw. das durch die Kohle mit eingeschleppte Wasser laufend eine Anreicherung an Wasserdampf erfolgt.
  • Der Vorabscheider und Kühler 5 sowie die Entstaubungseinrichtung 6 sind über Förderschnekken 50 mit dem Beckerwerk 35 verbunden, so dass die in dem Vorabscheider und Kühler 5 und der Entstaubungseinrichtung 6 abgeschiedene trockene Kohle zu der über die Förderleitung 34 herangeführten getrockneten Kohle wieder hinzugefügt wird.
  • Zum Anfahren der Anlage, ausgehend von mit Luft gefüllten Anlagenteilen, werden zunächst der Ventilator 7, die Trockentrommel 4 sowie verschiedene weitere Anlagenteile in Gang gesetzt. Anschliessend wird der Heizkreislauf 9 durch Zünden des Brenners 14 für die Wärmeentwicklung freigesetzt, wobei die zugehörigen Anlagenteile wie Luftventilator 16 und Mischgasventilator 12 ebenfalls eingeschaltet sein müssen. Über den Wärmetauscher 8 wird Wärme an den mit Luft gefüllten Kreislauf übertragen. Bei Erreichen einer Temperatur von 180°C vor dem Vorabscheider und Kühler 5 wird durch die Regeleinrichtung 31 für Wasser über die Zuleitung 30 Wasser in die Trockentrommel 4 eingesprüht. Das Wasser verdampft durch die heissen Eintrittsgase. Der daraus entstehende Wasserdampf vergrössert die im Umlauf befindliche Brüdenmenge. Bei Erreichen des erwähnten Überdruckes an der Trokkentrommel wird das steuerbare Überdruckventil 49 in Öffnungsbereitschaft versetzt, so dass es einen Teilgasstrom in den Abgaskamin 10 ableiten kann. Die zugeführte Wassermenge wird so bemessen, dass der entstehende Wasserdampf ausreicht den Sauerstoffanteil in den umlaufenden Brüden unter 2%, vorzugsweise unter 1% abzusenken. Dieser Auffahrvorgang nimmt erfahrungsgemäss etwa 15 Minuten in Anspruch. Danach kann mit dem Trocknen der Kohle begonnen werden, indem der Gutförderer 2 eingeschaltet und feuchte aufgemahlene Kohle aus dem Materialsilo 1 entnommen und über die Zellenradschleuse 3 der Trockentrommel 4 zugeführt wird. Es versteht sich, dass zu diesem Zeitpunkt kein Wasser mehr über die Zuleitung 30 eingeführt wird. Die zu trocknende feuchte Kohle gelangt auf irgendeinem Wege über eine nicht dargestellte Mahleinrichtung in das Materialsilo 1. Der Gutförderer 2 ist mit einem Gleichstrom-Regelantrieb ausgerüstet. Die ausgetragene Menge kann volumetrisch von Hand gemessen werden oder manuell von einer Schaltzentrale aus eingestellt werden. Während des Betriebes soll die Menge der zu trocknenden Kohle konstant gehalten werden. Der Innenraum der Trockentrommel 4 ist gegen die Umgebung weitgehend luftdicht abgeschlossen. Vor allen Dingen kann kein Luftsauerstoff eindringen, da der Inertgaskreislauf 18 bis 23 an den Dichtstellen der Trockentrommel 4 den erwähnten Überdruck aufweist. Die Temperatur der am Ende der Trockentrommel 4 vorliegenden getrockneten Kohle wird als Sollwert vorgegeben und ist auf den Verkokungsvorgang abgestimmt. Bei Unterschreiten des Sollwertes wird das Absperrorgan 25 auf der Druckseite des Ventilators 7 geöffnet, so dass die Brüdenmenge in den Inertgaskreislauf 18 bis 23 vergrössert wird. Bei Unterschreiten des Sollwertes der Temperatur der Kohle am Austritt der Trockentrommel 4 wird die Brüdenmenge durch die zuvor beschriebene Regeleinrichtung verringert.
