DE630903C

DE630903C - Process for preparing fine coal for coking

Info

Publication number: DE630903C
Application number: DEO20824D
Authority: DE
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1933-09-03
Filing date: 1933-09-03
Publication date: 1936-06-08

Description

Verfahren zur Vorbereitung von Feinkohle für die Verkokung In der Keramik sind Untersuchungen angestellt worden, besonders dichte Massen aus Teilchen verschiedener Korngröße so herzustellen, daß der gewichtsmäßige Anteil, in dem die verschiedenen Korngrößen in der Mischung vertreten sind, in einer bestimmten Weise bemessen wird. Diese Untersuchungen gingen von der Überlegung aus, daß bei einem gleichmäßigen Anteil aller Kornklassen, vom Grobkorn bis zum feinsten Korn herab, nicht eine so dichte Lagerung erreicht werden kann, als wenn zwischen den in einem bestimmten Verhältnis stehenden Korngrößen bestimmte dazwischenliegende Bereiche von Korngrößen fortgelassen werden bzw. in geringerem Anteil vorhanden sind. Es kommt im wesentlichen darauf an, zwischen zwei bestimmten Korngrößen bzw. Korngrößenbereichen eine mittlere Korngröße auszulassen.Process for preparing fine coal for coking In the Investigations have been carried out on ceramics, particularly dense masses of particles different grain size so that the weight percentage in which the different grain sizes are represented in the mixture, in a certain way is measured. These investigations were based on the idea that in one uniform proportion of all grain classes, from coarse grain to the finest grain, so dense storage cannot be achieved as if between the in one certain grain sizes related to certain areas in between of grain sizes are omitted or are present in a smaller proportion. It essentially depends on between two specific grain sizes or grain size ranges omit an average grain size.

Die Erfindung besteht darin, derartige Grundsätze bei der Vorbereitung von Feinkohle für die Verkokung anzuwenden - und sich nicht mit demj enigenVerhältnis der Anteile der einzelnen Korngrößen zu begnügen, das sich. bei der durch die Förderung anfallenden, durch darauffolgende Aufbereitung, z. B. Trennung von Gangart, Mahlen, Waschen, Trocknen, sich ergebenden, einen weiten Bereich von Korngrößen umfassenden Feinkohle einstellt. Vielmehr soll durch geeignete weitere Zerkleinerung einzelner Kohlefraktionen und Mischung der Fraktionen in entsprechendem Verhältnis der Anteil der verschiedenen Korngrößen bzw. Korngrößenbereiche so gehalten werden, daß eine besonders dichte Lagerung der Kohle erreicht wird. Das für eine besonders dichte Lagerung erforderliche Verhältnis der Anteile einzelner Korngrößen bzw. Korngrößenbereiche kann auch dadurch erzielt werden, daß in verschiedenartiger Weise aufbereitete Fraktionen der gleichen Kohleart oder mehrerer Kohlearten gemischt werden. Unter einer besonders dichten Lagerung soll hierbei immer eine solche verstanden sein, bei der 'eine möglichst große Menge Trockenkohle sich in der Raumeinheit befindet; wenn von Schüttgewicht die Rede ist, so ist damit das Trockengewicht gemeint. Die angegebenen Körnungsverhältnisse beziehen sich auf Kohle ,mit Feuchtigkeitsgehalten, wie sie bei Kokskohlen zur Zeit üblich sind, also sowohl auf grubenfeuchte Kohlen, die nicht weiter aufbereitet werden, als auch auf solche Kohlen, die bei der nassen Aufbereitung einen erheblich höheren Wassergehalt bekommen.The invention consists in preparing such principles of fine coal for coking - and not with that ratio the proportions of the individual grain sizes to be satisfied. at the by the promotion accruing, through subsequent processing, z. B. Separation of gait, grinding, Washing, drying, resulting covering a wide range of grain sizes Fine coal adjusts. Rather, by suitable further comminution of individual Coal fractions and mixture of the fractions in a corresponding proportion of the proportion the different grain sizes or grain size ranges are kept so that one particularly dense storage of the coal is achieved. That for a particularly dense one Storage required ratio of the proportions of individual grain sizes or grain size ranges can also be achieved in that fractions prepared in various ways the same type of coal or several types of coal are mixed. Under one special Dense storage should always be understood to mean in the 'one possible there is a large amount of dry coal in the room unit; if of bulk weight when we talk about it, we mean the dry weight. The specified grain ratios refer to coal, with moisture contents like those of coking coals at the moment are common, both on coal that is moist in the pit and that has not been further processed as well as on such coals, which in wet processing have a significant impact get higher water content.

