Verfahren zur Erzeugung von lager- und transportsicherer Kohle oder Kohlemischungen kleiner Körnung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von lager- und transportsicherer Kohle oder Kohlemischungen gemäß der im Oberbegriff des Hauptanspruches angegebenen Gattung.

[0002] Der Transport von Feinkohle und Kohlenstaub wurde bislang in entsprechenden Behältern unter Anwendung eines inerten Gases, beispielsweise Stickstoff oder einem anderen Gas mit weniger als 8-10% Sauerstoff durchgeführt. Durch die US-A-3 723 079 ist ein Rehydrierverfahren zur Erhöhung der Lagerfähigkeit von Kohle und Kohlemischungen bekannt, bei dem die Kohle oder Kohlemischung auf eine Restfeuchte von 1-10 Gewichtsprozente der Kohle oder Kohlemischung vorgetrocknet wird, dann bei 175-225 °C mit einer Sauerstoffmenge von 0,5-8 % des Kohlegewichtes behandelt und die so vorbehandelte Kohle mit einer Wassermenge von 1,5-6 % des Kohlegewichtes rehydriert wird. Als geeignetes Oxydationsmittel wird Luft oder reiner Sauerstoff angesehen ; die Dauer der Behandlung ist offen. Labormäßige Versuche für eine sog. Voroxydation beschreibt das « Handbuch des Kokereiwesens •, Bd. I, 1955, S. 62/63, wo dargelegt wird, daß leicht oxydierbare Gaskohle (flüchtige Bestandteile > 15 % waf = wasser- und aschefrei) bei 250 °C in ca. 10-20 h voroxydiert wird. In « Glückauf-, 1950, S. 988/89 wird die Behandlung von Fettkohle (fl. Bestandteile 12-14 % waf) und von Anthrazit für deren Lagerfähigkeit beschrieben ; hier soll bei einer Temperatur von 125-275 °C eine Wärmebehandlung über 24 Stunden erfolgen.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von lager- und transportfähiger Kohle oder Kohlemischung der anmeldungsgemäßen Gattung anzugeben; die den Lagerungs- und Transportsicherheitsvorschriften entspricht und kostenaufwendige Maßnahmen während der Lagerung und des Transports nicht erforderlich werden.

[0004] Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruches vorgesehen.

[0005] Die nach dem Verfahren hergestellte transportsichere Kohle oder Kohlemischung soll in üblicher Weise gelagert und auf der Straße, dem Gleis und dem Seeweg transportiert werden können, ohne daß es zusätzlicher kostspieliger cherheitsvorkehrungen bedarf.

[0006] ist die Wärmebehandlung von Kohle für verschiedene andere Zwecke und mit anderer Wirkung als die Lager- und Transportfähigkeit und -sicherheit, so z. B. zum Trocknen vor dem Brikettieren bekannt. Die gezielte Wärmebehandlung bestimmter Kohle und Kohlemischungen nach der Erfindung geht nicht nur von der Rehydrierung und langzeitigen Voroxydation ab, sondern stellt sich auch dadurch in Gegensatz zu einer Wärmebehandlung zum Trocknen von grubenfeuchter oder aufbereitungsnasser Kohle dar, daß eine Wärmeschockbehandlung, d. h. eine relativ kurze Wärmebeeinflussung bei reduzierter Sauerstoffatmosphäre erfolgt. Ein Zünden der Kohle findet wegen der Kürze der Behandlungsdauer und der Höhe der Sauerstoffzufuhr nicht statt. Da eine Kohle oder Kohlemischung keine homogene Masse darstellt, war bei der Behandlung bei hoher Temperatur mit örtlichen Überhitzungen zu rechnen.

[0007] Weiterbildungen der Erfindung werden durch die Merkmale der Unteransprüche beschrieben. Die Angaben über die Kohle oder die Kohlemischungen beziehen sich auf wasser- und aschefreie Kohle und -mischungen.

[0008] Da für die Verwendung der Kohle oder der Kohlemischung, insbesondere von Kohlenstaub, im allgemeinen ein Wassergehalt von maximal 2-3 Gew.-% erforderlich ist, kann die Behandlung von grubenfeuchter und aufbereitungsnasser Kohle oder Kohlemischung derart erfolgen, daß bei der genannten Wärmebehandlung der Wassergehalt bis auf 2-3 % gesenkt wird. In anderer Verfahrensweise kann zunächst eine Vortrocknung erfolgen und dann die Wärmebehandlung erfolgen, so daß der Wassergehalt auf 2-3 % oder weniger % gesenkt wird. - Das Kriterium des Wassergehaltes ist nicht ausschlaggebend für die Wärmebehandlung selbst, d. h. die Wärmebehandlung richtet sich nicht primär auf die Erreichung eines bestimmten Wassergehaltes, vielmehr kommt es auf die Alterung der Kohle durch die Wärmebehandlung über einen bestimmten Zeitraum an. Gleichwohl kann die Zeitdauer und die Temperatur der Wärmebehandlung so ausgerichtet werden, daß die behandelte Kohle gleichzeitig auch den gewünschten Wassergehalt erhält. Die Parameter « Behandlungsdauer und « Temperatur können daher unter Beachtung der gegebenen Größen und Grenzen gewählt und in Abhängigkeit voneinander verändert werden.