  • Die Eintrittstemperatur der heissen Brüden in die Trockentrommel 4 soll etwa 450°C betragen. Bei Unterschreiten dieses Sollwertes wird die Gaszufuhr am Brenner 14 erhöht. Durch dieses Einbringen von mehr Energie steigt die Abgastemperatur des Heizkreislaufes 9 an, so dass auch die Temperatur des Inertgaskreislaufes 18 bis 23 über den Wärmetauscher 8 angehoben wird. Bei Überschreiten des Sollwertes der Temperatur des Heizkreislaufes 9 am Eintritt in den Wärmetauscher, der bei ca. 1100°C liegt, wird das Absperrorgan 13 im Heizkreislauf 9 geöffnet. Hierdurch wird eine erhöhte Rückführung des Abgasgemisches eingeleitet, wodurch die Abgastemperatur in der Mischkammer 17 auf den Sollwert reduziert wird.
  • Während des Trocknungsvorganges entsteht laufend Wasserdampf. Es muss also kontinuierlich oder chargenweise an dem Überströmventil 49 Inertgas in den Abgaskamin 10 abgeblasen werden.
  • Die Reinigung der Brüden bzw. des Inertgaskreislaufes erfolgt mit der Entstaubungseinrichtung 6 und dem vorgeschalteten indirekt arbeitenden Vorabscheider und Kühler 5.
  • Die am Ende der Trockentrommel 4 vorliegende getrocknete und vorerhitzte Kohle wird über die Fördereinrichtung 34 und über ein Becherwerk 35 in das Zwischensilo 36 befördert. Gleichzeitig wird die ebenfalls trockene und in dem Vorabscheider 5 sowie in der Entstaubungseinrichtung 6 abgeschiedene Kohle über die Förderschnecken 50 dem Becherwerk 35 zugeführt. Vermittels Zellenradschleusen wird die Kohle aus dem Zwischensilo 36 entnommen und der Wiegeeinrichtung 37 zugeführt. Beim Erreichen des vorgeschriebenen Gewichts werden die Zellenradschleusen abgeschaltet und es erfolgt das Einbringen der Kohle in den Mischer 38. Gleichzeitig mit dem Befüllen des Mischers 38 mit Kohle wird durch die Eindüsvorrichtung 41 das Bindemittel in den Mischer 38 eingedüst. Nach Ablauf der vorgeschriebenen Mischzeit öffnet der Mischer und das getrocknete, erhitzte und umhüllte Material, nämlich die Kohle, gelangt mittels einer Förderschnecke 52 in den Kohlenturm 53. Wie ersichtlich, übernimmt die Umhüllung mit dem Bindemittel bei dieser Weiterverarbeitung der getrockneten vorerhitzten Kohle den Schutz gegen den Zutritt von Luftsauerstoff.
  • Damit ist es nicht erforderlich, einen Inertgasschutz auf dieser Weiterverarbeitungsstrecke vorzusehen. Von dem Kohlenturm 53 gelangt die Kohle chargenweise in die Stampfmaschine 54, wo sie durch Stampfen zu einem festen Kuchen verdichtet wird. Die Verdichtung bzw. das spezifische Stampfgewicht beträgt mindestens etwa 1,0 kg/dm3 (bezogen auf wasserfreie Substanz). Eine höhere Verdichtung wirkt sich in einer Verbesserung der Eigenschaften des erzeugten Kokses oder aber in der Möglichkeit der Verwendung nicht oder nur schwachbackender Steinkohle in höheren Anteilen aus. Aus der Stampfvorrichtung 54 wird dann der gestampfte Kuchen in den Koksofen 55 bzw. jeweils in die einzelne Koksofenkammer eingeschoben, so dass der Entzug der flüchtigen Bestandteile der Kohle und die Herstellung des Kokses stattfinden kann; die Einbringung der gestampften Kohle in Kuchenform in den Koksofen 55 ist insofern von Vorteil, als die bei Anwendung eines Schüttbetriebes übliche Staubbildung vermieden wird. Der Wärmeübergang in dem festgepressten Kuchen ist wesentlich besser als in einem lose geschütteten Haufwerk.
