Brikettieren [1]


Brikettieren [1]

Brikettieren, das Pressen kurzfaserigen, erdigen oder feinkörnigen Materials zu regelmäßig geformten festen Stücken. Von den Eigenschaften des Rohmaterials hängt es ab, ob hierbei die Verwendung eines Bindemittels nötig ist oder nicht.

Am häufigsten wird das Brikettieren in der Kohlenindustrie angewendet. Das bei der Gewinnung der Braun- und Steinkohle fallende Kohlenklein sowie die erdige, immer stark wasserhaltige Braunkohle haben in diesem Zustande wenig Wert, da die Verbrennung nur auf besonderen Rotten erfolgen kann. Während für backendes Steinkohlenklein die Verkokung ein sehr geeignetes Mittel bietet, um einen höheren Wert zu erzielen, hat für das Braunkohlenklein und für mageres, nicht backendes Steinkohlenklein erst das Brikettieren eine zweckmäßige Verwendung ermöglicht.

Zuweilen wird das Brikettieren auf Erze, Steinsalz, Torf und Sägespäne angewendet, auch ist es vorgeschlagen worden für mancherlei Abfälle, wie Weintrester, Rübenschnitzel, Kaffee- und Reishülsen, Sonnenblumenkernschalen, von Farbholz, Chinarinde und Gerberlohe nach dem Auslaugen, für Rückstände von Baumwolle, von Kunstwolle und von Oliven. Es dienen hierzu entweder Ziegelpressen oder die weiter unten beschriebenen Brikettpressen. – Das Brikettieren pulverförmiger Erze oder des Flugstaubes der Metallhütten ersetzt zum Teil das früher übliche Einbinden, d.h. das Anmengen mit Ton und das Formen zu Kugeln mit der Hand. So werden zu Pitkäranta in Finnland Eisenerzschlieche ohne Bindemittel brikettiert und dann in einem Brennofen gebrannt, wodurch sie genügende Fettigkeit erhielten (vgl. Essener Glückauf 1901, S. 565). Sonst wird Kalk als Bindemittel angewendet. – Ueber die zur Herstellung von Salzbriketts benutzten Pressen vgl. [1]. – Bei der Brikettierung von Torf (s. Torfgewinnung und vgl. [2]) erfordert die sehr verschiedene Beschaffenheit des Rohmaterials besondere Berücksichtigung. – Sägespäne werden vor dem Brikettieren erwärmt, das erweichte Harz dient als Bindemittel.

