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PROCEDE POUR L'AMELIORATION DE LA QUALITE DU COKE METALLURGIQUE.
Il est connu que Inaptitude à la cokéfaction de certaines catégo- ries de charbon peut être améliorée par un stockage d'une durée limitée. Mais, jusqu'ici, on n'a pas utilisé cette possibilité avec du charbon déjà broyé à la granulométrie d'enfournement, parce qu'on estimait généralement que ce charbon broyé devait être envoyé le plus vite possible au four à coke, parce que sans cela la qualité du coke risquait d'être altérée par l'oxydation.
Pour cette raison on a proposé récemment de remplacer,par une petite trémie intermédiaire la tour à charbon spacieuse existant dans les installations de fours à coke, qui sert de trémie de stockage.
On a aussi admis que Inaction du stockage sur l'am[lioration de Inaptitude à la cokéfaction n'agissait que sur le charbon fin, mais pas sur les noix, qui, par suite de leur faible surface, sont beaucoup moins aptes au vieillissement et à l'oxydation que le charbon fin.
La présente invention a trait à un procédé d'amélioration de la qualité physique du coke métallurgique obtenu à partir de charbons de degré de houillification faible ou moyen, comme par exemple les charbons à gaz, les flambants à gaz ou certains flambants d'une granulométrie supérieure à 3 mm environ. Elle repose sur le fait connu qu'on peut mettre à profit pour amé- liorer le coke Inaptitude au vieillissement des bitumes contenus dans l'exi- nite et la résinite présentés dans ces charbons; et simultanément on peut raccourcir considérablement le temps de stockage du charbon.
D'après cette découverte, le charbon est soumis avant ou après broyage à un court traite- ment thermique stimulant le viellissement des bitumes contenus dans l'exini- te ou la résinite; le vieillissement ainsi amorcé se poursuit par un 'stocka- ge faisant suite au broyage du charbon. Le traitement thermique du charbon consiste exclusivement en un échauffement à environ 200-330 Ce pendant un temps de 20-60 secondes, de telle sorte qu'il ne se produit pour les grains supérieurs à au moins 3 mm aucune oxydation accusée apparente.
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Le p@@c[d[ décrit est applicable en particulier à des charbons présentant un excédant de bitumes, dû soit à une fraction élevée de cla- rain ou de durain riches en exinite, soit à la présence de résinite dans le vitrain ou le clarain. Cet exéédent de bitume se montre souvent nuisible à la qualité du coke, car il entraine dans la structuré du coké de grands pores et même-, des zônes mousseuseso On a souvent proposé de pallier cet inconvénient par addition de matières inertes ou de charbons demi-gras' sans tenir compte du fait que ces charbons d'appoint sont souvent d'un approvi- sionnement difficile et augmentent le prix de revient du coke, cet appoint entraîne une perte de rendement en sous-produits.
Par contre, c'est un fait nouvellement connu qu'on obtiendrait une amélioration du coke par vieillissement des bitumes contenus dans ces charbons
Dans un mélange de différentes catégories de charbon, on peut soumettre séparément au traitement thermique et au vieillissement une ou plusieurs de ces catégories. En particulier , le broyage en fines des grosses catégories du charbon traité, enrichies en clairain-durain, conduit a un vieillissement progressif du bitume, puisque par le broyage on accroit sensiblement non seulement la surface des grains, mais encore' celle de l'exi- nite riche en bitume. On aboutit donc à un vieillissement très actif des bi- tumes d'exinite qui, une fois d[clanch[ par la préparation thermique, pour- suit son action jusqu'à l'entrée du charbon dans le four à coke.
La prépa- ration thermique peut aussi être remplacée pour cela par un-broyage particu- lièrement fin des catégories de charbon séparées.
Des essais ont montré que le vieillissement, très rapide pendant les-premières 24 heures, se poursuit ensuite plus ou moins progressivement.
C'est pour cela qu'il est utile de stocker le charbon préparé thermiquement après broyage; il est particulièrement recommandé pour le concentré clarain- durain broyé en fines, de le stocker en trémies avant mélange avec le char- bon à coke.
Dans ce but, le charbon broyé sera stocké dais plusieurs trémies ou compartiments de trémie avant son mélange avec le charbon à coke. La du- rée du séjour dépend du degré de houillification du charbon et des conditions de maturité de l'exinite contenue dans le clarain-durain ; peut varier de 2 à 36 heures. Pendant le temps de séjour, on peut ajouter au charbon à -' coke et suivant un cycle donné le charbon qui a été stocké dans une autre tré- mie ou compartiment de trémie de façon qu'il n'y ait pas d'interruption dans l'exploitation et que le charbon'à coke ne reçoive pas de charbon frais, mais qu'au contraire il ne reçoive constamment que du charbon vieilli dans une large mesure.
