DE2123313C3 - Process for the production of metallurgical coke - Google Patents

Description

a) Die rrstallisehen Zusätze sollen Draht- oder Faserform haben bzw. die zugesetzte Kohle Faserform;a) The stable accessories should be wire or Have fiber form or the added carbon fiber form;

b) der Durchmesser bzw. die Breite des zugegebenen und zugemischten Materials soll im Bereich von 0,1 bis 0,8 mm und die Länge im Bereich von 2 bis 150 mm liegen;b) the diameter or the width of the added and mixed material should be in Range from 0.1 to 0.8 mm and the length in the range from 2 to 150 mm;

c) die zugegebene Menge soll 0,01 bis 0,5 Gewichtsprozent betragen.c) the amount added should be 0.01 to 0.5 percent by weight be.

2. Verfahren zur Herstellung von Hüttenkoks nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zugegebene und zugemischte Material Stahl, rostfreier Stahl oder Kupfer ist.2. A method for the production of metallurgical coke according to claim 1, characterized in that the added and mixed material is steel, stainless steel or copper.

3. Verfahren zur Herstellung von Hüttenkoks nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für das zugegebene und zugemischte Material draht- oder schnitzelförmiger Schrott verwandt wird.3. A method for the production of metallurgical coke according to claim 1, characterized in that for the added and mixed material, wire-shaped or scrap-shaped scrap is used will.

30 f die ein Verbackungsvermogen und Sn:Fidtkt aXist. Wenn jedoch eine der- Z .Tohie deren Fluidität gering ist, wie eme artige Kohle deren J ^traüscht Kohle, 30 f which a baking ability and Sn: Fidtkt aXist. However, if a DER Z .Tohie whose fluidity is low as eme like carbon whose J ^ traüscht coal,

TdtKohlevermischt wird, sollte dieTdtcoal is mixed, the

wenzt werden, da diese Zugabe das Verbakkungsvermögen beeinträchtigt.be wenzt, since this addition the Verbakkung impaired.

s ist auch schon der Einfluß metallischer Füll-s is also the influence of metallic filling

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Hüttenkoks in einem Koksofen unter Zugabe von metallischem Material oder von Kohlenstoff.The present invention relates to a method for producing metallurgical coke in a coke oven with the addition of metallic material or carbon.

Eine der wichtigen Eigenschaften von Koks, der als Hüttenkoks zur Herstellung von Eisen u. dgl. verwendet werden soll, ist seine Festigkeit. Das Brechen bzw. Zerbrechen des Kokses, das bei den Entnahme-, Lagerungs- und Beschickungsstufen eintreten kann, muß möglichst vermieden werden. Aus diesem Grunde wurden viele Verfahren, gemäß denen dieser Koks verbessert werden kann, vorgeschlagen und in die Praxis eingeführt. Es ist z. B. gut bekannt, daß man mittelhartes Pech, das etwa die chemische Qualität von Kokskohle aufweist, Anthrazit, ölkoks, der als Aggregat nützlich ist, oder Ferrokoks, der durch Vermischen von calciniertem Eisenerz mit einer Kokskohle hergestellt wird, zu der Kokskohle oder zu gemischter Kohle zugeben kann.One of the important properties of coke, which is used as metallurgical coke to make iron and the like is to be its strength. The breaking or breaking of the coke that occurs during the removal, Storage and loading stages can occur must be avoided as far as possible. For this reason many methods by which this coke can be improved have been proposed and included in US Pat Practice introduced. It is Z. B. It is well known that one has medium-hard pitch, which is about the chemical quality of coking coal, anthracite, oil coke, which is useful as an aggregate, or ferrocoke, which is made by mixing of calcined iron ore with a coking coal, to the coking coal or to mixed Can add coal.

Es ist jedoch ebenfalls bekannt, daß die bisher bekannten Verfahren die im folgenden angegebenen ungünstigen Nachteile aufweisen:However, it is also known that the previously known methods are unfavorable as given below Have disadvantages:

1. Die Zugabe von Pech kann die Fluidität der Kohle steigern, wenn die Betriebsgeschwindigkeit des Ofens niedrig liegt und die Verkokungstemperatur unterhalb 1200° C liegt. Wenn jedoch die Temperatur höher als 1200⁰C liegt, wird aus ' dem Pech Kohlenstoff an den Ofenwandungen abgeschieden, auf Grund dessen die Thermozersetzung im Ofen heftig wird, was das Ausströmen von Gasen und den Ausstoßbetrieb des Ofens1. The addition of pitch can increase the fluidity of the coal when the furnace operating speed is slow and the coking temperature is below 1200 ° C. However, when the temperature of 1200 ⁰ C higher than, is separated from 'the pitch carbon at the furnace walls, of which the thermal decomposition in the furnace is vigorously due to which the outflow of gases and the discharge operation of the furnace

