DE1571711B

DE1571711B - Process for the production of fuel briquettes by hot briquetting. Eliminated from: 1696509

Info

Publication number: DE1571711B
Authority: DE
Inventors: Georg Stein; Goettsch Reijer Geleen; Kierkels Peter Mathias Sittard; Kardaun (Niederlande)
Original assignee: Eschweiler Bergwerks-Verein. 5122 Kohlscheid

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Brennstoffbriketts durch Heißpressen eines Gemisches, das aus feinkörniger, bei Preßtemperatur erweichender Kohle und einem bei Preßtemperatur nicht erweichenden Inertstoff besteht, wobei die Ausgangskomponenten vor ihrer Durchmischung dadurch auf unterschiedliche Temperaturen aufgeheizt werden, daß die Strömungsrichtung zuerst die nicht erweichende Komponente und anschließend die erweichende Komponente in einen Heizgasstrom eingebracht und nach. Erhitzung ausgeschieden werden.The invention relates to a method for producing fuel briquettes by hot pressing a Mixture consisting of fine-grained charcoal that softens at the pressing temperature and one at the pressing temperature non-emollient inert substance, the starting components be heated to different temperatures before they are mixed in that the flow direction is not the first emollient component and then introduced the emollient component into a heating gas stream and after. Heating can be excreted.

Bei einem solchen Verfahren dient die bei gesteigerter Temperatur erweichende bituminöse Steinkohle als Bindemittel für die bei dieser Temperatur nicht erweichende, als Inertstoff bezeichnete Substanz. Unter Inertstoff soll hier z. B. Koksgrus, Mager-Feinkohle, Erz, Kalkstein, Sand oder Rohphosphat oder ein Gemisch von zwei oder mehreren dieser Stoffe verstanden werden.The bituminous coal, which softens at a higher temperature, is used in such a process as a binding agent for the substance which does not soften at this temperature and is known as an inert substance. Under inert substance here z. B. coke breeze, lean fine coal, Ore, limestone, sand or rock phosphate or a mixture of two or more of these Substances are understood.

Nach der bisher allgemein vertretenen Auffassung hat das Erhitzen der erweichenden Komponente die Aufgabe, die Kohle in einen plastischen Zustand zu überführen, damit sie backfähig wird. Daß beim Erhitzen notwendigerweise eine Entgasung der Kohle erfolgt, wird als unumgänglich für die Erreichung des plastischen Zustandes hingenommen. Um den für die Brikettierung negativ gewerteten Einfluß der unvermeidbaren Entgasung zu kompensieren, wurde daher auch schon vorgeschlagen, daß beispielsweise ein Teil der Teerdämpfe od. dgl., die bei der Erhitzung des zu verpressenden Gutes frei werden, auf dem Gut wieder niedergeschlagen wird. Obschon damit die Raucharmut der Preßlinge beeinträchtigt wird, sollen sich dadurch Preßlinge von hoher Festigkeit erzeugen lassen. According to the generally held opinion so far, the heating of the emollient component has the The task of transforming the charcoal into a plastic state so that it can be baked. That when heated If the coal is necessarily degassed, it is considered to be inevitable for the achievement of the plastic state accepted. About the influence of the unavoidable, which is considered negative for the briquetting To compensate for degassing, it has therefore already been proposed that, for example, a part the tar vapors or the like, which are released when the material to be pressed is heated, on the property again is knocked down. Although this affects the lack of smoke in the compacts, should thereby Can produce compacts of high strength.

