Glückauf, Jg. 66, No. 46

GLÜCKAUF

Berg- und Hüttenmännische Zeitschrift

Nr. 4 6 15. N o v e m b e r 1930 66. Jah rg .

N euzeitliche V erfahren d e r Stückkoksprüfung.

V o n D r . phi l. W . M e l z e r , B r e m e n - O s l e b s h a u s e n . ( M i t t e i l u n g a u s d e m K o k e r e i a u s s c h u ß 1.)

D i e K o h l e u n d m i t i h r e in e s s e in e r w i c h t i g s t e n E n d e r z e u g n is s e , d e r K o k s , s in d S t o f f e , d e r e n U n t e r ­ suchung u n d B e u r t e i l u n g n a c h d e n v e rs c h ie d e n s t e n R ic h tu n g e n d u r c h g e f ü h r t w e r d e n m u ß . D ie s e T a t s a c h e liegt s o w o h l in d e r m a n n i g f a c h e n E n t s t e h u n g s a r t d e r K o h le u n d d e m v e rs c h ie d e n e n A l t e r als a u c h in d e m V e r w e n d u n g s z w e c k u n d v o r a l l e m in i h r e m u n a u f ­ g e k lä rte n c h e m is c h e n A u f b a u b e g r ü n d e t . N o c h w e i t s c h w ie r ig e r g e s t a l t e t sich d ie B e u r t e i l u n g d e s K o k s e s , dessen E i g e n s c h a f t e n b e k a n n t l i c h n o c h d u r c h d e n je w e ilig e n H e r s t e l l u n g s g a n g s t a r k b e e i n f l u ß t w e r d e n können. S o is t es e r k l ä r l i c h , d a ß m i t f o r t s c h r e i t e n d e r E r k e n n tn is d i e u r s p r ü n g l i c h r e c h t d ü r f t i g e n U n t e r ­ s u c h u n g s v e r f a h r e n , d ie sich in d e r H a u p t s a c h e a u f die B e s t i m m u n g d es G e h a l t e s an N ä s s e , A s c h e , f lü c h tig e n B e s t a n d t e i l e n u n d S c h w e f e l , d e r e l e m e n ­ taren Z u s a m m e n s e t z u n g s o w i e d es H e i z w e r t e s b e ­ s c h rä n k ten , e n t w e d e r v o n d e n j e w e i l i g e n B e t r i e b s ­ v e rh ä ltn is s e n a n g e p a ß t e n L a b o r a t o r i u m s v e r s u c h e n oder v o n r e i n w i s s e n s c h a f t l i c h e n p h y s i k a l i s c h - c h e m i ­ schen P r ü f v e r f a h r e n v e r d r ä n g t o d e r z u m i n d e s t e r ­ gänzt w u r d e n .

D i e P r ü f u n g d es K o k s e s w i r d e n t s p r e c h e n d d e r P r ü f u n g d e r K o h l e n n a c h d r e i R i c h t u n g e n d u r c h ­ g e fü h rt. E r s t e n s s o ll sie d ie K o h l e n s t o f f a r t des Kokses e r f a s s e n , w a s in d e r B e s t i m m u n g d e r R e a k ti o n s f ä h i g k e i t z u m A u s d r u c k k o m m t , z w e ite n s w ird d as G e f ü g e d es K o k s e s , d a s g e w is s e S c h lü s s e auf d ie A r t d e r K o h l e u n d d e r V e r k o k u n g s f ü h r u n g zuläßt, d u r c h d ie F e s t s t e l l u n g d e r P o r o s i t ä t g e k e n n ­ zeichnet, u n d d r i t t e n s w i r d d ie F e s t i g k e i t u n d S t ü c k i g ­ keit des K o k s e s d u r c h g e e i g n e t e V e r f a h r e n e r m i t t e l t .

D i e R e a k t i o n s f ä h i g k e i t d e s K o k s e s . D ie B e s t i m m u n g d e r R e a k t i o n s f ä h i g k e i t des Kokses, w o r u n t e r h i e r z u n ä c h s t s e in V e r h a l t e n g e g e n ­ über G a s e n u n d D ä m p f e n bei h ö h e r n T e m p e r a t u r e n zu v e rs te h e n is t, h a t i h r e B e r e c h t i g u n g d u r c h d a s u n te rs c h ie d lic h e V e r h a l t e n d es K o k s e s b e i v e r s c h i e d e ­ nen V e r w e n d u n g s a r t e n b e w ie s e n . A u f d a s ü b e r d ie Erage d e r R e a k t i o n s f ä h i g k e i t v o r l i e g e n d e u m f a n g ­ reiche S c h r i f t t u m k a n n h ie r n ic h t n ä h e r c i n g e g a n g e n werden; es sei n u r a u f d ie n e u e r n A r b e i t e n v on M e z g e r u n d P i s t o r 2 s o w i e v o n A g d e u n d S c h m i t t 3 v e r w i e s e n , w e l c h e d ie b is h e r i g e n B e ­ richte p l a n m ä ß i g a u s g e w e r t e t h a b e n . A g d e o r d n e t die Ansichten ü b e r d ie R e a k t i o n s f ä h i g k e i t n a c h d r e i G ruppen. D i e e rs te n i m m t a n , d a ß d e r K o k s aus mehreren S t o f f e n v o n v e r s c h i e d e n e r R e a k t i o n s -

1 Vortrag, gehalten auf d e r 3. Technischen T a g u n g des rheinisch-west­

fälischen Ste in kohle nbergbaus in Essen am 17. O k to b e r 1930.

* M e z g e r u n d P i s t o r : Die Reaktionsfähigkeit des Kokses. Kohle, Koks, Teer 1927, Bd. 12.

8 A g d e und S c h m i t t : Theorie d e r Redukt io nsfähig keit von Stein­

kohlenkoks. Kohle, Koks, T e e r 1928, Bd. 18.

g e s c h w i n d i g k c i t g e g e n K o h l e n s ä u r e b e s t e h t u n d d a ß d e r e n j e w e i l i g e n M e n g e n v e r h ä l t n i s s e d e n R e d u k t i o n s ­ v o r g a n g b e e i n f l u s s e n ; d ie S t o f f e s in d a m o r p h e r K o h l e n s t o f f , G r a p h i t u n d T e e r r e s t e . D i e z w e i t e G r u p p e b e t r a c h t e t d e n K o k s a ls e i n h e i t l i c h e n S t o f f , f ü r d es s e n R e a k t i o n s f ä h i g k e i t n u r d ie G r ö ß e u n d G e ­ s t a l t u n g d e r G r e n z f l ä c h e m a ß g e b e n d ist. G r u p p e 3 k o m m t w i e d e r u m z u d e m S c h l u ß , d a ß d e r K o k s aus m e h r e r e n S t o f f e n v o n v e r s c h i e d e n e r W i r k u n g b e s te h t u n d d a ß f ü r d ie R e d u k t i o n s f ä h i g k e i t a u ß e r d e m das G e f ü g e d e s K o k s e s m a ß g e b e n d ist.

