GLÜCKAUF
Berg- und H ü tte n m ä n n i s c h e Zeitschrift
Nr. 23 6. Juni 1925 61. Jahrg.
Die Verbrennlichkeit und Festigkeit von H üttenkoks in g r o ß e m K örnungen.
Von Professor Dr.-Ing. F. H ä u s s e r , Dortmund-Eving.
(Mitteilung aus dem Kokereiausschuß.) D i e K o k s v e r b r e n n l i c h k e i t .
D ie F r a g e der V er bren nlich keit od er R eak ti on s
f ä h i g k e i t 1 d e s Kok s ist se it den b ekan nten Vorträgen und V e r ö f f e n t lic h u n g e n vo n K ö p p e r s 2, der ihre B e
d e u t u n g für den H o c h o f e n w i e d e r h o l t b etont hat, im Schrifttu m und auch im Kreise d e s K ok er eia u s
s c h u s s e s v ie lf a c h erörtert w o r d e n , o h n e daß die den Be tr ie bsl eit er v o r a ll em b e s c h ä f t i g e n d e T e ilf r a g e , w i e m an zu einem le ich t od er s c h w e r verbr en nlichen Koks k om m t, b isher b e f r ie d i g e n d gek lä r t w o rd en wäre. M an kann sich d en V e r b r e n n u n g s v o r g a n g z w is c h e n tro ckn er Luft u nd K o h l e n s t o f f in die beiden T e i l v o r g ä n g e der K o h l e n s ä u r e b i l d u n g und der K o h le n sä ure re du kt ion, en t sp r e c h e n d den beiden G le ic h u n g e n
C + O2 = C O2 ... 1 C O2 - 4 - 0 = 2 C O . . . 2,
z e r l e g t d e n k e n 3. D e r erste, t e m p e ra t u r st eig e rn d e Vor g a n g v e r lä u ft v o ll s t ä n d i g , der zw eite, tem pera tur
er n ie d r ig e n d e füh rt zu eine m G l e ic h g e w i c h t . Jeden diese r b eid en V o r g ä n g e hat m an zur B e s t im m u n g der V er br en nlichke it h e r a n g e z o g e n . D e n V o r z u g v e r d ie n en aber die M e ß v e r f a h r e n , die, en tsp r ec h e n d dem V er la uf d er V e r b r en n u n g im H o c h o f e n , b eid e V or g ä n g e z u s a m m e n b erü ck sichtigen. D ie v e r sc h ie d e n e V er bren nli ch keit drückt sich dann in eine m m ehr o d er w e n i g e r g r o ß e n K o h l e n o x y d g e h a l t der R auch g a s e aus, w o rin auch der E influ ß der v e r s c h ie d e n e n V er w a n d t sc h a f t zw is c h e n Koks und S a u e r s t o ff in f o l g e der ve r sc h ie d e n h o h e n T e m p er atu r in der Ver bren n u n g s z o n e zum A u sd ru ck k om m t.
N a c h d ie se n G e s ic h t s p u n k t e n sind an einer Reihe v o n V e r s u c h s s t e lle n V e r b r e n n li c h k e its b e s ti m m u n g e n in k le inem M a ß s t a b e a u s g e f ü h r t w o rd en . Man m u ß te sich dab ei mit g a n z g e r in g e n S t o f f m e n g e n , h ä u f ig nur mit e i n i g e n G r am m , b e g n ü g e n , die kaum einen z u v e r lä s s i g e n D u r ch sc h nitt aus der v e r h ä l tn is m ä ß i g u n g le ic h a r tig e n M a s se eine s g a n z e n K ok sb r an d es g e w ä h r le i s te n k o n n te n ; dazu kam no ch , daß die K o k s p rob e g e p u lv e r t od er se hr stark ze rkleinert w er d e n
1 D ie a lte B e z e ic h n u n g » V e r b r e n n l i c h k e i t « v e r d i e n t m . E. d e n V o r z u g , d a e s sich u m d a s V e r h a l t e n d e s K o k s g e g e n f r e i e n o d e r g e b u n d e n e n S a u e r s t o f f h a n d e l t , w ä h r e n d » R e a k tio n s f ä h i g k e it « e i n e a l l g e m e i n e r e E ig e n s c h a f t b e z e i c h n e t , d i e f ü r s e in V e r h a l t e n a u c h g e g e n a n d e r e S to f f e , w ie K alk u s w . , m a ß g e b e n d ist. D e m z u f o l g e s p r i c h t m a n a u c h in E n g l a n d u n d A m e r i k a n u r v o n » co m b u s t ib il ity « . w e n n c s s ic h u m d i e V e r b r e n n l i c h k e i t h a n d e l t .
! S tah l u . E lse n 1921, S. 1173; 1022, S. 569. .
8 A b w e i c h e n d e A u f f a s s u n g e n , d a ß z . 8 . C O j u n d C O g l e ic h z e it ig e n t s t ü n d e n o d e r d a ß n a c h d e r v o n A u f h ä u s e r v e r t r e t e n e n A n s c h a u u n g C O d a s p r i m ä r e V e r b r e n n u n g s e r z e u g n i s sei ( G l ü c k a u f 1924, S . 1195; Z . f. a n g e w . C h e m . 1924, S. 393) ä n d e r n n ic h ts a n d e r d a r g e l e g t e n B e t r a c h t u n g .
m uß te , s o daß der Einflu ß der O b e r fl ä c h e der B e o b a c h tu n g v o l l s t ä n d i g e n t g in g . D i e s e Arbeiten sind den n auch bisher f ü r den H o c h - und den K o k s o f e n f ach m an n f a st o h n e praktische B e d e u t u n g g eb li eb en .
Abb. 1. Schachtofen zur Bestimmung der Verbrennlichkeit.
V on der G e s e l l s c h a f t f ü r K o h l e n t e c h n i k , und zw ar v om V er fa ss er in G e m e i n s c h a f t m it O b e r in ge n ie u r B e s t e h o r n , w u r d e n d ie V er suche , die zu n äch st nur die K läru ng d e s E i n f l u s s e s der G a r u n g s v e r h ä l t n i s s e au f die V er bren nli ch keit zum Ziel hatten, v o n vorn h ere in mit g e n ü g e n d g r o ß e n M e n g e n , d ie eine n z u v e r l ä s s i g e n D ur ch sc h nitt eine s Brand es d arstell te n , und mit den im praktischen Betrieb v o r k o m m e n d e n K ö r n u n g e n d u r ch gefüh rt. Für d ie se V e r h ä lt n is se m u ß te j e d o c h erst ein brauch bares M e ß v e r f a h r e n mit p a s s e n d e r V er b r en n u n g se in ric ii t u n g g e f u n d e n w e r d e n . N a c h V o r v e rsu ch en m it einem g e m au erten S c h a c h t o f e n en tstand auf Grun d weite re r E r fa h r u n g e n der in Abb. 1 d a r g e s te llt e O f en , der f o l g e n d e r m a ß e n betrieben w ur de .
694 G l ü c k a u f Nr. 23
D ie V er b r e n n u n g sl u f t w u r d e mit g e n ü g e n d e m Druckvorrat in eine m W i n d k e s s e l auf 2 at en tsp an nt und strö m te durch eine D ü s e u nter den R o st; hier
durch w u r d e die al s G r u n d b e d i n g u n g für das M e ß verfahren v o r a u s g e s e t z t e G l e i c h h a l t u n g der Luft
b e la st u n g w ä h r e n d d er V ersu che erreicht. D ie s t ü n d lich z u g e f ü h r te L u ftm e n g e b et ru g g e w ö h n l i c h 2 6 0 - 2 7 0 cbm, auf 0 ° und 7 6 0 mm Druck b e z o g e n . Durch die v o r h e r g e g a n g e n e V er d ic h tu n g au f m e is t e n s 6 at w u r d e die Luft en t sp r e c h e n d g e t r o c k n e t und die W a s s e r g a s b i l d u n g zu rü ck ged rä n gt. D er O f e n blieb stets bis über den G a s a b z u g g e f ü l l t , s o daß die w ir k sa m e B r e n n s t o f f s ä u le , a b g e s e h e n v o n dem u n t e r g e or d n eten E influ ß der sich auf dem R o stb e t t a n sa m m e ln d e n S chlack e, im m e r g le ic h h oc h war. Um da s S c h a c h t o f e n g a s frei vo n S a u e r s t o f f zu halten, w a s V o r a u s s e t z u n g für das a n g e w a n d t e Verfahren ist, le g t e man bei j ed em Versuch auf den R o st ei nen k e g e l f ö r m i g e n , mit S ch am o t te b r o c k e n g e f ü llt e n B l e c h ring, der mit Lehm g e g e n den Man tel a b g e d ic h te t w a r und die Luft nach der M i t t e 1 leitete. Zur B e e i n f l u s s u n g der K ü h l w i r k u n g d es W a s s e r m a n t e l s war d a s ’Lehm futte r, das im mer die g le ic h e n A b m e s s u n g e n , erhielt, ani M an tel h i n a u f g e z o g e n . D ie s e e in fach e M a ß n a h m e f üh rte v o l l s t ä n d i g zum Ziele.
