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Procédé pour fabriquer des briquettes de charbon ou de matière analogue.
L'invention concerne un procédé pour le briquettage du charbon ou de matières analogues.
Jusqu'à présent on soumettait le poussier de charbon employé pour le briquettage - qui était obtenu avec une teneur en eau d'environ 10 % - à un séchage préalable dans un séchoir à gaz de foyer de chaudière pour en abaisser la teneur en eau à environ 5 %. On mélangeait ensuite ce charbon préséché à un liant aqueux résistant à la chaleur, par exemple à de la liqueur sulfitique résiduelle, de sorte que la teneur en eau du mélange était portée à environ 9 à 12 %.
Puis on briquettait le mélange à froid et, avant d'employer
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les briquettes ainsi produites, on les séchait par chauffage jusqu'à une teneur en eau d'environ 2 à 3 %. L'inconvénient de ce procédé connu est qu'au sortir de la presse les briquettes sont encore très sensibles au choc et aussi à la pression et que ce n'est qu'après une certaine durée de séchage initiale qu'elles acquièrent une solidité suffisante pour que leur résistance ne soit pas compromise au cours du séchage final. En outre, les appareils requis pour le séchage des briquettes sont très volumineux et impliquent de ce fait de très grands frais d'investissement.
Suivant l'invention, on obvie aux inconvénients précités en soumettant le charbon à un séchage préalable, en le mélangeant ensuite à de la liqueur sulfitique, en chauffant le mélange au moyen de vapeur surchauffée, puis en.le traitant à la presse tant qu'il est chaud.
L'exemple de réalisation suivant sert à expliquer l'invention.
On prend du poussier de charbon lavé à 10% d'eau et on le sèche jusqu'à une teneur en eau de 3 à 4% dans un séchoir à gaz de foyer de chaudière. On introduit le charbon sec dans un silo où il se refroidit. Au sortir du silo on mélange intimement le charbon avec de la liqueur sulfitique à 5% dans un mélangeur à double vis sans fin. La liqueur sulfitique à une teneur en eau d'environ 50%. Puis on introduit le mélange dans un pétrin, c'est-à-dire une cuve qui contient un agitateur servant à remuer à fond le mélange. La cuve comporte dans le haut une issue pour la vapeur sortante, tandis que dans le bas une goulotte est raccordée à la cuve, cette goulotte conduisant directement à une presse à cylindres pour boulets ovoïdes. La goulotte est équipée d'un dispositif d'aspiration pour éliminer'la vapeur engendrée.
Au pétrin sont raccordées une ou plusieurs
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conduites d'amenée de vapeur et on y introduit de la vapeur à environ 0,5 à 1 atmosphère de pression effective et à une température d'environ 250 .
L'admission de vapeur a pour effet que la teneur en;eau du mélange diminue, en même temps que le pouvoir liant de la liqueur sulfitique augmente. Le mélange est porté dans le pétrin à environ 60 à 80 et, à cette température, il est envoyé à la presse par la goulotte dont le dispositif d'aspiration évacue la vapeur dégagée par la matière mixte en cet endroit. La vaporisation supplémentaire, commençant déjà dans la goulotte, persiste au passage dans la presse et quelque temps après, étant donné que la briquette possède une chaleur sensible non négligeable et que cette chaleur sert en partie à vaporiser la teneur en eau restante.
Dans la plupart des cas, il n'est guère possible d'exécuter le séchage préalable et la vaporisation supplémentaire de manière à obtenir une teneur en eau finale voulue d'environ 2 %. On dispose alors derrière la presse un séchoir à bande sans fin où les briquettes subissent un séchage final par balayage au moyen de gaz chauds, par exemple de gaz de foyer d'une chaudière. L'invention présente de notables avantages même quand on emploie un pareil séchoir final, étant donné que, premièrement, l'appareil de séchage final a des dimensions notablement plus faibles que dans le procédé connu et que, deuxièmement, l'attrition durant le sé- chage final est beaucoup moindre ; faut encore noter que le séchage entier s'opère en un temps notablement pluscourt que jusqu'ici.
Dans l'exemple d'exécution ci-dessus, le charbon entre à froid dans le mélangeur à vis sans fin et dans le pétrin. Il est naturellement aussi possible de mélanger le charbon à chaud et de le sécher ensuite. Il en résulte, en
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dehors d'un plus grand gain de chaleur, une plus courte durée de séchage.
Pour certaines sortes de charbon la température de la vapeur dans le pétrin peut être plus élevée que dans l'exemple d'exécution ci-dessus. Ceci présente l'avantage d'accélérer encore le séchage.