Das Brikettieren der Braunkohle [3], [4]. Die älteste Art und Weise der Ueberführung des Braunkohlenkleins in Stückform ist die Herstellung von Handstreichsteinen. Die erdige Kohle wird mit Wasser angemengt, kräftig durchgearbeitet und wie bei der Handziegelei in Formen geschlagen und an der Luft getrocknet. Ein Arbeiter liefert in 10 Stunden etwa 1200 Steine, einschließlich Anrühren der Masse und Befördern auf den Trockenplatz; hierbei werden Formen zu je fünf Steinen benutzt. Letztere haben 21 · 10,5 · 6 cm Größe, werden jedoch beim Trocknen rissig und sind daher wenig fest und transportfähig. Die Bemühungen, fettere Steine zu erzeugen, führten seit den dreißiger Jahren des vorigen Jahrhunderts zu vielfachen Versuchen, Naßpreßsteine durch Maschinen herzustellen; doch erst vom Jahre 1863 ab wurden mittels der von Schmelzer verbesserten Hertelschen Presse (Heizung des Mundstücks und Abänderung des Schneideapparates) billige und gute Produkte erzielt. In der Hertel-Schmelzerschen Kohlenpresse gelangt die Kohle zunächst in ein Knetwerk, dann in einen Preßzylinder und tritt durch die offene Form als Kohlenstrang von rechteckigem Querschnitt mit abgerundeten Ecken aus; durch[300] das Schneidewerk werden die Steine abgeschnitten. Die ganze Anordnung entspricht derjenigen der neueren Ziegelpressen; die Vorzerkleinerung findet durch Walzen statt (s. Zerkleinerungsmaschinen). Die Steine werden in Schuppen an der Luft getrocknet, was je nach der Witterung wenige Tage bis drei Wochen erfordert; da der Frost die nassen Steine zertreibt, findet die Herstellung nur im Sommer statt. Künstliche Trocknung wurde versucht, ist aber zu teuer. Die Naßpreßsteine schwinden erheblich beim Trocknen, werden aber weniger rissig als die Handstreichsteine und halten deshalb besser den Transport aus. Im lufttrockenen Zustande enthalten sie noch bis zu 30% Wasser. – Durch das Brikettieren erhält man ein noch festeres und transportfähigeres Produkt mit wesentlich geringerem Wassergehalt und höherem Heizwerte. In Deutschland hat das Brikettieren der Braunkohlen in größerem Maßstab um 1855 begonnen; zurzeit haben der Oberbergamtsbezirk Halle und das Revier Brühl-Unkel bei Köln die größte Bedeutung. Im ersteren Reviere lieferten im Jahre 1902 465 Pressen 4983722 t Briketts. Zur Herstellung von 1 t Briketts waren 2,22 t Förderkohle und 0,87 t Feuerkohle erforderlich. Im Revier Brühl-Unkel waren in demselben Jahre 181 Pressen betriebsfähig, die Erzeugung betrug 1271696 t Briketts. Die Herstellung der Braunkohlenbriketts (auch Darrpreßkohlen, Preßbraunkohlen oder kurz Preßkohlen) erfolgt auf folgende Weise: Die grubenfeuchte Kohle, die bis zu 50% Feuchtigkeit enthält, wird bis auf etwa 3 mm Korngröße zerkleinert und dann in Oefen oder Darren so weit getrocknet, daß je nach der besonderen Natur der Kohle noch etwa 5–15% Feuchtigkeit verbleiben. Zu stark getrocknete Kohle verliert ihre Plastizität. Dann wird die getrocknete Kohle in Stempelpressen mit offener Form unter einem Druck von mehr als 1000 Atmosphären zu Briketts gepreßt; das unter diesem hohen Drucke sich verflüssigende Bitumen bindet die einzelnen Kohlenteilchen zu festen und wetterbeständigen Briketts. – Der Naßdienst, d.h. das Sieben und Zerkleinern der grubenfeuchten Kohle, geschieht in einfachster Weise durch Siebtrommeln und Walzwerke oder Schleudermühlen (s. Zerkleinerungsmaschinen). Mittels Becherwerks wird die so vorbereitete Kohle dem Trockendienste, und zwar zunächst den über den Trockenöfen gelegenen Vorratsräumen zugehoben. Von diesen sinkt das Korn durch Abfallöffnungen (vgl. Fig. 1, oben) nach und nach selbsttätig auf die Oefen herunter oder es sind deren Rührwerke mit besonderen Abstreichern versehen, welche die Zuführung regeln. Da Versetzungen trotzdem eintreten können, ist stete Beaufsichtigung nötig. Die Trockenöfen sind nach der Art der Wärmeübertragung einzuteilen in Feueröfen, wohl auch Salamanderöfen genannt (die Heizung findet durch die Verbrennungsgase einer Feuerung statt, sie werden nur noch selten benutzt), Dampföfen (der Abdampf der Betriebsmaschinen oder auch frischer Kesseldampf gibt seine Wärme an die Kohle ab), Windöfen, früher Schirokkoöfen genannt (Luft, die mittels Ventilators durch ein mit Dampf geheiztes Rohrsystem gesaugt wird, bewirkt die Trocknung). Der Dampf wirkt immer indirekt mittels geheizter Flächen. Heiße Luft wird meistens in unmittelbare Berührung mit der Kohle gebracht: zuweilen finden auch Kombinationen statt.