F e r n e r k a n n a ls b e k a n n t v o r a u s g e s e t z t w e r d e n , d a ß b ei d e n m e is t e n V e r f a h r e n z u r B e s t i m m u n g d e r R e a k t i o n s f ä h i g k e i t d ie E i n s t e l l u n g s g e s c h w i n d i g k e i t des B o u d o u a r d s c h e n G l e i c h g e w i c h t s bei g e w is s e n T e m p e r a t u r e n o d e r d ie R e a k t i o n s g e s c h w i n d i g k e i t m i t L u f t o d e r S a u e r s t o f f e r m i t t e l t w i r d . Z w i s c h e n d e n b e id e n A r b e i t s w e i s e n b e s te h t a b e r n u r e i n s c h e in b a r e r U n t e r s c h i e d , d a , w i e a us d e n A u s d r ü c k e n

n 1 0 0 (°/n C O ) C 0 2 ± C 0

o/o C O + 2 (o/o C O a) 2 0 2

f ü r d ie R e a k t i o n s f ä h i g k e i t h e r v o r g e h t , a u c h im e rs te n F a l l e d e r S a u e r s t o f f e i n e w e s e n t l ic h e R o l l e s p ie lt . D a d ie A r b e i t s w e i s e m i t S a u e r s t o f f f e r n e r v o r d e n ü b r ig e n a lle V o r z ü g e e in e s e in f a c h e n w ä r m e t e c h n i s c h e n M e ß ­ v e r f a h r e n s a u f w e i s t u n d d a B u n t e 1 n a c h g e w ie s e n h a t, d a ß b e id e A r b e i t s w e i s e n e i n a n d e r v e r h ä l t n i s g l e i c h e W e r t e g e b e n , w u r d e d ie s e r A r b e i t d a s s c h o n z i e m l i c h a lte , r e i n q u a l i t a t i v e E n t z ü n d l i c h k e i t s v e r f a h r e n v o n B u n t e 1 z u g r u n d e g e l e g t , d essen G r u n d z ü g e w o h l h in r e i c h e n d b e k a n n t s in d . D ie s e W a h l e r f o l g t e a uc h m i t R ü c k s i c h t a u f e ig e n e f r ü h e r e U n t e r s u c h u n g e n 2, die g r u n d l e g e n d e U n t e r s c h i e d e d e r E n t z ü n d l i c h k e i t s ­ w e r t e o d e r k u r z d e r Z ü n d p u n k t e , b e d i n g t s o w o h l d u r c h d ie K ü h l u n g s a r t a ls a u c h d u r c h d ie P r o b e ­ s te lle a m K o k s s t ü c k , e rg e b e n h a b e n . I m Z u s a m m e n ­ h a n g h i e r m i t is t es z u n ä c h s t v o n W e r t , zu w is s e n , in w e l c h e m V e r h ä l t n i s d e r Z ü n d p u n k t z u d e n n a c h d en ä n d e r n V e r f a h r e n b e s t i m m t e n R e a k t i o n s f ä h i g ­ k e i t s w e r t e n s te h t u n d w e l c h e n E i n f l u ß A r t u n d H e r k u n f t d e r P r o b e a u f d ie E n t z ü n d l i c h k e i t h a b e n . H i e r m u ß g le i c h e i n g e f l o c h t e n w e r d e n , d a ß bei d e r S i c h t u n g d e r V i e l z a h l d e r sich t e i l s w i d e r ­ s p r e c h e n d e n S c h r i f t t u m s a n g a b e n d ie V e r m u t u n g a u f ­ t a u c h t e , d a ß e in g r o ß e r T e i l d ie s e r W i d e r s p r ü c h e e in e F o l g e u n g e e i g n e t e r P r o b e n s e i, w a s sich d u r c h a u s b e s t ä t i g t h a t .

D i e B e s t i m m u n g d es Z ü n d p u n k t e s e r f o l g t e in d e r B u n te s c h e n V o r r i c h t u n g an K o k s p r o b e n v o n 3 bis

1 Gas W asserfach 1922, S. 592.

a M e l z e r und B a c k e n k ö h l e r : Die U rs achen d e r Schw erentziind- lichkeit von trockengelöschtcm Koks, Bcr. Ges. Kohlentechnik 1926, H. 7, S. 489.

5 m m K o r n g r ö ß e m i t g e r e i n i g t e m S a u e r s t o f f v o n 2 0 0 e in 3 S t r ö m u n g s g e s c h w i n d i g k e i t j e m i n . D ie s e S t r ö m u n g s g e s c h w i n d i g k e i t w u r d e m i t e i n e m g e e i c h ­ te n R i e s e n f e l d - G a s s t r ö m u n g s m e s s e r ü b e r w a c h t u n d d ie T e m p e r a t u r a n z e i g e m i t e i n e m T h e r m o e l e m e n t a u f ­ g e n o m m e n , d essen b e id e S c h e n k e l v o n o b e n d u r c h das V e r s u c h s r o h r i s o l i e r t c i n g e f ü h r t w o r d e n w a r e n .

D i e A u s w a h l d e r P r o b e n e r f o l g t e so, d a ß e rs te n s d ie V e r j ü n g u n g d e r K a m m e r n u n d z w e i t e n s d ie v e r s c h ie d e n g r o ß e E i g e n p r e s s u n g d e r O f e n f ü l l u n g b e r ü c k s i c h t i g t w a r ( A b b . 1 ) ; d a z u t r e n n t e m a n d ie

A b b . 1. P la n f ü r d ie P r o b e n a h m e an e in e m K o k s b r a n d . P r o b e s t ü c k e s c h i c h t m ä ß i g n a c h O b e r f l ä c h e , K e r n u n d T e e r n a h t . I n d ie s e r R i c h t u n g w u r d e n s o w o h l K o k s ­ b r ä n d e e i n e r a l t e r n O t t o - B a t t e r i e v o n 5 0 0 m m B r e i t e ( G a r u n g s z e i t 3 5 h ) a ls a u c h e i n e r n e u e r n K o p p e r s - B a t t e r i e m i t 3 5 0 m m B r e i t e ( G a r u n g s d a u e r 2 0 h ) u n t e r s u c h t . E r w a r t u n g s g e m ä ß la g e n d ie B e f u n d e v o n K o k s a u s e i n e r K a m m e r , w i e a us d e n Z a h l e n t a f e l n 1 u n d 2 e r s i c h t l i c h is t, in g a n z v e r s c h i e d e n e r H ö h e .

Z a h l e n t a f e l 1. Z ü n d p u n k t e e in e s K o k s b r a n d e s a u s e i n e r 3 5 0 - m m - K o p p e r s - B a t t e r i e

m i t 2 0 s t ü n d i g e r G a r u n g s z e i t 1.

Rampenseite Mitte d e r Kammer Maschinenseite L a g e des

u n te r s u c h te n K o k s s tü c k e s

Probe- steile“ « H

n Cgm C. 1 co

»c fjoj

JO >

£ £•

u

»C

¿ 2 8 3 e. »

u E

■ s 52 »r*

C. I cn

»c A, tu JQ >

8 =

£ s- bj

° c Probe­ stelle2

„ E 2 "

C. 1 CO

° c i» 1»

M >

£ ■&ZS.

° c

O b e re A u ß e n ­

s c h ic h t 25 540 50S 22 505 505 19 518 482

L a g e K e rn 26 568 510 23 568 522 20 572 485

T e e r n a h t 27 515 510 24 509 503 21 522 492

M i t t e

A u ß e n ­

s c h ic h t 16 552 515 13 575 538 10 588 520

K e r n 17 556 510 14 555 530 11 570 547

T e e r n a h t 18 460 528 15 475 535 12 542 542

S o h le

A u ß e n ­

s c h ic h t 7 580 535 4 595 573 1 611 570

K e rn 8 600 550 0 603 56S 2 575 570

T e e r n a h t 9 536 535 6 525 550 3 5S2 575

1 E rrechneter Durchschnitt aus sämtlichen E rgebnissen:

P r o b e 3—5 min K ö r n u n g ... ... 552°

Pr o b e g e p u l v e r t ... 530°

Versuchsm äßig ermittelter Z ü n d p u n k t ein er D u rch ­ schnittsprobe aus sämtlichen gepulv erte n Pro b en 528°

* Vgl. Abb. 1

A b g e s e h e n v o n d e n U n t e r s c h i e d e n im S tü c k , w o b e i d e r K e r n o d e r m i t u n t e r d ie O b e r f l ä c h e d e n h ö c h s te n Z ü n d p u n k t a u f w e i s t , ist d e r K o k s v o n d e r O f e n s o h l e s c h w e r e r e n t z ü n d l ic h a ls d e r a u s d e n m i t t l e r n o d e r a u c h o b e r n L a g e n ; j e n a c h d e r W a n d t e m p e r a t u r v e r ­ s c h ie b t sich d e r Z ü n d p u n k t d e r K o k s p r o b e n a u c h in

s e i t l i c h e r R i c h t u n g . D ie s e lb e n U n t e r s c h i e d e tre te n e b e n f a l l s in d e r Z a h l e n t a f e l 3 a u f , d ie W e r t e f ü r z w e i w e i t e r e , u n t e r v e r s c h ie d e n e n B e d i n g u n g e n v e r k o k t e

Z a h l e n t a f e l 2 . Z ü n d p u n k t e e in e s K o k s b r a n d e s a u s e i n e r 5 0 0 - m i n - O t t o - B a t t e r i e

m i t 3 5 s t ä n d i g e r G a r u n g s z e i t .

