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"Perfectionnements apportés aux moyens de cokéfaction de charbon, no- tamment pour la fabrication de coke métallurgique".(
L'invention est relative aux moyens de cokéfaction de charbon et elle concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, les moyens de ce genre servant à la fabrication de coke métallurgique.
Il est à noter que ces moyens consistent aussi bien dans un procédé de cokéfaction que dans des dispositifs de cokéfaction.
L'invention a pour but de rendre tels lesdits moyens qu'ils répon- dent mieux que jusqu'à présent aux divers desiderata de la pratique et qu'ils permettent, notamment, d'une part, d'augmenter considérablement le débit de l'installation de cokéfaction, pour des dimensions données de ses chambres de cokéfaction et, d'autre part, d'obtenir des cokes de première qualité, à partir de charbons qui, jusqu'à présent, ne se prê- taient pas à l'obtention d'une telle qualité de coke.
L'invention consiste principalement à chauffer à haute température, par contact direct avec un gaz chauffant, en vue
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de leur cokéfaction complète, des agglomérés (briquettes ou boulets) de charbon naturel et/ou artificiel dont la teneur totale en matière volatile (y compris celle du liant utilisé) est inférieure à 20% et se trouve,de préférence, entre 12 et 15%, le réglage du chauffage étant tel que la température de ces agglomérés, lors au moins d'une partie de la période de leur cokéfaction, augmente avec une vitesse moyenne entre 6 et 10 par minute.
L'invention consiste, mise à part cette disposition principale, en certaines autres dispositions qui s'utilisent, de préférence, en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après, notamment : - en une deuxième disposition consistant à utiliser, comme gaz chauffant de cokéfaction ayant un contact direct avec les produits à cokéfier, une partie du gaz produit par la coké- faction elle-même et qui est débarrassée, après sa sortie du four de cokéfaction, de ses sous-produits récupérables tels que, notamment, le brai ou la poix, ladite partie constituant le gaz chauffant de cokéfaction circulant en circuit fermé et étant réchauffée par une source de chaleur extérieure, ce réchauffage ayant, de préférence,
lieu en partie à l'aide d'un chauffage régénératif et en partie par échange de calories avec le coke produit qui se trouve ainsi refroidi en même temps, - en une troisième disposition consistant à utiliser, pour la distillation à basse température de charbon, notamment des fines ou des poudres de charbon, la chaleur sensible des gaz de cokéfaction qui sortent d'un four de cokéfaction complète chauffage direct, - en une quatrième disposition consistant à introduire les poudres ou fines de charbon à distiller à basse température dans un premier courant de gaz chauffant produit, de préférence, par la distillation à basse température elle-même et circulant en circuit fermé, et à chauffer indirectement (c'est-à-dire par
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échange de température à travers des parois de séparation)
ledit mélange à l'aide d'un deuxième courant gazeux ayant de pré- férence une température initiale supérieure à celle du premier, les deux courants se déplaçant en sens opposé, - en une cinquième disposition relative à un four de cokéfaction dans lequel le chauffage des produits à cokéfier a lieu par contact direct avec le gaz chauffant et consistant à agencer ce four de façon telle que le gaz chauffant traverse lesdits produits plusieurs fois, dans des directions opposées et substantiellement normales à la direction de l'avancement de ces produits à l'intérieur de la chambre de cokéfaction.
L'invention vise plus particulièrement un certain mode d'application ainsi que certains modes de réalisation desdites dispositions et elle vise plus particulièrement encore, et ce à titre de produits industriels nouveaux, les dispositifs, notam- ment les fours, comportant application de ces dispositions ou servant à leur réalisation, les éléments spéciaux propres à leur établissement, les installations comportant de semblables dispo- sitifs ou fours, ainsi que les cokes obtenus par application desdites dispositions, dispositifs ou fours.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du des- sin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
La fige 1,de ce dessin, montre schématiquement une installation de cokéfaction complète à haute température établie selon un premier mode de réalisation de l'invention.
La fig' 2 montre schéma tique ment un deuxième mode de réalisation d'une telle installation également selon l'invention.
La fig. 2a montre, en coupe, un appareil servant à la dis- tillation à basse température des fines ou des poudres de charbon, cet appareil faisant partie de l'installation représentée par la fig. 2.
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Enfin, les figs. 3 et 4 montrent encore deux autres instal lations de cokéfaction complète avec distillation à basse tempé- rature des poudres ou des fines de charbon, chacune de ces ins- tallations étant établie selon l'invention.
Avant d'entrer dans le vif du sujet, il est à noter que, dans les installations usuelles de cokéfaction complète du char- bon, installations dans lesquelles le chauffage du charbon à cokéfier a lieu indirectement, c'est-à-dire par conduction à travers les parois des chambres de cokéfaction, on n'obtient, par chambre de cokéfaction, que des débits journaliers relativement réduits, étant donne que le chauffage est nécessairement lent.
