166217. lajstromszámú szabadalom • Eljárás formázott koksz-alakdarabok bevonására fényesen lecsapott szénréteggel

3 166217 4 pórusokba rakódik. Ez a fűm 0,05-3%, előnyösen 0,5—3% filmképző szilárd anyagot tartalmaz. Ez a fajta kezelés valóban hatásos a levegővel szálló por problémájának megoldására, de hátránya költséges volta. Ha csak 0,5% a szilárd anyag, ez is 4,53 kg 907,2 kg-ra, vagy 5,0 kg 1 tonnára számítva és a 5 diszperzió elkészítése és alkalmazása a formázott koksznál költséges. A találmány célja eljárás kidolgozása, amellyel a formázott koksz, kiváltképpen a reaktív formázott koksz porzási hajlama megszűntethető anélkül, hogy 10 a koksz előállítási költségét növelnénk. A találmány szerint úgy janink el, hogy a reaktív formázott koksz kiindulási anyagát az illó anyagok eltávolítására szolgáló kalcinálás közben elegendő szénhidrogéngőzt (a forró gázra számítva legalább 10 15 tf.%) tartalmazó forró gázzal kezeljük. A szénhidrogéngőzök a forró koksz-alakdarabok jelenlétében krakkolódnak és az egész felületet bevonó vékony, fényes szénréteg alakjában lerakodnak. Az így előállított, bevonattal rendelkező reaktív formázott koksz 20 nem porzik és nem kormol. Mivel a bevonást a koksz illóanyagtól való végső mentesítése közben végezzük, az eljárás pluszköltséget jelentő új művelettel nem jár. A találmány szerinti eljárás előnyös kiviteli módja szerint a szénhidrogéngőzöket a forró kalcináló gá- 25 zokba úgy juttatjuk, hogy a kalcináláshoz szükséges hő létesítéséhez használt égési gázokba nyers vagy részlegesen kiégetett szenet vezetünk. Így a gázokat a szükséges hőmérsékletre lehűtjük és a gázok és a formázott koksz között a reakciót csökkentve jobb 30 minőségű kokszot kapunk. Az eljárás más formázott kokszok bevonására is alkalmas és kitűnő tulajdonságokkal rendelkező, bevonattal ellátott kokszot eredményez. Az ábra az eljárás kivitelezésére szolgáló berendezés vázlatos rajza. Mint már említettük, a találmány megoldja azt a problémát, amely a 3 140 241 és 3 140 242 sz. amerikai szabadalmi leírások szerint készült széntartalmú briketteknél fennáll. 40 A fenti szabadalmak szerint reaktív kalcinált anyagot úgy állítanak elő, hogy katalizálják a szénrészecskéket úgy, hogy azokat bevitt oxigén jelenlétében hevítik (3 140 241), vagy oxigéntartalmú szenet (3 140 242) hevítenek 120 C° hőmérséklet fölé, de a 45 kátrány desztillációs hőmérséklete alatti hőfokra, majd a szénrészecskéket hirtelen a kátrány desztillációs hőmérsékletére melegítik, miközben fluid ágyra vezetik azokat, a szükséges kátránydesztillációs hőmérsékletet fenntartva, s így egy vagy több szenesítési műveletben lényegileg az összes kátrányt eltávolítják, s végül a részecskéket még magasabb hőmérsékleten 3%-ot meg nem haladó illóanyag tartalomra kalcinálják úgy, hogy a kalcinált anyagban legalább 1 súly% hidrogén maradjon. Ezt a reaktív kalcinált anyagot bitumenes kötőanyaggal brikettezik, a nyers briketteket oxigén jelenlétében kezelik olyan hőmérsékleten, amelyen az oxigén- és hőhatás a reaktív kalcinált anyag és a kötőanyag között kölcsönhatást idéz elő. Az így kezelt briketteket ezután kalcinálják (kokszosítják), s így a kívánt reaktív terméket kapják. Az így készített porózus briketteket a leírásban és az igénypontokban „reaktív formázott koksznak" nevezzük. A reaktív formázott koksz az ASTM szitatesztnél előnyösebbnek