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| Die Brikettfabrik " Mariza- Ost " in Bulgarien Beschreibung des Zemag-Projekt von 1958 |
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Einleitung Die bulgarische Kohlenförderung ist von jährlich 2 . 10° t vor dem Kriege auf 10 . 106 t im Jahr 1955 und 11 . 10" t im Jahr 1957 gestiegen und soll noch wesentlich erweitert werden. Der größte Tagebau entsteht im Mariza-Lignitbecken. Der Tagebau wird nach seiner Fertigstellung jährlich 10,3 . 10" t fördern. Das entspricht ungefähr der Fördermenge aller bulgarischen Kohlengruben im Jahr 1955. Diese Fördermenge wird erzielt durch die Verwendung modernster Großbagger aus der Deutschen Demokratischen Republik. Mit dem Aufschluß des Tagebaus ist bereits begonnen worden. Die aus einem Versuchsschacht gewonnene Kohle wurde zu Großversuchen nach der DDR gebracht und die Großbrikettierversuche führte das Institut für Brikettierung der Bergakademie Freiberg durch. An Hand der Versuchsergebnisse nahm der VEB ZEMAG Zeitz die Projektierung der technologischen Einrichtungen vor. Bei der Mariza-Ostfeldkohle handelt es sich um eine mittelfeste, xylit- und aschereiche Rohbraunkohle mit erheblichen Anteilen an tonigen Bestandteilen. Die Kohle ist schichtig ausgebildet und enthält Xylit. Sie ähnelt makroskopisch der niedersächsischen Braunkohle. Der Ton ist durch Humusstoffe mehr oder weniger dunkel gefärbt. Der Sandgehalt schien gering zu sein bzw. zu fehlen. Der Wassergehalt der zu untersuchenden Rohkohle lag im Mittel bei 54,1 %; der durchschnittliche Aschegehalt, bezogen auf wasserfreie Substanz, betrug 29,3 %. Die Versuchsergebnisse waren befriedigend. Im Naßdienst zeigte die Versuchskohle keine besonderen Schwierigkeiten. Anbackungen an Gummigurten waren nur gering, im Bunker neigte die Kohle zum Hängenbleiben. Die Siebfähigkeit bei 6 mm² Maschenweite war weniger schwierig als bei Bitterfelder Rohbraunkohle. Die Zerkleinerungsmaschinen (Walzenbrecher und Hammermühlen) arbeiteten einwandfrei. Die Kohle läßt sich jedoch infolge des hohen Ton- und Xylitanteils nur schwer zerkleinern, so daß der Durchsatz der Hammermühle viel Grobkorn enthielt. Die Kohle beginnt schon nach geringer Oberflächentrocknung im Naßdienst Staub zu entwickeln. Auch bei der Trocknung traten keine besonderen Schwierigkeiten auf. Bei oberflächenfeuchter Kohle muß mit einem Zusammenbacken gerechnet werden. Die Brikettierung der Versuchskohle erfolgte auf einer normalen Schubkurbel-Brikettpresse. In Anbetracht der Tatsache, daß man bei der Zweigelenkpresse mit der Drehzahl (85 U/min) nicht so weit herunterzugehen braucht, als bei der Schubkurbelpresse (60 U/min), wurde nach den Versuchen vorgeschlagen, für das Projekt Zweigelenkpressen 4 X 3,5" (System Görlitz) mit 220 mm Stempelhub vorzusehen und einen Drehzahlbereich von 70 bis 90 U/min zu wählen. Bei den Versuchen konnte abschließend festgestellt werden, daß die aschereiche Kohle des Mariza-Ostfeldes nach den gemachten Versuchserfahrungen brikettierbar ist und daß einige auftretende Schwierigkeiten nach sorgfältiger Überwachung des Trockendienstes und des Preßbetriebes doch zu guten Erfolgen führen werden. Es ist selbstverständlich, daß aus der aschereichen Kohle kein Brikett von hoher Güte erzeugt werden kann. Die Qualität wird an der unteren Grenze der bei uns hergestellten Briketts liegen. Das Auftreten von Abschiebern und Tonspaltern wird daher anfangs nicht gänzlich auszuschalten sein. Da der Aschegehalt der Rohkohle in den später abzubauenden Flözen wesentlich niedriger sein wird, ist jedoch mit einer steigenden Brikettqualität zu rechnen. Die Brikettfabrik Mariza-Ost wurde schlüsselfertig projektiert. Ihre Größe ist mit einer Tagesleistung