AT510136B1

AT510136B1 - PROCESS FOR PREPARING PRESS LENDS CONTAINING COAL PARTICLES

Info

Publication number: AT510136B1
Application number: ATA1180/2010A
Authority: AT
Inventors: Hado Heckmann; Josef Stockinger
Original assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2016-11-15
Also published as: RU2013105720A; AT510136A1; ZA201300040B; KR20130043187A; WO2012007383A1; RU2583432C2; CN102971403B; KR101946343B1; US20130160607A1; CN102971403A; BR112013000782A2; CA2805000A1; UA110482C2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kohlepartikel enthaltenden Presslingen, die dabei gewonnenen Presslinge sowie die Verwendung der Presslinge in Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Festbett oder in Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffträgern für Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Festbett. Dabei wird eine Teilmenge des zu Presslingen zu verarbeitenden Gutes Kohlepartikel mit einer Substanz imprägniert, bevor das zu Presslingen zu verarbeitende Gut mit einem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem vermischt und schließlich zu Presslingen verarbeitet wird.The invention relates to a process for the production of pellets containing pellets, the pellets obtained thereby and the use of the pellets in processes for producing pig iron in a fixed bed or in processes for the preparation of carbon carriers for processes for producing pig iron in a fixed bed. In this case, a portion of the product to be processed pellets carbon particles is impregnated with a substance before the material to be processed to compacts mixed with a water-containing binder system and finally processed into compacts.

Description

Beschreibungdescription

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON KOHLEPARTIKEL ENTHALTENDEN PRESSLINGENPROCESS FOR PREPARING PRESS LENDS CONTAINING COAL PARTICLES

GEBIET DER TECHNIKFIELD OF TECHNOLOGY

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kohlepartikel enthaltenden Presslingen, die dabei gewonnenen Presslinge sowie die Verwendung der Presslinge in Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Festbett oder in Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffträgern für Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Festbett.The invention relates to a process for the production of carbon particles containing compacts, the resulting compacts and the use of the compacts in process for pig iron production in a fixed bed or in processes for the preparation of carbon carriers for processes for pig iron production in a fixed bed.

STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART

[0002] In Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Festbett, beispielsweise in Einschmelzvergasern, oder in Verfahren zur Herstellung von Kohlenstoffträgern für Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Festbett, beispielsweise Kokserzeugung für Hochöfen, verwendete, Kohlepartikel enthaltende Presslinge, beispielsweise Briketts, müssen nach dem Austrag aus der Presse eine gewisse Sturz- und Druckfestigkeit aufweisen. Die Sturzfestigkeit ist erforderlich, damit die ursprüngliche Größe der Presslinge im Zuge einer Chargierung in einen Prozess unbeschadet unvermeidlicher Stürze, beispielweise bei der Übergabe von einem auf ein anderes Förderband oder bei Chargierung in einen Materialbunker, möglichst weitgehend erhalten bleibt. Die Druckfestigkeit ist erforderlich, damit die ursprüngliche Größe der Presslinge nach Chargierung in einen Materialbunker oder einen Festbettreaktor trotz eines durch übergelagerte Materialschichten ausgeübten Druckes erhalten bleibt.In processes for pig iron production in a fixed bed, for example in melter gasifiers, or in processes for the production of carbon carriers for processes for pig iron production in a fixed bed, such as coke for blast furnaces used, containing carbon particles, for example briquettes, after discharge from the Press have a certain fall and pressure resistance. The drop resistance is required so that the original size of the compacts in the course of charging in a process without prejudice to inevitable falls, for example when transferring from one to another conveyor belt or when charging in a material bunker, as much as possible. Compressive strength is required to maintain the original size of the compacts after being charged into a material bunker or fixed bed reactor, despite pressure exerted by superposed layers of material.

[0003] Diese Festigkeitsanforderungen werden auch unter dem Begriff Kaltfestigkeit zusammengefasst.These strength requirements are also summarized under the term cold strength.

[0004] Neben der Kaltfestigkeit ist auch die Heißfestigkeit von Presslingen - insbesondere bei Verwendung in thermischen Prozessen - ein Kriterium für ihre Einsatztauglichkeit. Im besonderen Fall der Verwendung von feinkörnige Kohlepartikel enthaltenden Presslingen in Verfahren zur Roheisenerzeugung, wie beispielsweise in einem Einschmelzvergaser oder Hochofen, bezieht sich der Begriff der Heißfestigkeit a) auf eine Festigkeit der nach Pyrolyse der Presslinge in einer Hochtemperaturzone zurückbleibenden Halbkoks- beziehungsweise Koks-Partikel, und b) auf eine Festigkeit dieser Halbkoks- beziehungsweise Koks-Partikel nach erfolgtem chemischen Angriff eines heißen, C02-hältigen Gases. Ein Mindestmaß an Heißfestigkeit ermöglicht, dass die nach der Konvertierung der Presslinge durch Pyrolyse in Halbkoks- beziehungsweise Koks-Partikel vorhandene Größe dieser Partikel weitgehend erhalten bleibt.In addition to the cold strength and the hot strength of compacts - especially when used in thermal processes - a criterion for their suitability for use. In the particular case of using fine particles containing carbon particles in pig iron production processes, such as in a melter gasifier or blast furnace, the term hot strength refers to a) the strength of the semi-coke or coke particles remaining after pyrolysis of the pellets in a high-temperature zone, and b) a strength of these semi-coke or coke particles after chemical attack by a hot CO 2 -containing gas. A minimum level of hot strength allows the size of these particles, which is present after the conversion of the compacts by pyrolysis in semicoke or coke particles, to be largely retained.

[0005] Bei Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Festbett ist die Entwicklung von Unterkorn aus Presslingen oder Koks-Partikeln vor Chargierung in ein Festbett oder innerhalb eines Festbettes deshalb unerwünscht, weil hierdurch die Permeabilität des Festbettes verschlechtert wird. Im besonderen Fall eines Verfahrens zur Roheisenerzeugung betrifft das sowohl die Gaspermeabilität als auch das Drainageverhalten des Festbettes bezüglich des flüssigen Roheisens und der Schlacke. Verschlechtert sich die Permeabilität des Festbettes, so sind nachteilige Auswirkungen auf dessen Produktivität, dessen spezifischen Energiebedarf, sowie dessen Produktqualität zu erwarten.In processes for pig iron production in a fixed bed, the development of undersize from compacts or coke particles before charging in a fixed bed or within a fixed bed is therefore undesirable, because in this way the permeability of the fixed bed is deteriorated. In the particular case of a process for the production of pig iron this concerns both the gas permeability and the drainage behavior of the fixed bed with respect to the molten pig iron and the slag. If the permeability of the fixed bed deteriorates, adverse effects on its productivity, its specific energy requirement and its product quality are to be expected.

[0006] Aus WO 02/50219A1 ist es bekannt, Presslinge mit ausreichender Kaltfestigkeit aus feinkörnigen Kohlepartikeln mittels eines Bindemittelsystems aus Branntkalk und Melasse herzustellen. Dabei werden feinkörnige Kohlepartikel von Feinkohle und Branntkalk vermischt, die Mischung zwecks Fortschreiten der Löschreaktion mit Feuchte aus den Kohlepartikeln ruhen gelassen, dann Melasse zugemischt, die dabei erhaltene Mischung geknetet und schließlich aus ihr Presslinge gepresst.From WO 02 / 50219A1 it is known to produce compacts with sufficient cold strength from fine-grained carbon particles by means of a binder system of quicklime and molasses. Here, fine-grained coal particles of fine coal and quicklime are mixed, the mixture for the purpose of progressing the quenching reaction with moisture from the coal particles rest, then added molasses, kneaded the resulting mixture and finally pressed from her pellets.

[0007] Es gibt Kohlen, die ein außerordentlich hohes Wasseraufnahmevermögen zeigen, insbesondere gekennzeichnet durch eine hohe inhärente Feuchte. Für den Einsatz in der Roheisenerzeugung soll die Feuchte der Presslinge jedoch nicht zu hoch, das heißt bei maximal 7 Gewichts% liegen. Das deshalb, weil diese Feuchte bei der Verwendung der Presslinge zur Roheisenerzeugung oder zur Herstellung von Kohlenstoffträgern für Verfahren zur Roheisenerzeugung energetisch belastend wirkt, da mit der Feuchte der Presslinge der spezifische Verbrauch von Kohlenstoffträgern deutlich ansteigt. Daher sind Kohlen, deren Feuchte höher liegt, vor der Verarbeitung zu Presslingen zu trocknen. Zusätzlich zu dem in der ungetrockneten Kohle bereits vorhandenen unbenetzten Porenvolumen wird durch die Austreibung von Wasser aus Hohlräumen bei der Trocknung zusätzliches Porenvolumen erzeugt. Das unbenetzte Porenvolumen kann eine entsprechende Menge an Wasser beziehungsweise wässrigen Medien aufnehmen. Auch das zusätzliche Porenvolumen kann selbstverständlich erneut Wasser oder wässriges Medium aufnehmen. Überdies neigen bestimmte Kohlen auch dazu - insbesondere bei intensiver Trocknung - infolge Kornschädigung zusätzliches Porenvolumen zu generieren. Bei Trocknung einer Kohle mit hohem Wasseraufnahmevermögen auf eine akzeptable Feuchte vor der Anwendung des in WO 02/50219A1 beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von Presslingen wird ein großes zusätzliches Porenvolumen generiert. Daher saugt ein getrockneter Kohlepartikel einen erheblichen Teil der zur Herstellung einer Bindung auf der Partikeloberfläche benötigten Melasse, die als wässrige Lösung aufzufassen ist, in seine Poren ein. Daher ist für solche Kohlen mit üblicherweise verwendeten Melassezusätzen von < 10Gewichts% Prozent, bezogen auf das Gewicht der zu verarbeitenden Kohle, keine ausreichende Festigkeit für die Presslinge zu erzielen. Um dennoch Presslinge mit ausreichender Festigkeit auf Basis Melassebinder hersteilen zu können, muss [0008] - auf die Generierung von unbenetztem Porenvolumen durch Trocknung verzichtet werden, oder [0009] - um so viel mehr Melasse zugesetzt werden, wie von dem Porenvolumen aufgenom men wird und daher nicht zur Bindung der auf der Oberfläche der Kohlepartikel zurThere are coals, which show an extremely high water absorption capacity, in particular characterized by a high inherent humidity. For use in pig iron production, however, the moisture content of the compacts should not be too high, ie at a maximum of 7% by weight. This is because this moisture is energetically stressful when using the pellets for pig iron production or for the production of carbon carriers for processes for pig iron production, since the moisture content of the pellets significantly increases the specific consumption of carbon carriers. Therefore, coals whose moisture is higher must be dried before processing into compacts. In addition to the unwetted pore volume already present in the undried coal, the expulsion of water from cavities during drying produces additional pore volume. The unwetted pore volume can absorb a corresponding amount of water or aqueous media. Of course, the additional pore volume can again absorb water or aqueous medium. Moreover, certain coals also tend to generate additional pore volume due to grain damage, especially during intense drying. When a coal with a high water absorption capacity is dried to an acceptable moisture content before the use of the process for the production of compacts described in WO 02/50219 A1, a large additional pore volume is generated. Therefore, a dried carbon particle sucks a significant portion of the molasses needed to form a bond on the particle surface, which is to be understood as an aqueous solution, into its pores. Therefore, for such coals with commonly used molasses additions of <10% by weight, based on the weight of the coal to be processed, sufficient strength for the compacts can not be achieved. However, in order to be able to produce compacts having sufficient strength on the basis of molasses binder, [0008] it is necessary to dispense with the generation of unwetted pore volume by drying, or [0009] the more molasses is added, as taken up by the pore volume and Therefore, not to bond on the surface of the carbon particles to

Verfügung steht.Available.

