DE3509330A1

DE3509330A1 - Verfahren zur herstellung einer kohlesuspension

Info

Publication number: DE3509330A1
Application number: DE19853509330
Authority: DE
Inventors: Hans-H. Dr. 5063 Overath Gildemeister; Jurek Dr. 4800 Bielefeld Golda; Gerhard 5603 Wülfrath Keichel; Hans Dr. 5100 Aachen Kellerwessel; Peter 5060 Bergisch Gladbach Zahr
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1985-03-15
Filing date: 1985-03-15
Publication date: 1986-09-25
Also published as: US4753660A; IT1191284B; DE3509330C2; IT8647763A0

Description

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Anlage zum Patentgesuch der

Klöckner-Humboldt-Deutz

Aktiengesellschaft

vom 07. März 1985

Verfahren zur Herstellung einer Kohlesuspension

Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer hochfeststoffhaltigen fließfähigen Kohlesuspension durch Zerkleinern von Rohkohle oder aufbereiteter Kohle ohne vorherige thermische Trocknung der Kohle und Suspendieren der Teilchen in Wasser unter Hinzufügen viskositätsmindernder Zusätze.

Wässrige, hochfeststoffhaltige Kohlesuspensionen können ähnlich Öl in Rohrleitungen und Tankfahrzeugen transportiert, in Tanks gelagert, in Kraftwerken oder anderen industriellen Feuerungen direkt verbrannt werden oder als Einsatzgut für die Kohlevergasung dienen.

Solche Kohlesuspensionen bieten verschiedene Vorteile bezüglich des Umweltschutzes. Bei einem Tanklastzugunfall ist das Umweltrisiko geringer, wenn das Fahrzeug statt mit Heizöl mit einer Kohlesuspension beladen ist. Stellt man die Suspension aus einer schwefel- und aschearmen Rohkohle oder aus einer entsprechend aufbereiteten Kohle her, so ist auch die Umweltbelastung bei der Verbrennung entsprechend gering. Die Kohlesuspensionen ermöglichen einen Rohrleitungstransport über große Entfernungen, ohne daß eine Entwässerung der Kohle am Verwendungsort nötig ist. Ein solcher Kohletransport ist insbesondere in Gegenden mit fehlender Infrastruktur vorteilhaft.

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Die Anforderungen, die an solche Suspensionen zu stellen sind, hängen im Einzelfall von den Eigenschaften der zi/; verwertenden Kohle, von der vorgesehenen Transportart und von der vorgesehenen Verwendung der Suspension ab. Generell kann das Eigenschaftspektrum durch nachfolgende Angaben eingegrenzt werden:

den Feststoffgehalt, in der Regel mindestens 60, häufig 65 Masse-%;

die Maximalkorngröße, in der Regel 0,2 oder 0,3 mm;

den Siebrückstand, limitiert im groDen Bereich beispielsweise maximal 10 % gröber 0,09 mm oder maximal 30 % gröber 0,07 mm;

den Feinkornanteil, in der Regel wenig unter 0,001 mm;

eine hinreichend niedrige und zeitlich konstante Viskosität bei entsprechendem Schergefälle (wesentlich bei einem Rohrleitungstransport über längere Strecken);

eine hinreichende Stabilität während der vorgesehenen Transport- und Lagerdauer (d.h., keine Entmischung nach Korngröße und Feststoffkonzentration, insbesondere keine Ausbildung eines festen Sediments).

Das Zünd- und Ausbrandverhalten der Kohleteilchen und die Forderung, unnütze Mahlkosten zu vermeiden, ergeben, daß
eine Korngrößenverteilung, dargestellt im RRSB-Diagramm (DIN 66145) näherungsweise die Form eines umgedrehten, schräg liegenden "S" haben sollte.

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Eine sogenannte bimodale Verteilung mit einer Mischungslücke zwischen 0,02 und 0,045 mm wird von Ferrini* empfohlen.?

