DE3018536A1

DE3018536A1 - Verfahren zur herstellung von huettenkoks aus mischkohle, die ueberwiegend minderwertige kohle enthaelt

Info

Publication number: DE3018536A1
Application number: DE19803018536
Authority: DE
Inventors: Keiji Kubo; Hiromichi Takahashi; Michio Tsuyuguchi
Original assignee: Sumikin Coke Co Ltd
Current assignee: Sumikin Coke Co Ltd
Priority date: 1979-05-14
Filing date: 1980-05-14
Publication date: 1980-11-27
Also published as: CA1146903A; GB2052553B; GB2052553A; FR2456773A1; AU5840080A; US4318779A; NL8002830A; FR2456773B1; AU519858B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hüttenkoks, der minderhaltige Kohle in beachtlich höherem Mischverhältnis enthält. Der Hüttenkoks wird gemäß einem Verfahren hergestellt, bei dem nicht weniger als 60% Mischkohle mit einem eingestellten Gesamtfeuchtigkeitsgehalt nicht über 4% mit nicht mehr als 40% Briketts vermischt werden und bei dem das entstehende Gemisch carbonisiert wird.

Die Mischkohle enthält im wesentlichen nicht weniger als 80% Kokskohle und nicht mehr als 20% minderhaltige Kohle. Wird Kokskohle des Typs, dessen Verkokungseigenschaften sich entsprechend der Korngrößenverteilung unterscheiden, pulverisiert und durch Sieben klassifiziert und wird der Teil an Feinteilchen mit der Kokskohle vermischt verwendet, so kann das Mischverhältnis der minderhaltigen Kohle in der Mischkohle auf bis zu 35% erhöht werden. Die Briketts enthalten im wesentlichen nicht weniger als 10% Kokskohle und nicht mehr als 90% minderhaltige Kohle.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hüttenkoks. Das Verfahren erlaubt eine beachtliche Erhöhung in dem Mischverhältnis von minderwertiger Kohle, die in die zu verwendende Ausgangskohle eingemischt wird.

Eine der Aufgaben, mit denen sich die Koksindustrie befaßt, ist die Aufgabe, Quellen für Materialkohle zur Verfugung zu stellen. Hochöfen, insbesondere mit großen Größen, erfordern Hochqualitätskoks, damit ihr Betrieb ohne Störungen und stabil abläuft. Die allgemeine Verknappung

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auf der Erde an Kohlen mit guter Qualität hat jedoch dazu geführt, daß der Preis gestiegen ist. Um mit dieser Schwierigkeit fertig zu werden, wurden Verfahren entwickelt, um minderhaltige Kohle oder Kohle mit niedriger Qualität (diese Ausdrücke werden in der vorliegenden Anmeldung synonym verwendet), wie nicht-verkokende Kohle oder schlecht verkokende Kohle, zu verwenden. Diese Kohlen stellen den größeren Teil der Kohlenquellen dar und sind billiger. In der Vergangenheit hat man sie nicht verwendet, da sie als Kohlemateriälfür die Herstellung von Hüttenkoks ungeeignet sind. Die jetzt entwickelten Verfahren haben dazu geführt, daß sie teilweise tatsächlich verwendet werden.

Beispielsweise wurde ein Beschickungssystem mit vorerhitzter Kohle entwickelt (Coaltek-System oder Precarbon-System), bei dem ein Teil der Verkokungskohle oder die gesamte Verkokungskohle oder Mischkohle, die aus Verkokungskohle und minderhaltiger Kohle besteht, auf Temperaturen von 200 bis 35O°C vorerhitzt und dann in den Koksofen gegeben wird (vgl. JA-OS 23 495/46, publiziert am 5. Juli 1971). Weiterhin wurde ein Beschickungsverfahren, das teilweise mit Briketts arbeitet, entwickelt, bei dem Briketts, die eingemischt minderwertige Kohle enthalten, zu Mischkohle, die in den Koksöfen gegeben wird, zugegeben werden (vgl. JA-OS 7375/46, veröffentlicht am 24, Februar 1971). Bei einem anderen Verfahren wird eine Bäckverbindung zu einem System zugegeben. Bei diesem Verfahren wird die Beschickungskohle hergestellt, indem man künstliche Kokskohle oder eine Backsubstanz zu Mischkohle zugibt (vgl. JA-OS 85 803/53, veröffentlicht am 28. Juli 1978). Es ist weiterhin ein selektives Pulverisierungssystem bekannt, bei dem Kokskohle mit unterschiedlichen Kokseigenschaften, die von der Korngrößenverteilung

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abhängen, unter Verwendung eines Siebs pulverisiert wird (vgl. JA-OS 45 763/49, publiziert am 6. Dezember 1974, und JA-OS 19 321/53, publiziert am 20. Juni 1978).

Man nimmt an, daß das Beschickungssystem mit vorerhitzter Kohle die Wirkung besitzt, daß der zu bildende Koks eine erhöhte Festigkeit besitzt, da die Schüttdichte der in den Koksofen zugeführten Kohle erhöht wird und die Intervalle zwischen benachbarten Kohleteilchen verkleinert sind. Die 100 C-Zone ist auch vollständig abwesend oder während der Verdampfung der Feuchtigkeit kurz. Die Erwärmungsrate in der plastischen Zone ist verringert und die Dicke der plastischen Schicht ist größer. Dadurch wird die Möglichkeit, daß benachbarte Kohleteilchen koaleszieren, verbessert. Obgleich das Mischverhältnis der minderhaltigen Kohle mit der besonderen Art der zu verwendenden Kohle variiert, nimmt man an, daß die Grenze höchstens 20 Gew.-% (im folgenden werden einfach % angegeben) beträgt.

Bei dem Beschickungssystem, das teilweise mit Briketts arbeitet, wurden verschiedene Ansichten hinsichtlich der Interpretation des Mechanismus, der zu der verbesserten Wirkung führt, vorgetragen. Eine typische Theorie ist die, daß bei dem Verkokungsverfahren die Expansion der Briketts eine Verdichtung der Kohle, die die Briketts umgibt, bewirkt und somit eine Verbesserung in den Verkokungseigenschaften verursacht. Wenn das Mischverhältnis der Briketts 60% zu Beginn beträgt, erreicht das Schüttgewicht der in den Koksofen eingefüllten Kohle seinen Peak und die Festigkeit des gebildeten Kokses wird stark verbessert. Beim Betrieb dieses Systems im technischen Maßstab verursacht die Segregation der Briketts im Koksofen eine Schwierigkeit beim

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Ausstoßen während der Entnahme des gebildeten Kokses aus dem Koksofen. Das Mischverhältnis von Briketts ist daher im allgemeinen auf etwa 30% begrenzt. Der Anteil an minderhaltiger Kohle, der mit der Gesamtbeschickungskohle vermischt werden kann, beträgt etwa 20%, Er ist entsprechend dem Typ der verwendeten minderhaltigen Kohle jedoch variierbar.

Bei dem Zugabesystem, bei dem eine Backverbindung verwendet" wird, versucht man, die ungenügende Fluidität auszugleichen und die Qualität des gebildeten Kokses zu verbessern, indem man eine Backsubstanz zugibt. Die Qualität der Backsubstanz spielt daher eine besondere Rolle. Da die Backsubstanz im allgemeinen einen höheren Preis als Kohle aufweist, ist der Anteil an Backsubstanz, der noch wirtschaftlich tolerierbar ist und zu der Beschickungskohle zugegeben wird, im allgemeinen auf etwa 10% begrenzt. Aus diesem Grund muß das Mischverhältnis von minderhaltiger Kohle etwa 20% betragen .

Bei dem selektiven Pulverisierungssystem sollen die Kokseigenschäften der Beschickungskohle verbessert werden, indem man Kokskohle, deren Kokseigenschaften sich entsprechend der Korngrößenverteilung unterscheiden, pulverisiert, die pulverisierten Teilchen durch ein Sieb mit 3 bis 6 mm Meshgröße siebt und erneut die auf dem Sieb zurückgebliebenen groben Teilchen pulverisiert. Dabei werden die inerten Teilchen, die die Verkokungseigenschaften negativ beeinflussen und die konzentrisch in der Zone mit groben Teilchen vorhanden sind, einheitlich innerhalb der gesamten Beschickungskohle verteilt.

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Bei allen oben beschriebenen Systemen beträgt jedoch das höchstmögliche Mischverhältnis, gemäß dem die Kohle mit niedriger Qualität in die Beschickungskohle eingemischt werden kann, etwa 20%. Es besteht daher ein Bedarf nach einem Verfahren, mit dem Hüttenkoks hergestellt werden kann, der minderhaltige Kohle in einem erhöhten Mischverhältnis enthält. Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wurden hinsichtlich dieser Zielsetzung mit verschiedenen Winkeln durchgeführt.