[0010] Diese Maßnahmen sind jedoch aus Gründen der Prozessökonomie unerwünscht.However, these measures are undesirable for reasons of process economy.

[0011] Auch bei von Natur aus weniger feuchten Kohlen, die zur Erreichung einer Feuchte der Presslinge von maximal 7 Gewichts% nicht getrocknet werden müssen, wird ein Teil der Melasse in Poren der Kohlepartikeln eingesogen. Melasse enthält jedoch Komponenten, die hinsichtlich einer Reaktion von Kohlenstoff mit heißen, C02-haltigen Gasen katalytisch wirken, wodurch insbesondere in den heißen Zonen eines der Erzeugung von Roheisen dienenden Festbettes bei Temperaturen > 800-1000°C, abhängig vom Druck, das Ausmaß einer Umsetzung von festem Kohlenstoff mit C02 gemäß Boudouard-Reaktion zunimmt. Infolgedessen lässt die Heißfestigkeit von, aus mit Melasse behandelten Presslingen durch Pyrolyse hervorgehenden, Halbkoks- beziehungsweise Koks-Partikeln nach.Even with naturally less humid coal, which does not need to be dried to achieve a moisture content of the compacts of 7% by weight, a portion of the molasses is sucked into pores of the carbon particles. However, molasses contains components which act catalytically with respect to a reaction of carbon with hot, C02-containing gases, which in particular in the hot zones of a production of pig iron serving fixed bed at temperatures> 800-1000 ° C, depending on the pressure, the extent of a Conversion of solid carbon with C02 increases according to Boudouard reaction. As a result, the hot strength of molasses-treated compacts is relieved by pyrolysis-derived, semi-coke or coke particles.

[0012] Die in WO9901583A1 vorgeschlagene Verwendung von Bitumen als Bindemittel wirft solche mit Melasse verbundenen Probleme nicht auf. Eine Herstellung von Presslingen mit Bitumen ist jedoch mit sehr hohen Bindemittelkosten behaftet.The use of bitumen as binder proposed in WO9901583A1 does not pose such problems associated with molasses. However, the production of pellets with bitumen is associated with very high binder costs.

[0013] Die in der AT005765U1 vorgeschlagene Verwendung einer wässrigen Bitumenemulsion als Bindemittelsystem senkt den Bitumenverbrauch um bis zu mehr als 50%. In der Praxis hat es sich jedoch gezeigt, dass die Einsatzkohlen Feuchten von wesentlich über 5 Gewichts% aufweisen müssen, damit bei Verwendung derartiger Bitumenemulsionen stabile Presslinge entstehen. Zudem besteht das Problem, dass in den Kohlepartikeln vorhandene Poren wässrige Bitumenemulsion aufsaugen können, beziehungsweise der Emulsion Wasser entziehen und diese damit infolge Tröpfchen-Koaleszenz destabilisieren können, bevor eine weitgehend gleichmäßige Verteilung der Emulsion innerhalb des zu Presslingen zu verarbeitenden Gutes und entsprechend eine gleichmäßige Benetzung der Partikeloberfläche durch die Emulsion erfolgen kann. Hierdurch wird die Wirksamkeit der Emulsion als Bindemittel reduziert.The proposed in AT005765U1 use of an aqueous bitumen emulsion as a binder system reduces bitumen consumption by up to more than 50%. In practice, however, it has been found that the feed carbons must have humidities of substantially more than 5% by weight in order to produce stable compacts when using such bitumen emulsions. There is also the problem that pores present in the carbon particles can absorb aqueous bitumen emulsion or deprive the emulsion of water and thus destabilize it due to droplet coalescence, before a substantially uniform distribution of the emulsion within the material to be processed into compacts and, correspondingly, uniform wetting the particle surface can be made through the emulsion. This reduces the effectiveness of the emulsion as a binder.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG TECHNISCHE AUFGABESUMMARY OF THE INVENTION TECHNICAL TASK

[0014] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von Presslingen bereitzustellen, bei dem diese Nachteile des Standes der Technik überwunden werden, und Presslinge mit genügender Grün- und Heißfestigkeit selbst bei Verwendung von Kohlepartikeln, die vorgetrocknet werden müssen, unter Einsatz einer gegenüber bekannten Verfahren geringeren Menge eines Wasser enthaltenden Bindemittelsystems hergestellt werden können.The object of the present invention is to provide a process for the production of compacts, in which these disadvantages of the prior art are overcome, and compacts with sufficient green and hot strength even with the use of carbon particles, which must be pre-dried, using a smaller amount of a water-containing binder system compared to known methods can be produced.

TECHNISCHE LÖSUNGTECHNICAL SOLUTION

[0015] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Kohlepartikel enthaltenden Presslings, bei dem die Kohlepartikel mit einem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem vermischt werden und die dabei erhaltene Mischung durch Pressung zu Presslingen weiterverarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Vermischen mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem eine Teilmenge der Kohlepartikel einem Imprägnierungsschritt unterworfen wird, in welchem sie mit einer Substanz imprägniert wird.This object is achieved by a method for producing a compact containing carbon particles, in which the carbon particles are mixed with a water-containing binder system and the resulting mixture is further processed by pressing into compacts, characterized in that prior to mixing with the water containing binder system, a subset of the carbon particles is subjected to an impregnation step in which it is impregnated with a substance.

VORTEILHAFTE WIRKUNG DER ERFINDUNGADVANTAGEOUS EFFECT OF THE INVENTION

[0016] Bei der Imprägnierung dringt die Substanz entweder in die Poren der Kohlepartikel ein und verhindert entsprechend durch Ausfüllung des Porenraumes ein Eindringen von Komponenten des wässrigen Bindemittelsystems. Oder die Substanz lagert sich in den Austrittsstellen der Poren auf der Kohlepartikeloberfläche, auch Porenhälse genannt, ab und verhindert durch dieses Verstopfen der Porenhälse ein Eindringen von Komponenten des wässrigen Bindemittelsystems in die Poren.In the impregnation, the substance penetrates either into the pores of the carbon particles and prevents accordingly by filling the pore space penetration of components of the aqueous binder system. Or the substance settles in the exit points of the pores on the carbon particle surface, also called pore necks, and prevents by this clogging of the pore necks penetration of components of the aqueous binder system in the pores.

[0017] Auf diese Weise wird verhindert, dass wässriges Bindemittelsystem, welches auf der Kohlepartikeloberfläche zu Bindungszwecken benötigt wird, diese Bindungszwecke nach Eindringen in die Poren nicht mehr erfüllen kann. Entsprechend wird gegenüber einem Verfahren, bei dem wässriges Bindemittelsystem in die Poren eindringen kann, die Menge an benötigtem wässrigem Bindemittelsystem vermindert.In this way it is prevented that aqueous binder system, which is required on the coal particle surface for binding purposes, can no longer fulfill these binding purposes after penetration into the pores. Accordingly, as compared with a method in which aqueous binder system can penetrate the pores, the amount of aqueous binder system required is reduced.

[0018] Das wässrige Bindemittelsystem kann, abgesehen von Wasser, eine oder mehrere weitere Komponenten enthalten.The aqueous binder system may contain one or more other components besides water.

[0019] Der Imprägnierungsschritt kann aus Bedampfung der Kohlepartikel mit der Substanz, aus Besprühung der Kohlepartikel mit der Substanz, aus Einmischen der Substanz in eine bewegte Schüttung der Kohlepartikel, oder aus Einmischen der Substanz in eine Wirbelschicht der Kohlepartikel bestehen.The impregnation step can consist of steaming the carbon particles with the substance, spraying the carbon particles with the substance, mixing the substance into a moving bed of carbon particles, or mixing the substance into a fluidized bed of the carbon particles.

[0020] Bei der Teilmenge der Kohlepartikel, die vor dem Vermischen mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem einem Imprägnierungsschritt unterworfen wird, und den Kohlepartikel, die nicht einem Imprägnierungsschritt unterworfen werden, kann es sich um das gleiche Material - hinsichtlich Kohlesorte und mittlerer Teilchengröße - handeln.In the subset of the carbon particles, which is subjected to an impregnation step before mixing with the water-containing binder system, and the carbon particles, which are not subjected to an impregnation step, it may be the same material - in terms of coal grade and average particle size.

[0021] Nach einer anderen Variante kann die Teilmenge der Kohlepartikel, die vor dem Vermischen mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem einem Imprägnierungsschritt unterworfen wird, die gleiche Kohlesorte wie die Kohlepartikel, die nicht einem Imprägnierungsschritt unterworfen werden, sein, jedoch eine andere mittlere Teilchengröße haben als die Kohlepartikel, die nicht einem Imprägnierungsschritt unterworfen werden.In another variant, the subset of the carbon particles subjected to an impregnation step prior to mixing with the water-containing binder system may be the same type of coal as the carbon particles not subjected to an impregnation step, but having a different average particle size than the carbon particles which are not subjected to an impregnation step.

[0022] Nach einer anderen Variante kann die Teilmenge der Kohlepartikel, die vor dem Vermischen mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem einem Imprägnierungsschritt unterworfen wird, eine andere Kohlesorte sein als die Kohlepartikel, die nicht einem Imprägnierungsschritt unterworfen werden. Dabei können die zu imprägnierende Teilmenge der Kohlepartikel und die nicht zu imprägnierenden Kohlepartikel gleiche oder verschiedene mittlere Teilchengröße haben.According to another variant, the subset of the carbon particles, which is subjected to an impregnation step prior to mixing with the water-containing binder system, a coal type other than the carbon particles, which are not subjected to an impregnation step. In this case, the partial amount of the carbon particles to be impregnated and the carbon particles not to be impregnated may have the same or different average particle size.

[0023] Wenn Teilmengen der Kohlepartikel, aus denen Presslinge hergestellt werden sollen, sich dadurch unterscheiden, dass sie verschiedenen Kohlesorten angehören, und aus den verschiedenen Kohlesorten Presslinge mit unterschiedlichen Werten für Kaltfestigkeit beziehungsweise Heißfestigkeit der entstehen würden, ist es vorteilhaft, die Teilmenge zu imprägnieren, die Presslinge mit ungünstigeren Werten für Kaltfestigkeit beziehungsweise Heißfestigkeit liefern würde.If subsets of the carbon particles from which compacts are to be produced differ in that they belong to different types of coal, and from the different types of coal compacts with different values for cold resistance or hot strength would arise, it is advantageous to impregnate the subset which would provide pellets with less favorable values for cold strength and hot strength, respectively.

[0024] Wenn die Kohlepartikel, aus denen Presslinge hergestellt werden sollen, einer einzigen Kohlesorte angehören, sich aber dadurch unterscheiden, dass sie verschiedene mittlere Teilchengrößen haben, kann es vorteilhaft sein, eine Teilmenge zu imprägnieren, die eine möglichst große mittlere Teilchengröße hat. Da die spezifische Oberfläche für Kohlepartikel mit größerer mittlerer Teilchengröße geringer ist als für Kohlepartikel mit kleinerer mittlerer Teilchengröße, kann auf diese Weise mit einer gegebenen Menge Imprägnierungsmittel ein größerer Teil an Masse der zu Presslingen zu verarbeitenden Kohlepartikel imprägniert werden als bei Imprägnierung von Kohlepartikeln mit kleinerer mittlerer Teilchengröße.If the coal particles from which compacts are to be produced, belong to a single type of coal, but differ in that they have different average particle sizes, it may be advantageous to impregnate a subset having the largest possible average particle size. In this way, with a given amount of impregnant, since the specific surface area for larger average particle size coal particles is less than that for smaller average particle size carbon particles, a greater portion of mass of the carbon particles to be pelletized may be impregnated than if smaller average carbon particles are impregnated particle size.