Gemäß der DE 32 48 550 Al ist eine geeignete Teilchengröß^enverteilung einer Kohlesuspension mit ausgezeichneter Fließfähigkeit dadurch gekennzeichnet, daß das Kohlepulver zu 71 bis 85 Masse-% am Kohleteilchen von Teilchengrößen von 74 um oder kleiner besteht, und das darüberhinaus eine solche Teilchengrößen-Verteilung aufweist, daß bei der zeichnerischen Darstellung dieser Teilchengrößen-Verteilung in einem "Rosin-Rammler-Diagramm" die Steigung der Geraden, die zwei Punkte verbindet, von denen einer der Menge in Masse-% von Teilchen mit Teilchengrößen unterhalb von 44 um entspricht, und der andere der Menge in Masse-% von Teilchen in Teilchengrößen unterhalb von 74 um entspricht, ausgedrückt als Wert von tg c< , einen Wert von 0,4 bis 0,9 aufweist.

Bei der Umsetzung der oben beschriebenen wissenschaftlichen Erkenntnisse in die großbetriebliche Praxis sind mehrstufige Zerkleinerungs- und Klassieroperationen unumgänglich. Um eine der oben beschriebene Korngrößenverteilungen einstellen zu können, sind nach dem Stand der Technik beispielsweise folgende Operation erforderlich: eine erste Mahlung im geschlossenen Kreislauf, das heißt mit einem Klassiergerät unter Rückführung des Grobgutes auf eine Korngröße unter 0,3 mm; aus dem Feingut entfernt ein zweites Klassiergerät den Anteil zwischen 0,3 bis 0,045 mm als erste Fertiggutkomponente; daran schließt sich ein zweiter Mahlkreislauf mit

* Ferrini, F. et al, Optimization of Particle Grading for high Concentration Coal Slurry, Preprint 132, 9th Internat. Conference on Hydraulic Transport of Solids in Pipes, Rom, Okt. 1984 *

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einem weiteren Klassiergerät an, um den Anteil feiner 0,045 mm auf feiner 0,02 mm nachzumahlen. ζ

Gerätemäßig sind dafür nach vorheriger Trocknung trocken arbeitende Kugelmühlen und Windsichter geeignet, wobei Trocknung und erste Mahlstufe als Mahltrocknung in einer entsprechend eingerichteten Anlage zusammengefaßt sein können. Es ist aber energetisch unsinnig, die Kohle erst zu trocknen, um sie dann wieder mit Wasser zu einer Suspension anzumischen.

Es ist auch eine Naßmahlung mit Naßkugelmühlen und mit Hydrozyklonen (bei gröberen Trennschnitten auch mit Naßfeinstsiebung) möglich; bei der Klassierung ist aber der Feststoffgehalt des feinen Produkts auf unter 40 Masse-% beschränkt, so daß weitere Kosten anfallen, wenn das Produkt mittels Eindickern, Filtern, Zentrifugen oder dergleichen auf einen Feststoffgehalt von 60 bis 80 Masse-% aufkonzentriert werden muß.

Es ist auch bekannt *, mineralische Rohstoffe bei hohen Feststoffgehalten unter Zugabe viskositätsmindernder Reagenzien zu vermählen. Der Bericht beschreibt die Wirkung

der Reagenzien, gibt aber keine Anregungen, wie Kohle mechanisch zu behandeln ist, um großtechnisch brauchbare Suspensionen herzustellen. Auf die erforderliche Korngrößenverteilung und insbesondere wie sie zu realisieren wäre, ist nicht eingegangen.

* R. Kumpel, Slurry Rheology Influence on the Performance of Mineral/Coal Grinding Circuits, Mining Engineering Reprints, Dez. 1982 und Jan. 1983. *

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein wirtschaftliches Verfahren zur Herstellung einer Kohlesuspension für den großtechnischen Betrieb anzugeben, das die obengenannten Nachteile und Mängel nicht aufweist.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß wenigstens eine Teilmenge der viskositätsmindernden Zustäze der Kohle vor der Mahlung zugegeben wird, bei einem Feststoffgehalt, der grosser oder gleich dem geforderten Feststoffgehalt der fertigen Suspension ist, in mindestens zwei Stufen gemahlen wird und ν. dabei in mindestens einer Mahlstufe eine Mühle mit kalibrierenden Wirkung und in mindestens einer Mahlstufe eine Mühle ohne kalibrierende Wirkung eingesetzt wird.