Dans des fours à coke ordinaires chauffés de l'extérieur et ayant une largeur entre 350 et 500 mm, la température finale de 900 à 950 nécessiaire pour obtenir une cokéfaction complète, n'est atteinte, dans la partie centrale du four, qu'après 12 à 20 heures, de sorte que la vitesse moyenne de l'augmentation de température n'est égale à 0,8 à 1,3 C. par minute. Cette vitesse peut être plus élevée dans les couches périphériques de la masse du charbon à coke fier où celle-ci peut atteindre 3 à 5 0. par minute.
Cependant, en raison de la conductivité réduite de chaleur du charbon, la vitesse moyenne d'augmentation de tem- pérature ne peut pas être bien supérieure à 1 par minute. En outre, dans les fours ordinaires, certaines parties du charbon à cokéfier restent à des températures entre 100 et 3500 pendant 1-1/2 seulement, et se trouvent à des températures au-dessus de 900 pendant 8H1/2, tandis que d'autres parties du charbon à cokéfier restent pendant 8 1/2 dans la susdite première zone de TT température, et se trouve pendant 1 1/2 seulement dans la susdite deuxième zone de température.
Cela donne lieu à des contraintes énormes à l'intérieur de la masse du coke et y provoque des cassures .
Il est également connu de soumettre à la cokéfaction complète, en vue d'obtenir des cokes complètement dégazés, des agglomérés constitués, au moins en partie, de charbon qui était
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auparavant soumis à une première carbonisation incomplète.
Cependant ce procédé n'avait pour but que de permettre l'utili- sation, pour la fabrication de coke, de charbon autre que les charbons collants et ne modifiait en rien les inconvénients sus- mentionnés dûs au chauffage indirect de la masse des agglomérés à cokéfier. En outre, ce dernier procédé nécessitait des quan- tités relativement grandes de liant, par exemple brai ou poix, pour l'obtention des agglomérés destinés à la cokéfaction com- plète à haute température.
Enfin, il est également connu de fabriquer des serai - cokes, en chauffant les charbons servant à leur obtention, avec une augmentation relativement rapide de leur température, par le contact direct d'un gaz chauffant. Cependant, on ne pouvait pas appliquer ce procédé à l'obtention de cokes complète ment dégazés, à l'aide d'une cokéfaction à haute température..
En effet, on aurait alors obtenu des cokes tout à fait menus et sans solidité aucune.
C'est à l'aide de la présente invention qu'on a réussi à obtenir des cokes complètement dégazés et de grande solidité, utilisables notamment pour des fins métallurgiques, avec un déb journalier des chambres de cokéfaction qui 'est un multiple du débit obtenu jusqu'à présent. Ce résultat est obtenu grâce à la disposition principale de l'invention, selon laquelle on moyenne chauffe, avec une augmentât! or/ de température de 6 à 10 par minute, et par contact direct d'un gaz chauffant, des agglo- mérés de charbon naturel ou artificiel, dont la teneur totale en matière volatile, y compris celle du liant utilisé, est in- férieure à 20% et se trouve, de préférence, entre 12 et 15%.
L'expérience a montré que l'application simultanée d'une teneur en matière volatile correspondant aux chiffres sus-in- diqués et de la rapide augmentation de la température des ag- glomérés, pendant au moins une partie de la période de la co- kéfaction à haute température, permet d'obtenir des cokes
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de grande solidité. La rapide augmentation de la température a probablement pour effet de provoquer la fusion des matières fusibles contenues dans les agglomérés avant que celles-ci ne puissent se décomposer.
Le même phénomène est probablement aussi la raison pour laquelle on peut se contenter d'incorporer dans les agglomérés des quantités relativement réduites de liant
La vitesse d'augmentation de la température des agglomé- rés à cokéfier dépend des dimensions de ces agglomérés qui, de préférence, ont la forme de briquettes et dont le poids se trouve avantageusement entre 250 et 1*000 grammes par briquette.
En ce qui concerne la composition des agglomérés à coké- fier selon la disposition principale de l'invention, il semble être particulièrement avantageux de constituer ces agglomérés surtout par un semi-coke d'un charbon d'âge géologique quelcon- que (lignite, houille flambante, charbon à gaz, charbon à forge, houille maigre, etc ... ), semi-coke qu'on mélange avec de la houille collante ou gonflante et avec un liant tel que le brai.
Par un choix approprié du charbon de départ qui a donné lieu à l'obtention du serai -coke à incorporer dans les agglomérée on peut adapter les qualités du coke final, notamment ses capa- cités de réaction, à son domaine d'utilisation.
A titre d'exemple seulement, il est à noter que ces ag- glomérés peuvent être composés d'environ 80% de semi-coke, d'en- viron 15% de houille gonflante ou collante finement moulue, d'environ 5% de brai .
En ce qui concerne le chauffage par contact direct d'un gaz chauffant, on peut se servir de n'importe quel gaz inerte par rapport aux agglomérés à traiter et ayant une température suffisante pour amener la cokéfaction complète de ces aggloméré?3 Ce gaz peut, par exemple, être constitué par un gaz de combus- tion dépourvue d'oxygène.