Die Vorteile einer besonders dichten Lagerung der Kohle sind bekannt. Sie bestehen einmal darin, eine größere Menge Kohlen in einem durch die Verhältnisse gegebenen Raum, z. B. innerhalb einer Verkokungskammer, verarbeiten zu können, und vor allem darin, daß der gewonnene Koks selbst eine größere Dichte besitzt. Viele Kohlearten besitzen ein zu geringes Backvermögen, um bei der üblichen Einschüttung in die Kammer einen genügend zusammenhängenden Koks zu liefern; bei diesen in der Regel gäs; reichen, z. B. oberschlesischen Kohlen. hhft man sich vielfach dadurch, daß man sie vor' dem Einsetzen in die Ofenkammer, gegebenenfalls auch -in dieser selbst, durch Stampfen, Pressen, Rütteln, Schleudern oder andere Maßnahmen verdichtet. Durch Anwendung der Erfindung können diese Maßnahmen entweder überflüssig gemacht oder aber die durch sie angestrebte Wirkung noch erhöht werden, worüber weiter unten noch Näheres gesagt werden soll.The advantages of a particularly tight storage of the coal are known. On the one hand they consist in a larger quantity of coal in one by the proportions given space, e.g. B. within a coking chamber to be able to process, and especially in the fact that the coke itself a greater density owns. Many types of charcoal have too little baking capacity to use the usual Pouring into the chamber a sufficiently coherent coke; at this usually gäs; rich, e.g. B. Upper Silesian coals. one hhft each other often in that one before 'insertion into the furnace chamber, possibly also -in this itself, by pounding, pressing, shaking, slinging or other measures condensed. By applying the invention, these measures can either be superfluous made or the desired effect can be increased, about what more details should be said below.

In welcher Weise die einzelnen Korngrößen sich zu einem dichten Gefüge zusampenschließen, hängt in hohem Maße von der geometrischen Form der Körner, d. h. von dem strukturellen Aufbau des zu verarbeitenden Stoffes ab, z. B. ist der zweckmäßig zu wählende Anteil der einzelnen Korngrößen verschieden, ) e nachdem ob die Masse bei der Zerkleinerung annähernd kugel- oder würfelförmige Gestalt annimmt oder in Plättchenform zerfällt.In what way the individual grain sizes come together to form a dense structure merging depends to a large extent on the geometrical shape of the grains, i.e. H. on the structural design of the material to be processed, e.g. B. is the expediently to be selected proportion of the individual grain sizes different,) e after whether the mass takes on an approximately spherical or cube-shaped shape during the crushing process or disintegrates in platelet form.