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werden:will:

a) Die metallischen Zusätze sollen Draht- oder Faserform haben bzw. die zugesetzte Kohle Faserform;a) The metallic additives should have the shape of a wire or fiber or the added carbon Fiber form;

b) der Durchmesser bzw. die Breite des zugegebenen und zugemischten Materials soll im Bereich von 0,1 bis 0,8 mm und die Länge im Bereich von 2 mm bis 150 mm liegen;b) the diameter or the width of the added and mixed material should be in the range of 0.1 to 0.8 mm and the length in the range of 2 mm to 150 mm;

c) die zugegebene Menge soll 0,01 bis 0,05 Gewichtsprozent betragen.c) the amount added should be 0.01 to 0.05 percent by weight.

Durch die Zugabe der angegebenen Füllstoffe in dieser Form wird die Wärmeübertragung von der Wandung bis zum Zentrum des Ofens beschleunigt und vergleichmäßigt. Die Risse, die im Koks während der Verkokung auftreten, werden verbunden, und die Graphitbildung wird durch den Wärmeausgleich verbessert. By adding the specified fillers in this form, the heat transfer from the Wall accelerated and equalized up to the center of the furnace. The cracks made in the coke during the coking occur, are connected, and the graphite formation is improved by the heat balance.

Als Material kommen in erster Linie Stahl, rostfreier Stahl, Kupfer, Kohlenstoff-Fasern und kohlenstoffreiche, synthetische Harze in Frage. Es ist nicht immer erforderlich, daß der Querschnitt der drahtförmigen oder drahtartigen Materialien kreisförmig ist. Wenn die Dimensionen innerhalb des obenerwähnten Bereiches liegen, kann ein kleines Stück, das aus einem blattförmigen Material, wie aus einem Blech, geschnitten wird, ebenfalls verwendet werden. Es versteht sich, daß auch draht- oder schnitzelförmiger Schrott geeignete Materialien darstellen.The main materials used are steel, stainless steel, copper, carbon fibers and high-carbon, synthetic resins in question. It is not always necessary that the cross-section of the wire-shaped or wire-like materials is circular. If the dimensions are within the aforementioned Area, a small piece made of a sheet-like material, such as sheet metal, cut can also be used. It goes without saying that also wire-shaped or chip-shaped Suitable materials for scrap.

Der Grund, daß die Abmessungen der zugesetzten Materialien, wie oben angegeben, beschränkt sind, liegt darin, daß, wenn das Material zu klein ist, es dazu neigt, bei der erhöhten Temperatur, d.h. bei einer Temperatur von mehr als 1300⁰C, zu schmelzen, wogegen, wenn das Material zu groß ist, sich eine schlechte Verträglichkeit mit den gemischten Kohlen ergibt.The reason that the dimensions of the added materials as indicated above, are limited, is that if the material is too small, it tends, at the elevated temperature, ie at a temperature of more than 1300 ⁰ C to melt, whereas if the material is too large, there will be poor compatibility with the mixed coals.

Die Begrenzung hinsichtlich der Länge beruht auf ähnlichen Gründen. Wenn das Material zu kurz ist,The limitation on the length is based on similar reasons. If the material is too short,

neigt das Material dazu, 2x1 schmelzen, und wenn es zu lang ist, wird es schwierig, die Korngröße des Kokses zu steuern. Wenn die Materialzugabe unterhalb 0,01 Gewichtsprozent liegt, werden das Zusammenhaften und die Wärmeübertragung verschlechtert. Wenn andererseits die Menge zu hoch liegt, ergeben sich im allgemeinen keine Schwierigkeiten. Jedoch sollte die zugefügte Menge aus wirtschaftlichen Überlegungen auf einen bestimmten Wert begrenzt werden. Wenn z. B. die monatlich hergestellte Koksmenge 250 000 t/Monat erreicht, wären bei einer Zugabemenge von 1 Gewichtsprozent 25001 des drahtartigen Materials pro Monat erforderlich. Selbst wenn das Material Stahldraht ist, der leicht erhältlich ist, ist es nicht leicht, eine derart große Menge von Eisendraht herzustellen. Dies ist ein Grund dafür, daß die zugesetzte Menge auf weniger als 0,5 Gewichtsprozent begrenzt wird.the material tends to melt 2x1 and if it is too long it becomes difficult to determine the grain size of the Control coke. If the material addition is below 0.01 percent by weight, sticking together will occur and the heat transfer deteriorates. On the other hand, if the amount is too high, yield generally no difficulties. However, the amount added should be economical Considerations are limited to a certain value. If z. B. the monthly amount of coke produced Reached 250,000 t / month, an addition amount of 1 percent by weight would be 25001 of the wire-like Materials required per month. Even if the material is steel wire, it is easily available is, it is not easy to manufacture such a large amount of iron wire. This is one reason for that the amount added is limited to less than 0.5 percent by weight.