Cependant, selon une deuxième disposition de l'invention, il semble être particulièrement avantageux d'utiliser, comme gaz chauffant de cokéfaction, une partie du gaz produit par la coké
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faction elle-même, cette partie circulant en circuit ferme et étant réchauffée par une source de chaleur extérieure, c'est-à- dire sans combustion à l'intérieur de ce gaz, ledit réchauffage de la partie de gaz servant de gaz chauffant de cokéfaction ayant de préférence lieu en partie à l'aide d'un chauffage régénératif et en partie par échange de calories avec le coke produit qui est ainsi refroidi .
Les sous-produits récupérables et entraînés par le gaz sortant du four de cokéfaction, notamment le brai et la poix, sont récupérés dans des appareils appropriés, avant de séparer la partie du gaz servant de gaz chauffant d'avec l'excédent de ce gaz qui peut servir à n'importe quelle fin appropriée et avant de réchauffer la partie servant de gaz chauffant.
Une installation travaillant de la façon susindiquée est représentée par le dessin ci-annexé.
Ainsi qu'il résulte de ce dessin, on fait comporter à cette installation un four de cokéfaction A comportant au moins une chambre de cokéfaction verticale 1 qui est traversée de haut en bas par les briquettes ou autres agglomérés à cokéfier.
Les gaz de chauffage, après avoir achevé la cokéfaction et le préchauffage des agglomérés, quittent le four de cokéfaction A pour traverser, sous l'effet d'aspiration d'une soufflante B, un séparateur de poussière C, un séparateur de brai D, suscepti- ble de fournir par récupération environ 50 du brai nécessaire à la fabrication des agglomérés à cokéfier, et un refroidisseur E. Après avoir traversé la soufflante B, ces gaz passent par un deuxième refroidisseur ? et, éventuellement,. encore par un sé- parateur de benzol G.
Ensuite, une partie de ces gaz constituard le gaz chauffant est réchauffée et réintroduite dans le four de cokéfaction pour chauffer de nouveau les agglomérés qui pas- sent à travers ce four en vue de leur cokéfaction, tandis que l'excédent de ces gaz est reçu par un réservoir H d'où ce gaz est enlevé pour une destination quelconque.
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La partie du gaz qui est réintroduite dans le four de cokéfaction et constitue le gaz chauffant est avantageusement divisée en deux courants dont l'un (comportant, par exemple, 60% du gaz chauffant) passe alternativement par deux régénéra- teurs I, qui sont chauffés de façon connue, par exemple à l'aide du gaz d'un gazogène, pour être chauffée dans ces régé- nérateurs à une température de par exemple 1.000 à 1.200 , lorsque la température maximum que les agglomérés à cokéfier atteignent à la fin du processus de cokéfaction est égale à environ 9000.
L'autre courant gazeux (constitué par exemple par environ 40% du gaz chauffant) est chauffé par les calories que contient encore le coke déjà formé et qui est léché par ce deuxième courant de gaz, lors de son déplacement à partir de l'endroit, @ à l'intérieur du four A, où le proces- sus de cokéfaction a été achevé jusqu'à la sortie de ce four.
La zone ainsi définie se trouvant à l'intérieur du four A est la zone de refroidissement "a" à l'intérieur de laquelle le coke est progressivement refroidi par ledit deuxième courant de gaz chauffant, tandis que ce dernier est progressivement réchauffé, pour se réunir enfin au premier courant gazeux, à l'extrémité de la zone où a lieu la cokéfaction, c'est-à-dire à l'endroit où les agglomérés à cokéfier atteignent leur tem- pérature maximum.
Apres leur réunion, les deux courants gazeux provoquent progressivement à contre-courant le chauffage des agglomérés qui descendent progressivement à l'intérieur du four A, tandis que les gaz chauffants remontent. La température de ces gaz diminue donc, tandis que la température des agglomérés augmenta Dans une zone indiquée dans la figurepar "b" et dans laquelle les gaz chauffants se refroidissent d'environ 1.000 à environ 7000 a lieu la cokéfaction proprement dite, tandis que, dans la zone "c" dans laquelle les gaz se refroidissent d'environ
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7000 à environ 350, les agglomérée qui rentrent en 2 dans la chambre de cokéfaction 1 sont préchauffés.
La température des ag- glomérés dans ces zones "b et c" est, en moyenne, d'environ 1000 inférieure à celle du gaz chauffant. Ensuite , les gaz sortent de nouveau du four A pour recommencer le circuit déjà indiqué, ci-dessus.
