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Verfahren und Einrichtung zum Vorbereiten von Kohle für die Herstellung
von Preßlingen ohne Zusatz von Bindemitteln Die Erfindung bezieht sich auf die Vorbereitung
von in teigigen Zustand überführbarer Kohle, Braunkohle oder Kohlegemischen durch
Wärmebehandlung für die Verarbeitung zu Briketten ohne Bindemittel sowie zu Koks
und Ruß.
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Erfindungsgemäß werden im wesentlichen art- und abmessungsgleiche
Kohleteilchen der vorgenannten Kohlenarten unter ständiger Bewegung nur bis zu dem
Zustand erwärmt, in dem die Einzelkörner unter der Wirkung der im Inngrn eingeschlossenen
flüchtigen und durch die Erwärmung verflüssigten oder vergasten Bestandteile, ohne
aneinanderzuhaften, zu einer Form aufgebläht werden, die um so mehr Kugelform annimmt,
je kleiner die Einzelteilchen sind, worauf die Erwärmung abgebrochen wird, bevor
die Kügelchen aufplatzen und mit dem entleerten Inhalt eine teigige Masse bilden,
so daß die Kohleteilchen nach dem Erkalten und Erstarren ihres Inhaltes also aus
völlig dicht nach außen abgeschlossenen Kugeln mit netzartigem Innengefüge unter
Einschluß der gasförmigen Bestandteile bestehen.
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Das bis zur Bildung dieser kugelförmigen Teilchen destillierte Gut
wird gekühlt, angefeuchtet, geknetet und schließlich nach letwaigem nochmaligem
Erhitzen auf etwa q.öo' C unter Anwendung von gewöhnlichem Druck unmittelbar in
handelsfähige Preßstücke übergeführt. Zur Gewinnung von Stück- oder Halbkoks können
die auf diese Weise hergestellten Preßlinge zugleich mit den Nebenprodukten bei
niederer oder hoher Temperatur destilliert werden, während zur Herstellung von Reinruß
die bis zur Erreichung der oben beschriebenen Kugelform destillierten Kohleteilchen
in unmittelbarem Anschluß hieran durch Nässen zum Platzen gebracht werden. Das.
bei der Reinrußgewinnung zurückbleibende Gut wird entweder erneut, gegebenenfalls
runter Zusatz von Frischkohle, als Ausgangsgut in den Destillationsofen eingesetzt
oder zu Kohlenstaub weiterverarbeitet.
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Das neue Verfahren beruht auf der Ausilutzung
eines
besonderen Zustandes von in plastischen Zustand überführbarer Kohle, den diese kurz
vor deal Übergang in eine breiige Masse erreicht, und auf der Erkenntnis, das gerade
dieser Zustand der Kohle besonders' geeignet ist. die Kohleteilchen ohne Zusäti
%-on Bindemitteln tininittelbar aus dem Ofen zu Preßlingen umzuformen, die sich
in keiner Weise von den nach den bekannten Verfahren hergestellten Preßkohlen unterscheiden.
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Die bekannten Verfahren, Kohle ohne Zu-,atz zti Briketts zu pressen,
sind darauf gerichtet, den Destillationsl>rozeß bis zti einer ilestininl,n `Ceinp:ratur
un,l bis zur Erreicllung eines vorbestimmten Gehaltes an lliiclitigenBestandteilen
durchzuführen, wobei die Kohle über den kugelförniigenZustand hinaus u1 teil;ige
Forin übergeführt wird.
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ei tere bekannte Verfahren gehen darauf hinaus, die Kohle unter '%'orscl1altung
einer kurzen Erwä rrnun<<, durch die die IZugelforin finit netzartigem Innengefüge
noch nicht erreicht wird, soweit zu destillieren, daß die Kügelchen zerplatzen,
den Inhalt an flüchtigen Bestandteilen entleeren und Hohlkügelchen finit durchbrochener
Hülle bilden.