L a g e des u n te r s u c h te n K o k s s tü c k e s

Z ü n d p u n k t bei Probe 3 - 5 mm 1 ge^ “r' ^ ter

° c S°cc

Ii O b e re L a g e j

A u ß e n s c h ic h t . . K e r n ...

T e e r n a h t . . . .

550 608 559

518 545 542 M it t e ,

u n t e r e r T e il

!

A u ß e n s c h ic h t . . K e r n ...

T e e r n a h t . . . .

589 614 551

542 564 550

S o h le

A u ß e n s c h ic h t . . K e r n ...

T e e r n a h t . . . .

609 623 581

570 585 570 B r ä n d e d e r 3 5 0 e r K o p p e r s - B a t t e r i e in v e rs c h ie d e n e n H ö h e n l a g e n w i e d e r g i b t . D ie s e T a t s a c h e n s ind bei der A n f e r t i g u n g e i n e r D u r c h s c h n i t t s p r o b e u n b e d i n g t zu b e r ü c k s ic h t ig e n . D a d ie R a n d s c h ic h te n g e w i c h t s m ä ß i g in k e i n e m V e r h ä l t n i s z u m G e s a m t g e w i c h t des K a m m e r i n h a l t e s s te h e n , k ö n n e n u n d m ü s s e n sie bei

Z a h l e n t a f e l 3 . Z ü n d p u n k t v o n K o k s a u s w e s t f ä l i s c h e r K o k s k o h l e , in 3 5 0 m m b r e ite n

K a m m e r n in 1 6 h g e g a r t .

Z ü n d p u n k t v o n P r o b e s te lle 1 B r a n d a 2 B r a n d b 2

° C ° C

O b e rs te L a g e ... 595 560 M i t t e ... 625 665 M i t t e ... 635 665 S o h l e ... 660 695

1 N ur d e r Kern d e r Koksstücke w u rd e bei 3 - 5 mm Korngröße untersucht.

2 Die B rände sind unte r verschie denen Verkokungsbedingungen erzeugt w orden.

D u r c h s c h n i t t s p r o b e n v e r n a c h l ä s s i g t w e r d e n ; zu deren A n f e r t i g u n g w u r d e n d a h e r e i n m a l n u r d ie mittlern T e i l e e in e s B r a n d e s b e r ü c k s i c h t i g t u n d f e r n e r n u r die K e r n e d e r K o k s s t ü c k e b e n u t z t . D i e s e S t ü c k e lieferten j e n ac h d e r A r t d e r V e r k o k u n g s b e d i n g u n g e n W erte v o n 5 5 0 - 6 6 5 ° , d ie d u r c h a u s w i e d e r h o l b a r w a r e n und e i n w a n d f r e i e S c h lü s s e a u f d ie K o k s g ü t e z u lie ß e n .

D i e s t a r k e S t r e u u n g d e r E n t z ü n d lic h k e it s w e r te b e r e c h t i g t w o h l zu d e r A n n a h m e , d a ß in frü h e m A r b e i t e n m a n c h e r K o k s i n f o l g e u n g ü n s t i g e r Probe­

n a h m e a ls l e i c h t v e r b r e n n l i c h b e u r t e i l t w o r d e n ist, d e r in W i r k l i c h k e i t , i m D u r c h s c h n i t t a ls o , s c h w e r ver­

b r e n n l i c h w a r o d e r u m g e k e h r t .

W ä h r e n d m a n c h e F o r s c h e r d ie Z ü n d p u n k tb e s t im ­ m u n g a ls V e r f a h r e n z u r E r m i t t l u n g d e r V e r b r e n n lic h ­ k e i t a b l e h n e n , h a b e n B u n t e u n d R a t z e l 1 e in e Ver­

h ä l t n i s g l e i c h h e i t b e i d e r G r ö ß e n f e s t g e s t e l lt . H o l t ­ h a u s 2 h a t bei Ü b e r p r ü f u n g d ie s e r V e r f a h r e n an vier v e rs c h ie d e n e n K o k s s o r t e n n u r in e i n e m e in z ig e n Falle e in e V e r h ä l t n i s g l e i c h h e i t f e s t g e s t e l lt . B ä h r 3 verneint e b e n f a l l s e in fe s te s V e r h ä l t n i s u n d b e h a u p t e t , d aß die E n t z ü n d l i c h k e i t im G e g e n s a t z z u r V e r b r e n n lic h k e it v o m W a s s e r s t o f f g e h a l t d es K o k s e s b e e i n f l u ß t wird, u n d z w a r in d e r W e i s e , d a ß d ie w a s s e r s to ffre ic h s te n

1 Z. an g ew . Chem. 1926, S. 132; G as W asserfach 1926, S. 192.

2 Mitteilungen aus d e r Versuchsansta lt d e r D o rtm under Union, Bd. 1»

S. 194; Stahl Eisen 1926, S. 33.

3 Stahl Eisen 1924, S. 1.

15. N o v e m b e r 1930 G l ü c k a u f 1567

K o k s s o rte n d ie g r ö ß t e E n t z ü n d l i c h k e i t , a ls o d en tie fs te n Z ü n d p u n k t , a u f w e i s e n .

Z u r N a c h p r ü f u n g d e r F r a g e w u r d e n v e r s ie g e lt e S ta n d p r o b e n v o n K o k s b e s t i m m t e r K ö r n u n g u n t e r ­ sucht, a n d e n e n v o r f ü n f J a h r e n d ie V e r b r e n n l i c h k e i t nach d e m B ä h r s c h e n V e r f a h r e n e r m i t t e l t w o r d e n w a r ; es h a n d e l t sich u m i m e le k t r is c h e n O f e n e r z e u g t e V e r s u c h s k o k s e aus e n g l i s c h e r K o h l e , d e n e n b e s t im m te E is e n z u s ä tz e in F o r m v o n F e i n e r z e n z u g e m i s c h t w o r d e n w a r e n . W i e a us d e r Z a h l e n t a f e l 4 e r s i c h t l i c h ist, w i r d d e r K o k s d u r c h Z u s a t z v o n E is e n e r h e b lic h le ic h te r v e r b r e n n l i c h , g l e i c h z e i t i g a b e r s in k t d e r Z ü n d ­ pun kt. E i n s t e t i g e r A n s t i e g d e r R e a k t i o n s f ä h i g k e i t m it der M e n g e d e r z u g e s e tz t e n E r z e k o n n t e n ic h t b e ­ ob a c h te t w e r d e n ; d ie V e r m u t u n g b e s t e h t w o h l zu Recht, d a ß d ie A r t d es E i s e n z u s a tz e s — es w u r d e n v e rs c h ie d e n e E i s e n e r z e v e r w e n d e t — e b e n f a l l s v o n B e d e u tu n g is t, u n d d a ß m a n a uc h d ie R e a k t i o n s ­ f ä h ig k e it des E r z e s b e r ü c k s ic h t ig e n m u ß . D ie s e F r a g e ko n n te j e d o c h i m R a h m e n d ie s e r A r b e i t n ic h t n ä h e r u n te rs u c h t w e r d e n . J e d e n f a l l s w u r d e z w is c h e n d en W e r t e n f ü r d ie V e r b r e n n l i c h k e i t u n d f ü r d ie E n t z ü n d ­ lic h k e it e in e b e s t i m m t e A b h ä n g i g k e i t b e o b a c h te t.

Z a h l e n t a f e l 4 . Z u s a m m e n h a n g z w i s c h e n Z ü n d p u n k t u n d R e a k t i o n s f ä h i g k e i t .