Die Eigenschaften des erfindungsgemäß hergestellten Kokses sind, wie sich aus den folgenden Beispielen ergibt, ausgezeichnet. Das heißt, Trommelfestigkeiten von etwa 1,0% (Festigkeit gemäß dem Trommel-Index) und Sturzfestigkeit 50 mm von etwa 6% (Sturz-Index) können mit Leichtigkeit erzielt werden.The properties of the coke prepared according to the invention are as can be seen from the following examples results, excellent. That is, drum strengths of around 1.0% (strength according to the drum index) and drop resistance 50 mm of about 6% (drop index) can be achieved with ease.

Verwendete Kohlearten:Types of coal used:

Beatrice, Tams:Beatrice, Tams:

Niedrigflüchtige Kohlen aus den USA. Davis, B., Eagle, S.:Low volatile coals from the USA. Davis, B., Eagle, S .:

Mittelflüchtige Kohlen aus den USA. V i c a r y:Medium volatile coals from the USA. V i c a r y:

Mittelflüchtige Kohlen aus Kanada. R. Moure, Itman:Medium volatile coals from Canada. R. Moure, Itman:

Mittelflüchtige Kohlen aus Australien, ölkoks: Inlandkohle.Medium volatility coals from Australia, oil coke: inland coal.

Zugesetzte drahtartige Materialien:Added wire-like materials:

Durchmesser 0,6 mmDiameter 0.6 mm

Länge 60 mmLength 60 mm

Zugegebene Menge etwa 0,17 GewichtsprozentAmount added about 0.17 percent by weight

Mischverhältnis.· Wie in den Tabellen I, II und III angegeben.Mixing ratio. · As indicated in Tables I, II and III.

Verkokungstemperatur: 1100⁰C.Coking temperature: 1100 ⁰ C.

Grundkohlen:Base coals:

Übliche gemischte Kohlen ohne drahtartige Materialien.Usual mixed coals with no wire-like materials.

Tabelle ITable I.

Kohleart, %Type of coal,% TI, %TI,% ErfindungsgemäßAccording to the invention
versetzte Kohlestaggered coal GrundkohleBase coal Differenzdifference Beatrice 7Beatrice 7 15 mm15 mm 90,190.1 89,289.2 +0,9+0.9 Tams 7Tams 7 25 mm25 mm 82,782.7 82,482.4 +0,3+0.3 Davis, B. 27Davis, B. 27 50 mm50 mm 15,915.9 15,515.5 +0,4+0.4 Eagle, S. 10Eagle, p. 10 ST %ST% —- —- —- Vicary 7Vicary 7 75 mm75 mm 16,916.9 9,39.3 +7,6+7.6 R. Moure 14R. Moure 14 50 mm50 mm 65,865.8 56,556.5 . +9,3. +9.3 ölkoks 5oil coke 5 38 mm38 mm 82,482.4 78,478.4 +4,0+4.0 Inlandkohle höherer Qualität 16Higher quality domestic coal 16 25 mm25 mm 94,294.2 93,993.9 +0,3+0.3 Inlandkohle niedrigerer Qualität 7Lower quality domestic coal 7 15mm15mm 97,297.2 96,996.9 +0,3+0.3

Tabelle!!Table!!

