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Procédé de carbonisation de la houille.
La formation du coke a lieu, dans l'emploi de houille col- tante à l' état, pulvérisé,par voie dfusion et de durcissement.
La fusion se produit en une couche relativement mince qui va de la paroi du four au centre de la chambre dénommée habituelle- ment suture goudronneuse. Les gaz qui se dégagent dans la su- ture goudronneuse lors du passage de l'état plastique à l'état solide font gonfler ou se boursoufler la matière plastique.
Dans le cas des houilles cokéfiantes normales, la ténacité de la matière plastique vis-à-vis des bulles de gaz est minime; les gaz s'échappent facilement et il se produit un resserrement de la substance à la cokéfaction.
Il y a cependant une série de houilles s'agglutinant bien, et ce sont généralement celles qui sont pauvres en gaz, qui possèdent des propriétés dites "poussantes". La différence en- tre le gonflement et la posse est que, dans le cas de la bouille "gonflante" la substance qui devient pâteuse dans la suture goudronneuse laisse s'échapper.facilement les gaz qui s' y dégagent, tandis que, dans le cas de la houille "tenace" ou
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"poussante" ,la masse pâteuse développe une telle ténacité que les gaz qui naissent dans cette masse doivent d'abord exercer une tris forte pression avant de pouvoir s'échapper de la couche ou suture goudronneuse.
Comme l'échappement des gaz de la su- ture goudronneuse se fait dans la direction de la surface de paroi amenant la chaleur, la pression des bulles d'air se pro- page aussi dans la direction de ces surfaces de parois, c'est- à-dire en sens inverse du courant de chaleur.
Or,la pression exercée par de telles houilles tenaces sur les parois du four à coke est si forte que celles-ci subis- sent des dégâts et que le coke ne peut être défourné par la suite. Le coke qui se forme dans la carbonisation de telles houilles présente de grandes calottes sur la surface de paroi, de sorte que, par suite de l'effet de la voûte, la pression est exercée à peu près sur un seul point, et il est arrivé que les paneresees des parois du four à coke étaient enfoncées. Des pa- rois entières furent aussi écartées, tandis que, là où les pa- rois sont encastrées, comme entre les portes, il se produisit une destruction des briques réfractaires.
Ce phénomène se pro- duisait tout particulièrement lorsque la houille, d'ailleurs versée sans pilonnage dans le four, était comprimée d'une mani ère quiconque, comme cola se présentait déjà par exemple, par suite les oscillations de la barre de nivellement librement sus- pendue.
Cependant, la houille "tenace",pour autant qu'elle était employée jusqu'ici à la carbonisation, n'était ajoutée à la houille à coke proprement dite.qu'en petites quantités. si l'on veut cokéfier 5 eux ou plusieurs espèces de houille en mélange, il faut être très prudent dans le choix, car les; li- mites de température dans lesquelles les diverses houilles pas- sent à l'état pâteux et se solidifient en coke sont très diffé- rente?. C'est ainsi qu'il y a des houilles collantes qui, en raison de leurs limites de température, sont déjà passées à 1 état solide après le ramollissement pendant que l'autre espèce
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de houille commence seulement à se ramollir.
De telles houilles sont de nature différente au point de vue de leur manière de se comporter à la cokéfaction, et il résulte de ce qui précède qu'on ne peut choisir que des houilles de même nature - au point de vue de leur manière de se comporter quant à leurs li- mites de température. Une houille fort "tenace" ,mélangée à une houille normale de même nature, n'apporte aucune modification essentielle de la pousse ,vu que, dans ce cas, la substance plastique ne subit également qu'une minime modification au point de vue de la perméabilité aux gaz. Aussi, un emploi dans cette direction n'a donné jusqu'ici que des résultats peu ap- préciables.
La présente invention est basée sur une connaissance plus approfondie de ces rapports, et on propose d'abord de transfor- mer les houilles "tenaces" en coke utilisable, en ajoutant à la houille pulvérisée une substance carbonée peu ou non cokéfiante en mélange intime, de manière que les bulles d'air qui prennent naissance lors de la fusion du mélange puissent s'échapper. Les foites pressions qui occasionnent la "poussée"sont ainsi sup- primées, car les particules de houille de la substance non co- kéfiante forment dans les parois des tubes étroits ou des ori- fices en forme de piqûres d'épingle. En tous cas, l'exploita- tion a démontréque la distillation se passe alors sans qu'il se produise de "poussée" ,lors du passage de l'état plastique à l'état solide.
Il se produit même, comme pour toutes les houil- les dont les gaz peuvent s'échapper, un certain resserrement.
La formation voulue d'une porosité des parois entourant les bul- les d'air qui se produisent dans la suture goudronneuse, est donc le principe de l'idée de l'invention.
La houille déversée sans pilonnage dans le four contient en moyenne 40 % environ d'espace d'air, c'est-à-dire que le poids spécifique de la houille solide est tombé de 1,2 1,35 environ à 0,7 - 0;8 environ. Les particules ne sont donc plus
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rapprochées, et l'espace compris entre elles doit être franchi par la substance cokéfiante. Hais lorsque, comme on le propose, on ajoute à une houille s'agglutinant bien, mais "tenace" ,une grande quantité le substance non cokéfiante, il faut éventuel- lement recourir à la compression, afin que la substance collan- te contenue dans l'unité de volume soit suffisante.