von 5400 t Briketts bestimmt. Sie soll in drei Baustufen errichtet werden und täglich dreischichtig arbeiten. Der Aufgabenstellung für das technische Projekt lagen nachfolgende technischen Daten zugrunde: Wassergehalt der Rohkohle 58 % Restwassergehalt der Trockenkohle 12 % Tonanteil in der Rohkohle 6 % Verlustfaktor für Abrieb und Staub 10 % Nachverdampfung 1 % , Die Berechnung ergab, daß täglich 13410 t Rohkohle für die reine Brikettierung erforderlich sind, wovon etwa 810 t täglich als Tonanteil im Naßdienst ausgehalten und in einer Tonverladung abgefahren werden müssen. Die Kesselkohle für das zu errichtende Kraftwerk wird nicht über den Bunker der Brikettfabrik gefördert. Die räumliche Aufgliederung der gesamten Brikettfabrik erfolgte zusammen mit dem Entwurfsbüro für Industriebau Leipzig unter Berücksichtigung der Hauptwindrichtung, der An- und Abfuhr der Rohkohle bzw. der Briketts. Die Zufuhr des Dampfes, der in einem besonderen Kraftwerk gegenüber der Brikettfabrik erzeugt wird, erfolgt in einer auf der Brikettfabrikseite projektierten Übergabestation. Das Verwaltungszentrum und die Nebengebäude wurden nördlich des Naßdienstes, die Trocknungsanlage und die Pressenhäuser südlich des Naßdienstes angeordnet. Während die Trocknungs-, Kühl- und Pressenanlagen wegen ihrer Größenordnung in je zwei getrennten Gebäudekomplexen, die spiegelbildlich gleich sind, untergebracht wurden, ist nur ein Großraumbunker für die Rohkohle mit nachgeschaltetem Brecherturm und ein Zentral-Naßdienst vorgesehen. Auch die Gebäude der Kühlbandanlage, das Brikettlager und die Brikettverladungen sind in spiegelbildliche Anlagen unterteilt. Die Hauptanlagenteile werden nachstehend kurz beschrieben: Rohkohlenbunker Der zweigleisige Rohkohlenbunker ist für eine etwa 13 stündige Betriebsreserve ausgelegt und kann 7300 t Rohkohle aufnehmen. Da die Kohle im Bunker zu Anbackungen neigt, wurden die Rutschflächen der Bunkerwände unterbrochen und eine durchgehende Stocherbühne vorgesehen. Weiterhin ist zusätzlich an eine Preßluft-Reinigungsanlage der Rutschflächen gedacht, da die bisherigen Versuche mit Ausspritzungen von Bunkerflächen mit PVC noch zu keinen günstigen Ergebnissen geführt haben. Mittels Bunkerentleerungswagen wird die Rohbraunkohle beiderseits getrennt abgezogen und über Muldengurtförderer den Flügelbrechern zugeführt. Etwaige in der Kohle vorhandene Eisenteile werden durch Magnetbandtrommeln ausgeschieden. Die Vorzerkleinerung mit den Flügelbrechern erfolgt auf eine Körnung von 0 bis 250 mm. Brecherturm Die vorzerkleinerte Rohkohle gelangt vom Rohkohlenbunker über steigende Muldengurtförderer in die Brecherstation und wird durch Vorroste abgesiebt und in nachgeschalteten Zweiwalzenbrechern auf 0 bis 60 mm zerkleinert. Danach erfolgt der Transport ebenfalls über ansteigende muldenförmige Gurtförderer nach dem Zentral-Naßdienst. Zentral-Naßdienst Der Zentral-Naßdienst erhält beiderseits des Mittelbaus aufgelöste Aufbereitungssysteme. Dadurch wird bei evtl. Betriebsstörungen dem Ausfall eines kompletten Aufbereitungssystems vorgebeugt. Mit Hilfe von 24 dampfbeheizten Doppelschwingsieben wird das Feinkorn 0 bis 6mm ausgehalten. Die Zerkleinerung erfolgt in zehn Hammermühlen und teilweise in vier Nockenwalzwerken. Durch vier hinter den Nockenwalzwerken nachgeschaltete Doppelschwingsiebe wird der plastische Ton als Siebüberlauf weitgehendst ausgehalten und durch einen Gurtförderer zur Tonverladung gebracht. Die Kreislaufkohle von den Hammermühlen wird über eine Bandschere gefahren und durch Verteilungsgurtförderer den Doppelschwingsieben zugeführt. Im Umlenkturm der Bandschere ist die Öffnung des Kreislaufs möglich; damit kann man bei starker Anreicherung die Xylite über Gurtförderer