Heizzugreparaturen in Koksöfen der HKM Kokerei - VDKF eV

Vortragsveröffentlichung Kokereitechnik
Herausgeber: Verein Deutscher Kokereifachleute e.V.
Fachtagung Kokereitechnik im Evonik-Haus der Evonik
Industries AG, Essen
08. und 09. Mai 2008
Gemeinsam mit
dem Verein Deutscher Kokereifachleute e.V.,
dem Kokereianlagenbau und
dem Kokereiausschuss

Darin u. a. auch
Ehrung Prof. Dr. Wilhelm Reerink (Dr. Heribert Bertling);
Rückblick 50 Jahre Kokereitechnik in der DMT, (Dr. Manfred Kaiser)

9. Mai 2008 Beginn: 9.00 Uhr
7. Neue Entwicklungen und Erkenntnisse zur Rückgewinnung 9.00 Uhr
aromatischer Kohlenwasserstoffe aus Kokereigasen
Dirk Scheckreiter, Dr. Holger Thielert, Uhde GmbH, Dortmund
Dietmar Richter, Prof. Günter Wozny, TU-Berlin
8. Einfluss verschiedener Parameter auf die Verdichtbarkeit 9.30 Uhr
und Festigkeit gestampfter Kohlekuchen,
Dr.-Ing. Jan Rosenkranz, Dipl.-Ing. Frank Abel,
Prof. Dr.-Ing. Halit Z. Kuyumcu, TU Berlin
Moderator: Dr. Erwin Pilarczyk, DMT GmbH, Essen
Kaffeepause 10.00 Uhr
9. Kapazitäten der Roheisenerzeugung in der Welt – 10.30 Uhr
Entwicklung, aktueller Stand und Ausblick
Dr.-Ing. Peter Schmöle, ThyssenKrupp Steel AG, Duisburg
Dr.-Ing. Hans-Bodo Lüngen, Stahlinstitut VDEh, Düsseldorf
10. Stand der Sanierungsmaßnahmen bei ZKS 11.00 Uhr
Harald Jost, Yves Herrmann, Hans-Werner Jager
Zentralkokerei Saar GmbH, Dillingen
Heinz Bernd Dellmann, HBD-Engineers, Lille
11. Metallurgischer Koks in Europa - Versorgung und Bedarf 11.30 Uhr
(englisch)
Andrew Jones, Resource-Net, Brüssel
Kaffeepause 12.00 Uhr
12. "Koks auf Zelluloid" - Kokereifilme als historische Quelle 12.30 Uhr
(Beitrag des Historikerkreises des VDKF)
Dr. Michael Farrenkopf, Deutsches Bergbau-Museum, Bochum
Moderator: Bernd Wemhöner,
KBS Kokereigesellschaft Schwelgern, Duisburg
Schlusswort 13.00 Uhr
Dr. Rainer Worberg, Uhde GmbH, Dortmund
Anschließend ab ca. 13.30 Uhr: Mitgliederversammlung des VDKF

Feststehende Abstreifer führen den Koks vom Austragsteller einem Kühlsystem zu.
Hier wird der Koks auf unter 60 °C abgekühlt; gleichzeitig wird durch Zufuhr von Luft
eine kontrollierte Alterung des reaktionsfähigen Kokses erreicht.
Der Energiebedarf des Verkokungsvorganges wird dadurch gedeckt, dass die aus
der Kohle-/Koks-Schüttung freigesetzten flüchtigen Bestandteile der Braunkohle
teilweise verbrannt werden. Die hierfür erforderliche Zudosierung von Sauerstoff
(Luft) erfolgt über Luftdüsen, die über den Umfang verteilt in der Ofenseitenwand angeordnet
sind. Die den Herdofen verlassenden Gase, die einen Restheizwert von rd.
1.500 kJ/m 3 und eine Temperatur von rd. 1.300 °C aufweisen, werden über einen
feuerfest ausgekleideten Herdgaskanal dem Abhitzekessel zugeführt und
energetisch genutzt. Der Abhitzekessel, dem neben den Herdgasen auch die im
Kokskühlsystem entstehenden Kühlschwaden zugeführt werden, erzeugt Heißdampf.
Durch diese Zusammenschaltung von Herdofen und Abhitzekessel wird eine
energetisch effiziente und besonders umweltfreundliche Verkokung erreicht. Die
Leistung eines Herdofens liegt bei ca. 13 t Braunkohlenkoks/h. Damit beträgt die
derzeitige Produktionskapazität von zwei Herdöfen 190.000 t/a. Die lnfrastruktur für
weitere Herdöfen ist vorgesehen.
Anwendungsmöglichkeiten
Die für die Anwendung wesentlichen physikalischen und chemischen Kenngrößen
des Braunkohlenkokses sind in Tabelle 1 (siehe Anlage zum Text) aufgeführt:
Durch den Herstellungsprozess des Kokses sind neben der Körnung im
Wesentlichen der Wassergehalt und die flüchtigen Bestandteile beeinflussbar. Der
Endwassergehalt des Kokses beträgt ca. 0,5 Gew. %, der Gehalt an flüchtigen
Bestandteilen ca. 3,0 Gew. %. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um CO2
(Sekundärflüchtige) und nicht um brennbare flüchtige Bestandteile (Primärflüchtige).
Der Gehalt an Primärflüchtigen liegt deutlich unter 1 %. Beim Kühl- und
Alterungsprozess werden durch Reaktion mit Sauerstoff Sekundärflüchtige gebildet.
Der Schwefelgehalt liegt mit 0,5 Gew. % sehr niedrig, die spez. Oberfläche mit ca.
300 m 2 /g sehr hoch. Die Reaktionsfähigkeit und der spez. elektrische Widerstand
sind ebenfalls im Vergleich zu anderen Kohlenstoffträgern hoch. Der Aschegehalt
des Kokses liegt bei 9 Gew. %. Das Verhalten der Koksasche kann bei einem CaO-
Anteil von ca. 35 Gew. % und hohen Anteilen an Eisen und Magnesium als
ausgesprochen basisch bezeichnet werden.
Die wesentlichen Einsatzgebiete sind in Abbildung 2 (siehe Anlage zum Text)
dargestellt. Infolge seiner aktivkohleähnlichen Eigenschaften (hohe spez. Oberfläche,
günstige Porenstruktur) wird der Herdofenkoks sowohl zur Abgas- als auch zur
Abwasserreinigung eingesetzt, außerdem zum Aufkohlen von Stahl in der
Metallurgie.
In der Abgasreinigung wird der Koks zur Beseitigung von Schadstoffen wie SO2 und
H2S sowie von Dioxinen, Quecksilber und Halogenen wie Fluor und Chlor verwendet.
Hierzu gehört auch die Entfernung von Kohlenwasserstoffen, Lösemitteln und
Geruchsstoffen aus Abluftströmen. Bei der anschließenden Verbrennung des
beladenen Kokses werden zum großen Teil die Schadstoffe unter Bildung stabiler
Verbindungen in die basischen Bestandteile der Asche eingebunden.

Rohbenzol als Ausgangspunkt für
chemische Grundstoffe und
Konsumgüter
Vortrag anlässlich der Fachtagung Kokereitechnik des
VDKF am 8./9. Mai 2008
Arsol Aromatics GmbH
Uferstraße 105
D-45881 Gelsenkirchen
Fon +49(0)209.40 90 90
Fax +49(0)209.409 09 24
E-Mail: info@arsol-aromatics.de
Internet: www.arsol-aromatics.de

1.1. Historie der Arsol Aromatics GmbH
Am 28. November 1898 gründeten 13 Zechengesellschaften
den Benzolverband (BV). Zweck war die
gemeinsame, bessere Vermarktung des in den eigenen
Kokereien gewonnenen Benzols.
Bis 1918 wuchs die Zahl der beteiligten Gesellschaften
auf fünfundsiebzig.
Zu Beginn der fünfziger Jahre wurde beschlossen, zentral
für viele Kokereien eine gemeinsame Destillationsanlage
in Gelsenkirchen zu errichten.
Die Inbetriebnahme der ersten Reinbenzolstraße erfolgte
am 1. April 1954, innerhalb des damaligen Aral-Tanklagers
am Stadthafen, was gleichzeitig den Beginn dieses
Unternehmens darstellt. Im Juni 1955 folgte eine so
genannte Homologenstraße, in der unterschiedliche
Aromaten hergestellt werden. Durch gute Verarbeitungsqualität,
hohe Ausbeuten und niedrige Verarbeitungskosten
überzeugt, wollten immer mehr Kokereibetreiber
in die Gemeinschaft aufgenommen werden. Deshalb
wurde eine Kapazitätsverdopplung auf dem heutigen
Gelände vorgenommen. Im Jahre 1956 hatte das
Unternehmen bereits 21 Gesellschafter.
Im Mai 1959 ging dann die Reinbenzolgewinnung in
Betrieb und 1968 erfolgte, wegen höherer Qualitäts-