Pour la confection des briquettes on peut employer une presse à cylindres ou encore une presse Couffinhal. Dans une autre variante d'exécution, on chauffe la presse.Cette mesure sert elle aussi à produire un séchage plus rapide et meilleur à l'aide d'appareil très peu volumineux. Pendant le chauffage de la presse il est avantageux que les matrices de la presse soient à une température moins élevée que la matière des briquettes.
On peut aussi ajouter au mélange, en dehors de la liqueur sulfitique, une faible quantité de brai moulu. Ceci présente l'avantage d'augmenter le pouvoir cokéfiant des briquettes au cours d'une distillation ou d'une cokéfaction ultérieures. Dans les procédés connus le pouvoir d'agglutination du brai n'était guère utilisé, étant donné que le briquettage s'opérait à froid. Dans le procédé conforme à l'invention le brai s'amollit par suite de la température plus élevée de la matière à briquetter, si bien que le brai sert ainsi non seulement d'agent de cokéfaction, mais encore de liant. De ce fait il suffit d'une plus faible quantité de liqueur sulfitique que 'dans le procédé qui n'utilise que de la liqueur sulfitique.
L'emploi de vapeur surchauffée est nécessaire pour éviter que de l'eau condensée ne soit introduite dans la presse conjointement avec le mélange à briquetter chauffé.
Au lieu de vapeur, on peut aussi employer pour le chauffage un gaz chaud, par exemple les gaz brûlés d'un foyer.
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Des essais ont montré qu'on peut perfectionner encore davantage le procédé conforme à l'invention. Dans cette forme d'exécution perfectionnée de l'invention on procède de la manière suivante : onsèche le charbon jusqu'à ce que sa teneur en eau soit tombée à environ 5 à 6%, on le mélange à une température d'environ 80 à 100 à de la liqueur sulfitique ayant la même température, on introduit le mélange dans la presse en conservant cette température et on envoie les briquettes directement dans un séchoir en vue d'un séchage ultérieur. Il a été constaté, en effet, qu'on obtient des briquettes plus solides et qu'en outre le mélange avec le liant s'effectue plus facilement et uniformément quand le charbon n'est séché que jusqu'à une teneur en eau d'environ 5 à 6%.
Suivant cette variante on introduit le charbon à une température d'environ 80 à 100 dans l'appareil mélangeur connu en soi. La liqueur sulfitique résiduelle, qui a avantageusement une concentration d'environ 320Bé, est chauffée à la même température avant d'être introduite dans l'appareil mélangeur; ceci présente l'avantage que la liqueur sulfitique devient relativement fluide, ce qui facilite notablement aussi la répartition uniforme dans le charbon. Quand le charbon , préalablement à son introduction dans l'appareil mélangeur, est séché jusqu'à une teneur en eau de 6% le mélange de charbon et de liqueur sulfitique a une teneur en eau moyenne d'environ 8,5 % On peut avantageusement chauffer l'appareil mélangeur afin de maintenir la température.
Pendant le passage du mélange à briquetter dans la presse il se produit, comme dans le procédé décrit plus haut, une vaporisation supplémentaire. Si on laissait refroidir les briquettes après qu'elles quittent la presse, la vaporisation supplémentaire se poursuivrait
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quand même par suite de la chaleur sensible des briquettes et on obtiendrait une teneur en eau finale d'environ 6,5%.
Dans la plupart des cas cette teneur est encore trop élevée. Aussi envoie-t-on les briquettes immédiatement au sortir de la presse dans un séchoir, par exemple dans un séchoir à bande sans fin chauffé au moyen de gaz chauds. Il se produit alors un séchage final très rapide, étant donné que les briquettes sont chaudes jusqu'au noyau.
Le traitement thermique du charbon peut être excu- té dans l'appareil de séchage préalable de manière que le charbon en sorte à la température correcte, par exemple environ 80 à 100 . On l'introduit alors directement, ou après un court séjour intermédiaire dans un silo, dans l'appareil mélangeur. Pendant le séjour intermédiaire au silo on peut prendre soin que le charbon maintienne autant que possible sa température, en employant éventuellement un calorifugeage approprié.
Le procédé conforme à cette variante de l'invention présente ainsi l'avantage que les dimensions de l'appareil de séchage final et la durée du séchage final sont notablement diminuées. En outre, les briquettes se distin- guent par une résistance particulièrement élevée.
Dans les procédés connus il fallait d'abord chauffer les briquettes jusqu'au noyau dans le séchoir final, ce qui demandait un temps relativement long vu la conductibilité thermique relativement mauvaise du mélange à briquetter.
Si pour l'une ou l'autre raison le charbon est séché à une teneur moins élevée que 5 à 6%, il est possible de compenser le déficit par humectation dans l'appareil mélangeur, par exemple en y introduisant de la vapeur saturée, c'est-à-dire ramener la teneur en eau à environ 5 à 6%.