Il est encore à noter que les gaz qui circulent dans ledit circuit et dont l'excédent peut être enlevé du réservoir H sont des gaz qui contiennent surtout de l'hydrogène dont la quantité correspond aux 6 à 10% en poids de substances volatiles contenues dans le semi-coke et, en outre, une certaine quantité de gaz de four à coke provenant de la carbonisation du charbon collant et du liant qui ont été ajoutés au semi-coke pour la formation des ag- glométés. Le gaz en question a un pouvoir calorifique d'environ 3.000 à 3.500 calories et sa production par tonne d'agglomérés est égale à environ 250 m3.
En ce qui concerne le four à coke A faisant partie de ladite installation et à l'intérieur duquel le gaz chauffant est en contact direct avec les agglomérés à cokéfier, il est parti- culièrement avantageux de l'agencer selon encore une autre dis- position de l'invention, c'est-à-dire de l'agencer de façon tel- le que les gaz chauffants traversent les agglomérés à cokéfier plusieurs fois, dans des directions opposées et substantielle- ment normales à la direction de l'avancement de ces agglomérés dans la chambre de cokéfaction 1. Une disposition analogue peut être appliquée à la partie du four à coke A dans laquelle a lieu le refroidissement des agglomérés déjà cokéfiés.
C'est ainsi qu'on subdivise l'enveloppe 3 du four A, enveloppe qui entoure la chambre verticale de cokéfaction 1, par des cloisons 4, en une pluralité de compartiments disposés de façon telle qu'au moins une partie essentielle des gaz suive, à l'intérieur du four A, le trajet en zigzags indiqué dans le dessin ci-annexé. Bien entendu, pour que ces gaz puissent tra- verser les parois 5 et 6 de la chambre de cokéfaction, il faut prévoir, dans ces parois, des ouvertures dont la présence donne aux parois 5 et 6 le caractère de grilles* Les agglomérés à cokéfier rentrent dans la chambre 1 à son extrémité supérieure 2 et en sortent en 7, après avoir traversé cette chambre de
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haut en bas, à l'extrémité inférieure du four A.
Ainsi que cela a déjà été dit ci-dessus, pendant leur passage à travers la chambre 1, ces agglomères sont d'abord préchauffés, ensuite cokéfiés complètement et le coke ainsi obtenu est enfin refroidi avant de sortir en 7.
Par suite de la grande vitesse avec laquelle on augmente, selon la disposition principale de l'invention, la température des agglomérés dans la zone de cokéfaction et dans celle du préchauffage, on obtient un débit de coke par m2 de la.surface de la chambre de cokéfaction qui est un multiple des meilleurs rendements obtenus jusqu'à présent.
En effet, tandis qu'on obtient dans les meilleures installations connues de cokéfaction complète à haute température dans lesquelles les agglomérés passent continuellement à travers des chambres de cokéfaction chauffées de l'extérieur, une capacité optimum de 20 à 22 Kg d'agglomérés par m2 de surface de chambre de cokéfaction et par heure, par contre, dans un four tel que représenté par le des- sin et travaillant selon la disposition principale de l'inven- tion, on obtient des capacités de 150 à 200 kgs d'agglomérés par m2 de surface de chambre de cokéfaction et par heure
Grâce à l'invention, on obtient donc, pour les mêmes dimensions de four,
un débit journalier en coke complètement dégazé qui est 7 à 8 fois plus grand que celui obtenu par les meilleurs procédés actuellement connus.
Un autre avantage consiste en ce qu'une installation établie selon l'invention peut être arrêtée et remise en ser- vice à n'importe quel moment voulu. La remise en service peut avoir lieu sans délai si on a entretenu le chauffage des régé- nérateurs. Sinon, la remise en marche de l'installation néces- site un délai de 10 à 15 jours pour le réchauffage desdits ré- générateurs, délai extrêmement court par rapport au délai né- cessité pour la remise en marche des installations connues.
En ce qui concerne le coke obtenu à l'aide de la présente invention, il se distingue par l'uniformité de ses dimensions
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qui correspondent aux dimensions données aux agglomérés qui ont été soumis à la cokéfaction, par sa dureté et par sa soli- dité* En effet, ce coke donne, à l'épreuve au tambour, une résistance à l'effritement de 85 à 90%. Ce coke se prête à toutes les utilisations. Il peut être utilisé pour le chauf- fage des chaudières, pour la fabrication de gaz à l'eau, pour les hauts-fourneaux, pour les cubilots. Dans les hauts-four- neaux, on a obtenu des résultats tout à fait satisfaisants avec un coke obtenu selon la présente invention, à partir d'agglomérés dont le semi-coke a été obtenu, à partir de lignite récent.
Dans les fonderies, le coke obtenu selon l'invention a donné des résultats meilleurs que ceux obtenus jusqu'à présent avec le meilleur coke spécial de fonderie. En effet, l'utili- sation du coke obtenu selon l'invention, sans donner lieu à une augmentation de la consommation de combustible, a permis l'ob- tention d'une fonte ayant des qualités physiques supérieures à celles de la fonte obtenue à l'aide d'un coke spécial de fonde- rie connu. Ce dernier résultat est probablement dû à la possi- bilité d'utiliser, pour l'obtention du coke selon l'invention, des charbons non collants d'âge géologique relativement récent qui donnent lieu à des résidus de coke ayant une grande capaci- té de réaction.