Die Dau er e i n e s V er su c h e s o h n e A n h e i z e n b etru g im a l l g e m e i n e n 6 st, w o b e i e t w a 4 0 0 k g lu fttro ckn er Kok s verbrannt w ur de n. A b g e s e h e n vo n d en V er
s uch en über den Einflu ß d er S tü c k g r ö ß e hatte das Korn im m e r d i e s e lb e G r ö ß e v o n 7 0 - 9 0 mm, die durch S ieben e i n g e h a l t e n wurde. W e i t e r war dafür g e s o r g t , daß der A n h e i z v o r g a n g nach G e sa m t d a u e r , M e n g e der V er b r en n u n g slu f t, M e n g e und F o l g e der S ch ü t tu n g e n für all e V ersu che m ö g l i c h s t g l e i c h m ä ß i g verlief. H a l b s tü n d l ic h w u r d e g e g i c h t e t u n d z w i s c h e n durch n eb en der G a stem p er atu r der G e h a l t d e s G a s e s an K oh le nsä u re , S a u e r s t o ff und K o h l e n o x y d so w ie , zur F e s t s t e l l u n g einer e t w a ig e n U n d ic h t h e it im Mantel, an W a s s e r s t o f f in dem al s M e ß q u ers ch n it t d ien en de n A b z u g bes tim mt.
Bei reinem L u f tg a s b e w e g t sich bek ann tlich der G e h a l t an K o h le n sä u r e z w is ch en 0 u nd et w a 21 <y0, der an K o h l e n o x y d g e g e n l ä u f i g z w is c h e n rd. 3 5 und 0 o/o. Je mehr man sich den G r e n z w e r t e n nähert, d e s t o u n e m p fi n d lic h e r wird das U n t e r s u c h u n g s v e r fahren. D e s h a lb wur de n d ie Ofen -belastu nge n und die übrigen V e r h ä lt n is se s o g e w ä h l t , daß für einen m it t e lg u t e n Koks die Z u s a m m e n s e t z u n g d es G a s e s in der N ä h e d er M itt elw e rt e lag.
U m einen Z a h le n w e r t für d ie V er br en nlichke it zu g e w in n e n , wird nach einer f r ü h e m a u s f ü h r l i c h e m A r b e it 1 d er K o h le n s t o f f u m s a t z bei dem j e w e i l s u n t e r su ch te n Koks, b e z e ic h n e t mit Ü C , auf den dabei ve rbrauchte n o d er v er f ü g b a re n S a u e r s t o ff O b e z o g e n ;
1 H ä u s s e r : M a ß u n d B e s t i m m u n g d e r V e r b r e n n l i c h k e i t d e s K o k s , B e r i c h t e d . O e s . f. K o h l e n i e c h n . 1924, H . 5, S. 2 6 5 ; G l ü c k a u f 1923, S. 6 9 9 ; S ta h l u, E i s e n 1923, S. 903. D i e s e s v o n ‘ m i r e n t w i c k e l te M e ß v e r f a h r e n h a t e n t g e g e n d e r a b f ä l l i g e n B e u r t e i l u n g v o n K o r e v a a r (S tahl u . E ise n 1923, S. 1565;
C o m b u s t l o n in t h e g a s p r o d u c e r a n d th e b la s t f u r n 3 c e , L o c k s v o o d , L o n d o n 1924, S. 41) p r a k t i s c h r e c h t b e d e u t u n g s v o l l e E r g e b n i s s e e r z ie l t. O b d i e s a u c h b e i d e m v o n K o r e v a a r a n g e g e b e n e n M e ß v e r f a h r e n zu trifft, is t m e in e s W i s s e n s b i s h e r n i c h t b e k a n n t g e w o r d e n . E s w ä r e w e r t v o l l , w e n n a u c h d ie E r g e b n i s s e s e i n e s M e ß v e r f a h r e n s v e r ö f f e n t l i c h t w ü r d e n .
dieser Bruc hw ert wird mit dem en tsp r e c h e n d e n A u s druck für den Fall v e r g li c h e n , daß der U m s a t z dem C 0 - C 0 2- G l e i c h g e w i c h t für die T e m p er atu r im M eß- querschnitt- entspricht. D er W e r t d ie s e s V e r h ä lt n is se s gib t die V er bren nli ch keit B d e s b e t r e ff e n d e n Koks an. H iern ach ist
2 C •
B O
' 2 C \
\ O / G le ic h g e w i c h t . Für Te m p er atur en vo n etwa- 8 5 0 ° C ab, die im G a s a b z u g m in d e s te n s vor h a n d e n waren, kann im
f S C \
G l e i c h g e w i c h t s f a l l ^ “ j = 2 g e s e t z t w er de n.
A l s o wird, w e n n C O » und C O den K oh le n säu re - und K o h l e n o x y d g e h a l t d e s G a s e s bedeu ten,
o C O 2 + C O C O2 + C O o 2 0 ,, C O \ ...
lC° 2+
2j
N a ch dieser F orm el sind die f o l g e n d e n in H u n d er t teilen au sge d rü ck te n Ver bren nli ch keitswert e ermittelt w ord en .
Bei den V ersuchen g i n g man ste ts s o vor, daß j e w e i l s nur eine G röße, dere n E influ ß auf die Ver
brennlic hkeit und F e st ig k e it ge p r ü f t w er d e n soll te , g eä n d ert wu rde , und daß die V er gleich sb r än d e in jeder ändern B e z ie h u n g m ö g li c h s t übere instim mte n. Mit w e n i g e n A u sn a h m e n wu rde n alle V er suche d o p p e lt ausgef üh rt . D ie hierbei erzielten E r g e b n isse ze igte n stets b efrie d i gen d e Ü b e r e i n s t i m m u n g 1.
D en E i n f l u ß d e r G a r u n g s v e r h ä l t n i s s e hin
sichtlich der ver sc h ie d e n e n O f en te m pera turen und d es Ü b e rstan d es bei g le i c h e r O fe n br eite v o n im Mittel 4 5 0 mm auf die Ver brennlichkeit lassen die in der Z ahle nt afel 1 a n g e g e b e n e n W e r t e fü r die Koksbränd e B l , B 5 und B 2 erkennen. D ie s e K ok sbränd e sta mm te n unter sich aus der g le ich en
Yersuctisdauer
Abb. 2. Einfluß der Garungsverhältnisse.
M i s c h k o h le von 80 0/0 gasreichere r und 20 0,0 gas- ärmerer K oh le mit etwa 23 0/0 f lü c h t ig e n B e s t a n d te il en ; B 1 w a r in Silik aö fe n mit einer g e w ö h n l ic h e n G a r u n g sze it von 24 st, B 5 in S c h a m o t te ö fe n mit einer g e w ö h n l i c h e n G ar u n gsze it vo n 28 st, B 2 in d e n se lb e n Öfen w i e B 1 j e d o c h mit 4 st Überstand
1 v g l . H ä u s s e r u r d B e s t e h o r n : V e r s u c h e ü b e r d i e V e r b r e n n l i c h k e i t u n d F e s t i g k e i t v o n H ü t t e n k u k s In g r ö B e r n K ö r n u n g e n , B e r i c h te d . O e s . f.
K o h l e n t e c h n . 1925, H . 6, S. 345.