Le charbon broyé peut aussi etre directement mélangé avec -le. charbon à coke, à condition que le mélange de charbon à coke soit stocké après cela dans la tour à charbon de la cokerie. Celle-ci peut comporter plusieurs compartiments et on peut aussi prévoir plusieurs de ces tours, afin de pouvoir distribuer selon un cycle donné, le mélange de charbon à coke aux tours, c'est à dire aux fours à coke.
Des essais ont montré qu'en utilisant le procédé décrit, il est le plus souvent inutile que la durée de séjour dans les trémies dépasse 24 heures, pour obtenir une remarquable amélioration du coke. Un prolonge- ment du temps de séjour n'apporte en général qu'une amélioration insignifian- te, et entraine même partiellement une diminution de la qualité du coke.
Lors des essais industriels, on a obtenu en utilisant le procédé objet de la présente invention un coke métallurgique qui, éprouvé au trom- mel MICUM, a présenté un gain de 2 à 6 points pour le chiffre au-dessus de 40 mm et une diminution de 1 à 3 points pour le chiffre au-dessous de 10 mm, donc une amélioration sensible par rapport aux valeurs courantes.
L'effet de vieillissement améliorant le coke a une influence favorable sur la plasticité du charbon, c'est à dire augmente la viscosité du charbon en fusion au moment de la cokéfaction. Le...',procédé inventé s'ap- plique donc aussi aux charbons, qui, par suite d'un excédent de bitume, dé-
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viennent trop liquides dans leur état plastique.
On suppose que l'augmenta- tion de la viscosité du charbon en fusion obtenue par lé vieillissement est uniquement ou principalement imputable à l'effet-du bitume vieilli, tandis que le vieillissement de la masse fondamentale du charbon agit comme on le* sait d'une façon nuisible sur la .plasticité et aussi sur la qualité du co- ken
L'influence du vieillissement obtenu par le procédé objet de là présente invention, n'est décelable ni dans le gonflement des gâteaux obte- nus au creuset, ni par analyse rapide et élémentaire.
La courbe obtenue au dilatomètre présente après le maximum d'expansion un retrait plus faible pour les charbons vieillis par ce procédé que pour les charbons fraisa
Par contre, le vieillissement est nettement mis en évidence par les essais au plastomètreo C'est ainsi qu'un charbon à coke sarrois riche en bitume, broyé sélectivement et préparé thermiquement présente dans le plas- tomètre GIESELER-HOEHNE un maximum de plasticité de 70.000. Après une atten- te de 24 heures de ce même charbon broyé, le maximum de plasticité tombe' dé- jà à 47.000. Un stockage plus long entraînerait encore une diminution de'ce maximum, mais dans une proportion sensiblement plus faible.
Ainsi il s'élè- ve par exemple après 48 heures à 350000 après 60 " " 31.000 après 72 " Il 280000 après 96 " Il 250000
Mais, le domaine de température de la zone de plasticité ne su- bit pratiquement aucun changement jusqu'à un temps de séjour de 24 heures.
Une prolongation de la durée de vieillissement n'entraine aucune amélioration sensible du coke, bien que la viscosité du charbon en fusion soit augmentée ; par contre un stockage prolongé aurait plutôt pour conséquence d'oxyder la mas- se fondamentale du charbon, ce qui entraîne une-détérioration de la qualité du coke.
L'intérêt économique de l'invention repose sur le fait qu'on peut augmenter notablement la fraction actuellement admise pour la cokéfac- tion de certains charbons à gaz, de certains charbons flambants à gaz, et même de certaines catégories de gros flambants. On diminue en même'temps les appoints de matières inertes et de demi-gras.
De plus, on obtient une amélio- ration de la qualité du coke et une augmentation du rendement en soùs-pro- duits
RESUMEo
La présente invention a pour objet un procédé pour l'amélioration de la qualité physique-du cokermétallurgique à partir de charbons, de degré de houillification bas ou moyen, en particulier de ceux qui contiennent un ex- cédent de bitume caractérisé par les points suivants, pris séparément ou en combinaison
1. - Le vieillissement des bitumes d'exinite et de résinite con- tenus dans lesdits charbons est amorcé au moyen d'un traitement thermique précédant ou suivant le broyage de ces charbons; dans certains cas ce vieil- lissement sera continu par un stockage-plus ou moins long des charbons après leur broyage.
2. - La préparation thermique de-cas charbons consiste, en leur échauffement à une température de 100 à 330 C pendant environ 20 à 60 secon- des.
30 - Si l'on utilise dans le mélange à coke des'catégories diffé- rentes de charbons,une ou plusieurs de cas catégories séparéessont soumi- ses à un traitement thermique et à un vieillissement.
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