abfahren und den Grusbändern zum Kraftwerk aufgeben. Für die Entstaubung der Bandübergabestationön und der Gurtförderer unter den Hammermühlen sind vier mechanische Entstaubungsanlagen vorgesehen. Die Staubzentralen sind am Ende der beiden Seitenflügel untergebracht. Für die Reinigung der Fußböden werden außerdem fahrbare Industrie-Staubsauger in Sonderausführung gewählt. Ein Aufzug sowie Elektrozüge über den Montageöffnungen und Speziallaufkatzen mit Schnellhebezeugen dienen dem erleichterten Transport von Ersatzteilen und der Personenbeförderung. Tonverladung Sie besteht aus einem Bunker mit zwei Taschen, in die die vom Naßdienst kommenden Tonmengen verstürzt werden. Der Abzug erfolgt durch das öffnen elektrisch angetriebener Verschlußschieber in Abraumwaggons. Das Verschieben der bereitgestellten Züge wird während der Beladung durch Rangieranlagen und das Abfahren der Züge durch E-Loks vorgenommen. Trocknerhäuser Unter Zugrundelegung einer spezifischen Wasserverdampfung von 5,4 kg/m²/h ist eine gesamte Trocknerheizfläche von 51300 m² erforderlich. Damit wurden 24 Röhrentrockner in der Größenordnung 4 X 8 m bestimmt und zwei getrennte Trocknungsanlagen I und II notwendig. Jedes Trocknerhaus besitzt einen Mittelbau und zwei Seitenflügel. Die Bekohlung der Stahlblechbunker über den Röhrentrocknern erfolgt durch fahrbare und reversierbare Muldengurtförderer. Jeder Trocknerhausseitenflügel enthält sechs Röhrentrockner mit je 2220 m3 Heizfläche und die dazugehörigen Vertikal-Elektrofilter für die Brüdenreinigung. Zur Leistungssteigerung wurden Einblasevorrichtungen vorgesehen sowie an der Einfallseite Hecheleinrichtungen zur Auflockerung der Feinkohle projektiert. Der Abzug der getrockneten Kohle erfolgt durch Feuerkopfschnecken und Sammelkettenförderer. Jeder Seitenflügel erhält getrennte Innen-Entstaubungsanlagen. Die Aggregate der Staubzentralen sind jeweils im Mittelbau untergebracht. Die Steuerräume der elektrischen Anlagen, das Betriebslabor und die Aufenthaltsräume befinden sich ebenfalls im Mittelbau und an den Seitenflügeln im Erdgeschoß. Für jedes Trocknerhaus ist weiterhin ein Kondensatkeller vorgesehen, und der für die Trocknung und die Aufheizung der Kaloriferen erforderliche Dampf wird durch zwei getrennte Dampfleitungen NW 800 an jedes Trocknerhaus herangebracht, die im Innern durch ein Zwischenstück mit Absperrventil verbunden werden können. Für die Beförderung von Personen ist für jedes Trocknerhaus ein Aufzug und für den Ersatzteiltransport ein E-Zug projektiert. Die Rohfeinkohle 0 bis 6 mm gelangt aus dem Zentral-Naßdienst durch zwei Bandstraßen nach dem Mittelbau des Trocknerhauses I. Ein Verbindungsgurtförderer bringt die Feinkohle vom Mittelbau I nach dem Trocknerhaus II. Kühlhäuser Beide Kühlhäuser sind in Größe und Aufbau gleich. Als Kühlelemente werden Kühltrommeln verwendet. Es kommen je Kühlhaus drei Stück zum Einbau. Gekühlt wird die gesamte Feinkohlenmenge 0 bis 6 mm ohne den Brüdenstaub und den Staub aus den Innenentstaubungen. Das Absieben der Kornfraktion 0 bis 2 mm erfolgt erst nach der Kühlung in Siebkettenförderern. Das Überkorn 2 bis 6mm gelangt zur Nachzerkleinerung auf vier Siebhammermühlen und wird dann auf Siebkettenförderern nachgesiebt. Dabei wird die Kornfraktion 0 bis 2mm ausgehalten und der Überlauf im Kreislauf erneut nach den Hammermühlen gebracht. Für evtl. Störungen in der Anlage wurden verschiedene Möglichkeiten und Wege geschaffen, die Kohle unter Umgehung der Kühltrommeln direkt auf die Siebkettenförderer oder auf die Nachzerkleinerungsmaschinen bzw. auch umgekehrt zu fahren. Der vom Trocknerhaus kommende Staub gelangt in zwei besonderen Staubkettenförderern zum Kühlhaus und dort direkt auf den steigenden