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Diese bekannten Verfahren lasen sich ziun Teil nur auf bestimmte Kohlegarten
anwenden und begegnen in der praktischen Durchführung einer R eilte von Scliwierigkeittil,
von !leliull einte '1i- ist, @l@'l.@ (.:e eitle tcigiäe, plastische Form bildende
Masse leicht an den Ofenwänden festklebt und den Ofen verstopft. Diese Nachteile
werden bei dem neuen Verfahren völlig vermieden, da die flüchtigen Bestandteile,
bis auf solche, die sich auf der Oberfläche der Teilchen befinden, in den Kohlekügelchen
eingeschlossen bleiben, diese also außen völlig trocken sind.
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Das neue Verfahren ist für alle backf:iliigen Kohlenarien mit einem
Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 18 bis 3o% anwendbar sowie bei der Mehrzahl
derjenigen Arten, derer. Prozentsatz hiervon darüber oder darunter liegt. Bei der
praktischen 3n-,vendung ist zu beachten, Ball stets Kohle von gleiche und möglichst
kleiner Korngröße sowie dein gleichen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen in einem
Arbeitsgang behandelt wird, da die zur Cberführung in diesen Zustand erforderliche
Zeit und Temperatur je nach der Größe und Zusaminensetzungder Kohleteilchen schwankt.
Die Erwärmung wird langsam und unter ständigem Umrühren v orgenomv-en und gegebenenfalls.
um eine Entzündung der sich abscheidenden Nebenprodukte und des sich niederschlagenden
Rußes zii vermeiden, nur die Stelle des Destillationsofens beheizt, die von Kohle
bedeckt ist, während die entweichenden Gase am Orte ihrer Entstehung und an mehreren
Stellen des Ofens unter mäßigem Zug abgesaugt werden, um Einwirkungen auf das Gut
und das Mitreißen der. leichten Kohleteilchen durch deal Luftstrom zu vermeiden.
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Sobald die Kugelbildung eingetreten ist, ;,wird die Aufheizung der
Kohle unterbrochen, beVOr die Kügelchen zerplatzen, und das Umrühren der Kohle fluch
eine Weile bis zur beginnenden Abkühlung fortgesetzt, um ein Platzen der Kohleteilchei,
und damit den Vbergang in plastische Kohle zu verhüten.
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Eine zur Durchführung des neuen Verfahrens geeignete Destillationsanlage
ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.
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Abb. i ist ein Längsschnitt durch einen Drehrohrofen, Abb. sind Schnitte
1-1, 11-l1, 111-111 der Abb. i, und .=1b11.3 ist eilt Schnitt etwa nach 111-IIr
bei einer abweichenden Ausführungsform des Ofens für die Gewinnung von Ruß.
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Der in derZeichnung veranschaulichteOfen besteht aus einer Trommel
A aus beliebigem Material, in der sich eine Förderschnecke oder eine Flügelwelle
I3 dreht, die das dem Ofen zugeführte Gut in dein gleichen Maße durch den Trog fördert,
wie es zu diesem gelangt.
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Zur Vermeidung von E-xplosionen im vorderen "feil des Ofens kann die
Trommel unter Zwiscliens'chalten eines Bleibädes geheizt werden, das in der Hauptdestillationskammer
C die Temperatur auf gleicher Höhe hält.
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Die Flügel der Welle können in dieser heißen Zone stärker sein und
dichter sitzen, tim ein Zusaininenbacken der Kohle zu vermeiden.
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An die Trommel A schließt sich außerhalb des Ofens ein Kühlraum D
an, durch den die Flügelwelle B weiter durchgeführt ist, um auch hier ein Zusammenbacken
zu verhindern.
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Aus dem Kühlraum D gelangt die Kohle in eine Kammer E' und unter dort
angebrachte regelbare Zerstäuber für Sprengwasser, hierauf in einen Kolleggang F,
der das Gut zu einer ziemlich feinen Masse durchknetet.