Nach einem anderen bekannten Verfahren soll offensichtlich eine weitgehende Entgasung des Gemisches vor dem Verpressen dadurch verhindert werden, daß nach einem schnellen Mischen unmittelbar die Druckbehandlung folgt, so daß der Ausgleich der Eigenwärme des Gemisches hauptsächlich während der Druckbehandlung und zum Teil sogar erst nach der Druckbehandlung erfolgt. Die während und nach der Druckbehandlung und Formgebung entstehenden Gase sollen dabei durch Öffnungen in den Formungen abgeführt werden, die durch Rillen- und Lochbildung an und in den Formungen oder durch besondere Profilierung der Formlinge vorzusehen sind. Abgesehen vom erforderlichen Aufwand für die Herstellung der öffnungen in den Formungen läßt sich trotzdem bei einer nach dem Verpressen fortgesetzten Entgasung nicht vermeiden, daß die Formlinge durch die Gasentwicklung aufgesprengt werden bzw. ihre Festigkeit einbüßen.Another known method is obviously intended to degas the mixture to a large extent can be prevented before pressing that immediately after a rapid mixing the pressure treatment follows, so that the balance of the inherent heat of the mixture mainly during the pressure treatment and sometimes even after the pressure treatment. The during and after The gases resulting from the pressure treatment and molding should pass through openings in the moldings that are discharged by the formation of grooves and holes on and in the formations or by special Profiling of the briquettes are to be provided. Apart from the effort required for the production of the openings in the formations can nevertheless be used in the case of one that is continued after the pressing Do not avoid degassing that the moldings are blown open by the evolution of gas or their Lose strength.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, das eingangs beschriebene Verfahren zur Herstellung von Brennstoffbriketts sowohl in bezug auf die Festigkeit als auch in bezug auf die Raucharmut der erzeugten Briketts gegenüber den nach dem bekannten Verfahren hergestellten Briketts wesentlich zu verbessern.The invention has the task of providing the method for the production of Fuel briquettes both in terms of strength and in terms of the low smoke content of those produced Briquettes to improve significantly compared to the briquettes produced by the known method.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe schlägt die Erfindung vor, so zu verfahren, daß die beiden Ausgangskomponenten in bekannter Weise nach dem Ausscheiden aus dem Heizgasstrom gemischt werden, worauf das Gemisch vor dem Verpressen einer Verweilzeit von 2 min unter Entgasung der erweichenden Kohle ausgesetzt wird.To solve the problem, the invention proposes to proceed in such a way that the two starting components be mixed in a known manner after leaving the heating gas flow, whereupon the mixture, before pressing, has a dwell time of 2 minutes with degassing of the softening Coal being exposed.

Mit der Erfindung wird erstmals, im Gegensatz zu der bisherigen Auffassung der Fachwelt, vorgeschlagen, der erweichenden Kohle in dem Gemisch ausreichend Gelegenheit zu geben, zu entgasen, so daß zum Zeitpunkt des Verpressens keine Gasentwicklung mehr stattfindet.With the invention it is proposed for the first time, in contrast to the previous opinion of experts, to give the softening coal in the mixture sufficient opportunity to degas, so that the At the time of pressing, there is no longer any gas evolution.

Die Erfindung nimmt dabei bewußt in Kauf, daß durch das Verweilen nach dem Aufheiz- und Mischvorgang die thermische Zersetzung weiterläuft, und zwar der hohen Temperatur wegen in verstärktem Ausmaß, und daß während der erfindungsgemäßen Verweilzeit der plastische Zustand somit nicht gefördert, sondern zunehmend zerstört wird.The invention consciously accepts that by lingering after the heating and mixing process the thermal decomposition continues, namely because of the high temperature in intensified Extent, and that the plastic state is thus not promoted during the dwell time according to the invention, but is increasingly being destroyed.

Der überraschende Effekt des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß die erweichende Kohle, die durch das Aufheizen in einen plastischen Zustand übergegangen ist und die sich dann beim Mischvorgang in dem Brikettiergemisch gut verteilt hat, nach einer Verweilzeit bei hoher Temperatur zwar an Plastizität verloren, aber trotzdem eine große Bindekraft an der Oberfläche erhalten hat. Wie sich durch mikroskopische Untersuchungen von Anschliffen der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Heißbriketts nachweisen läßt, umhüllt nämlich die backende Kohle die inerten Körner nicht wie ein normaler Klebstoff, sondern bleibt in an sich geschlossenen Partikeln vorhanden, die eine innige Verbindung mit der Oberfläche der inerten Substanz eingegangen sind.The surprising effect of the process according to the invention is that the softening coal, which has passed into a plastic state due to the heating and which then changes during the mixing process has distributed well in the briquetting mixture, although plasticity after a dwell time at high temperature lost, but still has a high level of cohesion on the surface. How through microscopic Investigations of polished sections of those produced by the method according to the invention Can be proven hot briquettes, namely the baking charcoal does not envelop the inert grains like a normal adhesive, but remains present in self-contained particles that create an intimate bond entered with the surface of the inert substance.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Heißbriketts aus Anthrazit und Magerkohle herstellen, die eine um ein Vielfaches größere spezifische Oberfläche als Koks aufweisen, bei dessen Bildung die einzelnen Kohlekörner ineinander geflossen sind. Mit der erfindungsgemäßen Lehre, das Brikettiergemisch nach dem Erhitzen auf Preßtemperatur und vor dem Preßvorgang während einer Verweilzeit einer Entgasung zu unterwerfen, wird also einem erheblichen Vorurteil der Fachwelt entgegengetreten,With the method according to the invention, hot briquettes can be produced from anthracite and lean coal, which have a specific surface area many times greater than that of coke during its formation the individual grains of coal have flowed into one another. With the teaching according to the invention, the briquetting mixture after heating to the pressing temperature and before the pressing process for a dwell time subjecting it to a degassing is thus countered a considerable prejudice of the professional world,