Von den Trockenöfen dürften sich zurzeit die Dampftelleröfen und die Schulzschen Röhrenapparate der ausgedehntesten Anwendung erfreuen. Erstere (s. Fig. 1 und 1 a) bestehen aus 10–20 kreisförmigen hohlen Scheiben aus Schmiedeeisen a, die an vier Tragsäulen T mittels der Stützen b befestigt sind. Die Säulen sind zu gleicher Zeit mit den nötigen Einrichtungen versehen, um den Dampf durch die Scheiben strömen zu lassen und das Kondensationswasser abzuleiten. Die Scheiben haben abwechselnd am inneren und äußeren Rande Abfallöffnungen f und f1, durch die das Kohlenklein nach und nach auf die nächste Scheibe gelangt. An der stehenden, durch Schnecke und Schneckenrad S angetriebenen Welle d ist eine der Zahl der Scheiben entsprechende Anzahl von Armpaaren g (in der Figur sind nur die drei untersten Armpaare gezeichnet) mit Rührschaufeln r befestigt, die bei ihrer Drehung die Kohle auflockern und gleichzeitig auf den ungeraden Dampfscheiben (von obenher gerechnet) von innen nach außen hin, auf den geraden Dampfscheiben von außen nach innen zu den entsprechenden Abfallöffnungen fortbewegen. Nachdem die Kohle so die sämtlichen Dampfteller passiert hat, fällt sie von dem untersten in eine Transportschnecke, um zu den Pressen befördert zu werden. Bei den neueren Dampftelleröfen ist zum Teil ein Siebteller eingebaut, der den Zweck hat, Stückchen von Holzkohle, Schwefelkieskörner und größere Braunkohlenkörner aus dem Preßgute zu entfernen. Die untersten Teller werden gewöhnlich nicht geheizt, sie dienen zur Abkühlung der Kohle. Um das Entweichen der Feuchtigkeit aus der erwärmten Kohle zu erleichtern, werden die Dampftelleröfen an eine Esse (in den Fig. 1 und 1 a fortgelassen)[301] angebaut, die nach dem Ofen zu offen ist und beständig einen Luftstrom über die Kohle führt. Im übrigen sind die Telleröfen mit einem Mantel aus Eisenblech umgeben, in dem allseitig über sämtlichen Tellern Türen angebracht sind; sie gestatten die Beobachtung der Vorgänge im Ofen und bleiben zum Teil zur Luftzuführung geöffnet. – Diese Oefen wurden früher wegen ihrer bedeutenden Höhe in einem besonderen Gebäude neben den Pressen aufgestellt, und die getrocknete warme Kohle wurde durch Becherwerke in den über den Pressen gelegenen Vorratsraum gehoben. Der hierbei entstehende Staub war wegen seiner explosibeln Eigenschaften besonders gefährlich. In neuerer Zeit stellt man daher die Telleröfen nach dem Vorschlag von Haeuser über den Pressen auf und läßt die getrocknete Kohle unmittelbar abwärts von den Oefen zu den Pressen gelangen. – Durch seine Bauart, die wenig Höhe erfordert, erleichtert der Schulzsche Röhrenofen (s. Fig. 2, 2a und 2b, D.R.P. Nr. 32220 der Maschinenfabrik Buckau A.-G. zu Magdeburg) diese Anordnung über den Pressen. Um eine unter etwa 2° geneigt liegende Achse ZZ1 dreht sich der Eisenblechzylinder C, angetrieben durch die Schnecke S und den Zahnkranz K. In den Zylinder ist eine große Anzahl von Röhren b eingebaut, ähnlich wie die Feuerröhren in einen Dampfkessel. Das Kohlenklein wird aus dem Eintrag E durch die Speisewalze W den Röhren b am rechten Ende zugeführt, bewegt sich während der Umdrehungen des Zylinders allmählich bis zur linken Zylinderseite und fällt hier in die Transportschnecke T. Besondere Einsätze x an den Rohrenden (Fig. 2 b) erleichtern das Zusammenhalten des Kohlenkleins bei der Füllung und gestatten das Ausschütten nur an der unteren Zylinderhälfte, um die Staubbildung herabzumindern. Etwa bei der Füllung nebenbei fallende Kohle wird durch das Heberad H (s. Fig. 2 a, rechts) in den Füllrumpf zurückgehoben. Die in neuerer Zeit in die Rohre der ganzen Länge nach radial eingebauten Wende- oder Wurfleisten erhöhen die Leistung der Oefen, da sie die Zuführung von etwas mehr Kohle in die Rohre gestatten und auch die Bewegung der Kohle vermehren Die Rohre b werden durch Dampf äußerlich geheizt der durch den oberen Zapfen Z in den Zylinder eintritt und nebst dem Kondensationswasser durch das gekrümmte Rohr r und den unteren Zapfen Z1 wieder austritt. Außerdem wird von einem Ventilator heiße Luft durch den Kanal q in den Ofenraum geblasen, umspült äußerlich den Zylinder C und muß dann durch die mit Kohle zum Teil gefüllten Rohre b in den Schlot s gehen, da die gemauerte Wand p den Ofenraum vom Schlote trennt.