6. Juni 1925 G l ü c k a u f 6 9 5
bei a n g e s t e l l t e r H e i z u n g g e w o n n e n w o rd en . Z a h le n t afel 1 z e ig t die G a s z u s a m m e n s e t z u n g w äh r e n d der V er su c h sd au er u nd d ie Verbrennlichkeit, die Abb. 2 v er ans ch aulicht.
D ie drei K ok sb r änd e lass en ei ne a n s te ig e n d e Ver
b ren n lic hk eit er kenn en ; d ie s e E r s c h e i n u n g so ll später
n ähe r betrachtet w e r d e n . D i e b e s o n d e r e E i g e n a r t der V er br en nli ch ke it sli n ie B 5 läßt eine n V e r g le ic h der Mittel aus den V er b r en n li ch k e it sw e rte n u nsi cher er
sc he inen. B esc h rä n k t man sich d e s h a lb auf W e r t e ä h n li ch en K u r v e n v e r la u f e s, s o er hält man f ü r B 5 den in der Z a h le n t a fe l 1 a n g e g e b e n e n M itt elwe rt.
Z a h l e n t a f e l 1. Einfluß der Garungsverhältnisse.
Koks Nr.
Versuchsdauer in s.t
Mitte!
3l i ■ | 1* 4 | P/4 2 ‘/< 2 3l< 3 'U | 3a/4 4-/4 1 43/< 5'/4 I 53'4
Gehalt an C 0 2 . . . 0/<>
„ „ C O . . . % Verbrennlichkeit . . °/0
B 1
11,2 15.0 70.0
10,6 15 7 71,3
10.3 16,6 72.3
9,8 17.4 73.5
9,0 18,6 75,4
9,5 18,3 74,5
8,8 19,6 76,4
8,3 19,9 77,3
8,2 20,3 77,7
7,2 21,0 79,7
6,2 22,2
82,1 75,5
Gehalt an C 0 2 . . . °/o
„ „ C O . . . °/0 ,, ,, h 2 . . . °i0 Verbrennlichkeit . . . °/„
B 5
11,7 15,5 0,7 69,9
11,8 15,2 1,5 69,6
11,4 15,9 0,5 70,6
12,1 14,7 68,9
11,9 13,4 0,7 69,7
12,1 15,0 0,5 69,2
11,5 15,9 70,2
10,8 16,8 0,5 71,9
9,4 19.3 75.3
8,6 20,7 77,3
8,9 20,1 0,6
76,5 74,4
Verbrennlichkeit . . . °/0 B 2 70,0 69,2 69,8 71,3 1 70,0 ! 73,4 ! 74,8 73,1 : 76,9 79,9 80,2 73,5 D e n E i n f lu ß ve r s c h ie d e n e r O fen k am m er b r eit en bei
en tsp r ec h e n d a b g e s t u f t e n G a r u n g sz e it e n z e ig e n die V er su c h e m it den K ok sbr änd en D 3, D 4 und D 5, die aus der g le ic h e n M i s c h k o h l e mit 2 6 o/o f lü c h t ig e n B e st a n d te il e n in S il ik a ö fe n mit Breiten vo n 450, 4 0 0 u n d 3 5 0 mm im M itt el g e g a r t w o r d e n waren.
D ie g e w ö h n l i c h e n G a r u n g s z e it e n d ie se r Öfen b e tru gen 22, 1 8 und 1 4 st. D ie Z a h le n t a fe l 2 und Abb . 3 g e b e n die V er b r en n li ch k e it sw e rte wieder.
D i e s e B e is p ie le , die sich n och durch w eit e r e v e r m eh re n ließen, ze ig e n , daß d e r E influ ß der G a r u n g s v e r h ä l tn is s e auf die V er bren nli ch keit recht unter-
6 0 1 3
9 4 - - :L—- - ■52-
1 2 3 4 5 S t 6
Versuchsdauer
Abb. 3. Einfluß der Garungsverhältnisse.
Z a h l e n t a f e l 2. Einfluß der Garungsverhältnisse.
Koks Versuchsdauer in st
Mittel Nr. */< 17« l ‘/4 2>/4 1 2’/4 3'/4 • ! 33/4 4 ’/4 43/4 5'l* 53/4
Verbrennlichkeit . , • % D 3 71,5 69,0 69,2 69,5 1 68,9 69,0 j 72,3 69,6 67,3 67,5 68,5 68.8
• °/o D 4 67,4 68,8 68,4 67,9 ! 67,9 65,3 68,0 68,9 68,9 68,4 68,8 68,1
,, ■ °/o D 5 69,0 68,0 6S,5 66,7 64,2 67,0 1 66,5 68,3 68,5 67,7 69,4 67,6
Z a h l e n t a f e l 3. Einfluß der Natur der Kokskohle.
Koks Nr.
Gehalt des Ofengases während der Versuchsdauer an
C 0 2
%
CO o;_
Verbrenn
lichkeit
°JIO
Garungs Verhältnisse Ofenbauart
und Baustoff
K a m m e r b r e i t e im M ittel
ge
w ö h n l i c h e O a r u n g s - d a u e r
st
Gehalt der Koks
kohle an
W a s s e r
°/o Asche
°/Io flücht.
B e s ta n d ! .
°/Io
Koks
a u s
beute
°/„
Bemerkungen
A 2 B l C 6 D 3 E 2
13.5 i.M.
11,2- 6,2
1 4 ,2 -5 ,2 11.5 i.M.
1 2 ,4 -8 ,0
12.3 i. M.
15.0-22,2 10,2-25,7 15.3 i.M . 14.0-22,0
65.7 i. M.
70,0-82,1 6 3 ,2 - 85,6 68.8 i.M . 68,1 - 7 9 , 0
Otto-Abhitze, Schamotte Otto-Regener.,
Silika Otto-Regener.,
Silika Koppers-Rege-
ner., Silika Otto-Regener.,
Schamotte g e o r d n e t ist, daß man- b e s o n d e r s den E influ ß einer Ü b e rh it zu n g d e s Koks ver sc h ie d e n tli c h stark über
sc hätzt hat und daß man j e d e n f a l l s die Ver br en n
lich ke it durch d ie G a r u n g s v e r h ä l t n is s e nur w e n i g b e e i n f lu s s e n kann.
485 450 450 450 530
32 24 24 22 32
13,4 11,8
11,1 10,2
7.7 8.7 9.7 6,5 7,1
24.2 23.3 19.7 26.3 24.8
75,8 76.7 80,3 73.7 75,2
g l e i c h b l e i b e n d e V e r b r e n n l i c h k e i t V e r b r e n n l i c h k e i t
s te i g t V e r b r e n n l i c h k e i t
s te i g t s t a r k K o k s z e r f ä llt im F e u e r
g l e i c h b l e i b e n d e V e r b r e n n l i c h k e i t V e r b r e n n l i c h k e i t
s te i g t s ta r k K o k s z e r fä llt im F e u e r
V e r s u c h s d a u e r 4 a/* s t.
W e s e n t l i c h g r ö ß e r ist der E in f lu ß d er Natur der K o k sk o h le . Z a h le n t a fe l 3 g ib t eine A u s w a h l der k e n n z e ic h n e n d s t e n V e r s u c h s e r g e b n is s e w ied er .