[0025] Wenn die Kohlepartikel, aus denen Presslinge hergestellt werden sollen, einer einzigen Kohlesorte angehören, sich aber dadurch unterscheiden, dass sie verschiedene mittlere Teilchengrößen haben, kann es aber auch vorteilhaft sein, eine Teilmenge zu imprägnieren, die eine möglichst kleine mittlere Teilchengröße hat. Da die spezifische Oberfläche für Kohlepartikel mit größerer mittlerer Teilchengröße geringer ist als für Kohlepartikel mit kleinerer mittlerer Teilchengröße, wird bei einem gegebenen Teil an zu imprägnierender Masse mehr Oberfläche imprägniert als bei Verwendung einer Teilmenge mit größerer mittlerer Teilchengröße. Das hat den Vorteil, dass beispielsweise Reaktionen mit heißem, C02-hältigem Gas, welche über die Oberfläche der Kohlepartikel ablaufen, durch die Imprägnierung weitgehender beeinflusst werden, da ja mehr Oberfläche imprägniert ist.If the coal particles from which compacts are to be produced, belong to a single type of coal, but differ in that they have different average particle sizes, but it may also be advantageous to impregnate a subset having the smallest possible average particle size , Since the specific surface area for larger average particle size coal particles is less than for smaller average particle size coal particles, more surface area is impregnated at a given portion of mass to be impregnated than when using a larger average particle size portion. This has the advantage that, for example, reactions with hot CO 2 -containing gas, which run over the surface of the carbon particles, are influenced to a greater extent by the impregnation, since more surface is impregnated.

[0026] Wenn eine Teilmenge der Kohlepartikel, aus denen Presslinge hergestellt werden sollen, auf die Kaltfestigkeit beziehungsweise Heißfestigkeit der Presslinge einen negativen Einfluss hat im Vergleich zu Presslingen, die ohne diese Teilmenge hergestellt werden, ist es vorteilhaft, diese Teilmenge zu imprägnieren. Auf diese Weise kann ihr negativer Einfluss auf die Eigenschaften der Presslinge vermindert werden.If a subset of the carbon particles from which compacts are to be produced on the cold strength or hot strength of the compacts has a negative impact compared to compacts that are produced without this subset, it is advantageous to impregnate this subset. In this way, their negative influence on the properties of the compacts can be reduced.

[0027] Nachdem der erfindungsgemäße Imprägnierungsschritt einer Teilmenge der Kohlepartikel durchgeführt wurde, wird die imprägnierte Teilmenge der Kohlepartikel mit den nicht imprägnierten Kohlepartikeln vereinigt, und die vereinigten Kohlepartikel werden weiter zu Presslingen verarbeitet.After the impregnation step according to the invention of a subset of the carbon particles has been carried out, the impregnated partial amount of the carbon particles is combined with the unimpregnated carbon particles, and the combined carbon particles are further processed into compacts.

[0028] Die Vereinigung der imprägnierten Teilmenge der Kohlepartikel mit den nicht imprägnierten Kohlepartikeln kann in einem Vereinigungsschritt erfolgen, in dem nur eine Vereinigung und gegebenenfalls eine Mischung stattfindet. In diesem Fall erfolgen die weiteren Schritte zur Herstellung der Presslinge, speziell die Vermischung mit einem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem mit dem Produkt der Vereinigung.The combination of the impregnated subset of the carbon particles with the unimpregnated carbon particles can be carried out in a unification step in which only one combination and optionally a mixture takes place. In this case, the further steps for producing the compacts, especially the mixing with a water-containing binder system with the product of the union.

[0029] Die Vereinigung der imprägnierten Teilmenge der Kohlepartikel mit den nicht imprägnierten Kohlepartikeln kann auch während der Vermischung mit einem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem erfolgen.The combination of the impregnated subset of the carbon particles with the non-impregnated carbon particles can also take place during mixing with a water-containing binder system.

[0030] Nach einer Ausführungsform ist die Substanz, mit der die Teilmenge der Kohlepartikel im Imprägnierungsschritt imprägniert wird, Wasser.According to one embodiment, the substance with which the subset of the carbon particles is impregnated in the impregnation step, water.

[0031] Dann wird im Imprägnierungsschritt Wasser in die Poren eingesaugt, die infolgedessen kein Bestreben mehr zeigen, den Kohlepartikeln nach dem Imprägnierungsschritt zugeführte Komponenten des wässrigen Bindemittelsystems aufzusaugen. Infolgedessen können bei bisherigen Verfahren in Poren gesaugte und damit für das Binden der Presslinge unwirksam werdende Komponenten einen Beitrag zum Binden der Presslinge leisten.Then, in the impregnation step, water is sucked into the pores which, as a result, no longer tend to absorb components of the aqueous binder system supplied to the carbon particles after the impregnation step. As a result, in previous methods, components sucked into pores and thus rendered ineffective for binding the compacts can make a contribution to binding the compacts.

[0032] Durch Begrenzung des Anteils von mit Wasser imprägnierten Presslingen in einer Einsatzmischung für einen Roheisenerzeugungsprozess in Kombination mit Kohlenstoffträgern, die eine geringe Feuchte als diese Presslinge aufweisen, kann der Wassereintrag in den Roheisenerzeugungsprozess auf ein akzeptables Ausmaß begrenzt werden.By limiting the proportion of water-impregnated compacts in a feed mixture for a pig iron production process in combination with carbon carriers having a low moisture content as these compacts, the water input into the pig iron production process can be limited to an acceptable extent.

[0033] Nach einer anderen Ausführungsform ist die Substanz, mit der die Teilmenge der Kohlepartikel im Imprägnierungsschritt imprägniert wird, eine wasserunlösliche und/oder wasserabstoßende Substanz.According to another embodiment, the substance with which the subset of the carbon particles is impregnated in the impregnation step, a water-insoluble and / or water-repellent substance.

[0034] Werden die Poren im Imprägnierungsschritt mit einer solchen Substanz gefüllt, und dabei die Porenwände mit solchen Substanzen beschichtet, sinkt das Bestreben der Poren, Komponenten des wässrigen Bindemittelsystems aufzusaugen. Werden die Austrittsstellen der Poren auf der Kohlepartikeloberfläche von solchen Substanzen verschlossen, können keine Komponenten des wässrigen Bindemittelsystems mehr in die Poren eindringen. Infolgedessen können bisher in Poren gesaugte und damit für das Binden der Presslinge unwirksam werdende Komponenten einen Beitrag zum Binden der Presslinge leisten.If the pores are filled in the impregnation step with such a substance, and thereby coated the pore walls with such substances, the tendency of the pores to absorb components of the aqueous binder system decreases. If the exit points of the pores on the carbon particle surface are closed by such substances, components of the aqueous binder system can no longer penetrate into the pores. As a result, previously sucked into pores and thus ineffective for the binding of the compacts components can make a contribution to the binding of the compacts.

[0035] Die wasserunlösliche und/oder wasserabstoßende Substanz gehört bevorzugt zu der aus Wachsen, organischen Kokerei- oder Raffinerieprodukten, sowie Kunststoffen beziehungsweise Kunststoffabfällen bestehenden Gruppe von Substanzen. Es kann sich auch um Altöl handeln. Diese Substanzen stehen üblicherweise in großen Mengen kostengünstig zur Verfügung.The water-insoluble and / or water-repellent substance preferably belongs to the group of substances consisting of waxes, organic coking or refinery products, as well as plastics or waste plastics. It can also be used oil. These substances are usually available in large quantities at low cost.

[0036] Dabei erfolgt der Imprägnierungsschritt vorteilhaftenweise bei einer Temperatur, bei der die wasserunlösliche und/oder wasserabstoßende Substanz flüssig, insbesondere dickflüssig vorliegt. Als dickflüssig in diesem Sinne werden Flüssigkeiten angesehen, deren Viskosität mindestens 1 Pas beträgt, und maximal 100 Pas, beispielsweise 10 Pas, beträgt. Bei diesen Bedingungen verteilt sich die Substanz auf der Oberfläche der Kohlepartikel und dringt in die Austrittsstellen der Poren aber kaum in das Innere der Poren ein. Dadurch wird der Verbrauch der wasserunlöslichen und/oder wasserabstoßenden Substanz im Imprägnierungsschritt gering gehalten. Vorteilhafterweise verfestigt sich die wasserunlösliche und/oder wasserabstoßende Substanz bei Abkühlung in den Austrittsstellen der Poren auf der Kohlepartikeloberfläche.The impregnation step is advantageously carried out at a temperature at which the water-insoluble and / or water-repellent substance is liquid, in particular viscous. As viscous in this sense, liquids are considered whose viscosity is at least 1 Pas, and a maximum of 100 Pas, for example, 10 Pas. In these conditions, the substance spreads on the surface of the carbon particles and penetrates into the exit points of the pores but hardly into the interior of the pores. As a result, the consumption of the water-insoluble and / or water-repellent substance in the impregnation step is kept low. Advantageously, the water-insoluble and / or water-repellent substance solidifies on cooling in the exit points of the pores on the coal particle surface.

[0037] Nach einer anderen Ausführungsform ist die Substanz, mit der die Teilmenge der Kohlepartikel im Imprägnierungsschritt imprägniert wird, eine wässrige Lösung eines Stoffes oder einer Stoffmischung. Beispielweise ist es Melasse, welche eine wässrige Lösung einer Mischung von Kohlehydraten und anderen Naturstoffen ist.According to another embodiment, the substance with which the subset of the carbon particles is impregnated in the impregnation step, an aqueous solution of a substance or a mixture of substances. For example, it is molasses, which is an aqueous solution of a mixture of carbohydrates and other natural products.

[0038] Grundsätzlich können gelöste Stoffe aller Art, welche die Heißfestigkeit und Kaltfestigkeit der Presslinge verbessern, eingesetzt werden, beispielsweise Stärke oder Lignin-Laugen aus Ablaugen der Zellstoffgewinnung.In principle, dissolved substances of all kinds, which improve the hot strength and cold strength of the compacts, can be used, for example starch or lignin liquors from waste liquors of pulp production.

[0039] Es ist bevorzugt, Lösungen von Stoffen oder Stoffmischungen zu verwenden, welche durch Wärmebehandlung und/oder Reaktion mit den Kohlepartikeln in wasserunlösliche Substanzen umgewandelt werden. Dadurch wird erreicht, dass die von diesen Stoffen oder Stoffgemischen hervorgerufenen Effekte nicht dadurch geschmälert werden, dass sie im Wasser des Wasser enthaltenden Bindemittelsystems aufgelöst und aus den Poren ausgeschwemmt werden.It is preferred to use solutions of substances or mixtures of substances which are converted by heat treatment and / or reaction with the carbon particles into water-insoluble substances. This ensures that the effects caused by these substances or substance mixtures are not diminished by being dissolved in the water of the binder system containing water and flushed out of the pores.

[0040] Nach einer anderen Ausführungsform ist die Substanz, mit der die Teilmenge der Kohlepartikel im Imprägnierungsschritt imprägniert wird, eine wässrige Suspension von Feststoffkolloiden, wobei der Feststoff wasserabweisende Eigenschaften aufweist.According to another embodiment, the substance with which the subset of the carbon particles is impregnated in the impregnation step, an aqueous suspension of solid colloids, wherein the solid has water-repellent properties.