Cu bien on se contente de procéder de la manière qui vient d'être indiquée, ou bien et mieux, on a recours à cer- taines autres dispositions pouvant, le cas échéant, être ap- pliquées isolément.
Selon l'une de ces autres dispositions, on utilise,pour la distillation à basse température de charbon, notamment des fines ou poudres de charbon de n'importe quelle origine, la chaleur sensible des gaz de cokéfaction qui sortent du four de cokéfaction complète à chauffage direct A. Le semi-coke obtenu par cette distillation à basse température peut être utilisé pour l'obtention des agglomérés soumis à ladite cokéfaction
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complète dans ledit four A.
En effet, on a constaté que la chaleur sensible des gaz 'de cokéfaction est généralement suffisante pour distiller au moins une grande partie, voire la totalité, des fines ou poudres de charbon nécessaires pour l'obtention des agglomérés à coké- fier complètement. Cet équilibre peut notamment être atteint lorsque la distillation à basse température a lieu directement dans le gaz de cokéfaction qui, ou bien entraîne avec lui les fines ou poudres de charbon se trouvant suspendues dans le gaz, ou bien lèche les fines ou poudres de charbon lorsque celles-ci se trouvent étalées en couches minces ne dépassant, par exemple, pas 30mm d'épaisseur.
De préférence, avant d'introduire la poudre de charbon dans l'appareil de distillation à basse température, on sèche et préchauffe les fines ou poudres après avoir, éventuellement, moulu le charbon de départ, afin de donner aux particules de charbon les dimensions voulues qui, généralement, ne doivent pas dépasser 3mm.
Il est évident qu'on peut se servir d'installations très diverses pour mettre en oeuvre les susdites dispositions. Un premier mode de réalisation particulièrement simple d'une telle installation est représenté par la fige 2.
Selon cette figure, on fait comporter à ladite installa- tion un four de cokéfaction A analogue au four de cokéfaction A, montré par la fige 1, à cette différence près que le four de cokéfaction de l'installation de la fige 2 ne possède pas de zone de préchauffage proprement dite pour les agglomérés à cokéfier complètement. Les gaz chauffants, après avoir traver- sé les agglomérés qui se trouvent dans la chambre 1 du four A, sortent de ce dernier avec une température de,par exemple, 700 à 800 .
Selon la disposition en question, les gaz sortant du four A sont introduits dans un appareil "T" de distillation à basse température contenant comme produit à distiller des fines
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ou des poudres de charbon de préférence séchées et préchauffées; les gaz de cokéfaction venant du four A sortent de l'appareil de distillation "T"avec une température par exemple de 350 ,
L'appareil "T"qui est représenté, en coupe, par la fig.
2a est divisé en trois chambres "d", "e" , et "f" parlai lesquel- les la chambre d est celle où a lieu la distillation à basse température; c'est pourquoi les gaz de cokéfaction sortant du four A rentrent en 201 dans le compartiment d où ils produisent la distillation des poudres ou fines de charbon par contact direct avec celles-ci, ces poudres ou fines étant étalées en minces couches.
Ces poudres ou fines sont réchauffées par le. contact direct des gaz de cokéfaction jusqu'à une température de 450 à 550 , ce qui provoque l'évaporation de la matière bitumineuse et la dégazification des fines ou des poudres à un degré tel que les semi-cokes, ainsi obtenus, se prêtent à la fabrication des agglomérés qui doivent être cokéfié.s complète- ment dans le four A.
Afin de réaliser des surfaces de contact aussi grandes que possible, entre les fines ou poudres de charbon à distiller et les gaz provoquant cette distillation, la chambre "d" com- porte un support rotatif pour les poudres ou fines de charbon, support qui tourne lentement autour d'un axe vertical, et qui comporte un grand nombre de disques horizontaux 205. Les pou- dres ou fines de charbon sont d'abord étalées en une couche mince sur le disque supérieur se trouvant dans la chambre "d" , et sont .ensuite .amenées , lors de la rotation dudit support, à tomber à travers des ouvertures sur le disque qui se trouve im- médiatement au-dessous du premier disque où ces poudres ou fines de charbon sont de nouveau étalées en couches minces.
Les poudres sont ainsi transportées à travers toute la chambre "d" en tombant d'un disque sur le. disque, consécutif. , tandis qu'en même temps les gaz chauffants;, entrés en 201, sont en contact avec ces poudres pour accomplir leur distillation. Ces gaz chauffants sont maintenus en mouvement à l'aide de roues de
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turbine 207 dont l'axe est entraîné en rotation par un moteur approprie*
Par suite du mouvement des gaz entraînés par les roues 207, la température dans la chambre "d" est très uniforme, et les vapeurs obtenues par la distillation des poudres ou fines de charbon ne peuvent ni être craquées ni être condensées, étant donna qu'elles sont entraînées,en étant tirés diluées, par les gaz chauffants.