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Die so vorbehandelte Kohle wird gegebenenfalls in einem zweiten Knetwerk
H unter Zusatz von Dampf nachgewärmt und dann von einer Förderschnecke
I der Formpresse l
zugeführt, von der die Preßlinge auf ein Förderwerk
K gelangen. Sie werden unmittelbar dem Verbrauch zugeführt oder in einem üblichen
Ofen. zu Halbkoks oder Stückkoks überdestilliert.
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Der Arbeitsvorgang ist im einzelnen folgender: Kohlenstaub (der aus
Fett-, Magerkohle oder beiden, Koksasche oder Schlamm herrühren kann) wird in bestimmter
Menge aus dein Fülltrichter i von einer Auffangeplatte der Flügelwelle 2 zugeleitet
und von dieser
langsam in der Ofentrommel 3 vorgeschoben, wobei
er dauernd von den den Rauchkanal 4. durchströmenden Brenngasen beheizt wird. Die
Heizwärme steigt dabei ständig. Der sich hierbei abscheidende Wasserdampf entweicht
durch die Öffnungen 6, während die Gase und der Teer durch die Öffnungen 7, 8, 9
abziehen. Scheidewände zo unterteilen die Ofentrommel in mehrere Abteile, um die
gewonnenen Nebenprodukte nach Destillationsstufen zu trennen. Die Öffnungen 7, 8,
9 stehen mit Abzugsvorrichtungen in Verbindung. Gas und Teer werden in Auffangebehältern
niedergeschlagen.
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Die Kohle kommt bei der Vorschubbewegung in den mittels Bleibades
geheizten Teil C des Ofens und ist .am Ende so weit erhitzt, daß praktisch genommen
alle Kohleteilchen in mehr oder weniger vollkommene Kügelchen übergeführt sind,
und gelangt dann unter ständigem Umrühren. in den Kühlraum D.
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Bringt man in diesem Wasserzerstäuber i.t an (4bb.3), so erzeugt das
Besprengen der heißen Masse eine intensiveAusscheidung von sehr reinem Ruß und Rauch.
Das Dampf-Ruß-Gemisch wird bei der Ausführungsform nach Abb. 3 in einen Abscheide-
und Niederschlagsraum L abgesaugt. Der Dampf entweicht bei i i, während der Ruß
an dem Auslaß 1a abgezogen wird.
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Der Rückstand wird durch die Klappe 13
abgeleitet und entweder;
mit Frischkohle oder -braunkohle wieder in den Ofen eingesetzt oder zu Kohlenstaub
vermahlen.
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Soll die Kugelkohle zu Preßlingen weiterverarbeitet werden, . so wird
sie ohne Anfeuchtung in dem Raum D auf etwa i5o° C abgekühlt, dann in einer anschließendenKammer
E durch Zerstäuber 14 angefeuchtet und gelangt zum Durchkneten in einen Kollergang
F.
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Von hier führt ein Becherwerk G das Gut zu einer Aufheizvorrichtung
H, in der die Temperatur auf etwa ioo° C gebracht wird, worauf in der Presse I die
Umformung zu Preßlingen erfolgt.
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Bei eingeregelter Menge der Wasserzufuhr vor dem Kollergang F und
genügend starker Presse kann die Wiedererhitzung entfallen und die Presse unmittelbar
an den Kollergang F angeschlossen werden.
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DieFertigerzeugnisse fallen auf einFörderbandl( oder gelangen zueiner
zweitenAnlage zwecks Überführung in Stück- oder Halbkoks.
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Da zur Überführung der Kohle in den Kugelzustand eine verhältnismäßig
geringe Temperatur und eine kurze Erhitzungsdauer genügt, ist trotz der nur beringen
Herabminderung des Gehaltes an flüchtigen Bestandteilen die abgeschiedene Menge
groß genug, um deren gewerbliche Ausnutzung zu ermöglichen.