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über die Messung der Warmdruckfestigkeit von Braunkohlen-HT-Koks Von Nationalpreisträger Prof. Dr.-Ing. ERICH RAMMLER, Ing. KARL JAKOB, Freiberg, und Nationalpreisträger Dr.-Ing. GEORG BILKENROTH, Berlin Braunkohlen-Hochtemperatur-Koks, im einstufigen Verfahren durch Verkoken von Feinstkombriketts aus aschen- und schwefelarmer Niederlausitzer Braunkohle hergestellt [1 bis 6], ist das Ergebnis eines Schrumpf prozesses, bei allmählich gesteigerter thermischer Be anspruchung über Trocknen, Schwelen und Verkoken der Spezialbriketts gewonnen. Der Zusammenhang des Gefüges wird allein durch molekulare Nahkräfte be wirkt, allenfalls unterstützt durch verkokte Teer- und Pechfilme an den Berührungsstellen der Körner, gebil det in den letzten Stadien der Schwelung aus dem l eer der Braunkohle. Letztere, früher schon von KEGEL 171 ausgesprochene Annahme konnte aber mikroskopisch noch nicht belegt werden [8]. Trifft sie zu, so könnte man höchstens von einer leichten Sinterung sprechen, zu der vielleicht auch Mineralbestandteile beitragen. Jedenfalls muß man vorerst daran festhalten, daß es, wie im Braunkohlenbrikett, Potentialfelder, die von den Oberflächen ausgehen, sind, die in der Hauptsache den Zusammenhalt eines Braunkohlen-HT-Koksstückes be wirken. Da es zudem auch bei sorgsamster Führung von Trocknung, Schwelung und Verkokung nicht möglich ist, die Erweiterung von Rissen, die schon im Brikett- gefüge vorhanden sind, und die Entstehung neuer Risse, insbesondere von Korngrenzrissen durch Schrumpfdif ferenzen, völlig zu vermeiden, so erhob sich im Laufe des Ausbaus des einstufigen Verfahrens die schwer wiegende Frage, ob ein Braunkohlen-HT-Koks solcher Herstellungsart und solchen Gefüges bei der Verwen dung, insbesondere in Schachtöfen, also bei der Wie dererhitzung auf hohe Temperaturen, unter einer im merhin beachtlichen Druckbeanspruchung durch die überlagernde Schüttung, die erforderliche Standfestig keit haben würde. Es lag immerhin nahe zu befürchten, daß angesichts der thermischen Ausdehnung und der Wärmespannungen, die bei der Erhitzung des Kokses sich einstellen, die Verbandfestigkeit in den Braunkoh- len-HT-Koksstücken sich erheblich lockern und daß es zu einem mehr oder weniger starken Zerfall der Stücke kommen könnte. Es war daher im Rahmen der laboratoriumsmäßigen Untersuchungsarbeiten an Braunkohlen-HT-Koks not wendig, diesem Problem nachzugehen. Als wir uns nach Meßverfahren umsahen, die geeignet sein könnten, bei der Lösung des Problems zu helfen, stießen wir zu nächst auf die Druckfeuerbeständigkeitsprüfung von feuerfesten Steinen nach DIN 1063. Hierbei wird der Stein während der Erhitzung einer Belastung von 2 kg/ cm 2 ausgesetzt und die Druckerweichungs-Temperatur- Kurve beobachtet. Im Rahmen der Untersuchungsmetho dik für Braunkohlenbriketts ist der Verbrennungsofen von WERNER [9,10] entwickelt worden: Ein Brikett wird hier auf zwei Schneiden gelegt und durch einen 36 Bügel mit einem festgelegten Gewicht, das ebenfalls eine Schneide hat, belastet. Diese Belastungsschneide greift in der Mitte der beiden Stützschneiden an. Das Brikett wird somit als Träger auf zwei Stützen auf Bie gung beansprucht. Durch Wärmeeinstrahlung von den elektrisch beheizten Seitenwänden wird das Brikett ent zündet, und es wird hierdurch weiterhin seine Verbren nung unterhalten. Gemessen wird die Zeit bis zum Bruch, d. h. bis zur Unterschreitung der durch das Bügelgewicht, den Schneidenabstand und den Brikett- querschnitt bedingten stets gleichen Biegefestigkeit. Diese Methode versagt bei so kurzen, dicken Stücken wie beim Braunkohlenkoks. Bei beiden besprochenen Methoden wird nicht die Warmdruckfestigkeit bei einer definierten Temperatur gemessen. Gerade die zahlen mäßige Angabe der Warmdruckfestigkeit bei festgeleg ter Temperatur schwebte uns aber im Hinblick auf die Beurteilung der Standfestigkeit des Braunkohlen-HT- Kokses vor. Daher wurde die nachstehend beschriebene Apparatur entwickelt. Beschreibung der Apparatur für die Messung der Warmdruckfestigkeit Für die Messung der Kaltdruckfestigkeit von Briketts und Koks wird in unseren Laboratorien die bekannte Druckprüfpresse, Fabrikat Losenhausen, mit elektri schem Antrieb benutzt (Bild 1). Das Brikett oder der Koksformling wird zwischen zwei Stempel gelegt, deren Durchmesser nach Übereinkunft 30 mm entspre chend 7 cm 2 Querschnitt beträgt. Der Tisch der Prüf presse, der den unteren Stempel trägt, bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die vorerst ebenfalls konventio nell zu 12,7 mm/min festgelegt ist, nach oben, also dem oberen Stempel entgegen, bis das auf Druck bean spruchte Objekt zu Bruch geht. Der jeweilige Druck in kg wird vom oberen Stempel auf eine hydraulische Druckdose übertragen und durch ein Manometer an gezeigt. Die Bruchlast wird durch einen Schleppzeiger festgehalten. Die Druckfestigkeit wird durch Division der Bruchlast in kg durch den Stempelquerschnitt in cm 2 ermittelt. Es schwebte uns vor, diese Losenhausen-Druckprüf- presse durch eine Zusatzapparatur für die Messung der Warmdruckfestigkeit von Braunkohlenkoks geeignet zu machen. Die Aufgabe des gleichmäßigen Aufheizens des Probekoksstückes auf die Temperatur, bei der die Warmdruckfestigkeit ermittelt wird, sollte mittels Elektrowärme gelöst werden, wobei das Koksstück selbst als Widerstand dienen sollte. Vom energielie fernden Regeltransformator aus sollte der Strom über einen der Stempel der Losenhausenpresse durch das Koksstück hindurch zum anderen Stempel fließen. Nach dem so vor sich gehenden Auf heizen auf die