Unter Mühle mit kalibrierender Wirkung sind hier solche Mühlen zu verstehen, bei denen entweder alles Mahlgut eine Öffnung vorbestimmter Größe passieren muß, wenn es den Mahlraum verläßt, wie beispielsweise Feinkreiselbrecher, Siebhammermühle, Siebkugelmühle oder durch Bauart oder Betriebsweise der Mühle bewirkt wird, daß immer primär die jeweils gröbsten Partikel des Mahlguts zerkleinert werden, wie dies inbesondere bei Trommel- und Schwingmühlen der Fäll ist, in ζ denen Stäbe als Mahlkörper dienen: Grobe Teilchen halten die Stäbe auf Distanz, so daß die feineren nicht von den Stäben zertrümmert werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Das Wesen der Erfindung besteht in der speziellen Kombination an sich bekannter Verfahrensschritte, aus mindestens zwei Mahlstufen mit speziellen Mühlen, andererseits sind keine separaten Klassiergeräte und im Prinzip keine Rückführung erforderlich. Wesentlich ist auch die gezielte Zugabe der Viskositätserniedrigenden Reagenzien vor der Mahlung.

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Unerwartet ist die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens. ί

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein dreistufiges Verfahrensschema;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel mit Hochdruck-Walzenmühle, Stabtrommelmühle, Stabschwingmühle und Schwingmühle mit Cylpebs als Mahlkörpern;

Fig. 3 Zerkleinerungsergebnis im RRSB-Diagramm;

Fig. 4 Tabellarische Übersicht über Viskosität und Konzentration;

Fig. 5 TAU/D-Kurve.

An dem dreistufigen Mahlprozeß an Fig. 1 soll das Verfahren weiter grundsätzlich erläutert werden. Aufbereitete Feinkohle 1 wird in einem Mischer 2 mit einer Teilmenge des viskositätsmindernden Reagenz 3 versetzt, über 4 gelangt die Kohle in eine Mühle 5 ohne klassierender Wirkung. Es handelt sich hierbei um eine Walzenmühle, wie sie beispielsweise in der DE 33 02 176 Al beschrieben ist, die nach dem Prinzip der Gutbettzerkleinerung betrieben wird. Sie wird mit so viel Material beschickt, daß dieses die Walzen auseinanderdrückt bis auf eine Spaltweite, die etwa gleich oder größer als die maximale Korngröße des Aufgabegutes ist. Eine "Kalibrierung" auf eine feinere Maximalkorngröße findet also nicht statt. Vielmehr drücken die Kohleteilchen in dem Gutbett gegeneinander. Dabei wird ein Teil bereits auf die gewünschte Endfeinheit zerkleinert, ein Teil bleibt gröber, ein erheblicher Teil erhält jedoch durch den Druck Risse und

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wegen dieser Schwachstellen wird die Zerkleinerung in der nächsten Stufe sehr gefördert. i

Das aus der Walzenmühle ausgetragene Gut 6 komm.t jetzt in eine Mühle 7 mit kalibrierender Wirkung. Es wird vorher mit einer weiteren Teilmenge der viskositätsmindernden Zusätze 8 und mit Wasser 9 versetzt. An dieser Stelle ist es nicht unbedingt erforderlich, daß schon aer gewünschte Wassergehalt der fertigen Suspension vorliegt; er kann auch noch kleiner sein, wenn in einer späteren Stufe noch einmal Wasser beziehungsweise Reagenzien zugegeben werden müssen. In der Trommelmühle 7 mit Stäben als Mahlkörper werden die Kohlepartikeln weiter zerkleinert und die Suspension gemischt, da die Stabmühle auch als Mischer wirkt. Die Stabmühle hat eine kalibrierende Wirkung: Die Stäbe zerschlagen bevorzugt die jeweils gröbsten Partikel in der Suspension. Hinreichende Verweilzeit in der Mühle vorausgesetzt, kann man mit einer Stabmühle alle Partikel in der Suspension auf beispielsweise feiner 0,5 mm oder feiner 0,3 mm zerkleinern und so die Anforderungen an die Korngrößenverteilungen im groben Ast der Verteilung erfüllen.