TI, %TI,% ErfindungsInvention ErfindungsInvention tirunCi"tirunCi " Differenzdifference Differenzdifference Kohleart, %Type of coal,% gemäß veraccording to ver gemäß veraccording to ver KunicKunic setzte Kohleput coal setzte Kohleput coal (Fe)(Fe) (Cu)(Cu) 15 mm15 mm (Fe)(Fe) (Cu)(Cu) 89,089.0 +0,4+0.4 + 1,4+ 1.4 Beat rice 7Beat rice 7 25 mm25 mm 89,489.4 90,490.4 81,981.9 +0,7+0.7 + 2,4+ 2.4 Tams 7Tams 7 50 mm50 mm 82,682.6 84,384.3 15,315.3 + 3,9+ 3.9 +0,7+0.7 Davis, B. 26Davis, B. 26 ST %ST% 19,119.1 16,016.0 —- —- —- Eagle, S. 3Eagle, p. 3 75 mm75 mm —- —- 15,715.7 -0,6-0.6 -2,4-2.4 Vicary 10Vicary 10 50 mm50 mm 15,115.1 13,313.3 60,760.7 + 1,6+ 1.6 +0,3+0.3 R. M 0 ure 14R. M 0 ure 14 38 mm38 mm 62,362.3 61,061.0 82,882.8 -0,1-0.1 +0,8+0.8 ölkoks 3oil coke 3 25 mm25 mm 82,782.7 83,683.6 94,194.1 +0,3+0.3 +0,1+0.1 Itman 7Itman 7 15 mm15 mm 94,494.4 94,294.2 96,096.0 +0,8+0.8 + 1,3+ 1.3 Inlandkohle höherer Qualität 18Higher quality domestic coal 18 96,896.8 97,397.3

Tabelle IIITable III

TI, %TI,% (D(D (2)(2) Mit 3%With 3% Mit 6%With 6% Grundground
kohlemoney (D
Differenz (D
difference (2)(2)
Differenzdifference 3%3% 6%6% Kohleart, %Type of coal,% Erfgem.Successful
versetztedisplaced Erfgem.Successful
versetztedisplaced Pechbad luck
versetztedisplaced Pechbad luck
versetztedisplaced Pechbad luck
Differenzdifference Pechbad luck
Differenzdifference Kohlemoney Kohlemoney Kohlemoney Kohlemoney (Fe)(Fe) (Fe) ,(Fe), 15mni15mni (Fe)(Fe) (Fe)(Fe) 88,388.3 + 1,5+ 1.5 + 2,4+ 2.4 Beatrice 7Beatrice 7 25 mm25 mm 89,889.8 90,790.7 90,690.6 91,391.3 80,480.4 + 1,1+ 1.1 + 2,2+ 2.2 +2,3+2.3 +2,0+2.0 Tarns .7Tarns .7 50 mm50 mm 82,582.5 82,682.6 81,481.4 84,484.4 20,320.3 .+4?. + 4? + 2,2+ 2.2 + 1,0+ 1.0 +4,0+4.0 Davis, B. 26Davis, B. 26 ST %ST% 25,225.2 22,522.5 13,013.0 15,415.4 —- —- —- -7,3-7.3 -5,1-5.1 Eagle, S. 8Eagle, p. 8 75 mm75 mm —- —- —- —- 17,417.4 +9,2+9.2 —'- ' —- —- V i c a r y Ϊ(Γ V icary Ϊ (Γ 50 mm50 mm 2o;62o; 6 2Q,52Q, 5 16,016.0 14,014.0 56,056.0 +4,8+4.8 —- -1,4-1.4 -2,6-2.6 R. Moure 14"R. Moure 14 " 38 mm38 mm 70,870.8 67,667.6 59,059.0 60,060.0 81,181.1 + 3,5+ 3.5 —- + 3,2+ 3.2 +4,0+4.0 ölkoks 5oil coke 5 84,684.6 85,285.2 81,881.8 83,583.5 +0,7+0.7 + 2,4+ 2.4 InlandkohleInland coal höhererhigher 25 mm25 mm 94,494.4 + 1,0+ 1.0 —- Qualität 14Quality 14 94,394.3 94,794.7 94,594.5 95,295.2 +0,1+0.1 + 0,8+ 0.8 InlandkohleInland coal niedrigererlower 15mm15mm 97,097.0 -0,2-0.2 —- Qualität 9Quality 9 96,896.8 97,097.0 97,497.4 97,397.3 +0,4+0.4 +0,3+0.3

Anmerkungannotation

Die Spalte »TI« bezeichnet die Untersuchungen gemäß dem Trommel-Index, und die mit »ST« bezeichneten Werte sind die nach dem Sturz-Test erhaltenen.The column "TI" denotes the examinations according to the drum index, and the values denoted by "ST" are those after the Received fall test.

Die mittleren Werte für die Trommelfestigkeit und für die Sturzfestigkeit sind in den folgenden Tabellen IV und V angegeben.The mean values for the drum strength and for the drop strength are in the following Tables IV and V indicated.

