GLÜCKAUF
Berg- und Hüttenmännische Zeitschrift
67. Jahrg.
Nr. 9 28. Februar 1931
Die neuen Wege der Kokskohlenaufbereitung.
V o n Dr.-I ng. K. B a u m , E ss en .
( M it t e il u n g au s d e m A u s s c h u ß für S t e in k o h le n a u f b e r e it u n g .) Bei der w eit g e h e n d e n U m g e s t a lt u n g und tech
nischen V erbesserun g der Kokereien in den letzten Jahren hat man im a ll gem ein en dem R o h sto ff, der Besatzkohle, nicht die g le ic h e B eachtu ng gesch en kt, obwohl ver sc hie de ne G rün de für eine e in g e h e n d e Prüfung d ieser Frage sprechen. Zunächst sind es die durch das Übera ngeb ot an Kohle h ervorgerufenen schwierigen Absa tzverhältnisse, die natu rgem äß be
sondere A n stre n gu n gen der Erzeuger erfordern. Als Beispiel sei hier nur das Vordringen der p oln isch en Kohle auf dem seit Jahrzehnten von En gla n d be
herrschten skandinavischen Markt erwäh nt, w a s nicht zuletzt zu d er sc hn ell en Verbreitung der K o h le n aufbereitung in E n gla n d b eig etr agen haben dürfte.
Man wird also im Hinblick auf die M arktverh ältnisse bestrebt sein m üssen, dem V e r b r a u c h e r die Kohle zu liefern, mit der er am wirtsc haftlichsten zu arbeiten vermag. Anderseits ist aber die richtige Vorbereitung der Kokskohle auch für die W ir tschaftlichkeit des e i g e n e n K o k e r e i b e t r i e b e s von a u ssch la g g e b e n d er Bedeutung.
Diese und ähnliche Ü berle gun gen haben in den letzten Jahren zu einer Fülle von A n r eg u n g e n und Verfahren Aidaß g e g e b e n , bei denen e s sich im w e s e n t lichen darum handelt, einerseits den für die W ir t
schaftlichkeit gü n stig st e n W a s s e r g e h a lt der Koks
kohle einzuhalten, an derseits ihren G e h a lt an Mineral
bestandteilen herabzusetzen.
. Über den Einfluß des W a s s e r g e h a lt s der Kok s
kohle a u f die W ir tschaftlichkeit d es Kokereibetriebes liegen bereits u m f a n g r e i c h e U nter suc hu n gen v o r 1.
Hinsichtlich der W ir k u n g der Asc he ist die F e s t stellung bem erkensw ert, daß es praktisch gle ich ist, ob man 1 o/o W a s s e r verdam p ft und überhitzt oder 1 °/o Asche a u f die Verkok ungscndternperatur bringt.
Die wirtsc haftliche B e d e u tu n g der K ok sk oh le n aufbereitung ist in den letzten Jahren b eson ders von L e s s i n g in wisse nsc haftlicher W e i s e g en a u unter
sucht w o rd en 2. Der wirkliche W ert einer w e it g e h e n d e n Aschen V e r m i n d e r u n g läßt sich jedoch nicht zah le n mäßig berechnen; er ist in dem ges te iger ten W ert des Verkokungserzeugnisse s für sein e versc hiedenar tigen Verwendungszwecke begründet.
V erfa h re n z u r E r z i e l u n g d e s g e e i g n e t e n W a s s e r g e h a l t s . Für die Verkok un g k om m t im a llg em ein en Fein kohle von 0 bis 10 mm K orngröße in Betracht, die durchweg einer b esondern Vorbereitung nach bisher vorwiegend nassen Verfahren bedarf.
Der W a s se r g e h a lt der im E rzeugergebiet d es Rheinisch -W estfälisch en Ko hlcn-Syndik ats verkokten
1 Glückauf 1921, S. 937; F euerungstechnik ' 1926, S. 177; Coll. Engg.
*926, S. 110; Brennstoffwirtsch. 1929, S. 33.
Clean coal in the co k in g m d u stry , O as W o rld 1928, Coking Section,
*■ 53; Rational cleaning of coal, Journal of the Institute o f Fuel 1928, S. 16.
Koksk ohle betru g im Jahre 1929 durchschnittlich etwa 11 o/o. Bereits vor lä ngerer Zeit ist versucht w ord en , den hohen W a s s e r g e h a lt der F ein k o h le aus den N a ß w äsch en durch wärm ctechnische T r ock nu ng herab
z u se tz e n 1. Aus versc hiedenen Gründen meh r w ir t schaftlicher als technisch er Art hat die ses Verfahren jedoch keine weitere Verbreitung gefu n d en . Erst durch die neuerdin gs entwickelten Verfahren zur T rock en aufb ereit un g ist die Frage des gee ig n e t e n W a s s e r g e h a lt s erneut in den Vordergrund getreten.
Hier gilt es zunächst, klarzustellen, w e lc h e r W a s s e r g e h a lt nach dem heutigen Stande d er Erkenntnisse im Hinblick auf die D u r ch satz le istu n g und W ä r m e wirtschaf t für den Kokereibetrieb am g ü n stig sten ist-.
Daß die vom S ch üttgewich t der Kohle ab hän gig e D u r ch satzle is tun g eines K ok sofen s keine geradlin ig e Funktion des W a s s e r g e h a lt s darstellt, g e h t eind eu tig aus neuern Arbeiten hervor, w e lc h e die Z u sam m e n h änge zw is ch en W a sse rg e h a lt , Feinh eit ( K o r n g r ö ß e ) und S ch üttgewich t behandeln"'. Von beso nderer B e d e u tu n g für den Betrieb ist hierbei der N ach w e is, daß ein g e w i s s e r W a s s e r g e h a lt der Kok skoh le auch in w ärm ew ir ts ch aft licher Hinsicht Vorteile g e g e n ü b er der V er w e n d u n g trockner Besatzk ohle bietet. Diese Tatsa che läßt sich dadurch erklären, daß der bei der la n gsam en E r w ärm un g der Kohlensc hicht geb il dete W a sse r d a m p f so f o r t durch das Innere der noch v ö ll ig kalten Kohlenschicht abzieht und so eine g e w i s s e V or
w ä rm u n g bewirkt. Übersteigt jed och der W a s s e r g e h a lt der zu verkoken den Koh le einen bestimmten B est
betrag, so erfordert er einen zusätzlichen W ä r m e au fw and , der darin zum Ausdruck kom m t, daß für die Verkok un g von 1 k g T rock en koh le m eh r W ärm e a u fg e w e n d e t werden muß. D a sselbe ist bei v ö ll ig trocken eingesetzter Kohle der Fall, w e il diese bekanntlich die W ä r m e se hr schle cht leitet und keine W ärm e üb er tr agun g durch W a sse rd a m p f stattfindet.
Aus dem Betrieb sind daher Fälle bekannt, daß K ok s
k ohle w e g e n b eson derer U m stä n d e an gefeu ch te t werden mußte.
W e l c h e r W a s s e r g e h a lt in wärm ew irtsch aftlicher H insic ht am g ü n stig sten ist, steht w is se n sc h aftlic h noch nicht- einwandfrei fest. Man hat jed och auf mehreren A nlagen die Erfahrung gem acht, daß eine H e r a b se t z u n g des W a s s e r g e h a lts auf w e n ig e r als
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bisSo/o keine Vorteile mehr bietet. A uf Grund neuerer Beobachtu ngen bin ich der Ansicht, daß hierbei die Feinheit, im besondern der S taubgehalt der Kokskohle
1 G lückauf 1928, S. 719.
- Den Einfluß des W asserg eh alts auf das A usbringen an N e b en p ro d ukten b e h an d e ln : P o r t e r und O v i t z , Bur. Min. Bull. 1913, H. 1; C a m - p e l l , P ro c. W est. P ennsylv. 1929, B d . 45, S. 21; S e e l k o p f , G lückauf 1930, S. 989: F i e l d n e r , Fuel 1930, S.533.
» B a u m , G lückauf 1930, S. 185; Fuel 1930, S. 492; K ö p p e r s und J e n k n e r , G lückauf 1930, S. 834.
eine m aßge b e n d e R olle spielt, eine Frage, die noch e in g e h e n d e r w isse n sc h aftlic h e r U ntersuchu n gen bed arf1.
W ie bereits erwäh nt, liegt der W a s s e r g e h a lt der Koksk ohle im Ruhrbezirk über diesem Bestwert.