wonach das Brikettiergemisch unmittelbar nach dem Aufheizvorgang zu verpressen sei, damit nicht bei einer Verweilzeit durch die dabei stattfindende Pyrolyse der plastische Zustand verschlechtert und damit angeblich auch die Bindekraft der backenden Kohle beeinträchtigt werden.according to which the briquetting mixture is to be pressed immediately after the heating process, so that it does not a dwell time due to the pyrolysis that takes place, the plastic state deteriorates and thus allegedly the cohesiveness of the charcoal is also impaired.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt die Entgasung in einem mit einem Rührwerk ausgestatteten Behälter, in dem die Aufenthaltszeit für jedes Festteilchen etwa gleich gehalten wird.According to a further embodiment of the method according to the invention, the degassing takes place in one Equipped with a stirrer container in which the residence time for each solid particle is approximately the same is held.

Ein Ausführungsbeispiel einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben:An embodiment of a system for carrying out the method according to the invention is shown in FIG The drawing is shown schematically and is described in more detail below:

Durch eine isolierte Leitung 1 fließen heiße, von einer Verbrennungsvorrichtung 2 stammende Verbrennungsgase, denen aus einem oder mehreren Bunkern 3, 3' der Inertstoff zugesetzt und in direkter Berührung mit den heißen Gasen erhitzt wird. In einem Zyklon 4 wird eine Trennung zwischen den heißen Inertstoffteilchen und dem Gasstrom herbeigeführt. Die heißen Gase, in denen sich noch geringe Mengen nicht im Zyklon 4 eingefangener Inertstoffteile befinden, strömen aus dem Zyklon 4 in eine isolierte Leitung 5. Aus einem oder mehreren Bunkern 6, 6' tritt ferner in die Leitung 5 noch zu erweichende Kohle ein, die von den heißen Gasen gleichfalls erwärmt wird, worauf in einem Zyklon 7 eine Trennung zwischen dem Gastrom und dieser Kohle stattfindet. Die Gase verlassen den Zyklon 7 über eine Leitung 8.Hot combustion gases from a combustion device 2 flow through an insulated line 1, those from one or more bunkers 3, 3 'added the inert substance and in direct contact is heated with the hot gases. In a cyclone 4 there is a separation between the hot Inert material particles and the gas stream brought about. The hot gases in which there are still small quantities Inert parts that are not trapped in the cyclone 4 flow out of the cyclone 4 into an insulated line 5. Coal still to be softened also emerges from one or more bunkers 6, 6 'into line 5 a, which is also heated by the hot gases, whereupon in a cyclone 7 a separation between the gastronomy and this coal takes place. The gases leave the cyclone 7 via a line 8.