Erfindungsgemäß wird das Beschickungssystem, das teilweise mit Briketts arbeitet, mit der Forderung verknüpft, daß der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Mischkohle auf oder unter k% erniedrigt werden muß, wenn eine Abtrennung der Briketts in dem Koksofen verringert wird. Erfindungsgemäß kann das Mischverhältnis von Briketts bei dem tatsächlichen technischen Betrieb auf 40% erhöht werden, ohne daß es erforderlich ist, spezielle Maßnahmen vorzusehen, um eine Segregation oder Abtrennung zu verhindern. Durch die Zugabe einer Backsubstanz zu den Briketts kann die Wirkung der Briketts verbessert werden und das Mischverhältnis von minderhalt iger Kohle kann bemerkenswert erhöht werden, indem man den Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts bei oder unter k% hält.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren, gemäß dem das Mischverhältnis von minderhaltiger Kohle auf einen noch höheren Wert erhöht werden kann. Das Verfahren besteht darin, daß man solche Kokskohle, deren Kokseigenschaften sich entsprechend der Korngrößenverteilung ändern (wie solche australischen und kanadischen Ursprungs), pulverisiert, die feinen Teilchen, die durch das Sieb hindurchgegangen

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sind, mit der anderen Kokskohle vermischt, nicht weniger als 65% des entstehenden Gemisches mit nicht mehr als 35% minderhaltiger Kohle unter Bildung einer Mischkohle vermischt, die Mischkohle so behandelt, daß der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt bei öder unter 4% gehalten wird, getrennt Briketts herstellt, die nicht weniger als 10% Kokskohle, nicht mehr als 90% minderhaltiger Kohle und ein Bindemittel und/oder eine Backsubstanz enthalten, nicht weniger als 60% der zuvor erwähnten Mischkohle mit nicht mehr als 40% der Briketts vermischt und anschließend das entstehende Gemisch carbonisiert bzw. einer Verkokung unterwirft. Der Einfachheit halber wird im folgenden der Ausdruck "Carbonisieren" verwendet. Die erfindungsgemäßen Vorteile werden noch verbessert, wenn der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts auf einen Wert nicht über 4% eingestellt wird und wenn die groben Teilchen, die auf dem Sieb nach der Pulverisierung der Kokskohle, deren Verkokungseigenschaften sich entsprechend ihrer Korngrößenverteilung ändern, zurückbleiben, erneut pulverisiert und als Ersatz für die Kokskohle in der Mischköhle oder in der Kokskohle der Briketts verwendet werden. Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Herstellung von Hüttenkoks zur Verfugung zu stellen, bei dem minderhaltige Kohle in einem hohen Mischverhältnis verwendet wird.

Erfiridungsgemäß soll ein Verfahren zur Herstellung von Hüttenkoks zur Verfügung gestellt werden, das gemäß dem Beschickungssystem, das partial mit Briketts arbeitet, durchgeführt wird, ohne daß es erforderlich ist, spezielle Maßnahmen einzuführen, um eine Segregation zu verhindern.

Anhand der beigefügten Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.

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Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm der in dem erfindungsgemäßen Beispiel 2 verwendeten Testvorrichtung und

Fig. 2 ist eine graphische Darstellung, in der die Beziehung zwischen dem Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts und der Koksfestigkeit gemäß Beispiel 3 dargestellt ist.

In der folgenden Beschreibung werden die im folgenden aufgeführten und definierten Ausdrücke verwendet.

Der Ausdruck "Kokskohle" bzw. "Fettkohle" bedeutet stark verkokende Kohle bis schwach verkokende Kohle.

Der Ausdruck "minderhaltige Kohle" bzw. "Kohle mit geringwertiger Qualität" bedeutet nicht-verkokende Kohle oder schlecht verkokende Kohle, die folgende Eigenschaften aufweist: CSN (FSl) 0 bis 2, Fließvermögensindex 0 bis 10 D.D.P.M. und Gesamtausdehnungsindex (Audibert-Arnu-Dilatometer) 0, und die man in der Vergangenheit als ungeeignet für die Herstellung von Hüttenkoks angesehen hat.

Der Ausdruck "Mischkohle¹¹ bedeutet eine Kohle, die Kokskohlen im Gemisch enthält oder ein Gemisch, das die gewünschten Anteile aus Kokskohle und minderhaltiger Kohle enthält und so eingestellt ist, daß CSN im Bereich von 3 bis 9 und der Gehalt an flüchtigen Materialien im Bereich von 25 bis 33% liegen.

Der Ausdruck "Beschickungskohle" bedeutet Kohle, die hergestellt wird, indem man nur Mischkohle verwendet oder indem man Mischkohle mit Briketts oder Backsubstanzen vermischt und damit den Koksofen beschickt.

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Der Ausdruck "Brikett" bedeutet ein Produkt, das erhalten wird, indem man Kokskohle und minderhaltige Kohle in dem gewünschten Mischverhältnis vermischt, eine Backsubstanz und/oder ein Bindemittel zu dem entstehenden Gemisch zugibt, das Gemisch verknetet und es in nicht-verformtem Zustand unter einer Walzenpresse verformt.

Der Ausdruck "Backsubstanz" bedeutet eine aromatische bituminöse Substanz. Beispielsweise können als Backsubstanzen Kohlepech, Asphaltpech und solche Peche, die durch Wärmebehandlung oder Lösungsmittelextraktion von Kohleteer, Asphalt, Bodenöl, das nach der Entfernung der 230°C-Fraktion von Kohleteer zurückbleibt und das im folgenden als "Straßenteer" bezeichnet wird, Kohlepech, schweres aus dem Erdöl stammendes Öl usw. erhalten werden, verwendet werden. Sie können zusammen mit Lösungsmitteln, wie Kohleteer, Straßenteer, Propan-Deasphaltierter Asphalt (PDA) usw., verwendet werden. Sie sind unveränderlich fähig, die Verkokungseigenschaften zu verbessern, und sie werden im allgemeinen in einem Mischverhältnis von 1 bis 30% zugegeben.

Das Bindemittel wird verwendet, damit die Briketts ihre ursprüngliche Form beibehalten können. Kohlepech, Asphalt, Straßenteer, Kohleteer usw. können als Bindemittel verwendet werden und sie werden im allgemeinen in einem Mischverhältnis von 5 bis 15% zugegeben.

Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird Mischkohle, die durch Vermischen von nicht weniger als 80% Kokskohle mit nicht mehr als 20% minderhaltiger Kohle erhalten worden ist, vorerhitzt oder getrocknet, so daß der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt bei oder unter 4% eingestellt ist. Getrennt werden Briketts hergestellt, indem man nicht

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weniger als 10% Kokskohle und nicht mehr als 90% minderhaltiger Kohle und ein Bindemittel und eine Backsubstanz vermischt. Dann werden nicht mehr als 40% der Briketts mit nicht weniger als 60% der Mischkohle mit dem eingestellten Feuchtigkeitsgehalt von nicht über 4% vermischt und danach wird das entstehende Gemisch carbonisiert.

Bei der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform findet die Segregation der Briketts weniger als bei den üblichen Mischkohlen (mit einem Gesamtfeuchtigkeitsgehalt von 8%) statt. Das Mischverhältnis von Briketts kann bis zu 40% erhöht werden, selbst wenn die Herstellung bzw. Durchführung in technischem Maßstab erfolgt. Das Mischverhältnis der minderhaltigen Kohle kann wesentlich erhöht werden, da die Mischkohle so eingestellt wird, daß ihr Gesamtfeuchtigkeitsgehalt bei oder unter 4% liegt. Wird der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts zusätzlich auf oder unter 4% erniedrigt, so wird die Dicke in der plastischen Schicht in der plastischen Zone erhöht, ähnlich wie bei der Beschickungskohle bei dem Beschickungssystem mit vorerhitzter Kohle. Die Wirkung bei der Zugabe der Backsubstanz wird verbessert und das Mischverhältnis der minderhaltigen Kohle kann erhöht werden. Als Folge davon kann fast die Hälfte der Gesamtmenge der Beschickungskohle durch minderhaltige Kohle ersetzt sein.

Die obere Grenze für das Mischverhältnis von minderhaltiger Kohle in der Mischkohle, deren Gesamtfeuchtigkeitsgehalt auf oder unter 4% erniedrigt wird, ist bei 20% festgesetzt. Der Grund für diese obere Grenze von 20% ist der, daß die Koksfestigkeit der Mischkohle ungenügend wird, sofern man nicht Spezialbedingungen einsetzt, wenn das Mischverhältnis der minderhaltigen Kohle 20% übersteigt.

