Im Allgemeinen ist es notwendig, die Feuchtigkeit im Rohkoks vor der Kalzinierung zwangsweise zu trocknen, insbesondere in den folgenden Fällen, in denen die Trocknung ein unerlässlicher Prozess ist:
I. Negative Auswirkungen der Feuchtigkeit auf den Kalzinierungsprozess
1. Beeinträchtigung der Effizienz der Abführung flüchtiger Stoffe
Enthält Rohkoks (wie Petrolkoks und Anthrazit) zu viel Feuchtigkeit, verbraucht die Verdunstung des Wassers viel Wärme, was in der Anfangsphase des Kalzinierungsprozesses zu Temperaturschwankungen im Kalzinierungsofen führt. Dies beeinträchtigt die gleichmäßige Abscheidung flüchtiger Bestandteile (wie Schwefel- und Wasserstoffverbindungen). Petrolkoks beispielsweise gibt Feuchtigkeit hauptsächlich unterhalb von 200 °C ab. Wird die Feuchtigkeit nicht vollständig entfernt, kann sich die Abscheidung flüchtiger Bestandteile (500–700 °C) aufgrund unzureichender Temperatur verzögern, was zu ungleichmäßiger Schrumpfung des Rohmaterials und einem erhöhten Risiko von Produktrissen führt.
2. Reduzierung der physikalischen Eigenschaften von Rohstoffen
Feuchtigkeit verringert den Zusammenhalt der Rohmaterialpartikel und erschwert dadurch Vorverarbeitungsschritte wie Brechen, Sieben und Mahlen. Beispielsweise neigt Petrolkoks mit einem Feuchtigkeitsgehalt von über 10 % beim Brechen zum Verstopfen der Anlagen und führt nach dem Mahlen zu ungleichmäßigen Partikelgrößen, was die Qualität nachfolgender Misch- und Formgebungsprozesse beeinträchtigt.
3. Steigender Energieverbrauch und steigende Kosten
Die Verdunstung von Feuchtigkeit erfordert zusätzliche Wärme. Ohne Vortrocknung benötigt der Kalzinierungsofen mehr Brennstoff, um die Temperatur zu halten. Am Beispiel von Petrolkoks lässt sich zeigen, dass eine Reduzierung des Feuchtigkeitsgehalts um 1 % etwa 20 Kilojoule pro Kilogramm Wärmeverbrauch einsparen kann und eine Trocknungsbehandlung die Produktionskosten deutlich senken kann.
II. Verbesserung der Kalzinierungsqualität durch Trocknung
1. Verbesserung der Dichte und Festigkeit von Rohstoffen
Nach dem Trocknen sinkt der Feuchtigkeitsgehalt der Rohstoffe unter 0,3 %. Während der Kalzinierung werden die flüchtigen Bestandteile vollständig entfernt, und die Volumenverringerung der Rohstoffe ist gleichmäßig. Die Reindichte (z. B. steigt sie bei Petrolkoks von 1,42–1,61 g/cm³ auf 2,00–2,12 g/cm³) und die mechanische Festigkeit der Rohstoffe werden deutlich verbessert, wodurch die Nachverformung der Produkte beim Brennen reduziert wird.
2. Verbesserung der Leitfähigkeit und Oxidationsbeständigkeit
Bei der Kalzinierung erfährt die Molekularstruktur der Rohstoffe eine Umstrukturierung, wodurch der spezifische Widerstand sinkt (z. B. nimmt der spezifische Widerstand von Petrolkoks mit steigender Kalzinierungstemperatur ab), was die Leitfähigkeit verbessert. Gleichzeitig lagert sich ein pyrolytischer Kohlenstofffilm auf der Partikeloberfläche ab, der die Oxidationsbeständigkeit erhöht und die Lebensdauer der Produkte verlängert.
3. Optimierung der Prozessstabilität
Getrocknete Rohstoffe mit ausgewogenem Feuchtigkeitsgehalt vermeiden starke Temperaturschwankungen im Kalzinierungsofen und reduzieren thermische Spannungsschäden an den Anlagen. Beispielsweise können Kokereien durch die Kontrolle des Feuchtigkeitsgehalts der in den Koksofen eingebrachten Kohle unter 3 % die Lebensdauer ihrer Koksöfen um mehr als 10 Jahre verlängern und die Verformungsrate der Koksofenkammerwände um 90 % senken.
III. Praktische Anforderungen an den Trocknungsprozess
1. Temperatur- und Zeitsteuerung
Die Trocknungstemperatur liegt typischerweise zwischen 110 und 130 °C, und die Trocknungszeit muss an die Partikelgröße und den anfänglichen Feuchtigkeitsgehalt der Rohstoffe angepasst werden. Beispielsweise benötigt Petrolkoks mit einer Partikelgröße von weniger als 3 mm etwa 2–4 Stunden Trocknungszeit, um eine gleichmäßige Feuchtigkeitsverdunstung zu gewährleisten.
2. Geräteauswahl
Gängige Trocknungsanlagen sind Drehrohröfen und Trommeltrockner. Drehrohröfen erzielen eine effiziente Trocknung durch Gegenstromheizung, während Trommeltrockner die Materialanhaftung reduzieren und die Trocknungseffizienz durch interne Führungsplatten und Reinigungsvorrichtungen verbessern.
3. Umwelt- und Sicherheitsmaßnahmen
Das Trocknungssystem sollte mit Entstaubungseinrichtungen (wie Zyklon- und Nassentstaubern) ausgestattet sein, um den Abgasstaub zu reduzieren und einen Abscheidegrad von mindestens 99 % zu erreichen. Das Verbrennungssystem verwendet einen gasbetriebenen Brenner, der einfach zu bedienen und zuverlässig ist.
Veröffentlichungsdatum: 13. April 2026