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Brikettieren [3]

[115] Brikettieren (vgl. Bd. 2, S. 299 und Ergbd. I, S. 102). Auf dem Gebiet der Braunkohlenbrikettierung [1] sind folgende Neuerungen hervorzuheben:

An den Schulzschen Röhrenöfen [2] wurde durch Aenderung der Eintragkapseln die Füllung der Rohre vergrößert, durch anderweite Ausgestaltung der Wendeleisten wurde die Trocknung befördert, durch Anordnung von Ausfallkapseln und Gleitvorrichtungen wurde die Staubbildung auf der Austragseite vermindert, ferner durch Einbau von Führungsblechen u.s.w. im Innenraum des Ofens eine bessere Ausnutzung des Heizdampfes erzielt. – Bei Einführung des elektrischen Antriebes für die Braunkohlenbrikettpressen ist zur Beurteilung der Wirtschaftlichkeit nicht nur der Strompreis maßgebend, es ist auch zu berücksichtigen, daß Dampf zur Trocknung der Kohle nicht entbehrt werden kann, es muß daher, auch wenn der Strom von einer Ueberlandzentrale entnommen wird, immer mit einer Dampfkesselanlage gerechnet werden. Die Wirtschaftlichkeit des elektrischen Antriebes kann nur von Fall zu Fall entschieden werden. Besonders wird der elektrische Antrieb angewendet bei den von der Zeitzer Eisengießerei und Maschinenbau-A.-G. nach Angaben der Bayrischen Industrie-A.-G. in Schwandorf gebauten Pressen mit sechs Formen für die Herstellung kleiner zylindrischen Briketts von 40 g Gewicht ([1], S. 211).[115]

Bei der immer wichtiger werdenden Entstaubung der Braunkohlenbrikettfabriken sind folgende Neuerungen zu erwähnen:

Zur Brasenentstaubung, aber bisher nur für Schulzsche Röhrenöfen, wird seit dem Jahre 1909 vielfach der Zentrifugalabscheider, Bauart Michaelis, mit Erfolg verwendet. Für jeden Röhrentrockner wird ein Staubabscheider mit zugehörigem Ventilator aufgestellt. Die Ausfallseite des Röhrenofens ist dicht abgeschlossen, um das Eindringen von Nebenluft zu vermeiden. Der Ventilator saugt die Luft durch den Röhrentrockner und durch den Staubabscheider und erzeugt im Zuströmungsrohr des letzteren einen Unterdruck von 40 mm Wassersäule. Der Staubabscheider macht 250–300 Umläufe in der Minute und braucht einschließlich Ventilator und Transmission etwa 10 PS.

Die Bauart und Wirkungsweise des Staubabscheiders ist die folgende (Fig. 1 und 2): In dem Zuführungsrohr a zwischen Trockenapparat und Abscheider ist die Drosselklappe h eingebaut, durch deren Einstellung der Unterdruck auf der Austragseite des Trockenapparates und gleichzeitig die Menge des Bratens geregelt wird. Die Drosselung des Bratens vor dem Abscheider bewirkt ferner einen höheren Unterdruck im Abscheider, der erforderlich ist, damit der Braten nicht in den Sammelraum g austreten und dort kondensieren kann. Die Spannung im Staubsammelraum wird dadurch gleichzeitig etwas unter Atmosphärendruck gehalten, so daß man ihn öffnen und sich von der Wirkungsweise des Abscheiders überzeugen kann, ohne daß Staub austritt und lästig wird.

