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"Agglomérés de combustibles et procédé de fabrication".
On connaît de nombreux procédés de fabrication d'agglomérés. Ils se différencient en général par la nature des liants employés. Ceux-ci sont en général le brai, les résines, l'asphalte, la lignite, la naphtaline, les mélasses, la levure, etc.
On a aussi proposé d'utiliser comme liant les qualités agglutinantes de certains charbons gras portés à leur température de ramollissement. En général, ce dernier procédé consistait à porter le charbon agglutinant à la température de ramollissement en lui faisant subir une distillation à basse température. La température de ramollissement étant atteinte, la masse était comprimée dans la forme désirée.
Le procédé, objet de l'invention, utilise également comme liant les charbons gras agglutinants.
Le procédé est néanmoins différent des procédés connus
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et repose sur différentes conditions parfaitement définies, permettant d'obtenir des résultats surprenants.
Effectivement, les buts recherchés et atteints par l'invention sont multiples et peuvent se résumer comme suit :
1 ) réaliser un aggloméré comportant exclusivement de la matière-charbon et présentant une grande dureté, une bonne résistance à l'eau et dont l'analyse se rapproche aussi près que possible du charbon maigre de base;
2 ) réaliser un véritable charbon aggloméré, qui ne soit ni un charbon régénéré, ni un "erzats", ni un produit de remplacement;
3 ) mettre sur le marché un aggloméré de charbon, qui se rapproche très près du charbon maigre de base, non seulement par une faible teneur en matières volatiles, mais également par un très faible pourcentage de cendres et une combustion sans fumée;
4 ) réaliser, sans incorporer de matières imperméabi- lisantes, un aggloméré de charbon de se désagrégeant pas sous l'effet des alternances répétées d'humidité et de sécheresse, ni sous les effets de l'eau, pouvant donc soutenir un stockage normal à ciel ouvert;
5 ) rendre l'industrie des agglomérés de charbon indépendante du marché de matières premières autre que celui des matières-charbon.
Toutes ces conditions sont remplies par les produits résultant de l'application du procédé, objet de l'invention.
Ce procédé consiste substantiellement à mélanger surtout de l'anthracite ou du charbon maigre, mais aussi du charbon quart Gras, demi-gras ou autres combustibles, tels que du charbon de bois, avec du charbon gras agglutinant, à comprimer ce mélange et 1 le chauffer à le température de ramollissement du charbon gras.
La pression doit être maintenue sur l'aggloméré pendant
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toute la durée nécessaire au chauffage de toute la masse à la température de ramollissement du charbon gras et à l'évacuation des matières volatiles en excès. Le charbon maigre de base est préférablement introduit suivant une répartition granulométrique telle que les éléments les plus petits remplissent autant que possible les espaces vides entre les éléments les plus gros.
Le charbon gras faisant office de liant, est introduit à l'é'tat de fine division, de manière à pouvoir être réparti le mieux possible entre les grains de charbon maigre, d'une manière homogène.
La compacité de l'aggloméré peut être augmentée et l'ef fort de compression réduit en soumettant le mélange, avant compression, à un effet de vibration, préférablement une vibration unidirectionnelle.
Le rendement et la vitesse de fabrication peuvent être améliores en préchauffant les constituants à une température voisine, mais en tout cas inférieure à la température de ramollissement du charbon gras. Par préchauffage il faut entendre le chauffage de la masse à une température inférieure à la température de ramollissement du charbon gras avant la compression de la masse.
En raison du procédé de fabrication lui-même, les agglomérés obtenus présentent une analyse voisine de celle du charbon maigre de base. Le chauffage de la masse à la température de ramollissement du charbon gras agglutinant peut être maintenu jusqu'à évacuation des matières volatiles en excès introduites par le dit charbon gras.
Les conditions essentielles du procédé, objet de l'invention, peuvent être remplies par des moyens nombreux et très différents suivant les appareils utilisés pour maintenir le mélange de charbon maigre et de charbon gras agglutinant sous pression durant le chauffage à la température de ramollissement du charbon gras.
Différents moyens de remplir les mêmes conditions sont
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schématises aux figures annexées, dans lesquelles : la figure 1 schématise un moule individuel 1, dans lequel est introduit le mélange 2 de charbon maigre et de charbon gras agglutinant. Le moule est obstruépar un contre-moule 3, qui a été soumis à un effort de pression. Le mélange 2 a été comprimé et a donc, de ce fait, obtenu une bonne compacité. Le contre-moule 3 a été immobilisé, soit en maintenant la pression initiale, soit en le solidarisant au moule 1 par un moyen quelcon- que. Le tout est chauffé soit directement, soit par un déplacement donné dans un four approprié. La chauffe est conduite de telle manière que la masse soit élevée à la température de ramollisse- ment du charbon gras agglutinant.
La durée de chauffe est déter- minée par la double condition: permettre à toute la niasse 2 d'atteindre la tempéra- ture de ramollissement du charbon gras agglutinant et permettre l'évacuation des matières volatiles en excès introduites dans le mélange par le charbon gras agglutinant.