  • Beim Abstellen der Anlage wird zunächst der Gutförderer 2 stillgesetzt. Da in der Trockentrommel 4 nicht mehr so viel Wärme verbraucht wird, steigt die Temperatur der trockenen Kohle am Ausgang der Trockentrommel 4 an. Ebenso erhöht sich auch die Temperatur des Inertgases im Leitungsstück 19. Über die Regeleinrichtung 31 für Wasser wird auch jetzt Wasser in die Trockentrommel 4 eingegeben. Auch jetzt wird noch das Eindringen von Luftsauerstoff in das System verhindert. Nachdem das Mischen der Kohle im Mischer 38 beendet ist, wird die Wasserzufuhr zur Trockentrommel 4 abgeschaltet und die Luftzufuhr über die zweite Zuleitung 32 durch Öffnen des Absperrorganes 33 ermöglicht. Durch Ansaugen von Luft vergrössert sich die umlaufende Brüdenmenge weiter. Es wird ständig über das geöffnete Überdruckventil 49 Abgas in den Abgaskamin 10 abgegeben. Der Anteil des Wasserdampfes verringert sich jetzt ständig, während der Luftanteil steigt. Ein Kondensieren von Wasserdampf wird verhindert, weil die Anlage noch auf Temperatur ist. Schliesslich wird die Gaszufuhr am Brenner 14 abgeschaltet, so dass keine weitere Energiezufuhr erfolgt und auch die Kreisläufe mit heisser Luft in ihrer Temperatur abgesenkt werden können. Dies wird so lange durchgeführt, bis die Temperatur der Luft an allen Temperaturmessstellen etwa 80°C unterschritten hat. Dann werden die Regelantriebe der einzelnen Anlageteile, so weit sie nicht bereits stillgesetzt sind, abgeschaltet.
  • Die Herstellung von hochwertigem Hochofenkoks aus Kokskohle unter Mitverwendung nicht oder nur schwachbackender Steinkohlen wird im folgenden anhand eines speziellen Beispieles erläutert:
    • Eine Mischung aus:
    • 65% hochflüchtiger Kohle
    • 10% Esskohle
    • 20% Petrolkoks
    • 5% feingemahlenen Koksgrus

    wird nach den folgenden Verfahrens-Varianten verkokt:
    • a) Schüttbetrieb mit feuchter Kohle
    • b) Stampfbetrieb mit feuchter Kohle
    • c) gemäss vorgeschlagenem Verfahren vorerhitzt, gebunden, gestampft.
  • Die betrachtete Einsatzmischung weist nur noch ca. 20% gutbackende Kohlen auf, während der Rest schwach- oder nichtbackend ist. Dies äussert sich in den Kennzahlen der Mischung:
    Figure imgb0001
  • Die folgende Tabelle gibt für die drei Verfahrens-Varianten den Körnungsaufbau >40 mm, den Grusanfall >10 mm und die mechanischen Koksqualitäten Micum 40, Micum 10, Irsid 20 und Irsid 10 an. Es ist zu erkennen, dass sich aus der gewählten, sehr schwachbackenden Mischung (geringe Blähzahl, kleine Dilatation) nur bei Anwendung des vorgeschlagenen Verfahrens «Vorerhitzen, binden, stampfen» ein brauchbarer Koks herstellen lässt.
    Figure imgb0002

Claims (6)

1. Verfahren zur Vorbehandlung von Steinkohle unter Verwendung von nicht oder nur schwach backender Kohle durch Aufmahlung, Trocknung und Vorerhitzung, wobei die Trocknung und Vorerhitzung inert mit aus der zu trocknenden Kohle selbst stammendem Wasserdampf erfolgt und anschliessend die Kohlepartikel in Anwesenheit von Wasserdampf mit einem Bindemittel gemischt werden, bevor sie zur Stampfung und Verkokung eingesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischzeit der Kohle mit dem Bindemittel so festgesetzt ist, dass Umhüllung der Kohlepartikel durch das Bindemittel eintritt, und das Bindemittel die Schutzfunktion gegen Luftsauerstoff auf dem Weg zur Verkokung übernimmt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Bindemittel umhüllte Kohle auf eine Dichte von mindestens 1,0 kg/dm3, bezogen auf wasserfreie Substanz, gestampft wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung, die Vorerhitzung und die Umhüllung mit dem Bindemittel unter Anwesenheit des Wasserdampfs mit einem Sauerstoffanteil von unter 2% durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknung und Vorerhitzung der Kohle so durchgeführtwird, dass sich eine Temperaturdifferenz zwischen Wasserdampf und trockener Kohle am Ende der Vorerhitzungsstrecke von etwa 10°C ergibt.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreislauf des Wasserdampfes im Gleichstrom über die zu trocknende und vorzuerhitzende Kohle geführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittel in zwei bis acht Gew.-%, vorzugsweise fünf Gew.-%, der vorerhitzten Kohle hinzugefügt wird.
EP81106956A 1980-09-05 1981-09-04 Verfahren zur Trocknung bzw. Vorerhitzung von Kohle unter Verwendung nicht oder nur schwachbackender Steinkohlen Expired EP0047509B1 (de)

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