Der Braten tritt durch das Zuströmungsrohr a in den Mittelraum des Abscheiders und da dieser auf der rechten Seite geschlossen ist, in die radialen Kammern b ein und erhält hier die Umfangsgeschwindigkeit des Abscheiders. Da die Staubteilchen etwa 1000 mal schwerer sind als der Braten, werden die ersteren durch die Zentrifugalkraft stärker nach dem Umfange gedrängt, hierbei gelangen sie an die Leitschaufeln k, werden dadurch dem Einflusse des Brasenstromes entzogen und gleiten durch die am Umfange des Abscheiders befindlichen Schlitze f in den Sammelraum g, in dem sie sich absetzen. Der gereinigte Braten folgt der Saugwirkung des Ventilators, lenkt um, wird durch die Kanäle c nach dem Abströmungsrohr e, in dem sich ebenfalls eine Drosselklappe befindet, abgesaugt und ins Freie gedrückt. Es verbleibt im Braten nur noch etwa 1% der Staubmenge. Soll auch diese noch niedergeschlagen werden, so kann das durch Wasser- oder Dampfdüsen geschehen.

Zur Klärung des bei der Naßentstaubung verwendeten Wassers sind außer den Filterpressen auch das Ribbertsche Planfilter und das Trommelfilter Richter-Henke in Gebrauch. Das Ribbertsche Planfilter (Fig. 3 und 4, D.R.P. Nr. 266190) besteht aus einem langgestreckten, muldenförmigen Troge T aus Eisenblech von etwa 3,2 qm Oberfläche, der durch ein weitmaschiges, kräftiges Gitterwerk g und ein darüber gespanntes, seines Gewebe aus Bronze abgedeckt ist. An dem einen Kopfende des Troges befindet sich unter dem Bronzegewebe ein Rohrstutzen r, der mit der Saugleitung einer Luftpumpe in Verbindung steht. Am Boden des Troges sind Abflußöffnungen mit Ventilen v vorhanden. Ueber das Bronzegewebe hinweg kann in etwa 2 mm Abstand eine Kratzkette k entlang geführt werden. Die Arbeitsweise des Filters ist die folgende: Das Schlammwasser wird durch ein besonderes Verteilungsrohr auf das Bronzegewebe aufgegeben. Der Kohlenschlamm setzt sich auf diesem fest, während das Wasser durch das Gewebe abfließt. Dieser Vorgang würde bei allmählicher Zunahme der Schlammschicht auf dem Filter zu langsam vor sich gehen. Darum wird durch die Luftpumpe in dem Troge unter dem Filter ein Vakuum von ungefähr 8 m Wassersäule erzeugt, wodurch ein Absaugen des Wassers von dem Kohlenschlamm eintritt. Dieser Unterdruck herrscht in dem Troge dauernd; er dient dazu, zunächst während der Aufgabe des Schlammwassers, der ersten Filterperiode, das Abfließen des geklärten Wassers zu beschleunigen. In der zweiten Filterperiode wird der Schlammwasserzufluß abgestellt und infolge des Unterdruckes Luft durch den auf dem Filter liegenden Kohlenkuchen hindurch gesaugt. Auf diese Weise wird der Kohle ein weiterer Teil ihres Wassergehaltes entzogen. In der dritten Arbeitsperiode wird das auf dem Filter liegende Gut durch die Kratzkette abgestrichen und fällt über eine Schurre auf ein Förderband. Da die Kratzen jedoch in 2 mm Abstand von dem Bronzegewebe entlang geführt werden, bleibt eine 2 mm dicke feste Kohlenschicht dauernd auf dem Gewebe liegen, zu dessen Schutz und zu einer besseren Klärung des Wassers. Nach dem Abstreichen beginnt der ganze Vorgang von neuem. Die Dauer einer Filtrierung, d.h. der drei Arbeitsvorgänge zusammen, beträgt 3 bis 3¹/₂ Minuten.

Die einzelnen Vorgänge folgen selbsttätig aufeinander durch Vermittlung unrunder Scheiben und Hebelübertragung. Die stündliche Leistung beträgt etwa 0,71 Filterkohle mit etwa 50% Wasser.