Die Presse. Für die Brikettierung der Braunkohle hat sich die Extersche Presse (Fig. 3 und 3a, nach Zeichnung der Zeitzer Maschinenfabrik) überall eingebürgert; nur sind die Abmessungen der einzelnen Teile entsprechend der Anwendung immer größeren Druckes nach und nach stärker geworden. Auf einem Grundrahmen G ist der liegende Dampfzylinder C nebst den andern Teilen verlagert; die Kolbenstange bewegt in Führungen ein Qüerstück Q, von dessen Enden die Schubstangen S zu den Kurbelwarzen der beiden schweren Schwungräder Schw abgehen. Die Schwungradwelle treibt die Steuerung st des Dampfzylinders mittels Exzenters (in der Figur fortgelassen), ist außerdem zwischen den Schwungrädern gekröpft und bewegt von hier aus die Schubstange D des Preßstempels p. Der Schlitten F besorgt die Geradführung des Verbindungsbolzens. Bei jedem Hube des Preßstempels fällt eine abgemessene Menge Kohlenklein in die Form E, deren vordere Oeffnung durch einen Strang bereits gepreßter Briketts[302] ausgefüllt ist. Gegen das zuletzt gepreßte Brikett drückt der Preßstempel bei der Vorwärtsbewegung das Kohlenklein zu einem neuen Brikett zusammen, während die Reibung der in der Form befindlichen Briketts den Gegendruck gibt. Dieser wird zuletzt überwunden und der Brikettstrang um eine Brikettdicke durch die Form in ein anschließendes Gerinne vorgedrückt. Bei dieser Bewegung trennen sich die einzelnen Briketts voneinander, werden durch die umgebende Luft gekühlt und dann erst verladen oder gelagert, da sonst Selbstentzündung eintreten könnte. Die einzelnen Teile der Preßform (vgl. Fig. 3 a) werden sehr stark abgenutzt und dementsprechend nach zwei bis vier Wochen ausgewechselt. Am meisten leidet der Teil der Form, in dem die Pressung stattfindet; eine Verengung um wenige Millimeter an dieser Stelle nennt man Buckel. Die Form ist in den vorderen, sehr stark gebauten Teil des Rahmens, den Preßkopf P, eingebaut; sie wird aus vier Stahlplatten (Schwalbungen genannt), einer oberen, einer unteren und zwei seitlichen, gebildet. Darunter und dahinter befinden sich Platten aus Schmiedeeisen (Formhaken), unter dem unteren Formhaken außerdem eine Platte aus Bronze. Hierdurch wird einer Formveränderung des Preßtopfes vorgebeugt. Die einzelnen Teile der Form werden durch die Zunge z, die um den Bolzen b drehbar ist, zusammengehalten. Das Handrad h, die Schnecke o und das Schneckenrad r ermöglichen mittels des senkrechten Schraubenbolzens d in engen Grenzen ein Niederdrücken oder eine Entlastung des vorderen Teiles der Zunge. Dadurch wird die Form etwas niedriger oder höher und der Gegendruck bei der Pressung verstärkt oder vermindert. Während des Pressens erhitzt sich die Form sehr stark, es wird daher durch die an den Seiten des Preßtopfes angebrachten Wasserkammern H (Fig. 3 a) Kühlwasser geleitet. Die gewöhnlichen Braunkohlenbriketts sind 180 mm lang, 60 mm hoch und 35 mm dick; sie haben ein Gewicht von 1/2 kg. Die Pressen machen 60–80 Hübe in der Minute und stellen ebensoviel Briketts her; das entspricht einer jährlichen Leistung von etwa 9000 t. Neuerdings werden, z.B. für Lokomotivfeuerung, auch stärkere und etwas größere Briketts gepreßt. Außerdem stellt man auf denselben Pressen auch kleinere Briketts her, welche die Würfel- und Nußkohle ersetzen sollen (Industriebriketts). – Bei dem üblichsten Verfahren wird (Fig. 4 gibt einen wagerechten Schnitt durch Form und Preßstempel) die Vorderfläche des Preßstempels nicht eben, sondern abgesetzt hergestellt; dadurch werden die Briketts dreiteilig, sie zerfallen leicht an den dünnen Verbindungsstellen. Um noch kleinere Briketts zu erhalten, wird der Preßstempel in gleicher Weise fünfteilig hergestellt. – Seltener werden Industriebriketts dadurch erzeugt, daß man den Schwalbungen und dem Stempel den Querschnitt der Fig. 5 gibt, da die Herstellung dieser Teile erheblich teurer wird.

Die Steinkohlenbrikettierung [4], [7], [8], [9]. Wenn man von der Herstellung von Klüten (Anmengen des Kohlenkleins mit 10–15% Lehm oder 8% plastischem Ton und Formen mit der Hand zu rundlichen Stücken) absieht, die bereits gegen Ende des 18, Jahrhunderts in der Rheingegend üblich war, beginnt eine nennenswerte Produktion an Steinkohlenbriketts zunächst in Frankreich, Belgien und England erst um 1860, während sich in Deutschland, abgesehen von wenigen vereinzelten Anlagen, das Brikettieren der Steinkohle erst um 1880 einbürgert. Im Jahre 1902 wurden allein im niederrheinisch-westfälischen Industriebezirk 1610000 t Steinkohlenbriketts hergestellt. – Das Steinkohlenklein gelangt seltener direkt aus der Grube, häufiger nach Durchlaufen der Aufbereitung, zur Brikettierung; falls eine Vorzerkleinerung nötig ist, geschieht diese meistens in einem Carrschen Desintegrator (s. Zerkleinerungsmaschinen). Die Feuchtigkeit des Kohlenkleins ist nur dann erheblich, wenn es aus der Wäsche zum Brikettieren gelangt; die Trocknung findet in diesem Falle meistens auf Damptelleröfen (s. weiter oben) statt. Abweichend von der Braunkohlenbrikettierung läßt sich Steinkohlenklein in vorteilhafter Weise nur unter Zuhilfenahme von Bindemitteln zu Briketts[303] verarbeiten. Dem Pressen geht eine innige Mengung von Kohle und Bindemittel und meistens die Anwärmung der Masse voraus. Steinkohlenbriketts werden hauptsächlich in parallelepipedischer und in Eiform dargestellt. Das Gewicht der einzelnen Stücke schwankt zwischen 5 kg und 50 g; die parallelepipedischen Briketts werden gewöhnlich größer, die Eierbriketts kleiner hergestellt. Der Heizwert kommt demjenigen der Steinkohle sehr nahe, ebenso der Preis der Briketts. Ein besonderer Vorteil liegt bei parallelepipedischen Briketts in der guten Raumausnutzung. Durchlochte Briketts, die infolge Vergrößerung der Oberfläche schneller verbrennen, werden nicht mehr gefertigt. – Die Eigenschaften der Briketts hängen außer von der Beschaffenheit der Steinkohle von der Art und Menge des verwendeten Bindemittels und dem beim Pressen angewendeten Druck ab. Gute Briketts sollen bei niedrigem Aschengehalt eine hohe Heizkraft entwickeln, sich leicht entzünden, im Feuer nicht zerfallen und wenig Rauch und Ruß bilden. Sie müssen genügende Fertigkeit besitzen, um bei der Verladung und Beförderung nicht zu leiden; das Bindemittel darf nicht hygroskopisch sein, damit die Briketts ihre Eigenschaften auch bei längerer Lagerung behalten.

