DE601680C

DE601680C - Verfahren zur Erhoehung des Aschenschmelzpunktes bei Steinkohlenbriketts

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Publication number: DE601680C
Application number: DEB155066D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1932-04-01
Filing date: 1932-04-01
Publication date: 1934-08-22

Description

Verfahren zur Erhöhung des Aschenschmelzpunktes bei Steinkohlenbriketts Bekanntlich wird für die Herstellung von Steinkohlenbriketts Feinkohle verwendet. Die Asche dieser Feinkohle besteht vornehmlich aus Kieselsäure (Si O. ), Tonerde (A1203), Eisenoxyd (Fee 03 ), Kali (Ca O ), Magnesia (Mg0), ' Schwefelsäureanhydrid (S03) und Alkalien (Na, O + K2 O) . Ferner enthält sie meistens noch geringe Mengen Phosphorsäure (P205) und Manganoxyd (Mn304). Je nach dem mengenmäßigen Anteil dieser Verbindungen in der Asche sowie der Art der Komplexverbindungen dieser Stoffe untereinander ist das feuerungstechnische Verhalten der Kohlenasche sehr verschieden. Es gibt Aschen, welche sehr leicht zur Fließschlackenbildung neigen und dadurch Zerstörungen des Roststabmaterials sowie Betriebsschwierigkeiten verursachen (sowohl im Hausbrandofen als. auch in Industriefeuerungen), und auch solche, welche selbst bei sehr hohen Temperaturen sandartig bleiben. Die Zusammensetzung der Asche äußert sich in der Höhe ihres Schmelzpunktes. Im allgemeinen schwanken die Aschenschmelzpunkte zwischen iooo und i4oo°CinreduzierenderAtmosphäre (Co2, Co). Feinkohle mit Aschenschmelzpunkten in Höhe von i25o° C und darüber bei reduzierender Atmosphäre verursacht in der Regel keine Fließschlackenbildung, wohl aber oft solche mit niedrigerem Aschenschmelzpunkt, zumal in stark belasteten Betrieben.
Es ist daher von Wichtigkeit, zu niedrige Aschenschmelzpunkte so weit zu erhöhen - auf 125o bis i¢oo° C ; daß keine Schlakkenschwierigkeiten mehr auftreten können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man die Feinkohle mit Ton vermischt, und zwar genügt es nicht, irgendeinen Ton beliebiger Zusammensetzung zu verwenden, sondern es muß ein Ton von ganz bestimmten Eigenschaften: hohem Tonerdegehalt, geringem Eisengehalt und demgemäß hohem Schmelzpunkt, zur Verwendung kommen. Infolgedessen sind die bekannten Verfahren, bei denen man auf die Eigenschaft des Tones, als Bindemittel zu dienen, den Hauptwert gelegt und sich daher mit Ton geringer Qualität begnügt hat, nicht zu gebrauchen. Versuche haben gezeigt, daß Zusätze von Ton geringer Qualität wohl die Bindefähigkeit ergeben, den Aschenschmelzpunkt dagegen nicht oder nur ungenügend erhöhen.
Bei einem bekannten Verfahren zur Brikettherstellung wird die Verwendung von gewöhnlichem Ton gegebenenfalls unter gleichzeitiger Benutzung eines weiteren Bindemittels, wie Asphalt, empfohlen. Auch hierbei handelt es sich nicht um die planmäßige, zielbewußte Auswahl eines bestimmten Tones, nämlich eines solchen mit einem hohen Tonerdegehalt und einem niedrigen Eisenoxydgehalt. Der bisher allgemein bei der Brikettierung von Steinkohle benutzte Ton ist verhältnismäßig tonerdearm und eisenoxydreich. Auch die Zugabe eines Tones anderer Zusammensetzung, der an sich einen höheren Schmelzpunkt als die Asche hat, führt nicht zum Ziel, sondern bleibt ohne günstigen Einfluß auf die Schmelzeigenschaften der Brennstoffasche. Durch zahlreiche Versuchsreihen wurde festgestellt, daß z. B. eisenoxydreicher Ton nicht schmelzpunkterhöhend wirkt, sondern sogar den Schmelzpunkt herabdrücken kann. Dieses Ergebnis ist offenbar auf die Bildung von Eisensilicaten zurückzuführen, die ,einen verhältnismäßig niedrigen Schmelzpunkt haben. An sich lag der Gedanke nahe, Quarz mit einem Schmelzpunkt von etwa 170o° als Mittel zur Erhöhung des Aschenschmelzpunktes heranzuziehen. Aber auch Quarz ist hierfür ungeeignet, da er infolge Bildung von Eisensilicaten den Schmelzpunkt der Asche herabsetzt. Eine wissenschaftliche Erklärung für diese Vorgänge läßt sich bisher nicht geben, da die Wirkung der verschiedenen Zuschlagsstoffe hinsichtlich der Beeinflussung des Schlackenschmelzpunktes noch recht ungeklärt ist. Auch aus dem Verhältnis der basischen zu den sauren Bestandteilen der Schlacke bzw. der Zuschlagsstoffe läßt sich eine allgemein gültige Formel, etwa nach Art des hydraulischen Moduls für die Zusammensetzung von Pordandzement, nicht aufstellen. So ist es auch erklärlich, daß üz der Literatur die verschiedensten sich widersprechenden. Ansichten über die Wirkung der Zuschlagsstoffe vertreten werden. Keines der bisher bekanntgewordenen Verfahren i"st aber durch exakte experimentelle Untersuchungen erhärtet worden, wie es bei der vorliegenden Erfindung geschehen ist.
Vorteilhaft wählt man für das Verfahren gemäß der Erfindung- fein gemahlenen Ton, damit eine innige Mischung von Ton und Feinkohle hergestellt werden kann.
Der hochwertige feuerfeste. Ton wird er-Endungs,gemäß in Höhe von 2 bis q, % dem Brikettiergut zugesetzt. Hierbei, findet zwar eine geringfügige Anreicherung des Aschengehaltes statt; jedoch sind die Vorteile, welche .durch Erhöhung des Aschenschmelzpunktes erzielt werden, so groß, daß der etwas erhöhte Aschengehalt im Vergleich hierzu gegenstandslos wird. -An einigen Beispielen soll die Wirkung des Tones -erwiesen werden.
Vorausgeschickt sei noch folgendes; Der- Tön erhält folgende Zusammensetzung: Wasser -etwa ......... . ..... 1o 0/", 'trockener Ton etwa......... go 0/", und zwar in der Zusammensetzung .Tonerde ......... . . = 3o0/", Kieselsäure ........... , - 68 0/", Eisenoxyd . . . ........... 2 0/".
Schmelzpunkt bei Segezkegel_ 3o/32. Beispiel i Magerfeinkohle mit 5,60/0 Asche Aschenschmelzpunkt in red. Atm. 115o° C