W en n man 11 — 12 o/0 als Durchschnittszahl angibt, so bedeutet dies, daß einzeln e Werte noch erheblich h öher sind ( zu we ile n bis 15 o/o); die Erreichung des wirtsc haftlic h g ü n s t i g e m Betrages von 8°/o dürfte daher g e n ü g e n d Anreiz und Vorteil bieten.
E n t w ä s s e r u n g s e i n r i c h t u n g e n .
Die se it la ngem üblichen E n tw äss eru n gstü rm e mit vo rge sc halt ete n Schüttsieben haben den g r o ß e n Nach- teilj daß die Kohle sehr la n g e Zeit zum Abtropfen b en ötigt und im H ö c h stf ä lle nur der s o g e n a n n te sp ez ifisch e W a s s e r g e h a lt erreicht wird, der von der Korngröße, namentlich dem Staubgehalt, abhängt und daher u n r eg elm ä ß ig ist. U m die Standzeit abzukürzen, die bis zu einem W a s s e r g e h a lt von etw a 1 2 - 1 5 o/o je nach der Kohlenart und Körnung 2 bis 3 T a g e beträgt, hat man vielfach versucht, die F ein k oh le noch ver
hältn is m äßig naß abzuziehen und durch Auss chleudern des W a sse r s die Ausste hzeit zu verringern.
höher als bei ändern Sch leudern ; er wird für eine auf der Grube Nunnery (Yorkshirc) aufgestellte S ch leuder bei N o rm a lla st zu 40 P S /h , bei M e h r
le istu n g zu 65 P S /h a n gegeb en . D er W a s s e r g e h a lt der ges ch leu derten Kohle betrug 6 - 7 ° / o , der A n f a n g s w a sse r g e h a lt 1 8 - 2 0 o/o. Der G e w ä h r le is tu n g lag f o lg e n d e Siebanalyse zugrunde, über: 8,9 mm 28o/0, 5,1 mm 60 o/o, 2,54 mm 80°/o, 1,6 5 mm 30 o/0 ; unter 1,65 mm nur 10 o/o. Darau s g e h t hervor, daß es sich hier um erheblich g ü n stig e re Koh le nverhältnis$e als im Ruhrbezirk handelt, selb st w enn man die tatsäch
lichen Werte von 2 0 - 3 0 o/0 unter 1,65 mm berück
sichtigt.
Abb. 1. C a rp en te r- S ch leu d er.
Neb en den bekannten A usführungen von Elmore und H o y l e wird in E n g la n d b esonders die C a r p e n t e r - S ch leuder (Abb. 1) mit E r fo l g angewandt, da sie ein
fach gebaut ist und keine Kratzvorrichtung zur Be
f ö rd er u n g der Kohle benötigt. Sie zertrümmert jed och die Kohle ziemlich stark, w odu rc h die Verluste in dem a b g esto ß e n e n W a s s e r zunehmen. Aus diese m Grunde erschien sie bisher für die verhältn is m äßig w eic h e und daher fein körnige deu tsche Kohle als w e n ig g e e ig n e t , o b w o h l sie als L an gsam lä ufer mit 270 Uml.
je min arbeitet. Sie wird für Leistungen von 25, 50 und 100 t/h gebaut. D er Kraftbedarf ist vielleicht etwas
1 Auf ein er am erikanischen A nlage, wo verhältnism äßig g ro b e Kohle ohne g ro ß e n Staubgehalt verkokt w u rd e , la g d e r M indestw ert bei 4 ,5 % W assergehalt.
Abb. 2. S ie b t r o m m e l für K o h l en s c h leu d e r nach Ha be rm an n.
Auf einer ändern A n lage, die 4 0 0 t /h in mehreren Schleudern trocknet, so lle n f o l g e n d e E r geb nisse erzielt w ord en se‘in. Siebanalyse, über: 8,9 mm 1 6 o/o, 5,1 mm 35o/o, 2,5 mm 55o/0, 1,6 mm 68o/0, 0,5 mm 80 o/0 ; unter 0,5 m m 20 0/0; Leistung 50 t /h , A n f a n g s w a ss erg e h a lt 18 0/0, E n d w a sse rg e h a lt 6 0/0, Kraftverbrauch 65 PS/h.
Die Einfüh ru ng dieser an sich bewahrten Sch leuder ist a ls o in D eutschland hauptsächlich an ihrer gerin gen E ig n u n g für sehr fein k ör n ige Kohle gescheitert, w eil die LochbleChe e n t w e d e r bei zu groß er Boh ru ng viel fein es G u t d urch la ssen oder bei zu f ein er B oh ru ng sich mit der Zeit zu se tzen und eine dauernde E n t w ä ss e r u n g verhindern. FAVi die E n tw ä ss eru n g feiner Kohlen haben sich Spaltsiebe als beson ders g e e ig n e te E n tw ä ss eru n g sflä ch en erwiesen;
jedoch w a r es bisher nicht m öglich, derartige keg e *' f ö r m ig e S chleuderk essel mit Spaltsieben herzustellen.
Vielleicht bietet eine L ö s u n g dieser F ra g e das deutsche Patent von Haberman n (Abb. 2), der durch die g esch ick te A nor dn un g ein e s p yram id e nförm ig e n G e
st e lle s auch bei d ie se r Schleuder die V er w e n d u n g von Spaltsieben er m ö g lic h t hat.
Einen ändern W e g sc h lä g t ein kürzlich zum Patent a n g e m e ld e t e s Verfahren ein, das bei d er Schleuder 2 Einlauftrichter vorsieht, das gröbere Korn zu unterst lagert und das fein ste Korn ( S c h la m m ) darüber schichtet.
Für die eb enfalls senkrecht a n g eo rd n ete Kohlen
sc hle ud er der B a m a g - M e g u i n A. G . 1 dürfte das-
1 Glückauf 1929, S. 1619, Abb. 28.
28. F e b ru a r 1931 Gl ü c k a u f 283
selbe gelte n w ie von d e r Carpenter-Schleuder. Diese ununterbrochen arbeitenden Vorrichtungen mit Kegel- sieben, die das E n t w ä s s e r u n g s g u t selb sttätig nach unten befördern, zeichnen sich v o r den w aagrech te n Bauarten durch Einfachheit des Aufbaus und des Betriebes aus.
Eine g le ic h fa lls ununterbrochen arbeitende, j e doch w a a g re ch t g e l a g e r te S te in k ohlen sch le ud er mit zylindrischer Siebtrom mel und mit Spaltsieben bauen die H a u b o l d t - W e r k e in C h e m n it z 1. Die auf Grund der Erfahrungen dieser Firma im Bau von Schleudern für die ch em is c he Industrie entwick elte Vorrichtung arbeitet mit 3 0 0 - 3 5 0 U m l./m in . Die Spalt w eit e der Siebe beträgt 0,2 mm, die Leistung 25 t/h, der Kraft
bedarf 1 k W je t und Iv. Mit dieser Sch leu der g e l a n g es, Kohle von 15 16 und 1 9 - 2 4 o/o W a s s e r g e h a lt auf So/o und 1 0 - 1 1 o/o zu trocknen. Die Zahlentafel 1 gibt einige Betriebszahlen w ied er, aus denen man die Feinheit der d urch gesetz te n Kokskohle , das Maß der Zerkleinerung durch den S ch le u d e r v o r g a n g s o w ie den Anteil der mit dem S ch lam m w asser au sgeschleu derten Feinkohle en tn e h m en kann.
Z a h l e n t a f e l 1. E r g e b n i s s e d er H a u b o ld t- F e i n k o h le n s c h le u d e r ( n a s s e S ie b a n a ly se n ).
A u f g a b e Q eschleudertc Kohle a us dem Behälter
S chlam m w asser
Korn auf die aus d e r
g r ö ß e S c h le u d er Schleuder
Anfall Anfall Anfall
mm % % %
0 - 0,25 13,1 18,8 87,0
0 , 2 5 - 0,50 3,4 4,7 7,5
0 , 5 0 - 1,00 6,1 9,4 5,5
1 , 0 0 - 1,50 4,4 6,6
1 , 5 0 - 2,00 3,5 8,7
2 , 0 0 - 1 0 , 0 0 69,5 51,8
Der G ehalt an Festteilen im au sgesc h leu d e rten Wasser beträgt etw a 10 o/o, w a s u m g e re ch n e t etwa 1 o/0 des Durchsatzes entspricht. Man muß aber berück
sichtigen, daß dieser Verlustanteil an au sgpschleudcr- ter Feinkohle eine sehr starke Asc henanreicherung (24 2 8 o/o) au fw eist, da das fein ste Gut zu einem großen Teil aus G estein stau b und Letten bestellt. Man erzielt also auf diese W e i s e g le ic h z e it ig eine g e w is s e Aufbereitung. Im G e g e n s a tz zu ändern Verfahren zeigten sich einige rein t echn is ch e M än gel, z. B. u n günstige Lageru ng u.'a.;d ie jed och bei gen au er D u r ch arbeitung zu b eseitigen se in w er d e n .
