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On sait qu'on peut obtenir, lors de la cokéfaction de variétés de houilles riches en gaz, un coke très dur en mélangeant le charbon à coke avec du coke pulvérulent avant de le charger dans les chambres du four à coke. Habituellement, ce coke pulvérulent est fabriqué en broyant une partie du coke résiduaire à grains fins, ce qui conduit toutefois à des frais élevés.
La présente invention vise à rendre moins coûteuse la fabrication de coke de grande résistance, ainsi qu'à produire un poussier de coke pauvre en cendres et de grande valeur et un coke amélioré à faible teneur en cendres. Ce résultat est obtenu conformément à l'invention du fait que le poussier de coke est fabriqué en cokéfiant du poussier de charbon enfourné en continu dans une chambre de cokéfaction à l'état de suspension par combustion d'une partie du poussier de charbon ou d'un autre combustible insufflé dans la chambre de cokéfaction, parexemple de l'huile ou du gaz, avec amenée d'une quantité appropriée, de préférence réchauffée, de produits comburants contenant de l'oxygène, par exemple de l'air normal ou de l'air enrichi d'oxygène, à une température supérieure au point de fusion des cendres,
en retirant par le bas les cendres séparées par fusion, en évacuant le poussier de charbon cokéfié avec le gaz produit dans la chambre de cokéfaction et en le séparant des gaz, puis en mélangeant le poussier de coke ainsi obtenu au charbon à coke et en cokéfiant ce mélange d'une manière usuelle par chauffage dans un four à coke.
On a constaté d'une façon surprenante que, dans le procédé de l'invention, même pour des excès de combustible élevés dans la chambre de cokéfaction, par exemple dans le cas d'une cokéfaction des deux tiers du poussier de charbon amené dans cette dernière, la teneur en cendres du charbon est séparée par fusion dans une mesure telle que la teneur en cendres du poussier de coke ne soit pas en pourcentage supérieure ou ne soit supérieure que dans une mesure insignifiante ou même soit encore inférieure à celle du poussier de charbon bitumineux introduit.
Contrairement à ce qui précède, la teneur en cendres en pourcentage du poussier de coke produit à partir du coke résiduaire obtenu dans le four à coke est considérablement plus élevée que celle du charbon introduit dans le four à coke. Etant donné que, lors de la cokéfaction de charbon bitumineux, les constituants volatils s'élevant dans la plupart des cas à 20 à 30 % sont éliminés, on ne peut pas éviter un enrichissement en cendres du coke, ce qui fait qu'on n'utilise, en règle générale, pour la cokéfaction que des combustibles pauvres en cendres de grande valeur.
On a en outre trouvé que, dans le procédé de l'invention, ce sont les constituants cendreux non intimement mélangés aux grains de charbon, donc les constituants cendreux ou les stériles pouvant être normalement séparés lors de la préparation mécanique du charbon de coke dans le lavoir, qui se séparent par fusion dans une mesure toute particulière, lors de la production du poussier de coke.
Le procédé suivant l'invention permet en conséquence de produire, à partir de combustibles solides non lavés riches en cendres, un poussier de coke dont la teneur en cendres n'est pas le plus souvent supérieure ou n'est supérieure que dans une faible mesure à la teneur en cendres obtenue par la cokéfaction usuelle de charbons lavés dans le four à coke. Le procédé de l'invention permet, en outre, de cokéfier en poussier de coke de grande valeur les fines riches en cendres obtenues en grande quantité pendant la production du charbon, qui ne peuvent pas être préparées au lavoir normal et qui sont absolument impropres à la cokéfaction suivant les procédés usuels jusqu'à présent.
Il est remarquable qu'on n'a pas rencontré de goudron, donc que celui-ci s'était complètement gazéifié ou décomposé dans le cas d'un excès de combustible pour lequel on a obtenu, en plus du gaz de gazogène de 1000 koal/Nm3, sensiblement deux tonnes de poussier de coke à partir de trois tonnes de poussier de charbon. De même, bien qu'on ait utilisé un poussier d'un charbon gras (à courte flamme) de la Ruhr ayant un grand pouvoir agglutinant, le coke était évacué avec le gaz de réaction sans qu'il y ait d'agglutination et complètement sous la forme d'un poussier fin. En augmentant le réchauffage de l'air ou en utilisant de l'air enrichi d'oxygène, il est possible d'obtenir une nouvelle augmentation de l'excès de combustible.
On peut obtenir une élévation du rendement de poussier de coke par tonne de charbon utilisé en faisant brûler dans le poussier
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de charbon se trouvant à l'état de suspension dans la chambre de cokéfaction, au lieu de flammes de poussier de charbon, des flammes d'huile ou des flammes gazeuses, l'air de combustion et le cas échéant les gaz ou l'huile étant réchauffés pour obtenir une température élevée. Comme gaz de chauffage, on peut également utiliser le gaz obtenu pendant le traitement.
Il importe que l'huile ou le gaz et l'air, le cas échéant l'air enrichi d'oxygène, soient amenés de façon que la combustion ne se fasse' qu'à l'intérieur de la chambre de cokéfaction.-Lorsqu'on augmente l'excès de combustible au delà d'une limite qui est inférieure, pour les lig- nites entrant facilement en réaction, à celle des houilles entrant moins facilement en réaction, il n'y a plus de séparation des cendres par fusion.
De même, on peut ramenerpartiellement dans la chambre de cokéfaction le poussier de coke retiré de cette dernière et le brûler en cet endroit. On a constaté que, lors de la séparation par étages du poussier de coke à partir des gaz servant à l'évacuer de la chambre de cokéfaction, le coke séparé dans le premier étage était plus pauvre en cendres que celui séparé dans le second étage. Un essai poussé a donné les résultats suivants :
Cendres dans le poussier de charbon utilisé 15,5 %
Cendres dans le poussier de coke du premier étage de la séparation Il,1 %
Cendres dans le poussier de coke du second étage de la séparation 27,4 %
Sur la totalité du poussier de coke, 92 % de poussier pauvre en cendres ont été obtenus dans le premier étage de la séparation.
Une séparation par étages est, en conséquence, avantageuse pour trier les poussiers de coke pauvres en cendres des poussiers de coke plus riches. Les poussiers de coke plus riches en cendres peuvent alors être utilisés, ramenés dans la chambre de cokéfaction pour continuer à être débarrassés des cendres ou pour être totalement ou partielle ment brûlés. Les poussiers de coke pauvres en cendres peuvent être avantageusement utilisés non seulement pour être mélangés au charbon à coke en vue de la fabrication de coke de grande résistance, mais également pour un grand nombre d'autres applications en raison de leur faible teneur en cendres et de leur bonne réactivité.
Une forme de réalisation d'un dispositif pour l'exécution du procédé suivant l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, au dessin annexé.
Du poussier de charbon,à grande teneur en cendres ou présentant d'autres propriétés excluant son utilisation comme charbon à coke, est placé dans la trémie 1. Ce poussier parvient dans la chambre de cokéfaction 2 qui est constituée sous la forme d'une chambre vortex et dans laquelle il est partiellement brûlé au moyen d'un produit comburant contenant de l'oxygène, la température dans la chambre de cokéfaction étant choisie de façon que les cendres soient liquéfiées et soient évacuées dans le bain d'eau 3 où elles sont granulées en sable de scories.
Le gaz produit dans la chambre de cokéfaction 2 évacue le poussier de combustible cokéfié non brûlé, il traverse une chaudière de chauffage 4 dans laquelle sa chaleur est utilisée pour la production de vapeur, puis les séparateurs de poussier 5 et 6 dans lesquels le poussier de coke est accumulé. Le gaz est ensuite épuré dans le refroidisseur de lavage 7 et dans le filtre électrostatique 8, puis est dirigé dans le four à coke 9 où il est utilisé pour le chauffage des chambres.
Une partie réglable du poussier de coke est retirée des séparateurs 5 et 6 ou de l'un des deux, puis est transportée par le conduit 10 à l'installation d'alimentation en charbon du four à coke 9 où elle est mélangée au charbon à coke. La partie du poussier, qui n'est pas additionnée au charbon à,coke, est ramenée par le conduit 11 dans la chambre de cokéfaction 2.
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L'importance économique du procédé suivant l'invention ressort de l'exemple numérique suivant Une cokerie, qui consomme quotidiennement 1 000 tonnes de charbon à coke de grande valeur à 6 % de cendres fournit 758 tonnes de coke et 174.000 m3 de gaz de cokerie par jour lorsque les fours à coke sont chauffés par le gaz de cokerie. Lorsque cette cokerie est, équipée d'une installation de production de poussier de coke suivant l'invention et que le poussier de coke est produit à partir de poussier de charbon riche en cendres, par exemple de poussier de charbon flambant à 15 % de cendres, elle consomme par jour 1 000 tonnes de charbon à coke à 6 % de cendres et 430 tonnes de charbon flambant à 15 % de cendres.
On retire de cette installation de production de poussier de coke 100 tonnes par jour de poussier de coke sec et on les mélange au charbon à coke. La cokerie fournit alors par jour 858 tonnes de coke et 3170000 m3 de gaz de cokerie. Pour la même consommation de charbon à coke de grande valeur, la production de coke et de gaz de cokerie est donc considérablement augmentée, la résistance du coke étant en outre améliorée.
De plus, on peut encore obtenir dans une installation suivant l'invention de la vapeur chaude de grande valeur.