[0041] Beispiel dafür sind Suspensionen von kolloidem Talk, von Graphit oder von Wachsen in Wasser. Lagern sich die Feststoffe in den Poren beziehungsweise in den Porenhälsen ab, ist der Eintritt von Wasser enthaltenden Bindemittelsystemen aufgrund der hohen Oberflächenspannung der wasserabweisenden Feststoffe erschwert.Examples include suspensions of colloidal talc, graphite or waxes in water. If the solids settle in the pores or in the pore necks, the entry of water-containing binder systems is made more difficult due to the high surface tension of the water-repellent solids.

[0042] Nach einer weiteren Ausführungsform ist die Substanz, mit der die Teilmenge der Kohlepartikel im Imprägnierungsschritt imprägniert wird, eine Emulsion enthaltend einerseits Wasser sowie andererseits kohlenstoffhaltige Substanzen wie beispielsweise Bitumina, Rohteere erhalten aus Steinkohle, Peche, Wachse, Öle.According to a further embodiment, the substance with which the subset of the carbon particles is impregnated in the impregnation step, an emulsion containing on the one hand water and on the other hand carbonaceous substances such as bitumens, raw tars obtained from hard coal, pitches, waxes, oils.

[0043] Beim Eindringen solcher Emulsionen in die Poren werden die kohlenstoffhaltigen Substanzen in dünnen Schichten auf der Porenoberfläche abgelagert. Bei Pyrolyse entstehen aus diesen dünnen Schichten Kohlenstoffschichten. Diese vermindern die Reaktivität des Presslings gegenüber heißen C02-haitigen Gasen im Vergleich zu einer Ausführungsform, in der in den Poren keine dünnen Schichten der Substanzen abgelagert werden. Das liegt daran, dass die aus den Substanzen entstehenden Kohlenstoffschichten wenige oder keine bezüglich Reaktion mit heißen C02-haitigen Gasen katalytisch wirkende Substanzen enthalten. Im Gegensatz dazu enthalten die Kohlepartikel bzw. das Material, das zu Presslingen verarbeitet werden soll, katalytisch wirkende Verbindungen, bspw. Eisen oder Alkalien. Entsprechend ist die Reaktivität eines Presslings, dessen Oberfläche und Poren mit einer aus den Substanzen hervorgehenden Kohlenstoffschicht bedeckt ist, geringer als die eines Presslings ohne eine solche Kohlenstoffschicht.Upon penetration of such emulsions into the pores, the carbonaceous substances are deposited in thin layers on the pore surface. During pyrolysis, carbon films are formed from these thin layers. These reduce the reactivity of the compact to hot C02-containing gases compared to an embodiment in which no thin layers of the substances are deposited in the pores. This is because the carbon layers resulting from the substances contain few or no catalytically active substances in reaction with hot C02-haitigen gases. In contrast, contain the carbon particles or the material to be processed into compacts, catalytically active compounds, such as iron or alkalis. Accordingly, the reactivity of a compact whose surface and pores are covered with a carbon layer resulting from the substances is lower than that of a compact without such a carbon layer.

[0044] Beim Einsatz von Kohlepartikeln, die vor der Verarbeitung zu Presslingen einer Vortrocknung bedürfen, ist es aus wirtschaftlichen Gründen von Vorteil, die Trocknung nicht wesentlich unter 5 Gewichts% Feuchte, das heißt auf maximal 4 Gewichts% Feuchte, voranzutreiben. Dadurch wird die Entstehung von zusätzlichem Porenvolumen infolge der Trocknung begrenzt und entsprechend im Imprägnierungsschritt weniger Substanz von Poren aufgenommen. Entsprechend wird im Imprägnierungsschritt weniger Substanz verbraucht. Zudem muss zur Trocknung weniger apparativer und energetischer Aufwand betrieben werden.When using carbon particles that require prior to processing into compacts predrying, it is advantageous for economic reasons, the drying is not significantly below 5% by weight of moisture, that is, to a maximum of 4% by weight of moisture to advance. As a result, the formation of additional pore volume is limited as a result of drying and taken accordingly less substance in the impregnation step of pores. Accordingly, less substance is consumed in the impregnation step. In addition, less equipment and energy expense must be operated for drying.

[0045] Die Untergrenze der Menge von im Imprägnierungsschritt zugesetzter Substanz, genannt Imprägnierungsmittel, beträgt 0,3 Gewichtsprozent, bevorzugt 0,5 Gewichts%, besonders bevorzugt 1 Gewichts%, die Obergrenze beträgt 5 Gewichts%, bevorzugt 3 Gewichts%, besonders bevorzugt 2 Gewichts%, bezogen auf das Gewicht des der zu imprägnierenden Teilmenge des zu Presslingen zu verarbeitenden Gutes, also der zu imprägnierenden Teilmenge der Kohlepartikel. Zusatz von mehr als 5 Gewichts% Imprägnierungsmittel ist ökonomisch nicht sinnvoll. Bei Zusatz von weniger als 0,3 Gewichts% Imprägnierungsmittel ist eine Imprägnierung nicht mehr effektiv.The lower limit of the amount of added in the impregnation step substance, called impregnating agent, is 0.3 weight percent, preferably 0.5 weight%, more preferably 1 weight%, the upper limit is 5 weight%, preferably 3 weight%, particularly preferably 2 Weight%, based on the weight of the part to be impregnated to be processed into compacts to be processed material, so to be impregnated subset of coal particles. Addition of more than 5% by weight of impregnating agent does not make economic sense. If less than 0.3% by weight of impregnating agent is added, impregnation is no longer effective.

[0046] Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält das Bindemittelsystem Melasse sowie Branntkalk oder Kalkhydrat. Es kann auch aus diesen Komponenten bestehen.According to one embodiment of the method according to the invention, the binder system contains molasses and quicklime or hydrated lime. It can also consist of these components.

[0047] Gemäß anderen Ausführungsformen enthält das Bindemittelsystem Melasse in Kombination mit starken anorganischen Säuren, wie beispielsweise Phosphorsäure, Schwefelsäure, Salpetersäure.According to other embodiments, the binder system contains molasses in combination with strong inorganic acids, such as phosphoric acid, sulfuric acid, nitric acid.

[0048] Gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält das Bindemittelsystem eine Emulsion von Bitumen in Wasser. Es kann auch aus einer solchen Emulsion bestehen.According to one embodiment of the method according to the invention, the binder system contains an emulsion of bitumen in water. It can also consist of such an emulsion.

[0049] Gemäß weiterer Ausführungsformen enthält das Bindemittelsystem Produkte aus Ablaugen der Zellstoffgewinnung, Stärken, Cellulose, Rübenschnitzel, Altpapierschliff, Holzschliff, oder auch langkettige Polyelektrolyte wie beispielsweise Carboxymethylcellulose.According to further embodiments, the binder system contains products from waste liquors of pulp production, starches, cellulose, beet pulp, waste paper pulp, groundwood, or long-chain polyelectrolytes such as carboxymethylcellulose.

[0050] Da Branntkalk oder Kalkhydrat enthaltende Bindemittelsysteme den Nachteil haben, dass Branntkalk CaO und Kalkhydrat Ca(OH)2 die Reaktivität der Presslinge gegenüber heißen C02-haltigen Gasen aufgrund katalytischer Wirksamkeit erhöhen, besitzen die Ausführungsformen ohne Branntkalk oder Kalkhydrat den Vorteil, Presslinge mit im Vergleich geringerer Reaktivität bereitzustellen.Since quicklime or hydrated lime binder systems have the disadvantage that quicklime CaO and hydrated lime Ca (OH) 2 increase the reactivity of the pellets against hot C02-containing gases due to catalytic activity, the embodiments without lime or hydrated lime have the advantage of compacts with to provide lower reactivity.

[0051] Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden auch Eisenoder Eisenoxid-haltige Partikel in einem Gemisch mit den Kohlenpartikeln zu Presslingen verarbeitet.According to one embodiment of the method according to the invention also iron or iron oxide-containing particles are processed in a mixture with the carbon particles into pellets.

[0052] Gemäß einer besonderen Ausprägung des erfinderischen Verfahrens werden die Presslinge nach der Pressung einer Wärmebehandlung unterzogen werden.According to a particular embodiment of the inventive method, the compacts are subjected to a heat treatment after the pressing.

[0054] Die Wärmebehandlung erfolgt bei einer gegenüber der Pressung erhöhten Temperatur. Die Wärmebehandlung bewirkt eine Trocknung und/oder Härtung der Presslinge. Die Wärmebehandlung kann bei Temperaturen von bevorzugt > 250°C und < 350*€ erfolgen, bei denen irreversible chemische Vorgänge Bindemittelkomponenten umwandeln können. Beispielsweise können wasserlösliche Bindemittelkomponenten in wasserunlösliche Verbindungen umgewandelt werden.The heat treatment is carried out at an elevated temperature relative to the pressure. The heat treatment causes a drying and / or hardening of the compacts. The heat treatment can be carried out at temperatures of preferably> 250 ° C and <350 * €, where irreversible chemical processes can convert binder components. For example, water-soluble binder components can be converted to water-insoluble compounds.

[0055] Die bei solchen Umwandlungen entstehenden Verbindungen können einen Beitrag zur Festigkeit der Presslinge leisten.The compounds formed in such conversions can contribute to the strength of the compacts.

[0056] Im Fall eines Melasse enthaltenden Bindemittelsystems erfolgt beispielsweise eine Umwandlung von Melasse durch Karamellisierung.In the case of a molasses-containing binder system, for example, a conversion of molasses by caramelization.

[0057] Gemäß einer besonderen Ausprägung des erfinderischen Verfahrens wird zumindest die Teilmenge der Kohlepartikel, die einem Imprägnierungsschritt unterworfen wurde, nach dem Imprägnierungsschritt vor dem Vermischen mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem einer Wärmebehandlung unterzogen.According to a particular feature of the inventive method, at least the partial amount of the carbon particles which has been subjected to an impregnation step is subjected to a heat treatment after the impregnation step prior to mixing with the water-containing binder system.

[0058] Die Wärmebehandlung kann erfolgen, indem die imprägnierte Teilmenge separat der Wärmebehandlung unterzogen wird, und nach der Wärmebehandlung mit den nicht imprägnierten Kohlepartikeln vereinigt wird, oder die Vereinigung der imprägnierten Teilmenge mit den nicht imprägnierten Kohlepartikeln erfolgt vor der Wärmebehandlung der Kohlepartikel.The heat treatment can be carried out by subjecting the impregnated partial amount separately to the heat treatment, and after the heat treatment, combining with the unimpregnated carbon particles, or combining the impregnated partial amount with the unimpregnated carbon particles before the heat treatment of the carbon particles.

[0059] Die Wärmebehandlung bewirkt eine Trocknung. Für den Fall, dass sich in den Poren Lösungen oder Emulsionen befinden, bewirkt die Wärmebehandlung zusätzlich ein Einengen der Lösungen, Suspensionen oder Emulsionen und entsprechend eine Beschichtung der Porenwandungen mit gelösten, suspendierten oder emulgierten Komponenten. Diese können, zusätzlich zu dem danach hinzugefügten wässrigen Bindemittelsystem, einen Beitrag zu erhöhter Heißfestigkeit und Kaltfestigkeit der Presslinge liefern.The heat treatment causes drying. In the event that solutions or emulsions are present in the pores, the heat treatment additionally causes a concentration of the solutions, suspensions or emulsions and, correspondingly, a coating of the pore walls with dissolved, suspended or emulsified components. These may, in addition to the aqueous binder system added thereafter, contribute to increased hot strength and cold strength of the compacts.