In den a n g e g e b e n e n V er b r en n li ch k e it sw e rte n steckt auch zum T e il d er E in f lu ß d er G a r u n g s v e r h ä l t n is s e ,
696 G l ü c k a u f Nr. 23
der aber, w i e g e z e i g t wurde, u n e rh eb li c h ist. A u ß e r dem li egen ge r a d e bei d en b e s o n d e r s k e n n z e ic h n en den Koksarten B l , C 6 und D 3 f a s t d ie se lb e n V er hält n is se vor. A ls äu ß e rste W e r t e für die V er
brennlichk eit w u r d e n 6 3 , 2 o /0 ( K o k s C 6 ) und 70,0 °/o ( K o k s B l ) g e f u n d e n . Bei den K ok sa rt en mit ste ig e n d e r Ver bren nlich keit sind die bei V e r s u c h s b eg in n er halte ne n Zahlen für den u n m i t t e l b a r e n Ei nflu ß der Koh le nart k en nz eic h n en d , w i e b e s o n d e r e Ver su che und der B e f u n d der K ok sa rt en C 6 und E 2 b e w ie s e n haben. D i e s e z e ig e n ein b e s o n d e r s starkes A n s t e i g e n der V er br en nlichke it; für C 6 und einen V e r g le i c h s k o k s dazu, C 7 ( g l e i c h e K o k sk o h le , gle ic h e Ofen bau art, Sch am otte , Kam merbreite 5 0 0 m m, g e w ö h n l i c h e G a r u n g s z e it 30 s t ) , ist der V er la u f der Ver br en nlichke it in Abb. 4 d arges te ll t. D i e E r k läru n g
%
60
/
/ /
X1
7 ,
5
0 1 2 3 U 5 st 6
Versuchsdauer
Abb. 4. Einfluß der Natur der Kokskohle.
für d ie s e E r s c h e i n u n g fa nd sich, al s der V e r su c h so f e n w i e im m e r u nm itte lbar nach V e r su c h se n d e g e ö f f n e t und entlee rt w u r d e ; da be i s t e ll te m an fest, daß der Ko k s vie l k le inst üc kiger g e w o r d e n war, in dem obern O f e n te il nicht et w a durch Abbrand, son de rn durch Z e r f a l l im F e u e r . H i erd u rch war die re a g ie re n d e O b e r fl ä c h e gr ö ß e r g e w o r d e n und dam it al s m i t t e l b a r e W i r k u n g der Natur der K o h le auch die V er
brennlic hk eit, ein V o r g a n g , bei dem sich beide G r ö ß e n w e c h s e l s e i t i g s t e ig e r n ; ande re V er su c h e hatten n ä m lich er g e b e n , daß der Zerfall erst v o n einer b est im m t en O fe n te m p e r a t u r ab einsetzt. A u c h bei d en Koksarten B l , B 2 und B 5 (Ab b. 2 ) mit a n s te ig e n d e r V er
brenn lichkeit, bei d en en kein Zerfall beob ach te t wur de , muß eine V e r g r ö ß e r u n g der re a g ie r e n d e n O b e r fl ä c h e im F e u e r en t w e d e r durch B i l d u n g neuer R isse od e r durch eine A u f r a u h u n g der O b e r fl ä c h e i n f o l g e ei n e s u n g l e i c h m ä ß i g e n A n g r i f f e s der F e u e r g a s e a n g e n o m m e n w er de n.
D ie im S c h a c h to f e n z e r f a ll e n d e n Kok sarten ze ig e n d ie s e lb e E i g e n s c h a f t n atu rge m äß auch im H o c h o f e n . A u f d i e s e s m e in e s W i s s e n s n o ch nicht f e s t g e s t e l l t e Ver ha lten darf man w o h l die w e n i g e r g u t e E i g n u n g m an cher K o k sso r te n für d en H o c h o f e n zurückführen.
Die im Feu er z e r f a ll e n d e n Koksarten w e is e n , w ie v o r w e g bem er kt sei, stets au ch m ä ß ig e F e s t i g k e i t s w er te auf. Es w ä re ei ne dankbare, praktisch b e d e u t u n g s v o l l e A u f g a b e für d ie Kok sc h em ie , der U r sac he d iese r E r s c h e i n u n g n a c h z u g e h e n , dere n A u f k lä ru ng w a h r sc h e in li c h U n t e r la g e n für d ie H e r s t e l l u n g b e s o n d e r s g e e i g n e t e r K o h l e n m i s c h u n g e n liefer n
wür de . D ie B e s t i m m u n g d e s G e h a l t e s an f lü c h t ig e n B e stand te il e n g e n ü g t dazu nicht, w i e aus Z a h le n tafel 3 h e rvor geh t.
Der g ü n s t i g e Ei nflu ß e i s e n h a l t i g e r Z u s ä t z e zur K o k s k o h le , die nach L a b o ra t o riu m sv er su ch en von B ä h r 1 die V er bren nli ch keit g a n z au ß e rord en tli c h st e ig e r n s o ll e n , ist in b e sc h e id e n e m A u sm a ß t a tsä c h lich v o rh a n d e n , w i e Za h le ntafe l 4 und Abb. 5 er
k en ne n la ss en .
Z a h l e n t a f e l 4. Einfluß eisenhaltiger Zusätze.
Koks Nr.
Zusatz zur Kokskohle
Gehalt des Ofengases während der Versuchsdauer
im Mittel
C O ä CO
Ver
brennlichkeit im Mittel
°lIn X X
B 10 kein 12,8 13,6 67,4
B l l 3,8 \
Walzsinter 11,1 16,1 71,1
B 12 4,0 •/„
Kies-
abbrände 11,0 16,4 71,4
B 13 5,0 »/„
Gichtstaub 11,2 15,8 70,8
D ie Ko k sb ränd e sind aus d ers elb en K o h le in der g le ic h e n O f e n a n l a g e g e g a r t w o r d e n und w e i s e n nach Abb. 5 eine recht g le i c h b l e i b e n d e V er br en nlic hke it auf. Der g e w ö h n l i c h etw a 1 0 o/o b e t ra g e n d e E i s e n g e h a l t der K o k sa sc h e ist bei den b e s o n d e r s z u b e
reiteten K o k s m i s c h u n g e n auf 2 5 — 3 3 o/0 g e s t e ig e r t w o r d e n . H iern ach k ön n en die im a ll g e m e i n e n g e ringe n U n t e r s c h ie d e im n a t ü r l i c h e n E i s e n g e h a l t der u n ter su c hten K oksa rt en keinen merkbaren E in f lu ß auf die V er br en nlichke it h a b e n - .
2 3 ❖ 5 st
Versuchsdauer
Abb. 5. Einfluß eisenhaltiger Zusätze.
W e i t a u s am g r ö ß t e n ist der E influ ß der S t ü c k g r ö ß e d e s K o k s . D e r N a c h w e i s ist an H a n d zw e ie r Koksarten aus den R eihen A und D g e f ü h r t w o rd en , die sich durch eine b e s o n d e r s g le ic h b l e i b e n d e Ver
bren n lic hk eit a u sz eich nen. D ie E r g e b n i s s e sin d aus Z a h le n ta fe l 5 und aus den Abb. 6 und 7 ersichtlich.
Die V er su che mit kleinern K ö r n u n g e n k onn te n nicht im m e r auf die ü bli ch en 6 st .d u r c h g e h a lt e n w e r d e n , da sich der G a s a b z u g trot z b e s o n d e r e r M a ß n ah m en v e r s t o p f t e ; das E r g e b n i s ist aber v ö l l i g aus-
1 S tah l u . E i s e n 1924, S. 1*
3 v g l. d a z u d e n M e i n u n g s a u s t a u s c h z w i s c h e n K o p p e r s u n d B ä h r ( S la hl u . E l s e n 1924, S- 691), d e m z u f o l g e s c h o n d e r n a t ü r l i c h e E i s e n g e h a l t d e s K o k s d i e V e r b r e n n l i c h k e i t s t a r k b e e in f lu s s e n soll.
0 t 2 3 * 5 S t 6 0 1 2 3 4 5 S t 6
Versuchsc/auer Versuchsdauer
Abb. 6 und 7. Einfluß der Kokskörnung.
Z a h l e n t a f e l 5. Einfluß der Kokskörnung.
Koks- Nr.
Koks
körnung '
O e h a l t d e s O f e n g a s e s w ä h r e n d d e r V e r s u c h s
d a u e r im M ittel
c o 2 | CO .
Verbrenn
lichkeit
im Mittel Bemerkungen
mm % 7„ U/o
A 1 70190 12,9 12,9 66,8
A 1 50.70 9,7 18,9 74,9 Versuchs
dauer 23/4 st
D 2 70 90 12,2 14,0 68,1
D 2 50,70 10,6 17,0 72,4
D 5 30 50 3,9 28,6 89,4 Versuchs
dauer 2>/4 st reichend. W e g e n d e s W e c h s e l s im Koks D sei b e merkt, daß zw is c h e n D 2 u nd D 5 7 0 — 90 m m prak
tisch k e in U n t e r sc h ie d bes ta nd , w i e frühe re V er
s u c h e g e z e i g t hatten.