Ces gaz contenant lesdites vapeurs de dis- tillation quittent-la chambre "d" avec une température de 300 à 350 .
Après leur sortie de la chambre "d",les poudres ou fines de charbon,devenues des semi-coke, tombent dans la chambre "f" sur des disques 205 analogues à ceux qui se trouvent dans la chambre "d", et ces semi-cokes subissent dans cette chambre "f" un refroidissement à l'aide d'un gaz réfrigérant traversant ladite chambre "f".
Enfin, il est encore à noter que- les poudres ou fines de charbon qui entrent dans l'appareil T,en 206, sont d'abord préchauffées dans la chambre "e" avant d'entrer dans la chambre de distillation "d", cette chambre "e" comportant également plusieurs disques rotatifs 205 superposés, servant au transport des poudres ou fines de charbon en couches minces à travers celle-ci. Pour réaliser ledit préchauffement dans la chambre n' "e", celle-ci est traversée par un gaz de préchauffage/ayant, cependant, pas de température suffisante pour provoquer une distillation des poudres ou fines de charbon aussi longtemps que celles-ci séjournent dans la chambre "e".
Etant donné que les gaz venant du four de cokéfaction se trouvent, à l'intérieur de l'appareil, en contact direct avec les fines ou poudres de charbon à distiller, les gaz qui sortent de l'appareil de distillation contiennent la totalité des gaz de cokéfaction et de distillation à basse température et possè- dent ainsi un pouvoir calorifique accru.
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On fait ensuite traverser a ces gaz un séparateur de brai U, un refroidisseur V, une soufflante B et un séparateur de benzol et d'essence W. Une partie de ces gaz ainsi épurée est réintroduite dans le four de cokéfaction après réchauffage, afin d'accomplir à nouveau la cokéfaction des agglomérés se trouvant dans ce four.
Un moyen particulièrement simple de réchauffage de la partie des gaz réintroduite dans le four A consiste à mélanger avec ces gaz dans une chambre de combustion Z, une certaine quantité d'air ou d'oxygène arrivant en ZI et à brûler cet air ou oxygène avec lesdits gaz pour obtenir, à la sortie de la chambre de combustion Z, un mélange gazeux pratiquement dépourvu d'oxygène et ayant une température appropriée de, par exemple, 1.250 .
De préférence, on n'introduit pas la totalité du gaz, destiné à servir de nouveau à la cokéfaction directement dans la chambre de combustion Z, mais on fait traverser, à une par- tie de ce gaz, la chambre inférieure la du four de cokéfaction A pour que ce gaz, en refroidissant le coke formé dans le four A, soit chauffé de son côté avant d'être introduit dans la chambre de combustion Z.
L'excédent du gaz qui ne sert pas de nouveau comme gaz chauffant dans le four de cokéfaction A est prélevé comme gaz pauvre en X. Il est à noter ici que le pouvoir calorifique de ce gaz est égal à environ 1*200 calories par m3, au cas où ce gaz contient, non seulement les gaz de cokéfaction provenant du four A, mais également les gaz de distillation à température basse provenant de l'appareil de distillation T. Si, par des moyens dont il sera question plus tard, on sépare les gaz de distillation du gaz chauffant provenant du four de cokéfaction A, le pouvoir calorifique de ce dernier gaz, au moment de sa rentrée dans la chambre de combustion Z ne sera égal qu'à envi- ron 600 ou 700 calories par m3.
L'appareil de distillation à basse température peut être
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agencéde façons très diverses. C'est ainsi que l'appareil T des figs. 2 et 2a pourrait, par exemple, être remplacé par l'appareil de distillation Tl représenté schématiquement sur la fig. 3, dans lequel la distillation a également lieu par contact direct entre les fines ou la poudre de charbon et le gaz chauf- fant. Cet appareil est constitué par une ou plusieurs chambres, par exemple par deux chambres 102' et 102" montées en série et traversées par le courant du gaz de chauffage dans lequel sont injectées en 103, les fines ou la poudre de charbon à distiller.
Les fines ou poudres se trouvent ainsi en suspension dans le gaz de chauffage qui provient du four de cokéfaction A et sont en- traînées par ce gaz à travers les deux chambres de distillation 102'. En même temps ,que cet entraînement ,a. lieu la distillation du charbon sous l'influence de la chaleur sensible du gaz chauf- fant. Une partie du semi-coke ainsi formé se dépose au fond de la chambre 102" de l'appareil T1, tandis que l'autre partie, qui est entraînée par le gaz de chauffage hors de cette chambre 102", est séparée d'avec ce gaz dans un cyclone ou multiclone 104. Les semi-cokes ainsi produits' sont ensuite refroidis et servent à l'obtention des agglomérés qui, eux,servent à 'ali- mentation du four de cokéfaction A.