[0060] Weiterhin kann die Wärmebehandlung die Umwandlung der infolge der Wärmebehandlung zunächst entstehenden Beschichtung der Porenwandungen in wasserunlösliche Verbindungen, oder in die Reaktivität der Kohlepartikel gegenüber heißen C02 haltigen Gasen herabsetzende Verbindungen bewirken. Die Maximaltemperatur der Wärmebehandlung ist durch die Pyrolyse der Kohlepartikel beschränkt und liegt bei 350^. Die Untergrenze für die Temperatur bei dieser Wärmebehandlung liegt bei 150 °C.Furthermore, the heat treatment, the conversion of the resulting as a result of the heat treatment initially coating the pore walls in water-insoluble compounds, or cause the reactivity of the carbon particles to hot C02-containing gases compounds. The maximum temperature of the heat treatment is limited by the pyrolysis of the carbon particles and is 350 ^. The lower limit for the temperature in this heat treatment is 150 ° C.

[0061] Wird für die Imprägnierung die gleiche Wasser enthaltende Emulsion verwendet, wie sie als Wasser enthaltendes Bindemittelsystem zum Einsatz kommt, so ist die im Imprägnierungsschritt zugegebene Menge geringer als die beim nachfolgenden Vermischen zugegebene Menge an Wasser enthaltenden Bindemittelsystem. Beispielsweise bei Verwendung von Bitumen in Wasser - Emulsion im Imprägnierungsschritt und als Bindemittelsystem erfolgt im Imprägnierungsschritt eine Zugabe von 2 -3 Gewichts%, während als Bindemittelsystem später 7-10 Gewichts% zugegeben werden.If the same water-containing emulsion used for the impregnation, as used as a water-containing binder system is used, the amount added in the impregnation step is less than the amount of water-containing binder system added during subsequent mixing. For example, when using bitumen in water - emulsion in the impregnation step and as a binder system in the impregnation step, an addition of 2 -3% by weight, while added as a binder system later 7-10% by weight.

[0062] Dasselbe gilt, wenn für die Imprägnierung die gleiche wässrige Lösung eines Stoffes oder eines Stoffgemisches verwendet wird, wie sie als Wasser enthaltendes Bindemittelsystem zum Einsatz kommt. Beispielsweise bei Verwendung von Melasse im Imprägnierungsschritt und als Bindemittelsystem erfolgt im Imprägnierungsschritt eine Zugabe von 3 bis 5 Gewichts%, während als Bindemittelsystem später 6 bis 8 Gewichts% zugegeben werden. Dabei sind die Grenzen der angegebenen Bereiche mit umfasst.The same applies if the same aqueous solution of a substance or a mixture of substances is used for the impregnation, as used as the water-containing binder system. For example, when using molasses in the impregnation step and as a binder system, an addition of 3 to 5% by weight takes place in the impregnation step, while 6 to 8% by weight are added later as the binder system. The limits of the specified ranges are included.

[0063] In diesen Fällen ist nach der Zugabe im Imprägnierungsschritt eine Wärmebehandlung notwendig, um die Trägerflüssigkeit Wasser soweit zu entfernen, dass die emulgierten Substanzen beziehungsweise die gelösten Stoffe sich in den Poren beziehungsweise den Porenhälsen absetzen. Dadurch werden die Poren belegt beziehungsweise die Porenhälse verstopft. Insgesamt wird daher zur Herstellung der Presslinge weniger Wasser enthaltendes Bindemittelsystem benötigt als bei einer Herstellung ohne Imprägnierungsschritt.In these cases, after the addition in the impregnation step, a heat treatment is necessary to remove the carrier liquid water so far that the emulsified substances or the dissolved substances settle in the pores or the pore necks. As a result, the pores are occupied or the pore necks are blocked. Overall, therefore, less water-containing binder system is required for the production of the compacts as in a production without impregnation step.

[0064] Nach der Vermischung mit einem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem kann dieAfter mixing with a water-containing binder system, the

Verarbeitung zu Presslingen durch bekannte Verfahren, beispielsweise wie in WO 02/50219A1 oder in AT005765U1 beschrieben, beziehungsweise durch jedes zur Verarbeitung von Kohlepartikel mit einem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem zu Presslingen geeignete Verfahren erfolgen.Processing into compacts by known methods, for example as described in WO 02 / 50219A1 or in AT005765U1, or by any method suitable for processing coal particles with a water-containing binder system into compacts suitable methods.

[0065] Eine erfindungsgemäß erst nach dem Imprägnierungsschritt einer Teilmenge der Kohlepartikel mit einer wasserunlöslichen und/oder wasserabstoßende Substanz erfolgende Zugabe von Wasser enthaltenden Bindemittelsystemen bei der Herstellung von Presslingen vermindert die Verfahrenskosten gegenüber herkömmlichen Verfahren wie etwa gemäß W002/50219A1. Die Vermeidung einer Wasseraufnahme der Kohle während der Herstellung von Presslingen mit Wasser enthaltenden Bindemittelsystemen vermindert einerseits den spezifischen Kohleverbrauch bei Roheisenerzeugungsverfahren, bei denen die Presslinge oder aus ihnen gewonnener Koks zum Einsatz kommen, da weniger Wasser aus dem Bindemittelsystem im Pressling vorhanden ist und entsprechend weniger Energie für dessen Verdampfung aufgewendet werden muss. Andererseits kann eine in herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Presslingen aufgrund der Wasseraufnahme aus dem Bindemittelsystem auftretende Notwendigkeit zur Nachtrocknung der Presslinge bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens entfallen, oder der Trocknungsaufwand reduziert werden, woraus eine Energieeinsparung resultiert. Da entsprechend auf die Errichtung oder den Betrieb von Vorrichtungen zu Nachtrocknung verzichtet werden kann, oder die Dimensionen der Vorrichtungen und der Aufwand ihres Betriebes reduziert werden kann, ist dies gleichbedeutend mit einer Betriebskosten- sowie einer Investmentkostensenkung.An inventively after the impregnation step of a subset of the carbon particles with a water-insoluble and / or water-repellent substance adding addition of water-containing binder systems in the production of compacts reduces the process costs compared to conventional methods such as according to W002 / 50219A1. The avoidance of carbon uptake during the manufacture of briquettes with binder systems containing water, on the one hand, reduces specific coal consumption in pig iron production processes using the briquettes or coke obtained therefrom, since less water from the binder system is present in the briquette and correspondingly less energy must be spent for its evaporation. On the other hand, occurring in conventional processes for the production of compacts due to the absorption of water from the binder system need for post-drying of the compacts when using the method can be omitted, or the drying effort can be reduced, resulting in an energy saving results. Accordingly, since the provision or operation of devices for post-drying can be dispensed with, or the dimensions of the devices and the cost of their operation can be reduced, this is equivalent to operating cost and investment cost reduction.

[0066] Als zusätzlicher vorteilhafter Effekt des Imprägnierungsschrittes kann sich, je nach Art der zur Imprägnierung verwendeten Substanz, eine Minderung der C02-Reaktivität des nach Pyrolyse der Presslinge in einem Einschmelzvergaser entstandenen Halbkokses beziehungsweise des aus Presslingen gewonnenen Kokses ergeben. Eine geringe C02- Reaktivität ist beim Betrieb eines Einschmelzvergasers gewünscht, damit der Halbkoks im Festbett des Einschmelzvergasers bzw. der Koks im Festbett eines Hochofens von der Chargierung auf die Bettoberfläche bis zum Erreichen der unmittelbaren Vergasungszone im Bereich der Sauerstoffdüsen bzw. der Windformen stabil bleiben und dadurch die Permeabilität des Festbettes in Bezug auf die Durchgasung und die Drainage schmelzflüssiger Phasen fördern. Die Minderung der C02-Reaktivität des Halbkokses beziehungsweise des Kokses wird dadurch erreicht, dass die aus der imprägnierten Teilmenge der Kohlepartikel stammende innere Oberfläche der Poren der Kohlepartikel im Pressling durch die Imprägnierung nicht mehr von einem Bindemittel, welches reaktivitätsfördernde Substanzen enthält, überzogen werden kann. Beispielsweise enthält die Bindemittelkomponente Melasse als reaktivitätsfördernde Substanzen Alkalien. Wird durch die Imprägnierung, beispielsweise mit Bitumina oder Wachse enthaltenden Substanzen, vermieden, dass Melasse die innere Oberfläche der Poren überzieht, ist die C02-Reaktivität also gegenüber mittels eines Verfahrens ohne Imprägnierungsschritt gewonnenem Halbkoks oder Koks herabgesetzt.As an additional advantageous effect of the impregnation step may, depending on the nature of the substance used for impregnation, a reduction in the CO 2 reactivity of resulting after pyrolysis of the compacts in a melter carburetor or the cokes obtained from compacts result. Low CO 2 reactivity is desired in the operation of a melter gasifier so that the semi-coke in the fixed bed of the melter gasifier or coke in the fixed bed of a blast furnace remain stable from charging to the bed surface until reaching the immediate gasification zone in the area of the oxygen nozzles or wind forms thereby promoting the permeability of the fixed bed in relation to the gassing and the drainage of molten phases. The reduction in the CO 2 reactivity of the coke or of the coke is achieved in that the internal surface of the pores of the carbon particles in the pressed article originating from the impregnated subset of the carbon particles can no longer be coated by the impregnation with a binder which contains reactivity-promoting substances. For example, the binder component molasses contains alkalis as reactivity-promoting substances. If impregnation, for example with substances containing bitumens or waxes, avoids molasses coating the inner surface of the pores, the CO 2 reactivity is thus reduced compared to semi-coke or coke obtained by a process without impregnation step.

[0067] Ein Minderanteil von unterkörnigem Koks wird im COREX®- oder FINEX®-Verfahren zur Roheisenerzeugung in einem Festbett eines Einschmelzvergasers häufig zur Einsatzkohle gegeben, um die Permeabilität des Festbettes zu verbessern. Bei Verwendung von erfindungsgemäß hergestellten Presslingen, oder aus solchen hergestelltem Koks, wird eine Entfestigung der Halbkoks- bzw. Koks-Partikel durch heißes C02 inhibiert und somit einem Zerfall der Partikel entgegengewirkt. Mit einem aus erfindungsgemäß hergestellten Presslingen durch Pyrolyse abgeleitetem Halbkoks gepacktem Festbett werden eine deutlich bessere Gaspermabilität und ein besseres Drainageverhalten des Festbettes ermöglicht als nach dem Stand der Technik. Die Verbesserung der Reaktivtätseigenschaften des Halbkokses ermöglicht daher eine Verringerung oder gar Vermeidung des Kokszusatzes zur COREX®- oder FINEX®- Einsatzkohle.A minor proportion of undersize coke is often added to the feed coal in the COREX® or FINEX® process for producing pig iron in a fixed bed of a melter gasifier in order to improve the permeability of the fixed bed. When using compacts according to the invention, or from such produced coke, softening of the coke or coke particles is inhibited by hot CO 2 and thus counteracts a disintegration of the particles. With a fixed bed packed from pyrolysis-derived semicarbons packed in accordance with the invention, a significantly better gas permeability and a better drainage behavior of the fixed bed are made possible than in the prior art. The improvement in the reactivity of the semi-coke therefore makes it possible to reduce or even avoid coke addition to COREX® or FINEX® feed coal.