Bisher hat man sich vorgestellt, daß man nur dann zu einer sehr dichten Lagerung der Kohle gelangen kann, wenn man die Zwischenräume zwischen dem Grobkorn (Korn über 2 mm) mit allerfeinstem Staub ausfüllt, und daß es zur Ausfüllung der Zwischenräume einer sehr großen Menge von Staubkorn bedarf. Man hat daher vorgeschlagen, der gemahlenen Besatzkohle, falls der in ihr enthaltene Anteil an feinst gemahlenem Kohlenstaub zu gering sein sollte, um sämtliche Zwischenräume zwischen den gröberen Körnungen auszufüllen, gesondert gemahlenen reinen Feinstkohlenstaub in dem Ausmaße zuzusetzen, bis diese Zwischenräume praktisch völlig ausgefüllt sind. Im Gegensatz zu diesem Verfahren, bei dem auch in der Besatzkohle bestimmte Korngrößen zwischen dem Grobkorn und dem Staubkorn nicht völlig fehlen, wurde festgestellt, daß ein überraschend großer Anteil von Grobkorn zur Herstellung einer dichtesten Lagerung benötigt wird und daß beim Zerkleinern von Kokskohle oder einzelner Kohlefraktionen in der Regel ein erheblicher Überschuß an Feinkorn anfällt. Dies beruht darauf, daß bei allen Korngrößen das Verhältnis zwischen dem von den Körnern ausgefüllten Raum und dem nicht ausgefüllten Raum genau das gleiche ist, wenn man gleichgeformte Körner gleicher Größe aufhäuft, und daß daher nur eine Mischung von Körnern stark verschiedener Größe, bei der bestimmte Korngrößenbereiche praktisch völlig ausgeschieden sind, eine besonders dichte Lagerung ergeben kann.So far it has been imagined that only then would you become a very dense one Storage of the coal can come if you cut the gaps between the coarse grain (Grain over 2 mm) fills with the finest dust, and that it is used to fill the Interstices require a very large amount of dust particle. It has therefore been suggested the ground stock coal, if the proportion of finely ground coal it contains Coal dust should be too small to cover all the gaps between the coarser To fill in grains, separately ground pure fine coal dust in the dimensions add until these spaces are practically completely filled. In contrast to this process, in which certain grain sizes between the coarse grain and the dust grain are not completely absent, it was found that a surprisingly large proportion of coarse grain to produce a tightest storage is needed and that when crushing coking coal or individual coal fractions as a rule, there is a considerable excess of fine grain. This is based on that for all grain sizes the ratio between that filled by the grains Space and the unfilled space is exactly the same if one is shaped in the same way Grains of the same size accumulate, and that therefore only a mixture of grains strong different sizes, in which certain grain size ranges are practically completely eliminated are, a particularly tight storage can result.