anforderungen an Reinbenzol, der Neubau einer
Extraktivdestillation.
1983 wurde eine neue Benzolgewinnung fertig gestellt,
um Energie zu sparen und den Umweltschutz zu
verbessern. Der Wärmeverbrauch wurde gegenüber den
Altanlagen halbiert.
Im Jahre 1987 wurde eine neue Homologenstraße
errichtet und der alte Betrieb im Tanklager der
ehemaligen Aral AG geschlossen und abgerissen.
Schließlich wurde Ende 1997 die Druckraffination, eine
Anlage zur Reinigung des Rohbenzols, in Betrieb
genommen.
Am 1. Januar 2002 wurde im Zuge des Verkaufs der Aral
an BP die Aral Aromatics GmbH mit Sitz in Gelsenkirchen
gegründet. Damit wurden alle „Aromaten - Aktivitäten“
vom Rohwareneinkauf über Produktion bis zum Verkauf
in Gelsenkirchen konzentriert.
Im September 2004 wurde schließlich eine Toluol-
Extraktion in Betrieb genommen. Dadurch kann heute
auch Toluol in hochreiner Form für die chemische
Industrie herstellen werden.
Nach Ende des Lizenzvertrages für Namen und Logo
„Aral“ wurde der Firmenname zum 1. Juni 2006 in „Arsol
Aromatics“ geändert.

1.2._Heutige Gesellschafterstruktur
Die Betreiber von Kokereien und ein Verarbeiter von
Teerbenzol sind heute die Gesellschafter der Arsol
Aromatics GmbH:
Hüttenwerke Krupp Mannesmann GmbH
RAG AG
Rütgers Chemicals GmbH
Salzgitter AG
ThyssenKrupp Steel AG

2._Herkunft der Rohstoffe
Der Rohstoff Rohbenzol entsteht bei der Verkokung von
Steinkohle in Kokereien. Dort wird die Steinkohle unter
Luftabschluss auf hohe Temperaturen erhitzt. Neben dem
Hauptprodukt Koks fällt zwangsläufig auch Kokereigas
an, welches unter anderem Rohbenzol enthält.
Während der Koks vor allem für die industrielle
Erzeugung von Roheisen im Hochofen benötigt wird,
werden aus dem Kokereigas die so genannten
„Kohlenwertstoffe“ wie Ammoniumsulfat, Schwefelsäure,
Teer und Rohbenzol gewonnen.
Unsere Rohstoffe werden also aus Kohle gewonnen.
3._Welche Grundstoffe werden hergestellt?
Die chemischen Grundstoffe, welche in der Produktionsanlage
der Arsol Aromatics GmbH erzeugt werden,
bezeichnet man als Aromaten. Diese haben ihren Namen
wegen des charakteristischen aromatischen oder
parfümartigen Geruchs erhalten. Die Hauptbestandteile
dieser chemischen Gruppe sind Benzol, Toluol, Xylol und
Arsole und dienen als Ausgangsmaterial für eine Vielzahl
von Konsumgütern.
Aromaten werden in vielen Industriezweigen verarbeitet.
Wir finden sie in Gebäudeisolierungen, Fahrzeugen, der
Telekommunikation, im Haushalt, in der Mode und im
Sport.
In unserer heutigen Welt nehmen wir viele Produkte, die
unter Verwendung von Aromaten hergestellt wurden, als
eine Selbstverständlichkeit hin. Deren Vorteile wie

Haltbarkeit, Bequemlichkeit, geringes Gewicht, Design
und Sicherheit sind nicht mehr aus dem normalen Leben
wegzudenken.
Moderne Wärmedämmung im Hausbau oder leichte
Kunststoffteile in Autos und Flugzeugen helfen den
Energieverbrauch zu senken. Sie haben daher auch
positive Auswirkungen auf die Umwelt. Doch nicht nur in
alltäglichen Haushaltsprodukten kommen Aromaten vor.
So werden sie z.B. auch bei der Herstellung bekannter
Medikamente wie Aspirin und Penicillin eingesetzt.
3.1._Hergestellte Produkte im Einzelnen
Benzol
Eine farblose Flüssigkeit, die in fossilen Rohmaterialien
wie Rohöl und Steinkohle vorkommt. Diese
Grundchemikalie ist bei der Herstellung von
Alltagsprodukten von entscheiden-der Bedeutung.
Benzol ist gesundheitsgefährlich! In der Tat hat die IARC
(= International Agency for Research on Cancer =
Internationale Krebsforschungsgesellschaft) Benzol als
Humankarzinogen (Krebsauslöser beim Menschen)
klassifiziert. Dabei darf man allerdings nicht vergessen,
dass das Benzol selbst nicht in den Konsumgütern
vorkommt.

Xylol (meta-Xylol)
Eine farblose Flüssigkeit, die in fossilen Rohmaterialien
wie Rohöl und Steinkohle vorkommt. Xylol kommt in
mehreren chemischen Formen vor. Die wichtigste ist
Paraxylol. Paraxylol wird bei der Herstellung
von Polyester eingesetzt, woraus Kleidung,
Verpackungsmaterialien und
Kunststoffflaschen hergestellt werden. Das am häufigsten
verwendete Polyester ist Polyethylen-terephthalat (PET),
genutzt sowohl bei leichten, wieder verwertbaren
Softdrinkflaschen als auch bei Kleidung, Anorak- und
Federbettfüllstoffen, Reifencord und Förderbändern. Es
kann auch zur Herstellung von Material für Audio- und
Videobänder und Röntgenfilme verwendet werden.
Eine weitere Form des Xylols, das Orthoxylol,
wird für die Herstellung von flexiblem PVC wie Rohren,
Beschichtungen und Kabeln eingesetzt.
Arsol ®
Der Name Arsol ® ist eine Zusammensetzung der Begriffe
ARomaten und SOLvent. Arsol ® ist eine eingetragene
Marke der Arsol Aromatics GmbH. Eine farblose
Flüssigkeit, die in fossilen Rohmaterialien wie Rohöl und
Steinkohle vorkommt. Dieses Lösemittel findet
Verwendung bei der Herstellung von Farben, Lacken und
Harzen.

Weiterverarbeitung zu Cumol
Cumol und Phenol sind Ausgangsprodukte für die
Herstellung von Medikamenten wie Aspirin und Penicillin.
Penicillin ist eines der ersten Antibiotika überhaupt und
nimmt heute immer noch einen der ersten Ränge bei der
Behandlung bakterieller Infektionskrankheiten wie
Lungenentzündung, Hirnhautentzündung, Infektionen des
Halses und Diphtherie ein. Außerdem wird aus Phenol
Bisphenol A hergestellt, welches das Ausgangsmaterial
für Epoxidharze und Polycarbonate ist. Epoxidharze
werden dazu verwendet, Anstriche besonders
widerstandsfähig zu machen, so dass sie auch auf
Schiffsoberflächen und in Lagertanks für Chemikalien
verwendet werden können. Aus Polycarbonaten werden
CD’s, Sicherheitsgläser, Sicherheits-helme, Linsen,
Kunststoffgläser und Kühlventilatoren her-gestellt. Auch
berührungsempfindliche Oberflächen auf Telefonen
bestehen aus Polycarbonatfilmen.

2.2 Konstruktive Maßnahmen zur Emissionsvermeidung
Die Ergebnisse der Messungen während des Befüllens und Planierens zeigen auf,
dass der Gasstrom durch Art und Ausführung der Befülleinrichtung und der zur Anwendung
kommende Befüll- und Planiertechnologie beeinflusst wird.
Daher ist es naheliegend, die Konstruktion der Befüll- und Planiereinrichtung so auszuführen,
dass ein erhöhter Gasstrom möglichst erst gar nicht entsteht, bzw. Emissionen
in die Umgebung weitestgehend vermieden werden.
Hierbei kommen einerseits konstruktive Mittel zum Einsatz, durch die ein Austreten
der Emissionen in die Umgebung verhindert bzw. minimiert werden. Andererseits
wurden verfahrenstechnische Verbesserungen des Koksofenbetriebes entwickelt,
durch welche die Entstehung von Emissionen erheblich reduziert wird.
Die Emissionsreduzierung beim Füllvorgang gestaltet sich bei der konstruktiven Ausführung
einer geeigneten Fülleinrichtung als zentraler Funktionseinheit des Füllwagens
als besondere Herausforderung (Abbildung 5).
Abbildung 5 – Übersicht Füllwagen
Als für die Emissionsminderung entscheidenden Neuerungen an der Fülleinrichtung
sind folgende Maßnahmen zu nennen (Abbildung 6):
• Verbesserte Ausführung der Füllteleskope hinsichtlich Abdichtung zwischen
Ofen und Umgebung
• Optimaler Befüllvorgang durch drehzahlgeregelte Förderschnecken
• „Controlled Charging“ - optimiertes Befüllen der Ofenkammern durch volumetrisches
Füllen