bizonyul a hagyományos koksznál, de hosszú vasúti szállítás után és nagy tömegben kezelve a már említett kellemetlen porzási probléma ismét fellép. A problémát vizsgálva azt találták, hogy a ledörzsölődött részecskék között sokkal nagyobb mennyiségű igen finomszemcsés aprószén van, mint a hagyományos kokszban és, hogy a porzásra való nagy hajlamot ezeknek a finomszemcsés, 5—20 mikron nagyságrendű részecskéknek a nagy koncentrációja okozza. A mikroszkópi vizsgálatok azt mutatták, hogy a kokszszemcsék fala a reaktív formázott koksznál sokkal vékonyabb, mint a hagyományos koksznál. A felület közelében igen finom pórusok alkotta lyukacsos rész van, ahol a falvastagság 1-5 mikron nagyságrendű és maguk a pórusok is ilyen nagyságrendűek. Ezenkívül vannak mélyebben fekvő pórusok, amelyeknek vastagabb fala van. A vékony fal töredezik le dörzsöléskor és ez alkotja az ultrafinom aprószenet. A porzás problémájának megoldását bonyolulttá teszi, hogy a nagyolvasztóhoz és más célokra használt termék leglényegesebb tulajdonságait nem szabad megváltoztatni és természetesen tekintetbe kell venni a kis költség alapvető követelményét is. A találmány szerint a reaktív formázott kokszot a gyártás utolsó fázisában, amikor az elkészített briketteket az illóanyagok eltávolítása céljából kalcinálják, olyan kezelésnek vetjük alá, amellyel a brikettek egész felületén egyenletesen vékony, fényes szénbevonatot hozunk létre, vagyis a szén ezüstös alakjával vonjuk be, amely akkor válik le, ha szénhidrogéneket krakkóiunk. A bevonat kemény és tömör és magától a reaktív formázott koksztól eltérően fehérre festett lemezen nem hagy fekete csíkot. A bevonat az igen finom pórusokat kitölti, úgyhogy a fényes szénnek a formázott kokszra való lecsapása után a felületen az igen vékonyfalú pórusok lényegileg eltűnnek. A bevonatot úgy állítjuk elő, hogy a brikettek kalcinálására használt forró gázokba szénhidrogéngőzöket vezetünk. Ezek a szénhidrogéngőzök a brikettekből származó szénhidrogénekkel együtt elegendő koncentrációban vannak jelen ahhoz, hogy a brikett felületén tökéletes filmet hozzanak létre. Az ehhez szükséges szénhidrogénkoncentráció elég nagy, a gázoknak legalább kb. 10 tf.%-a. Kisebb koncentráció esetén ugyan képződik fényes szén, de olyan kis mennyiségben, hogy az igen finom pórusokat nem tölti ki tökéletesen. A szénhidrogéngőzöket tetszés szerinti módon vezethetjük be, de a legelőnyösebben ezt úgy végezzük, hogy szenet vagy részlegesen kiégetett szenet juttatunk a brikettek kalcinálására szolgáló hő előállítására használt égési gázokba, amikor azok a szárítókemencébe lépnek. A szénhidrogének bejuttatásának ez a módja több szempontból hasznos. A szén bevezetése a forró gázok temperálására szolgál és hozzájárul a lánghőmérséklet csökkentéséhez, mivel a 55 szén és gáz reakciója endoterm jellegű. A propán vagy hasonló gáz, amely neutrális vagy közel neutrális a redukáló körülmények között (ez azért szükséges, hogy a brikettekkel való túlzott reakciót megakadályozzuk) elégése kb. 1540 C° lánghőmérsékletet 60 jelent, rrúg az optimális kalcinálási hőmérséklet 820—930 C° nagyságrendű. A szenet a forró füstgázba vezetve, a hőmérséklet lényegesen csökken, úgyhogy a hűtőgázt kisebb arányban kell cirkuláltatni. Ezenkívül a szén a tüzelőanyag égési termékeiben 65 lévő széndioxiddal és vízgőzzel reagál, s

így szén-2