NO117663B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av elektro-metallurgisk koks.

Det er vel kjent å fremstille koksbriketter ved den såkalte spylgassforkoksning av brunkullbriketter, som kan være frem-stilt f. eks. i ringvalsepresser under høyt trykk og uten anvendelse av bindemiddel. Disse koksbriketter utmerker seg ved sin tette struktur, sin høye hektolitervekt og mekaniske styrke. De har dessuten en høy reaktivitet.

I den senere tid er det også lykkes å fremstille koksbriketter av stenkull på denne måte, og da særlig av høybituminøse sterkt bakende stenkull (f. eks. Svalbard-kull) og andre kull som ikke kan forkokses på tilfredsstillende måte ved de vanlige forkoksningsprosesser. For å forhindre at kullbrikettene under forkoksningen sveller og baker sammen, må opphetningshastigheten av kullbrikettene reduseres meget sterkt, hvorfor det kreves et forholdsvis stort sjaktvolum når kullene forkokses på denne måte. Koksbriketter av stenkull utmerker seg likeledes ved sin tette og jevne struktur og høye hektolitervekt. De fyller kravene til en metallurgisk koks med hen-syn til mekanisk styrke, og de har en høy reaktivitet og elektrisk ledningsevne.

Foruten å fremstille stenkullbriketter ved høyt trykk i ringvalsepresser uten anvendelse av bindemiddel, kan man også fremstille brikettene ved anvendelse av et bindemiddel, f. eks. sulfittcelluloseavlut, og lavere trykk. Sulfittbrikettene kan forkokses noe raskere enn høytrykksbrikette-ne, men har forøvrig de samme egenskaper som disse.

Ved anvendelse av koksbriketter som reduksjonsmiddel ved elektrometallurgiske prosesser har det imidlertid vist seg at de-res relativt store stykkstørrelse, høye hektolitervekt og høye elektriske ledningsevne er faktorer som virker i uheldig retning på en god og rolig ovnsdrift.

Det har nå overraskende vist seg at man kan fremstille en for elektrometallurgiske formål bedre egnet koks ved å pelle-tisere finknuste kull istedetfor å briket-tere dem, og dertil oppnå en vesentlig re-duksjon i fremstillingsomkostningene for koksen.

Fremgangsmåten etter oppfinnelsen er karakterisert ved at finknuste kull pelletiseres, eventuelt under tilsetning av et bindemiddel og som regel dessuten vann, med etterfølgende tørring ved svak opphetning, hvoretter de således fremstilte og behandlede pellets underkastes en forkoksningsprosess.

Som omtalt tidligere, har fremgangsmåten vist seg å gi koks av ypperlig kva-litet når det som kullråstoffer anvendes høybituminøse kull, som f. eks. Svalbard-kull eller andre kull som ikke kan forkokses tilfredsstillende ved vanlige forkoksningsprosesser.

Hvis det anvendes bindemiddel for pelleten, har det vist seg fordelaktig å an<1 >vende avlut fra bisulfittcellulosefabrikke-ne. Mengden og konsentrasjonen av binde-midlet er avhengig av kulltypene og fin-hetsgraden. Spesielt hvis det som bindemiddel anvendes sulfittavlut fra ammo-niumbisulfittcellulosefabrikkene, har det vist seg at pelleten kan herdne ved henstand i luft ved romtemperatur, men her-detiden er da selvsagt lenger enn når pelleten tørres ved opphetning.

Forkoksningen av de herdete og tør-rete kullpellets kan utføres på flere måter,

fortrinnsvis etter den såkaite spyigass-

prosess.

Under forkoksningen av kullpelleten

anvendes det stor opphetningshastighet, fortrinnsvis 100—250° C pr. time.

Ved pelletiseringen blir ikke kullpulve-

ret presset så hårdt sammen som ved bri-ketteringen, og følgen herav er at man får en mere volumiøs koks med lavere hekto-

litervekt og elektrisk ledningsevne. Dess-

uten kan man ved pelletisering fremstille koksen i en langt mindre stykkstørrelse enn ved brikettering, således at man even-

tuelt slipper å knuse den ned før bruk. På

grunn av den høyere porøsitet hos pellet-

koksen i forhold til brikettkoksen blir også

dens reaktivitet høyere. Pelletkoksens me-

kaniske styrke er sølvfølgelig mindre enn brikettkoksens, men allikevel stor nok til å

fylle kravene til et reduksjonsmateriale som lar seg transportere og lagre samt an-

vende i en elektro-ovn uten sjenerende grus- eller støvdannelse.