Das Trommelfilter von Richter-Henke (Fig. 5 und 6) arbeitet nach ähnlichen Gesichtspunkten wie das Ribbertsche Filter. Das Schlammwasser wird hier einem muldenförmigen[116] Troge T zugeführt, an dessen tiefster Stelle ein Rührwerk W den Absatz des Schlammes verhindert. In diesen Trog taucht eine, auf wagrechter Achse verlagerte Trommel Z etwa mit dem vierten Teile ihres Umfanges ein; sie besteht aus eisernen Längsstäben, und ist mit durchlochtem Messingblech, darüber mit Filtertuch bespannt und hat etwa 1 m Durchmesser und 3 m Länge. Die Trommel ist ferner durch Querwände und zwei Längswände in Gruppen zu je vier Kammern zerlegt. In jede von diesen mündet von der einen Endfläche her ein Rohr, außerdem schließt die Endfläche der Trommel luftdicht an einen feststehenden Saugkopf S an, der den vier Quadranten entsprechend mit vier kreisförmigen Schlitzen (Fig. 6a) versehen ist. Hierdurch wird es ermöglicht, in den Kammern der Trommel, die in das Schlammwasser eintauchen und der Drehung entsprechend in den nächsten Kammern durch eine Saugpumpe Unterdruck zu erzeugen, während der dritten und vierten Kammer Preßluft zugeführt wird.

Es stehen jedesmal die Kammern, die sich unter Wasser befinden, unter Saugspannung, infolgedessen tritt das Wasser durch das Filtertuch in diese und die anschließenden Rohre ein, während der Kohlenschlamm auf dem Filtertuch haften bleibt. Die Saugspannung wird noch einige Zeit, nachdem die Kammern bereits das Wasser verlassen haben, aufrechterhalten und hierdurch die Kohle durch die angesaugte Luft nachgetrocknet. Bei weiterer Umdrehung der Trommel gelangen die Rohrenden an den Schlitz, der mit der Druckluftleitung in Verbindung steht, dann bläst von innen Luft durch die Kohle. Hierdurch wird die anhaftende Kohlenschicht gelockert und kann nun leicht durch einen Abstreicher A abgestrichen werden; sie fällt über eine Schurre in eine Förderschnecke. Sobald die Kammer wieder in das Wasser eintaucht, beginnt der Vorgang von neuem. Der Antrieb erfolgt durch Schnecke und Schneckenrad Sn. Ein Filter verarbeitet in der Minute 150 l Schlammwasser und liefert in der Stunde 0,84 t Filterkohle mit etwa 45% Wasser. Die Abgabe der Filterkohle erfolgt ohne Unterbrechung. Beide Filter liefern nicht völlig klares Wasser, jedoch kann es erneut zur Naßentstaubung verwendet werden. Allerdings ist darauf zu achten, ob sich infolge des Schwefelkiesgehaltes der Kohle das Wasser stark mit Säure anreichert, so daß etwa hierdurch eine Schädigung der Filter eintritt. Die Bildung von Staub in den Förderschnecken und in den Sammelräumen kann nicht verhindert werden, es muß aber Vorsorge getroffen werden, daß eine an einer Stelle eingetretene Entzündung oder Verpuffung sich nicht fortpflanzt. Hierzu wird z.B. zwischen Förderschnecke und Sammelraum eine Doppelklappe oder ein Sperrpolster gelegt.