Sollte die Temperatur der durch die Leitung 5 strömenden Gase zu hoch oder zu niedrig sein, so kann zusätzlich über eine Leitung 14 kühles oder heißes Gas beigegeben werden. Zudem läßt sich die Geschwindigkeit des Gasstromes in der Leitung 5 durch Zu- oder Abführung von Gas über die Leitung 14 regeln. Gegebenenfalls kann man einen Teil der über die Leitung 8 weggeführten Gase durch Herstellung einer Verbindung zwischen den Leitungen 8 und 14 wieder umlaufen lasse. Aus den Zyklonen 4 und 7 werden die abgetrennten Festteilchen zu einer Mischvorrichtung 9 befördert, in der die beiden Festgutströme auf eine schnell rotierende feste Scheibe fallen, worauf sie von dort als Gemisch in einen Behälter 10 geschleudert werden. Dieser Behälter 10 weist eine senkrechte Achse auf, die mit waagerechten Rührarmen ausgestattet ist. Das Gemisch wird dauernd von diesen Rührarmen in fließendem Zustand gehalten so daß sich keine Anwüchse an der Behälterwand bilden können. Während des Aufenthaltes in diesem Behälter erfolgt ein Wärmeaustausch zwischen den heißeren Inertteilen und der erweichenden Kohle von niedrigerer Temperatur. Die aus der erweichenden Kohle frei werdenden Gase entweichen über eine Leitung 13.Should the temperature of the gases flowing through the line 5 be too high or too low, so can cool or hot gas can also be added via a line 14. In addition, the speed regulate the gas flow in line 5 by supplying or removing gas via line 14. If necessary, some of the gases carried away via line 8 can be produced by production let circulate a connection between the lines 8 and 14 again. From cyclones 4 and 7 the separated solid particles are conveyed to a mixing device 9 in which the two solid material flows fall onto a rapidly rotating solid disk, whereupon they are poured into a container as a mixture 10 can be thrown. This container 10 has a vertical axis with the horizontal Is equipped with agitator arms. The mixture is kept flowing by these stirring arms held so that no growths can form on the container wall. during the stay In this container there is an exchange of heat between the hotter inert parts and the emollient Lower temperature coal. The gases released from the softening coal escape via a line 13.

Der Behälter 10 ist so reichlich bemessen, daß das Gemisch einer ausreichenden Verweilzeit ausgesetzt ist und im Gemisch beim Transport durch den Behälter der gewünschte Wärmeaustausch zwischen den Inertteilen und der erweichenden Substanz auftritt, wobei unter den vorliegenden Temperaturen notwendigerweise eine Entgasung erfolgt.The container 10 is so generously sized that the mixture is subjected to a sufficient residence time is and in the mixture during transport through the container, the desired heat exchange between the Inert parts and the emollient occurs, being below the present temperatures necessarily degassing takes place.

Der Behälter 10 ist derart konstruiert, daß Totwinkel ausgeschlossen sind und die Aufenthaltszeit für jedes Festteilchen fast gleich groß ist.The container 10 is constructed in such a way that blind spots are excluded and the residence time for every solid particle is almost the same size.

Das Gemisch fällt nach Austritt aus dem Behälter 10 in eine Walzenpresse 11. Statt einer Walzenpresse kann selbstverständlich auch eine andere Presse, wie ein Ringwalzwerk oder eine Strangpresse, benutztAfter exiting the container 10, the mixture falls into a roller press 11. Instead of a roller press Another press, such as a ring rolling mill or an extrusion press, can of course also be used

ίο werden.ίο be.

Die so erzeugten Formlinge können gegebenenfalls noch weiter erhitzt werden und als sogenannter Formkoks, z. B. bei der Reduktion von Eisenerz zu Eisen, verwendet werden.The briquettes produced in this way can optionally be heated further and as so-called Molded coke, e.g. B. in the reduction of iron ore to iron, can be used.

Die Erfindung wird nachfolgend noch an Hand eines bevorzugten Zahlenbeispiels näher erläutert:The invention is explained in more detail below using a preferred numerical example:

Einem heißen Rauchgasstrom mit einer Anfangstemperatur von 1200° C werden stündlich aus dem Bunker 3 zwei Tonnen trockener Koksgrus und überA hot flue gas stream with an initial temperature of 1200 ° C are hourly from the Bunker 3 two tons of dry coke breeze and over