Bei dem S c h n e l l e n t w ä s s e r e r H u m b o l d t 2 gelangt die Koh le unm ittelbar aus der W aschrin n e zusammen mit dem W a s c h w a s s e r in die mit etwa 250 Um l./m in kreisende w a a g r e c h te Siebtrommel, durch die sie mit H ilfe einer sp iralförm igen Schab-
1 Glückauf 1929, S. 1620, Abb. 29.
: Olückauf 1929, S. 1619, A bb. 27.
Vorrichtung, die sich mit 60 U m l./m in dreht, befördert wird. Die H au p te n t w ä ss e r u n g findet natu rg emäß in dem ersten Drittel der Siebtromm el statt, w o die g rö ß te M e n g e des W a s s e r s au sgesc h leu d e rt w i r d ; dem übrigen Teil der T r o m m e l ist die N ach trock nu ng Vor
behalten. D er durch die Siebtrom mel mit dem W a sse r au sgesc h leu d e rte Sch la mm wird in Klärspitzen ein
ged ic kt und im S ch la m m en tw ässer er getrocknet. Beide Arten von E n tw ä ss eru n g str o m m eln sind hinsichtlich der Siebform und L oc hu ng v o llstä n d ig gleich. Da aber bei den S ch la m m trom m e ln nur stark eingedick tes Gut zur A u fgab e g e l a n g t , ist die M e n g e des a u s
ges ch leu d e rten W a s s e r s und S ch la m m es verhältn is
m ä ß ig ger in g. Die Siebtrommeln werden aus M e s s i n g blech h erge stellt; die Lochung ist 0 , 6 x 4 mm, konisch auf 0,8 x 5 mm.
Zur Kenn zeich n un g der Betr ie bsergebnis se mögeJJ f o l g e n d e Angaben dienen. W a s s e r g e h a l t : 1. der a u fg e g e b e n e n F eink ohle 15 o/0 ( g e s c h ä t z t ) , 2. der en twässerte n F eink ohle 7,5 o/o, 3. d es a u fg e g eb en en S ch lam m es 50o/0 ( g e s c h ä t z t ) , 4. des en twäss er te n S ch lam m es 19,3 o/0, 5. des en tw ässer te n Schla m m es von den Sieben (a ls V er gle ich ) 30 34o/0. A s c h e n g e h a l t : 1. der en twässerten F ein k o h le o h n e Schlamm 4,99 o/o, 2. des en twässerten S ch la m m es 11,8 o/o, 3. des D u r ch sch la g e s aus der S ch la m m trom m el 26,2o/0, 4. der g em is chten Kok skoh le (Staub, Schlamm, F ein k o h le ) 6,16 o/o.
Die Zahlentafel 2 enthält die Siebanalyseri der e n t wässerten Feink ohle und d es S ch la m m es sovvie des D u r ch sch la g e s aus den Tr om m e ln . Die Leistung der Fein k oh le n tr om m el betru g 1 5 - 2 5 t/h, die der S ch la m m trom m e l im Mittel 18 t /h bei "Aufgabe d e s S ch la m m es aus den Klärspitzen. Das Ausb ringen der Sch la ip m trom m el erreichte 80°/o des T r o m m e l
einsa tzes. Der Kraftbedarf je T r om m e l belief sich auf etw a 21 PS, d. h. 0 , 8 - 1 PS je t d urch gesetzter Kohle, das Ausbringen durchschnittlich auf 8 0 o/o, be
z o g e n auf Trockensu bstanz.
B em erk en sw ert ist hierbei, daß sich diese Kohle n
sc hle ud er mit E r f o l g auch zur T r o ck n u n g von Sch la mm v erw en den läßt. Eine g e w is s e W a s s e r m e n g e ist fü r ihre gu te W ir k u n g s o g a r erford erlich, weil das W a s s e r s o z u sa g e n als T ä g e r dient. Zur Ver
m eid u n g von V er stop fun gen hat man die Sieb
ö f fn u n g e n vielfach mit W a s s e r o d er Preßluft aus
g espü lt . Preßluft dürfte vorzuziehen sein, jed och ist der Luftverbrauch erheblich und daher bei der Frage der W irtschaftlichkeit nicht zu vernachlässig en.
E r w äh n en sw ert sind ferner die Versuphe der B am ag-M eguin A. G. mit der j u n g s c h e n Schleuder für sehr fein es Gut. Es handelt sich hierbei um eine w aagre ch te , sehr schnell kreisende Vorrichtung, deren E n tw ä ss eru n g sflä ch en derart an geord n et sind, daß die Fliehkraft außer zum Trocknen, d. h. Auss chleudern Z a h l e n t a f e l 2. B e tr ie b s e r g e b n is s e d e s S c h n e lle n t w ä s s e r e r s H u m b old t.
■ V Tjrj:
D u r c h s c h la g A u f g a b e
K nmirrÄfio E n t w ä s s e r t e durch die au f die E n tw ä s s e r te r D u r c h s c h la g
*\ui u g r u u e
F e i n k o h l e ^F ei n k oh le n - S c h l a m m Sc hl am m durch d ie S c h la m m t r o m m e l F S c h l e u d e r tr o m m e l
mm % °/o % °/o mm %
0 - 0 , 2 8 5,4 64,7 31,4 22,0 0 - 0 , 1 2 37,8
0 , 2 8 - 0 , 5 0 8,7 > 0 , 2 8 : 3 5 , 3 41,6 45,2 0 , 1 2 - 0 , 2 0 22,8
0 , 5 0 - 1 , 0 0 17,2 > 0 , 5 : 3 2 , 8 > 0 , 5 : 3 2 , 8 0 , 2 0 - 0 , 2 8 11,2
>1,00—3,00 33,7 0 , 2 8 - 0 , 5 0 26,5
3 , 0 0 - 7 , 0 0 28,0 > 0 , 5 0 1,7
>;7,oo 7,0
des W a sse r s, auch zum Austrag'eri des G u te s selbst dient. Hierbei werden se h r fein e Drahtsiebe von 0,1 mm M asch en we it e verwen det.
W äh ren d die Schleudern ursprünglich lediglich die lange A uss tehzeit herabsetzen soll te n, ist die En twick lu ng so w e it g e g a n g e n , daß man die Kohle unmittelbar mit dem W a s c h w a s s e r in die T r om m e ln einlaufen läßt und s o g a r ver su ch t, die m e c h a n isch e T r o c k n u n g bei dem s c h w ie r ig s t e n Gut, dem K o h l e n s c h l ä m m , a n zu w e n d en .
Einen w irklich pra ktisch en E r f o l g hat man b ish e r mit allen d iese n Verfahren unter d e u tsc h e n V er h ältn isse n nicht erzielt, w ä h r e n d in En gla n d und v o r allem in den V er ein ig ten Staaten h eu te ein g r o ß e r Teil d e r n a ß a u f b e r e ite t e n K o k s k o h le m echan is ch g e t r o c k n e t wird. Man u n t er sch eid et dort sc harf z w is c h e n den b eid en M ö g lic h k e ite n der w ä r m e t e c h n is c h e n und m ec h a n isch en T r o c k n u n g und trennt im a llg em ein en ihre A n w e n d u n g s g e b i e t e . W o ein b e s o n d e r s n ied riger F e u c h t i g k e it s g e h a lt einer verhält
n is m ä ß ig g e r in g e n M e n g e g e f o r d e r t wird, ist d er w ä r m e t e c h n is c h e T r o c k n e r g e g e b e n ; gilt e s d a g e g e n , w i e beim K o
kereibetrieb, g r o ß e M e n g e n von Kohlen
schnell und billig, aber nicht v o llstä n d ig zu trocknen, s o ist allein die mechan isch e T r ock nu ng am Platze.
W en n schließ lich, w ie es im amerikanischen A u f
bereitungsbetriebe hier und da verla n gt wird, die g e s a m t e Kohle unter den Feu ch tigk e it sgeh alt , den eine Sch leu der zu erreichen verm ag, getr ock ne t werden soll, komm t feine V erein ig u ng der beiden Verfahren in Betracht, w obe i die W ärm etrockner nur die letzten Hundertteile d es F eu ch tig k e itsg eh a ltes übernehmen.