Die Bindemittel [6] werden eingeteilt in organische und anorganische; die ersteren verbrennen mit der Kohle, während die letzteren den Aschengehalt vermehren. Das wichtigste und in Deutschland fast ausschließlich angewendete organische Bindemittel (vgl. S. 290 und 292) ist das aus Steinkohlenteer dargestellte Hartpech (Schmelzpunkt 150–200° C); zum Teil wird es ersetzt durch Baumharz, das noch bessere Bindekraft hat. Ein geringer Zusatz von Naphtharückständen erhöht die Entzündlichkeit. Außerdem sind noch Steinkohlenteer und Weichpech empfohlen worden; die damit hergestellten Briketts haben jedoch nicht die nötige Härte. Ferner sind Versuche gemacht worden mit Stärkekleister und Dextrin (Stärkegummi), mit Carragheenmoos (Alge, die in den irischen Gewässern vorkommt und mit heißem Wasser eine gallertartige Masse bildet), mit Zuckermelasse u.s.w., ohne daß eine ständige Verwendung dieser Stoffe erfolgt wäre. Mitscherlich schlägt neuerdings vor [6, S. 315], die Sulfitcelluloselauge durch Behandlung mit Kalk in ein dem Gummi arabicum an Klebkraft gleichkommendes Bindemittel für das Brikettieren umzuarbeiten. Von anorganischen Bindemitteln ist außer Ton von Gurlt [8] noch Magnesiazement (mit 25% Magnesia, 25% Chlormagnesium und 50% Hydratwasser), auch Sorelzement genannt, empfohlen worden, der sich aus den Abfällen der Kalisalzindustrie leicht in größeren Mengen gewinnen läßt. 5% Magnesiazement geben bei 150–250 Atmosphären Druck harte Briketts; die Mengung mit dem Kohlenklein erfolgt kalt, doch bedürfen die fertigen Briketts noch der Lufttrocknung. Diejenigen anorganischen Stoffe, die den Briketts neben Hartpech als Sauerstoffträger (Salpeter, chlorsaures Kali, Braunstein) beigemengt werden, befördern eine rauchfreie Verbrennung; es wird hierauf namentlich seitens der Kriegsmarine Wert gelegt. Bemerkenswert ist noch, daß Utsch in Köln vorschlug, Steinkohlen- und Braunkohlenklein in solchem Verhältnis gemischt zu brikettieren, daß das in der Braunkohle enthaltene Bitumen die Bindung bewirkt und ein Bindemittel entbehrt werden kann (Essener Glückauf 1894, S. 1801). – Die Mengung des gemahlenen Hartpechs (4–10%) mit dem Steinkohlenklein beginnt im Mischzylinder (Mélangeur), einem liegenden Zylinder, in dem sich eine Schraube ohne Ende bewegt; häufig gelangt die Masse dann in einen Carrschen Desintegrator (s. Schleudermühlen), der die weitere Zerkleinerung und Mischung besorgt; letztere wird bei der Anwärmung der Masse fortgesetzt. Sie wird in Weichöfen oder in stehenden Zylindern mit Rührwerk (Malaxeur), die unmittelbar über den Pressen angeordnet sind, vorgenommen. Der Weichofen ist ein kreisrunder Flammofen, in dem sich ein wagerechter Teller an senkrechter Welle unter einem feststehenden Rührwerke dreht. Das auf den mittleren Teil des Tellers aufgegebene Material wird vom Rührwerke durchgearbeitet und nach dem Rande zum Austrage geschoben, über dem Teller ziehen die Feuergase hin. Die Erwärmung im Malaxeur findet durch überhitzten Wasserdampf statt, der am unteren Zylinderende in die Masse geleitet wird und auch mittels Dampfhemds den Zylinder äußerlich heizt. Das Ueberhitzen des Kesseldampfes geschieht innerhalb besonderer Schachtöfen in schlangenförmigen Eisenrohren durch Feuerungen bis auf 200, ja bis 350° C. Die so angewärmte plastische Masse tritt in die Formen der Pressen vermittels besonderen Verteilers mit etwa 100° C. ein.