Reaktions­

fähigkeit Z ü n d p u n k t bei

K o k s aus ^{nach Bähr Probe} gepulv erte r

P robe bei 950° 3 - 5 mm

% ° c ° c

D u r h a m k o h l e ... 30,6 568 535 K o h le + 5 , 2 5 % Fe in F o r m

von G i c h t s t a u b ... 77,7 388 370 Kohle + 7 % F e in F o r m

von R io - T in t o - A b b r ä n d e n 70,8 492 455

K o h l e + 1 0 % Fe in F o r m

von S c h w e d e n -K o n z e n tr a t 58,9 530 525

D a m i t is t e i n B e w e is f ü r d ie B r a u c h b a r k e i t des V e r fa h r e n s e r b r a c h t ; e in e n z w e i t e n B e w e is l i e f e r t das E rg e b n is d e r U n t e r s u c h u n g , o b d ie E n t z ü n d l i c h k e i t des K o k s e s d u r c h n a c h t r ä g l i c h e W ä r m e b e h a n d l u n g , also a u c h d u r c h d ie R e is e i m H o c h o f e n , V e r ä n d e ­ r u n g e n e r f ä h r t . Z u d ie s e m Z w e c k w u r d e n d ie K o k s ­ proben e i n m a l i m P l a t i n - V e r k o k u n g s t i e g e l l ä n g e r e Zeit n a c h g e g l ü h t ; e in e B e e i n f l u s s u n g des K o k s e s o d e r seiner K o h l e n s t o f f a r t d u r c h n a c h t r ä g l i c h e W ä r m e ­ b e h a n d lu n g o b e r h a l b seine s Z ü n d p u n k t e s f i n d e t n ac h den b e id e n B e i s p ie le n in d e r Z a h l e n t a f e l 5 n ic h t s ta tt.

Eine B e s t ä t i g u n g d ie s e r A n s i c h t l i e f e r t e n w e i t e r d ie Versuche, bei d e n e n K o k s p r o b e n b ei d e r A u f g a b e in den H o c h o f e n u n d e n ts p r e c h e n d e K o k s s t ü c k e nach dein D u r c h g a n g d u r c h d e n H o c h o f e n aus d e m S t i c h ­ loch u n d d e n F o r m e n g e n o m m e n w u r d e n . D e r K o k s aus den F o r m e n , d e r z w a r t e i l w e i s e e t w a s v e r s c h la c k t war, h a t t e i m K e r n e in e n Z ü n d p u n k t v o n b e is p ie ls ­ weise 6 1 7 ° , w ä h r e n d d ie P r o b e an d e r G i c h t b ü h n e 620° e r g e b e n h a t t e . D i e V e r s u c h e s in d w i e d e r h o l t m i t den g le ic h e n E r g e b n is s e n d u r c h g e f ü h r t w o r d e n .

N a c h d e m s o m i t a u ß e r Z w e i f e l s ta n d , d a ß d ie Z ü n d p u n k t b e s t i m m u n g e in V e r f a h r e n ist, d a s g a n z b estim m te K o k s e i g e n s c h a f t e n e r k e n n e n l ä ß t , m u ß t e la b o r a to r iu m s te c h n is c h e in V e r f a h r e n a u s g e a r b e it e t werden, d as d ie s ic h e re B e s t i m m u n g e i n e r D u r c h ­ s c h n i t t s p r o b e e r m ö g l i c h t . D e r G e d a n k e l a g n a h e , den K o k s in P u l v e r f o r m zu u n t e r s u c h e n ; d ie B e ­ denken, d a ß d e r E i n f l u ß des G e f ü g e s d a d u r c h v e r ­ loreng eht, k o n n t e n f a l l e n g e la s s e n w e r d e n , w e i l d e r

Z ü n d p u n k t , w i e a uc h aus d e m B e is p ie l d e r Z a h l e n ­ t a f e l 5 h e r v o r g e h t , ein K e n n z e ic h e n d a r s t e l l t , d a s v o n d e r P o r o s i t ä t n ic h t b e e i n f l u ß t w i r d . D a s s e lb e b e ­ s tä t ig t e n z a h l r e i c h e P a r a l l e l b e s t i m m u n g e n v o n Z ü n d ­ p u n k t u n d P o r o s i t ä t , d ie im V e r l a u f e v o n m e h r e r e n

Z a h l e n t a f e l 5. E i n f l u ß d e r r e s t l i c h e n f l ü c h t i g e n B e s t a n d t e i l e d es K o k s e s a u f d ie E n t z ü n d l i c h k e i t .

Z ü n d p u n k t 1

° C

P o r ig k e it

% S chle ch te s, u n g a re s K o k s s tü c k . . 518 34,08

dasselbe, 'It h im v e rs c h lo s s e n e n

T ie g e l g e g l ü h t ... 515 45,59 G u te s , g a re s K o k s s t ü c k ... 638 46,30

d asse lbe , 'h h im v e rs c h lo s s e n e n

T ie g e l g e g l ü h t ... 635 46,52 1 Bestimmt an Proben von 3 - 5 mm K orngröße.

J a h r e n t ä g l i c h m e h r f a c h d u r c h g e f ü h r t w u r d e n . D i e P o r i g k e i t m a g f ü r d e n e ig e n t l i c h e n V e r b r e n n u n g s ­ u n d V e r g a s u n g s v o r g a n g i m g r o ß e n m a ß g e b e n d sein, in d e m T e m p e r a t u r b e r e i c h d e r E n t z ü n d l i c h k e i t s ­ b e s t i m m u n g e n w i r k t sie sich n ic h t a u s ; v i e l m e h r b e ­ e i n f l u ß t d ie K o h l e n s t o f f a r t d e n Z ü n d p u n k t m a ß ­ g e b lic h .

Z u r G e w i n n u n g e i n e r D u r c h s c h n i t t s p r o b e w ä h l t e m a n d e n W e g n ac h d en b e k a n n t e n G r u n d s ä t z e n d e r P r o b e n a h m e f ü r fe s te B r e n n s t o f f e ; a us m e h r e r e n Z e n t n e r n K o k s w u r d e e in e v o r z e r k l e i n e r t e H a n d p r o b e g e w o n n e n u n d d ie s e n ac h A u s t r e i b e n d e r F e u c h t i g k e i t im P o r z e l l a n m ö r s e r g e p u l v e r t u n d z u m e i g e n t l i c h e n U n t e r s u c h u n g s m u s t e r v e r a r b e i t e t . H i e r b e i m a c h te n sich j e d o c h d ie S c h w i e r i g k e i t e n g e l t e n d , d a ß e rs te n s d e r Z ü n d p u n k t s e h r s t a r k v o n d e r K ö r n u n g b e e i n f l u ß t w i r d , u n d d a ß z w e ite n s in d e r e ig e n t l i c h e n B u n t e - E i n r i c h t u n g d e r p u l v e r i g e K o k s d u r c h d e n S a u e r s t o f f ­ s t r o m v o r z e i t i g h e r a u s g e b la s e n w i r d .

D e r E i n f l u ß d e r K o r n g r ö ß e w u r d e p l a n m ä ß i g u n t e r s u c h t u n d d a b e i d as B u n te s c h e E r g e b n i s - bei s c h w e r v e r b r e n n li c h e m K o k s b e s t ä tig t. D e r Z ü n d p u n k t

A b b . 2. E in f lu ß d e r K o r n g r ö ß e d e r P r o b e a u f d e n Z ü n d p u n k t v o n le ic h t v e r b r e n n lic h e m K o k s .

l a g f ü r d ie P r o b e n in 3 - 5 m m K ö r n u n g u n d in P u l v e r f o r m u m 3 0 - 5 0 ° a u s e in a n d e r , w i e es aus d e n Z a h l e n t a f e l n 1 u n d 2 s o w i e a us A b b . 2 h e r v o r g e h t ; b e s o n d e rs b e i l e i c h t e n t z ü n d l i c h e m K o k s v e r r i n g e r t e sich j e d o c h d ie s e r U n t e r s c h i e d bis a u f 3 0 ° . D a es f ü r d ie b e t r i e b l i c h e B e u r t e i l u n g w i c h t i g e r ist, d en l e i c h t e n t z ü n d l ic h e n K o k s als s o lc h e n s ic h e r zu e r ­ fa s s e n , is t ein m i t t l e r e r Z u s c h l a g v o n 4 0 ° e i n h e i t l i c h

g e w ä h l t w o r d e n . H i e r d u r c h w i r d d ie t a t s ä c h l i c h e H ö h e d e s Z ü n d p u n k t e s ü b e r w i e g e n d u m e in e K l e i n i g k e i t n a c h u n t e n v e r s c h o b e n , a b e r d e r a r t , d a ß sic h a u c h s c h w e r e n t z ü n d l i c h e r K o k s m i t L e i c h t i g k e i t als s o l c h e r e r k e n n e n lä ß t .