In den Vereinigten Staaten sind im Jahre 1930 5 4 0 0 0 0 0 t K oksfein kohlc mechanisch getrock net w o r d e n ; hiervon entfä ll t der Hauptanteil auf die von der K o p p ers-R heola veu r-G esells chaft in Pittsburg gebaute verbesserte Carpenter-Schleuder. N eu er din gs ist d iese r Firma ein e derartige A ufbereitungsanlage von 1 2 0 0 0 t T a g e s le is t u n g für die Clairton-A nlage der U. S. Steel Corporation in A uftr ag g eg e b e n word en .
Bei der verbesserten Carpenter-Schleuder ist der Rotor in der W e is e aufgebaut, daß die unterste Schicht des G u tes von der ersten ( o b e rsten ) Stufe auf die Oberfläche der n ä ch stfo lg e n d en Stufe g e w o r fe n wird, w o b e i die vorgetrockn ete Kohle se lb st als Filter wirkt.
Die Siebplatten bilden dabei nur die G ru n d lage für die Kohlenschicht, die als Filterm asse nicht unbrauchbar wird, weil sie sich st ä n d ig erneuert (Abb. 3). Die übliche A usfü h r u n g des Trockners hat eine Leistung von etwa 7 5 t h. Auf der Grube N em acolin der Bukeye Coal Co. wird b eisp ie ls w eise eine Kokskohle von 0 bis 10 mm, die hinsichtlich der Festig keit und Feinheit etwa d er deutschen F ettkoh le entspricht, mit E r fo lg auf einen W a s s e r g e h a lt von 5 6 o/o getrocknet.
S i e b a n a l y s e d e s G u t e s f ü r d i e C a r p e n t e r - S c h l e u d e r 1.
über mm
0,3 ... 5,5 0 , 1 5 ... 3,6
0,075 1,6
< 0,075 . . . . . 4,3 1 Z ur Zeit d e r V ersuche w u rd e ein Teil des in Dorr-Eindickern be
handelten Schlammes eingesetzt.
über mm 5,S . 2 , 4 . 1
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2.
0
,
6.
D ie n a c h ste h e n d e S ie b a n a ly se zeigt, daß sich in dem a u s g e s c h le u d e r t e n W a s s e r tatsächlich nur « eh r f ein es G ut befindet (1 1 , 5 % d es D u r c h sa tz e s ), das den Eindickern zu gefü hrt wird.
über % über
mm mm o/o
1 , 2 . . . . 0,3 0,15 . . . . . 18,5 0 , 6 . . . .14,1 0 , 0 7 5 . . . . . 17,1 0 , 3 . . . .2 9 ,5 < 0 , 0 7 5 . . . . . 20,5
Abb. 3. V e r b e s s e rt e C ar pe nt er- S ch le u de r.
B eso ndere Beach tu ng verdient die Zentral
au fb ereitun gsan la ge Cham pion Nr. 1 der Pittsburgh Coal Co., w o man die in Rheorinnen naß aufbereitete Kohle zunächst w ie f o l g t zu en twässern suchte:
1. Korn über 12 bis 15 mm durch natürliche Ent
w ässer un g, 2. von 0,3 bis 12 mm durch mechanische Abscheidung, 3. unter 0,3 mm durch wärmetechnische Trock nung. Bemerk en sw ert ist hierbei, daß man in Amerika keine E n twässeru n gstü rm e oder Vorrats
behälter für die F eink ohle kennt. Die Vorentwässc- ru ng e r f o lg t le diglich in den Becherwerken und Förderrinnen. In den Carpenter-Schleudern wird die Feinkohle von 0,3 12 mm je nach ihrem Feinheits
grad auf 6,5 8 o/o W a s s e r g e h a lt getrocknet. Der E r fo l g hängt im w esentlichen von d em Anteil an Korn < 0,15 mm (unter 100 Mas chen d es Taylor- S iebsatzes) und nicht von der durchschnittlichen Fein
heit ab. W ährend sich das Korn von 0,25 und 0,2 mm noch ziemlich schnell und ge n ü g e n d entwäss ern läßt, s o llte der Anteil unter 0,15 mm bei d er Schleuder
t rocknung 4 - - 5 o/o nicht übersteigen.
Zum Trocknen des Sch la m m es w ar u r s p r ü n g l i c h e in G ordon -T rockn er vorge se h e n , der aus s e l b s t t ä t i g und ununterbrochen in einem erhitzten Raum fort
b ew egten Schalen besteht (Abb. 4 ) . D ies e in der chem ischen Industrie entwickelte Vorrichtung wird von der G or d on -D avis Eng. Co. in N eu y o rk gebaut.
Später ver wandte man zur E n tw äss eru n g d e s Schlam
mes jed och Filter (O liver, LaughÜn, D orr), die den
28.. F e b ru a r 1931 Gl ü c k a u f 285
g
G e s c h le u d e r t e
F ein k o h le F ilt ers ch lam m l n s g e s . zum
T r o m m elt ro c k n er Z y k lo n D u rc h g e se tz te K o h l e n m e n g e ...
W a s s e r g e h a l t ...
W ass er ge ha lt am Ende d e s V o r g a n g e s .
Si e b a n a ly s e: mm
auf 14-M asc hen-Si eb über 1,20 . . .
„ 48- „ „ „ 0,30 . . .
» 100- „ „ „ 0,15 . . .
„ 200- „ „ „ 0,075 . .
durch 200- „ „ unter 0,075 . .
t/h
%
°/o
100 6,5
-120
-8,0 2 0 - 2 521 1 2 0 - 1 4 5
7 , 5 - 9 , 5 3.0
22,062,0 7.5 3.5 5.0 Schlamm auf etwa 21 o/o W a sse r g e h a lt entwässern.
Dieser g e h t dann zusamme n mit der F einkohle aus den Schleudern in die W ärm etrock en tromm eln, in denen die Kohle auf 3 o/0 H sO getrocknet wird.
Weitere Angaben sind in der Zahlentafel 4 zu sam m en gestellt.
Die Kosten wer den mit 3 Ct./t für die m echa
nische Trock nu ng und 2 Ct. für jeden weitern
Hundertteil des in fo l g e W ärm etr ock nu ng verminder
ten W a sse r g e h a lts an geg eb en .
Die wärrnetechnische Trock en anlage besteht aus 3 halbdirekt beh eizten C hristie-T r ock - nern (Abb. 5), die durch f o lg e n d e A u s m aße und Betr iebszahlen g e k e n n z e i c h net w erden: H ö h e 2,6 m, Länge 20 m
Abb. 4. G o rd o n - D a v i s - T r o c k n e r .
a Trockenraum, b G ebläse, c H eizvorrichtung, d Kohlenaufgabe, e Austrag.
Z a h l e n t a f e l 4.
Abb. 6. N e u e Bauart der E lm ore -Sc hle ude r.
Motorstärke 60 PS, T r o m m e lg esc h w in d ig k e it 5 Uml.
je min, Übersetzungsverhältnis 1 2 : 1 , Leistung 45 t/h, Rauchgastemperatur am E in gan g 7 0 5 ° C, am A u sg a n g 55 -85° C, Kraftverbrauch bei 45 t Leistung je h 1,6 kWh je t Kohle, Kohlenverbrauch 6,75 k g (7800 k ca l/kg) je t T rock en kohle. Unter diesen B e
triebsverhältnissen braucht die Kohle etw a 20 min, um durch den Trockner hindurch zu wandern.
Abb. 5. Ch ri st ie -T ro c kn er .
Der bei der mechanischen Trock nung u nverm eid
bare Verlust an Festteilen im ausgeschleuderten Wasser ist auch bei dieser A nlage noch ziemlich hoch.
Er beträgt bis zu 15 und 20 o/o und ist ab hän gig vom Feingehalt des G u te s; jed och geh t nur ein ge rin ger Teil wirklich verloren, weil das S ch lam m w asser zu den Eilidickern geleitet und auf diese W eise wieder in den Kreislauf zurückgeführt wird.
Bei einer neuen Bauart der E l m o r e - S c h l e u d e r sucht man die Schla mm verlu ste dadurch zu ve r
mindern, daß man für die Siebe sehr fein e Bohrungen bis zu 1,5 mm ver wen det und die Kohle mit H ilfe von Gumm ileisten sp iralfö rm ig nach unten führt. Die Kohle wird also w eder g e g e n die Siebe gew or fe n noch
durch einen Schaber weiterb eförd ert, w a s bekanntlich b eson ders zu ihrer Zertrüm merung beiträgt (Abb. 6).
