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" Procédé pour cokéfier des mélanges de charbons pauvres en gaz et de charbons riches en gaz . "
Dans beaucoup de régions houillères, on extrait un charbon qui est trop riche en gaz pour qu'on puisse en tirer un coke en gros morceaux et résistant. On sait que dans ce cas une adjonction d'un charbon bien collant ayant une teneur modérée en constituants volatils favorise les conditions pour la formation du coke. On observe toutefois dans beaucoup de cas que les charbons pauvres en gaz et les charbons riches en gaz sont tellement hétérogènes l'un par rapport à l'autre au point de vue du commencement de leur ramollissement,'et de la nature du bitume qu'ils mettent en liberté, qu'une bonne, formation de ooke est impossible à obtenir dans les conditions de cokéfaction usuelles généralement jusqu'à présent.
La déposante a reconnu qu'à partir de semblables mélanges de oharbons riches en gaz et de charbons pauvres en gaz, on
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peut fabriquer un coke de bonne qualité en gros morceaux lorsque par un traitement préalable du mélange de charbon, la diversité des bitumes contenus dans les constituants du mélange est atténuée et qu'ainsi une fusion des constituants bien mélangés en un coke uniforme devient possible et lorsqu'on outre les plans de même température dans le sens perpendiculaire à la paroi de la chambre, à l'intérieur du charbon, progressent avec une vites- se déterminée très petite.
Un semblable plan de même tempéra- ture (plan d'équitempérature) est en particulier par exemple la zone dans laquelle le charbon, sous l'effet de l'échauffement,' passe dans un état plastique pâteux et qui est appelé habituellement le cordon de goudron. La, mesure de la progression de ces plans d'équitempérature est appelée fréquemnent la vitesse de cokéfaction.
Or, la déposante a trouvé que la vitesse minimum de cokéfaction doit avoir une valeur de 30 mm à l'heure.
Le traitement préalable du mélange de charbon et la production de la dite vitesse minimum de cokéfaction s'effectuent de la manière suivante :
Avant que le charbon soit chargé dans les chambres fixes, chauffées de l'extérieur, habituellement disposées en batteries, il est chauffé à une température à laquelle il ne se produit encore aucune décomposition du bitume et aucun départ, notable de gaz du charbon n'est décelable, mais qui suffit pour assimiler les bitumes contenus dans les différents constituants du mélange de charbons. Cette température est comprise environ entre 300 et 3500 G.
Le charbon doit être maintenu à cette température pendant un temps déterminé (par exemple 1 heure) à l'abri de l'air ou bien on peut, pendant le chauffage à cette température, le traita* par un courant de gaz contenant de l'oxygène, par exemple de 11 air.
On peut ajouter également des agents d'amaigrissement, par exemple du poussier de coke, en petite quantité, par exemple de 5 à 10% du mélange de charbon, auquel cas la conservation des températures
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de chauffage préalable pendant un temps prolongé est inutile.
Pour la production de la vitesse de cokéfaction néeessai- re, un semblable chauffage préalable est naturellement déjà très favorable vu que les chambres du four ne sont pas refroi- dies à des températures si basses que lorsque du charbon ayant la température extérieure est chargé directement dans la cham- bre comme cela se fait normalement. Il aut encore en outre quelques autres conditions pour produire la vitesse de cokéfac- tion nécessaire.
Tout d'abord la largeur des chambres doit être prise plus petite que la largeur usuelle dans les fours à chambre de gran- de capacité, et l'on de doit pas dépasser sensiblement une lar- geur de chambre d'environ 300 mm.
Un autre moyen d'augmenter la vitesse de cokéfaction est la constituion de la paroi séparant la chambre de coke des carneaux de chauffage. Pour ces panneresses il faut prendre une épaisseur de 65 à 100 mm seulement. Dans ce cas, la chute de température qui reste, entre le contenu'de la chambre et les carneaux de chauffage, à l'intérieur de la paroi réfractai- re de délimitation est tellement petite qu'il ne se produit pas de grande accumulation de la chaleur dans cette paroi et que la chaleur produite dans les carneaux de chauffage vient agir déjà âpresun temps relativement court sur le contenu des chambres, de sorte que par le réglage de l'amenée de gaz on a ' ' beaucoup mieux en main l'opération de chauffage du'combustible que ce n'est le cas pour des épaisseurs de parois de 120 à 150 mm,
telles qu'on les emploie encore fréquent jusqu'à présent,
Un autre moyen important pour raccourcir le'temps de cuisson est l'emploi d'une aspiration énergique dans l' espace collecteur de gaz supérieur. Tandis que jusqu'à présent on était d'avis qu'une pression d'environ ¯ 0 mm dans l'espace collecteur de gaz supérieur devait être entretenue, car autrement un passage de gaz de combustion des carneaux de chauffage dans la
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chancre du four était à redouter, la. déposante a établi que dans les fours construits avec soin par elle, de semblables pas- sages de gaz ne sont pas à redouter et que par l'aspiration plus forte, non seulement on ne provoque aucune élévation notable de la teneur en azote et en acide carbonique du gaz mais qu'on provoque à côté d'une accélération du temps de cuisson,
une élévation considérable du rendement en hydrocarbures lourds.