Le gaz de distillation dé- barrassé des particules de semi-coke passe ensuite par des ap- pareils de nettoyage, ainsi que cela a déjà été décrit ci-dessus:
Dans certains cas il peut être intéressant d'obtenir le gaz de la distillation à basse température à l'état pur ou peu dilué pour bénéficier ainsi du haut pouvoir calorifique de ce gaz. Dans ce dernier cas, il faut utiliser le gaz provenant du four de cokéfaction à pour un chauffage indirect de l'appareil de distillation.
Ceci étant,,on peut avantageusement obtenir la distilla- tion à basse température des fines ou de la poudre de charbon en injectant celles-ci dans une partie du gaz provenant de la distillation elle-même et circulant en circuit fermé, ce gaz,
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après sa sortie de l'appareil de distillation et après sa sépa- ration du semi-coke formé par la distillation, étant débarrassé de ses sous-produits récupérables tels que le brai ou la poix et réchauffé ensuite par une source extérieure. Cette source est constituée, en totalité ou en partie, par la chaleur sensible des gaz provenant du four de cokéfaction complète à chauffage direct.
C'est ainsi qu'on injecte, en J, les fines ou poudres de charbon dans un courant de gaz de distillation (voir fig. 4) qui rentre en 106 dans un appareil de distillation à basse tempéra- ture T2 et qui en sort en 107. Les poudres ou fines de charbon sont ainsi mélangées à ce courant gazeux et sont entraînées par celui-ci a travers les tubes 111 de l'appareil de distillation T2, tubes qui se trouvent chauffés de l'extérieur par les gaz qui proviennent du four de cokéfaction A par la conduite 108 pour entrer en 109 dans l'appareil T2 et pour en sortir en 110, le chauffage ayant donc bien lieu en contre-courant.
Le courant gazeux sortant en 107 , enrichi par les gaz de. la distillation à basse température et entraînant avec lui les semi-cokes qui se sont formés pendant la distillation, traverse ensuite un multiclone 112, à l'intérieur duquel les semi-cokes sont séparés du courant gazeux* Les gaz ainsi débarrassas du semi -coke traversent ensuite un refroidisseur V, qui sert en même temps de séparateur de brai, ainsi qu'un séparateur d'es- sence et de benzol W,et une soufflante B,qui refoule une partie de ces gaz de distillation, par la conduite 113, vers l'appareil de distillation T2 et l'autre partie, par la conduite 114, vers un réservoir.
Selon une autre disposition de l'invention pouvant être utilisés isolément, on réalise à l'intérieur de l'appareil de distillation à basse température T2 à la fois un chauffage des fines ou poudres de charbon à contre-courant et un chauffage à équi-courant. A cet effet, on chauffe la partie du gaz de dis- tillation qui est réintroduite en 106 dans l'appareil T2, de
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sorte que les poudres ou fines de charbon injectées en J dans ce gaz de distillation subissent tout de suite une élévation de température par suite de la chaleur sensible de ce dernier gaz qui assure ainsi un chauffage à équi-courant, tandis que le gaz de cokéfaction assure de la manière sus-indiquée, par voie indirecte,
le chauffage à contre-courant.
Pour préchauffer la partie du gaz de distillation qui entre en 106 dans l'appareil T2, on se sert, de préférence, de la chaleur du coke qui se trouve dans la partie inférieure 1 a de la chambre de cokéfaction'du four A. A cet effet, on fait traverser la partie la de ladite chambre de cokéfaction par les gaz de distillation prélevée par la conduite 113, de sorte que ces gaz se chauffent au contact du coke, tandis que le coke est en même temps refroidi, es gaz sont ainsi préchauffés à en- viron 300 .,
Il est encore à noter que les gaz de cokéfaction qui sor- tent en K du four de cokéfaction A et qui servent au chauffage extérieur des tubes 111. de l'appareil de distillation T2 ont, à leur entrée dans cet appareil, une température entre environ 700 et 8000.
Enfi.n, selon encore un autre mode de réalisation de l'invention non représenté sur les dessins, on pourrait utiliser la chaleur des gaz de cokéfaction qui sortent du four A dans un échangeur de température pour le chauffage indirect d'un courant gazeux constitué, de préférence, par une partie du gaz de dis- tillation à basse température circulant en circuit fermé et on pourrait ensuite introduire ce courant gazeux dans un appareil de distillation où le courant ainsi chauffé est en contact avec les poudres ou fines de charbon à distiller à basse température.
Cet appareil de distillation pourrait être analogue à l'appa- reil de- la fig. 2. Dans ce dernier cas, les poudres ou fines de charbon ne traversent donc pas l'échangeur de température.
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Le semi-coke obtenu par la distillation à basse tempéra- ture est d'abord refroidi et ensuite utilisé pour la fabrication d'agglomérés ou de briquettes dans une presse 116 (Pigs 3 et 4), ces agglomérés étant constitués de préférence par un mélange des semi-cokes en question avec de la houille gonflante ou collante, finement moulue, et avec du brai, la teneur totale en matières volatiles de ce mélange devant être inférieure à 20%. Oes ag- glomérés sont alors transportés par un dispositif de transport, par exemple un élévateur 117, à la trémie d'alimentation du four de cokéfaction A.