Ein höheren Feinstanteil in der Suspension (als "Reglulator" für Viskosität, Packungsdichte und Stabilität) wird dadurch erzeugt, daß man wenigstens einen Teil des Austrags 10 der Trommelmühle 7 durch eine Rohrschwingmühle 11 mit Kugeln oder Cylpebs als Mahlkörpern "nachfeint¹¹. Auch hier ist es sinnvoll, noch einmal Wasser 12 und viskositätsmindernde Reagenzien 13 zuzugeben. Die Linie 14 deutet an, daß in der Regel nur ein Teilstrom der Suspension durch die Rohrschwingmühle 11 geleitet werden muß. Die bei 15 ausgetragene Suspension hat einen hohen Feststoffgehalt und ist hinreichend fließfähig.

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An diesem Beispiel sind die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens leicht zu erkennen:

es sind keine Klassiergeräte erforderlich;
die Kohle muß nicht getrocknet werden;

es ist kein Aufkonzentrieren der Suspension nach dem Mahlen erforderlich (damit entfällt ein separater Wasserkreislauf und ein Aufarbeiten verschmutzten Uberschußwassers);

es können handelsübliche Maschinen, die im folgenden weiter beschrieben sind, eingesetzt werden;

man erhält auf wirtschaftlichem Weg eine Suspension mit einem hohen Feststoffgehalt.

Die Fließfähigkeit, trotz eines Feststoffgehalts von 60 Masse-SK oder mehr, ist durch den hohen Feinstanteil bedingt, der den Raum zwischen den "großen" aber trotzdem in der Größe begrenzten Körnern ausfüllt.

Die Gutbettwalzenmühle ist für das erfindungsgemäße Verfahren als Mühle ohne kalibriende Wirkung besonders vorteilhaft, da sie feuchte Rohkohle oder feuchte gewaschene Kohle verarbeiten kann, ohne daß Verklebungen und Verstopfungen zu befürchten sind. Die Anwendung der Gutbettwalzenmühle führt insgesamt zu einer Energieersparnis. An der Gutbettwalzenmühle tritt kaum Verschleiß auf, da sich im wesentlichen die Partikel im Gutbett gegenseitig durch Druck zerkleinern und nicht direkt durch Schlag, Druck oder Reibung von Zerkleinerungswerkzeugen beansprucht werden. Im Gutbett zwischen den Walzen treten hohe Drücke auf. Die in der Feuchtigkeit zwischen den Kohleteilchen gelösten Reagenzien

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werden in die Poren und Anrisse aer Teilchen hineingepreßt. Die neuen Oberflächen sind daher schon vor einer weiteren Zerkleinerung mit Reagenzien benetzt, so daß sich eine insgesamt bessere Wirkung ergibt, als wenn sie erst nach der Mahlung in die Suspension eingerührt werden.

Als Maschinen für eine "kalibrierende" Mahlstufe sind Trommelmühlen mit Stäben als Mahlkörper besonders gut geeignet. Sie haben neben der Kalibrierwirkung bei hochfeststoffhaltigen Kohlewassermischungen noch folgenden Vorteil: Bei Kugeln als Mahlkörper können bei einem geringfügig zu hoch eingestellten Feststoffgehalt Kohle, Wasser und Kugeln anfangen, als fester Kuchen an der Mühlenwand zu kleben. Tritt dies an einer Stelle ein, so wird das Mahlgut nicht mehr normal durch die Mühle transportiert, die Kuchenbildung wird fortschreiten, der Mahlvorgang zum Erliegen kommen und die Mühle verstopfen. Verwendet man Stäbe als Mahlkörper, besteht dieses Risiko nicht. Da sie etwa die gleiche Länge wie die Mühle haben und eine große Masse, werden sie sich aus einem lokal gebildeten Feststoffkuchen immer wieder losreißen und den Feststoff erneut dispergieren.

Mit Stabtrommelmühlen kann man Maximalkorngrößen bis herunter zu 0,3 mm, im äußersten Fall 0,2 mm erreichen. Eine noch feinere Mahlung scheitert an der Fertigungsgenauigkeit beziehungsweise an dem ungleichmäßigen Verschleiß der Stäbe. Erfordern es die Umstände, die Maximalkorngröße auf Werte feiner 0,3 mm zu limitieren, so liefern Rohrschwingmühlen mit Stäben als Mahlkörper besondere Vorteile. Mit Stab-Rohrschwingmühlen kann man Maximalkorngrößen von 0,2 mm ohne besondere Schwierigkeiten erreichen oder sogar unterschreiten. Das Risiko einer Verbackung des Mühleninhalts ist bei Stabrohrschwingmühlen wegen der schon bei Stabtrommelmühlen genannten Gründe gering. In Rohrschwingmühlen sind die Mahl-

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körperbeschleunigungen in der Größe der siebenfachen Erdbeschleunigung. Die Mahlkörper in solchen Mühlen vermögen deshalb besonders gut in der hochfeststoffhaltigen und deshalb relativ hochviskosen Trübe die Mahlarbeit zu verrichten. Solche Mühlen sind unter den Bezeichnungen Pallas-Mühlen bekannt.