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Die obere Grenze des Mischverhältnisses der minderhaltigen Kohle in. der Materialkohle für die Briketts ist auf 9O?o festgesetzt. Der Grund für diese Grenze ist der, daß die Koksfestigkeit ungenügend wird, wenn das Mischverhältnis der minderhaltigen Kohle 90/0 übersteigt.

Die obere Grenze für den Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Mischkohle ist bei k% festgesetzt. Der Grund für diese Grenze ist der, daß die Koksfestigkeit der Mischkohle ungenügend wird, wenn die Segregation der Briketts steigt. Das Mischverhältnis von Briketts wird dementsprechend erniedrigt, \venn der Feuchtigkeitsgehalt h% übersteigt.

Das Mischverhältnis der Briketts kann erhöht werden, indem man den Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Mischkohle, wie oben beschrieben, einstellt. Wie bereits beschrieben, wird das Mischverhältnis der minderhaltigen Kohle \%reiter erhöht, wenn der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts zusätzlich auf oder unter k% erniedrigt wird.

Die Herstellung der Briketts mit einem Gesamtfeuchtigkeitsgehalt nicht über 4% kann durchgeführt werden, indem man zuerst die Materialkohle, deren GesamtfeuGhtigkeitsgehalt auf geeignete Weise zuvor eingestellt wurde, verknetet und dann die Materialkohle zu den Briketts unter einer Walzenpresse verformt. Man kann auch zuerst die Materialkohle zu Briketts unter einer Walzenpresse verformen und dann die Briketts so'behandeln, daß ihr Gesamtfeuchtigkeitsgehalt eingestellt wird. Die Wirkung der Einstellung des Gesamtfeuchtigkeitsgehalts ist gleich, unabhängig davon, welches der beiden oben beschriebenen Verfahren man verwendet.

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Gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Kokskohle, deren Verkokungseigenschaften sich entsprechend der Korngrößenverteilung ändern, pulverisiert. Die pulverisierte Kohle wird durch ein Sieb gesiebt. Die auf dem Sieb zurückbleibenden groben Teilchen werden erneut pulverisiert. Sie werden dann mit den feinen Teilchen, die man unter dem Sieb sammelt, weiterer Kokskohle und minderhaltiger Kohle unter Bildung der Mischkohle vermischt. Anschließend wird der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt des entstehenden Gemisches eingestellt. Alternativ kann die Kokskohle, deren Verkokungseigenschaften sich entsprechend der Korngrößenverteilung ändern, pulverisiert werden, die pulverisierte Kohle durch ein Sieb gesiebt werden, die groben Teilchen, die auf dem Sieb zurückbleiben, weiter pulverisiert werden und als Ersatz für die Kokskohle in den Briketts verwendet werden.

Nach einer besonderen zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform für die Herstellung von Hüttenkoks durch Carbonisierung der Beschickungskohle, die durch Vermischen der Mischkohle mit den Briketts hergestellt worden ist, kann die Kokskohle, deren Verkokungseigenschaften sich entsprechend der Korngrößenverteilung ändern, zuerst pulverisiert werden und die pulverisierte Kohle kann dann durch ein Sieb gesiebt werden. Die feinen Teilchen, die unter dem Sieb gesammelt werden, werden mit anderer Kokskohle vermischt. Nicht weniger als 65% des entstehenden Gemisches und nicht mehr als 35% minderhaltiger Kohle werden unter Bildung der Mischkohle vermischt und die Mischkohle wird dann so behandelt, daß der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt auf h% oder darunter eingestellt wird. Getrennt können Briketts mit nicht weniger als 10% Kokskohle, nicht mehr als 90% min-

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derhaltiger Kohle und einem Bindemittel und/oder einer Backsubstanz hergestellt werden. Danach werden nicht weniger als 60% der zuvor erwähnten Mischkohle und nicht mehr als kO% der Briketts vermischt und einer Carbonisierung bzw. Verkokung unterworfen.

Bei dem Beschickungssystem mit vorerhitzter Kohle wird das Schüttgewicht der Beschickungskohle in dem Koksofen erhöht, wodurch eine Kompaktion bzw. Verdichtung der Kohleteilchen begünstigt wird und die gegenseitige Fusion zwischen dem Teil mit niedrigem Molekulargewicht und dem Anteil mit hohem Molekulargewicht in der plastischen Zone verbessert wird. Wird dieses System zusammen mit dem zuvor erwähnten selektiven Pulverisierungssystem verwendet, so erhält man eine synergistische Wirkung, da die Dispersion des Teils mit niedrigem Molekulargewicht im Verlauf der Vorerhitzung begünstigt wird, da sich die inerten Teilchen, die die Verkokungseigenschaften negativ beeinflussen und die in dem Teil aus Teilchen konzentrisch vorhanden sind, einheitlich innerhalb der Mischkohle verteilen können. Als Folge kann das Mischverhältnis der minderhaltigen Kohle bemerkenswert erhöht werden. Da der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt in der Mischkohle auf oder unterhalb 4% ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform vor dem Mischen der Mischkohle mit den Briketts eingestellt wird, wird die Segregation der Briketts in dem Koksofen verringert und das Mischverhältnis von Briketts während der technischen Durchführung der Erfindung kann bis zu 40% erhöht werden, ohne daß es erforderlich ist, irgendwelche speziellen Maßnahmen vorzusehen, um eine Segregation auszuschließen. Das Mischverhältnis der minderhaltigen Kohle kann somit erhöht werden.

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Wenn bei der zweiten Ausführungsform der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts zusätzlich, auf oder unter 4% eingestellt wird, so besteht zusätzlich zu der Wirkung, daß durch das Vorerhitzen die Dicke der plastischen Schicht in der plastischen Zone geändert wird, weiterhin die Möglichkeit, daß benachbarte Kohleteilchen sich vereinigen, und dadurch kann das Mischverhältnis von minderhaltiger Kohle in den Briketts proportional erhöht werden. Diese Wirkung kann zusätzlich verbessert werden, wenn während der Herstellung der Briketts eine Backsubstanz zugegeben, wird. Dadurch wird das Mischverhältnis von minderhaltiger Kohle in den Briketts weiter erhöht. Werden die groben Teilchen, die auf dem Sieb zurückbleiben, erneut pulverisiert und weiter zu den Briketts zugegeben, so erhält man die Wirkung, daß die feinen Teilchen, die sich unter dem Sieb ansammeln, modifiziert werden und daß dadurch das Mischverhältnis der minderhaltigen Kohle in der Mischkohle erhöht werden kann.

Aus den oben näher erläuterten Gründen ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem eine spezifische Kombination von Stufen verwendet wird, möglich, Hüttenkoks aus Beschickungskohle, die minderhaltige Kohle bis zur Hälfte der gesamten Menge enthält, herzustellen.

Bei der zweiten Ausführungsform wird die obere Grenze für das Mischverhältnis von minderhaltiger Kohle in der Mischkohle auf 35% festgesetzt. Der Grund für diese obere Grenze ist der, daß die Koksfestigkeit ungenügend wird und das Mischverhältnis der minderhaltigen Kohle 35% übersteigt.

Die Gründe für und die Effekte für die Festsetzung der oberen Grenze des Mischverhältnisses der minderhaltigen Kohle in den Briketts auf 90%, Einstellung des Gesamtfeuchtig-

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keitsgehalts der Mischkohle bei oder unter h% und die Festsetzung der oberen Grenze des gesamten Feuchtigkeitsgehalts der Briketts bei h% sind gleich wie bei der ersten Ausführungsform.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Beispiel 1

Eine Mischkohle A, die nur aus Kokskohle gebildet ist, und eine minderhaltige Kohle B (vgl. Tabelle I) werden in unterschiedlichen Verhältnissen, wie in Tabelle II angegeben, vermischt. Sie werden dann in einem Fließbett mit einem Durchmesser von 300 mm behandelt, um die entsprechenden angegebenen Feuchtigkeitsgehalte einzustellen, in 18-1-Zinnbehälter gegeben, in einen elektrischen Ofen bei 800⁰C gestellt und darin 4 h stehen gelassen. Sie werden dann auf TQOO⁰C mit einer Erwärmungsrate von 3,3°C/min erhitzt, bei dieser Temperatur 3 h gehalten, dann aus dem elektrischen Ofen entnommen, mit Sprühwasser abgeschreckt und dann wird die Koksfestigkeit entsprechend JIS K-2151-6 geprüft. Dieses Standardverfahren wird bei den im folgenden aufgeführten Versuchen unveränderlich verwendet. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengestellt.