Bei der Doppelklappe der Maschinenfabrik Buckau liegen die beiden Klappen (Fig. 7 und 8) in einem gemeinschaftlichen [117] Gehäuse mit Zwischenraum übereinander und werden abwechselnd zwangläufig geöffnet und geschlossen, so daß stets eine von beiden geschlossen ist. Es wird dadurch verhindert, daß sich Verpuffungen, z.B. vom Staubsammelraum in die Förderschnecke oder umgekehrt, fortpflanzen. Die beiden drehbaren Klappen a sind mit festaufgesetzten, etwas gekrümmten Gewichtshebeln b versehen. An der Krümmungsstelle sitzen Laufrollen c, die auf den Daumenscheiben d laufen und ihrerseits auf den Wellen e so gegeneinander versetzt sind (etwa um 180°), daß, solange eine Klappe geöffnet ist, die andere geschlossen ist. In der Figur hat sich die obere Klappe gerade geschlossen, die untere Klappe beginnt sich zu öffnen. Der Antrieb findet von der Riemenscheibe h aus mittels Kette und Kettenräder g statt. Demselben Zwecke dient das Feuerverschluß- oder Absperrpolster (Fig. 9). Zur Ueberführung der getrockneten Kohle aus der Förderschnecke I in die Förderschnecke II dient die insofern eigenartig gebaute Förderschnecke III, als ihr in der Mitte einige Schneckengänge fehlen. Infolgedessen häuft sich an dieser Stelle die Kohle an und verschließt den Querschnitt der Schnecke vollständig, so daß das Ueberspringen einer Verpuffung von Förderschnecke I nach der Förderschnecke II verhütet wird. N ist ein Explosionsrohr mit Sicherheitsklappe, das von der Förderschnecke II ins Freie fortgeführt ist.

Beim Brikettieren der Steinkohle findet das Trocknen der gewaschenen Kleinkohle jetzt häufig in Rohrofen (Trommeltrocknern, Trockentrommeln) statt. Die Trockentrommel (D.R.P. Nr. 277534, Fig. 10–12) besteht aus einem zylindrischen, rotierenden Eisenblechmantel mit einem Einbau. Der Trommelquerschnitt wird hierdurch in einzelne Zellen geteilt, deren gleichmäßige Füllung durch Anbau besonderer Hubschaufeln gewährleistet ist. Die einer Zelle zugeführte Kohlenmenge bleibt während des Durchganges durch die Trommel in dieser Zelle und macht im Laufe einer Umdrehung der Trommel den Weg des in der Figur angedeuteten Pfeiles. Die Vorwärtsbewegung des Trockengutes wird durch Schräglegung der Trommel erreicht. Den Antrieb vermittelt ein am Trommelumfang angebrachter Zahnkranz mit Ritzel, die Umdrehungszahl beträgt etwa 5 in der Minute. Zur Aufnahme des Gewichtes der Trommel dienen vorn und hinten angeordnete, kräftige Laufkränze mit Rollen und Lagerungen. Das zu trocknende Gut gelangt durch eine Rutsche in die Trommel und durchwandert diese gewöhnlich in derselben Richtung wie der Gasstrom. Die zur Trocknung nötigen Feuergase mit etwa 200–250° C werden in einer, der Trommel vorgelegten[118] Feuerung b erzeugt. Ein Notschornstein e dient zur Ableitung der Gase bei Unterbrechungen im Betriebe. Ein Ventilator c am Ausfallende der Trommel saugt die Gase durch die Trommel an und drückt sie zur Vermeidung von Staubbelästigung durch einen Zyklon C ins Freie. Der hier noch gesammelte Staub wird durch die Schnecke s der bei A ausgetragenen getrockneten Kohle zugeführt. Die Abmessungen der Trommel richten sich nach der Menge der in 24 Stunden zu trocknenden Kohle und nach deren Wassergehalt. Uebliche Abmessungen sind 10 m Länge und 1,7 m Durchmesser. Hartpech und Kohle werden gewöhnlich nach entsprechender Zerkleinerung trocken im richtigen Verhältnis gemischt.

Wesentlich abweichend von diesem Vorgange ist das Verfahren von Fohr und Kleinschmidt. Das Hartpech wird geschmolzen, dann äußerst sein zerstäubt und in einer Mischtrommel, die durch Feuergase beheizt wird, mit der getrockneten Kohle innig gemischt. Während früher in einem Falle 5,6% Hartpech zugesetzt wurden, konnte der Pechzusatz auf 4% verringert werden, auch 3,5% Hartpech und 1% Teer ergaben gute Briketts. Legt man einen Pechpreis von 45 ℳ für 1 t zugrunde, so würde bei Verminderung des Pechzusatzes um 1,6% etwa eine Ersparung von 70 auf eine Tonne Briketts erzielt werden. Dem steht allerdings der Aufwand für das Schmelzen des Hartpechs gegenüber. Es soll durch das Verfahren eine besonders innige Mischung von Kohle und Pech erreicht werden, auch wird die Staubbelästigung verringert. Das erwärmte Gut kann unmittelbar der Presse zugeführt werden.