Eine Rohrschwingmühle ist gewöhnlich als Zweirohrschwingmüh-Ie ausgebildet und wird wahlweise in Parallelschaltung oder mit Mittenaufgabe betrieben. Es lassen sich solche Mühlen V bezüglich Verweilzeit und Mahlweg besonders gut wechselnden betrieblichen Anforderungen, insbesondere auch hochviskosen Trüben, anpassen.

Wegen der höheren Schlagkraft sind für eine letzte "nicht- ^ kalibrierende" Mahlstufe Rohrschwingmühlen, insbesondere Zweirohrschwingmühlen, jedoch mit Kugeln oder Cylpebs (zylinderförmige Mahlkörper) als Mahlkörper besonders gut geeignet.

In einer speziellen Verfahrensvariante wird ein Teil der feingemahlenen Suspension in eine oder mehrere Mahlstufen rezirkuliert. Durch diese Verfahrensvariante wird die Viskosität des Mahlguts in diesen Mahlstufen herabgesetzt und die nötige Mahldauer vermindert, was zu einer Reduktion des Energieaufwandes führt.

Als besonders günstig hat sich erwiesen, wenn die Zugabe der viskositätsmindernden Zusätze vor den einzelnen Mahlstufen so erfolgt, wie in den Mahlstufen neu zuschaffende spezifische Oberflächen gebildet werden. Es läßt sich dadurch die Wirkung dieser Reagenzien verbessern, das heißt niedrigere Viskositäten des Endprodukts bei gleichen Mengen viskositätsmindernden Zusätze erreichen, oder zum Erzielen gleicher

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Viskosität Reagenzien einzusparen. Der spezifische Oberflächenzuwachs läßt sich beispielsweise ermitteln, wenn man in Vorversuchen die Korngrößenverteilung nach jeder Mahlstufe bestimmt und aus der im RRSB-Diagramm dargestellten Sieblinie abschnittsweise (Sieblinien sind normalerweise keine Geraden) mit dem Randmaßstab die spezifische Oberfläche ermittelt.

•In Fig. 2 ist eine Pilotanlage etwas ausführlicher dargestellt. Es kommen dabei folgende Maschinen zum Einsatz:

Eine Hochdruck-Walzenmühle 20 mit einem Walzendurchmesser von 800 mm und 120 mm Walzenbreite;

Eine Trommelmühle 21 als Stabmühle, mit einem Durchmesser von 410 mm und einer Länge von 600 mm, die Drehzahl betrug 75 % der kritischen Drehzahl;

Schwingmühlen mit Stäben 22 bzw. Cylpebs 23 als Mahlkörpern; Der Mahlbehälter hat einen Inhalt von 9,4 1 und ist auf einem Schwinggestell einer Betriebsmühle, Bauart Palla 20 U montiert; Der Schwingkreisdurchmesser beträgt 12 mm, die Frequenz lOOO min .

Die aufbereitete Kohle 24 hat einen Aschegehalt von 5 Mas- se-% (bezogen auf die wasserfreie Substanz), eine Korngröße feiner 12 mm und 18 Masse-% Wassergehalt.

Als viskositatsmindernde Zusätze 25 werden Tenside auf Polyetherbasis und Lezithin verwendet, zum Teil auch noch Entschäumungsmittel zugegeben. Im Ganzen werden etwa 1,71 % polymeres Tensid und 0,85 % Lezithin bezogen auf die Trockensubstanz zugegeben.