Abbildung 7 - Teleskop
3 Fülloptimierung durch Controlled Charging
3.1 Anforderungen an den Füllprozess
Die Messungen der Gasströme während des Befüllens zeigen, dass im Zeitraum der
Phase III, in dem Befüllen und Planieren stattfinden, der freie Durchfluss des Gases
zwischen Ofendecke und Kohlefüllung zeitweise blockiert wird.
Ursachen sind zum Einen verfahrensbedingt, z.B. wenn während des Befüllens bereits
zeitgleich planiert wird. Zum Anderen wird der Gasstrom bei Überfüllung in einem
oder mehreren Fülllöchern blockiert, wenn der Schüttkegel zu weit in das Füllloch
hineinragt.
Diese Blockade hat ein Ansteigen des Gasdruckes zur Folge, der zu einem Überdruck
in den Teleskopen führt. Bei älteren Teleskopkonstruktionen führt dies zu einem
Austritt von Gasen in die Umgebung, verbunden mit der Gefahr von Entzündungen
und Verpuffungen.
Die zuvor beschriebene verbesserte Konstruktion der Teleskope ist in der Lage, in
gewissen Grenzen die Abdichtung gegen Austritt von Gasen in die Umgebung zu
gewährleisten. Ein sicherer Emissionsschutz ist jedoch nur in Verbindung mit einem
geeigneten Befüllungsprozess möglich.
Bei diesem Befüllprozess sollen – je nach Ofenkonfiguration mit 3, 4 oder 5 Fülllöchern
- die Anzahl der Planierhübe minimiert oder idealerweise auf einen einzigen
Planierhub nach Beenden des Befüllens begrenzt werden.
Weiteres Ziel dieses Verfahrens ist, die Schüttung der Kohle beim Befüllen durch die
Fülllöcher derart gleichmäßig durchzuführen, dass das Volumen der Spitzen der
Schüttkegel oberhalb dem Volumen der Senken unterhalb der Planierebene entspricht.
Beim Planieren wird dann vorzugsweise mit einem einzigen Hub das Spitzenvolumen
der Kohle in die Senken verteilt und somit eine annähernde ebene Oberfläche
der Kohlefüllung in der Ofenkammer erreicht.
Zu beachten ist, dass nach dem Befüllungsvorgang ein ausreichend großer Strömungsquerschnitt
zum störungsfreien Gasabzug zwischen den Spitzen der Schütt-

Abbildung 9 – Controlled Charging System
Aus Trichtervolumen und Gewicht der eingefüllten Kohle wird die aktuelle spezifische
Schüttdichte errechnet.
γ
m
=
Kohle
Kohle VTrichter
Für die Befüllung wird die Ofenkammer in virtuelle Abschnitte aufgeteilt, die durch
jeweils ein Füllloch befüllt werden. Durch entsprechende individuelle Einstellungen
der Füllgeschwindigkeiten für jedes Füllloch wird die Kohle entsprechend dem Volumen
des zugehörigen Ofenkammerabschnittes eingefüllt. Die Befüllung erfolgt dabei
simultan durch alle Fülllöcher (Abbildung 10 - A).
Aus der errechneten Schüttdichte der Füllkohle und dem – virtuellen – Volumen des
Ofenkammerabschnittes wird das diesem Volumen entsprechende Kohlegewicht zurückgerechnet.
m = γ × V
Ofenabschnitt
Kohle
Ofenabschnitt
Das Befüllen erfolgt für jedes Füllloch individuell gesteuert über die Drehzahl der
Förderschnecken. Der Fortschritt des Füllvorganges wird durch kontinuierliche Messung
des Füllgewichts im Trichter überwacht, bis die Soll-Menge der Kohle erreicht
wird.
m Ofenabschnitt
= mKohle
− makt.
Messung
Der Füllvorgang wird dabei auch zeitabhängig so gesteuert, dass sich die Schüttungen
jeweils benachbarter Abschnitte an einer senkrechten Linie berühren.
Durch die Verwendung geeigneter Wägezellen, exakter Vermessung der Füllrichter
und einer im praktischen Einsatz optimierten Füllgeschwindigkeit über die Regelung
der Schneckendrehzahl wird eine Genauigkeit beim Befüllen von ±25kg erreicht.
Die simultane Befüllung der Ofenkammer durch alle Fülllöcher ermöglicht eine erhebliche
Zeitersparnis gegenüber sequentiellen oder gestaffelten Füllschemata
(Abbildung 10 – B und C).

Schüttkegel erzeugt und somit die Möglichkeit zu Entmischung weiter eingeschränkt
wird.
Da beim Befüllen nicht gleichzeitig planiert wird tritt auch keine Behinderung des
Kohlestroms durch die Planierstange auf. Eine diffuse Verteilung des Masseflusses
mit Folge einer Entmischung der Kohle kann somit nicht auftreten. Die im Massenstrom
enthaltene Energie wird nicht durch das Auftreffen auf die Planierstange reduziert
sondern wird vollständig in die Kohleschüttung eingeleitet.
Durch die hohe Füllgeschwindigkeit wird zudem eine bessere Verdichtung der Kohlefüllung
erreicht, bei gleichzeitiger homogener Mischung der Kohlepartikel.
Vergleichsmessungen auf Kokereianlagen zwischen herkömmlichen und dem
SCHALKE Controlled Charging Verfahren zeigten bei Messung der gleichen Anzahl
gedrückter Öfen eine Verbesserung der Koksproduktion um 1 – 1,5%.
Bei dem aktuell hohen Marktpreis für Koks amortisiert sich daher die Investition in
einen neuen Füllwagen mit moderner Fülltechnologie innerhalb weniger Jahre.
4 Einsatzgrenzen
Voraussetzung für ein einwandfreies und reproduzierbares Füllergebnis ist zunächst
einmal eine sorgfältige Aufbereitung der Füllkohle, wie sie bei fast allen europäischen
Kokereibetreibern selbstverständlich ist.
Die Füllkohle wird dabei aus unterschiedlichen Kohlesorten derart gemischt, dass
Eigenschaften wie z.B. Schüttdichte, Böschungsverhalten, Korngröße aber auch
enthaltene Restfeuchte in einem definierten Größenbereich gehalten werden.
Durch Controlled Charging werden mittels der volumetrischen Befüllung die Schwankungen
der Schüttdichte innerhalb des definierten Bereiches ausgeglichen, so dass
ein Erreichen des optimalen Füllungsgrades nicht gefährdet wird.
Des Weiteren wird davon ausgegangen, dass ausschließlich geeignete Kokskohlen
gemäß üblicher Klassifizeriungsregeln, z.B. nach DIN 23003, verwendet werden.
In Wachstumsländern wie z. B. China und Südamerika ist allerdings zu beobachten,
dass einheimische Kokereibetreiber – wenn überhaupt – eine weniger aufwändige
Aufbereitung der Füllkohle durchführen.
Darüber hinaus sind die Vorkommen an für die Verkokung geeigneter Kohlesorten
begrenzt bzw. regional nicht in ausreichender Menge verfügbar.
In letzter Zeit bekannt gewordene Befüllungsprobleme bei neu errichteten Kokereianlagen
in diesen Ländern lassen nach ersten Untersuchungen den Schluss zu, dass
hier nicht oder nur bedingt geeignete Kohlesorten verwendet wurden.
Diese Kohlesorten weisen gegenüber typischen Kokskohlen eine differenzierte Zusammensetzung
der flüchtigen Bestandteile, abweichende mineralische Bestandteile
sowie andere physikalische Eigenschaften auf.
Die physikalischen Eigenschaften solcher Kohlen sind vorrangig als Ursache für die
Füllprobleme anzusehen. Aufgrund der vor Ort gemachten Beobachtungen und der
übermittelten Berichte werden bisher folgende Ursachen vermutet (Abbildung 11):
Abweichende Eigenschaften Auswirkung Erkennbarer Fehlerzustand
Geänderte Wasseraufnahmefähigkeit Undefinierte Bildung des Schüttkegels Sollwert des Füllstandes wird nicht
erreicht
Erhöhter Anteil an tonhaltigen mineralischen
Bestandteilen
Anhaften von Kohleresten in Fülltrichter,
Förderschnecke, Abwurf, usw.
Erhöhter Strömungswiderstand in
Schnecke und Abwurf
Füllgeschwindigkeit nicht erreichbar –
Taktzeit verlängert

Abbildung 11 – Mögliche Ursachen für Füllprobleme
Entsprechende Recherchen bezüglich der eingesetzten Kohlesorten wurden von
SCHALKE, auch in Zusammenarbeit mit der DMT, begonnen. Ziel ist die Ermittlung
von zuverlässigen Einsatzgrenzen der SCHALKE Fülltechnologie beim Einsatz bedingt
geeigneter Kohle, bzw. zu erwartende Einschränkungen beim Einsatz durch die
abweichenden Eigenschaften.
5 Weiterentwicklungen
5.1 Füllstandmessung durch Füllloch
Die Anpassung der Befüllung an die jeweiligen Ofenkammern und die erreichten
Füllhöhen sind mit einem erhöhten Aufwand durch kontinuierliche Kontrolle des Füllungsgrades
verbunden.
Eine manuelle Messung des Füllgrades durch das geöffnete Füllloch ist gefährlich,
emissionsbehaftet und zeitaufwändig.
Um auch in diesen Fällen eine optimale Befüllung bei größeren Streuungen der Kohleeigenschaften
sicherzustellen, ist eine automatische Messung der Füllhöhe sinnvoll.
Die Messung erfolgt dabei durch das geöffnete Füllloch, während sich das Teleskop
in abgesenkter Position befindet (Abbildung 12).
Die Messung erfolgt durch einen auf dem Abwurfgehäuse der Füllschnecke angebrachten
Radarsensor. Der Sensor ist zur Schneckenwelle versetzt angeordnet, so
dass der Messstrahl an der Welle vorbei, durch das Füllloch in die Ofenkammer laufen
kann.