D i e V ersu che mit den ver sc h ie d e n e n Körnu ngen lass en er ke nn en , w e l c h e au ß e rord en tli c h g r o ß e B e d e u t u n g der S t ü ck g rö ß e d e s Koks für die Ver br en n
lichke it zu k om m t. D i e s e T a t s a c h e ist bei den z a h l
reichen w ä h r e n d der letzten Jahre an de rw ärts a u s g e f ü h r te n L ab oratoriu m sver su ch en g a n z u nb eac htet g e b li e b e n . Zu d e m s e l b e n E r g eb n is sind auch S h e r m a n und K i n n e y 1 g e k o m m e n , deren Ver su che mit K o r n g r ö ß e n vo n 30 min im Mittel g e g e n ü b e r 7 mm mir erst nach dem A b s c h l u ß unse re r Ver-
• su c h e bek ann t g e w o r d e n sind. E r w ä h n t sei noch, daß u nse re V ersu che kein en Z u s a m m e n h a n g z w is ch en dem G a s g e h a l t o d e r der P o r o sitä t der K ok sa rt en und ihrer V er bren nli ch keit erkennen ließen.
D i e S t u r z - u n d A b r i e b f e s t i g k e i t .
D ie V er su c h e hätten der V o lls t ä n d ig k e i t ent behrt, w e n n der Kok s au ße r au f Verbr en nlichke it nicht auch au f Sturz- und A b r ie b f e st ig k e it unt er su cht w o r d e n wäre , die f ü r den H ü tt en m a n n m i n d e s te n s vo n der g l e i c h e n B e d e u t u n g sind. D az u w u r d e a n fä n g li c h eine T r o m m e l nach R i c e benutzt, die aber für äu ße r
lich recht v e r s c h ie d e n e Koksarten keine k e n n z e ic h n en d e n W e r t z iff e r n ergab , a ls o w e n i g b efrie digte . D i e s e l b e E r fa h r u n g w a r auch in Amerika, für die d ort ü bli ch e Sturzprobe, g e m a c h t w o r d e n , w o r ü b e r R i c e 2 und F i e l d n e r 3 au sfü h r li c h b erichtet haben.
D ie bei u nse rn V er suc he n a n g e w a n d t e T r o m m e l p r o b e v e r m e id e t d ie s e N a c h te ile und liefert s o w o h l die
1 I r o n A g e 1923, B d . 111, S. 1839, A u s z u g d a r a u s s . O a s - u . W a s s e r f a c h 1921, S. 407.
■' S tah l u . E ise n 1921, S. 1577.
3 C h e m . M e t a » . E n g g . 1923, Bd. 29, S. 1052.
Sturz- als auch die A b r ie b f est ig k eit . D er Koks wird dab ei w i e bei den V er b r en n li ch k e it sv er su c h e n auf g l e i c h e s Korn ge b r a c h t und nach dem D u r c h g a n g durch die T r o m m e l in der übli ch en W e i s e au f S ieben mit v e r sc h ie d e n e r L oc h w e ite a b g e s ie b t ; danach er
g e b e n sich die F e s t i g k e i t s w e r t e in H u n d er tt eile n als V er hä ltnis der auf dem Sieb ver b l e ib e n d e n zur a n g e w a n d te n M e n g e . D ie vo n den fe in en S ieb en g e liefer te n Zah le n k en n z eic h n en die A b r ie b festig k eit , d ie j e n ig e n der g rö b er n Siebe die Stu rz fe st igke it . D ie Z e rk le in e ru n g d e s Kok s auf g l e i c h e s Korn b e e i n f lu ß t die T r o m m e l e r g e b n i s s e nicht, w i e P a r a l le l v e r s u c h e mit ze rk leinert em Kok s u n d s o lc h e m g e z e i g t haben, der v o n H a u s au s d ie g e w ä h l t e K o r n g r ö ß e hatte.
Die bei W i e d e r h o l u n g d er V ersu che b e o b a ch te te n S t r eu u n g en w a re n s t e ts ge r in g , w e n n nicht der Koks sc hon dem A u g e n s c h e i n nach recht u n g l e i c h m ä ß i g war.
D a s b isher g e w o n n e n e V er su chsm ater ial über die K o k s f e s t ig k e it ist n oc h nicht s o u m f a n g r e ic h w ie das über d ie Ver br en nlichke it, da sich d ie in der ersten Zeit mit der R icesc he n T r o m m e l er halte ne n Zahlen nicht v e r w e n d e n la ss en . D e s h a l b sind die n a c h s te h e n d e n A u s f ü h r u n g e n m e h r a ls B e is p ie le zu b e w er te n u n d m ach en , bis w e it e r e V er su c h su n te rla g e n v o r l ie g e n , n o ch w e n i g e r A nsp ru ch auf a l l g e m e i n e G ü lt ig ke it .
Ein g a n z klarer Ei nb lic k in die die F e s t ig k e i t b e e i n f l u s s e n d e n U m s t ä n d e ist auch w e n i g e r leicht zu g e w i n n e n , w eil d ie dafür w ic h t ig s t e n F akt or en, n ä m lich G a r u n g s v e r h ä l t n is s e , Natur der K oh le und K o k s k o h le n k ö r n u n g , g l e i c h m ä ß i g e r zur W i r k u n g k om m en und d er ü b e r r a g e n d e E in f lu ß ei n e s e i n z e ln e n Faktors f eh lt, w i e er bei d er V er br en nlic hke it in der K o k s k ö r n u n g g e g e b e n ist.
W a s z u n ä ch st w ie d e r d en E influ ß der G a r u n g s v e r h ä l t n i s s e betrifft, so wird d a v o n die F e st ig k e i t o h n e Z w e ife l w e i t m eh r berührt a ls die V er br en n lichkeit. Z a h le n t a fe l 6 z e ig t die V e r s u c h s e r g e b n is s e mit zw ei Kok sarten , die in Öfen v o n g l e i c h e r Breite ( 4 5 0 m ni) und nach A n g a b e der Kokerei aus d er
se lb e n K o h le g e g a r t w o r d e n w are n, d a v o n B 1 0 in der n o rm a le n Zeit vo n 2 4 st, B 9 mit rd. 3 W o c h e n Überstand bei ab g e m in d e r te r O f e n b e h e iz u n g .
A uc h das E r g e b n i s e in e s ändern V er su c h e s mit Koksarten , d ie u nter n orm ale n V er h ä lt n is s e n h er
g e s t e l l t w o r d e n ware n, spricht dafür, daß eine l ä n g e r e B e h e i z u n g d e s Br and es bei Öfen v o n g le ic h e r Breite d ie F e s t i g k e i t nicht u n e rh eb li c h vermindert.
698 G l ü c k a u f Nr. 23
Z a h l e n t a f e l 6. Einfluß der Garungsverhältnisse (Beheizungsdauer).
Koks Garungsdauer Abriebfestigkeit Sturzfestigkeit
Nr. wirkliche [Uberstand X X
B 10 24 st | — 72,1 53,1
B 9 rd. 3 W ochen 64,9 41,7
D en E influ ß der Kam merb re ite bei en tsp r ec he nd er G a r u n g sz e it z e ig t ein V e r g le ic h der K oksa rt en D 1 bis D 5, vo n d en en D 1 und D 2 aus K o h le mit 2 4 - 2 5 o/o f lü c h t ig e n Be stan d te il e n , D 3, D 4 und D 5 aus K o h le m it 26. o/o f lü c h t ig e n Be st and te il e n, s ä m t lich in Kop pers -Ö fen er z e u g t w o r d e n w a re n . D ie E r g e b n i s s e sind in d er Z a h le n t a fe l 7 z u s a m m e n g e s t e llt .
Z a h l e n t a f e l 7. Einfluß der Garungsverhältnisse (Kammerbreite).
Koks Nr.