En ce qui concerne le refroidissement au serai-coke sus- mentionné ayant lieu avant de l'introduction de ce dernier dans la presse 116, on peut l'obtenir par n'importe quel moyen appro- prié. Cependant il est préférable d'accomplir ce refroidissement par l'introduction du semi-coke dans un courant gazeux refroidis- seur, ainsi que cela est représenté par la fig. 3 où le semi- coke est amené par une conduite 105 dans un courant gazeux re- froidisseur qui est mis en mouvement par une soufflante 105' et qui. traverse, après avoir été mélange avec le semi-coke, un re- froidisseur L.
A la sortie de ce refroidisseur, le semi-coke refroidi est séparé du gaz porteur dans un cyclone ou multiclone 115, tandis que le gaz réchauffé par la chaleur du semi-coke est avantageusement utilisé pour le séchage des poudres ou fines de charbon destinées à être soumises à la distillation à basse tem- pérature.
Ce séchage peut avoir lieu par n'importe quel moyen ap- proprié. Cependant, il est particulièrement avantageux d'effec- tuer ce séchage dans des dispositifs à travers lesquels la poudre ou les fines de charbon sont transportées à l'aide, d'un gaz por- teur.
Dans l'installation de la fi g. 3, le gaz porteur est constitué par les gaz mentionnés ci-dessus et ayant servi au re- froidissement dans le refroidisseur L du serai -coke, Les poudres ou fines de charbon à sécher venant d'un réservoir VA sont, dans
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l'installation représentée par la fig. 3, introduites dans le dispositif de séchage XA qui est également traversé par ledit courant gazeux chaud provenant du refroidisseur de coke L,.ce courant entrant en contact direct avec lesdites fines ou poudres.
Le charbon ainsi séché et préchauffé est séparé du cou- rant gazeux de séchage dans un cyclone ou multiclone 118, d'où. il est emmené, par la conduite 119, vers l'endroit 103 où il est injecté dans les gaz servant à sa distillation.
Un autre dispositif de séchage des poudres ou fines de charbon est représenté par la fig. 4. Selon cette dernière fi- gure, le charbon à sécher est introduit également dans un courant gazeux, circulant en circuit fermé et mis en mouvement par une soufflante M. Le mélange du courant gazeux et des poudres ou fines de charbon à sécher passe par l'intérieur des tubes qui se trouvent dans un dispositif de séchage SA* et qui sont chauffés extérieurement par un fluide de chauffage qui traverse également ce dispositif XA.A la sortie de ce dispositif XA' a lieu la sé- paration des poudres ou fines séchées d'avec le courant gazeux
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porteur â l'aide d'un multiclone 118'' .
Chaque fois que le séchage des poudres ou fines de char- bon a lieu dans un gaz porteur circulant en circuit fermé, il de faut prélever en N, ce gaz porteur, la vapeur d'eau et l'excédent de gaz qui,se forment par suite de séchage.
Dans les installations représentées par les figs. 3 et 4 ce réchauffage de la partie du gaz de cokéfaction qui est réin- troduite dans le four de cokéfaction A est obtenu par deux régé- nérateurs 0 intercalés alternativement dans le courant du gaz à chauffer et dans un courant de fluide qui sert à réchauffer les régénérateurs. Le gaz de cokéfaction à réchauffer traverse suc- cessivement l'un de ces régénérateurs, le four de cokéfaction A pour y accomplir la cokéfaction des agglomérés, l'appareil de distillation et enfin un appareil séparateur de brai P, un appa- reil de refroidissement Q, une soufflante R et, éventuellement, encore d'autres appareils de nettoyage de gaz et de récupération
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des matières récupérables contenues dans les gaz.
Après la tra- versée de tous ces appareils une partie du gaz constituant l'ex- cédent est prélevée du circuit, en S, tandis que le reste retourne en totalité aux régénérateurs (fig.4), ou, en partie aux régéné- rateurs, et en partie à la partie inférieure la de la chambre de cokéfaction du four de cokéfaction A (fig. 3) , dans ce dernier cas, les deux courants gazeux se réunissant avant leur rentrée dans l'appareil de distillation T1.
Le gaz prélevé en S est un gaz pauvre ayant un pouvoir calorifi- que de 1.200 à 1.300 calories. Ca gaz peut être utilisé tel quel ou mélangé, lorsque le gaz de distillation est obtenu séparément, avec ce dernier gaz, pour former avec celui-ci un gaz d'éclairage ayant un pouvoir calorifique entre 4..000 et 4.500 calories.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisation adopté, on obtient un ensemble dont le fonctionnement et les avan otages ressortent suffisamment de ce qui précède pour qu'il soit inutile d'entrer 2, leur sujet dans aucune explication complémen- taire.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisa- tion, de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envi- sagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.