DMT-Türdichtsystem auf der Kokerei Prosper
Fachtagung Kokereitechnik Mai 2008| Folie 2
www.dmt.de
Zur Emissionsminderung auf Kokereien hat DMT ein neues Türdichtsystem
entwickelt, das an verschiedenen Ofentürkörpern nachgerüstet werden kann. Dieses
neue Dichtsystem ist seit 2002 auf der Kokerei Prosper im Einsatz und hat sich
bewährt. Im Rahmen der Kokereifachtagungen wurde bereits 2003 darüber berichtet.
Inzwischen wurden mehr als 50 koksseitige Ofentüren umgerüstet; bis Ende des
Jahres wird das neue Türdichtsystem an weiteren 30 Türen der Koksseite der
Ofengruppe 3 zum Einsatz kommen.

Türreinigung zu testen, wurden zunächst Vorversuche bei DMT sowie auf der
Kokerei Prosper durchgeführt.
Düsentests:
Ermittlung der
Blaskraft
Abdeckung
Waage
Abstand
Fachtagung Kokereitechnik Mai 2008| Folie 4
15
10 20
5
bar
25
459 g
Druck / Volumenstrom
Sprühwinkel
Luftdüse
U-Kanal
www.dmt.de
Im Rahmen dieser Vorversuche wurde u. a. eine Teststation aufgebaut, mit der die
Blaskraft sowie der Luftverbrauch unterschiedlicher Düsen ermittelt werden konnte.
Dabei wurden Abstand und Sprühwinkel der Düse sowie der jeweilige Druck variiert.
Die Wirksamkeit einer Düse, der so genannte Strahldruck oder auch Impact [N/mm²],
ist abhängig vom Druck, dem Volumenstrom, dem Strahlwinkel und dem Abstand
zum Objekt. Hierbei ist zu beachten dass der Abstand nahezu quadratisch die
Wirksamkeit einer Düse beeinflusst.
Mit einer Luftdüse die an der vorhandenen Reinigungsmechanik der KÜM 2 montiert
wurde, konnten Eindrücke in Bezug auf mögliche Reinigungserfolge an
Türdichtungen gewonnen werden. Für diese Versuche wurde Stickstoff aus
Gasflaschen verwendet.
Auf Basis der Ergebnisse dieser Vorversuche konnten die grundlegenden Eckdaten
für das Türreinigungskonzept mittels Druckluft wie folgt, ermittelt werden:
• Präzise und schnelle Positionierung der Luftdüse.
• Geringer Abstand (ca. 20 mm) zwischen Düsenöffnung und Türdichtfläche
über den gesamten Verfahrweg.

Positionserfassung der Tür inklusive deren Durchbiegung:
Mit Hilfe von Pneumatikzylindern mit integrierten Wegaufnehmern die sich an einem
feststehenden Stahlprofilrahmen seitlich zu der in Reinigungsposition
eingeschwenkten Ofentür befinden, wird die Position der Tür im Raum und deren
vertikale Durchbiegung erfasst und an eine Auswerteelektronik weiter geleitet. Dabei
werden die Kolbenstangen der Pneumatikzylinder an die vorgesehenen Messpunkte
des rückseitigen Türrahmens angedrückt. Die Druckversorgung der
Pneumatikzylinder (2-6 bar) wird über einen separaten Luftkompressor gewährleistet
und zwischen 2 und 6 bar eingestellt.
Positionserfassung der Ofentür
Fachtagung Kokereitechnik Mai 2008| Folie 5
Die Hochdruck-Kompressoranlage:
www.dmt.de
Die Hochdruck-Kompressoranlage befindet sich auf der 2.-ten Ebene der KÜM 2, in
einem separaten, schallisolierten Container. Die Anlage besteht aus einem
dreistufigen, luftgekühlten, ölgeschmierten 500V-Kolbenkompressor, mit einer
Antriebsleistung von 22 KW. Die Schaltpunkte für die Druckluftentnahme liegen
zwischen 34 und 40 bar. Die Fördermenge beträgt ca. 90 m³/h.

Reinigungsdüse:
Manipulator mit Energieversorgung
Fachtagung Kokereitechnik Mai 2008| Folie 7
www.dmt.de
Als Reinigungsdüse dient eine Mehrkanal-Flachstrahl-Düse aus Edelstahl, die am
Ende des Düsenstockes befestigt ist. Zwischen Düsenstock und
Reinigungsmanipulator ist ein Kollisionsschutz eingebaut, der auf Kollision in alle
Richtungen reagiert und den Manipulator im Falle einer Kollision sofort stoppt. Die
Sensibilität des Kollisionsschutzes ist durch Vorgabe des Druckluftniveaus zwischen
1 und 6 bar stufenlos einstellbar.
MSR-Technik:
Sämtliche Informationen zur Positionserfassung und Störmeldeauswertung,
einschließlich der Druckluftversorgung fließen in dem MSR-Schrank zusammen, der
sich im Schalthaus der KÜM 2 befindet. Dort laufen die Signale des
Reinigungsmanipulators mit dem dazugehörigen Kühlgebläse, der
Kompressorstation, des Druckbehälters, der Messzylinder, des Touch-Panels, der
manuellen Steuerung sowie der optischen und akustischen Warnmeldungen
zusammen.

gesendet. Wenn sämtliche Verriegelungen wie z. B. ausreichender Systemdruck,
geschlossene Einhausung u.s.w. gegeben sind, kann der Maschinist den
Reinigungsvorgang starten. Die Messfühler der Pneumatikzylinder werden gegen die
Rückseite des Türkörpers gefahren und die integrierten Wegaufnehmer übermitteln
die Messdaten an die Steuerung. Nachdem der Manipulator die Startposition erreicht
hat, wird die Druckluftleitung durch ein Magnetventil geöffnet. Der Manipulator
beginnt mit der Reinigung, indem er sich entlang der Türdichtung bewegt. Dabei wird
der Abstand zwischen Reinigungsdüse und Türdichtung sowie die Geschwindigkeit
des Manipulators entsprechend der vorher in den Verfahrprogrammen festgelegten
Parameter, eingehalten. Nach Abschluss des Reinigungsvorgangs bewegt sich der
Reinigungsmanipulator in seine festgelegte „Home-Position“ und wartet auf den
nächsten Einsatz.
Zusammenfassung:
Voraussetzung für einen gasdichten Kammerverschluss ist neben einem effektiven
Koksofentürdichtsystem auch die pflegliche Wartung und Reinigung der Dichtflächen
an der Koksofentür und dem Türrahmen. Die entsprechenden Nachteile von
mechanischen Reinigungsvorrichtungen sowie bei der Reinigung mit
Hochdruckwasser sind bekannt.
Mit dem Ziel ein neues Verfahren der berührungslosen Reinigung von Koksofentüren
bei gleichzeitiger Vermeidung des Abwassers zur Verfügung zu stellen, hat die
Kokerei Prosper und die DMT gemeinsam ein Verfahren auf Basis von Hochdruckluft
als Reinigungsmittel entwickelt.
Nachdem in zahlreichen Vorversuchen die Eckdaten für das neue
Türreinigungskonzept mittels Druckluft ermittelt werden konnten, wurde ein Prototyp
auf der KÜM 2 der Kokerei Prosper errichtet und in Betrieb genommen. Dabei wird
zunächst die Position der zu reinigenden Koksofentür im Raum bestimmt. Mit Hilfe
eines Reinigungsmanipulators wird eine mit Druckluft beaufschlagte Düse in
gleichmäßigem Abstand entlang der Türdichtung bewegt. Durch den über 7 Achsen
beweglichen Manipulator kann die Position der Reinigungsdüse dem Profil der
jeweiligen Türdichtung gut angepasst werden und jeder denkbare Verfahrweg
programmiert werden.