Für Kokskohle haben sich unter Berückg:htigung einer möglichsten Vereinfachung Aufbereitung und der Zerlegung in @)~"äktionen die folgenden Maßnahmen als die :zweckmäßigsten erwiesen Es würde zu große Schwierigkeiten bereiten, wenn man nur genau festgesetzte Korngrößen für die Herstellung einer Feinkohlenmischung verwenden wollte. Man muß daher davon ausgehen, die geeignete Mischung aus Bereichen von Korngrößen zusammenzusetzen und die däzwischenliegenden Korngrößenbereiche in möglichst geringem Anteil zu verwenden. Das Grobkorn, hierunter soll Kohle verstanden werden, deren kleinste Teilchen einen Durchmesser haben, der zwischen 1 und 3 mm liegt, aber auch größer sein kann, das , von allen Bestandteilen immer die größere Menge ausmacht, darf einen Bereich umfassen, dessen Durchmesser zwischen dem des größten Kornes und einem Drittel dieses Wertes liegt. Der Anteil des Grobkornes an der Gesamtmischung beträgt vorzugsweise 35 bis 6o'/" und zwar ist ein höherer Grobkornanteil (45 °/o) dann zu wählen, wenn eine besondere Verdichtung (z. B. durch Stampfen) nicht vorgenommen werden soll, ein geringerer Grobkornanteil (35 °/o), wenn eine nachträgliche Verdichtung durch Stampfen oder Pressen stattfindet. Bei der Verarbeitung einer Feinkohle, wie sie bei der üblichen Aufbereitung anfällt, geht man zweckmäßig so vor, daß zunächst eine untere Grenze des Grobkornes festgesetzt wird, und zwar so, daß 35 bis 6o Gewichtsprozent der Kohle über dieser unteren Grenze liegen. Bei der Aufbereitung der- Kohle wird nun das unter der unteren Grenze des Grobkornes liegende Korn abgetrennt und einer weiteren Zerkleinerung unterworfen. Die Zerkleinerung muß so weit getrieben werden, daß weniger als 5 °f, dieser zerkleinerten Mischung über einem Viertel der unteren Grobkorngrenze liegen. Ob man die Zusammensetzung der Bestandteile aus zwei oder mehr Korngrößenbereichen vornimmt, ist Sache der praktischen Erwägung; es ist natürlich wichtig, mit einem möglichst geringen Aufwand zusätzlicher Aufbereitungsvorrichtungen und laufender Betriebskosten für diese auszukommen. An sich ist eine Mischung, die aus drei Korngrößenbereichen besteht, einer solchen aus zwei Bereichen vorzuziehen. Zwischen den drei Bereichen, die man etwa als Grobkorn, Feinkorn und Staubkorn bezeichnen kann, sollen zwei Korngrößenbereiche liegen, deren Anteil an der Gesamtmischung 5 % nicht überschreitet. Der Umfang dieser möglichst fortzulassenden Zwischenbereiche, d. h. das Verhältnis des Durchmessers des kleinsten Grobkornes zu dem des größten Feinkornes, ebenso das Verhältnis des Durchmessers des kleinsten Feinkornes zu dem des größten Staubkornes, soll etwa 4 : 4 betragen.For coking coal, taking into account the greatest possible simplification of processing and breaking it down into @) ~ "actions, the following measures have proven to be the most expedient. It would cause too great difficulties if only precisely defined grain sizes were to be used for the production of a fine coal mixture. One must therefore assume that the appropriate mixture of ranges of grain sizes is put together and that the intermediate grain size ranges are used in as small a proportion as possible can also be larger, which always makes up the larger amount of all constituents, may include a range whose diameter is between that of the largest grain and a third of this value. The proportion of coarse grain in the total mixture is preferably 35 to 60 '/ " there is a higher proportion of coarse grain (45%) Select nn if a special compression (e.g. B. by tamping) should not be carried out, a lower coarse grain fraction (35%), if a subsequent compaction takes place by tamping or pressing. When processing fine coal, as is the case in the usual processing, it is expedient to proceed in such a way that a lower limit for the coarse grain is first set, namely in such a way that 35 to 60 percent by weight of the coal is above this lower limit. During the preparation of the coal, the grain below the lower limit of the coarse grain is separated off and subjected to further comminution. The comminution must be carried out so far that less than 5 ° f, this comminuted mixture is above a quarter of the lower coarse grain limit. Whether the composition of the constituents is made from two or more grain size ranges is a matter of practical consideration; it is of course important to get by with the least possible outlay on additional processing devices and ongoing operating costs for them. As such, a mixture that consists of three grain size ranges is preferable to one that has two ranges. Between the three areas, which can be described as coarse grain, fine grain and dust grain, there should be two grain size ranges whose proportion of the total mixture does not exceed 5%. The extent of these intermediate areas, which should be omitted as far as possible, ie the ratio of the diameter of the smallest coarse grain to that of the largest fine grain, as well as the ratio of the diameter of the smallest fine grain to that of the largest dust grain, should be about 4: 4.