D D D D D
Garungsverhältnisse
N o r m a l e Q a r u n g s z e l t
Ofen- material
M i l d e r e K am m er - b r e i t e
mm
S c h a m o t t e
Silika
550 450 450 400 350
3622 22 18 14
Abrieb
festigkeit X 79.0 80.3 79.4 82.3 80.3
Sturz- festigkeit
01 IO 60.9 61.9 54,5 54,1 40.9 D er V er gle ich lehrt, daß eine A b n a h m e der Sturz
f e s t ig k e it i n f o l g e ei ne r Z u nah m e der Q u e r r is s ig k e it mit V er rin ger u n g der Kam merb re ite nicht zu ve r k e n n en ist. W e n n das E r g e b n i s auch n oc h nicht v e r a l l g e m ein er t w e r d e n so ll , o b g l e i c h es n e u e r d in g s bei eine m in d e n s e lb e n Öfen g e g a r t e n Kok s ande rer H e r k un ft b e stäti gt w o r d e n ist, s o s o ll t e e s bei W a h l ' der Kam merb re ite d och im A u g e b e h a lt e n w er de n.
D ie N a t u r d e r K o h l e übt au f d ie F e s t ig k e i t d e s Koks, w i e e s auch die E r fa h r u n g v ie lf a c h g e z e ig t hat, ei ne n recht g r o ß e n E influ ß aus. A l s B e i
spiel d ie n e ein V e r g le ic h z w is c h e n d en s c h o n a n g e fü h rten K ok sb r än d en E 2 und E l , die in Sch am otte - Öfen g le ic h e r Art und Kam merbreite, E 1 bei 3 6 st aus K o h le m it rd. 21 o/0 f l ü c h t ig e n B e stan d te il e n , E 2 bei 3 2 st au s s o lc h e r m it rd. 25 o/0 f lü c h t ig e n B e stan d te il e n g e g a r t w o r d e n w are n. D ie Z a h le n t afe l 8 e n t h ä lt die E r g e b n i s s e , bei dere n Ver gle ich auch der e t w a s h ö h e re A s c h e n g e h a l t bei E 2 zu b er ü ck sic htig e n ist, d er die F e s t ig k e i t herabsetzt.
Z a h l e n t a f e l 8. Einfluß der Natur der Kohle.
Koks Nr.
Gehalt der Ko
W a s s e r: Asche X X
iskohle an
flu c h t. B e s ta n d t e il e n
X
Gehalt Wasser
X
ies Koks Asche
°/¡0
A b r i e b f e s t i g
k e i t
X
S t u r z f e s t i g k e i t
°lIo E 1
E 2 6,9 10,2
5,6 7,1
20,9 24,8
0,4 0,3
8,2 10,5
74,9 67,7
66,9 30,1 A ls b e s o n d e r s g r o ß hat si ch nach den b is h e rigen E r g eb n issen der E influ ß der K o r n g r ö ß e d e r K o k s k o h l e er w ie sen .
Leider k o n n te n b is he r keine V e r g le ic h sb r ä n d e aus g e n a u der g le ic h e n K o h le h e r a n g e z o g e n w e r d e n ,
da die E in r ic h tu n gen au f den Zech en m it S c h l a g m ü h le n nur se h r s c h w e r au f n ic h t g e s c h le u d e r t e K oh le u m z u s t e l le n sind. Man b e h a lf sich damit, aus der n o rm a le n K o h le das F ein e re ab zu sieb en und daraus die V er g le i c h sb r ä n d e in d e n s e l b e n Öfen, in d en en die g e w ö h n l i c h e K o h le ve rkok t wur de , h erzuste lle n.
G l ü c k li c h e r w e is e w are n die durch d ie se T r e n n u n g b e d in g t e n U n t e r s c h ie d e in d er K o h le recht g e r in g , so daß die F e st ig k e i t s z a h l e n den er he blic h en Ei nflu ß der K o r n g r ö ß e g u t er ke nn en la ss en . In der. Z a h le n tafel 9 sind die E r g e b n i s s e z u s a m m e n g e s t e ll t .
Z a h l e n t a f e l 9. Einfluß der Kokskohlenkörnung.
Koks Nr.
Gehalt der Kokskohle an Wasser j Asche f lu c h t. Be- i s ta n d t e il e n
oi ; oi oi
io ! ln i In
K o r n g r ö ß e d e r K o k s k o h l e
mm
Abrieb
festig
keit X
Sturz
festig
keit
0/'O
F 1 F 2
11.5 11.5
8,2 ! 24,0
7,7 24,3
0 - 3 , 7 0 - 1 0
86,2
■77,1 74.0 65.1 O b w o h l die v e r w e n d e t e n o rm a le K o k s k o h le vo n O - l O m m bere its rd. 75 o/0 Korn v o n 0 — 3 ,7 mm en thält, hat die A u s s c h e i d u n g der restlichen- 2 5 o/0 g r o ß e m K or ne s die F e s t ig k e i t d e s an sich sc h o n recht f e st e n Kok s au s d er n o rm a le n K o k s k o h le n och g a n z w e s e n t lic h er h ö h t ; d er Koks aus d em f e i n e m Korn w i e s w e it a u s die h ö ch ste n F e s t ig k e i ts w e r t e unter all en b is he r g e p r ü fte n K oksa rt en auf. Von dem Mittel der K o r n z er k le in er u n g m ach t ja eine Reih e vo n Zech en s c h o n se it Ja hren Gebr auc h, die ihre K o k sk o h le n in S c h l a g m ü h l e n v o rb eh a n d e ln . Ein z a h l e n m ä ß i g e r N a c h w e i s für den g r o ß e n Ei nflu ß der K o r n g r ö ß e au f die F e s t ig k e i t hat aber m e in es W i s s e n s b ishe r g e f e h l t . Leider arbeiten die üblichen S c h l a g m ü h l e n n oc h re ch t u n v o l l k o m m e n und w e is e n einen u n v e r h ä lt n is m ä ß i g h o h e n Kraftbedarf auf; hier muß die M a h lt ec h n ik B e s s e r e s s c h a f fe n . Für trockn e Kohlen v e r w e n d e te H a m m e r m ü h le n ha be n sich für n a sse K o k s k o h le n b ishe r nicht b ew ährt. J e d e n f a lls wird die M a h l u n g das a u s g i e b i g s t e M itt el zur Ver
b e s s e r u n g der F e s t ig k e i t sein, da der an dere W e g über die M i s c h u n g g e e i g n e t e r K o h le n s o r te n bei den m eis te n W e r k e n b e g r e n z t ist und w e g e n d er F ra c h t a u sg a b e n nicht g a n z b i lli g sein wird.
D er Ei nflu ß d e s L ö s c h v e r f a h r e n s k o n n te bis j etzt an z w e i K ok sb r änd en g e p r ü f t w e r d e n , die beide aus der g l e i c h e n K o h le in d e r s e lb e n O f e n g r u p p e er
z e u g t w o r d e n w a re n und v o n d en en m an G 1 in eine r T r o c k e n k ü h l a n l a g e der Bauart C o ll i n , G 2 naß b e h a n d e lt h a t t e 1. D a s A bsp ritz en e r f o l g t auf der b e tr e ff e n d e n Kokerei a ll e r d in g s sehr vorsic h ti g,
Z a h l e n t a f e l 10. Einfluß des Löschverfahrens.
Koks
Nr. Löschart Geh
W a s s e r
X
ilt des Koks an Asche ' flü c h t. B e-
j s t a n d t e i l e n
x •! x
Abrieb
festigkeit X
Sturz
festigkeit X G 1
G 2
trocken naß
0,1 0,4
10,82 10,65
1,0 0,94
77,7 79,4
56,7 58,1
1 D ie u n t e r s u c h t e n K o k s b r ä n d e w u r d e n s ä m t lic h m i t A u s n a h m e d e s t r o c k e n g e k ü h l t e n d u r c h A b s p r i t z e n v o n H a n d g e l ö s c h t.
6. Juni 1925 G l ü c k a u f 699
so daß der naß g e l ö s c h t e Koks im a l l g e m e i n e n mit w e n i g e r als 1 °/o W a s s e r zum Versand k o m m t und die u nter su c hte P r o b e - b e i m Ver lade n auf der Kokerei g a r nur 0 ,4 o/o W a s s e r a u fw ie s . Za h le ntafe l 10 u nter
richtet über die E r g eb n isse.