M i t R ü c k s i c h t a u f d ie A u f w i r b e l u n g d e r g e p u l v e r t e n K o k s p r o b e n u n d a u f e in e m ö g l i c h s t g e n a u e T e m p e r a t u r ­ a n z e i g e d ie s e k a n n n u r b e i v o l l - I" ' s t ä n d i g g l e i c h b l e i b e n d e r L a g e d e r L ö t -

^ s t e l l e d e s T h e r m o e l e m e n t e s e r r e i c h t w e r d e n w u r d e d ie in A b b . 3 w i e d e r ­ g e g e b e n e V e r s u c h s e i n r i c h t u n g e n t ­ w i c k e l t . S ie b e s t e h t aus e i n e m e i n ­ f a c h e n , d u r c h s i c h t i g e n Q u a r z r o h r m i t i n n e n e i n e m r i n g f ö r m i g e n A n s a t z in z w e i D r i t t e l n s e i n e r H ö h e , a u f d e m d a s d u r c h l ö c h e r t e Q u a r z p l ä t t c h e n

a

r u h t , l n d a s o b e r e E n d e d e s Q u a r z ­ r o h r e s is t d a s E i n s a t z g e s t e l l

b

a

f ü l l u n g , d ie b e i d e r s e i t i g d u r c h e in e d ü n n e S e i d e n a s b e s t s c h i c h t b e g r e n z t is t. D a s E i n s a t z g e s t e l l

b

c

D i e g e s a m t e E i n r i c h t u n g p a ß t d u r c h a u s in d e n R a h m e n d e r a l t e n B u n te s c h e n A n o r d n u n g , so d a ß a l l e ü b r ig e n V e r s u c h s b e d i n g u n g e n , a ls o S a u e r s t o f f ­ s t r ö m u n g u n d A n h e i z g e s c h w i n d i g k e i t , g le i c h g e ­ b lie b e n s in d . D i e K o k s e i n w a a g e is t e t w a s v e r ­ r i n g e r t w o r d e n . D a d ie Z ü n d p u n k t b e s t i m m u n g e in q u a l i t a t i v e s V e r f a h r e n d a r s t e l l t , is t d ie E i n w a a g e au sich n u r so w e i t m a ß g e b e n d , w i e d ie V e r b r e n n u n g s ­ f lä c h e m i t K o k s s c h w a c h b e d e c k t sein m u ß . D i e in A b b . 2 z u s a m m e n g e s t e l l t e n K u r v e n z e ig e n , d a ß es g l e i c h g ü l t i g ist, o b m a n m i t 2 g o d e r 0 , 2 g E i n w a a g e a r b e i t e t ; h ie r a u f t r e t e n d e U n t e r s c h i e d e s in d l e tz t e n E n d e s a u f u n g l e i c h e n A u s g a n g s s t o f f z u r ü c k z u f ü h r e n , d ie b e i g e p u l v e r t e n P r o b e n v e r s c h w i n d e n . D i e E i n ­ w a a g e is t d e m z u f o l g e a u f 0 , 2 g f e s t g e s e t z t w o r d e n . D ie s e M a ß n a h m e h a t n o c h d e n V o r t e i l , d a ß 1. d e r

B e s tim m u n g des Z ü n d ­ p u n k te s v o n

K o k s in P u lv e r f o r m .

K o k s n a c h d e m E n t z ü n d e n re s t lo s v e r b r e n n t u nd s o m i t d ie R e i n i g u n g d es G e r ä t e s e r l e i c h t e r t w i r d , und 2. d ie K u r v e n k n i c k p u n k t e s e h r d e u t li c h a u f t r e t e n .

B ei U n t e r s u c h u n g v o n K o r n p r o b e n w u r d e v i e l ­ fa c h e in v e r s c h l e i e r t e r o d e r e in sich ü b e r e i n g rö ß e r e s T e m p e r a t u r g e b i e t a u s d e h n e n d e r A n s t i e g b e o b a c h te t, so d a ß d e r Z ü n d p u n k t g r a p h i s c h i n t e r p o l i e r t w e rd e n m u ß t e . A u c h d ie s k o m m t d u r c h d ie v e r k l e i n e r t e E i n ­ w a a g e in W e g f a l l . E s m a g a n f ä n g l i c h , n a m e n t l i c h in B e t r ie b s k r e is e n , b e f r e m d e n d k l i n g e n , w e n n m a n aus 0 , 2 g E i n w a a g e e in e n S c h lu ß a u f e in e n a c h T o n n e n z ä h l e n d e E r z e u g u n g z ie h e n w i l l . D e m C h e m i k e r ist d ie s n ic h t f r e m d , d a e r a u c h s o n s tig e B e w e r t u n g e n s e lb s t g r ö ß t e r M e n g e n a n H a n d k l e i n s t e r P r o b e n aus­

f ü h r t . V o r a u s s e t z u n g ist n a t ü r l i c h , w i e i m m e r w ie d e r b e t o n t w e r d e n m u ß , e in e e i n w a n d f r e i e , s a c h m ä ß ig e P r o b e n a h m e u n d P r o b e a u f b e r e i t u n g .

D a s A r b e i t s v e r f a h r e n g e s t a l t e t sich n u n in e n g s t e r A n l e h n u n g an B u n t e f o l g e n d e r m a ß e n . M a n s c h ü tt e t lo s e 0 , 2 g d e r f e i n s t g e p u l v e r t e n K o k s p r o b e a u f d ie S i e b p l a t t e

a

b

D i e h i e r m i t g e t e i l t e n E n t z ü n d l i c h k e i t s k u r v e n w e is e n e in e A b w e i c h u n g v o n d e n K u r v e n B u n te s auf.

D i e s e r b e o b a c h te t e a n s c h e in e n d n u r d e n K n ic k p u n k t, w ä h r e n d d ie h i e r e r m i t t e l t e n K u r v e n e in e n »Zipfel«

h a b e n , a ls o e in e b e s t i m m t e W ä r m e m e n g e anzeigen.

D i e a n f ä n g l i c h e A n n a h m e , d a ß d ie s e E rs c h e in u n g v i e l l e i c h t i r g e n d w e l c h e n q u a n t i t a t i v e n A u f s c h l u ß über d ie V e r b r e n n l i c h k e i t d e r K o k s e g e b e n k ö n n t e , hat sich a ls t r ü g e r i s c h e r w i e s e n . G e r a d e bei den U n t e r s u c h u n g e n m i t v e r r i n g e r t e r E i n w a a g e , wobei e in e V e r g r ö ß e r u n g d ie s e r Z i p f e l b e o b a c h te t wurde, s te l l t e sich h e r a u s , d a ß sie w e i t e r n ic h ts als e in e ver­

k a p p t e u n v o l l s t ä n d i g e H e i z w e r t a n z e i g e d a r s t e l l e n , wie sich a u c h d u r c h p la n i m e t r i s c h e A u s m e s s u n g e n be­

w e i s e n li e ß . D ie s e t e i l w e i s e e r f o l g t e V e r b r e n n u n g ist f r ü h e r b e r e its v o n L e C h a t e l i e r u n d n e u e r d in g s von G r e g e r 1 b e o b a c h te t w o r d e n ; G r e g e r b e z e ic h n e t sie als » B r e n n s c h w e l l e « u n d s t e l l t sie in B e z ie h u n g zur K o r n g r ö ß e u n d O b e r f l ä c h e d e r P r o b e . S ie ist wohl f ü r d ie B e w e r t u n g d e r V e r b r e n n l i c h k e i t nach dem

Z ü n d p u n k t v e r f a h r e n b e l a n g l o s .