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Nur ein Teil des Wassers 26 wird der Kohle in der Stabtrommelmühle 21 beigemischt, das übrige Wasser wird erst in den Schwingmühlen der Suspension beigegeben. An keiner Stelle des Prozesses ist der Feststoffgehalt niedriger als bei der fertigen Suspension 27. Es hat sich gezeigt, oaß bei einem Feststoffgehalt von bis zu 70 Masse-& sich noch kein fester Kuchen bildet, wobei folges zu bemerken ist: Die hier verarbeitete, geologisch junge Kohle hat eine Gleichgewichtsfeuchte von 8,6 %, d.h. bezogen auf den Kohleanteil sind 8,6 % des Wassers im Inneren der Kohlekörner gebunden und '\_. stehen nicht als Trägerflüssigkeit zu Verfugung. 70 Masse-S6 entsprechen deshalb etwa 75 Masse-% bei einer normalen Ruhrgebietskohle.

In jeder Mahlstufe kann mit einem Feststoffgehalt bis 70 Masse-% gearbeitet werden, wenn eine hinreichende Menge Additiv zugegeben wird. Die Vorschaltung einer Hochdruck-Walzenmühle reduziert die Mahldauer in einer Stabtrommelmühle um mindestens 25 %* Mit einer Stabtrommelmühle ist zwar der überwiegende Teil des Mahlgutes schon nach kurzer Mahldauer (5 Minuten) feiner 0,2 mm (etwa 20 % Rückstand), es verlangsamt sich aber dann der Mahlfortschritt (nach 20 Minuten etwa 5 bis 9 % Rückstand, nach 27 Minuten etwa 1 % Rück-

stand, je nach Einstellung der übrigen Parameter). Es zeigt sich auch, daß etwa 20 Minuten lang in der Stabmühle gemahlenes Gut innerhalb der sehr kurzen Mahldauer von 1,7 Minuten in einer Stabschwingmühle auf 3,8 % Rückstand bei 0,2 mm nachgemahlen werden kann. Die letzten Prozente gröber 0,2 mm werden demnach wirtschaftlicher mit Stabschwingmühlen "vernichtet" als mit der Stabtrommelmühle.

Bei der geeigneten Kombination betrug in diesen Beispielen die Mahldauer in der Stabtrommelmühle 14,5 Minuten, in der Stabschwingmühle 1,7 Minuten und in der Schwingmühle mit Cylpebs 2,4 Minuten.

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Es hat sich als günstig herausgestellt, einen kleinen Teilstrom fein gemahlener Trübe rückzuführen. Die Trübe ist nach jeder Mahlstufe sichtlich dünnflüssiger als bei vorausgegangenen Einzelchargenversuchen.

Die Additive wurden in Teilmengen vor jeder Mahlstufe zugesetzt. Bezogen auf die Gesamtmenge wurden vor der Hochdruckwalzenmühle 15 %, vor der Stabtrommelmühle 75 % und vor der Stabschwingmühle 10 % zugegeben.

Das Zerkleinerungsergebnis, d.h. die Korngrößenverteilungen der erzeugten Mahlprodukte, ist in Fig. 3 im RRSB-Diagramm dargestellt. Es sind darin die Korngrößenverteilungen der Aufgabe (Kurve 50) und des Austrages (Kurve 51) der Hochdruckwalzenmühle eingetragen. Kurve 52 ist die Korngrößenverteilung des Stabtrommelmühlen-Austrags, Kurve 53 diejenige des Stabschwingmühlen-Austrags. Die in der Schwingmühle mit Cylpebs nachgefeinte Trübe weist die als Kurve 54 eingetragene Korngrößenverteilung auf (alle Korngrößenverteilungen ermittelt oberhalb 0,2 mm durch nasse Prüfsiebung von Hand, darunter mittels "Cilas"-Laser-Korngrößenmeßgerät). Kurve 53 ist nur im groben Bereich gezeichnet, da sie sich im übrigen nicht erheblich von den Kurven 52 und 54 unterscheidet.

Die Mahlarbeit wird im wesentlichen von der Hochdruck-Walzenmühle und der Stabtrommelmühle geleistet. Die Zerkleinerungsgrade, ausgedrückt als Verhältnis der Werte "d¹¹¹ im RRSB-Diagramm betragen

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	von d¹ I auf d¹ mm I mm I	I Zerkleinerungsgrad I
HWM	I 4,6 I 0,78	5,9 : 1 I
Stabtrommel mühle	I 0,78 I 0,045 I I	i 17,3 : 1 I

Die Stabschwingmuhlen haben nur die Aufgabe, die letzten Grobanteile (über 0,2 mm) zu kalibrieren. Der mittlere und der Feinstbereich wird dementsprechend und wegen der geringen Mahldauer nur wenig beeinflußt.