In der F e s t ig k e i t z e ig t sich praktisch kaum ein U nter sc h ie d. Im K lein fa ll auf der K ok sr am p e sc hn eid et der naß g e l ö s c h t e Koks et w a s s c h le ch te r ab. Nach A n g a b e der Kokerei beträgt bei:
Klein-und Kleinfall Mittelfall Koks 0 — 10 mm 0 —40 mm
Nr. % °/0
:G 1 1,93 4,47
G 2 2,86 5,60
Bei der L ö s c h u n g mit h öh erm W asse rve rb rau ch o d er g a r beim T a u ch v er fa h re n wird sich der naß g e k ü h l t e Koks h in si ch tlich se in er F e st ig k e i t z w e i f e l l o s u n g ü n s t ig e r ve r halte n und auch einen noch g r o ß e m Kleinfall bei der L ö s c h u n g ergeb en .
In der E n t z ü n d l i c h k e i t ze ig t e n die Versuche eine n U n t er sch ie d z w is c h e n den beiden K ok ssor te n ; der troc ken g e l ö s c h t e Koks w a r sc h w e r e r e n t z ü ndlich, s o daß er bei den V er b r en n li ch k e it sver
su chen, die ü b r ig en s keinen U n ter sch ie d in der V e r b r e n n l i c h k e i t erkenn en ließen, bei der g le ic h e n Art der O f e n a n h e i z u n g w ie bei den ändern Koksarten nicht zur E n t f l a m m u n g ge b r a c h t w e r d e n konn te. Erst durch das V o r le g e n einer Sch ich t v o n naß g e l ö s c h t e m Kok s kam man ans Ziel. D ie U r sa c h e d ie s e s au f f ä llig e n V er h a lt e n s ist n och nicht au fgeklärt. V ie l
leich t en th ält der trocken g e k ü h l t e Koks i n f o l g e der et wa s ie b e n s t ü n d ig e n B e h a n d l u n g mit heiß en inerten G a se n in den K ühlka m mern w e n i g e r ok kludier te brennbare G ase , hau p tsäc hlich w e n i g e r W a s s e r s t o f f , g e g e n ü b e r dem naß g e l ö s c h t e n Koks.
Der Ei nflu ß e i s e n h a l t i g e r Z u s ä t z e zur K ok s
k o h le z e ig t sich in einer V er m in d er u n g der K ok s
f estig k eit , w ie aus^ der Z ah le ntafc l 11 mit den Ver
s u c h s e r g e b n i s s e n ü ber die sc h o n a n g ef ü h rt en K o k s arten B 1 0 , B l l , B 1 2 und B 13 ersichtlich ist.
Z a h l e n t a f e l 11. Einfluß eisenhaltiger Zusätze.
Koks Nr.
Zusatz zur Kokskohle
Abrieb
festigkeit
°/o
Sturz
festigkeit X
B 10 kein 72.1 53,1
B 11 3,8 °/„ Walzsinter 68,2 50,4
B 12 4,0 % Kiesabbrände 68.5 50,5
B 13 5,5 °/0 Gichtstaub 67,2 45,1
Zu sam m'enfassend ist al s b e s o n d e r s w i c h t i g e s E r g e b n i s der V er su c h e die K lä ru n g der F r a g e der K ok sver b r en n lic h k e it zu betrac hten. D ie Tatsa che, daß k lein st ü c k ig er Koks eine m eh r z u s a m m e n g e b a l l t e und d a h e r h eiß er e V e r b r e n n u n g s z o n e , ein bei s o n s t g l e i c h e n V e r hält n is se n b e s s e r e s G a s, a ls o eine h ö h e re Ver br en nli ch ke it ergibt, ist sc h o n ein alter E r fa h r u n g s s a tz im G ase r z e u g e r b a u . N e u ist aber m e in es W i s s e n s d er z i f f e r n m ä ß ig e N a c h w e i s , daß der E influ ß d er K ö r n u n g den aller ändern Faktore n w e it überragt. D ie daraus für den H o c h o f e n b e tr i e b
zu z i e h e n d e F o l g e r u n g wird Dr.-Ing. W a g n e r im n ac h ste h e n d e n A u f s a t z erörtern. D i e k leinere Stü ck u n g bietet dem H o c h - und dem K o k sö f n e r ein h ö c h st e i n f a c h e s Mittel, d en Koks le ichter y er br en nlic h zu machen. A u s b ekann ten G r ü n d e n w ird k ü n ft ig dabe i w e n i g e r das Brec hen d e s g r o b s t ü c k i g e n Kok s al s die u nm it te lb are E r z e u g u n g v o n k le in st ü c k ig e m Koks durch G a r u n g in sc hm alk am m e n g e n Öfen in F r a g e k o m m e n , w a s K ö p p e r s sc h o n v o r Jahren e m p f o h l e n hat, w o b e i er a ll e r d in g s vo n g a n z ändern G r ü n d e n ä u s g e g a n g e n ist. Bei der W a h l der Kam merb re ite muß man außer d er F r a g e d e s A n f a l l e s an N e b e n e r z e u g n is s e n , dere n E r örter u n g nich t in den R a h m e n d ie s e s A u f s a t z e s fällt, vor a ll em die E ig en a rt der K o k s k o h le da raufhin in Betr acht zi eh en , daß bei zu s c h m ale r K am m e r die S tu rz fe stig k e it leiden kann.
D ie s e und die A b r ie b f e s t ig k e it sind aber für den H o c h ö f n e r m i n d e s te n s von derselb en W ic h t ig k e it w i e die Verbr en nlichke it, g a n z b e s o n d e r s bei klein- s tückigem Koks. Zur V e r b e s s e r u n g der F e s t ig k e i t kann nach uns ern V e r s u c h s e r g e b n is s e n bei v e r sc h ie d e n e n - K ok ssor te n n oc h m a n c h e s g e t a n w er de n, vor allem , s o w e i t die b is h e r ig e n V er su c h e reichen, durch die M i s c h u n g g e e i g n e t e r K o h le n s o r te n und die V e r w e n d u n g eine r f e in k ö r n i g e n K o k sk o h le . H ier fin d e t die M ah lt ec h n ik in d er A u f g a b e , die b ishe r g e b r ä u c h li chen S c h l a g m ü h l e n durch b e sse r e E inr ic h tun gen zu er setzen, ein d ank ba res A rb eit sg e b ie t.
D ie U n t e r s u c h u n g über den E influ ß der v e r s c h ie d e n e n F aktore n au f die K o k s g ü t e deckt sich gut mit der B e w e r t u n g der a n g e f ü h r t e n Koksa rt en im B etr iebe, w o z. B. die Sorten d er R e ih en A u nd D als g u te H o c h o f e n k o k s a r t e n g e l t e n . D i e s e zeic hn en sich sä m tl ich nicht einm al durch ei ne b e s o n d e r s h o h e Ver bren nlich keit aus, s o w e i t si e v o n der N atu r der K o h le abhän gt, aber g e m e i n s a m ist ih ne n, daß sie im V er gle ich zu anderm H o c h o f e n k o k s in m ä ß i g g r o ß e n Stück en und d o ch mit w e n i g K leinfa ll vo n den Öfen k o m m e n und daß sie o h n e A u s n a h m e eine h o h e Sturz- und A b r ie b f e s t ig k e it haben. M an muß daraus s c h li eß en , daß e in e rse it s d ie in den le tz te n Jahren so e i f r ig g e p f l o g e n e n E r ö rt er u n g en über die V er
b re n n li c hk eit d e s Kok s und die M itt el zu ihrer Ver
b e s s e r u n g m e is t e n s an w i c h t i g e n U m s t ä n d e n v o r b e i g e g a n g e n sind, u nd daß man a n de rse its den E influ ß der Sturz- und A b r ie b f e s t ig k e it auf die G ü t e des H o c h o f e n k o k s höhe r als b ish e r e inz usc hätze n hat.
Z u s a m m e n f a s s u n g .