Ceci est vrai en particulier lorsque l'intérieur du gâteau de charbon estmis en liaison encore meilleure avec l'espace collec- teur de gaz supérieur, lorsqu'on prévoit par exemple dans le con- tenu de la chambre des cavités débouchant dans l'espace supé- rieur collecteur de gaz. La dépression qui peut être employée dans l'espace collecteur de gaz est comprise entre 2 et 5mm de colonne d'eau.
Le chauffage préalable du charbon est effectué avantageusement de telle manière qu'en-dessous de la colonne de charbon qui se trouve au milieu ou à une extrémité des chambres da four chauffées par l'extérieur, à fonctionnement interrompu, disposées sous la forme d'une batterie, se trouve placé le dispositif de chauffage préalable, qui consiste par exemple en des tambours rotatifs chauffés directement ou indirectement, et qui est chargé au moyen des silos de charbon à nouveau au fur et à mesure que du charbon du dispositif de chauffage préalable est vidé dans les wagonnets de chargement circulât sur le plafond des fours.
Dans ce cas le charbon déjà réchauffé est exposé au refroidissement par l'air extérieur seulement pendant un temps court, savoir pendant la circulation du wagonnet de chargement sur le plafond, de sorte qu'il ne subit aucun abaissement notable de température.
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"Process for coking mixtures of low gas coals and high gas coals."
In many coal-mining areas coal is mined which is too rich in gas to be able to make a strong, lumpy coke. It is known that in this case an addition of a very sticky carbon having a moderate content of volatile constituents promotes the conditions for the formation of coke. It is, however, observed in many cases that the gas-poor coals and the gas-rich coals are so heterogeneous with respect to each other from the point of view of the onset of their softening, and of the nature of the bitumen that they set free, that good ooke formation is impossible to obtain under the usual coking conditions until now.
The Applicant has recognized that from similar mixtures of gas-rich coals and gas-poor coals, we
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can make good quality coke in large pieces when by pre-treatment of the coal mixture the diversity of bitumens contained in the constituents of the mixture is reduced and thus melting of the well-mixed constituents into a uniform coke becomes possible and when In addition to the planes of the same temperature in the direction perpendicular to the wall of the chamber, inside the carbon, progress with a determined very low speed.
A similar plane of the same temperature (equitemperature plane) is, for example, the zone in which the coal, under the effect of heating, passes into a pasty plastic state and which is usually called the cordon of tar. The measurement of the progress of these equitemperature plans is frequently called the coking rate.
However, the applicant has found that the minimum coking speed must have a value of 30 mm per hour.
The pretreatment of the coal mixture and the production of the said minimum coking speed are carried out as follows:
Before the coal is loaded into the fixed, externally heated chambers, usually arranged in batteries, it is heated to a temperature at which there is as yet no decomposition of the bitumen and no noticeable departure of gas from the coal. is detectable, but which is sufficient to assimilate the bitumens contained in the various constituents of the mixture of coals. This temperature is approximately between 300 and 3500 G.
The carbon must be kept at this temperature for a determined time (for example 1 hour) in the absence of air or it can be treated, while heating to this temperature, by a stream of gas containing carbon. oxygen, for example air.
Slimming agents can also be added, for example coke dust, in small quantities, for example 5 to 10% of the coal mixture, in which case the temperature retention
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preheating for an extended time is unnecessary.
For the production of the required coking rate, such preheating is of course already very favorable since the furnace chambers are not cooled to such low temperatures as when coal having the outside temperature is charged directly into the furnace. the bedroom as is normally done. In addition, there are a few other conditions to produce the necessary coking rate.
First of all, the width of the chambers should be taken smaller than the width customary in large capacity chamber furnaces, and one should not substantially exceed a chamber width of about 300 mm.
Another way to increase the speed of coking is to form the wall separating the coke chamber from the heating flues. For these panneresses it is necessary to take a thickness of 65 to 100 mm only. In this case, the temperature drop which remains between the contents of the chamber and the heating flues inside the boundary refractory wall is so small that no large accumulation of heat occurs. the heat in this wall and the heat produced in the heating flues already acts after a relatively short time on the contents of the chambers, so that by adjusting the gas supply one has much better control over the fuel heating operation than is the case for wall thicknesses of 120 to 150 mm,
as they are still used frequently until now,
Another important way to shorten the cooking time is to use strong suction in the upper gas collecting space. While until now it was believed that a pressure of about ¯ 0 mm in the upper gas collector space should be maintained, otherwise a passage of combustion gases from the heating flues into the
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the canker of the oven was to be feared there. Applicant has established that in the furnaces carefully constructed by it, similar gas passages are not to be feared and that the stronger suction not only does not cause any noticeable rise in the nitrogen and acid content carbon dioxide of the gas but that is caused alongside an acceleration of the cooking time,
a considerable increase in the yield of heavy hydrocarbons.
This is particularly true when the interior of the carbon cake is placed in even better connection with the upper gas collecting space, when, for example, cavities are provided in the contents of the chamber opening into the space. upper gas manifold. The depression that can be used in the gas collecting space is between 2 and 5mm water column.
The preheating of the coal is advantageously carried out in such a way that below the coal column which is in the middle or at one end of the externally heated, interrupted furnace chambers arranged in the form of a battery, is placed the preheater, which consists for example of rotating drums heated directly or indirectly, and which is charged by means of the coal silos again as and when coal from the preheater is emptied into the loading wagons circulating on the ceiling of the ovens.
In this case the already heated coal is exposed to cooling by the outside air only for a short time, namely during the circulation of the loading wagon on the ceiling, so that it does not undergo any appreciable drop in temperature.