[0068] Im Bereich der Kokereitechnik wird bekanntlich durch eine Erhöhung der Schüttdichte der Einsatzkohle die Qualität des daraus erzeugten Kokses verbessert. Die Verwendung vieler Einsatzkohlen für die Erzeugung von Hüttenkoks wird durch eine Verdichtung der Einsatzkohle überhaupt erst möglich. Neben Stampfkokereien wurden daher Verfahrensvarianten für Koke reien im Schüttbetrieb entwickelt, die eine Brikettierung bzw. teilweise Brikettierung der Einsatzkohlen vorsahen. Aus heutiger Sicht ist jedoch eine Brikettierung mit bituminösen Bindemittel aus wirtschaftlichen Gründen, eine Heißbrikettierung oder eine Brikettierung mit Steinkohlenteer-stämmigen Binder aus Gründen des Gesundheitsschutzes, und eine Brikettierung mit Melasse oder vergleichbaren Bindern wegen des Eintrags unerwünschter Stoffe in den Koks problematisch.In the field of coking technology, the quality of the coke produced therefrom is known to be improved by increasing the bulk density of the feed coal. The use of many carburets for the production of metallurgical coke is even possible by a compression of the feed coal. In addition to stamped coking processes therefore variants were developed for Koke reien in bulk mode, which provided a briquetting or partial briquetting of the carburetor. From today's perspective, however, briquetting with bituminous binders for economic reasons, hot briquetting or briquetting with coal tar-based binder for health reasons, and briquetting with molasses or similar binders because of the entry of undesirable substances in the coke problematic.

[0069] Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Presslingen ermöglicht es, auch bei der Herstellung von Koks unter Verwendung von Presslingen der Einsatzstoffe den Verbrauch an Bindemittel zu reduzieren beziehungsweise die schädlichen Auswirkungen reaktivitätsfördernder Bindemittelkomponenten einzudämmen.The inventive method for the production of compacts makes it possible to reduce the consumption of binder or to curb the harmful effects of reactant-promoting binder components even in the production of coke using compacts of the starting materials.

[0070] Die Presslinge können beispielsweise Briketts oder Schülpen aus einer Kompaktierung sein.The compacts may be, for example, briquettes or slugs from a compaction.

[0071] Die Presslinge enthalten bis zu 97 Gewichts% Kohlepartikel, und bis zu 15 Gewichts% Komponenten eines Bindemittelsystem, sowie, bezogen auf das Gewicht des zu Presslingen zu verarbeitenden Gutes Kohlepartikel, wasserunlösliche und/oder wasserabstoßende Substanzen, oder Feststoffe mit wasserabweisenden Eigenschaften, in einer Menge, deren Untergrenze 0,5 Gewichts%, bevorzugt 1 Gewichts%, beträgt, und deren Obergrenze 5 Gewichts%, bevorzugt 3 Gewichts%, besonders bevorzugt 2 Gewichts%, beträgt.The compacts contain up to 97% by weight of carbon particles, and up to 15% by weight of components of a binder system and, based on the weight of the product to be processed pellets, carbon particles, water-insoluble and / or water-repellent substances, or solids with water-repellent properties, in an amount whose lower limit is 0.5% by weight, preferably 1% by weight, and whose upper limit is 5% by weight, preferably 3% by weight, particularly preferably 2% by weight.

[0072] Dabei sind die 15 Gewichts% der Komponenten eines Bindemittelsystems so zu verstehen, das Wasser nicht als Komponente des Bindemittelsystems mit umfasst ist - die 15 Ge-wichts% beziehen sich also auf die nicht-wässrigen Komponenten des Bindemittelsystems.The 15% by weight of the components of a binder system are to be understood as meaning that the water is not included as a component of the binder system - the 15% by weight thus relates to the nonaqueous components of the binder system.

[0073] Nach einer Ausführungsform enthält der Pressling auch Eisen- oder Eisenoxid-haltige Partikel. Solche Partikel können beispielsweise aus bei der Roheisen- oder Stahlerzeugung anfallenden Stäuben oder Schlämmen stammen.According to one embodiment, the compact also contains iron or iron oxide-containing particles. Such particles can originate, for example, from dusts or sludges produced in the production of pig iron or steel.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

[0074] Tabelle 1 zeigt die Auswertung von Versuchen zum Herstellen von Presslingen im Hinblick auf die Sturzfestigkeit (SF) und die Punktdruckfestigkeit (PDF) der Presslinge im Rahmen einer Versuchskampagne. Dabei werden die Presslinge nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Imprägnierung einer Teilmenge der Kohlepartikel hergestellt.Table 1 shows the evaluation of tests for the production of compacts with regard to the drop resistance (SF) and the puncture strength (PDF) of the pellets in the context of a test campaign. The pellets are produced by the process according to the invention with impregnation of a subset of the carbon particles.

[0075] Nach dem Stand der Technik wurden die Presslinge so hergestellt, dass alle Kohlepartikel mit Wasser imprägniert wurden - unter Zugabe von 3 Gewichts% Wasser über die Dauer von einer Minute.In the prior art, the compacts were prepared so that all carbon particles were impregnated with water - with the addition of 3% by weight of water over a period of one minute.

[0076] Bei den Presslingen handelt es sich um Briketts.The compacts are briquettes.

[0077] Die Sturzfestigkeiten von erfindungsgemäß hergestellten Grünpresslingen und Presslingen und von nach dem Stand der Technik hergestellten Grünpresslingen und Presslingen- bei jeweils gleichen Einsatzstoffen unter Verwendung von 12 Massen% Melasse und unter sonst gleichen Bedingungen - liegen in der gleichen Größenordnung, sowohl für Grünpresslinge als auch für an der Luft getrocknete und thermisch getrocknete Presslinge.The drop strengths of green compacts and compacts according to the invention and green compacts and pellets produced according to the state of the art - each with the same starting materials using 12 mass% molasses and under otherwise identical conditions - are of the same order of magnitude, both for green compacts and also for air-dried and thermally dried compacts.

[0078] Als Wasser enthaltendes Bindemittelsystem wurde ein System bestehend aus Melasse und Branntkalk verwendet. Die Melasse selbst hatte einen Wassergehalt von 20 Massen%. Folgende handelsübliche Melasse wurde im Bindemittelsystem verwendet: Zuckerrohr-Melasse der Firma Tate & Lyle mit einem Gesamt-Zuckergehalt von 51%.As the water-containing binder system, a system consisting of molasses and quicklime was used. The molasses itself had a water content of 20 mass%. The following commercially available molasses was used in the binder system: sugar cane molasses from Tate & Lyle with a total sugar content of 51%.

[0079] Als Branntkalk im Bindemittelsystem wurde Branntkalk Weißfeinkalk der Firma Walhalla Kalk verwendet.As quicklime in the binder system burnt lime white fine lime Walhalla Kalk was used.

[0080] Zur Imprägnierung wurde Bitumen als Imprägnierungsmittel verwendet. Als Bitumen wurde Mexphalte 55 der Firma Shell verwendet.For impregnation bitumen was used as impregnating agent. As bitumen Mexphalte 55 Shell was used.

[0081] Die Zumischung des Imprägnierungsmittels Bitumen erfolgte in einem Pfugscharmischer der Firma Lödige Typ FM130D, die übrigen Mischungen wurden in einem Chargenmischer vomThe admixing of the impregnating agent bitumen was carried out in a Pfugscharmischer the company Lödige type FM130D, the other mixtures were in a batch mixer from

Typ R08 W der Firma Eirich hergestellt.Type R08 W manufactured by Eirich.

[0082] Das für die Knetvorgänge verwendete Knetwerk der Firma Koeppern bestand aus einem senkrecht stehenden zylindrischen Behälter, durch den eine mittig drehende Welle mit Knetarmen geführt ist.The kneading of Koeppern used for the kneading processes consisted of a vertical cylindrical container through which a centrally rotating shaft is guided with kneading arms.

[0083] Das Herstellen der Grünpresslinge wurde mittels einer Versuchs-Walzenpresse vom Typ 52/10 der Firma Koeppern durchgeführt. Das gewählte kissenförmige Format für die Grünpresslinge wies ein Nennvolumen von 20 cm3 auf. Die Aufgabe des zu pressenden Materials erfolgte mittels Schwerkraftzuteiler. Von der Versuchs-Walzenpresse wurden dabei Verbände bestehend aus mehreren Grünpresslingen hergestellt. In diesen Verbänden befinden sich Grünpresslinge sowohl im Randbereich der Verbände als auch im Mittenbereich der Verbände.The preparation of the green compacts was carried out by means of a trial roller press type 52/10 from Koeppern. The selected pillow-shaped format for the green compacts had a nominal volume of 20 cm3. The task of the material to be pressed was done by means of gravitational arbiter. From the experimental roller press associations were made consisting of several green compacts. These associations contain green compacts both in the margins of the associations and in the middle of the associations.

[0084] Um für die Ermittlung der Sturzfestigkeit beziehungsweise der Punktdruckfestigkeit einzelne Grünpresslinge beziehungsweise einzelner Presslinge zu erhalten, werden die Verbände entlang der Teilungsnähte zwischen den einzelnen Grünpresslingen zerbrochen. In der Regel zerbrechen die Verbände beim Austrag aus der Versuch- Walzenpresse zu einzelnen Grünpresslingen.In order to obtain individual green compacts or individual compacts for determining the fall resistance or the point compressive strength, the bandages are broken along the dividing seams between the individual green compacts. As a rule, the associations break up during discharge from the trial roller press into individual green compacts.

[0085] Nach dem Knetvorgang im Knetwerk wurden die gekneteten Mischungen als zu pressendes Material einer Pressung in der Versuchs-Walzenpresse unterworfen, um Grünpresslinge herzustellen.After the kneading operation in the kneader, the kneaded mixtures were subjected to pressing as a material to be pressed in the pilot roll press to produce green compacts.

[0086] Die dabei erhaltenen Grünpresslinge sind noch weich - was im Fachjargon durch den Wortzusatz „grün“ angedeutet wird - und werden einer Härtung unterzogen, um zum fertigen Pressling zu gelangen. Diese Härtung kann beispielsweise durch zumindest teilweise Trocknung durch Lagerung an der Luft und/oder eine thermische Behandlung erfolgen.The resulting green compacts are still soft - which is indicated in the jargon by the word "green" - and are subjected to a cure to get to the finished compact. This hardening can be carried out, for example, by at least partial drying by storage in air and / or thermal treatment.

[0087] Nach der Pressung wurden einzelne Grünpresslinge jeweils sofort, im Fachjargon grün, auf Sturzfestigkeit (SF) und Punktdruckfestigkeit (PDF) untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in den „sofort“ enthaltenden Spalten für PDF und SF gezeigt. Die Messungen von Sturzfestigkeit und Punktdruckfestigkeit wurden jeweils nach 1h Härtung an der Luft, und nach 24h Härtung an der Luft wiederholt. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind in den „1h“ und „24h“ enthaltenden Spalten gezeigt.After pressing, individual green compacts were examined immediately, in technical jargon green, for drop resistance (SF) and point pressure resistance (PDF). The results of these studies are shown in the "immediate" columns for PDF and SF. Fall and dot compressive strength measurements were repeated after 1 hour air cure and after 24 hour air cure. The results of these studies are shown in the columns containing "1h" and "24h".