Tabelle I

Mischkohle
A

Ungefähre Analyse {%) CSN F.I. Teil-

Feuch- Asche fluch- gebun- (Log chen-

tigkeit tiges dener DDPM) größe

Material Kohlen- (unter

stoff 3 mm)

1,6

minderhaltige Kohle B 2,7

8,7 26,3

8,8

34,1

63,4 4 1/2 2,10 85 54,4

keine

1/2 Dre- 85 hung

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Bemerkungen: Die ungefähre Analyse erfolgt entsprechend JIS M-8812, CSN entsprechend JIS M-8801-5 und FI entsprechend JIS M-8801-7. Diese Standards werden in den folgenden Tests unverändert verwendet.

Tabelle II

Versuch

Mischverhältnis

Gesamt-

feuch-

tigkeit

Schüttgewi eht
in der
Zinnbüchse
(kg/m3)

Koksfestigkeit

DI

30 15

¹⁵⁰

Mischkohle A 100%

It

Mischkohle A 90% + minderhaltige Kohle B 10%

Mischkohle A 80% + minderhaltige Kohle B 20%

H II

8,0 6,0 4,0 2,0 0

8,0 5,0 3,0 0

Mischkohle A 70% + minderhaltige Kohle B 30%

750
800
850
870
870

750
810
860
870

870

93,8 94,1 94,6 94,8 94,8

89,2 90,8

94,9 95,4

85,2 87,8

93,3 93,8

91,4

83,0 83,9 86,1

86,5 86,6

75,7 76,8

86,3 86,4

68,7 74,9 82,5 82,9

78,2

Bemerkung: Der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt wird entsprechend dem Verfahren für die vereinfachte Messung des gesamten Feuchtigkeitsgehalts, das in JIS M-8811-6

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definiert wird, bestimmt. (Dieses Verfahren wird bei den im folgenden aufgeführten Tests unverän- ^ dert verwendet).

Das Schüttgewicht in der Zinnbüchse wird bestimmt, indem eine 10-kg-Probe in einem Eisenkasten mit 235 mm Breite, 235 mm Länge und 35.5 d™ Höhe gegeben wird, der Kasten aus einer Höhe von 11 cm auf eine Eisenplatte dreimal fallengelassen wird und die Höhe der Probe, die sie in dem Kasten einnimmt, bestimmt wird. Dieses Verfahren wird bei den im folgenden aufgeführten Versuchen unverändert übernommen.

Aus Tabelle II folgt, daß die Wirkung des Vorerhitzens der Mischkohle A besonders bei Testversuchen kenntlich ist, bei denen Gesamtfeuchtigkeitsgehalte nicht über h% verwendet werden und bei denen die Vermischung der Mischkohle A beim Vermischen der minderhaltigen Kohle B in der oberen Grenze von etwa 20% liegt,

Beispiel 2

Eine Mischkohle A, die in der obigen Tabelle I aufgeführt ist, wird in dem zuvor erwähnten Fließbett behandelt, um unterschiedliche vorgegebene Feuchtigkeitsgehalte im Bereich von 8 bis 2% einzustellen. Sie wird dann in den Speisetrichter 1 der in Figur 1 dargestellten Versuchsvorrichtung gegeben. Getrennt werden Briketts des Masec-Typs (mit einem Gesamtfeuchtigkeitsgehalt, eingestellt auf 896 und 2%) mit der in Tabelle III aufgeführten Zusammensetzung und mit den Maßen 35 mm χ 35 mm χ 25 mm in den Brikettspeisetrichter 2 gegeben. Durch Betrieb des Schnek-

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kenförderers 3 und des Vibrationsförderers 4 werden die Mischkohle A und die Briketts aus dem Speisetrichter 1 bzw. dem Briket^speisetrichter 2 in den vorgegebenen Anteilen herausgezogen, durch einen Förderer des Kreistyps 5 in einen Ofen in vollen Maßstab aus Stahlplatten gegeben,'der so hergerichtet ist, daß nur die Länge der Carbonisierungskammer des großen Koksofens mit den Maßnen 7,1 m Höhe, 16,5 m Länge und 0,46 m Breite halbiert ist. Über den Probenauslaß wird das Material dann entnommen. Die so erhaltenen Proben werden auf die Segregation der Briketts untersucht.

Die Ergebnisse sind in Tabelle IV angegeben. Die in Tabelle IV aufgeführten Werte stellen die Durchschnittswerte von fünf Proben in dem längs der Höhe geteilten Koksofen in vollständigem Maßstab dar.

Tabelle III

Mischverhältnis (%)

Mischkohle A 40

minderhaltige Kohle B 60

Kohleteer (zusätzlich) 7

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Tabelle IV

Mischverhältnis der Briketts Prozentgehalt der Briketts, die in unterschiedlichen '^: Stellungen vorhanden sijid (%) Inneres Untersei- in der

der Ofen- te des
tür Beschikkungs- ■■ ■ loches

Mitte zwischen den Beschik-,kungslöchern

Prozentge- maximaler halt der Variationsvorhandenen koeffizient ; Briketts der Briketts (R) (max.-Min.) ; ;

O
OO
O

Gesamtfeuchtigkeit

Mischkphle A
Gesamtfeuchtigkeit

Briketts

Gesamtfeuchtigkeit 6%
Mischkohle A
Gesamtfeuchtigkeit 8%

Briketts

Gesamtfeuchtigkeit 4%
Mischkohle A
Gesamtfeuchtigkeit 8%
Briketts

Gesamtfeuchtigkeit 2%
Mischkohle A
Gesamtfeuchtigkeit 8%
Briketts

40

20

40

50

20

30

40

50

20

30

40

50 29,3
34,6
42,8
50,0
30,1

35,3
43,1

51,1
14,1
21,8
49,2
69,5
14,2
27,4
46,9
65,9

11,7
14,1
17,5
30,9
11,9
13,0
19,8
28,5
23,6
32,1
38,0
42,8
22,2
31,2
36,8
41,9

30,7

43,4

55,9'

76,9

30,2

42,0

58,0

74,0

20,4

27,3

39,6

44,7 20,8

29,8

37,5 45,6

19,0

29,3 38,4 46,0 18,3 29,0 38,2 45,5 9,5 10,3 11,2 26,7 8,0 3,8 10,1 24,0

,54

1,40 1*54 1,51 1,40 1,45 1,48 1,18 1,07 1,23 1,39 1,11 1,04 1,17 1,32

cn co cn

Fortsetzung Tabelle IV

Gesamtfeuchtigkeit 2%
Mischkohle A
Gesamtfeuchtigkeit 2%
Briketts

Gesamtfeuchtigkeit 8%
Mischkohle A
Gesamtfeuchtigkeit 2%
Briketts

20	14,5	22,9	21,0	8,4	1,14
30	28,0	31,0	28,5	3,0	1,03
40	47,5	37,3	38,1	10,2	1,19
50	66,6	42,3	45,0	24,3	1,33
20	31,2	10,3	32,0	21,7	1,60
30	35,0	13,9	44,5	30,6	1,48
40	41,6	18,2	59,3	41,1	1,48
50	48,7	29,7	78,1	48,4	1,56

Bemerkung: maximaler Variationskoeffizient der Briketts = maximaler Prozentgehalt der vorhandenen Briketts / Mischverhältnis

cx> cn co

Aus Tabelle IV folgt, daß bei den Proben, bei denen Briketts zu der Mischkohle A zugegeben wurden, die einen Gesamtfeuchtigkeitsgehalt von 8% aufweisen, der Gehalt an vorhandenen Briketts in der Größenordnung um etwa 50% des Mischverhältnisses der Briketts verringert wurde, ohne Bezugnahme auf den Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts, und daß bei den Proben, bei denen Briketts in einem Mischverhältnis von 40% vermischt wurden, Teile mit maximalen Prozentgehalten von Briketts in der Nachbarschaft von 60% lokal innerhalb des Koksofens auftreten, was die Möglichkeit nahelegt, daß Ausstoßschwierigkeiten und andere Schwierigkeiten bei der Entnahme aus dem Koksofen auftreten.

Bei den Proben, bei denen Briketts zu den Mischkohlen A mit einem Gesamtfeuchtigkeitsgehalt von 4% und 2% zugegeben werden, sind die Variationen in den Prozentgehalten der vorhandenen Briketts recht niedrig und im Bereich von 10 bis 20%, ohne Bezugnahme auf den Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts, wo das Mischverhältnis von Briketts bis zu 40% liegt, was nahelegt, daß selbst beim technischen Betrieb das Mischverhältnis der Briketts bis zu 40% erhöht werden kann.