Certaines mines exploitant des lits de Blase période, ex- traient des houilles cokéfiantes "tenaces" , des houilles cokéfi antes restant neutres et des houilles non cokéfiantes. A proxi- mité, il y a encore des nines extrayant principalement des houil- les anthraciteuses, il y a là une quantité énorme de poussier maigre qui peut en partie, lorsque la situation du marché le permet, être ici employé. Pour enlever à une houille fort "te- nace" sa caractéristique de ténacité, il faut parfois ajouter une très grande quantité de substance carbonée non confiante.
Los propriétés * 'agglutination du mélange diminueent alos et la compression seule ne suffira mène pas ; il est recomaniale d'ajouter encore au mélange de houille "tenace" et de houille non cokéfiante, de la houille "collante" neutre. Celle-ci ne peut provenir de districts étrangers ni être de nature diffé- rente, mais doit être choisie de telle sorte qu'elle coïncide approximativement dans sa fusion, au point de vue des limites de température, avec la houille très "tenace".
Pour une mine contenant en même temps de la houille très "tenace" , de la houille "collante" à propriétés neutres et de la houille non "collante" ,il résulte de ce qui précède qu'il est nécessaire de mettre les charbons en soute séparément sui- vant leur manière de se comporter '-% la cokéfaction. on fait,en prélevant sur les sortes, le mélange indiqué par les essais com- me étant le plus favorable, on amène la houille au lavage, au broyage et ensuite au four.
Si l'on pilonne la houille, on lais- se un espace suffisant entre les parois du four et le gâteau de houille, de telle sorte que, même s'il se produit un minme ac croissement de volume, les parois du four ne puissent être détruites.
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Des essais ont démontre qu'on peut mélanger les éléments sui- vanta et les transformer en bon coke.
35 parties de houille très tenace.
20 parties de houille non cokéfiante.
45 parties de houille à coke se comportant normalement.
Il est également recommandable dans ce cas de rendre le gâteau pilonné considérablement plus mince que la chambre, de manière qu'il reste de part et d'autre un espace libre de 50 mm. environ.
Le même résultat peut être obtenu par le mélange de deux sortes de charbon, lorsqu'on choisit celles-ci en se plaçant à un point de vue tout spécial : Les houilles "tenaces" sont .pour la plupart relativement pauvres en'gaz et leur p.oint de ramol- lissement est assez élevé.
Or, il existe des houilles qui pos- sedent de bonnes qualités collantes et sont riches en gaz, mais dont le point de ramollissement est beaucoup moins élevé, de sorte que la formation de coke a lieu beaucoup plus tôt Si 1 on carbonise un mélange de deux houilles de cette nature, il se produira que, lorsque le choix a été fait -judicieusement, la houille s'agglutinant bien et riche en gaz sera déjà transfor- mée en coke au moment où se ramollit la houille "tenace" , pau- vre en gaz, de sorte que ce coke peut remplir le rôle de mati-
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rie amaigrissante, c'est-à-dire qu'il peut, pour l'état de ramol- lissement de la houille " tenace" , supprimer ou du moins réduire la ténacité dela suture goudronneuse renfermant les bulles d' air.
Dans le dessin ci-joint, on a représenté par deux courbes la façon dont deux houilles de cette nature, désignées par a et b se comportent vis-à-vis d'un courant de gaz inerte constant qui les traverse. La houille, qui possède des propriétés net-
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t.t:où10f1t, Il tetHi1.pt;j1I 1 110 éJtjf1hIQndg rip ;'<t.;rf1g11,;I.;I,' '1"' -1'.-U ( el'lv:J..'Q11, et elle peut donc opposer une certaine résistance à un courant de gaz qui la traverse. La formation de coke n'est complète qu'à
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600 C environ, et la résistance est alors redevenue "a peu près
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ce qu'elle était primitivement.
Par contre la houille b qui présente de bonnes qualités collantes et .est riche .en gaz, non-
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t4'e..1 asintta6mi de ':nw'1,:I!?f!1gt1t q, ta, tEl!11,!,Jr:>,i.\4iTi" '"12 60 C. tandis que la formation de coke se fait à 4400 C. Le diagramme montre en tous cas que, dans un mélange des deux houilles ± et b à peu près dans le rapport de 3 :2 ) la houille.1 est déjà
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cokéfiée avant que la houille j ne commence même à se ramollir; elle joue donc tout bonnement le raie de matière amaigrissants suivant l'idée directrice de l'invention.
Au surplus, on peut naturellement, ici aussi, prendre des nesures telles que le pilonnage et la constitution d'un gâteau pilonné plus étroit que la largeur de la chambre. La propriété d'agglutination n' ' est naturellement pas influencée ici par la matière amaigris - sante;la houille additionnelle se ramollissant plus tôt consti- tue déjà dans le gâteau cokéfié au repos une carcasse de coke
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qui est renforcée par les élénsnts collants de la houille "te- naos".
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En résumé, nous rcve1iquons comme de notre invention 1 - Procédé de carbonisation de houilles tre^ "Wnaces" , (très grasses ), caractérisé en ce qu'on mélange à une houille peu ou non cokéfia..'1te - ou à du poussier maigre de la houille c' agglutinant bien, "ais trèp "tenace", de telle sorte que, par suite le l'introduction o l'addition N'eationnée ci-3 6*-i-u.-, lu. substance pâteuse de la couche de cokéfaction qui se forme s.1' intérieur de la charge de la ch#n"bre , ( 3utùre goudronneuse ;
'c- vient perméable aux gaz qui se dégagent à l'intérieur de cette couche, tandis que la propriété ;:'agglutination éventuellement influencée par l'addition peut être compensée par l'addition d une houille s'agglutinant bien ou par pilonnage, ces deux der
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nières mesures pouvant être prises séparément ou 61136211316.