Kettenförderer nach dem Durchlaufbunker, der zwischen Kühlhaus und Pressenhaus seinen Standort hat. Pressenhäuser Die beiden Pressenhäuser bestehen aus je einem Mittelbau und je zwei Seitenflügeln und sind beide als Doppel-Pressenhäuser ausgebildet. In jedem Seitenflügel sind 12 elektrisch angetriebene Vierstrang-Zweigelenkbrikettpressen (4 X 31/2") untergebracht. Für die Gesamtleistung einer Tagesproduktion sind 48 Brikettpressen vorgesehen, wobei der Ausnutzungsfaktor mit 0,915 zugrunde gelegt wurde. Dieser entspricht einer täglichen Betriebszeit von 22 h je Presse; alle Stillstandszeiten für Formenlegen und sonstige kleinere Reparaturen wurden hierbei berücksichtigt. Die Drehzahl nahm man mit 85 U/min und das Steingewicht lt. Versuch mit 280 g an. Brikettiert wird Feinkorn 0 bis 2 mm. Aus den Durchlaufbunkern gelangt die Trockenkohle über Kettenförderer in den jeweiligen Mittelbau der Pressenhäuser, von wo sie durch Verbindungsförderer und Mischschnecken auf die Pressenverteilungs- und Überlaufkettenförderer verteilt und den Pressenrümpfen zugeführt wird. Die Überlaufkohle gelangt über Überlaufkettenförderer in die Durchlaufbunker zurück. Die Staubzentralen der Innen- und Stempelentstaubungen sowie der Pressenmaulentnebelungen der jeweils vier getrennten Anlagen sind im Mittelbau untergebracht. Jeder Pressenhausflügel enthält einen flurgesteuerten Zweimotorenlaufkran von 12,5 t Tragkraft. Im Mittelbau werden je zwei Aufzüge für 5 t Tragkraft bzw. für die Personenbeförderung eingebaut. Zum Formenlegen dienen Schnellhebezüge und für die Montagearbeiten sind weitere Elektrozüge vorgesehen. Die Briketts der Pressen Nr. 1 bis 12 bzw. 25 bis 36 der Pressenhäuser Nr. I und II werden über Brikettrinnen direkt den Drahtkühlbändern aufgegeben, während die Briketts der Pressen Nr. 13 bis 24 bzw. 37 bis 48 über Brikettrinnen und Sammelgurtförderer den Drahtkühlbändern zugeführt werden. Kühlbandanlage Sie besteht aus der Verteilerstation Nord und Süd und aus den beiden Verbindungsgebäuden. In jedem dieser Gebäude kommen zwei Drahtkühlbänder zur Aufstellung, die eine Gurtbreite von je 2000 mm und einen Achsenabstand von je 355 m haben. Dabei beträgt die mittlere Kühlzeit bei einer Gurtgeschwindigkeit von 0,11 m/s etwa 90 min. Der anfallende Brikettabrieb wird durch Grussammelgurtförderer, die sich unter jedem Kühlband befinden, aufgefangen und dem nach dem Kraftwerk führenden Gurtförderer aufgegeben. Brikettlager Bei Stockungen in der Waggonbereitstellung werden die aus der fortlaufenden Produktion nicht zur Verladung kommenden Industriebriketts im Brikettlager gestapelt. Es ist überdacht und in zwei Abteilungen aufgeteilt und kann insgesamt etwa 8000 t Briketts aufnehmen, was einer l,5tägigen Produktion der Brikettfabrik im Endausbau entsprechen wird. Die gekühlten Briketts werden aus den Absiebstationen I und II mittels Gurtförderer nach den Lagern gebracht. In der Mitte der Lager erfolgt die Übergabe auf fahr- und reversierbare Gurtförderer und danach auf die heb-, senk- und schwenkbaren Bestapelgurtförderer, die als Untergestell in einem Fahrwerksträger eingebaut sind. Die Räumung jedes Lagers erfolgt durch Briketträummaschinen mit einer Leistung von etwa 75 t/h. Die geräumten Briketts werden durch unter Flur vorgesehene Gurtförderer vom Brikettlager nach den Absiebstationen zurückgebracht und nach dem Passieren der Grusroste über Gurtförderer den Verladeanlagen zugeführt. Brikettverladung Für jedes der beiden Pressenhäuser ist eine getrennte Verladeanlage für Bahnverladung vorgesehen. Den beiden Gebäuden sind Absiebstationen für Grus und Bruchbriketts vorgeschaltet, die gleichzeitig als Eckstationen für das Brikettlager und die Landverladung dienen. Die Klassierung