Diese Werte zeigen, daß die Segregation in dem Koksofen, die durch die Zugabe der Briketts stattfindet, mehr von dem Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Mischkohle als von dem der Briketts abhängt. Der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts wird nach dem Verfahren für die Bestimmung des Gesamtfeuchtigkeitsgehalts (Toluolverfahren), spezifiziert in JIS K-2425-9, bestimmt. (Dieses Verfahren wird bei den folgenden Tests unverändert angewendet).

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Beispiel 3

Eine Mischkohle C, die in Tabelle V angegeben ist und die nur aus Kokskohle besteht, wird in dem gleichen Fließbett, wie es im Beispiel 1 verwendet wird, behandelt, um ihren Gesamtfeuchtigkeitsgehalt auf 2% einzustellen. Die Materialkohle für die Brikettierung der gleichen Zusammensetzung, wie sie in Tabelle III angegeben ist, wird in einem Trockner behandelt, so daß der angegebene Gesamtfeuchtigkeitsgehalt erhalten wird. Sie wird dann mit 7% zugegebenem Straßenteer bei 50 bis 60°C während 10 min verknetet. Sie wird zu Briketts des Masec-Typs mit 35 mm χ 35 mm χ 25 mm mit einer Walzenpresse verarbeitet. Die Briketts werden in einem Mischverhältnis von 30% mit der zuvor erwähnten Mischkohle C vermischt. Das entstehende Gemisch wird gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 carbonisiert und die Koksfestigkeit des gebildeten Kokses wird geprüft. Die Beziehung zwischen dem Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts und der Koksfestigkeit wird in Figur 2 dargestellt.

Tabelle V

ungefähre Analyse (%) CSN F. I. Teilchen-Feuch- Asche fluch- gebun- (Log größe tigkeit tiges dener DDHi) (unter

Material Kohlen- mm) (%) stoff

Mischkohle

C 1,7 8,7 27,2 62,4 5 1/2 1,36

Getrennt wird die zuvor erwähnte Materialkohle für die Brikettierung mit ihrem Gesamtfeuchtigkeitsgehalt · *' mit 7 % zugegebenem Straßenteer bei 50 bis 60⁰C während 10 min verknetet. Das Gemisch wird zu Briketts des Masec-

0300A8/0761

Typs von 35 mm χ 35 mm x 25 mm mit einer Walzenpresse verarbeitet. Die Briketts werden dann in einem Trockner behandelt, um den Gesamtfeuchtigkeitsgehalt auf 2% einzustellen, und in einem Mischverhältnis von 30% mit der Mischköhle C mit einem eingestellten Gesamtfeuchtigkeitsgehalt von 2% vermischt. Das entstehende Gemisch wird bei den gleichen Bedingungen, wie im Beispiel 1 beschrieben, carbonisiert und dann wird die Koksfestigkeit DI;?,- geprüft, von der man feststellt, daß sie 93,5 beträgt. Dieser Wert ist praktisch identisch mit dem Wert von 93,6 der Koksfestigkeit DI^t-, den man für Koks feststellt, der hergestellt wird, indem man Briketts des Typs (mit einem. Gesamtfeuchtigkeitsgehalt von 2%) zum Vermischen verwendet, wobei die Briketts gebildet werden, indem man zuerst die Materialkohle so behandelt, daß der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt eingestellt wird, und dann die Materialkohle mit einer Walzenpresse verformt.

Aus dieser Tatsache folgt, daß die Wirkung des Gemisches der Briketts gleich ist, unabhängig davon, ob die Briketts erhalten werden, indem man zuerst die Materialkohle behandelt, um den Gesamtfeuchtigkeitsgehalt einzustellen, und anschließend die Materialkohle mit einer Walzenpresse verformt, oder indem man zuerst die Materialkohle mit einer Walzenpresse verformt und anschließend die geformten Blöcke der Materialkohle behandelt, um den Gesamtfeuchtigkeitsgehalt einzustellen. Dies bedeutet, daß die Wirkung absolut nichts mit dem Verfahren zu tun hat, gemäß dem die Herstellung der Briketts erfolgt.

Beispiel 4

Man arbeitet gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 und be-

0-30048/0761

handelt eine Mischkohle D, die nur aus Kokskohle besteht, lind eine minderhaltige Kohle E, wie in Tabelle VI angegeben, so, daß ihre Gesamtfeuchtigkeitsgehalte auf 8% bei den gleichen Testversuchen und 2.% bei anderen eingestellt werden. Diese werden dann miteinander in unterschiedlichen Mischverhältnissen, wie in Tabelle VII aufgeführt, vermischt. Die entstehenden Gemische werden mit der Mischkohle D, minderhaltiger Kohle E und Straßenteer in unterschiedlichen Mischverhältnissen, wie ebenfalls in Tabelle VII angegeben, vermischt, bei 50 bis 60⁰C während 10 min verknetet und mit kO% Briketts des Masec-Typs von 35 mm χ 35 mm χ 25 mm, die zuvor in einer Walzenpresse gebildet wurden, vermischt. Das entstehende Gemisch wird gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 carbonisiert und dann wird die Koksfestigkeit festgestellt.

Die Ergebnisse sind in Tabelle VII aufgeführt.

Tabelle VI

ungefähre Analyse {%)
Feuch- Asche fluch- gebuntigkeit tiges dener Material Kohlenstoff

CSN F.I. Teilchen-(Log größe (un-DDPM) ter 3 mm)

Mischkohle D 1,3 8,9

minderhaltige Kohle

E 2,6 10,0

26,4 65,4 32,9 54,5

5 1/2 1,92 85

1,0 85

Q300A8/0761

Tabelle VII

Ver- Mischkohle Briketts

such Gesamt- Misch- Gesamt- Mischver- Binde-Nr. feuch- verhältnis feuch- hältnis mittel ,tigkeit Misch- minder- tigkeit Misch- minder- Straßenkohle haltige kohle haltige teer (%) D (%) Kohle E D (%) Kohle E Gesamtgehalt an minderhaltiger Kohle (%)

Koksfestigkeit -150

	15	8,0	100	0	-	-	-	-
	16 ₍	8,0	100	0	8,0	60	40	7
	17	8,0	100	0	8,0	40	60	7
	18	8,0	100	0	8,0	20	80	7
o>	19	2,0	100	0	-	- '■	-	-
O O	20	2,0	80	20	-	-	-	-
OO	21	2,0	60	40	-	-	-	-
/—>	22	2,0	80	20	8,0	60	40	7
<J	23	2,0	80	20	8,0	40	60	7
O .—»	24	2,0	80	20	8,0	20	80	7
	25	2,0	80	20	2,0	60	40	7
	26	2,0	80	20	2,0	40	60	7
	27	2,0	80	20	2,0	25	75	7
	28	2,0	80	20	2,0	20	80	7

DI

15

- ' ■ ■	83,4	CO CD ■ν
16	84,1	18536
24	83,4
32	82,6
Ό	85,1
20	83,4
40	82,6
28	84,2
36	83,5
44	82,7
28	84,5
36	84,1
42	83,5
44	83,0

Aus der Tabelle VII ist erkennbar, daß bei Versuch 23, wo kombinierte Beschickungssysteme mit vorerhitzter Kohle (Mischkohle D) und das Beschickungssystem mit Partialbriketts verwendet wurden, der Gesamtgehalt an minderwertiger Kohle 36% beträgt, ein Wert, der um etwa 12% höher ist als der Wert von 24%, der bei Versuch Nr. 17 erhalten wurde, der die einfache Anwendung des Beschickungssystems mit Partialbriketts darstellt. Aus Versuch Nr. 27 folgt weiter, daß die zusätzliche Verwendung von Briketts mit einem eingestellten Gesamtfeuchtigkeitsgehält von 2% es ermöglicht, daß das Mischverhältnis für die minderhaltige Kohle 42% beträgt .

Diese hohen Gehalte an minderhaltiger Kohle sind der synergistisehen Wirkung der gemeinsamen Verwendung von dem Beschickungssystem mit vorerhitzter Kohle und dem Beschickungssystem, bei dem Partialbriketts verwendet werden, und der synergistischen Wirkung der zusätzlichen Verwendung getrockneter Briketts zuzuschreiben.

Beispiel 5

Es wird die gleiche Mischkohle wie bei Versuch Nr. 20 im Beispiel 4 mit 40% Briketts vermischt, wie es in Tabelle IX angegeben wird, die nach dem Verfahren von Beispiel 4 erhalten worden sind. Das entstehende Gemisch wird gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 carbonisiert und die Koksfestigkeit des so erhaltenen Kokses wird geprüft. Die Ergebnisse sind in der Tabelle IX angegeben.

Die Eigenschaften der Backsubstanz, die zu den Briketts zugegeben worden ist, sind in Tabelle VIII angegeben.