[0088] Beim Sturztest (angelehnt an ASTM D440) zur Feststellung der Sturzfestigkeit wird eine 2 kg schwere Probe von Grünpresslingen beziehungsweise von durch Trocknung an der Luft oder durch thermische Trocknung gehärteten Presslingen viermal über ein Fallrohr aus einer Höhe von 5 m in einen Auffangbehälter gestürzt, dessen Boden in Form einer massiven Stahlplatte ausgebildet ist. Das Fallrohr weist einen Durchmesser von 200 mm und der Sammelbehälter einen Durchmesser von 260 mm auf. Die Stärke der Stahlplatte beträgt 12 mm. Die Auswertung des Sturztests per Siebanalyse erfolgt nach dem zweiten und vierten Sturz. Die Zahlenwerte für Sturzfestigkeit SF in Tabelle 1 geben jeweils den Anteil der Kornfraktion >20 mm nach vier Stürzen an.In the fall test (based on ASTM D440) to determine the fall resistance, a 2 kg sample of green compacts or hardened by drying in air or by thermal drying compacts is four times dropped over a downpipe from a height of 5 m in a collection container , whose bottom is formed in the form of a solid steel plate. The drop tube has a diameter of 200 mm and the collecting container has a diameter of 260 mm. The thickness of the steel plate is 12 mm. The evaluation of the fall test by sieve analysis takes place after the second and fourth fall. The numerical values for falling resistance SF in Table 1 indicate in each case the fraction of the grain fraction> 20 mm after four falls.

[0089] Für die Ermittlung der Punktdruckfestigkeit wurde eine Prüfmaschine vom Typ 469 der Firma ERICHSEN verwendet. Bei diesem Prüfverfahren werden einzelne Grünpresslinge beziehungsweise durch Trocknung an der Luft oder durch thermische Trocknung gehärtete Presslinge zwischen zwei Auflagen eingespannt, von denen die untere mit einem Kraftaufnehmer gekoppelt ist und die obere mittels Spindeltrieb zur Aufbringung einer schleichend schwellenden Drucklast kontinuierlich nachgeführt wird. Die untere Auflage wird durch eine Rundplatte von 80 mm Durchmesser und die obere durch ein waagerechtes Rundeisen von 10 mm Durchmesser gebildet. Die Vorschubgeschwindigkeit für die obere Auflage beträgt 8 mm/min. Die Punktdruckfestigkeit PDF wird als maximale Lastaufnahme eines grünen beziehungsweise eines gehärteten Presslings vor Bruch registriert - die Eintragungen in Tabelle 1 geben die mittlere Punktdruckfestigkeit bei Bruch infolge Punktdruckbelastung in Newton an. Es wurden jeweils sechs Grünpresslinge beziehungsweise Presslinge aus dem Mittenbereich und sechs Grünpresslinge beziehungsweise Presslinge aus dem Randbereich der in der Versuchs-Walzenpresse erhaltenen Verbände untersucht. Aus den bei diesen Untersuchungen gewonnenen Daten wurdenFor the determination of the dot compressive strength, a testing machine of type 469 from ERICHSEN was used. In this test method individual green compacts or hardened by drying in air or by thermal drying compacts clamped between two conditions, of which the lower is coupled to a load cell and the upper is continuously tracked by spindle drive for applying a creeping swelling pressure load. The lower edition is formed by a round plate of 80 mm diameter and the upper by a horizontal round iron of 10 mm diameter. The feed rate for the upper edition is 8 mm / min. The dot compressive strength PDF is recorded as the maximum load bearing of a green or hardened compact before breakage - the entries in Table 1 indicate the average point compressive strength at break due to dot pressure loading in Newton. In each case, six green compacts or compacts from the middle region and six green compacts or pellets from the edge region of the bandages obtained in the trial roller press were examined. From the data obtained in these investigations were

Mittelwerte errechnet, wobei jeweils die Minimal- und Maximal-Werte unberücksichtigt gelassen wurden. Die Mittelwerte sind in Tabelle 1 angegeben.Average values were calculated, whereby the minimum and maximum values were disregarded. The mean values are given in Table 1.

[0090] TabelleTable

[0091] In Versuch 1 nach dem Stand der Technik wurde ein Gemisch 70% Gewichts% Ensham Kohle mit einer mittleren Partikelgröße d50 von 0.95 mm zusammen mit 30% Gewichts% Blackwater Kohle mit einer mittleren Partikelgröße d50 von 0.8 -1.0 mm als zu Presslingen zu verarbeitendes Gut Kohlepartikel verwendet.In Experiment 1 of the prior art, a mixture of 70% by weight of Ensham coal having an average particle size d50 of 0.95 mm together with 30% by weight of Blackwater coal with a mean particle size d50 of 0.8 -1.0 mm was added to the compacts processed good coal particles used.

[0092] Blackwater-Kohle stammt von der Firma BHP Billiton aus Queensland, Australien. En-sham-Kohle stammt von der Firma Ensham Resources aus Queensland, Australien.Blackwater coal comes from BHP Billiton of Queensland, Australia. En-sham coal comes from Ensham Resources of Queensland, Australia.

[0093] Dieses zu Presslingen zu verarbeitende Gut wurde wie nachfolgend in Figur 1 für Kohle 1 gezeigt zu Presslingen verarbeitet. Die Melasse im Wasser enthaltenden Bindemittelsystem wurde in einer Menge von 12 Gewichts%, bezogen auf das Gewicht des zu Presslingen zu verarbeitenden Gutes, eingesetzt. Die eingesetzte Melasse enthielt selber einen Anteil von 20 Gewichts% Wasser. Das Wasser enthaltende Bindemittelsystem bestand neben Melasse noch aus 2,5 Gewichts%, bezogen auf das Gewicht des zu Presslingen zu verarbeitenden Gutes, an Branntkalk. Punktdruckfestigkeit und Sturzfestigkeit zu verschiedenen Zeitpunkten sind in Tabelle 1, erste Datenspalte angegeben.This material to be processed into compacts was processed into pellets as shown below in FIG. 1 for coal 1. The molasses in the water-containing binder system was used in an amount of 12% by weight, based on the weight of the material to be processed into compacts. The molasses used itself contained a proportion of 20% by weight of water. In addition to molasses, the water-containing binder system consisted of 2.5% by weight, based on the weight of the material to be processed into compacts, of burnt lime. Dot crush strength and crash resistance at different times are given in Table 1, first data column.

[0094] Im Versuch 2 nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wurde das gleiche zu Presslingen zu verarbeitende Gut eingesetzt. Allerdings wurde die eingesetzte Ensham-Kohle mit Bitumen imprägniert. Die eingesetzte Menge Bitumen betrug 2.1 Gewichts%, bezogen auf das Gewicht des zu Presslingen zu verarbeitenden Gutes, beziehungsweise 3 Gewichts% bezogen auf die zu imprägnierende Ensham Kohle. Nach der Imprägnierung wurde die imprägnierte Ensham-Kohle mit der Blackwater-Kohle vereinigt. Nach der Vereinigung erfolgte die Verarbeitung analog zu Versuch 1, allerdings wurde die Melasse im Wasser enthaltenden Bindemittelsystem in einer Menge von 8 Gewichts%, bezogen auf das Gewicht des zu Presslingen zu verarbeitenden Gutes, eingesetzt. Die eingesetzte Melasse enthielt selber einen Wasseranteil von 20 Gewichts%. Das Wasser enthaltende Bindemittelsystem bestand neben Melasse noch aus 2 Gewichts%, bezogen auf das Gewicht des zu Presslingen zu verarbeitenden Gutes, an Branntkalk. Nach der Branntkalkzugabe wurde jeweils noch 2% Wasser, bezogen auf das Gewicht des zu Presslingen zu verarbeitenden Gutes Kohlepartikel, zugemischt, um dem Branntkalk die für seine Reaktion notwendige Feuchtigkeit bereitzustellen.In experiment 2 by the process according to the invention, the same material to be processed into compacts was used. However, the Ensham coal used was impregnated with bitumen. The amount of bitumen used was 2.1% by weight, based on the weight of the material to be processed into compacts, or 3% by weight, based on the Ensham coal to be impregnated. After impregnation, the impregnated Ensham coal was combined with the Blackwater coal. After combination, the processing was carried out analogously to experiment 1, but the molasses in the water-containing binder system in an amount of 8% by weight, based on the weight of the material to be processed to compacts used. The molasses used itself contained a water content of 20% by weight. In addition to molasses, the water-containing binder system consisted of 2% by weight, based on the weight of the material to be processed into compacts, of burnt lime. After the quicklime addition, in each case 2% of water, based on the weight of the material to be processed into pellets, coal particles were added in order to provide the lime with the moisture necessary for its reaction.

[0095] Es ist zu erkennen, dass erfindungsgemäß hergestellte Presslinge im Vergleich zu nach dem Stand der Technik hergestellten Presslingen höhere Punktdruckfestigkeit aufweisen, während ihre Sturzfestigkeit vergleichbar mit der Sturzfestigkeit von nach dem Stand der Technik hergestellten Presslingen ist.It can be seen that compacts made according to the invention have higher puncture resistance compared to prior art compacts, while their impact resistance is comparable to the impact resistance of prior art compacts.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0096] Im Folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Blockschemata skizziert.In the following, the method according to the invention is outlined with reference to the block diagrams shown in FIGS. 1 to 3.

[0097] Figur 1 zeigt ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung von Presslingen ohneFIG. 1 shows a conventional process for producing pellets without

Imprägnierungsschritt.Impregnation step.

[0098] Figur 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von Presslingen mit Imprägnierungsschritt, wobei zwei Kohlesorten verwendet werden.FIG. 2 shows a method according to the invention for the production of compacts with impregnation step, wherein two types of coal are used.

[0099] Figur 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung von Presslingen mit einer dem Imprägnierungsschritt, wobei nur eine Kohlesorte verwendet wird.FIG. 3 shows a method according to the invention for the production of compacts having an impregnation step, wherein only one type of coal is used.

[00100] Gemäß Figur 1 wird die zu Presslingen, in diesem Fall Briketts, zu verarbeitende Kohle 1 einer Trocknung 2 unterzogen und danach durch Körnen 3 auf eine gewünschte Körnung gebracht. Zu den dabei erhaltenen Kohlepartikeln erfolgt danach der Zusatz eines Wasser enthaltenden Bindemittelsystems 4, in diesem Fall Melasse, gegebenenfalls unter Zusatz fester, feinteiliger Bindemittelkomponenten wie Kalkhydrat oder Branntkalk, unter Mischen 5, wobei das Mischen 5 ein- oder mehrstufig sein kann. Die dabei erhaltene Mischung wird einer Knetung 6 und einer Pressung 7 unterworfen. Das nach Härten 8 erhaltene Produkt 9 ist das Brikett.According to FIG. 1, the coal 1 to be processed into compacts, in this case briquettes, is subjected to drying 2 and then brought to a desired grain size by granulation 3. The carbon particles thus obtained are then followed by the addition of a water-containing binder system 4, in this case molasses, optionally with the addition of solid, finely divided binder components such as hydrated lime or quicklime, with mixing 5, wherein the mixing 5 may be one or more stages. The mixture thus obtained is subjected to kneading 6 and pressing 7. The product 9 obtained after curing 8 is the briquette.