Bei der Bestimmung der Korngrößenanteile ist die bekannte Erscheinung zu berücksichtigen, daß das Schüttgewicht der feinkörnigen Kohle in viel höherem Maße vom Wassergehalt abhängig ist als das des Grobkornes. Eine Mischung trockener Kohlekörnungen mit einem beträchtlichen Anteil sehr feinen Gutes, die in trockenem Zustande etwa ein größtes Schüttgewicht gegenüber anderen Mischungen aufweist, ergibt mit Wassergehalten von 6-bis io 0/0 (innerhalb deren bekanntlich das Minimum des Schüttgewichts in Abhängigkeit vom Wassergehalt liegt) oft ein viel geringeres Schüttgewicht als Mischungen, die in trockenem Zustande im Schüttgewicht niedriger liegen. Dies führt zu der Regel, bei Kohlen, die ohne nachträgliche Verdichtung, verkokt werden sollen, das Feinkorn (etwa unter i mm oder o,5 mm) in geringerer anteilmäßiger Menge zuzugeben, also, wie schon oben angegeben, den Grobkorngehalt höher zu wählen.The well-known phenomenon is when determining the grain size proportions to take into account that the bulk density of the fine-grained coal is much higher Dimensions depends on the water content than that of the coarse grain. A mixture drier Coal grains with a considerable proportion of very fine goods, which are in dry State approximately has a largest bulk density compared to other mixtures, results with water contents from 6 to 10 0/0 (within which, as is well known, the minimum of the Bulk density depends on the water content) often a much lower bulk weight than mixtures that have a lower bulk density when dry. this leads to the rule that coals that are coked without subsequent compression should, the fine grain (about under i mm or 0.5 mm) in a smaller proportionate amount admit, so, as already stated above, to choose the coarse grain content higher.

Es wurde nun aber gefunden, daß durch Stampfen oder Pressen der Einfluß des Wassergehaltes auf das Schüttgewicht weitgehend ausgeschaltet wird. Sofern eine nachträgliche Verdichtung vorgenommen wird, empfiehlt es sich daher, zur Ausfüllung der Zwischenräume, die auch zwischen dem feineren Kohlekorn noch bleiben, für das Vorhandensein eines größeren Anteiles an staubförmiger Kohle (Korngröße unter o, i2 mm) zu sorgen, und zwar in einer Menge von 2.5 bis 35'/o.It has now been found, however, that the influence of pounding or pressing the water content is largely eliminated on the bulk weight. Unless a If subsequent compaction is carried out, it is therefore advisable to fill it out the gaps that still remain between the finer grain of coal, for that Presence of a larger proportion of pulverulent coal (grain size below o, i2 mm), in an amount of 2.5 to 35 per cent.