Aus den vorste hend en A u sfü hrun gen dürfte hervorgeh en , daß die Frage der mechanischen Ent
w ä s s e r u n g auch bei der deutschen Koksk ohle t e c h nisch durchaus lösbar ist. Allerdin gs wird man in vielen Fällen der E n tstaubung (vor o d e r nach dem W a sc h p r o z e ß ) m eh r B eachtu ng schenken müssen als bisher. D ie s gilt bes on ders für die G ask ohlen ze ch en , bei denen die S ch lam m frage bekanntlich eine g r o ß e Rolle spielt. Auf diese W e is e wird es m öglic h sein, zu einem g le ich m ä ß ig e n W a s s e r g e h a lt der Feink ohle zu g e la n g e n , der d em wirtschaftlich en Bestwert für den Kokereibetrieb entspricht.
T r o c k e n a u f b e r e i t u n g .
Nach der er folg reic hen Einführung der T r ock en au fb ereitung in Amerika und Englan d lag zunächst der Gedanke nahe, unter Erzielu ng der erwähnten L e istu n gssteigeru n g die g es a m te Kok skoh le trocken aufzubereiten. Es hat sich jedoch g ez eig t, daß diese s Verfahren für deu tsche Verhältnisse nur in beschränk
tem Maße an wendbar ist, w enn es auch in Amerika und England, w o man der Kohlenaufb ereitung erst währen d der letzten Jahre mehr Aufmerk sam keit zu
w en det, eine stän d ig zu n eh m end e Verbreitung auf
w eis t (Abb. 7).
Abb. 7. Z u n a h m e der T r o c k e n a u f b e r e i t u n g in G ro ß b rit a n n ien und Amerika.
Über die versc hiedenen in A n w e n d u n g st eh en d e n Einrichtungen zur Trockenaufbereitung ist bereits wiederholt berichtet w o r d e n 1, s o daß sich ihre B e schreib un g hier erübrigt. Das W e s e n des Arbeits
v organ ges besteht im all gem einen darin, daß die Kohle durch einen Luftstrom auf einem Herd, den ein Exzenter in S c h ü t te lb e w e g u n g versetzt, ge sic hte t wird. Hierbei ge la n g t die leichtere Kohle an die O b er
fläche und meistens seitlich zum Austrag, währen d die s c h w e r e m Berge info lge einer g e w is s e n Führung durch en tsp rechende Leisten am Ende des Herd es aus
getragen wer den. Außerdem fällt naturgemäß an der Gren zschicht zw isch en Kohle und Bergen ein Mittel
produkt an, daß aber nicht nur aus verw ach sen er Kohle, sondern m eh r oder w e n ig e r auch aus reiner
1 Glückauf 1928, S. 1; 1929, S. 1617; Metall E r / 1929, S. 428; Kohle Erz 1929, S .8 5 1 ; Z. V. d. 1.1930, S. 595.
Kohle oder reinen Bergen besteht. Bei diese m S ich t u n gsvorgan g komm t es in erster Linie darauf an, das richtige Verhältnis von Kohle und Luft herzustellen, d. h. bei einer bestimmten H ö h e des Brennstoffbettes den Unterdrück s o zu regeln, daß die Kohle soz u sage n in einen »flüs sigen Zustand« verse tzt wird. Es hat sich gezeigt, daß cs einen höchst zulässigen Flü ssig k eits
grad gibt; steig ert man den Druck darüber hinaus, so setzen »Puffen« und »Blasen« ein, und der A u f b ereitun gsvorgan g wird gestört. Dieser kritische Druck beträgt nach R a w 0,67 mm W.-S . je mm Schichthöhe. Genauere U ntersuchungen hierüber hat H i r s t 1 durchgeführt.
Bekanntlich liegt einer der Hauptunterschiede der verschiedenen Verfahren in der Vorklassierung der aufzubereitenden Kohle. D ie se Frage läßt sic h an Hand der Zahlentafel 5, in der die w ic h tigsten V e r su c h s
zahlen z u sa m m e n g e st e llt sind, von rein w is s e n s c h a f t lichem Standpunkt aus betrachten. D ie Praxis dürfte sich w o h l für eine Vorkla ssierung en tschieden haben.
Z a h l e n t a f e l 5.
K ö rn u n g mm
B r e n n s t o f f h ö h e
mm
Kritischer Druck m m W . - S .
Kritischer Dr uck/
S c h i c h t h ö h e mm W.-S./mm
254 170 0,67
0 - 5 0 153 101 0,67
76 54 0,70
254 168 0,66
0 - 1 6 178 118 0,66
51 33 0,65
254 168 0,66
10 - 3 8 183 137 0,75
102 79 0,78
268 264 0,99
191 203 1,06
ou— /U
127 165 1,30
89 127 1,43
254 203 0,80
25 - 5 0 178 150 0,84
117 104 0,89
1 0 242 183 0,76
~ 0 o
153 112 0,73
12 - 2 5 193
92
129 71
0,67 0,78
6 - 1 2 202 117 0,58
4 - 6 261 140 0,54
Bei klassierter Kohle ist die Spanne zw is ch en dem höchstzulässigen Wert und dem soge n an n ten »boiling«
nicht sehr groß. Die Gleichm äßigkeit des Bettes wird bei weiterer S te ig erun g des Luftstromes schnell gestört. W en n auch bei unklassierter Kohle der zu
läss ige Druck an und für sich höher ist (erhöh ter Luft
verbrauch), dürfte gle ich w o h l d iese E rhöh un g des
»Flüssigkeitsgrades« nicht von Vorteil se in, da leicht auftretende Luftausbrüche Kohlenteilchen mit fort
reißen und den ganzen T r e n n u n g s v o r g a n g stören.
Aus den Versuchen des genan nten Forschers ergibt sich einwandfrei, daß eine Vorklassierung der Kohle eine bessere und schnellere Tren nu ng ermöglicht.
Ein weiteres bem erkensw ertes Ergebnis lieferte die A n w e n d u n g eines pulsierenden Luftstromes. Obwohl das Kohlenbett und damit der T rennungsVorgang eine größere Beständigkeit und Gleic hm äßigkeit aufwiesen, zeigten sich s o w o h l bei klassiertem als auch bei
1 Coll. O uard. 1930, S. 119.
28. F e b ru a r 1931 G l ü c k a u f 287
M -0
unklassiertem Out keinerlei Unterschiede in der Natur des T ren n u n g s v o rg a n g es. D ie se Beobachtu ngen ,sind für die Beurteilung der später b esprochenen einzelnen Verfahren von Wichtigkeit.
Als hauptsächlicher Vertreter der Verfahren oh ne V o r k la ssie r u n g se i der P e a l e - D a v i s - H e r d 1 genannt, der sich durch se in e g ro ß e Baulänge von fast 13 m auszeichnet und Kohle von 0 75 min aufzubereiten vermag. Da man u n g e n ü g e n d e E rgebnisse erhielt, wenn ein hoher Reinheitsgrad gefordert wurde, hat man auch hier die ursprüngliche einfache A nordnung eines ersten H e rd es und eines zw eit en für die gesam ten Abgänge d es ersten Herdes verlassen. Anderseits stellte es sich heraus, daß ger ad e die A n w es en h e it des feinsten G u ts die Spanne d er aufbereiteten K orngröße an und für sich vergrö ßert, so daß hierin ein g e w is s e r Vorteil d ieses Verfahrens liegt. A llerd in gs er gab sich gleichzeitig die N o tw e n d ig k e it , d ieses fein e Gut einem zweiten A u f b e r e it u n g sv o r g a n g zu unterwerfen.
fto/j/foh/e
0
-Auf der A nlage der Butler Consolid ated Coal Co.
in W il dw ood Pa. (Abb. 8 ) , die 4 0 0 t/h verarbeitet, gibt man auf dem ersten D op p elh e rd die g e s a m t e Koh le von 0 - 1 0 0 mm auf. Die F ein k o h le von 0 - 1 8 mm
Herd es dient. Die Mittelprodukte führt man stän d ig in den Kreislauf zurück; dies hat sich auch bei ändern Verfahren als gü n st ig er w iesen und soll später noch besp rochen wer den. D ie Rückstände des D opp elherd es werden schließlich auf einem dritten Halbherd au f
bereitet.