96 Teile Kohle --_ o,96 # 5,6 - 5,q.0/" Asche,

4 - Ton obiger Zusammensetzung

= 4 - 0,9 = 3,6 "; 0 Asche,

ioo Teile Mischkohle - 9,o 0/" Asche.

Das fertige Brikett -enthält etwa 7 0/" Pech und i 0/" Wasser. Mithin Aschengehalt im Brikett o,92 # 9 = 8,28 Aschenschmelzpunkt @in red. Atm. 1340°.C.
Beispiel II Eßfeinkohle mit 6,5-',", Asche Aschenschmelzpunkt in red. Atm. ii7o' C

97 Teile Kohle = o,97 - 6,5 = 6,3 % Asche,

3 - Ton obiger Zusammensetzung

3 * 0,9 = 2,7 0/" Asche,

roo Teile Mischkohle = 9,o 0/" Asche. `

Das fertige Brikett enthält etwa 7 0/" Pech und 1 0/" Wasser. Mithin Aschengehalt im Brikett 0,92 # g = 8,28 0/". Aschenschmelzpunkt in red. Atm. über 140o° C.
Beispiel III Fettfeinkohie mit 50/" Asche Aschenschmelzpunkt in red. Atm. 1130' C

96 Teile Kohle = o,96 # 5 = 4,8 0/" Asche,

4 - Ton obiger Zusammensetzung

= 4 - 0,9 = 3,6 "/0 Asche,

ioo Teile Mischkohle - 8,4 0/" Asche.

Das fertige Brikett enthält 7 0/" Pech und 10/" Wasser. Mithin Aschengehalt im Brikett o,92--8,4 - 7,72 0/". Aschenschmelzpunkt in red. Atm. 1395° C.

Claims

PATENTAN51!1ZUCn Verfahren zur txhöhung des Aschenschmelzpunktes bei. Steinkohlenbriketts, dadurch gekennzeichnet, daß das Brikettiergut mit Ton, der. einen hohen Tonerdegehalt (etwa -3o %) und einen niedrigen Eisenoxydgehalt (unter 2 oio) aufweist, innig vermischt und das Gemisch mit Hilfe eines Bindemittels zu Briketts verarbeitet wird.