Die Erhöhungen des Schüttgewichts, die durch geeignete Absiebung und Zerkleinerung einzelner Fraktionen gegenüber dem Schüttgewicht der üblicherweise anfallenden Kokskohle zu erzielen sind, sind nun bedeutend geringer als diejenige Erhöhung, die durch Stampfen erreicht werden kann; diese beträgt nämlich etwa 2;5 bis 45 %. Allerdings kann man beim Stampfen den unteren Wert von 25 010 zumeist nicht unterschreiten, da sonst eine standfeste, zum Transport und Einsetzen in die Verkokungskammern geeignete Kohle nicht zu erzielen ist. Geht man nun von der Auffassung aus, daß jeder Kohle gemäß ihrem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen ein bestimmtes Schüttgewicht entspricht, bei dem sie den besten Koks ergibt, so stellt man fest, daß gasreiche Kokskohlen, wie sie insbesondere von Gaswerken verarbeitet werden, ein optimales Schüttgewicht besitzen, das über demjenigen liegt, das man bei üblicher Aufbereitung erzielt, aber auch unter demjenigen, das durch Stampfen erreichbar ist. Wird eine solche Kohle in der üblichen Weise aufbereitet und geschüttet, so ergibt sie einen schaumigen Koks. Wird sie gestampft, so ist in dem Kokskuchen zuviel Kohle in der Raumeinheit enthalten; das Gas kann daher nur schwer entweichen und bildet zahlreiche Risse im Koks; der Koks wird stengelig. Gerade für solche Kohle bietet die Erfindung ein Mittel, besonders guten Koks zu erhalten. Manverzichtet auf den umständlichenStampfbetrieb und bereitet die Kohle so auf, daß neben staubförmigem Gut zwei Körnungen anfallen, ein Grobkorn und ein Feinkorn, unter Fortlassung der Zwischenbereiche, die einen Bereich von Durchmessern im Verhältnis 4 : i umfassen sollen; das Grobkorn kann dann z. B. zwischen 4 und 7 mm, das Feinkorn zwischen o,5 und i mm liegen. Bei einem Wassergehalt über 5 % ergibt sich dann ein höchstes Schüttgewicht bei einem Anteil an Staubkohle (unter o,i2 mm) von i20%. Da mit höherem Staubanteil dasSchüttgeWicht schnell absinkt, darf der Wert von 12% nicht merklich überschritten werden. Als grobes Korn kann man in diesem Falle auch -Nüsse verwenden (Korngröße zwischen io und 2o mm), die von den Gaswerken wegen ihrer größeren Beständigkeit gegen die Einflüsse der Luft gern auf Lager gehalten werden und sich auch zum Transport besser eignen; als Feinkorn kann dann etwa Kohle von i bis 3 mm gewählt werden.The increases in the bulk density that can be achieved by suitable screening and crushing of individual fractions compared to the bulk density of the coking coal that usually occurs are now significantly lower than the increase that can be achieved by tamping; this is namely about 2.5 to 45 % . However, when tamping, it is usually not possible to go below the lower value of 25,010, since otherwise a stable coal suitable for transport and insertion into the coking chambers cannot be achieved. If one now proceeds from the view that every coal has a specific bulk density according to its volatile content, at which it produces the best coke, one finds that gas-rich coking coals, such as those processed in particular by gasworks, have an optimal bulk density that is above that which can be achieved with conventional processing, but also below that which can be achieved by pounding. If such coal is prepared and poured in the usual way, it results in a foamy coke. If it is tamped, the coke cake contains too much coal in the unit of space; the gas can therefore only escape with difficulty and forms numerous cracks in the coke; the coke becomes stalky. The invention offers a means of obtaining particularly good coke precisely for such coal. The laborious ramming operation is dispensed with and the coal is prepared in such a way that, in addition to powdery material, there are two grain sizes, a coarse grain and a fine grain, omitting the intermediate areas, which should encompass a range of diameters in the ratio 4: i; the coarse grain can then z. B. between 4 and 7 mm, the fine grain between 0.5 and i mm. With a water content above 5 % , the highest bulk density results with a proportion of dust coal (below 0.12 mm) of i20%. Since the bulk weight drops quickly with a higher dust content, the value of 12% must not be noticeably exceeded. In this case, nuts can also be used as coarse grains (grain size between 10 and 20 mm), which the gas works like to keep in stock because of their greater resistance to the effects of the air and are also better suited for transport; Coal from 1 to 3 mm can then be selected as the fine grain.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for preparing fine coal for the Coking with the aim of a particularly tight storage of the same, characterized in that, that by crushing individual coal fractions and combining fractions of the same or different types of coal a mixture is formed in which coal particles from intermediate areas, the grain sizes in the ratio i. : Include 4, in as much as possible are present in a small amount.

2. The method according to claim i, characterized in that that the proportion of coarse grain is between 35 and 651 /.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that the coarse grain comprises a grain size range whose diameter is between that of the largest grain and not less than a third of this value. Procedure for preparing a coking coal according to. Claims i to 3, characterized in that three grain size ranges are selected, namely a coarse grain, a fine grain and a dust grain, with less than 5% of the intermediate regions comprising grain sizes of the ratio i: q being left in the coal will. 5. Procedure for preparation Coking coal that i- before coking: Tamping or pressing compacted In z according to claim i to q., thereby geke anj, '

shows that the proportion of coarse grain is 35% and the proportion of pulverulent coal (below 0.12 mm) is 25 to 35%. 6. A method for preparing a coal that is not to be artificially compressed before coking, in particular gas-rich coal, with a water content of over 5% according to claims i to 3, characterized in that the proportion of coarse grains 45% and the proportion of pulverulent coal ( under 0.12 mm) is 12 "/ o. 7. The method according to claim 6, characterized in that the coarse grains used are nuts (10 to 20 mm).