N atu rgem äß ergibt sich hierbei eine starke Staub- aufw irbelung. Eine B elä stig ung der U m g e b u n g tritt allerdings nicht ein, weil über den Herden gr o ß e B e ru h ig un gskam m ern an geord n et sind und der Feinstaub von dem G ebläse immer w ied er a n g esa u g t und unter den Herd geb la sen wird. Die Staubplage in dem Arbeitsg ebäude ist jed och derartig, daß darin nur mit Staubmasken oder ähnlichen S chutzm aßnahm en gearbeitet w erden kann; so lc h e Arb eitsb ed in gun gen dürften in Deutschland nicht zu läss ig sein. Dabei ist die Leistung dieser groß en Herde je m 2 und h um ein Vielfaches gerin ger als die der kürzern Bauarten, die sich im w ese n tlic h e n aus den alten Sutton-S teele- und S t e e le -P a t e n t e n en t w ic k e lt haben und eine w e i t g e h e n d e V o r k la s s ie r u n g des R o h g u t s v o r s e h e n .
Hierzu g e h ö r t z u n ä ch st d er in Abb. 9 w i e d e r g e g e b e n e T r oc k e n h e r d der A m e r i c a n C o a l C l e a n i n g C o r p . D ie mit ihm erzielten L e istu n gen sind in Abb. 10 für die v e r sc h ie d e n e n K orn
g r ö ß e n verzeic hnet. Aus der A u f st e llu n g der V e r s u c h s e r g e b n i s s e für eine Reihe v o n K o h le n so r te n (Z ah len tafel 6) g e h t hervor, daß die erzielten W er te den n euzeitlichen A n sp r ü c h e n nur zum Teil g e n ü g e n . B e fr ie d ig e n d ist d a g e g e n die V e r r in g e r u n g d es S c h w e f e lg e h a lt e s (Z ah len ta fel 7).
Auf der G r u b e Nr. 4 0 der B e rw in d W h ite C o a l M i n i n g Co. in W in d h e r Pa.
w e r d e n 4 0 0 t/h mit Hilfe d er Rand-S- V o rr ich tu n g d er Firma R o b e r t s &
S c h ä f e r i n C h i k a g o aufbereitet. M an stellt aus der ursprünglichen Kohle 4 Kornfraktionen her, von denen die gröbern in einem Hydroseparator (M enzies) und die f e i n e m Korngrößen auf A rm s-H erden (Abb. 1 1 ) trocken aufbereitet wer den. Dies dürfte w o h l die erste derartige Verbundanlage sein, w orauf später noch ein
g e g a n g e n wird.
Ein beson ders gü n st ig e s Arbeitsfeld hat die trockne Aufbereitung in England g efu nd en . Hier ist es namentlich die Birtlev Iron Co., die seit dem Jahre 1927, zunächst auf Grund der amerikanischen Patente und der ersten S. J.-Herde, die Luftaufbereitung in /ferne ZfoMe___________ _____________________
0-7ff mm f
Abb. 8. A n o r d n u n g de r P e a l e - D a v i s - A u f b e r e it u n g s a n l a g e der Butler C o n s o l id a t e d C o a l Co.
H o rn g rb ß e
7/tZo//
J -O
Abb. 9. R -H erd der A m eri ca n Co al C l e a n i n g Corp.
wird jedoch am Austragend e ab gesie bt und der einen Hälfte eines zw eiten Herd es zugeführt, d essen andere Hälfte zur Aufbereitung des Rückstandes des ersten
1 Olückauf 1929, S. 1589, Abb. 13 und 14.
Le/sfung t//i
Ab b. 10. L e is t u n g d e s R - H e r d e s bei v e r s c h ie d e n e n K o rn g rö ß en .
hervorragender W e i s e au sgeb aut hat, s o daß heute das amerikanische Ursprungsland in der technischen und w isse nschaftlichen Durchbildung der Verfahren wohl überholt ist.
Z a h l e n t a f e l 6. A u f b e r e it u n g s e r g e b n i s s e mit dem Verfa hren der Am erican Coal C le a n in g Corp.
Kohl en ar t
Anzahl der durch
geführten Versuche
D u rc h s ch n ittli ch er A s c h e n g e h a lt R o h k o h le 1 R ein ko h le
% | °/o
A rka n sa s, »S em i-An th ra -
cite« ... 1 13,5 5 10,46
Brasilien, Sta. Catharina 1 3 1 ,6 5 17,55
G r u b e San J e r o n y m o . 1 2 9 ,0 7 16,49
K a n a d is ch e K ohl e . . . 2 19,53 11,87
Illinois, F lö z 6 ... 4 13,37 6,93
Indiana, Flöz 4 . . . . 2 11,60 6,8 9
„ F lö z 5 . . . . 4 12,37 7,8 8
K oh le aus K an sas . . . 2 16,64 9,8 7
Kentucky, F lö z C . . . 1 9,9 0 4,1 2
Maryland, F lö z F re ep o rt 2 14,87 11,51
M ex i k a n is c h e Kohl e . . 1 2 2 ,4 6 12,06 N e w M e x i c o :
B it u m i n ö s e Kohle . . 1 18,52 10,54
A n t h r a z i t ... 1 15,1 5 8 ,3 9 O h io , F lö z 5 ... 1 19,95 6,7 6 F lö z R e d s t o n e ... 1 14,0 4 9,5 3
K oh le au s O k la h o m a . . 4 9 ,7 2 6,05
P en n s y lv a n ia :
11,6 3 9,41
P i t t s b u r g - F lö z . . . . 10
F r e e p o r t - F l ö z . . . . 1 9,8 0 7,04
Anthrazit, B u c k w h e a t . 6 19,60 12,93
T e n n e s s e e :
Flö z Battle Creek . . 1 2 3 ,7 3 17,63
Flö z S e w a n e e . . . . 2 17,68 1 1 ,60
W e s t - V i r g i n ia : F lö z e
P o c a h o n t a s Nr. 3 . . . 19 10,00 5,3 2
Nr. 4 . . . 9 10,25 5,5 5
W in ifre d and C o a l b u r g 1 16,91 8,5 6
F r e e p o r t ... 1 14,42 9 ,1 0 O a s Nr. 2 ... 2 12,98 7,5 5
L o w e r K ittin g . . . . 3 10,08 7,4 3
B e c k l e y ... 2 10,40 7,31 C h i l t o n ... 2 9,74 5,6 6 Ce da r G r o v e ... 2 8,14 5,3 8 Virginia:
L o w e r B a n n er . . . . 1 10,2 6 6 ,20
C l i n c h f i e l d ... 1 11,64 4,63 Red A s h ... 1 14,02 4,97 Z a h l e n t a f e l 7. V e r m in d e r u n g d es S c h w e f e lg e h a lt e s .
K ohl en art
Anzahl d e r durch-
geführten V ersuche
S c h w e f e l g e h a l t R o h k o h le | R ein k o h le
% 1 0/0
P i t t s b u r g - F l ö z ... 7 1,80 1,32
Illinois, Fl. Nr. 6 . . . . 4 2,44
2,40
1,54
Indiana, Fl. Nr. 4 . . . . 2 1,71
Indiana, Fl. Nr. 5 . . . . 4 2,37 1,60
Kit tan nin g, W . Va. . . . K oh len v o n de r G ru be
3 2,86 1,58
San J e r o n y m o . . . . 1 11,14
4,66
1,65
Sta. Catharina, Brasilien 1 1,43
Abb. 11. A r m s - H er d .
W ie K.C. A p p l e y a r d auf der diesjährig en Jahres
v er sa m m lu n g des American Iron and Steel Institute b e
richtete, sind in En gla n d die u rsprü ngli ch en Y - H e r d e 1 sämtlich durch V-H erde (Abb. 12) erse tzt w o rd en mit einer Ver besserun g der Leistung bis zu 3 0 o/o. Der soge n an n te Super-Herd erreicht Leistungen bis zu 20 und 24 t je m- und h und zeichnet sich durch seinen
Abb. 12. V -H e rd .
kräftigen und erschütterungsfreien Aufbau aus. Nach den Angaben Appleyards sind in Europa zurzeit 35 derartige Aufbereitungsanlagen in Betrieb. Beim Dauerbetrieb ergaben sich eine M e n g e Fragen und Schwierigkeiten , die erst in jahrela n ger Arbeit g e l ö s t werden konnten. Eine der w esentlichsten bestellt darin, eine gle ich m äßig e Zufuhr s o w i e eine ständig unveränderte H öh e und Dichte des Bettes zu erzielen.
So haben F r a s e r und M a c L a c h l a n - ’ bei V er zö g e
rung der Kohlenaufg abe um nur w e n ig e Minuten erhebliche Störungen in den A ufbereitungse rgebnissen festgestellt, w ie sie b eisp ie ls w eise aus den n ach ste hen den S ch wimm - und Sinkanalysen beim sp ezifischen G ewich t 1,6 hervorgehen.
