147746. lajstromszámú szabadalom • Eljárás lignitek és/vagy barnaszenek karbonizálására
2 147.748 módon előkészített barnaszenekkel vagy lignitekkel helyettesíteni, ténylegesen azonban ily módon a termelt koksznak — széntartalomra számítva — csupán 20—30%-át nyertük ezekből a kisebb értékű szenekből. A barnaszenekből vagy lignitekből alacsonyaknájú nyersvaskemencék, elektrometalurgiai kemencék stb. számára alkalmas tüzelőanyag nyerésére irányuló kísérletek eredménytelenek maradnak abban az esetben, ha a felhasznált szén karbonizálása után kapott félkoksz vagy koksz dara alakjában keletkezik, ez ugyanis túlságosan lágy e fm m i ihn hog^ a" említett ndukeios kemence1 'ieu ír >h íiiali a 1 eiulln s^n mm'hígj e keit lis ^ i -> >i"l l( i <- n i L( f-^ ú v 1 'U'P1 ) i^ 19 jt igemel'i'k Lg^cs ligmtelo-Coidn1 io 1 -üil f ' un] UH k ubom^ilasa sem lH]t li '^l li n t •> ^ A |J1e, i 1 1 i í h i i -i)l v i 11 r iif- i v i )1 ii (- ki T SS. )> ^ ti * z.u' - l I <- i-l 1 L n I nJtlt i í t l\<~\)^ l S a1 1 i ) l> n ) i IIL/°C unU odik hog\ a bu-1 1 1 L1 1 1 1 i ^ 1 1 v i i i ^ ie 1 ^ H] t ] i ti 1 ~> 1 ^ ' 1 ' - K 1 1 z 1 Az e célra kidolgozott újszerű vizsgálati módszerek felhasználásával végzett hosszas és beható vizsgálatok és kísérletek alapján lehetségesnek bizonyult az egyes barnaszén és lignitfajták esetében előre meghatározni azokat a feltételeket, amelyek mellett ezek a barnaszenek, ill. lignitek karbonizálás útján szilárd, darabos félkoksszá vagy kokszszá alakíthatók át, a jelen találmány szerinti eljárással. Megállapítottuk, hogy a lignitekben cellulóz- hemieeilulóz- és lignitanyagok, a barnaszenekben pedig illékony alkotórészek és bitumenes anyagok vannak jelen, amelyek a karbonizálás során jellegzetes termikus hatásokat mutatnak, éspedig általában endoterrn hatásokat 320 C°-nál mutatkozó minimummal és exoterm hatásokat 380 C°-nál és 420 C°-nál mutatkozó maximummal. /\ laboratóriumi és ipari méretű kísérletek során bebizonyosodott továbbá az is, hogs^ darabos barnaszenekből és lignitekből ugyancsak darabos nagyszilárdságú koksz vagy félkoksz nyerhető, ha ezek karbonizálását pontosan meghatározott, az illető szénfajtára jellemző feltételek mellett folytatjuk le; e feltételek függnek a jelenlevő cellulóz-, hemiceilulóz- és lignitalkotórészek, iL bitumenes anyagok mennyiségétől, amely az említett vizsgálati módszerek segítségével már előzetesen megállapításra került. Ezeknek az alkotórészeknek a mennyiségi aránya szabja meg azt, hogy az illető barnaszenet, ill. lignitet milyen sebességgel kell felhevíteni a karbonizálás során és hogy milyen kezdeti nedvességtartalommal kell őket darabos állapotban a karbonizálási folyamatnak alávetni. Ily módon az eredeti darabos alakjuk megmarad mindvégig a karbonizálás folyamán, csupán a darabok nagysága fog a fellépő zsugorodással arányosan csökkenni. Ily módon a karbonizálás folyamán olyan kémiai vegyületek és termékek képződnek, amelyek a karbonizálás során létrejövő szénvázat szilárd testté kötik egybe. Helyesen levezetett karbonizálás esetén a kapott félkoksz- ill. kokszdarabok nagy sztatikái szilárdságot és kopásállóságot mutatnak; csupán csekély mennyiségű olyan dara és por képződik, amely a redukciós kemencékben való felhasználásra nem alkalmas. Mindezek a megállapítások főként az osztályozott barnaszenek és lignitek ama szemcseosztályaira érvényesek, amelyek a mechanikailag legnagyobb szilárdságú és menynyiségi arány szempontjából legjelentősebb részként kerülnek ki a szénosztályozó üzemből a bányáknál. Ezek a következő szemcseosztályok: diószén, kockaszén és darabos szén. Előzőleg már megőrölt szenek esetében még nagy nyomás alkalmazása esetén sem lehet mesterséges sajtolással az elemi szemcsék oly szoros érintkezését é olyan előnyös elosztását elérni, amilyen természettől fogva fennáll az említett szemcseosztályú szenek esetében. Az előzetesen megőrölt szenek, ill. lignitek esetében a karbonizálás során nem lépnek fel a kívánatos mértékben a szükséges feltételeket biztosító reakciók és így a karbonizált termék nem fog a kívánt szilárdsággal rendelkezni. Ha megőrölt barnaszenekből vagy lignitekből kívánunk kohászati célokra kielégítő szilárdságú „zöld" vagy karbonizált brikettet készíteni, vagy még inkább, ha ebből használható kokszot akarunk előállítani, akkor a pontosan meghatározott tulajdonságokat mutató bitumenes kötőanyagokat kell olyan mennyiségben hozzáadni, amilyen mennyiségek maguknak az illető tüzelőanyagoknak a lepárlása, ill. karbonizálása folyamán nem nyerhetők. Ezért azután az ily módon előállított brikettek és kokszok túlságosan drágák. Azt a nedvességtartalmat, amellyel a barnaszeneknek és ligniteknek a fentebb mondottak érteimében, a karbonizálási folyamatnak való alávetésük előtt rendelkezniük kell, lignitek esetében legfeljebb 20%-ra, barnaszenek esetében pedig legfeljebb 25%-ra kell korlátozni. Ha a tüzelőanyag eredeti nedvességtartalma ennél nagyobb — lignitek esetében rendszerint ez a helyzet — a karbonizálásra szánt anyagot előzőleg mesterségesen szárítani kell. Az alkalmazásra kerülő szárítási eljárást azonban oly módon kell megválasztani,-hogy az ne roncsolja vagy károsítsa a tüzelőanyag természetes szerkezetét és hogy az anyag kémiai öszszetétele lényegében, változatlan maradjon. Ezeket a követelményeket a legtöbb lignit és barnaszénfajta eestében jól kielégíti pl. a Fleissner-féle szárítási eljárás, amelynek során az alkalmazott nyomás és hőmérséklet tapasztalati alapon összhangba hozandó a mindenkori szénfajta minőségévei. Ha. a karbonizálandó szénfajta nedvessége a karbonizálókemencébe való bevitelkor csak csekély mértékben is eltér az illető szénfajtára nézve megállapított optimális nedvességtartalomtól, akkor ez a körülmény a darabos koksz, ill. félkoksztermék hozamarányának csökkenésére és szilárdsági tulajdonságainak romlására fog vezetni. Emellett a tüzelőanyag lepárlása és karbonizálódása csak abban az esetben folyik le helyesen, ha pontosan betartjuk a megállapított felhevítési sebességet. Ez a felhevitési sebesség lignitek esetében a karbonizálás első fázisában, azaz 450 C°-ig általában 3—8 C°