Som følge av at kullpelleten er mindre sammenpresset enn kullbriketten, kan den også opphetes langt hurtigere under forkoksningen uten å svelle og bake sammen,

således at en forkoksningsovn med gitt sjaktvolum får en høyere kapasitet med kullpellet enn med kullbrikett.

Ved fremstilling av koks i de moderne

vertikal- eller horisontal-kammerovner an-

vendes vanligvis en forkoksningstid på 12-

18 timer, avhengig av kammerbredden og temperaturen på opphetningsgassen. Ved fremgangsmåten etter oppfinnelsen redu-

seres forkoksningstiden i vesentlig grad,

idet det normalt bare anvendes en forkoks-

ningstid på ca. 5 timer.

Det har vist seg hensiktsmessig å knu-

se kullene til en finhetsgrad under 200

mesh før pelletiseringen.

Kullene kan pelletiseres uten anven-

delse av bindemiddel, men det har vist seg fordelaktig at kullene tilsettes bindemiddel og som regel vann også før pelletiseringen.

Benyttes 50 pst.-ig sulfittcelluloseavlut som bindemiddel, har det vist seg hensiktsmes-

sig å anvende 7—10 pst.-ig avlut og 10—20 pst. vann, alt etter kulltype og finhetsgrad.

Etter pelletiseringen blir de dannede

pellets herdet og tørret ved opphetning til 100—150° C, hvorved de oppnår så stor me-

kanisk styrke at de kan viderebehandles i teknisk apparatur uten sjenerende grus-

og støvdannelse.

Opphetningshastigheten under forkoksningen vil variere med kullråstoffet,

men vil fortrinnsvis være 100—250° C pr.

time.

Eksempel 1.

Longyear-kull nedknuses til under 2

mm og tilsettes 10 pst. sulfittcelluloseavlut med ca. 50 pst. tørrstoff, hvoretter blan-

dingen briketteres i vanlig valsepresse. Kullbrikettene herdes og tørres ved opp-

hetning til ca. 100° C i ca. 1 time. De blir deretter opphetet til ca. 900° C med en maksimal hastighet av 50—70° C pr. time uten å svelle, deformeres eller bake sam-

men. De fremstilte koksbriketter har en hektolitervekt av ca. 68 kg.

Eksempel 2.

Longyear-kull nedknuses til ca. 200

mesh og tilsettes ca. 10 pst. sulfittavlut med 50 pst. tørrstoff og dessuten ca. 15 pst.

vann, hvoretter blandingen knas godt før den føres inn i en pelletiseringstrommel.

De erholdte pellets herdes og tørres ved opphetning til ca. 100° C i ca. 1 time, og blir deretter forkokset ved opphetning til ca.

900° C med en opphetningshastighet av maks. 175° C pr. time. Den fremstilte pel-

letkoks har en hektolitervekt av ca. 45 kg.

Reaktivitetsmålinger:

(Fremgangsmåten ved reaktivitetsmå-

linger er omtalt i «Tidsskrift for Kjemi, Bergvesen og Metallurgi», 14 (1954), p. 191:

«Måling av reaktivitet av faste brennstof-

fer», av Oluf Chr. Bøckman.)

Da tallene for reaktiviteten er av lo-

garitmisk natur, fremgår av disse at reak-

tiviteten for pelletkoksen ligger nær opp-

under reaktiviteten for vanlig trekull.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av koks, fortrinnsvis til elektrometallurgisk bruk, karakterisert ved at finknust kull pelletiseres — eventuelt under tilsetning av et bindemiddel og vann — med etterføl-

gende tørring ved svak opphetning (eller ved henstand i luft), hvoretter de således fremstilte og behandlete pellets underkastes en forkoksningsprosess.

2. Fremgangsmåte etter påstand 1, ka- rakterisert ved at det som kullråstoff anvendes høybituminøse kull, f. eks. Sval-bard-kull, eller andre kull som ikke kan forkokses tilfredsstillende etter vanlige forkoksningsprosesser.

3. Fremgangsmåte etter påstand 1 eller 2, karakterisert ved at det som bindemiddel anvendes sulfittavlut fra bisulfittcellulose-fabrikkene.

4. Fremgangsmåte etter påstand 1, 2 eller 3, karakterisert ved at det som bindemiddel anvendes sulfittavlut fra ammo-niumbisulfittcellulosefabrikkene.

5. Fremgangsmåte etter påstand 1, 2, 3, eller 4, karakterisert ved at forkoksningen av de fremstilte kullpellets skjer ved den såkalte spylgassprosess.

6. Fremgangsmåte etter påstandene 1, 2, 3, 4 eller 5, karakterisert ved at det anvendes stor opphetningshastighet under forkoksningen, fortrinsvis 100—250° C pr. time.