Tabelle IV
Trommel-TestTable IV
Drum test

ArtArt IS mmIS mm 25 mm25 mm SO mmSO mm Grundkohle Base coal 88,8
90,0
+ 1,288.8
90.0
+ 1.2 81,6
82,6
+ 1,081.6
82.6
+ 1.0 20,4
20,6
+0,320.4
20.6
+0.3 Versetzte Kohle Staggered coal Differenz difference

Tabelle V
Sturz-TestTable V
Fall test

ArtArt 75 mm75 mm
(%)(%) SO mmSO mm
(%)(%) 38 mm38 mm
(%)(%) 25 mm25 mm
(%>(%> 15 mm15 mm
(%)(%) Grundkohle ....
Versetzte Kohle
Differenz Basic coal ....
Staggered coal
difference 13,3
19,9
+ 6,313.3
19.9
+ 6.3 57,5
65,5
+8,057.5
65.5
+8.0 81,0
82,9
+ 1,981.0
82.9
+ 1.9 94,2
94,4
+0,294.2
94.4
+0.2 97,1
97,0
-0,197.1
97.0
-0.1

Anmerkungannotation

»Versetzte Kohlen« sind die gemischten Kohlen, die durch Zugabe der drahtartigen Materialien zu den Grundkohlen erhalten wurden."Shifted coals" are the mixed coals produced by adding of the wire-like materials to the base coals were obtained.

Die mittleren Teilchengrößen bei dem obenerwähnten Sturztest sind die folgenden:The mean particle sizes in the above-mentioned drop test are as follows:

Grundkohlen 54,5%Base coals 54.5%

Versetzte Kohlen 57,9%Offset coals 57.9%

Differenz 3,4%Difference 3.4%

Die in den obigen Tabellen angegebenen Werte wurden mit Hilfe eines Test-Koksofens erhalten. Aus den Tabellen ergibt sich, daß die Ergebnisse der erfindungsgemäß versetzten Kohle besser als die der Grundkohle sind. Insbesondere die Tatsache, daß die mittlere Korngröße der versetzten Kohle der derThe values given in the tables above were obtained with the aid of a test coke oven. Out the tables shows that the results of the coal added according to the invention are better than those of the Are basic coal. In particular, the fact that the mean grain size of the added coal is that of the

Grundkohle um etwa 3% überlegen ist, weist auf die verminderte Zerbrechlichkeit des Kokses hin. Es ist im allgemeinen gut bekannt, daß die mit einem Testofen erhaltenen Ergebnisse schlechter sind als die mit einem echten Koksofen. Dies beruht darauf, daß die Verkokungsgeschwindigkeit des Test-Koksofens größer ist als die in einem wirklichen Koksofen. Demzufolge sind die Wirkungen der Zugabe von drahtförmigen oder drahtartigen Materialien, die sich bei Anwendung eines echten Ofens ergeben, besser als die Ergebnisse, die man bei einem Testofen erreicht.Is superior to base coal by about 3% indicates the reduced fragility of the coke. It is in general it is well known that the results obtained with a test oven are inferior to those obtained with a real coke oven. This is because the coking rate of the test coke oven is greater is than that in a real coke oven. Accordingly, the effects of the addition are wire-shaped or wire-like materials that result from using a real furnace better than that Results that can be achieved with a test furnace.

Weiterhin konnte an dem Aussehen des Kokses kein nachteiliger Effekt auf Grund der Zugabe der drahtartigen Materialien festgestellt werden. Das heißt, die Neigung der Abtrennung wird nicht beobachtet, und die Bildung kleiner Löcher wird nicht verhindert. Die Oberflächenqualität des Kokses ist ebenfalls sehr gut. Somit ist das Aussehen des Kokses ebenso gut wie das von bekanntem Koks.Furthermore, no adverse effect due to the addition of the coke could be found on the appearance of the coke wire-like materials are detected. That is, the tendency of separation is not observed, and the formation of pinholes is not prevented. The surface quality of the coke is also very good. Thus, the appearance of the coke is as good as that of the known coke.

Claims (1)

Patentansprüche: ι,.,«*, niese Tatsache fördert die SSdem Koks, wodurch eine 15Claims: ι,., «*, This fact promotes the SSdem Koks, whereby a 15 1. Verfahren zur Herstellung von Hüttenkoks durch Verkoken von Kohle in einem Koksofen unter Zugabe von metallischem Material oder von Kohlenstoff, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:1. Process for the production of metallurgical coke by coking coal in a coke oven with the addition of metallic material or carbon, characterized by the following Features: