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PROCEDE ET FOUR POUR LA FABRICATION DE COKE METALLURGIQUE A PARTIR DES
CHARBONS D'UN BAS DEGRE DE HOUILLIFICATION.
Il est connu que les charbons gras d'un bas degré de houillifica- tion comme par exemple les gras B et les flambants inférieurs de SARRE et de LORRAINE, donnent par cokéfaction un coke mal fondu de très faible abrasivité, qui conduit à des d[boires si on Inutilisé en hauts fourneaux.
La raison principale de cet état de chose est le faible pouvoir d'expansion que présentent ces charbons lorsqu'on les traite dans des fours horizontaux ordinaireso
Pour améliorer le pouvoir d'expansion de tels charbons, on a pro- posé d'une part d'y ajouter un appoint de houille grasse ou demi-grasse à haut pouvoir d'expansion, d'autre part d'augmenter la densité apparente de la pâte à enfourner.
Ces moyens n'apportent cependant pas une amélioration sensible réelle de la qualité du coke. A part,le fait que l'approvisionnement des char- bons dappoint est souvent difficile, des additions importantes de charbons de ce genre conduisent à une diminution du rendement en sous-produits;,
La présente-invention a pour but de proposer un nouveau procédé se traduisant par des résultats beaucoup meilleurs. Ce procédé consiste à améliorer le pouvoir d'expansion en procédant à une revalorisation du vi- train, constituant dont l'aptitude à la cokéfaction est faible et qui prédo- mine dans les menus lavés et les catégories granulométriques fines des char- bons d'un bas degré de houillification.
On peut atteindre ce résultat en élevant la teneur de la pâte à coke en charbon mat contenant de l'exinite, constituant qui se rencontre dans les houilles, par addition d'éléments de charboh mat-riche en exinite tels que le clarain et le durain, ou d'un mélange d'éléments de clarain et de durain riches en exinite et obtenus à partir du charbon de base ou d'un charbon d'un degré de houillification différente
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Lors(.'on établit par essais au plastomètre et au dilatomètre le degré de plasticité d'une pâte préparée selon cette méthode, on obser- ve après la courbe de contraction une courbe d'expansion, caractéristique ;
des cokes fondus et abrasifso Un appoint de clarain ou de durain riches en exinite entraine en effet un enrichissement en bitume et une imprégnation meilleure du vitrain de base, ce qui se traduit par une soudure améliorée des particules de charbon, et une augmentation du pouvoir d'expansion et du '' degré de plasticité de la pâte à coke.
L'amélioration de l'effet d'expansion due à l'appoint de cla- rain et de durain dépend donc de la teneur en exinite de ces constituantso ;Mais elle est également conditionnée par l'état de maturité du bitume '. d'exinite dont le vieillissement peut être obtenu par un traitement ther- ,mique approprié ou un stockage plus ou moins prolongé du charbon.
On à constaté de plus que Inaction de l'appoint de clarain et de durain à un charbon riche en vitrain est plus efficace si le cla- rain, le durain ou le mélange clarain-durain, sont broyés sélectivement à une granulométrie de 0,15-1,2 mm.
Voici à titre d'exemple une application du procédé faisant l'ob- jet du présent brevet
La fraction de fines lavées supérieures à 2mm ou les noix lavées ou les cribles du charbon d'un bas degré de houillification sont broyés gros- sièrement, après un traitement thermique préalable de 10 à 50 secondes à une températuredelOO à 300 C, dans un broyeur à marteaux de très grande surface criblante comportant des tamis de grande surface libre de criblage, de fa- çon à éviter le plus possible la formation de particules inférieures, suivant la qualité du charbon, à 0,15mm ou à 0,30 mm.
Le produit ainsi broyé est tamisé sur un vibro-tamis double dont la toile supérieure est à mailles carrées de 2mm environ et la toile infé- rieure à mailles carrées de 0,3 à 0,5 mm.
Sur la toile supérieure ..on sépare la catégoriel 1,2mm et sur la toile inférieure la catégorie 0,15mm ou 4 0,30mm, ce qui donne un pro- duit intermédiaire débarrassé d'une part des >1,2mm et d'autre part des 0,15mm OU ( 0,30 mmo
La fraction 0,15-1,2mm est immédiatement aspergée d'huile, de goudron ou de tout autre produit la protégeant contre une oxydation ulté- rieure, et est mélangée telle quelle au charbon de base.
La fraction 4 0,15mm ou 0,30mm qui est oxydée peut être uti- lisée, soit à la fabrication de semi-coke, soit à la fabrication de coke de haute température, soit à l'alimentation de chaudières à pulvérisée
La fraction des > 1,2mm est broyée dans un broyeur à marteaux à très grande grille jusqu9à une granulométrie de 0,3-1,2mm et de façon à éviter dans la mesure du possible la production de particules inférieures à 0,15mm ou à 0,30mm. Le produit broyé est tamisé à environ 0,3 ou 0,5mm à l'aide d'un vibro-tamis ou d'un couloir de transport vibratoireo La frac- , tion > 0,15 ou > 0,
30 mm est alors stockée dans une trémie comportant plusieurs compartiments ou dans plusieurs trémies, pandant une durée de 2 à 36 heures, et après le vieillissement désiré, elle est mélangée à la pâte à coke dans une proportion de 10 à 39%. La fraction des 1 0,15mm ou 4
0,30mm peut être utilisée comme les 0,15mm ou les < 0,30mm du broyage primaire
Les mélanges enrichis en clarain-durain étant pendant la coké- faction sensibles aux variations d'apport de chaleur, il est indispensable de conduire la cokéfaction en évitant toute irrégularité d'un flux de cha- leur. Ceci paît être obtenu par exemple par l'utilisation de carreaux de chauffage doubles ou d'un système de chauffage sans inversion de la circula- tion des gaz.
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PROCESS AND OVEN FOR THE MANUFACTURE OF METALLURGIC COKE FROM
COALS WITH A LOW COALING DEGREE.
It is known that fatty coals with a low degree of coalification, such as for example B-fats and the lower flambants of SARRE and LORRAINE, give by coking a poorly melted coke of very low abrasiveness, which leads to d [ drink if not used in blast furnaces.
The main reason for this state of affairs is the low expansion power which these coals exhibit when they are treated in ordinary horizontal furnaces.
To improve the expansive power of such coals, it has been proposed, on the one hand, to add to them an additional oily or semi-oily coal with a high expansive power, on the other hand to increase the apparent density. baking dough.
However, these means do not bring about a real significant improvement in the quality of the coke. Apart from the fact that the supply of back-up coals is often difficult, large additions of such coals lead to a decrease in the yield of by-products;
The object of the present invention is to propose a new process resulting in much better results. This process consists in improving the expansion power by upgrading the vi- train, a constituent of which the capacity for coking is low and which predominates in the washed menus and the fine particle size categories of charcoal. a low degree of coalification.
This can be achieved by increasing the content of the coking paste in matt charcoal containing exinite, a constituent found in coal, by adding elements of mat charboh-rich in exinite such as clarain and durain. , or a mixture of clarain and durain elements rich in exinite and obtained from base coal or from a coal of a different degree of coalification
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When the degree of plasticity of a paste prepared according to this method is established by plastometer and dilatometer tests, a characteristic expansion curve is observed after the contraction curve;
molten and abrasive cokes An addition of clarain or durain rich in exinite indeed leads to an enrichment in bitumen and a better impregnation of the base vitrain, which results in improved welding of the carbon particles, and an increase in the capacity of 'expansion and' degree of plasticity of the coke paste.
The improvement in the expansion effect due to the addition of cla- rain and durain therefore depends on the exinite content of these constituents; but it is also conditioned by the state of maturity of the bitumen. exinite, the aging of which can be obtained by an appropriate heat treatment or a more or less prolonged storage of the carbon.
It was further observed that the inaction of adding clarain and durain to a charcoal rich in vitrain is more effective if the cla- rain, durain or the clarain-durain mixture are selectively crushed to a grain size of 0.15. -1.2 mm.
Here is an example of an application of the process which is the subject of the present patent.
The fraction of washed fines greater than 2mm or the washed nuts or sieves of the coal with a low degree of coalification are coarsely ground, after a preliminary heat treatment of 10 to 50 seconds at a temperature of 100 to 300 C, in a mill. with hammers with a very large screening surface comprising sieves with a large free screening surface, so as to avoid as much as possible the formation of particles smaller, depending on the quality of the carbon, at 0.15 mm or 0.30 mm.
The product thus ground is sieved on a double vibro-sieve, the upper mesh of which has a square mesh of approximately 2 mm and the lower mesh of square mesh of 0.3 to 0.5 mm.
On the upper fabric ... we separate the category 1.2mm and on the lower fabric the category 0.15mm or 4 0.30mm, which gives an intermediate product free of a part of> 1.2mm and other part of 0.15mm OR (0.30 mmo
The 0.15-1.2mm fraction is immediately sprinkled with oil, tar or any other product protecting it against subsequent oxidation, and is mixed as it is with the base carbon.
The 0.15mm or 0.30mm fraction 4 which is oxidized can be used either in the manufacture of semi-coke, or in the manufacture of high temperature coke, or in the feed of pulverized boilers.
The fraction of> 1.2mm is ground in a very large screen hammer mill to a grain size of 0.3-1.2mm and so as to avoid as far as possible the production of particles smaller than 0.15mm or 0.30mm. The ground product is sieved to approximately 0.3 or 0.5mm using a vibro-sieve or a vibratory transport corridor o The fraction> 0.15 or> 0,
30 mm is then stored in a hopper comprising several compartments or in several hoppers, for a period of 2 to 36 hours, and after the desired aging, it is mixed with the coking paste in a proportion of 10 to 39%. The fraction of 1 0.15mm or 4
0.30mm can be used as 0.15mm or <0.30mm of primary grinding
As the mixtures enriched in clarain-durain are sensitive to variations in heat input during coking, it is essential to carry out the coking while avoiding any irregularity in the flow of heat. This can be achieved, for example, by the use of double heating tiles or a heating system without inversion of the gas flow.