Heizzugreparaturen in Koksöfen der HKM Kokerei
Fachtagung Kokereitechnik 2008 Essen Dr. Leo Nelles, Dipl.-Ing. H.B. Beckmann, HKM
Projekte zum Umweltschutz bei TR-KE

Heizzugreparaturen in Koksöfen der HKM Kokerei
Fachtagung Kokereitechnik 2008 Essen Dr. Leo Nelles, Dipl.-Ing. H.B. Beckmann, HKM
Heizzugreparaturen in Koksöfen der HKM Kokerei
Fachtagung Kokereitechnik 2008 Essen Dr. Leo Nelles, Dipl.-Ing. H.B. Beckmann, HKM

Rückgewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe
aus Kokereigasen
Untersuchung und Simulation
VDKF Jahrestreffen, Essen, 08.- 09.05.2008
D. Scheckreiter*, Dr. H. Thielert, UHDE GmbH, Dortmund
D. Richter, Prof. G. Wozny, Tu Berlin
Inhalte
Einführung und Motivation
Thermodynamische Untersuchungen
Beschreibung des Stoffsystems
Modellentwicklung
Technikumsanlagen
Modellvalidierung
Vergleich und Beurteilung der untersuchten
Waschmedien

Einführung
Allgemeine Prozessbeschreibung
Rückgewinnung aromatischer Kohlenwasserstoffe (BTX) als
Bestandteil der Nebenproduktgewinnungsanlagen von Kokereien
Produktionsmenge:
Rohgasmenge: 120.000-150.000 Nm³/h
BTX-Anteil im Kokereirohgas: 18-25 g/Nm³
Rückgewinnungsrate: ca. 70-80%
Produktionsmenge: ca. 85 t/Tag 30.000 t/Jahr
Angewandte Verfahren:
Gasreinigung: Physikalische Absorption
Regeneration: Strippung des beladenen Absorbens mit überhitztem
Wasserdampf
Mögliche Waschmittel:
Steinkohlenteeröl
Dieselöl
Alternative, hochsiedende Waschmittel
Motivation
Vorheriger Stand
- Prozesssimulation mit CC interner Units
• Anpassung der VLE Berechnung mit Hilfe der
Verwendung geschätzter Korrekturfaktoren
• Berechnung der Kolonnenprofile fehlerhaft
Verbesserte Modellbeschreibung
- Thermodynamische Beschreibung des Stoffsystems
- Modellansatz (Gleichgewicht Stoffaustausch )
Untersuchung möglicher Waschmittel (SKT, alternative)
Untersuchung alternativer Anlagenkonzepte:
- Kolonnentyp
- Strukt. Packungen

Thermodynamische Untersuchung des Waschmittels
Wie können wir das
thermodynamische Verhalten
von Steinkohlenteeröl
am besten beschreiben???
GC
Welche sind das?
Analysenergebnis: (483 + x) Komponenten
Thermodynamik
Beschreibung des Stoffsystems
Vielleicht über die
Hauptkomponenten?!
Wissen wir nicht
Steinkohlenteeröl
– Ca. 400-500 Komponenten (polyaromatische Verbindungen)
– 10 Komponenten identifiziert: ca. 54. Gew.%
– Bekannte Daten für Frischöl
• Viskosität
• Dichte
• Molekulargewicht
– Kreislauföl
• Daten unzureichend
– Problem: Beschreibung des Phasengleichgewichtes
• Parameteranpassung
• Prediktive Modelle (z.B. UNIFAC)
• Messungen

Thermodynamik
VLE Daten
Berechnung der VLE Daten auf Basis der
bekannten Zusammensetzung
Literaturauswertung:
Thermodynamik
VLE Daten
Notwendige Daten
für Berechnung des
Lösungsverhaltens
Stand nach Phasengleichgewichtsmessungen:
VLE Messungen
GLE Messungen

Technikumsanlage
Desorption
Modellvalidierung Absorption
Steinkohlenteeröl - BTX
Modellgenauigkeit:
(Bezogen auf Eintrittskonzentration)
- Benzene: < ± 5%
- Toluene: < ± 5%
- Xylene: < ± 5%
Anlagenbetrieb
• Flüssigkeitsdurchsatz: 10l/h
• Stripdampfbereitstellung: 0.1-
1.0kg/h
• Stripdampftemperatur: 180-240°C
• Rücklauf: 0.01-1.8 l/h
Untersuchungen im Betrieb
• Feed-Eintrittstemperatur
• Gas-Eintrittstemperatur
• G/L Verhältnis
• Rücklauf
Anlagenerweiterung
Abtriebsteil strukt. Packungen

Waschmittelvergleich
Simulation der industr. Anlage
Packungshöhe [normiert]
Konzentrationsprofile für untersuchte Waschmittel bei
unterschiedlichen Flüssigkeitsdurchsätzen
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
Waschmittelvergleich
Quantitative Auswertung
c_Gas (BTX) [normiert]
Rückgewinnung:
R = (c ein (BTX)-c aus (BTX))/c ein (BTX)
Rückgewinnun
Durchsatz
Waschöl
Alternativ
0.95
0.9
0.85
160 m³/h
72 %
69 %
Absorptionsraten der untersuchten Waschmittel
0.8
Alternativ
0.75
Waschöl
0.7
0.65
Polynomisch
120 170 220
Durchsatz m³/h
270
180 m³/h
77 %
74 %
Alternat. B=8.8m³/m²h
Alternat. B=13.8m³/m²h
Konvent. B=8.8m³/m²h
Konvent. B=13.8m³/m²h
200 m³/h
83 %
78 %
250 m³/h
94 %
89 %
Betriebsfall:
– Gasstrom:
• V = 150.000 Nm³/h
• cein (BTX) = 21.6 g/Nm³
– Waschmittelstrom:
• variiert

Für unterschiedliche Proben, insbesondere bei verändertem Dispersitätszustand,
sind qualitativ ähnliche Ergebnisse zu erwarten, wobei die Zahlenwerte für den
Steigungsparameter α sowie die optimale Feuchte und dem zugehörigen minimalen
K-Wert variieren können. Speziell für die untersuchte Kohle wurde mit α = 0,087 und
einer optimalen Feuchte wopt von 10,4 % ein K(wopt) = 12,39 bestimmt.
2.3 Stampfbarkeit unterschiedlicher Kohlenarten
Für die Kennzeichnung der Kohlenart lassen sich grundsätzlich verschiedene
Parameter angeben, die sich zumeist auf die stoffliche Zusammensetzung beziehen.
Da während des Stampfprozesses neben der Umordnung der Kohlepartikeln auch
Bruchvorgänge und plastische Verformungen für den Grad der Verdichtung
maßgebend sind, ist in diesem Zusammenhang eine Beschreibung der Festigkeit der
Kohlepartikeln wesentlich. Eine integrale Größe, die die mechanischen
Eigenschaften aus dem Kontext der Mahlbarkeit beschreibt, ist mit dem Hardgrove-
Index (HGI) gegeben. Niedrige Hardgrove-Indizes weisen auf eine schlechtere
Mahlbarkeit hin.
Der Hardgrove-Index wird in einem speziellen Mahlbarkeitstest experimentell
bestimmt und lässt sich für Steinkohlen erfahrungsgemäß auch aus dem Grad der
Inkohlung abschätzen. Abbildung 8 zeigt den empirisch gefundenen Zusammenhang
zwischen dem Hardgrove-Index und dem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen (FB) [4]
für 150 unterschiedliche Kohleproben, der durch die nachfolgenden Gleichungen
beschrieben wird:
⎧173
− 3,
30 ⋅FB
für FB ≥ 21,
72
HGI = ⎨
(3)
⎩ 37 + 2,
96 ⋅FB
für FB ≤ 21,
72
Abbildung 8: Mahlbarkeit nach Hardgrove als Funktion der Flüchtigen Bestandteile [4]