N a c h einem H i n w e i s au f d ie B e d e u t u n g d er K o k s ver bren nlich k eit und d ie ver sc h ie d e n e n Verfahren zu ihrer B e s t i m m u n g w e r d e n d ie v o n der G e s e l l s c h a f t f ü r K o h l e n t e c h n i k m it g r o ß e m K o k s m e n g e n und den t e c h n is c h w i c h t i g e n K ör n u n g e n a u sg e f ü h r t e n Ver
s u ch e über den E influ ß der G a r u n g s v e r h ä l t n i s s e , d er Natur der K oh le , der e i s e n h a l ti g e n Zu sä tze s o w ie d er K o k s k ö r n u n g au f die V er bren nli ch keit b e sp ro chen. A ls E r g e b n i s der V er su c h e w ird f e s t g e s t e l l t , daß der E influ ß der K o k s k ö r n u n g den aller än dern F aktore n w e it übe rrag t; die prak tis ch e B e d e u t u n g d ie s e s U m s t a n d e s für den H o c h - u n d Koks-
700 G l ü c k a u f Nr 23
öf n e r wird betont. W ei te rh in w er d e n die V ersu che über die A b h ä n g i g k e it der Sturz- und A b r i e b f e s t i g keit d e s Koks vo n d en G a r u n g s v e r h ä l t n is s e n , der Natur der Kohle, der K o k s k o h le n k ö r n u n g , dem
Lös ch verfah re n und dem Zu satz e is e n h a l t i g e r S to f f e b e h a n d e lt und die für die E r z e u g u n g ei n e s fe st e n Kok s w ic h t ig e n F o l g e r u n g e n unter b e s o n d e r e r H e r v o r h e b u n g der K o k s k o h le n k ö r n u n g g e z o g e n .
Die V erhüttung von kleinstückigem Koks.
Von Dr.-Ing. A. W a g n e r , Duisburg.
(Mitteilung aus dem Kokereiausschuß.) A m e r i k a n i s c h e r H o c h o f e n b e t r i e b u n d f r ü h e r e
E r f a h r u n g e n d e r D u i s b u r g e r K u p f e r h ü t t e . Vor ein i g e r Zeit brachte die Zeitsch rift »Stahl und E i s e n « 1 zur' V er an sc h a u lic h u n g vo n am er ik an is c he m H o c h o f e n k o k s die A b b i l d u n g ei n e s K o k sh a u f en s, auf dem zum V er gle ich für die S tü c k g r ö ß e m eh re re H ü h n er eier li e g e n . Dara us ist zu er se h e n , daß der am er ik an is c he H ü tt e n k o k s in einer Stü ck ig keit von w e n ig e r als F a u s t g r ö ß e ver ar beitet wird, d. h. w e s e n t -
Z a h l e n t a f e ! 1. Kö rnu ng von amerikanischem Hochofen kok s (nach B l e i b t r e u ) .
350 mm Kammerbreite (Becker-Ofen)
%
410 mm Kammerbreite (Koppers-Ofen)
%
- 4"-Sieb 21,1 6,8
*o
c 3" Sieb 23,8 22,4
¿2 »*—01 3/V 2"-Sieb '26,6 31,8
O
1 3 1"-Sieb 19,0 26,4
C£ ,'/2"-Sieb 4,6 5,8
durch '/j"-Sieb 3,0 4,8
g rößer als 2" 71,5 61,0
Hokssorts 1 Kotesorte 2
10 /<? 30 W % 0 10 20 SO 40
Abb. I. Körnungen von amerikanischem Hochofenkoks.
lieh k le inst üc kiger al s der d e u ts c h e ist. In der Z a h le n t afe l l und in Abb. I sind z w e i k e n n z e ic h n e n d e am er i
kanis c he K o k sso r te n aus s c h m a lk a m m e r ig e n K o k s ö fe n , die in A m erika stärker als in E uro pa verbreitet sind, nach ihrer K ö r n u n g klassiert, w i e d e r g e g e b e n . Der Anteil an G r o ß k o k s ist bei b eiden S or ten .sehr ger in g. N a c h A n g a b e ei n e s b ek ann te n H o c h ö f n e r s gibt m an dem Kok s aus d em Beck er -O fe n hinsich tlich der S tü ck ig ke it den V orz u g, w e il er ei nen g r o ß e m Rückstand a u f eine m 2 "-Sieb hinterlaßt. N a c h einer
1 Stau! u . Eisen 1924, S. 1008.
p e r s ö n li c h e n M i tt e i lu n g vo n K ö p p e r s g e h e n die a m er ik an is chen B e st r e b u n g e n dahin, Kok s vo n m ehr als 1 0 0 mm K o r n g r ö ß e ü berh aup t nicht in den H o c h o f e n zu g e b e n . D ie K ö r n u n g d e s a m er ik an is chen Koks e n tsp r ic h t v o r w ie g e n d einer M i s c h u n g vo n N u ß I bis N u ß III, so daß ihn w o h l die m eis te n d eu ts c h e n H o c h ö f n e r nicht al s H o c h o f e n - , s o n d e rn als H a u s b ra n dk oks b e ze ic h n en würden. Von den am er ikani
sche n H o c h o f e n b e t r ie b e n s o l l e n die der Firma J o n e s fr Lau gh lin in P it tsb u r g mit dem k le i n stst ü c k ig e n Koks arbeiten. Er w ird aus se hr f et te r P it ts b u r g - K o h l e g e w o n n e n und durch m e c h a n isc h e B e h a n d l u n g in k lein e Stü cke g e b r o c h e n , so daß er k le in k ö rn ig er als die d e u t s c h e G r ö ß e N u ß I au ssie h t . Über die mit die se m Koks in einer f ü n f j ä h r ig e n ’ B e tr ie bsz ei t g e s a m m e lt e n E r fa h r u n g e n ist v o r der Easte rn States Bl ast Furnace and C o k e O v e n A s s o c i a ti o n ein V o r
t r a g 1 g e h a lt e n w o r d e n , bei d e s s e n B e s p r e c h u n g man d u r c h w e g g ü n s t i g la u te n d e E r fa h r u n g e n über die V er h ü tt u n g mit k le in st ü c k ig em Kok s a u s g e t a u s c h t hat.
N a c h p e r s ö n li ch en M i tt e i lu n g e n hat d er H o c h o f e n betrie bsl eit e r der Firma J o n e s & L au ghlin sc hon d a m a l s den S tandp un kt e i n g e n o m m e n , daß d ie O b e r f l ä c h e beim Kok s all es b ed eu te , w ä h r e n d man se in e V er bren nli ch keit w e n i g e r leich t b e e i n f l u s s e n könn e.
Die am er ik an is c he n H o c h ö f n e r ha ben in der K lein stückigkeit d e s Koks, w i e ihn die heiß e und e n g e Kam mer hervorbringt, zu er st d urch aus kein en Vorteil er
blickt und sich erst a llm ä h li c h an ihn g e w ö h n t . D ie neuern B e s t r e b u n g e n , k lein stü c k iger n Koks, als er noch vor e in ig e n Ja hren üblich war, zu ver hü tte n, beruhen in der H a u p t s a c h e auf w irt sc h a f tlic h en Ü b e r le g u n g e n . Im fort sc h ri tt lic hen A m erika s o l l e s s o g a r heu te n och H o c h ö f n e r g e b e n , d ie sich nach d e m fin g e r i g e n , la n g e n B ie n e n k o r b k o k s zurü ck se hn en .
U n t e r dem Druck der u n g ü n s t ig e n K riegs - und N a c h k r ie g s v e r h ä lt n i s s e sind auch in D e u t s c h l a n d Er
f a h r u n g e n mit der V e r h ü tt u n g v o n kleinstückigern Koks g e s a m m e l t w o rd en . S o hat man au f d e r D u i s b urge r Kupf er hü tte im Jahre 1 9 2 1 , a l s - w e s t f ä l i s c h e K o k sso r te n nicht in a u s re ic h en d e m M a ß e zu b e s c h a f fe n w ar en, g r ö ß e r e M e n g e n v o n e n g li s c h e m Koks verhüttet, der durch d en w ie d e r h o l t e n U m s c h l a g stark gel it te n hatte u nd dahe r mit ei ne r et wa der am er ik an is c he n K ö r n u n g e n t s p r ec h e n d en S tü c k ig keit in den O f e n kam. D ie P r ü fu n g d e s Kok s auf A b r ie b f e st ig k e it in der T r o m m e l er g a b eine a u s g e z e ic h n ete S tü ck fe stigke it . D e r K ok sv er brauch g i n g merklich zurück, der O f e n g a n g w ar e inw an dfre i. Bei
V N ic h t im .-D nick erschienen.