D a s h ie r e n t w i c k e l t e V e r f a h r e n d e r Z ü n d p u n k t ­ b e s t i m m u n g l ä ß t sich i n n e r h a l b 2 0 m i n b e q u e m d urch ­ f ü h r e n , w o z u a l l e r d i n g s n o c h 2 h f ü r P r o b e n a h m e und P r o b e n a u f b e r e i t u n g g e r e c h n e t w e r d e n m ü s s e n . Nach d ie s e r A r b e i t s w e i s e m ü s s e n K o k s p r o b e n m i t einem Z ü n d p u n k t u n t e r h a l b v o n 6 0 0 ° a ls l e i c h t v e rb re n n lic h , m i t e i n e m Z ü n d p u n k t v o n 6 0 0 - 6 3 0 ° a ls m i t t e l ver­

b r e n n l i c h u n d m i t e i n e m Z ü n d p u n k t o b e r h a l b von 6 3 0 ° a ls s c h w e r v e r b r e n n l i c h a n g e s p r o c h e n werden.

* Brennst. Chem. 1928, S. 232.

15. N o v e m b e r 1930 G l ü c k a u f 1569

M e z g e r u n d P i s t ö r f a s s e n i h r e U n t e r s u c h u n g s ­ e rg e b n is s e 1 d a h i n z u s a m m e n , d a ß d ie R e a k t i o n s f ä h i g ­ keit des K o k s e s v e r h ä l t n i s g l e i c h s e in e m G e h a l t e an s c h w e r v e r b r e n n l i c h e m g r a p h i t i s c h e m K o h l e n s t o f f sei, d er w i e d e r u m v o m A n t e i l an Ö l b i t u m e n in d e r A u s ­ g a n g s k o h le a b h ä n g e . D i e A n s c h a u u n g , d a ß die

R e a k t i o n s f ä h i g k e i t z u m G r a p h i t g e h a l t in e i n e m V e r ­ h ältn is s te h e , m u ß m i t V o r s i c h t a u f g e f a ß t w e r d e n ; die w e i t e r e F o l g e r u n g , d a ß d ie R e a k t i o n s f ä h i g k e i t v o n den T r ä g e r n des B a c k v e r m ö g e n s d e r K o h l e , v o m Ö l ­ b itu m e n , b e e i n f l u ß t w e r d e , v e r d i e n t j e d o c h g a n z b e ­ s o n d e re B e a c h t u n g .

Z a h l e n t a f e l 6 . Z ü n d p u n k t u n d H e i z w e r t v e r s c h i e d e n e r K o h l e n s t o f f a r t e n .

P ro b e

Vermutliche Kohlenstoffart ć -~

f - s

<*=*

% Zündpunkt qd. gepulvert. Probe

O b e re r ]

e r­

mittelt kcal/kg;

le i/w e r t b erech ­ net auf

Rein­

koks kcal/kg:

Wirkliches •spezifisches Gewicht

M a tts c h w a rz e O b e rflä c h e v o n

H ü t t e n k o k s . . ^{i- ^cj}r- O-*-> 2,00 468 8192 8359 1,8099 S ilb e rg ra u e S c h u p ­

pen v o n H ü t t e n ­ koks u n te r h a lb d e r m a t t s c h w a r ­ zen O b e r flä c h e .

•“ C/5 . 0 - C

p -C

8,20 558 7354 8011 1,8501

K o kshaare v o n

F la m m o fe n k o k s 615

P e r lfö rm ig e r M e ­ t h a n - K o h le n s t o f f v o n F la m m o fe n ­

ko ks . . ; . . . . 585

R e to rte n g ra p h it . 0,10 472 7900 7913 2,0852

P la tte ria n s a tz / in den K o k s o f e n ­

k a m m e rn . . . 2,60 585 7715 7921 1,9404

E le k tr o d e n g r a p h it ^{a-G ra-}

phit 0,22 458 7950 7967 1,9079

G a rs c h a u m g ra p h it, g e r e i n i g t . . . .

ß-G ra­

phit 7,50 692 7943 8587 2,2080

Z e i t l i c h u n a b h ä n g i g v o m E r s c h e i n e n d e r A r b e i t von M e z g e r u n d P i s t o r w u r d e n e ig e n e F o r s c h u n g e n über d ie B e z i e h u n g e n z w is c h e n G r a p h i t u n d R e a k t i o n s f ä h i g k e i t b e g o n n e n u n d zu d ie s e m Z w e c k eine R e ih e v o n G r a p h i t p r o b e n a u f E n t z ü n d l i c h k e i t und H e i z w e r t u n t e r s u c h t ( Z a h l e n t a f e l 6 ) . D i e B e ­ s tim m u n g d es H e i z w e r t e s e r f o l g t e n a c h t r ä g l i c h m it Rücksicht a u f e in e A r b e i t v o n R o t h 2, d e r d ie V e r ­ b re n n u n g s w ä r m e v o n g a r e m H ü t t e n k o k s ,

a -

D i e z u r V e r f ü g u n g s te h e n d e n G r a p h i t p r o b e n ließen sich n ic h t o h n e w e i t e r e s in

a -

1 M e z g e r u n d P i s t o r : Die Reaktionsfähigkeit des Kokses. Kohle, Koks, Teer 1927, Bd. 12.

• Arch. Eisenhüttenwes. 1928/29, S. 245.

so w a r bei d e r U n t e r s u c h u n g v e r s c h ie d e n e r H ü t t e n - k o k s e k e in Z u s a m m e n h a n g z w is c h e n V e r b r e n n u n g s ­ w ä r m e u n d Z ü n d p u n k t e r s i c h t l i c h ( Z a h l e n t a f e l 7 ) .

B e im V e r g l e i c h m i t d en V e r b r e n n u n g s w ä r m e n n a c h R o t h , d ie f ü r a - G r a p h i t 7 8 3 2 c a l / g , f ü r ß - G r a p h i t 7 8 5 6 , f ü r a m o r p h e n K o h l e n s t o f f 8 1 5 0 u n d f ü r g a r e n H ü t t e n k o k s 7 9 6 6 c a l / g b e t r a g e n , f ä l l t a u f , d a ß d ie in d e r Z a h l e n t a f e l 6 w i e d e r g e g e b e n e n B e f u n d e s ä m t lic h h ö h e r l i e g e n ; d ie s g i l t n a m e n t l i c h f ü r ß - G r a p h i t u n d a m o r p h e n K o h l e n s t o f f . H i e r f ü r k a n n k e in e E r k l ä r u n g g e g e b e n w e r d e n ; d a s ä m t l i c h e B e s t i m m u n g e n in e i n e r n e u z e itlic h e n g e e ic h te n M a h l e r - K r ö k e r - B o m b e u n t e r I n n e h a l t u n g s ä m t l i c h e r V o r s i c h t s m a ß r e g e ln m e h r f a c h m i t b e s t e r Ü b e r e i n s t i m m u n g a u s g e f ü h r t w o r d e n s in d , m ü s s e n d ie s e U n t e r s c h i e d e a u f d ie V e r s c h i e d e n a r t i g ­ k e it des A u s g a n g s s t o f f e s z u r ü c k g e f ü h r t w e r d e n .

Z a h l e n t a f e l 7 . Z ü n d p u n k t u n d H e i z w e r t v e r s c h i e d e n e r K o k s s o r t e n .

K o k s

N r.