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Tabelle VIII

Erweichungs- gebundener unlösliche Verbindungen bei der Endgültige Analyse (%)

punkt ( Cj Kohlen- Lösungsmittelextraktion (%) C H N S

:. stoff (%) η-He- Benzol Schwefel- Chino- ^

.'■ '■■ ' " ■■■'■'■ ■'' ■'. xan '■.. , ■ ,kohlen-' . lin ' "■ ν , ' ^:/'' \ ,,

; ■^: ■■ ■ ■ · , , ; '■ , ■' ■■■ stoff. :. ,· , . ■ ■■■■ '■:.■ ■■.■■■': ■■■ ■ - ' '"' / .

Backsubstanz

187

.57,9

79,2 48,3

34,1

14,7. 85,7 5,9 1,9 7,0

co cn co co

Tabelle IX

Ver- Mischkohle such Gesamt- Mischver-Nr. feuch- hältnis

tigkeit Misch- min- X%) kohle der-D (%) haltige Kohle E (Ji)

Briketts

Gesamt- Mischverhältnis

feuch- Misch- minder- Back- Straßen- Kohletigkeit kohle haltige sub- teer (zu- teer {%) D (%) Kohle E stanz sätzlich) (zusatz-

(50 (%) 00 Hch)

Gesamtgehalt an minderwertiger Kohle

Koksfestigkeit

¹I⁰ (»

29 ,	2,0	80	20	8,0	25	75	-	7
30	2,0	80	20	6,0	25	75	-	7
ο 31	2,0	80	20	4,0	25	75	-	7
ο 32	2,0	80	20	2,0	25	75	-	7
ο 33	2,0	80	20	8,0	13,5	81	5,5	7
£ 34	2,0	80	20	6,0	13,5	81	5,5	7
S 35	2,0	80	20	4,0	13,5	81	5,5	7
JU	2,0	80	20	2,0	13,5	81	5,5	7
- 37	2,0	80	20	2,0	9,5	85	5,5	7
38 '	2,0	80	20	2,0	4,5	90	5,5	7
39	2,0	80	20	2,0	9,5	85	5,5	-
40	2,0	80	20	2,0	4,5	90	5,5	-

7 7

42	4	83,0	CO CD
42	4	83,0	I8536
42	4	83,4
42	-P-	83,4
44,		83,0
44,		83,2
44,		83,9
44,		84,0
46		83,4
48		82,8
46	83,4
48	82,7

Aus der Tabelle IX ist erkennbar, daß durch die Zugabe von Backsubstanz bei einem Mischverhältnis von 5,5% zu Briketts das Mischverhältnis der minderhaltigen Kohle E in den Briketts auf 6% bei Briketts mit einem Gesamtfeuchtigkeitsgehalt von 8% erhöht werden kann und daß die Erhöhung des Mischverhältnisses auf 10% gesteigert v/erden konnte, wenn der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts auf 2% erniedrigt wurde.

Diese Tatsache zeigt, daß der Einfluß der Zugabe der Backsubstanz zu den Briketts noch prägnanter auftritt, wenn der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts erniedrigt ist. Die Verringerung im Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts ergibt somit eine unerwartete Wirkung.

Beispiel 6

Mischkohlen F und G der entsprechenden im folgenden aufgeführten Zusammensetzungen werden unterschiedlichen Vorbehandlungen (I bis IV), die im folgenden beschrieben werden, unterworfen und in 18-1-Zinnbüchsen gegeben. Die Mischkohle wird dann gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 carbonisiert und dann wird die Koksfestigkeit geprüft. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in Tabelle X angegeben.

Mischkohle F:

stark verkokende Kohle aus den USA 25%

semi-stark verkokende Kohle aus Australien 55%

schwach verkokende Kohle aus Japan 20%

Mischkohle G:

stark verkokende Kohle aus Australien 25%

semi-stark verkokende Kohle aus den USA 55%

schwach verkokende Kohle aus Japan 20%

030048/0761

Erläuterung für die Vorbehandlung:

I: Die gegebene Mischkohle wird in einem Ausmaß pulverisiert, daß Kohleteilchen, die 80% Teilchen mit einer Teilchengröße von nicht über 3 mm enthalten, gebildet werden, und dann wird der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt auf 8% eingestellt.

II: Die Mischkohle, die der Vorbehandlung I unterworfen wurde, wird auf 200⁰C in einem Fließbett mit einem Durchmesser von 350 mm vorerhitzt und kann dann auf einer Eisenplatte abkühlen.

III: Von den Bestandteilskohlen, die die Mischkohle ergeben, wird die Kokskohle australischen Ursprungs pulverisiert. Die entstehenden Teilchen werden durch ein 6-mm-Sieb gesiebt und die groben Teilchen, die auf dem Sieb zurückbleiben, werden erneut pulverisiert. Man erhält Teilchen, die 80% Teilchen einer Größe von nicht über 3 mm enthalten. Die verbleibenden beiden Kokskohlen werden unter Bildung von Teilchen, die 80% Teilchen einer Größe von nicht über 3 mm enthalten, pulverisiert. Dann werden diese Teilchen (erneut pulverisierte grobe Teilchen und feine Teilchen von Kohle australischen Ursprungs, die durch das Sieb hindurchgegangen sind), die, wie oben beschrieben, erhalten worden sind, vermischt.

IV: Die Mischkohle, mit der die Vorbehandlung III durchgeführt wurde, wird auf 200⁰C vorerhitzt und dann kann sie auf einer Eisenplatte ähnlich wie bei der Vorbehandlung II abkühlen.

0300A8/0761

Tabelle X

Ver- Vorbe- Gesamt- Schüttsuch hand- feuch- dichte Nr. lung tigkeit in der X%) Zinnbüchse (kg/m3)

Koksfestigkeit DI?9 (%) Mischkohle F _Miscg_{kohle G}

41	I--;.	8,	O	750	92,1
42	II	0		870	92,8
43	III	8,	0	750	92,5
44	IV	O		870	93,6
				Tabelle XI

92,2 92,9 92,7 93,5

Art der Kohle Sieben Siebgröße 4 mm Siebgröße 6 mm

Prozent- CSN Prozent- CSN gehalt gehalt

stark verkokende
Kohle

zurückgehalten

passiert

semi-stark verko— zurückgekende Kohle halten

passiert

48,6 (96) 1 1/2 40,3 (%) 1 1/2 51,4 6 59,3 5 1/2

49,1 50,9

1/2
6

37,9 62,1

1 1/2 5

Bemerkung: Die Tabelle XI zeigt die Prozentgehalte mit der die Teilchen von Kokskohle australischen Ursprungs nach der Pulverisierung teilweise auf dem Sieb zurückgehalten werden und teilweise durch das Sieb hindurchgehen, wenn Siebe mit 4 mm und 6 mm lichter Maschenweite verwendet werden. Die entsprechenden CSN-Werte sind ebenfalls aufgeführt.

Beispiel 7

Die Mischkohle F von Beispiel 6 wird mit einem unterschied-

030048/0761

lichen Mischverhältnis mit der minderhaltigen Kohle H, wie in Tabelle XII angegeben, vermischt. Die entstehenden Gemische werden der Vorbehandlung von Beispiel 6 mit und ohne Modifizierung unterworfen. Die Vorbehandlungen I und II wer den in nicht-modifizierter Form durchgeführt. Die Vorbehandlung III¹ umfaßt das Pulverisieren nur der semi-stark verkokenden Kohle australischen Ursprungs einer gegebenen Mischkohle, Sieben der entstehenden Teilchen durch ein 6-mm-Sieb und erneutes Pulverisieren der groben Teilchen, die auf dem Sieb zurückbleiben. Man erhält dabei Teilchen, die 8O?o Teilchen mit einer Größe von nicht über 3 mm aufweisen. Die groben Teilchen werden erneut pulverisiert und die feinen Teilchen von Kohle australischen Ursprungs, die durch das Sieb hindurchgehen, werden mit den verbleibenden Kokskohlen und der minderhaltigen Kohle H, die zuvor zu Teilchen pulverisiert worden ist, bei denen 8O?6 der Teilchen Größen nicht über 3 nun aufweisen, vermischt. Bei der Vorbehandlung IV¹ wird die Kohle, die man bei der Vorbehandlung III' erhält, auf 200⁰C vorerhitzt und dann kann sie auf einer Eisenplatte ähnlich wie bei der Vorbehandlung II abkühlen. Die Mischkohle, die man bei jeder der Vorbehandlungen erhält, wird carbonisiert und dann wird die Koksfestigkeit ähnlich, wie bei Beispiel 6 beschrieben, geprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle XIII aufgeführt.