Das Theologische Verhalten ist als Tabelle in Fig. 4 an einer Auswahl der Ergebnisse von Viskosimeter-Messungen dargestellt. Es sind wiedergegeben die Ergebnisse je zweier Messungen mit 100 % Stabschwingmühlen-Austrag einerseits und einer Mischung aus 85 %■ Stabschwingmühlen-Austrag und 15 % in der Cylpebsmühle nachgefeinten Suspension, jeweils mit und ohne Zusatz von 0^2 % (bezogen auf den Feststoffgehalt) Entschäumer (Baymin ^ 4001), alle mit glattwandigem Meßkopf, und ferner ein Versuch mit profilierter Meßeinrichtung.

In allen Fällen sind die Proben auf 65 % Feststofgehalt eingestellt.

Die profilierte Meßeinrichtung liefert etwas höhere Viskositäten, was auf einen gewissen Wandgleiteffekt bei der Messung mit glattwandigem Meßkopf schließen läßt.

Die Zumischung von 15 % nachgefeinter Suspension scheint geringfügig höhere Viskositäten zu bewirken, sie verbessert aber die Stabilität.

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Die Zugabe des Entschäumers bewirkt eine gerinyere Viskosität bei niedrigerem, aber meist etwas höhere Viskosität bei höherem Schergefälle.

In Fig. 5 ist die zu Versuch 1 von Fig. 4 zugehörige "TAU/D-Kurve" dargestellt.

Die Pumpfähigkeit der erfindungsgemäß hergestellten Proben nimmt mit der Zeit nicht ab.

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Claims

07. März 1985 KHD Hö/Ju H 85/11 Patentansprüche

1. Verfahren zum Herstellen einer hochfeststoffhaltigen, fließfähigen Kohlesuspension durch Zerkleinern von Rohkohle oder aufbereiteter Kohle ohne vorherige thermische Trocknung der Kohle, und Suspendieren der Teilchen in Wasser unter Hinzufügen viskositätsmindernder Zusätze, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Teilmenge der viskositätsmindernden Zusätze der Kohle vor der Mahlung zugegeben wird, stets bei einem Feststoffgehalt, der größer ooer gleich dem geforderten Feststoffgehalt der fertigen Suspension ist, in mindestens zwei Stufen gemahlen wird und dabei in mindestens einer Mahlstufe eine Mühle mit kalibrierender Wirkung und in mindestens einer Mahlstufe eine Mühle ohne kalibrierender Wirkung eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als nicht kalibrierende Mühle eine nach dem Prinzip der Gutbettzerkleinerung betriebene Walzenmühle eingesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als kalibrierende Mühle eine rotierende Trommelmühle mit Stäben als Mahlkörper eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als kalibrierende Mühle eine Rohrschwingmühle mit Stäben als Mahlkörper eingesetzt wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als nicht kalibrierende Mühle eine Rohrschwingmühle mit Kugeln oder Cylpebs als Mahlkörper eingesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Mahlstufe eine Gutbettwalzenmühle, in einer zweiten Mahlstufe eine Stabtrommelmühle und in einer dritten Mahlstufe eine Rohrschwingmühle mit Kugeln oder Cylpebs eingesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daü in einer ersten Mahlstufe eine Gutbettwalzenmühle, in einer zweiten Mahlstufe eine Stabtrommelmühle, in einer dritten Mahlstufe eine Rohrschwingmühle mit Stäben und in einer vierten Mahlstufe eine Rohrschwingmühle mit Kugeln oder Cylpebs eingesetzt wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teilstrom der Suspension in eine oder mehrere Mahlstufen rezirkuliert wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe der viskositätsmindernden Zusätze vor den einzelnen Mahlstufen in den Mengenverhältnissen erfolgt, wie in den Mahlstufen spezifische Oberfläche neugebildet wird.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockensubstanzgehalt der Suspension in jeder Mahlstufe mindestens 60 Masse-%, bevorzugt 65 Masse-% beträgt.