A s c h e n ­ g e h a lt

o/o

Z ü n d p u n k t be i 3 —5 m m

K o r n g r ö ß e

° C

O b e r e r H e iz w e r t o.™ .-ł*Di ł b e re c h n e t

a u f R e in k o k s k c a l/ k g k c a l/k g

1 7,94 583 7339 7961

• 2 7,48 590 7329 7922

3 9,74 602 7210 7988

4 8,12 610 7317 7964

5 7,72 628 7338 7952

6 7,46 638 7325 7914

7 7,90 645 7243 7918

I m m e r h i n s c h e in t e in e U n t e r t e i l u n g in a - u n d ß- G r a p h i t s o w i e in a m o r p h e n K o h l e n s t o f f f ü r d ie B e ­ u r t e i l u n g d e r R e a k t i o n s f ä h i g k e i t n ic h t a u s r e ic h e n d zu sein. A l s r i c h t i g e r e r s c h e in t es, d ie K o h l e n s t o f f a r t e n im K o k s in A n l e h n u n g an e in e n e u e re A r b e i t v o n R a m d o h r 1 n a c h i h r e r G r ö ß e n o r d n u n g u n d G e ­ s t a l t u n g s f o r m zu b e u r t e i l e n . A u f G r u n d z a h l r e i c h e r m i k r o s k o p i s c h e r U n t e r s u c h u n g e n s te l l t e R a m d o h r im K o k s d ie v e rs c h ie d e n s te n A u s b i l d u n g s f o r m e n des G r a p h i t s fe s t, w o b e i e r z u n ä c h s t z w is c h e n f e i n ­ k ö r n i g e m u n d g r o b b l ä t t r i g e m G r a p h i t u n t e r s c h ie d . D ie s e A u s b i l d u n g s f o r m d ü r f t e d u r c h d ie B i l d u n g s ­ t e m p e r a t u r d es k ü n s tlic h e n G r a p h i t s b e d i n g t sein, u n d sie is t f e r n e r f ü r d ie R e a k t i o n s f ä h i g k e i t m a ß g e b e n d ; je f e i n k ö r n i g e r d e r G r a p h i t ist, d e s to le i c h t e r v e r - b r e n n lic h w i r d e r sein. N u r h ie r n a c h lassen sich e i n m a l d ie U n t e r s c h i e d e d e r e in z e ln e n K o k s s o r t e n in d e r V e r b r e n n l i c h k e i t u n d v o r a l l e m a u c h d ie Ä h n l i c h ­ k e it z w is c h e n G a s w e r k s r e t o r t e n - G r a p h i t u n d m a t t ­ s c h w a r z e r O b e r f l ä c h e v o n H ü t t e n k o k s ( Z a h l e n t a f e l 6 ) e r k l ä r e n . B e r ü c k s i c h t i g t m a n d ie v e r s c h ie d e n e n T e m ­ p e r a t u r e n , d e n e n d ie e in z e ln e n G r a p h i t - u n d K o h l e n ­ s t o f f a r t e n bei d e r E n t s t e h u n g a u s g e s e t z t w a r e n

— m a t t s c h w a r z e O b e r f l ä c h e des H ü t t e n k o k s e s e tw a 1 2 0 0 ° , P l a t t e n a n s a t z im K o k s o f e n r d . 1 3 0 0 ° , G a r ­ s c h a u m g r a p h i t e t w a 1 5 0 0 (l — , so s c h e in t sich d e r

K o h l e n s t o f f m i t z u n e h m e n d e r T e m p e r a t u r in d ie s c h w e r v e r b r e n n li c h e F o r m u m z u w a n d e l n .

D ie s e G e d a n k e n f ü h r u n g g ib t f ü r d ie E r z e u g u n g v o n K o k s m i t b e s t im m te n V e r b r e n n l i c h k e i t s e i g e n ­ s c h a fte n F i n g e r z e i g e in m e h r f a c h e r R i c h t u n g . H i e r ­ n ac h m ü s s e n V o r g ä n g e bei d e r V e r k o k u n g u n d s o m i t bei d e r B i t u m e n z e r s e t z u n g t a t s ä c h l i c h v o n g r u n d ­ l e g e n d e r B e d e u t u n g f ü r d ie E r z e u g u n g e in e s K o k s e s v o n b e s t i m m t e n E i g e n s c h a f t e n s e in . A u s d ie s e m G r u n d e w u r d e n s ä m t l i c h e z u r V e r f ü g u n g s te h e n d e n

» Arch. Eisenhüttenw es. 1927/28, S. 669.

A r t e n v o n K o h l e n b i t u m e n , d ie a n l ä ß l i c h e i n e r g l e i c h ­ z e i t i g d u r c h g e f ü h r t e n A r b e i t ü b e r K o h l e n f r a g e n a u s - g e s o n d e r t w o r d e n w a r e n , u n t e r g l e i c h b l e i b e n d e n B e ­ d in g u n g e n i m P l a t i n - V c r k o k u n g s t i e g e l v e r k o k t u n d a u f i h r e E n t z ü n d l i c h k e i t g e p r ü f t ; es h a n d e l t e sich u m Ö l - u n d F e s t b i t u m e n v o n E ß f e i n - u n d K o k s k o h l e n , d as n a c h d e m V e r f a h r e n v o n B e r l u n d S c h i l d ­ w ä c h t e r 1 m i t T e t r a l i n u n t e r D r u c k a u s g e z o g e n w o r d e n w a r . D i e e in z e l n e n B i t u m e n s o r t e n v e r k o k t e n g r u n d v e r s c h i e d e n ; m a n e r h i e l t a u f d ie s e A r t f l a c h e , g e w ö l b t e , s t a r k a u f g e b l ä h t e K o k s k u c h e n u n d a u c h a m o r p h e s P u l v e r o d e r b l ä t t r i g e G r a p h i t a b l a g e r u n g e n . H i e r b ie t e t sich a u c h e in W e g , d ie V e r k o k u n g s e i g e n ­ s c h a f te n d e r e i n z e l n e n K o h l e n s o r t e n f e s t z u s t e l l e n . D ie s e K o k s r ü c k s t ä n d e w u r d e n g e p u l v e r t u n d a u f i h r e E n t z ü n d l i c h k e i t b e i 0 , 0 5 g E i n w a a g e g e p r ü f t . W e n n ­ g le ic h d ie B e f u n d e d ie s e r U n t e r s u c h u n g in d e r Z a h l e n t a f e l S als r e l a t i v e W e r t e w e n i g f ü r V e r g l e i c h s ­ z w e c k e g e e i g n e t s in d , g e h t a us ih n e n d o c h h e r v o r ,

Z a h l e n t a f e l 8 . Z ü n d p u n k t e d e r a u s d e n B i t u m i n a v e r s c h i e d e n e r K o h l e n e r z e u g t e n K o k s e .