Die Bauart der Pressen ist sehr mannigfach, doch hat nur ein Teil ausgedehntere Anwendung, gefunden, und auch von diesen kommen nicht alle für deutsche Verhältnisse in Betracht. Preissig [4] teilt die Pressen ein in Tangentialpressen, Pressen mit offenen Formen und solche mit geschlossenen Formen (Stempelpressen im engeren Sinne). Zu den Tangentialpressen gehören die modernen Eierbrikettpressen (u.a. die Systeme Loiseau und Zimmermann). Bei der jetzt üblichsten Ausführung drehen sich zwei Walzen gegeneinander, die am Umfange halbeiförmige Vertiefungen tragen; die Masse gelangt in entsprechend starkem Strange zwischen die Walzen, die mit etwa 50 kg Druck auf 1 qcm die Eierbriketts pressen. Auf der unteren Seite der Walzen fallen die Briketts aus den Vertiefungen auf ein Transportband, werden auf diesem durch Ueberrieseln mit Wasser gekühlt und dann direkt verladen. Von den Pressen mit offener Form ist diejenige von Bouriez zu nennen; sie arbeitet wie die bei der Braunkohlenbrikettierung eingehend beschriebene Extersche Presse. In Westfalen flehen noch einige Bouriez-Pressen in Verwendung. – Bei den Stempelpressen wird die in die Formen gefüllte Masse von einem Preßstempel oder zwischen zweien zum Brikett gepreßt; ein besonderer Ausstoßstempel drückt das Brikett später aus der Form auf ein Transportband. Die Bewegung des Preßstempels erfolgt entweder durch Hebelübertragung oder durch hydraulischen Druck. Die Pressung mit einem Stempel hat den Nachteil, daß wegen der sehr starken Reibung der Masse in der Form die Fertigkeit des Briketts von der Seite des Stempeldruckes nach der andern Seite hin allmählich abnimmt. Die neueren Pressen arbeiten daher sämtlich mit zwei Preßstempeln; von diesen ist für Deutschland die wichtigste die Presse von Couffinhal (s. Fig. 6, 6a und 6b, nach Zeichnungen der Firma Schüchtermann & Kremer[304] in Dortmund). Die Presse besteht aus dem wagerechten Formtisch Q mit 14 Formen, der um eine senkrechte Welle drehbar ist. Die Masse gelangt aus dem Mischzylinder X durch den Verteiler Y in die Formen. Von einer vorgelegten Welle V aus werden mittels Zahnrädern Z die beiden Hauptwellen W angetrieben und bewegen mittels Kurbeln K, Zugstangen F und Querstück H den oberen Preßhebel P auf und nieder; an diesem sind der obere Preßstempel J und der Ausstoßstempel L befestigt. Mit dem hinteren Ende des Preßhebels P ist durch die Zugstange M der untere Preßhebel P1 verbunden, der bei d seine feste Drehachse hat und den unteren Preßstempel Y1 trägt. Die Kugellager am Querstück bei G und die Stange T dienen zur Geradführung der Preßhebel, die Gummipuffer O gleichen etwaige Stöße und zu starke Beanspruchung aus. Die Pressung jedes Briketts findet in der Weise statt, daß zunächst der obere Preßhebel mit dem Preßkolben J um den Drehpunkt d1 auf die Masse niedergedrückt wird, während der untere Preßkolben nur den Gegendruck ausübt, aber in Ruhe verbleibt; wird die Reibung der Masse in der Form sehr groß, so bleibt der Preßkolben J in Ruhe, und das Hebelsystem dreht sich nun um d2; infolgedessen wird am Bolzen d1 und an der Stange M der untere Preßhebel angehoben, und der Preßkolben Y1 vollendet von der Unterseite die Pressung. Zu gleicher Zeit hat der Ausstoßkolben L aus der diametral gegenüberliegenden Form das fertige Brikett auf das Band ohne Ende U herausgestoßen (Fig. 6). Der Formtisch muß während der Preßperiode still stehen, dann aber gedreht werden, um eine andre Form zwischen die Stempel zu bringen. Dies wird durch folgende Einrichtung erreicht: auf den Wellen W sitzen Führungszylinder R mit eigenartigen Führungskurven s; in diese letzteren greifen beiderseits je drei der unten am Formtische angebrachten Leitrollen 5 ein. Die Berührungskurven verlaufen auf dem Teile des Führungszylinders, welcher der Ruhepause des Formtisches entspricht, in einer zur Achse des Zylinders senkrechten Ebene (Fig. 6b), daran schließen zwei Kurvenstücke an (vgl. Fig. 6a), welche die jedesmalige Drehung des Formtisches um einen Sektor bewirken. In der Minute erfolgen etwa 35 Pressungen.