Bei der Brikettierung der Eisenerze hat namentlich das Verfahren, die auf einer Ziegelpresse hergestellten Briketts im Kanalofen bis zur Sinterung zu erhitzen, ausgedehnte Verwendung gefunden. – Der Kanalofen von Gröndal (Ergbd. I, S. 102) ist durch Ramén in Helsingborg wesentlich vervollkommnet worden. Die Briketts werden auf Wagen w (Fig. 13 und 14) mit Zwischenräumen geschichtet und durchlaufen so allmählich den 70 bis 100 m langen Ofen. Im ersten Teile werden sie durch die abziehenden Verbrennungsgase allmählich erhitzt und dann in der Brennkammer fertig gebrannt. Im letzten Teile des Ofens werden sie durch darübergeführte Luft gekühlt; diese wird gleichzeitig vorgewärmt. Fig. 13 zeigt einen Längsschnitt durch die Brennkammer. Ueber die Breite des Ofens sind eine Anzahl Luftdüsen c und auch eine Anzahl Gasdüsen h verteilt. Durch einen Ventilator wird eine geringe Menge Luft durch die Düsen eingeblasen, dadurch die im letzten Drittel des Ofens erwärmte Luft angesaugt und den Gasrohren zugeführt. Die Brücke g hält Gas und Luft zusammen, so daß eine innige Mischung und vollkommene Verbrennung stattfindet. Die Temperatur kann gut geregelt werden, sie läßt sich bis zu 1350 und 1450° steigern, die Wärme wird vorzüglich ausgenutzt.

Der Innenraum des Ofens (Fig. 14) ist durch Einbau wasserdurchflossener Kühlkasten d über den Seitenblechen der Wagen zusammengezogen, die letzteren sind dadurch gegen die Einwirkung der heißen Gase geschützt und die Ausbesserungen des Ofens und der Wagen erfordern geringere Kosten als bei der Bauart Gröndal, da bei dieser die ganze Oberfläche der Wagen einschließlich der Seitenbleche den heißen Gasen ausgesetzt ist. Die lichte Weite des Ofens, die ursprünglich 1,5 m betrug, wurde bis auf 3 m erhöht und dadurch die Leistungsfähigkeit bis auf 70 und 90 t fertiger Briketts in 24 Stunden gesteigert. Hierdurch wurden aber die anteiligen Kosten an Verzinsung und Tilgung auf 1 t Briketts wesentlich herabgemindert. Durch leistungsfähige Pressen (eine Presse liefert stündlich 6 t Briketts, nämlich 1200 Stück zu 5 kg) und mechanische Entladung der fertigen Briketts wurden auch die Löhne herabgesetzt. Die Plattform der Wagen ist seitwärts mit senkrechten Blechen versehen, diese laufen beiderseits in u-förmigen Rinnen, die im Ofen durch eingebaute Eisenschienen hergestellt und mit seinem Sand gefüllt sind; dadurch wird der Ofenraum in einen oberen geheizten und einen unteren kälteren Teil getrennt.

Literatur: [1] Treptow, Emil, Grundzüge der Bergbaukunde, einschließl. Aufbereitung und Brikettieren, 5. Aufl., Wien und Leipzig 1918, Bd. 2, S. 194–257. – [2] Jordan, H., Der Röhrentrommeltrockner von Schulz und seine Hilfsvorrichtungen, »Glückauf« 1918, S. 701.

Treptow.

Fig. 1 und 2.

Fig. 3 und 4.

Fig. 5., Fig. 6.

Fig. 6a.

Fig. 7 und 8.

Fig. 9.

Fig. 10 und 11.

Fig. 12.

Fig. 13.

Fig. 14.