Z ü n d p u r i k t 1 des K o k s e s aus K o h le F lü c h t ig e

B e s ta n d te ile Ö l- b itu m e n

F e s t­

b itu m e n

u n ­ b e k a n n te m F e s tb itu m e n

N r . % ° C ° C ° C

I 14,80 451 456 ^—

II 18,10 475 512 —

I I I 20,30 476 502 —

I V 21,10 422 512 507

V 22,20 448 493 498

V I 22,30 468 482 430

V I I I . 23,10 434 512 —

I X 24,10 472 405 407

X 25,40 512 480 ^—

X I 25,50 481 522 —

X I I 25,60 472 480 433

X I I I 26,00 494 469 —

X I V 26,10 479 492 ^—

X V 26,10 492 485 ^—

X V I I 28,80 496 562 —

1 Bestimmt an gepulv erte n Pro b en bei 0,05 g Einwaage.

d a ß d as F e s t b i t u m e n ü b e r w i e g e n d K o k s r ü c k s t a n d m i t h o h e m Z ü n d p u n k t e n l i e f e r t . B e r ü c k s i c h t i g t m a n d ie c h e m is c h e N a t u r d e s F e s t b i t u m e n s — es h a n d e l t sich b e k a n n t l i c h u m s a u e r s t o f f h a l t i g e K o h l e n w a s s e r ­ s t o f f e — , so b e s t e h t e in e g r ö ß e r e N e i g u n g z u r V e r ­ k o k u n g a ls bei d e n w a s s e r s t o f f r e i c h e r n K o h l e n ­ w a s s e r s t o f f e n , a us d e n e n sich d as Ö l b i t u m e n z u ­ s a m m e n s e t z t . D i e s e K o h l e n w a s s e r s t o f f e d es Ö l ­ b it u m e n s v e r f l ü c h t i g e n s ic h u n t e r Z e r f a l l in a m o r p h e n K o h l e n s t o f f , d e r d a n n d u r c h d ie T e m p e r a t u r s t e i g e ­ r u n g u n d m i t d e r Z e i t in e in e m e h r o d e r m i n d e r s c h w e r v e r b r e n n l i c h e G r a p h i t a r t u m g e l a g e r t w i r d . D a s F e s t b i t u m e n h in g e g e n v e r k o k t u n t e r v ie l g e r i n g e r e r G a s a b g a b e u n d h i n t e r l ä ß t m e in e s E r a c h t e n s e in e n K o k s , d e n A g d e 2 a ls » T e e r k o k s « b e z e ic h n e t . F e r n e r g e l l t a us d ie s e n U n t e r s u c h u n g e n h e r v o r , d a ß je d e s B i t u m e n i m v e r k o k t e n Z u s t a n d e in e n e i g e n e n Z ü n d ­ p u n k t h a t u n d s o m i t in d e r L a g e is t, d u r c h s e in e n v e r s c h ie d e n g r o ß e n A n t e i l in d e r K o h l e d e n Z ü n d ­ p u n k t des K o k s e s w e i t g e h e n d z u b e e i n f l u s s e n ; e in e A n z a h l T ie g e l v e r k o k u n g s v e r s u c h e v o n K o k s k o h l e n m i t v e rs c h ie d e n e n B i t u m e n z u s ä t z e n l i e f e r t e n d e m ­ e n t s p r e c h e n d K o k s e m i t d u r c h a u s v e r s c h ie d e n e n Z ü n d p u n k t e n . E b e n s o w ie s e n d ie K o k s e v e r s c h i e d e n e r

1 Brennst. Chem . 1928, S. 121.

2 A g d e , a. a. O.

Z e c h e n s e h r v e r s c h ie d e n e Z ü n d p u n k t e a u f ( Z a h l e n ­ t a f e l 9 ) .

Z a h l e n t a f e l 9 . Z ü n d p u n k t e v e r s c h i e d e n e r w e s t ­ f ä l i s c h e r Z e c h e n k o k s s o r t e n L

K o k s d e r Z ec h e

Z ü n d ­ p u n k t

° C

K o k s d e r Z ec h e

Z ü n d ­ p u n k t

° C

K o k s d e r Z ec h e

Z ü n d ­ p u n k t

° C

A 643 O 580 L 655

B 640 H 583 M 612

C 646 I 643 N 648

D 635 K 2 580 bis 665

E 639 K 2 612 O 610

F 621 K 2 562 P 628

1 Koks A bis I ~ Hochofe nkoks, Koks K bis O = Oie ßereikoks, Koks P = Brechkoks.

- Verschiedene Lieferungen.

I n d ie s e m Z u s a m m e n h a n g m u ß e in e A r b e i t von A g d e u n d v o n L y n k e r 1 , d ie sich b e s o n d e rs m it d ie s e n F r a g e n b e s c h ä f t i g t , h e r v o r g e h o b e n w e r d e n . A g d e s t e l l t f o l g e n d e T h e o r i e a u f : » N e b e n a m o r p h e m K o h l e n s t o f f u n d G r a p h i t t r i t t a ls d r i t t e K o m p o n e n t e des R e i n b r e n n s t o f f e s d es S t ü c k k o k s e s „ T e e r k o k s “ auf.

T e e r k o k s b i l d e t sich u . a . a us d e n v e r k o k t e n B i t u m e n ­ a n t e i l e n u n d w a n d e l t sich b e i h ö h e r n T e m p e r a t u r e n in G r a p h i t u m . D e r aus Ö l b i t u m e n g e b i l d e t e T e e r k o k s w a n d e l t sich j e d o c h in a m o r p h e n s c h w a r z e n K o h l e n ­ s t o f f u m .« D i e s e r A u f f a s s u n g m u ß t e i l w e i s e w i e d e r - s p r o c h e n w e r d e n . D a e i n m a l a m o r p h e r K o h l e n s t o f f s e h r r e a k t i o n s f ä h i g is t u n d Ö l b i t u m e n sich über­

w i e g e n d in a m o r p h e n K o h l e n s t o f f u m w a n d e l n soll, m ü ß t e K o h l e m i t b e s o n d e rs h o h e m A n t e i l an Öl- b it u m e n l e i c h t v e r b r e n n l i c h e n K o k s h in t e r la s s e n . Dies k o n n t e d u r c h e ig e n e U n t e r s u c h u n g e n n ic h t b estätig t w e r d e n ; g e r a d e d u r c h n a c h t r ä g l i c h e Ö lb itu m e n - Z u s ä tz e w u r d e s c h w e r v e r b r e n n l i c h e r K o k s e rh a lte n . D e m n a c h m u ß b e i A n w e s e n h e i t v o n R e s t k o h l e die Z e r s e t z u n g des Ö l b i t u m e n s a n d e r s sein a ls in fre ie m Z u s t a n d . I c h g la u b e d e m z u f o l g e , d a ß d ie A nsicht R a m d o h r s , d e r d e n G r a p h i t n a c h s e in e n v e rschied enen G e s t a l t u n g s f o r m e n b e u r t e i l t , h ie r h e r a n z u z i e h e n ist, u n d s t e l l e m i r v o r , d a ß sich d a s Ö l b i t u m e n in A n ­ w e s e n h e i t v o n K o h l e u n t e r a n d e r e r K o h le n s t o f f - G e s t a l t u n g s f o r m z e r s e t z t a ls in f r e i e m Zustande.

D a n a c h ist d ie V e r b r e n n l i c h k e i t a ls F u n k t i o n eines G r a p h i t g e m i s c h e s v e r s c h i e d e n e r K r i s t a l l o r i e n t ie r u n g a u f z u f a s s e n ; d ie s e A n s i c h t d e c k t sich m i t d e r ein­

g a n g s e r w ä h n t e n A u f f a s s u n g v o n M e z g e r und P i s t o r , w o n a c h g e r a d e t r e i b e n d e K o h l e n , a ls o Kohlen m i t h o h e n Ö l b i t u m e n - A n t e i l e n , s c h w e r v e rb re n n lic h e n K o k s h in t e r l a s s e n .

Z u s a m m e n f a s s e n d sei d ie B e z i e h u n g zw ischen Z ü n d p u n k t b e s t i m m u n g u n d K o k s - K o h l e n s t o f f a r t f o l ­ g e n d e r m a ß e n w i e d e r g e g e b e n : D i e Z ü n d p u n k tb e s t in i- m u n g n a c h B u n t e k a n n a ls L a b o r a t o r i u m s v e r f a h r e n z u r F e s t s t e l l u n g d e r R e a k t i o n s f ä h i g k e i t z w e c k s Be­

u r t e i l u n g d e r K o h l e n s t o f f a r t h e r a n g e z o g e n w e rd e n . V o n d e n b e k a n n t e n U n t e r t e i l u n g e n d e r K o h l e n s t o f f ­ a r t e n in a m o r p h e n K o h l e n s t o f f u n d G r a p h i t a r t e n ( a , ß ) s o w i e G r a p h i t v e r s c h i e d e n e r O b e r f l ä c h e n ­ g e s t a l t u n g , K o r n g r ö ß e u n d K r is t a l l o r i e n t ie r u r i g s c h e in t d ie v o n R a m d o h r a m b r a u c h b a r s t e n zu sein.

D i e R e a k t i o n s f ä h i g k e i t des K o k s e s ist d a n a c h als ab­

h ä n g i g v o n j e w e i l s v o r l i e g e n d e n G r a p h i t g e m i s c h e n v e r s c h i e d e n e r K r i s t a l l o r i e n t i e r u n g a n z u s e h e n ; die m e n g e n m ä ß i g e n A n t e i l e an d ie s e m G r a p h it g e m is c h

• Brennst. Chem . 1929, S. 88.