4 Schlussfolgerungen und Ausblick
In dem vorliegenden Beitrag wurde über den aktuellen Stand zur theoretischen und
experimentellen Untersuchung der Verdichtung von Kohle durch den Stampfprozess
sowie der Festigkeit der gebildeten Stampfkuchen berichtet.
Die Modellbildung für die Stampfbarkeit in Abhängigkeit von Kohleart und
Dispersitätszustand und deren Einbindung in die Kompaktierungsgleichung für den
Stampfprozess liefert eine gute Übereinstimmung mit den gemessenen Kuchendichten.
Für die Festigkeitsuntersuchungen wurde ein flexibler Prüfstand entwickelt, der die
Bestimmung unterschiedlicher Festigkeitskenngrößen ermöglicht.
Die nächsten Schritte in der Weiterführung der Arbeiten zur Untersuchung des
Stampfprozesses werden folgende Themen betreffen:
Zur Vervollständigung des Modells für die Berechnung der Kuchendichte ist
neben der Stampfbarkeit der Anfangszustand der eingefüllten Kohle,
gekennzeichnet durch die Größen ρ0 und E0 zu beschreiben. Hierfür ist eine
entsprechende Auswertung der vorhandenen Messdaten im Hinblick auf die
Einflussgrößen Dispersitätszustand und Fliesseigenschaften erforderlich.
Nach Vervollständigung des Festigkeitsprüfstandes sollen systematische
Festigkeitsversuche durchgeführt werden. Neben der Untersuchung der
Abhängigkeiten zwischen den unterschiedlichen Kenngrößen erfolgt ein Abgleich
mit der entwickelten Modellvorstellung.
Für eine zerstörungsfreie Untersuchung der inneren Struktur der Stampfkuchen
sind zwischenzeitlich erste Versuche mit einem Georadar-System unternommen
worden. Anhand der Reflexion und Beugung von elektromagnetischen Wellen im
Frequenzbereich 10 MHz bis 2,5 GHz lassen sich hiermit Änderungen in den
dielektrischen Eigenschaften in der Probe (materialbedingt und aufgrund
unterschiedlicher Poren- und Feuchteverteilung) nachweisen. Damit könnte eine
Überwachung der Kuchenbeschaffenheit durch ein tomografisches Verfahren
ermöglicht werden.
5 Literatur
[1] Kuyumcu, H.Z., Rosenkranz, J. und Abel, F.: Verdichten von Steinkohlen
durch Stampfen für den Einsatz bei der Verkokung, Schüttguttechnik
10 (2004) 3, S. 222 – 225
[2] Kuyumcu, H.Z. und Rosenkranz, J.: Untersuchungen zur Verdichtung von
Steinkohlen durch Stampfen, Stahl und Eisen, 126 (2006) Nr. 1, S. 41 – 47
[3] Kuyumcu, H.Z. und Rosenkranz, J.: Investigations on the densification of
particulate materials by stamping, Tagungsband XXIII. International Mineral
Processing Congress, Vol. 1, ISBN 975-7946-27, S. 383-388, Istanbul 2006
[4] Ruhrkohlen-Handbuch, 6. neubearbeitete Auflage, Verlag Glückauf, Essen
1984
[5] Molerus, O.: Interpretation of Geldart's type A, B, C and D powders by taking
into account interparticle cohesion forces, Powder Technology,
33 (1982) Nr. 1, S. 81-87

Shut down and start up of blast furnaces 1997 - 2007 by regions
Start up / shut down capacity [ Mill. t HM / y ]
120
100
80
60
40
20
0
-20
-40
Europe CIS India Japan South
Korea
China Brazil NAFTA
Start up
Shut down
Bild 7: In- und Außerbetriebnahmen von Hochöfen in ausgewählten Regionen,
1997-2007
Hot metal capacity utilization by regions 1997 - 2007
HM production / capacity ratio [ % ]
100
75
50
25
0
1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
EU 15
EU 27
NAFTA
Japan
CIS
Ukraine
Bild 8: Ausnutzung der Kapazitäten zur Erzeugung von Roheisen
in ausgewählten Regionen, 1997-2007

Number of blast furnaces by regions
Number of blast furnaces [ n ]
300
250
200
150
100
50
0
EU 15
EU 27
CIS
NAFTA
Bild 9: Anzahl der betriebenen Hochöfen, 2007
India
Average size of blast furnaces by regions
Hearth diameter [ m ]
14
12
10
8
6
4
2
0
EU 15
EU 27
CIS
NAFTA
Brazil
?
India
Japan
Japan
South Korea
South Korea
Bild 10: Durchschnittlicher Gestelldurchmesser der betriebenen Hochöfen, 2007
?
China
?
?
China
Total

Prospective production increase 2007 - 2010
Prospective world production up to 2010 [ Mill. t / y ]
2000
1500
1000
500
0
64
946
1343
80
1138
2007 2010
1580
DRI
Hot Metal
Crude Steel
Bild 15: Anstieg der Produktion von DRI, Roheisen und Rohstahl in der Welt,
2007-2010
Identified blast furnace projects 2008 - 2010
Additional BF capacity [ Mill. t HM / y ]
150
125
100
75
50
25
0
China
India
Brazil
South Korea
Russia
Ukraine
Taiwan
Bild 16: Bekannte Hochofenneubauprojekte, 2008-2010
Turkey
Total

CO 2 emissions
The CO 2 emissions resulting from the carbon input
for a best available blast furnace process with
injection of pulverized coal are in a range of roughly
1,550 kg CO 2 / t HM.
2007 2010 Add.
HM production 946 1,138 192 Mill. t / y
CO 2 emissions
generated from
C consumption BF 1,466 1,764 298 Mill. t / y
Bild 21: Veränderung der CO2-Emissionen (nur Roheisenerzeugung),
2007-2010

2. Schadensanalyse
Sanierung ZKS
2.1 Schäden in der Ofensohle
Sanierung ZKS
Ursachen:
• Zu geringer Abstand zwischen
Ofensohle und Luftkanal
• Dehnfuge endet fast im Luftkanal
Auswirkungen:
• Verbrennendes Rohgas im Luftkanal
schmilzt Löcher in das Steinmaterial.
• Kaminemissionen
Dellmann, Herrmann, Jager, Jost
Dellmann, Herrmann, Jager, Jost

4.2 Layout
Sanierung ZKS
4.3 Entscheidungsgründe
• weniger Ausfall Koks und Gas
• Änderungen in der Konstruktion möglich
Einbringen von Ofen-stabilisierenden
Neuerungen
• längere Lebenszeit
Sanierung ZKS
Dellmann, Herrmann, Jager, Jost
Dellmann, Herrmann, Jager, Jost

6.5.3 Einzelkammer-Druckregelung
Sanierung ZKS
6.6 Stahlkamin ( 140 m )
Sanierung ZKS
Stahlkamin der
Sinteranlage
Höhe: 120 m
Dellmann, Herrmann, Jager, Jost
Dellmann, Herrmann, Jager, Jost

7. Sanierung der
Kohlenwertstoffanlage
Sanierung ZKS
7.1 Sanierungsschwerpunkte
• zusätzlicher Gasvorkühler
• Erneuerung Teerscheidung
• Druckoptimierung ND-NH3/H2S-Wascher (Austausch der Einbauten )
• Erneuerung der Abtreiber
• 2 neue Clausanlagen
• Erneuerung von Wärmetauschern, Pumpen
Sanierung ZKS
Dellmann, Herrmann, Jager, Jost
Dellmann, Herrmann, Jager, Jost

8.2 Oktober 06 – Oktober 07
Sanierung ZKS
8.3 Dezember 07 – Februar 08
Sanierung ZKS
Dellmann, Herrmann, Jager, Jost
Dellmann, Herrmann, Jager, Jost

Million tonnes
Metallurgical Coke
European Market
www.resource-net.com
European & World Coke Imports
versus Price
25
20
15
10
5
0
2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007
Rest of World Europe Price
$350
$300
$250
$200
$150
$100
$50
$0
$/tonne fob
This chart shows the combined
coke imports of European
countries and the other countries
of the world.
It shows rising imports from 2001
to 2004, then a decrease in 2005.
However, the trade volumes saw a
renewed upturn in 2006 and 2007.
However, most of the growth in
volumes has been outside Europe,
especially in Asian countries
(India, Iran, Pakistan, Taiwan etc).
European trade volumes have been
quite stable for the last three years.
www.resource-net.com
7

Million tonnes
500
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Iron Output by World Region
China
India
Other Asia
Europe
CIS
Americas
Other
Feb-06 Feb-07 Feb-08
Market Summary
This chart shows iron production
on an annualized and seasonally
adjusted basis for China, India and
other major producing regions
over the past three years.
Growth in China has outstripped
all other regions: iron output
increased by 74m tpy from
02/2006 to 02/2007, and by 46m
tpy from 02/2007 to 02/2008.
Iron output in rest of the world
increased by 21m tpy in the year
to 02/2008.
www.resource-net.com
The rise in coke prices on “fob China basis”, which began from around the start of
2006, escalated dramatically from the middle of last year. From $245-255/tonne
fob in June 2007, by December coke prices were $380-400/tonne fob, 12/12.5% ash.
The run-up in H2 2007 appeared to be mainly due to Chinese export licence shortages at
the year-end. Their price in the “secondary market” reached $80-100/tonne.
However, the coke market unexpectedly carried on rising into 2008 due to various factors:
Increase in export tax on coke from 15% to 25% from January;
Bad weather conditions in China in February which caused delays to coal shipments to
coke plants;
Influence from related commodity markets, especially coal;
Continued high demand for Chinese imports from Asian markets such as India, Iran,
Pakistan and Taiwan, where investment in new coke plant is too costly or is still
ongoing.
In March the coke price reached $525-535/tonne fob.
But on the downside… port stocks of coke in China are at the highest level for one year
(almost 3m tonnes), and exports in Jan & Feb were low. There appears to be ample
supply from other countries (Poland, Colombia etc).
www.resource-net.com
10