I II III
B e r g e in der R ein ko h le . . . % 1,3 7,3 2,0 R ein ko h le in den B e r g e n . . °/o 9,8 56,0 21,6.
Im Falle I arbeitet der Herd mit gleichförmiger Beschickung, im Falle II stockt die Zufuhr 1 min lang nach der Inbetriebnahme, und der Fall III zeig t iin
Abb. 13. S e l b s t t ä t i g e s S c h a ltw e r k einer T r o c k e n a u f b er e it u n g s a n la g e .
1 Glückauf 1928, S. 6, Abb. 16.
- A. I. M. E. P ittsburgh M eeting, S eptem ber 1930.
28. F ebruar 1931 G l ü c k a u f 289
Durchschnitt einen täglichen Arbeitsgan g, bei dem einige kleinere Stö rungen au fgetreten sind.
Dieser Empfindlichkeit der Einrichtungen g e g e n über U n r ege lm äß igk eite n ist in w eit g e h e n d e m Maße Rechnung getragen . D em Besu cher englischer Anlagen fällt besonders die sehr gut au sgeb ild ete m echanische Reglu ng der Betriebe auf. Abb. 13 veranschaulicht ein derartiges selb sttätiges Schaltwerk. Im Herdraum b e findet sich eine kleine Kontakttafel, von der aus die ganze Anlage bedient und überw ach t wird. Drückt man den Hauptknopf, s o schalten sich se lbsttätig alle Vorrichtungen nacheinander in der richtigen R eih en folge ein; dasselbe gilt für die Stillsetzung. Fernerhin kann jeder einzelne Herd sofort außer Betrieb gesetzt werden, w en n nicht g e n ü g e n d Kohle dieser Körnung vorhanden ist oder eine s o n stig e .Betriebsstockung vor
kömmt. Bei Störungen tritt außerdem ein Alarmhorn in Tätigkeit. Durch w e it g e h e n d e Kap selung ist sc h lie ß lich für Sauberkeit und Staubfreiheit in den Arbeits
räumen gesorgt.
Während man in England auf die Vorentstaubung der Kohle größ ten W ert le gt, steht beisp ie lsw eise Arms
in Amerika auf d em e n t g e g e n g e s e t z t e n Standpunkt, w eil auf diese W e i s e nur d op p elte Arbeit g e le is te t werden müßte. W ie bereits in anderm Z u sa m m e n h a n g erwähnt, ist jedoch eine einwandfreie A b sc h e id u n g des feinsten Staubes s o w o h l für die nasse als auch für die trockne Aufbereitun g heute eins der w ic h tigsten Er
fordernisse. Die übliche Vorklassierung bei dem letzt
genannten Verfahren ist 1 2 - 5 0 mm, 3 , 5 - 1 2 mm und 0 , 5 - 3 , 5 mm. D ies e Aufteilung hat sich b esonders bei der Aufbereitung von Kokskohle, w o es auf ein se h r reines E n derzeu gnis an kom m t, als n o tw en d ig erwiesen . Die Zurückführung der Mittelprodukte in den Kreislauf ist hierbei als g ü n s t ig für den T r e n n un gssch nitt befunden w ord en . D ie s ze ig ten beson ders die auf einer A nlage in Polen d urchgeführten Ver
suche, die au gensc hein lich eine V erbesserun g der A u s
beute und Reinheit der Kohle ergeben haben. Sehr bem erkensw ert sind die in der Zahlentafel 8 zu sa m m en g estellte n Betriebszahlen und Kostenan gaben. Zu bemerken ist hierbei, daß all e Ausgab en auf d u r ch g e s etzte R oh k oh le b ezoge n und die A n lage- und Kapitalkosten nicht berücksichtigt sind.
Z a h l e n t a f e l 8. B e t r ie b s e r g e b n is s e v o n T r o c k e n a u f b e r e it u n g s a n la g e n der Birtley Iron Co.
A n l a g e ... A B C D E K o r n g r ö ß e ... 0 - 3 8 0 - 3 8 0 — 50 6 - 5 0 0 - 5 6
Z en tral G r u b e mit Z e n tr a l G ru b e mit G ru b e mit a n la g e für
4 G ru b e n
1 F löz a n la g e für 2 G ru b e n
3 F lö z e n 2 F lö z e n K o h l e n a r t ... K o k sk o h le G a s- und
K o k s k o h le
G a s k o h l e G a s k o h l e Gas-, Koks - und K e s s e l
k oh le
Durchschnittlicher A s c h e n g e h a lt der R o h k o h le . % 8,08 12,98 14,25 1 5 - 2 2 1 2 - 1 5
Durchschnittlicher A s c h e n g e h a lt de r R e in k o h le . % 6,54 7,04 7,75 5,00 6,20
The oretisc he r A s c h e n g e h a lt (1,5 sp ez . G e w ic h t ) . % 4,00 4,70 4,60 3,80 4,60
D u rc h g e se tzt e K o h l e n m e n g e im Jahr . . . 1000 t r d . 515 rd. 141 r d . 286 rd. 337 rd. 453
In sgesamt b ish er d u r c h g e s e t z t e K o h l e n m e n g e 1000 t 830 155 1150 1400 500
Elektrische S t r o m k o s t e n ... pe nc e/t
—
1,14 1,23 1,07 0,84A r b e i t s k o s t e n ... pe nce/t
—
1,31 1,19 0,78 1,38 U n t e r h a l t u n g s k o s t e n ... pence/t—
0,34 0,67 0,11 0,49 O e s a m t k o s t e n ... pence/t 2,06 2,79 3,09 1,96 2,71Anzahl der H e r d e ... 4 3 8 4 8
Aufbereitete K o r n g r ö ß e n ... 1 6 - 3 8 1 2 , 7 - 3 8 ( 2 ) 0 - 1 2 , 7
2 5 - 5 0 3 8 - 5 0 1 9 - 5 6
4 8 - 1 6 1 2 , 7 - 2 5 2 5 - 3 8 9 , 5 - 1 9
(2) 6 - 4 , 8 6 , 3 - 3 , 2 1 2 , 7 - 2 5 3 , 2 - 9 , 5
( 4 ) - 3 , 2 6 , 3 - 1 2 , 7 ( 5 ) - 3 , 2 In Deutschland hat es an Versuchen nicht gefehlt,
die Trockenaufbereitung durch g ee ig n eten Ausbau der Verfahren den herrschenden Verhältnissen an
zupassen. Da eigentlich jed e Kohle eine b eson d e re Einstellung der Luft erfordert, ist eine gu te R e g e l
barkeit, namentlich bei verwach sen er Kohle, von großer Wichtigkeit. Aus diesen Überlegungen heraus hat die Firma G r o p p e l in Bochum einen Luftherd entwickelt, bei dem die w e itg e h e n d e Verstellbarkeit als besonderer V orz ug anzusprechen ist. Dieser Herd ist wie üblich in der Längsrichtung s o w o h l senkrecht als auch waagrecht, außerdem aber auch in der Q u er
richtung regelbar, w odu rch die Führungsleisten und damit ihre Arbeitsrichtung verändert w erden können.
Aus den Versuchsergebnisscn (Zahlentafel 9) geh t
hervor, daß man b ew u ß t auf reine Kohle und reine Berge hinarbeitet und das vermehrt anfallende Mittel
produkt in die N aß w ä sc h e zu g eb en gedenkt. Hierin liegt bereits der gro ß e Unterschied bei der A n w en d u n g der Trockenaufbereitung in Deutschland, w o es in erster Linie darauf ankommt, so viel F einkohle wirk
sam aufzubereiten, daß man durch M ischung mit naßaufbereitetem Gut einen g le ich m äß ig niedrigen W assergehalt zu erzielen vermag.
Bei der Ausfü hrung des besonders für Koksfein
kohle von 0--10 mm bestimmten Luftherdes der B a m a g - M e g u i n A .G . ist die Unterteilung der H erd tafel in mehrere in der Längsrichtung au feinander
fo lgen de Felder neuartig. Jede dieser Abteilungen ist für sich in den verschiedenen Richtungen einstellbar, Z a h l e n t a f e l 9. V e r s u c h s e r g e b n is s e mit dem G röp p elh e rd für Fein k oh le 0 - 6 mm.
V o r e n t s Sicliterstaub < 3 mm G e w . ' A s c h e
°/o %
t a u b u n g Entst. Kohle G e w . 1 As ch e
% ! °/o
Rein G e w .
o/o
<ohle A s ch e
%
Mittelp G e w .