in den Absiebstationen erfolgt in Abrieb 0 bis 10 mm und Bruch 10 bis 30 mm. Fraktionen über 30 mm, das sind neben festen Industriesteinen auch Spalter, werden, wie auch die Bruchbriketts 10 bis 30 mm, durch je drei Verladegurtförderer in die Waggons schonend verladen. Jedes Verladegleis erhält eine Rangieranlage. Zur Entstaubung der Absiebstationen und der Bandübergabestellen in den Brikettverladungen sind mechanische Bandentstaubungen vorgesehen und in den Absiebstationen untergebracht. Ein Teil der Brikettproduktion kann jederzeit nach dem Landverladebunker abgezogen werden. Die Verteilung auf die einzelnen Bunkertaschen im Landverladebunker erfolgt durch einen fahr- und reversierbaren Gurtförderer, während der Abzug in die Landverladefahrzeuge durch beiderseits des Bunkers angeordnete heb- und senkbare Verladeschurren erfolgt. Nebengebäude Neben den beiden Kondensatkellern und der Dampfübergabestation wurde eine Zentral-Formzeugschleiferei, der eine Formbauerei angegliedert und die mit modernen Naßschleifmaschinen ausgerüstet ist, projektiert. Zur weiteren Ausrüstung dient eine moderne Werkstatt, die die Struktur eines Großreparaturbetriebes erhält und in folgende Abteilungen gegliedert wurde: Werkzeugausgabe, Klempnerei, Elektrowerkstatt und Rohrwerkstatt. Mechanische Werkstatt mit Schlosserei, Schmiede, Schweißerei, Tischlerei, Alle diese Abteilungen wurden mit einem modernen Maschinenpark projektiert, der jederzeit eine wirtschaftliche Fertigung gestatten wird. Außerdem sind vorgesehen: Formstahllager, Lokschuppen für den Rangierbetrieb,Magazin, Tankstelle mit den entsprechenden Ölkeller, Garagen, Feuerwehrdepot. Innerhalb des Verwaltungszentrums, das das Verwaltungsgebäude, den Speisesaal, den Betriebsschutz, Betriebswäscherei, eine Waschkaue und ein Kaufhaus umfasst, ist ebenfalls noch das Laboratorium untergebracht. Es hat die Aufgabe, eine ständige Kontrolle der Briketterzeugung durchzuführen und die Rohkohle sowie alle eingehenden Betriebs- und Hilfsstoffe zu prüfen und qualitätsmäßig zu beurteilen. Die Untersuchungen erstrecken sich auf die Rohbraunkohle, die Trockenkohle, den Kohlenstaub und die Briketts sowie auf das Kesselwasser, insbesondere des Kondensats, auf die Schmierstoffe, wie Die und Fette, und die Abgase. Arbeitsproduktivität Der Arbeitskräfteplan für die gesamte Brikettfabrik sieht 775 Produktionskräfte und für die Verwaltung 122 Personen vor, so daß die Gesamtbelegschaft aus etwa 900 Personen bestehen wird. Die Arbeitsproduktivität je Mann und Schicht beträgt ohne die Verwaltung: a) für die Brikettfabrik ohne Kühlbandanlage, Verladung b) für die Brikettfabrik einschließlich Kühlbandanlage, Verladung, Rangierbetrieb und Formzeugschleiferei 10,31 t c) für die Brikettfabrik wie vor, jedoch einschließlich der kompletten Werkstatt 8,19 t d) für die Brikettfabrik wie vor, jedoch einschließlich aller Hilfsbetriebe 7,50 t. Der Energiebedarf je t erzeugter Briketts beträgt: a) für die Produktion 74,85 kW/t b) für den Transport und die Verladung der Produktion 5,27 kW/t c) für die Hilfsbetriebe 2,71 kW/t d) für Licht und Kraft in den Verwaltungs und Sozialgebäuden 2,17 kW/t. Zusammenfassung Im vorstehenden wurde eine kurze Beschreibung der geplanten Brikettfabrik "Mariza-Ost" für die Volksrepublik Bulgarien gegeben, wobei auf die durchgeführten Versuche mit der Mariza-Ostfeldkohle eingegangen wurde. Die Brikettfabrik wurde verfahrenstechnisch entsprechend den Versuchsergebnissen projektiert und seitens der Technischen Bergbau-Inspektion (TBI), Berlin, begutachtet. Sie wird in ihrer Größenordnung die größte Fabrik sein, die seitens der DDR nach dem befreundeten Ausland exportiert wird. Aus: Die Technik . 13. Jg., Heft 10, Oktober 1958 |