„Koks auf Zelluloid“ – Kokereifilme als historische Quelle
- Zusammenfassung -
Dr. Michael Farrenkopf
Deutsches Bergbau-Museum Bochum
1. Digitalisierung historischer Kokereifilme durch den VDKF
Der Verein Deutscher Kokereifachleute e.V. (VDKF) hat auf Antrag seines Historiker-Kreises
kürzlich die archivfachliche Sicherung und Digitalisierung von insgesamt acht historischen
Kokereifilmen ermöglicht. Die Originale dieser Filme waren seit längerem im Bergbau-Archiv
(BBA) beim Deutschen Bergbau-Museum Bochum (DBM) verwahrt worden. Eine Ansicht
bzw. Benutzung dieser Filme durch Dritte war aus Gründen des Schutzes des sensiblen
Filmmaterials sowie mit Rücksicht auf geltende rechtliche Rahmenbedingungen nur in seltenen
und begründeten Ausnahmefällen möglich.
Die Filmsammlung des Bergbau-Archivs 1 beinhaltet heute etwa 2800 Filmrollen und knapp
500 Videokassetten mit insgesamt über 1200 Filmtiteln. Die Filmdokumente umfassen einen
Zeitraum von den 1930er-Jahren bis in die 1980er-Jahre, wobei der Schwerpunkt auf den
1950er- bis 1980er-Jahren liegt. Hinsichtlich der Filmformate handelt es sich vorrangig um
16-mm-Filme, darüber hinaus liegen aber auch 35-mm- und 8-mm-Formate vor. Der größte
Teil der Filme besteht aus mit Tonspur kombinierten Vorführkopien, daneben sind auch zahlreiche
Ausgangsmaterialien wie Original-Negative, Duplikat-Negative, Umkehr-Originale,
Arbeitskopien, Schnittreste oder Tonbänder vorhanden. Schließlich sind nicht benutzte Vormaterialien
oder unterschiedliche Fassungen eines Films zu nennen, die meist ebenfalls als
Originale angesehen werden.
Als Initial der Digitalisierungsmaßnahme kann das unter reger Beteiligung durchgeführte
Herbsttreffen des VDKF im Jahr 2006 angesehen werden. Dieses fand im DBM statt und
begann mit einer kommentierten Präsentation einzelner Kokereifilme aus der umfangreichen
1 Vgl. Farrenkopf, Michael/Przigoda, Stefan: Das Bergbau-Archiv Bochum, in: Industriefilm 1948-1959. Filme
aus Wirtschaftsarchiven im Ruhrgebiet, hrsg. von Manfred Rasch u. a., Essen 2003, S. 58-60.

Filmsammlung des Bergbau-Archivs. Im Rahmen der begleitenden Diskussion wurde allge-
mein der Wunsch geäußert, die gezeigten Filme zumindest für Vereinszwecke verfügbar zu
machen.
Dieser Anregung folgend wurden zwischen Vorstand und Vertretern des VDKF, des Bergbau-Archivs
sowie der Firma HKS Industrial IT, Essen, konkrete Überlegungen zur Umsetzung
angestellt. Grundlage dafür war eine im Vorhinein durch das Bergbau-Archiv erstellte
Liste von in Frage kommenden Filmtiteln, aus der schließlich die benannten acht Filme ausgewählt
wurden. Im Einzelnen handelte es sich um:
• Emissionsminderung – BBA F 456 (15 min 28 sec)
• Gaserzeugung in Generatoren – BBA F 623 (08 min 12 sec)
• Kohle. Ein Film vom Ruhrbergbau, Teil 2 – BBA F 359 (29 min 19 sec)
• Kokerei Graf Schwerin – BBA F 624 (05 min 19 sec)
• Mechanisierung und Automation – BBA F 1206 (10 min 06 sec)
• Der Neubau der Kokerei Shamrock 3/4 – BBA F 606, 607 (33 min 32 sec)
• Ruhrkoks – BBA F 747 (17 min 46 sec)
• Zentralkokerei Hansa – BBA F 192 (13 min 38 sec)
Diese Filme sollten fachgerecht bearbeitet (Abtastung mit gleichzeitiger Säuberung [Wetgate-Verfahren])
und anschließend digitalisiert werden, um dann über die Internet-Seite des
VDKF sowie gegebenenfalls in höherer Qualität über DVD gegen Schutzgebühr zum Selbstkostenpreis
an die Mitgliedschaft abgegeben werden zu können.
Das gekennzeichnete Vorhaben ist inzwischen umgesetzt worden, so dass über den Mitgliederbereich
der Internetseite des VDKF (www.vdkf-ev.de) im Menü „Film“ eine Ansicht der
Digitalisate möglich ist. Ob und inwieweit ein Bezug der Filme auf DVD gegen Schutzgebühr
umgesetzt werden soll, wird derzeit im Vorstand des VDKF geprüft.
2. Inhalte des Vortrags
Auf Basis der genannten Filme will der Vortrag erläutern, mit welchen Fragen und Erkenntnispotenzialen
der so genannte Industriefilm heute durch die historische Wissenschaft als
Quelle genutzt werden kann.

Sehr allgemein formuliert wird unter einem Industrie- oder Wirtschaftsfilm eine filmische Pro-
duktion verstanden, die aus dem Bereich der Industrie bzw. der Wirtschaft in Auftrag gegeben
wurde. Ausführlicher beschrieb den Charakter fraglicher Filmgattung bereits die Deutsche
Lichtbild-Gesellschaft e.V. in einem Schreiben vom 15. November 1921: „Immer mehr
bricht sich in allen Kreisen der Industrie die Erkenntnis Bahn, daß der Film wegen seiner
mannigfachen Verwendungsmöglichkeiten für die Industrie ein unentbehrliches Hilfsmittel
darstellt. Man verwendet den Film als Darbietung in Sitzungen, als Repräsentation für Ausstellungen
und Kongresse, als Erläuterung zu Vorträgen, als Gebrauchsanweisung für Arbeiter
zur Ersparung der teuren Instruktoren, als Kundenwerber und Offertenträger für die Vertretung
im In- und Auslande, als Propagandamittel für ein neues Verfahren usw. In den öffentlichen
Kinotheatern benutzt man einen derartigen Film, um weiteste Kreise mit dem Fabrikationshergang
bestimmter Erzeugnisse bekannt zu machen.“ 2
Sind Kokereifilme damit vorrangig Industriefilme, die aus dem Bereich des Kokereiwesens in
Auftrag gegeben wurden, so reicht dieses Kriterium zur Definition allein allerdings nicht aus.
Mit Blick auf den Auftraggeber für Kokereifilme muss zunächst der Begriff des Kokereiwesens
bestimmt werden. So existieren zwar bereits seit den 1930er-Jahren zahlreiche filmische
Dokumente, die insbesondere von den traditionsreichen Unternehmen des deutschen
Kokerei-Anlagenbaus produziert wurden. Als Beispiel mag hier allein der Film „Zentralkokerei
Prosper. 270 Otto-Zwillingszugöfen“ dienen, der 1937/38 auf Veranlassung der Dr. C. Otto &
Comp. GmbH, Bochum, entstanden ist. 3
Aufgrund der spezifischen Struktur des deutschen Kokereiwesens, in der eine Vielzahl der
Kokereien von Bergbau-Unternehmen betrieben wurde, würde eine zu enge Auslegung der
Branche jedoch zahlreiche Filme nicht berücksichtigen, in denen wirtschaftliche und technische
Aspekte des Kokereiwesens zum Teil sehr ausführlich dargestellt wurden. Hierfür mag
allein der Verweis auf den Film „Kohle. Ein Film vom Ruhrbergbau“ – der zeitlich früheste,
heute noch erhaltene Repräsentationsfilm des Ruhrbergbaus – dienen. Die beiden Teile des
Films wurden 1934 und 1938 im Auftrag des Vereins für die bergbaulichen Interessen im
Oberbergamtsbezirk Dortmund in Essen, dem so genannten „Bergbau-Verein“, von der Ufa
produziert. Während der erste Teil allein den Bergbau thematisierte, zeigte der zweite Teil
die Behandlung der Roh- und Feinkohle vom Leseband bis zum Anfall der verkaufsfähigen
2 Zit. nach Rasch, Manfred: Zur Geschichte des Industriefilms und seines Quellenwertes. Eine Einführung, in:
ders. u. a. (Hrsg.): Industriefilm – Medium und Quelle. Beispiele aus der Eisen- und Stahlindustrie, Essen 1997,
S. 9-21, hier S. 9.
3 Vgl. Przigoda, Stefan (Bearb.): Bergbaufilme. Inventar zur Überlieferung in Archiven, Museen und anderen
Dokumentationsstellen in der Bundesrepublik Deutschland, Bochum 2005, S. 741, Nr. 2303.