°/o
H e r d v rodukt
A s c h e
%
ersuch B e r g e G e w . | A s c h e
% i %
Zykloi G e w .
%
i st a u b As ch e
% Fettkohle . . . .
Gaskohle . . . . Fettkohle . . . .
24,1 20,9
10,52 8,26
75,9 79,1
13,17 9,70
64,5 67,4 79,8
4,93 4,63 4,23
28,0 24,3 9,3
20,54 12,80 21,OS
5,9 4,0 6,7
68,58 77,56 73,45
1,6 4,3 4,2
12,14 8,66 6,08
s o daß sich die Arbeitsw eise des Herd es der Art und Korngröße jeder Kohle anpassen Läßt. Durch V er
gle ich sve rsu ch e mit d iese r Einrichtung und einer Handsetzin aschine ist festgestcllt word en , daß bei
Z a h l e n t a f e l 10. A u f b e r e it u n g s e r g e b n i s s e mit T r ock en aufb ere it un g.
etwa gleichem A schen geh alt im Reinerzeugnis der Anfall an Mittelprodukt bei dem trocknen Verfahren unbed ingt größ er ist als bei dem nassen (Z ah len tafeln 10 und 11).
Kohl ena rt K ö rn u n g
mm
R e in pr odu kt Anfall j A s ch e
°/o j %
M ittelp rod u k t Anfall A s ch e
% %
B e r g e Anfall A s ch e
0/0 °/o
O e s a m t asc h e
%
F e t t k o h l e , 'k 1 0 ... 88,77 6,28 8,77 32,80 2,46 72,78 10,25
F et t k o h le, —5 ...
5 - 1 0 ...
82,80 76,40
6,43 6,18
11,20 15,90
24,10 27,99
6,00 7,70
73,80 81,37
12,45 15,44
F et t k o h le, 'h 1 0 ... 80,45 5,28 14,17 20,32 5,38 72,96 11,03
O a s t l a m m k o h l e , */2 — 3 . . . 3 10 . . .
83,10 87,55
7,74 5,49
14,28 10,15
19.50 25.50
2,62 2,30
61,21 65,20
10,82 8,95 • Z a h l e n t a f e l 11. A u fb e r e it u n g s e r g e b n i s s e mit Setzm asc hin e.
Kohlena rt K ö rn u n g
mm
R e in p r o d u k t Anfall A s ch e
°/o 1 °/0
M ittel pr odu k t Anfall A sch e
% %
B e r g e Anfall A s ch e
% ; %
Sc hl am m Anfall A s ch e
0/0 %
G e s a m t a s c h e
%
F e t t k o h l e , 'h 1 0 ... 88,00 5,80 — — 8,50 64,00 Q -3,o 12,00 10,90
F e t t k o h l e , V2 5 ...
5 - 1 0 ...
84.70 83.70
5,08 5,97
5,30 5,20
40,95 36,02
10,30 11,10
75,04 75,43
— 14,08
15,24
F et t k o h le, V2 —1 0 ... 86,10 5,21 5,70 43,12 8,50 66,20
.
— 12,55O a s t l a m m k o h l e , V2 — 3 . . . 3 - 1 0 . . .
80,50 90,29
5,96 5,04
16,45 3,33
22,75 32,89
3,05 6,38
63,83 64,50
-
— 10,789,73 Kennzeichnend ist auch hier, daß nur ein
so ge n an n tes erstes Mittelprodukt dauernd w ied er auf- g e g e b e n wird, währen d man die H a u p t m en g e in einer vorhan denen N a ß w ä sc h e weiter verarbeitet.
Die umfangreichen Arbeiten der genannten F ir m a 1 lassen deutlich erkennen, daß tatsächlich das feinste Out von etw a 0 - 3 mm, für das die T r o c k e n aufb ereitung in erster Linie in Frage käme, g e w i s s e Schwierigkeiten bereitet. Hierdurch wird die N a ß au fb ereitung eines derartig feinen Mittelprodukts e r forderlich, Schwierigkeiten, die sich für das Korn 0 10 mm in jedem Falle verringern. Auch nach A ngabe amerikanischer Fachleute ist es bisher nicht m öglich, die T rockenaufbereitung auf eine Feinheit von w e n ig e r als 0,7 mm auszudehnen . A llg e m e in e A n w e n d u n g würden diese Verfahren aber erst finden, w en n es g e l ä n g e , bis zu einer Feinheit von 0,2 mm einigerm aßen b efrie digende A ufbereitungse rgebnisse zu erhalten. A uf Grund der Betrie bse rgebnisse der von der Schüchtermann-Krem cr-Bäum A. G. errichte
ten T r ock en aufb ere it un gsan la gen - soll sich allerdings h era u sg e ste llt haben, daß man auch das Korn 0 bis 4 mm wirtsc haftlich aufzubereiten verm ag. Dies soll in erster Linie auf die g esch ick te Luftverteilung bei der H e rd ausfü hr un g zurückzuführen sein. Besonders bem erkensw ert sind außerdem die einge he nd en Unter
such un gen über die E ig n u n g von Steinkohlen für die T r ockenaufbereitung nach der W asc hkurve.
Es erhebt sich also die Frage, w e lc h e r A n or d n u n g für die Aufbereitung der K oksfein kohle von den erörterten G esichtsp unkten aus der V orzug zu g eb en ist. Hierin g eh en die M ein un gen w eit aus
einander. Nach A r m s " li egt die g ü n stig ste Treti- n ungslinie für nasse und trockne Aufbereitung allgemein bei e tw a 10 -12 mm. Bei feinerm Korn haftet das W a sse r in schnell zu n eh m end em Maße an
1 Die Tro ck en au fb ereitu n g d e r K ohle, System Bam ag M eguin A. G., Köln-Bayenthal.
2 D a rü b e r w ird dem nächst hier berichtet w erden.
s The com bination w et and dry coal cleaning process, A. I. M. E.
M eeting, P ittsb u rg h 1930.
den einzelnen Kohlenteilchen; oberhalb dieser Grenze sind für die Aufbereitung mit der K orngröße rasch w ach sen d e Luftm engen erforderlich. D er Hauptgrund jed och , nicht die g es a m te K oksfein kohle trocken auf- zubereiten, liegt bekanntlich darin, daß bis heute die nasse Aufbereitung immer noch eine sc hnell ere und vor allem reinere Tren n u n g gew äh rle is tet. Allerdings steht die Trock en aufbercitung erst am A n fa n g der Entwicklung, und es ist meines Erachtens nicht ein
zusehen, warum man nicht, ähnlich w ie bei der Rheo- W äsche, durch Hintereinanderschaltung von Herden, W ie deraufgabe des G u tes usw. näher an die t h e o retischen Ausbeuten der W aschk urve heran kommen sollte.
Bei dem all gem ein en Streben, eine immer reinere Kohle für die Kok serzeugu ng zu ver wenden, dürfte v orläufig also eine vollstän d ige Luftaufbereitung der Feinkohle kaum in Frage komm en . Als zweck mäßiger M itt e lw e g erscheint die so g e n a n n te T e ils tr o m - oder Verbundaufbereitung, w obe i m e n g e n m ä ß ig etwa ein Drittel trocken und zwei Drittel naß aufbereitet w e r d e n 1. Auf diese W e is e wäre es dann auch möglich, bei der Trockenaufbereitung b ew uß t auf reine Kohle und reine Berge hinzuarbeiten und einen verhältnis
m äßig groß en Anteil an Mittelprodukt in Kauf zu nehmen, das in die vorhandene N a ß w ä s c h e gegeben werden kann. W ill man trocknes und n a sse s Gut mischen, so ist es nach den Untersuchu n gen der Ba m ag-M eguin A .G . vorteilhaft, für das trockne Rein
erzeugnis die gle iche Körnung von 0,5- 10 mm wie für das naßaufbereitete zu w ählen , w eil sich Gut gle ichen Feinheitsg rades am besten miteinander mischen läßt.
Natürlich soll hiermit nicht g e s a g t wer den, daß dieser W e g für alle F älle der einzig richtige ist. Man wird sich immer vor allem der K o h l e n a r t und den örtlichen Verhältnissen anpassen. (Schluß f.)
1 Eine derartige Anlage (H e rd e d e r Birtley Iron Co.) w urde zuerst auf d e r Zeche Dahlbusch errichtet. Es gelang, damit einen W asserg eh alt von 8°/o d au ern d und gleichm äßig zu halten.