[0009] Durch die erfindungsgemässe Behandlung der Kohle oder Kohlemischung läßt sich ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von lager- und transportsicherer Kohle oder Kohlemischung erreichen.

Ansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von lager- und transportsicherer Kohle oder Kohlemischungen mit einer Korngröße bis 3 mm, die vorgetrocknet in einer 0₂-haltigen Atmosphäre einer Wärmebehandlung unterzogen werden, ohne daß eine Zündung eintritt, dadurch gekennzeichnet, daß eine bis zu 10% flüchtige Bestandteile aufweisende Kohle oder eine Kohlemischung, die bis zu 50 Gew.% aus einer oder mehreren Mischungskomponenten mit bis zu 15 % flüchtigen Bestandteilen und einer Restkohlenmenge mit bis zu 10 % flüchtigen Bestandteilen gebildet ist, in einer

Atmosphäre mit 12 bis 21 % 0₂-Anteil für die Dauer von 30 sec. bis 1 h einer Temperatur zwischen 100 °C und unterhalb deren Zündtemperatur oder für die Dauer von 5 bis 30 sec. einer Temperatur oberhalb der Zündtemperatur ausgesetzt wird, wobei der Wassergehalt vor oder während der Wärmebehandlung auf max. 3 % eingestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle oder die Kohlemischung der Wärmebehandlung bei einer Temperatur 20 % unterhalb oder bis 20 % oberhalb der Zündtemperatur der Kohle oder der Kohlemischung ausgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenanteil < 45 j.Lm größer als der Mengenanteil > 45 µm der Kohle oder Kohlemischung ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle oder Kohlemischung eine Korngröße < 45 µm hat.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle in einer Wirbelbettkammer, einer Trommel, einem Stromrohrtrockner oder auf einem Bandtrockner für die Dauer von mehr als 1 min. wärmebehandelt wird.

Claims

1. A process for converting coal or mixtures thereof into a condition fit for storage and transport, such coal or mixture having a particle size of up to 3 mm and having been subjected to heat treatment in an O2 containing atmosphere while in a pre-dried condition without ignition occurring, characterized in that a coal containing up to 10% of volatile matter or a coal mixture composed of up to 50 % by weight of one or more mixture components with up to 15 % of volatile matter and a remaining coal fraction with up to 10 % volatile matter, is exposed, while in an atmosphere comprising an amount of 0₂ equal to 12 to 21 %, to a temperature between 100 °C and a temperature level under the coal ignition temperature or for a time of 5 to 30 seconds to a temperature exceeding the ignition temperature, the water content being set at a maximum of 3 % prior to or during the heat treatment.

2. The process as claimed in claim 1 characterized in that the coal or the coal mixture is subjected to the heat treatment at a temperature 20 % under or 20 % above the ignition temperature of the coal or of the coal mixture.

3. The process as claimed in claim 1 or in claim 2 characterized in that the fraction of the coal or mixture with a particle size less than of

45 microns is greater than the fraction with a particle size of over 45 microns.

4. The process as claimed in claims 1 to 3 characterized in that the coal or the coal mixture has a particle size of under 45 microns.

5. The process as claimed in claims 1 through 4 characterized in that the coal is heat treated in a fluidized bed chamber, in a drum, in a current pre-dryer or on a belt dryer for a time in.excess of 1 minute.

Revendications

1. Procédé pour la fabrication d'un charbon ou d'un mélange de charbons de granulométrie ne dépassant pas 3 mm, sans danger de stockage et de transport, préséché dans une atmosphère renfermant de l'O₂ et soumis à un traitement thermique sans que le charbon ou le mélange de charbons s'enflamme, caractérisé en ce qu'il est formé un charbon présentant un maximum de 10 % de composants volatils ou un mélange de charbons composé jusqu'à 50 % en poids d'un ou de plusieurs composants de mélange présentant un maximum de 15 % de composants volatils et d'une quantité résiduelle de charbon présentant un maximum de 10% de composants volatils, dans une atmosphère renfermant 12 à 21 % d'0₂ pendant une durée de 30 secondes à 1 heure, à une température entre 100 °C et en dessous de la température où le charbon ou le mélange de charbons s'enflamme ou pendant une durée de 5 à 30 secondes, à une température au-dessus de celle où le charbon ou le mélange de charbons est susceptible de s'enflammer, alors que la teneur en eau avant ou pendant le traitement thermique est définie à 3 % maximum.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le charbon ou le mélange de charbons subit le traitement thermique à une température se situant à 20 % en dessous ou à 20 % maximum au-dessus de la température où le charbon ou le mélange de charbons s'enflamme.

3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la distribution granulométrique du charbon ou du mélange de charbons présente un pourcentage de grains < 45 µm plus important que le pourcentage de grains > 45 µm.

4. Procédé suivant les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le charbon ou le mélange de charbons présente une granulométrie < 45 wm.

5. Procédé suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le charbon est traité thermiquement pendant plus d'une minute dans une chambre à turbulence, un tambour, un canon de séchage ou sur un sécheur à bande.