In neuerer Zeit ist auch die englische Yeadon-Presse (Fig. 7–7d, nach Zeichnungen der Königin Marien-Hütte in Cainsdorf) in Deutschland eingeführt worden. Sie hat einen um[305] die wagerechte Welle E drehbaren Formtisch M (Fig. 7) mit acht Formen; gleichzeitig findet bei A das Füllen der Formen und das Vorpressen, bei B das eigentliche Pressen und bei C das Ausstoßen des fertigen Briketts statt. Die stehenden Wellen der Rührgefäße X und Y (Fig. 7a) sind mit besonderem Antrieb versehen; sie tragen Rührer r. Im Mischgefäß X, dem durch ein Becherwerk die zerkleinerte und mit dem Bindemittel gut gemengte Kohle zugehoben wird, liegt außerdem ein Dampfrohr a, durch dessen Lochungen der Masse überhitzter Dampf zugeführt wird. Der Uebertritt des Gutes aus dem ersten Rührgefäß X in das zweite Y wird durch den Schieber s geregelt, der durch die Stellvorrichtung st mit Hand gehoben und gesenkt werden kann. Aus dem Rührwerk Y rutscht die Masse durch den unten anschließenden Trichter T der Stopf- und Vorpreßeinrichtung A zu. Der Antrieb der Presse selbst erfolgt durch die Riemenscheibe R auf eine vorgelegte Welle. Diese trägt das Zahnrad Z, das in den inneren Zahnkranz der auf der Hauptwelle W sitzenden Kurbelscheibe L eingreift (Fig. 7c). Der Stopfstempel (Fig. 7a und 7d) wird von der Hauptwelle aus durch die Kröpfung F, die Kulisse c und die Schubstange G unter dem Trichter T hin und her bewegt, wodurch die Masse in die Form geschoben und gegen das Widerlager w vorgepreßt wird. Durch die Stelleinrichtung st' kann die Kulisse c gehoben und gesenkt werden. Steht nach erfolgtem Anheben der Kulisse die Schubstange G wagerecht, so macht der Stopfstempel den größtmöglichen Weg, die Form wird mit viel Masse gefüllt und diese stark zusammengepreßt; senkt man die Kulisse, so daß die Schubstange G eine abwärts geneigte Lage wie in der Fig. 7a erhält, so wird der Weg des Stopfkolbens kleiner, es wird etwas weniger Masse in die Form geführt und schwächer vorgepreßt. Zum Pressen werden von der Scheibe L aus mittels der Kurbel q (Fig. 7, 7b, 7c) und der federnden Pleuelstange p der zweiarmige Schwinghebel O, der auf derselben Welle sitzende gleicharmige Schwinghebel P und durch die Zugstangen k die Hebel J und K angetrieben, welche die beiden wagerecht geführten Preßkolben H betätigen. Diese werden durch beständiges Abspritzen mit Wasser rein gehalten und gekühlt. Die Federn der Pleuelstange p sind so bemessen, daß die zulässige Beanspruchung des Hebelsystems nicht überschritten werden kann. Ferner wird von der Hauptwelle W mittels des Daumens D (Fig. 7b und 7d) die Ausstoßvorrichtung angetrieben. Der Hebel N ist unter der Hauptwelle drehbar verlagert und bewegt gegen den Druck der Feder/ den Ausstoßkolben so weit vor, daß das Brikett b in die Rinne v gelangt. Sobald der Daumen D den Hebel N wieder freigibt, drückt die Feder den Ausstoßkolben zurück. Zur intermittierenden Drehung des Tisches (Fig. 7 und 7d) wird von der Häuptwelle W durch die Zahnräder Q und die beiden Schraubenräder R1 die seitlich verlagerte Welle 5 angetrieben. Von dieser aus wird mittels Gleitstückes die Kulisse d in Schwingungen versetzt. In der Fig. 7 steht die Kulisse in der äußersten Stellung rechts, der aus zwei Stangen und der Walze e bestehende Ueberwurf ist über den Tischrand hinweggeglitten, die Walze hat sich in eine der am Rande des Tisches angebrachten Auskehlungen eingelegt, und bei der Bewegung der Kulisse nach links dreht der Ueberwurf den Tisch um einen Sektor, so daß andre Formen vor die Stempel kommen. Festgestellt wird der Formtisch während der Pressung dadurch, daß der Wagerecht spielende Riegelt durch den belasteten Hebel u in eine der rechteckigen Aussparungen des Tischrandes hineingedrückt wird. Während der Drehung des Tisches wird der Hebel u durch einen Exzenter auf der Welle S ausgehoben und der Riegel t in die in Fig. 7 gezeichnete Stellung zurückgezogen: Die Yeadon-Presse macht etwa 14 Pressungen in der Minute. – Oberingenieur Busse der Zeitzer Eisengießerei und Maschinenbau-Akt.-Ges. hat die Yeadon-Presse verbessert. In den letzten Jahren wurde eine größere Anzahl Brikettpressen, [306] System Busse, in Betrieb genommen. Der Bau der Presse wurde erheblich verstärkt und die Zahl der Pressungen in der Minute auf 22 erhöht. Der Zahnkranz am Haupttriebrad wurde mit Winkelzähnen versehen und, da beim Pressen immer nur dieselben Zähne. Mark beansprucht werden, verstellbar gemacht, so daß nach Abnutzung einer Zahngruppe ein Verrücken stattfinden kann. Die Zuführung der Masse zum Stopfstempel und ihre Verteilung in die Formen (D.R.P. Nr. 138976) wurde vervollkommnet; der Ausstoßstempel erhielt auch zwangläufigen Rückgang; der Antrieb für die absatzweise Drehung des Tisches wurde vereinfacht.