Tabelle XII

ungefähre Analyse (Ji) CSN FI i^ö Feuch- Asche fluch- gebun- (Log g™ tigkeit tiges dener DDPM) ^xer Material Kohlenstoff

minderhal-

tige Kohle keine

H 2,7 8,8 34,1 54,4 1/2 Drehung 80%

030048/0761

Tabelle XIII

Ver- Vorbe- Mischverhältnis Gesamt- Schüttdichte Koksfestigsuch hand- (%) feuch- in der Zinn- keit Kr. lung Misch- minder- tigkeit büchse , τ>τ30 /₀/\ kohle F haltige (kg/nr*) ^m15 ^K/o} Kohle H

91,2

92,5 92,1 91,4 92,1 91,8 93,2 92,8 92,1 91,2

Aus der Tabelle XIII ist ersichtlich, daß bei den Versuchen 51 bis 54, bei denen die Vorbehandlung IV durchgeführt wurde, nämlich die Stufen der selektiven Pulverisierung der Kokskohle australischen Ursprungs, das Mischen der entstehenden Kohleteilchen mit den anderen Kokskohlen unter Bildung der Mischkohle P, Vermischen der Mischkohle F mit der minderhaltigen Kohle H und anschließende Behandlung des entstehenden Gemisches für die Einstellung des Gesamtfeuchtigkeitsgehaltes, die Herstellung von Gemischen erlaubt wird, die 70% Mischkohle F und 30% minderhaltige Kohle H enthalten.

Beispiel 8

Die Materialkohle für die Brikettierung, hergestellt durch Vermischen der gleichen minderhaltigen Kohle H (Tabelle XII),

45	I	95
46	II	90
47	II	80
48	II	70
49	III«	95
50	III«	90
51	IV	90
52	IV	80
53	IV	70
54	IV	60

5	8,0	750
10	0	870
20	0	870
30	0	870
5	8,0	750
10	8,0	750
10	0	870
20	0	870
30	0	870
40	0	870

0-3.00-48/0761

wie sie im Beispiel 7 verwendet wurde, in unterschiedlichen Mischverhältnissen mit der Mischkohle G von Beispiel 6 und Straßenteer mit einem Erweichungspunkt von 25⁰C, der dazu als Bindemittel zugegeben wird, wird bei 50 bis 60°C während 10 min verknetet. Das entstehende Gemisch wird zu Briketts mit den Maßen 35 mm χ 35 mm χ 25 mm des Masec-Typs mit einer Walzenpresse verformt. Der eingestellte Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts beträgt bei einigen Testversuchen 8% und bei anderen 2%.

Die Mischkohle, die durch Vermischen von 7O?6 der Mischkohle G von Beispiel 6 und 30$ der minderhaltigen Kohle H von Beispiel 7 erhalten wurde, wird der Vorbehandlung IV unterworfen und mit k-0% Briketts, wie oben beschrieben, unterschiedlicher Art vermischt. Das entstehende Gemisch wird gemäß dem Verfahren von Beispiel 6 carbonisiert und die Koksfestigkeit des Kokses wird geprüft. Das Mischverhältnis der Materialkohlen für die Brikettierung und die Ergebnisse der Versuche für die Koksfestigkeit sind in Tabelle XIV angegeben.

030CU8/0761

	Ver	Mischkohle. (Jg)	Mischverhältnis	■■minder-	Briketts	Tabelle XIV	minder-	Binde	Gesamtgehalt	¹	Koksfe
	such	Gesamt	Misch	haltige	Gesamt	(56)	haltige	mittel	an minder-	Schüttge	stigkeit
	Nr.,	feuch	kohle	Kohle H	feuch		Kohle H	(zu	haltiger Koh	wicht in	ητ30 /₀A
		tigkeit	G		tigkeit	Mi s chverhältni s		sätz	le (A:	der Zinn
						Misch		lich)		büchse
				30		kohle	40	7		(kg/m3) :..;■.
			70	30		G	50	7
	55	0	70	30	8,0		60	7	.' 34 " ■ ■		92,3
		0	70	30	8,0		40	7	38	950 ■;■...'	: 92,1
	57	0	70	30	8,0	60	50	7	42	950	,91,1
	58	0	70	30	2,0	. 50	60	7	34	950 ■;■;■■	93,0
G	59	0	70	30 .	2,0	40	70	7	38	950	92,5
ω	60	0	70		2,0	60			42	950	92,1
ο ο	61	0	2,0	50		46	950	91,7
48/076			40		950
			30

OO Cn CO CD

Aus der Tabelle XIV folgt, daß der Koks der Beschickungskohle aus 60% Mischkohle, die 30% minderhaltige Kohle H enthält, und 40% Briketts besteht, wobei der Anteil an' minderhaltiger Kohle zu der Gesamtmenge an Beschickungskohle 38% beträgt, wenn die Briketts einen Gesamtfeuchtigkeitsgehalt von 8% (Versuch Nr. 56) aufweisen, wogegen der Anteil auf 42% erhöht wird, wenn die Briketts, die verwendet werden, einen Gesamtfeuchtigkeitsgehalt von 2% (Versuch Nr. 60) besitzen.

Beispiel 9

Gemäß dem Verfahren von Beispiel 8 werden Briketts hergestellt, die man erhält, indem man minderhaltige Kohle H, wie in Tabelle XII angegeben, in unterschiedlichen Mischverhältnissen mit der Mischkohle G, wie im Beispiel 6 verwendet, vermischt und zu dem entstehenden Gemisch ein Bindemittel (es wird Kohleteer oder Straßenteer verwendet) und eine Backsubstanz, wie in Tabelle XV angegeben, zugibt. 60% der Mischkohle, die man durch Vermischen der Mischkohle G mit 30% minderhaltiger Kohle H und Durchführung der Vorbehandlung IV¹ mit dem entstehenden Gemisch erhält, werden mit 40% der Briketts, die wie oben erhalten wurden, vermischt. Das entstehende Gemisch wird gemäß dem Verfahren von Beispiel 6 carbonisiert und die Koksfestigkeit des Kokses wird bestimmt.

Die Zusammensetzung der Briketts und die Ergebnisse der Versuche für die Koksfestigkeit sind in Tabelle XVI angegeben.

030048/0761

Tabelle XV

Erweichungs- gebundener unlösliche Stoffe bei der Lösungs- Endanalyse (%) punkt (⁰Cj Kohlenstoff mittelextraktion (%) CH N S

(%) η-Hexan Benzol Schwefel- Chinolin

kohlenstoff

Backsubstanz 187 57,9 79,2 48,3 34,1 14,7 85,7 5,9 1,2 7,0

Tabelle XVI

Ver- Mischkohle (%) Briketts (%) Gesamt-, Schutt- Koksfe-

. such Gesamt- Mischverhältnis Gesamt- Mischverhältnis gehalt gewicht stigkeit

Nr. feuch- Misch- minder- feuch- Misch- minder- Back- Binde- an min- in der _nT30 ,₀,\

tigkeit kohle G haltige tigkeit kohle haltige sub- mittel derhal- Zinn- "H 5 ^K/)

Kohle H G Kohle H stanz (zu- tiger büchse

satz- Kohle {%) (kg/πΡ) lieh)

0 70 30 8,0 39,5 55 5,5 Kohle-

teer 7

30 8,0 34,5 60 5,5 Kohle-

teer 7

30 8,0 39,5 55 5,5 Straßen-

teer 7

30 2,0 29,5 65 5,5 Kohle-

teer 7

30 2,0 19,5 75 5,5 Kohle-

teer 7

30 2,0 9,5 85 5,5 Kohle-

teer 7

30 2,0 19,5 75 5,5 Straßen- 48 950 92,1

teer 7

	63	• 0
O	64	0
co
O O	65	0
co	66	0
O
-J OT	67	0
	68	0

950	92,2
950	91,4
950	92,1
950	92,7
950	92,1
950	91,6

Aus der Tabelle XVI folgt, daß die Zugabe der Backsubstanz in einem Mischverhältnis von 5,5% zu den Briketts es ermöglicht, daß der Gehalt an minderhaltiger Kohle um 2% bei Briketts mit einem Gesamtfeuchtigkeitsgehalt von 8% (Versuche Nr. 56 bis 62) erhöht wird und daß die Erhöhung im Gesamtgehalt an minderhaltiger Kohle auf 6% steigt bei Briketts mit einem Gesamtfeuchtigkeitsgehalt von 2% (Versuche Nr. 60 bis 66). Diese Tatsache zeigt, daß der Einfluß der Zugabe der Backsubstanz zu den Briketts besonders ausgeprägt ist, wenn der Feuchtigkeitsgehalt der Briketts erniedrigt ist.