[00101] Das erfindungsgemäße Verfahren nach Figur 2 unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten Verfahren dadurch, dass eine Teilmenge A der zur Herstellung der Presslinge dienenden Kohlepartikel 12 einem Imprägnierungsschritt 10 unterzogen wird, bei dem sie mit einer Substanz 11, dem Imprägnierungsmittel, imprägniert wird. Nach diesem Imprägnierungsschritt 10 erfolgt das Mischen 5 mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem 4 und mit einer Teilmenge B der zur Herstellung der Presslinge dienenden Kohlepartikel 13, sowie die Weiterverarbeitung der dabei erhaltenen Mischung entsprechend Figur 1. Die zur Herstellung der Presslinge dienenden Kohlepartikel setzen sich also aus der Teilmenge A 12 und der Teilmenge B 13 zusammen. Teilmenge A 12 und Teilmenge B 13 gehören zu verschiedenen Kohlesorten.The method according to the invention according to FIG. 2 differs from the method illustrated in FIG. 1 in that a subset A of the carbon particles 12 used to produce the compacts is subjected to an impregnation step 10 in which it is impregnated with a substance 11, the impregnating agent becomes. After this impregnation step 10, mixing takes place with the binder system 4 containing water and with a partial amount B of the carbon particles 13 used for producing the compacts, as well as the further processing of the resulting mixture according to FIG. 1. The carbon particles serving to produce the compacts are thus exposed subset A 12 and subset B 13 together. Subset A 12 and subset B 13 belong to different types of coal.

[00102] Im Unterschied zu Figur 2 gehören in Figur 3 die Teilmengen A 12 und B 13 der zur Herstellung der Presslinge dienenden Kohlepartikel zur gleichen Kohlesorte. Eine zu verarbeitende Kohle 1 wird einer Trocknung 2 unterzogen und danach durch Körnen 3 auf eine gewünschte Körnung gebracht. Die dabei erhaltenen Kohlepartikel werden einer Siebung 14 unterworfen. Die dabei erhaltene grobkörnige Fraktion wird als Teilmenge A der zur Herstellung der Presslinge dienenden Kohlepartikel 12 einem Imprägnierungsschritt 10 unterworfen, in dem sie mit Substanz 11, dem Imprägnierungsmittel, imprägniert wird. Nach diesem Imprägnierungsschritt 10 erfolgt das Mischen 5 mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem 4 und mit einer Teilmenge B der zur Herstellung der Presslinge dienenden Kohlepartikel 13, sowie die Weiterverarbeitung der dabei erhaltenen Mischung entsprechend Figur 1. Die Teilmenge B der zur Herstellung der Presslinge dienenden Kohlepartikel 13 ist die bei der Siebung 14 erhaltene feinkörnige Fraktion.In contrast to Figure 2 in Figure 3, the subsets A 12 and B 13 of serving for the production of the pellets coal particles belong to the same type of coal. A coal 1 to be processed is subjected to drying 2 and then brought to a desired grain size by graining 3. The carbon particles thus obtained are subjected to sieving. The coarse-grained fraction thus obtained is subjected to a impregnation step 10 as subset A of the carbon particles 12 serving to produce the compacts, in which it is impregnated with substance 11, the impregnating agent. After this impregnation step 10, mixing takes place with the binder system 4 containing water and with a subset B of the carbon particles 13 used for producing the compacts, as well as the further processing of the resulting mixture according to FIG. 1. Subset B of the carbon particles 13 used to produce the compacts is the fine-grained fraction obtained in sieve 14.

[00103] Nach dem Imprägnierungsschritt 10 kann vor dem Vermischen mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem 4, eine Wärmebehandlung 12 durchgeführt werden.After the impregnation step 10, a heat treatment 12 may be performed prior to mixing with the water containing binder system 4.

[00104] Allgemein kann bei der Herstellung von Presslingen gemäß der vorliegenden Erfindung die Zugabe des Wasser enthaltenden Bindemittelsystems Melasse/Branntkalk zu dem zu Presslingen zu verarbeitenden Gut derart erfolgen, dass Melasse und Branntkalk gleichzeitig zugegeben werden, oder derart, dass Branntkalk und Melasse nacheinander zugegeben werden.Generally, in the production of compacts according to the present invention, the addition of the molasses / quicklime binder system to the product to be processed into pellets can be done by adding molasses and quicklime simultaneously, or by adding quicklime and molasses in succession become.

[00105] Dabei ist es bei der Verwendung von dem Imprägnierungsmittel Bitumen, bevorzugt, dass zuerst eine Teilmenge der für die Herstellung der Presslinge vorgesehenen Melasse zugegeben wird, dann eine Mischung erfolgt, und dann Branntkalk zugegeben wird. Nachdem die dabei erhaltene Mischung ruhen gelassen wurde, wird die Restmenge der für die Herstellung der Presslinge vorgesehenen Melasse zugegeben. Teilmenge und Restmenge ergeben in Summe die für die Herstellung der Presslinge vorgesehenen Melasse. Der Vorteil dieses Vorgehens ist es, dass ein Einkneten des Branntkalks in weiches Imprägnierungsmittel beim Mischen des zu Presslingen zu verarbeitenden Gut mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem vermieden beziehungsweise vermindert wird.In this case, it is preferred in the use of the impregnating agent bitumen, that first a portion of the envisaged for the production of the pellets molasses is added, then a mixture is carried out, and then quicklime is added. After the resulting mixture has been allowed to stand, the remainder of the molasses intended for the preparation of the compacts is added. Subset and residual amount in total provide the intended for the production of the pellets molasses. The advantage of this procedure is that a kneading of quicklime in soft impregnating agent during mixing of the material to be processed to compacts with the water-containing binder system is avoided or reduced.

[00106] Durch Zugabe von Melasse, die ja selber Wasser enthält, vor einer Zugabe von Branntkalk, kann der Branntkalk für seien Reaktionen auch Feuchtigkeit aus der Melasse nutzen.By adding molasses, which itself contains water, before adding quicklime, the quicklime for its reactions can also use moisture from the molasses.

[00107] Es kann bis zur Hälfte, bevorzugt bis zu einem Drittel der Melasse vor dem Branntkalk zugegeben werden. BEZUGSZEICHENLISTE: 1 Kohle 2 Trocknung 3 Körnen 4 Wasser enthaltendes Bindemittelsystem 5 Mischen 6 Knetung 7 Pressung 8 Härten 9 Produkt 10 Imprägnierungsschritt 11 Substanz (Imprägnierungsmittel) 12 Teilmenge A der zur Herstellung der Presslinge 13 Teilmenge B der zur Herstellung der Presslinge 14 SiebungIt can be added up to half, preferably up to one third of the molasses before the quicklime. REFERENCE LIST: 1 coal 2 drying 3 granules 4 water-containing binder system 5 mixing 6 kneading 7 pressing 8 hardening 9 product 10 impregnating step 11 substance (impregnating agent) 12 part quantity A for preparing the compacts 13 part quantity B for preparing the compacts 14 sieving

LISTE DER ANFÜHRUNGEN PATENTLITERATUR § W002/50219A1 § WO9901583A1 § AT005765U1LIST OF THE GUIDES PATENT LITERATURE § W002 / 50219A1 § WO9901583A1 § AT005765U1

Claims

Patentansprücheclaims

1. Verfahren zur Herstellung eines Kohlepartikel enthaltenden Presslings, bei dem die Kohlepartikel mit einem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem vermischt werden und die dabei erhaltene Mischung durch Pressung zu Presslingen weiterverarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Vermischen mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem eine Teilmenge der Kohlepartikel einem Imprägnierungsschritt unterworfen wird, in welchem sie mit einer Substanz imprägniert wird.A process for producing a compact containing carbon particles, wherein the coal particles are mixed with a water-containing binder system and the resulting mixture is further processed by pressing into compacts, characterized in that prior to mixing with the water-containing binder system, a subset of the carbon particles one Impregnation step in which it is impregnated with a substance.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Imprägnierungsschritt aus Bedampfung der Kohlepartikel mit der Substanz, aus Besprühung der Kohlepartikel mit der Substanz, aus Einmischen der Substanz in eine bewegte Schüttung der Kohlepartikel, oder aus Einmischen der Substanz in eine Wirbelschicht der Kohlepartikel besteht.2. The method according to claim 1, characterized in that the impregnation step of vapor deposition of the carbon particles with the substance, from spraying the carbon particles with the substance, by mixing the substance into a moving bed of coal particles, or by mixing the substance in a fluidized bed of carbon particles consists.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, mit der die Kohlepartikel im Imprägnierungsschritt imprägniert werden, Wasser ist.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the substance with which the carbon particles are impregnated in the impregnation step, water.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, mit der die Kohlepartikel im Imprägnierungsschritt imprägniert werden, eine wasserunlösliche und/oder wasserabstoßende Substanz ist.4. The method according to any one of claims 1-2, characterized in that the substance with which the carbon particles are impregnated in the impregnation step, a water-insoluble and / or water-repellent substance.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, mit der die Kohlepartikel im Imprägnierungsschritt imprägniert werden, eine wässrige Lösung eines Stoffes oder einer Stoffmischung ist.5. The method according to any one of claims 1-2, characterized in that the substance with which the carbon particles are impregnated in the impregnation step, an aqueous solution of a substance or a mixture of substances.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, mit der die Kohlepartikel im Imprägnierungsschritt imprägniert werden, eine wässrige Suspension von Feststoffkolloiden, wobei der Feststoff wasserabweisende Eigenschaften aufweist, ist.6. The method according to any one of claims 1-2, characterized in that the substance with which the carbon particles are impregnated in the impregnation step, an aqueous suspension of solid colloids, wherein the solid has water-repellent properties is.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz, mit der die Kohlepartikel im Imprägnierungsschritt imprägniert werden, eine Emulsion, enthaltend einerseits Wasser sowie andererseits kohlenstoffhaltige Substanzen, ist.7. The method according to any one of claims 1-2, characterized in that the substance with which the carbon particles are impregnated in the impregnation step, an emulsion containing on the one hand water and on the other hand carbonaceous substances, is.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untergrenze der Menge von im Imprägnierungsschritt zugesetzter Substanz 0,3 Gewichts0/^ bevorzugt 0,5 Gewichts%, besonders bevorzugt 1 Gewichts%, beträgt, und die Obergrenze 5 Gewichts%, bevorzugt 3 Gewichts%, besonders bevorzugt 2 Gewichts%, bezogen auf das Gewicht des zu Presslingen zu verarbeitenden Gutes Kohlepartikel, beträgt.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the lower limit of the amount of substance added in the impregnation step 0.3 Gewicht0 / ^ preferably 0.5 weight%, particularly preferably 1 weight%, and the upper limit 5% by weight, preferably 3% by weight, more preferably 2% by weight, based on the weight of the material to be processed to compacts coal particles is.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittelsystem Melasse sowie Branntkalk oder Kalkhydrat enthält.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the binder system contains molasses and quicklime or hydrated lime.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bindemittelsystem eine Emulsion von Bitumen in Wasser enthält.10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the binder system contains an emulsion of bitumen in water.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auch Eisen- oder Eisenoxid-haltige Partikel in einem Gemisch mit den Kohlenpartikeln verarbeitet werden.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that iron or iron oxide-containing particles are processed in a mixture with the carbon particles.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Pressling nach der Pressung einer Wärmebehandlung unterzogen wird.12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the compact is subjected to a heat treatment after the pressing.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Teilmenge der Kohlepartikel, die einem Imprägnierungsschritt unterworfen wurde, nach dem Imprägnierungsschritt vor dem Vermischen mit dem Wasser enthaltenden Bindemittelsystem einer Wärmebehandlung unterzogen werden. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least the subset of the carbon particles which has been subjected to an impregnation step, after the impregnation step prior to mixing with the water-containing binder system to be subjected to a heat treatment. For this 2 sheets of drawings