Da für viele Zwecke Briketts von 5 oder noch mehr Kilogramm Gewicht unzweckmäßig, sind und beim Zerschlagen derselben viel Grus entsteht, anderseits aber das Arbeiten mit kleinen Formen die Leistungsfähigkeit einer Presse stark herabsetzt, arbeitet man bei Herstellung kleiner Briketts mit geteilten Formen. Zum Beispiel werden gleichzeitig sechs Briketts zu 1 kg, gepreßt in den Abmessungen 140 × 80 × 80 mm mit abgerundeten Längskanten. – Um Briketts von etwa 500 g zu pressen, hat Busse folgende Anordnung (D.R.P. Nr. 150581) getroffen: Der Tisch wird (Fig. 8 und 8a) zweiteilig mit genügendem Zwischenraum hergestellt, um eine feststehende, am. Maschinenrahmen beteiligte mittlere Scheibe S einzufügen. Bei A, wo gestopft und vorgepreßt wird, und auch bei C, wo ausgestoßen wird, ist die Scheibe 5 mit Durchbrechungen versehen, die dem Querschnitt der Briketts entsprechen; dagegen ist die Scheibe bei B an der Stelle der Pressung voll, so daß die sechsteiligen Stempel je sechs kleinere Briketts gegen die mittlere Scheibe pressen. Nachdem gestopft ist, teilt die Scheibe mit ihren zugeschärften Rändern bei der Drehung, des Formtisches die Brikettmasse in der Mitte- und drückt sie etwas nach außen. Nach der Richtung, in der die Briketts ausgestoßen. werden, sind die Formen etwas weiter. Zur Herstellung noch kleinerer Briketts (Würfelbriketts) ist es, um eine entsprechende Leistung zu erzielen, nötig, eine größere Anzahl etwa 32, auf einmal zu pressen. Hierzu wird neuerdings die Doppelkniehebelpresse von. Tigler empfohlen (D.R.P. Nr. 148107), die in etwas andrer Ausführung schon früher als Ziegelpresse (D.R.P. Nr. 101300) benutzt wurde.

In allen Kohlenbrikettfabriken bildet sich trockener entzündlicher Kohlenstaub. Wegen der dadurch veranlaßten Explosionsgefahr und auch um Belästigungen der Umgebung zu vermeiden, wird dem Auffangen und der Verwertung, desselben besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Vgl. hierüber in den letzten Bänden der Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen im preußischen Staate die Aufsätze: Versuche und Verbesserungen beim Bergwerksbetriebe, Abschn. XIII: Brikettieren. – Auch können bei etwa eintretender Ueberhitzung der Kohle in den Trockenöfen explosible Kohlenwasserstoffe entstehen. Es ist daher gute Ventilation der Räume vorgeschrieben und der Gebrauch von Sicherheitslampen (s. Geleucht) oder von elektrischem Glühlicht, dessen Birnen durch Harke Glasglocken und Drähte geschützt sind.


Literatur: [1] Baltz, Carl, Edler von Balzberg, Die Siedesalzerzeugung von ihren Anfängen bis auf ihren gegenwärtigen Stand, nebst einem Anhange über Seesalinen; Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen im preußischen Staate, 1896, S. 345; Gollner, Heinrich, Ueber die F.J. Müllersche Salzbrikettpresse in Ebensee, Oesterreichische Zeitschrift für Berg- und Hüttenwesen 1897, S. 139. – [2] Hausding, A., Handbuch der Torfgewinnung und Torfverwertung, mit besonderer Berücksichtigung der erforderlichen Maschinen und Geräte nebst deren Anlage- und Betriebskosten, 2. Aufl., 1904. – [3] Franke, G., Der gegenwärtige Stand der Braunkohlenbrikettfabrikation, Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen im preuß. Staate 1885, S. 131; Vollert, Max, Der Braunkohlenbergbau im Oberbergamtsbezirk Halle und in den angrenzenden. Staaten, Halle a. S. 1889. – [4] Preissig, Eduard, Die Preßkohlenindustrie, Freiberg i. S. 1887. – [5] Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen im preußischen Staate 1884, S. 313. – [6] Steger, Bindemittel für Brennstoffbriketts, Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen im preußischen Staate 1902, S. 311. – [7] Berg, Ferdinand, Brikettierung der westfälischen Feinkohle, Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen im preußischen Staate 1880, S. 148. – [8] Gurlt, Adolf, Die Bereitung der Steinkohlenbriketts, mit Rücksicht auf die Verhältnisse in Rheinland und Westfalen, Braunschweig 1880. – [9] Colquhoun, William, Ueber (Steinkohlen-)Brikettfabrikation, nach der englischen Arbeit in Institution of Civil Engineers, London, deutsch im Essener Glückauf 1895, S. 1794.

Treptow.

Fig. 1., Fig. 1a.
Fig. 1., Fig. 1a.
Fig. 2., Fig. 2a., Fig. 2b.
Fig. 2., Fig. 2a., Fig. 2b.
Fig. 3.
Fig. 3.
Fig. 3a.
Fig. 3a.
Fig. 4.
Fig. 4.
Fig. 5.
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Fig. 6., Fig. 6a., Fig. 6b.
Fig. 6., Fig. 6a., Fig. 6b.
Fig. 7.
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Fig. 7a.
Fig. 7a.
Fig. 7b., Fig. 7c
Fig. 7b., Fig. 7c
Fig. 7d.
Fig. 7d.
Fig. 8., Fig. 8a.
Fig. 8., Fig. 8a.

http://www.zeno.org/Lueger-1904.

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