Kohlensorten sowie die Weiterverarbeitung der Feinkohle in der Brikettfabrik und der Koke-
rei. 4
Für die Geschichtswissenschaften und deren Berücksichtigung des Industriefilms als Quelle
sind die Überlegungen zur Auftragsgebundenheit deshalb von Belang, weil sie den Film als
unter bestimmten Absichten erstelltes historisches Dokument klassifizieren. Im Sinne Droysens
sprechen die Historiker dabei von „Tradition“ im Gegensatz zum „Überrest“. Gerade der
Fotografie und mehr noch dem Film als schneller Abfolge zahlreicher aneinandergereihter
Fotografien haftet zum Teil bis heute das Verständnis einer vermeintlich objektiven Dokumentation
geschichtlich gewordener Realität an. Tatsächlich sind Fotografien und Filme jedoch
das Ergebnis absichtsvoller Konstruktion von Realität, indem im Prozess des Fotografierens
oder Filmens beispielsweise nur bestimmte Sujets, Blickwinkel und Standpunkte ausgewählt
wurden. Am plausibelsten wird dieses Argument durch den Hinweis, dass insbesondere
bei früh entstandenen Fotografien und Filmen angesichts der noch wenig ausgereiften
filmtechnischen Möglichkeiten Aufnahmen nicht selten gestellt werden mussten, um sie überhaupt
festhalten zu können.
Um den Industriefilm als historische Quelle hinreichend einordnen und interpretieren zu können,
benötigen Historiker ebenso wie bei der Analyse klassischer schriftlicher Quellen eine
Vielzahl ergänzender Informationen. Zur Ermittlung von Entstehungsbedingungen, Drehorten,
Produktionsbedingungen und Verwendungszwecken von Filmen sind sie dabei häufig
auf ergänzende Quellen angewiesen, die mehrheitlich als schriftliche Unterlagen entstanden
sind und heute zum Teil ebenfalls in Archiven verwahrt werden.
Unter Berücksichtigung und Anwendung eines entsprechend quellenkritischen Umgangs mit
dem Industriefilm lassen sich andererseits interessante Erkenntnisse gewinnen. So besitzen
gerade die Kokereifilme auch dokumentarische Eigenschaften etwa zum Einsatz bestimmter
technischer Einrichtungen in charakteristischen Zeiträumen, zu Funktionsweisen von Maschinen
und Geräten sowie zur Dimensionierung und zum Zusammenwirken technischer
Aggregate und Apparate. Darüber hinaus lassen sich mit ihrer Hilfe Arbeitsstrukturen und
Arbeitsabläufe rekonstruieren und Fragen der Arbeitssicherheit und ihrer Behandlung im
Zeitverlauf beantworten. Neben diese primär technikhistorischen Gesichtspunkte treten zum
Teil auch sozialgeschichtliche und wirtschaftsgeschichtliche Aspekte. Und wenn schließlich
der von der Westfälischen Berggewerkschaftskasse im Jahr 1972 in Auftrag gegebene Film
4 Vgl. ebd., S. 331-333, Nr. 947/948.

unter dem Titel „Emmissionsminderung auf Kokereien“ detailliert entsprechende Maßnahmen
beim Koksdrücken erläutert, so werden hier auch umwelthistorische Belange greifbar,
die das Kokereiwesen der Bundesrepublik Deutschland in jener Zeit wesentlich beeinflusst
haben.
Im Rahmen des Vortrags werden jeweils einzelne filmische Sequenzen zur Erläuterung der
Argumentation gezeigt.

Spätestens mit der letzten Umstrukturierung im Jahr 2004 kann die Entwicklung der
DMT und auch der Kokerei Technik als erfolgreich angesehen werden. Aus dem
einstigen Gemeinschaftsforschungs-Institut ist ein erfolgreiches Dienstleistungs-
Unternehmen geworden. Die Kokereitechnik ist wieder ein eigenständiger Bereich
der DMT.
Heute im Jahr 2008 steht die DMT für innovative Kokereitechnik aus einer Hand –
von der Rohstoffbewertung bis zur Anlagenplanung.
Das Kokereitechnikum führt Rohstoffuntersuchungen durch und optimiert Einsatzmischungen
im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit, sicheren Betrieb und Koksqualität. Die
moderne Ausstattung ermöglicht rationelle Untersuchen von Kohlemischungen und
Koksen, von Laboruntersuchungen bis in den halbtechnischen Maßstab. Durch die
hohen Kokspreise und die Verknappung von hochwertigen Kokskohlen ist diese
Dienstleistung von Kokereibetreibern aus aller Welt und multinationalen Kohleproduzenten
gefragt. Die DMT hat die Einführung von Importkohlen mit begleitet und
verfügt aufgrund 50jähriger Erfahrung über eine umfangreiche Datenbasis weltweiter
Kokskohlen.
Ein Schwerpunkt der Abteilung Service und Entwicklung sind Emissionsmessungen
und Beratungen zur Emissionsminderung. Auch hier hat die DMT in den letzten 50
Jahren in Zusammenarbeit mit Behörden und Betreibern entscheidende Beiträge zur
Kokserzeugung unter umweltfreundlichen Bedingungen geleistet. Aus den Erkenntnissen
der größten Emissionsquellen wurden innovative Komponenten und
Verfahren zur Emissionsminderung entwickelt. Erfolgreiche Entwicklungen sind die
Kammerdruckregelung PROven ® , das Türdichtsystem der DMT und, wie auf dieser
Tagung berichtet, die neue Türreinigung.
Die Abteilung Prozess Engineering verfügt über das Know-how zur Planung von
gesamten Gasreinigungsanlagen bestehend aus Kondensation, Gaswäschen und
Nebengewinnung. Aufgrund der weltweit wachsenden Nachfrage nach moderner
Koksofengasbehandlung ist dieses Gebiet zur wichtigsten Aktivität der DMT Kokerei
Technik geworden. In den vergangenen fünf Jahren wurden erfolgreich Projekte
abgeschlossen, unter anderem für die RAG Kokerei Prosper; Mittal, Südafrika;
Arcelor Mittal, Frankreich und POSCO, Korea. Aktuell wurde die DMT mit der
Planung von zwei Nebengewinnungsanlagen in Indien beauftragt.
Die vor 50 Jahren mit der Gründung der Bergbau-Forschung geschaffenen
Fundamente tragen heute ein stabiles Gebäude. Für die Kokerei Technik der DMT
sind die Traditionen wichtig – die Bergbau-Forschung hat den Bekanntheitsgrad für
das heutige Unternehmen geschaffen. Heute steht die Kokerei Technik der DMT mit
kompetenter Rohstoffberatung, innovativer Technik und als etablierter Planer
kompletter Nebengewinnungsanlagen im internationalen Markt.

Koks ist und bleibt ein unverzichtbarer
Einsatzstoff für den Hochofenprozess, der
auch für die nächsten Jahrzehnte die
dominierende Technologie in der Roheisenerzeugung
bleibt. Rund 65 % des erzeugten
Rohstahls wird aus Roheisen produziert, das
im Hochofen gewonnen wird. Pro Tonne
Roheisen werden zwischen 300 bis 500 kg
Koks verbraucht.
Uhdes technologische Führung im Engineering
und Bau von Kokereien basiert auf
jahrzehntelanger internationaler Erfahrung
sowie der kontinuierlichen Weiterentwicklung
unseres Know-hows. Mit einem breiten
Spektrum an Lösungen – von der komplexen
Heißreparatur über Modernisierungen
bis hin zu kompletten Neuanlagen – leistet
Uhde einen bedeutenden Beitrag zur wirtschaftlichen
und umweltfreundlichen Stahlerzeugung.
Kokerei in Duisburg-Schwelgern
Die Kokerei-Anlage Schwelgern setzt weltweit
Maßstäbe. In einer Bauzeit von drei
Jahren entstand auf der Basis unseres
Engineerings die Kokerei Schwelgern. Die
Kokerei versorgt die Großhochöfen der
ThyssenKrupp Stahl AG in Duisburg mit
Koks. Sie ist durch Einsatz umweltfreundlicher
Technologien für Koksöfen und
Gasbehandlungs-Anlagen sowie fortschrittlicher
Anlagenautomatisierung mit einer
Produktionskapazität von 2,64 Mio t/Jahr
Koks und 155.000 m 3/h Koksofengas die
modernste Kokerei-Anlage der Welt. Spitzentechnologie,
die rund um den Globus gefragt
ist.
Uhde zählt mit mehr als 2.000 Anlagen zu
den weltweit führenden Ingenieurunternehmen
in der Planung und im Bau von
Chemie-, Raffinerie-, Kokerei- und anderen
Industrieanlagen.
Besuchen Sie uns auf der
Frankfurt a.M., 11. - 15. Mai 2009,
Halle 9.1, Stand H33 - J40
Uhde GmbH
Friedrich-Uhde-Strasse 15
D-44141 Dortmund
Tel.: +49 (2 31) 5 47-0
Fax +49 (2 31) 5 47 30 32
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Uhde
High-tech in Grau
A company of ThyssenKrupp Technologies
ThyssenKrupp