a« den Bunker 3' sechs Tonnen trockene magere Feinkohle mit einem Korndurchmesser von 0 bis 1 mm zugeführt. Am Ende der 6 m langen Leitung 1 werden die heißen Inertstoffe mit einer Temperatur von 550° C in dem Zyklon 4 ausgeschieden. In die heißen Gase, welche jetzt noch eine Temperatur von 600° C aufweisen, werden über den Bunker 6 stündlich zwei Tonnen Fettfeinkohle mit einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 22 % eingeführt. Im Zyklon 7 wird die erhitzte Fettkohle mit einer Temperatur von 350° C ausgeschieden. Die heißen Gase strömen mit einer Temperatur von 380° C durch die Leitung 8 ab. Sie können weiter in der Trockendarre der Mahlanlage für die Frischkohle benutzt werden.a «the bunker 3 'six tons of dry, lean fine coal with a grain diameter of 0 to 1 mm. At the end of the 6 m long line 1 will be the hot inert substances are separated in the cyclone 4 at a temperature of 550.degree. In the hot Gases, which now still have a temperature of 600 ° C, become two every hour via the bunker 6 Tons of fine charcoal with a volatile matter content of 22% imported. In cyclone 7 it becomes the heated charcoal is excreted at a temperature of 350 ° C. The hot gases flow with it a temperature of 380 ° C through the line 8 from. You can continue in the drying kiln of the grinding plant can be used for the fresh coal.

Der heiße Inertstoffstrom und der Fettfeinkohlenstrom werden in der Mischanlage 9 sehr schnell gemischt, worauf das Gemisch erst nach einer Verweilzeit von 2 min im Behälter 10 mit einer Temperatur von 490° C der Walzenpresse zugeführt wird. Aus dem Behälter 10 entweicht über die Leitung 13 Gas mit einem Heizwert von 2000 kcal/Nm³. Nach Kühlung bis auf etwa 100° C werden die Briketts auf einem Förderband abtransportiert.The hot inert material stream and the fatty fine coal stream are mixed very quickly in the mixing system 9, whereupon the mixture is fed to the roller press only after a dwell time of 2 minutes in the container 10 at a temperature of 490 ° C. Gas with a calorific value of 2000 kcal / Nm ³ escapes from the container 10 via the line 13. After cooling to around 100 ° C, the briquettes are transported away on a conveyor belt.

Die nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel hergestellten Briketts haben ein Gewicht von 18 g, eine Druckfestigkeit von 100 kg und einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 8°/o. Der so erhaltene Brennstoff ist wetterfest, verbrennt rauchlos und kann zu sogenanntem Formkoks verarbeitet werden, z. B. indem man die von der Presse stammenden Briketts im Dauerbetrieb unmittelbar anschließend in einem Ofen verkokt. Es darf dabei eine große Erhitzungsgeschwindigkeit angewendet werden.The briquettes produced according to the preferred embodiment have a weight of 18 g, a compressive strength of 100 kg and a volatile matter content of 8%. The thus obtained Fuel is weatherproof, burns smokeless and can be processed into so-called molded coke, z. B. by immediately afterwards the briquettes coming from the press in continuous operation coked in an oven. A high rate of heating may be used.

Zur Herstellung von Formkoks kann auch von Kohlen mit einem hohen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen, z. B. 40 %, ausgegangen werden. Ein Teil dieser Kohlen wird zunächst entgast. Der auf diese Weise erhaltene Feinkoks und die ursprüngliche Kohle werden in einem Verhältnis 3 :2 auf die vorstehend genannte Weise bei 450° C brikettiert und anschließend bei einer Temperatur bis zu etwa 1000° C verkokt.For the production of molded coke, coals with a high content of volatile components, z. B. 40%, can be assumed. Part of this coal is first degassed. The one on this Well-obtained fine coke and the original coal are in a ratio of 3: 2 to the above said way briquetted at 450 ° C and then at a temperature up to about 1000 ° C coked.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Process for the production of fuel briquettes by. Hot pressing a mixture that made of fine-grained charcoal that softened at the pressing temperature and one that did not soften at the pressing temperature Inert material consists, the starting components thereby before their thorough mixing are heated to different temperatures that in the direction of flow first the non-softening component and then the softening component in a heating gas stream introduced and excreted after heating, characterized in that that the two starting components in a known manner after leaving the Heating gas flow are mixed, whereupon the mixture has a residence time of before pressing 2 min exposed to degassing of the softening coal.

2. The method according to claim 1, characterized in that the degassing in one with a stirrer-equipped container takes place, in which the residence time for each solid particle is kept about the same.