Beispiel 10

Die Mischkohle G, die im Beispiel 6 angegeben ist, und die stark verkokende Kohle australischen Ursprungs werden pulverisiert. Die entstehenden Teilchen werden durch ein 6-mm-Sieb gesiebt. Die feinen Teilchen, die sich unter dem 6-mm-Sieb ansammeln, werden mit der verbleibenden semistark verkokenden Kohle und der schwach verkokenden Kohle vermischt. Das entstehende Gemisch wird in unterschiedlichen Mischverhältnissen mit der minderhaltigen Kohle H vermischt, wie es in Tabelle XII von Beispiel 7 angegeben ist. Die so erhaltene Mischkohle wird behandelt, um einen eingestellten Gesamtfeuchtigkeitsgehalt von 2% zu ergeben. Sie wird dann gemäß dem Verfahren von Beispiel 6 carbon!- siert und die Koksfestigkeit des Kokses wird bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle XVII angegeben.

030048/0761

Tabelle XVII

Ver	Mischverhältnis (%)	Teilchen	semi	schwach	min-	Schutt- Koksfe
such	Teilchen	aus stark	stark	verko	der-	gewicht stigkeit
Nr.	aus stark	verkoken	verko	kende	hal-	in der ^30 /_0/\ Zinn- ^DI15 ^{/o)
	verkoken	der Kohle	kende	Kohle	tige	büchse
	der Kohle	australi	Kohle		Kohle	(kg/m⁵)
	australi	schen Ur	aus den		H
	schen Ur	sprungs ,	USA
	sprungs ,	die durch
	die auf	das Sieb
	dem Sieb	hindurch
	verbleiben	gehen
		11,6	42,9	15,5	30	870 92,5
69	0	10,8	39,8	14,4	35	870 92,1
70	0	10,0	36,7	13,3	40	870 91,5
71	0

Aus der Tabelle XVII folgt, daß die Mischkohle, die ohne Beimischen der auf dem Sieb zurückbleibenden Teilchen, der stark verkokenden Kokskohle australischen Ursprungs, die von inerten Teilchen umgeben ist, gebildet wurden, ein Vermischen erlaubt, das so hoch ist, wie 35% der minderhaltigen Kohle, wenn die Mischkohle so behandelt wird, daß der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt auf 2% eingestellt wird.

Beispiel 11

Die auf dem Sieb zurückbleibenden Teilchen der stark verkokenden Kohle australischen Ursprungs, die mit der Mischkohle von Beispiel 10 nicht vermischt wurden, werden weiter pulverisiert und als Materialkohle für die Brikettierung verwendet. Gemäß dem Verfahren von Beispiel 8 werden Briketts aus dem Material gebildet, das man erhält, indem man die zusätzlich pulverisierten Teilchen mit der in Tabelle XV aufgeführten Backsubstanz und Straßenteer oder
mit Kohle von Versuch Nr. 70 von Beispiel 10 vermischt,
wobei Jeweils 40 96 davon verwendet werden und wobei ent-

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weder das Mischverhältnis von minderhaltiger Kohle vari-. iert wird oder wobei der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der erhaltenen Briketts, wie oben angegeben, variiert wird. Das entstehende Gemisch wird gemäß dem Verfahren von Beispiel 1 carbonisiert und die Koksfestigkeit des Kokses wird geprüft. Das Mischverhältnis der Materialkohlen und die Ergebnisse der Versuche für die Koksfestigkeit sind in Tabelle XVIII angegeben.

Es ist erkennbar, daß der Gehalt an minderhaltiger Kohle in der Mischkohle in starkem Ausmaß erhöht werden kann (vgl. Beispiel 9), wenn man als Materialkohle für das Brikettieren Teilchen verwendet, die auf dem Sieb zurückbleiben, wenn die stark verkokende Kohle australischen Ursprungs gesiebt wird. Aus diesem Beispiel folgt weiterhin, daß die Hälfte der gesamten Beschickungskohle durch minderhaltige Kohle ersetzt werden kann, wenn der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts eingestellt wird oder wenn eine Backsubstanz zu den Briketts zugegeben wird.

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Tabelle XVIII

Ver- Mischkohle {%) such Gesamt- Mischverhältnis

Briketts (%)

Gesamt- Mischverhältnis

Nr.

feuch

0

Teilchen

mm-

feuch

Teilchen

min

Back

Bindemittel

tigkeit

0

aus stark

der-

tigkeit

aus stark

der-'

sub

(zusätzlich)

0

verkoken

hal-

verkoken

hal

stanz

0

der Kohle

tige

der Kohle

tige

0

australi

Kohle

australi

Kohle

schen Ur

H

schen Ur

H

sprungs ,

die auf

die durch

die auf

die durch

dem Sieb

das Sieb

dem Sieb

das Sieb

zurück

hindurch

zurück

hindurch

-

bleiben

gehen, se-

bleiben

gehen, se

O

mi-stark

ca

verkoken

verkokende

ο

de Kohle

Kohle und

CD

und schwach

schwach

CD

verkokende

Kohle

-4
cn

72

0

65

35

8

15,2

39,8

45

0

Straßenteer
7

-■*

73

0

65

35

8

13,7

25,8

55

5,5

Kohleteer 7

■74

0

65

35

2

14,2

30,8

55

0

Kohleteer 7

75

0

65

35

2

12,2

12,3

70

5,5

Kohleteer 7

76

0

65

35

2

12,2

12,3

70

5,5

Straßenteer
7

O

OP

cn

<1)

bO •Η +J *-ν

Ο) —

W οιη ο η~ W P

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■Ρ bO H ·Η Cd-P ■S

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CM

CM CM CM CM CM

OS Ο\ (Τ\ (Τ\ Ο\

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t- C-

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L e e r s e. i t e

Claims

Verfahren zur Herstellung von Hüttenkoks aus Mischkohle, die überwiegend minderwertige Kohle enthält Pat entans prü ehe

1. Verfahren zur Herstellung von Hüttenkoks durch Vermischen von Mischkohle aus Hüttenkoks und minderhaltiger Kohle mit Briketts in dem gewünschten Mischverhältnis, wobei' die Briketts Kokskohle, eine minderhaltige Kohle und/ ein Bindemittel und/oder eine Backsubstanz enthalten, und anschließendes Carbonisieren des entstehenden Gemisches, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Mischkohle herstellt, die im wesentlichen Kokskohle

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und minderhaltige Kohle enthält, und den Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Mischkohle auf oder unter 4% einstellt, Briketts, die im wesentlichen nicht weniger als 10% Kokskohle und nicht mehr als 90% minderhaltige Kohle und ein Bindemittel und/oder eine Backsubstanz enthalten, herstellt, nicht weniger als 60% der Mischkohle mit dem eingestellten Feuchtigkeitsgehalt auf nicht über 4% mit nicht mehr als 40% der Briketts vermischt und das entstehende Gemisch carbonisiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Briketts auf oder unter 4% eingestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Mischkohle hergestellt wird, indem man im wesentlichen nicht weniger als 80% Kokskohle und nicht mehr als 20% minderhaltige Kohle vermischt.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Mischkohle hergestellt wird, indem man im wesentlichen nicht weniger als 65% des Materials, das man durch Pulverisieren einer Kokskohle, deren Kokseigenschaften sich entsprechend der Korngrößenverteilung ändern, Sieben der entstehenden Teilchen durch ein Sieb und Vermischen der feinen Teilchen, die man unter dem Sieb sammelt, mit anderer Kokskohle erhält, mit nicht mehr als 35% minderhaltiger Kohle vermischt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß man das Material, das man durch Pulverisieren einer Kokskohle, deren Kokseigenschaften

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sich entsprechend der Korngrößenverteilung ändern, Sieben der entstehenden Teilchen durch ein Sieb und erneutes Pulverisieren der groben Teilchen, die auf dem Sieb zurückbleiben erhalten worden ist, als Kokskohle in der Mischkohle verwendet.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß man das Material, das man durch Pulverisieren einer Kokskohle, deren Verkokungseigenschaften sich entsprechend der Korngrößenverteilung ändern, Sieben der entstehenden Teilchen durch ein Sieb und erneutes Pulverisieren der groben Teilchen, die auf dem Sieb zurückbleiben, erhält, als Verkokungskohle in den Briketts verwendet.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Briketts mit einem eingestellten Gesamtfeuchtigkeitsgehalt von nicht über 4% hergestellt werden, indem man den Gesamtfeuchtigkeitsgehalt der Materialkohle für die Brikettierung vorher einstellt, die Materialkohle, ein Bindemittel und/oder eine Backsubstanz verknetet und dann unter einer Walzenpresse verformt.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des Gesamtfeuchtigkeitsgehaltes der Briketts auf oder unter 4% durchgeführt wird, nachdem die Briketts geformt worden sind.

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