Après ce chauffage, le contre-moule est séparé du moule et on extrait un aggloméré dur, de bonne résistance à l'eau et d'une analyse voisine de celle du charbon maigre de base.
La figure 2 schématise un autre moyen, qui consiste à réaliser plusieurs agglomérés dans un même réceptacle. En l'occur- rence, on dispose d'un tube 4, dans lequel on introduit alter- nativement une portion de mélange 5 et une paroi de séparation 6.
La forme de cette dernière est essentiellement variable. Les deux parois d'about sont solidarises au tube 4 dans de telles condi- tions ou'une pression soit maintenue en permanence sur les agglo- mérés. Le tube est chauffé de la manière indiquée précédemment.
On obtient ainsi, dans un même réceptacle, plusieurs agglomérés.
La figure 3 schématise une variante de la -figure dans laquelle le tube 4 est rempli de mélange, sans paroi inter- médiaire. Les deux extrémités sont obstruées par des bonnettes 7.
Le tout est chauffé dans les conditions du procédé, objet de l'in-
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vention. On retire ultérieurement du tube un bâton d'agglomérés qu'on peut utiliser tel quel, ou qu'on peut fragmenter suivant les calibres désirés.
Dans les exemples des figures 2 et 3, on peut envisager d'immobiliser le tube et de déplacer le mélange et éventuel- lement les parois dans le tube, en maintenant la pression néces- saire et la température suffisante pour porter le mélange dans le temps nécessaire, à la température de ramollissement du charbon gras agglutinant.
Dans la figure 5 on a schématisé une variante dans laquelle plusieurs moules sont solidarisés dans un même plan sous la forme de plaques. Les moules ainsi formés peuvent être obstrués par une contre-plaque profilée de manière appropriée. Suivant la figure 5, la plaque-moule 8 présente un certain nombre d'alvéoles 9 formant moule proprement dit. La contre-plaque 10 est formée par un simple plateau lisse venant se fixer sur la plaque 8 par un moyen quelconque.
Dans la figure 4, la contre-plaque peut être formée par le verso d'une plaque-moule profilée de manière que dans cha- que alvéole vient s'ajuster une partie mâle formée par la partie extérieure des alvéoles. En l'occurrence, la plaque 11 est profilée de telle sorte que chaque alvéole est limitée par une paroi
12 formant extérieurement partie mâle susceptible de venir s'ajus=: ter dans l'alvéole correspondant de la plaque subjacente.
En superposant plusieurs plaques on réalisedonc un es- pèce de nid dabeille, dans lequel les agglomérés sont tous enfermés et soumis à pression permanente. Entre les alvéoles on peut prévoir des passages 13 pour la libre circulation des gaz chauds.
On peut évidemment donner à des plaques des formes et des dimensions extrêmement diverses.
Enfin, on peut encore solidariser les différents moules sous la forme de chaînes sans fin, les moules étant reliés l'un à l'autre par un dispositif à charnière approprié. Cette disposi-
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tion permet de déplacer les moules d'une manière déterminée dans le four. Chaque maillon formant moule, est obstrué après remplissage et libéré à la sortie du four.
La figure 6 schématise une telle exécution dans laquelle la chaîne 14 est constituée de maillons 15 formant moules.
La chaîne est sans fin et s'enroule sur des tambours-guides 16, 17. La chaîne estpartiellement introduite dans le four 18.
A son entrée dans ce dernier, la chaîne passe sous une trémie de chargement 19 garnie d'un doseur 20. Les maillons sont recouverts d'un contre-moule 21 et soumis à l'action d'une presse 22.
Le contre-moule est fixé sur le moule par un dispositif d'enclenchement approprié et est libéré à la sortie du four.
L'aggloméré est évacué par gravité avec l'aide êventuelle d'un élément de choc ou de vibration.
On peut imaginer évidemment une foule d'autres moyens appliquant le procédé, objet de l'invention.
Ces différents modes opératoires ont été donnés à titre schématique, pour montrer les possibilités nombreuses de mise en oeuvre du même procédé.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour la fabrication d'agglomérés de charbon dur résistant à l'eau, de manière à pouvoir subir un stockage normal à l'air libre, brûlant sans fumée, caractérisé par le fait qu'il consiste substantiellement à mélanger surtout de l'anthracite ou du charbon maigre, mais aussi du charbon quart gras, demi-gras ou d'autres combustibles, tels que le charbon de bois par exemple, avec du charbon gras agglutinant, à comprimer ce mélange età le chauffer à la température de ramollissement du charbon gras en y maintenant une pression continuelle.
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"Fuel agglomerates and method of manufacture".
Numerous methods of manufacturing agglomerates are known. They are generally differentiated by the nature of the binders used. These are generally pitch, resins, asphalt, lignite, mothballs, molasses, yeast, etc.
It has also been proposed to use as a binder the agglutinating qualities of certain fatty charcoals brought to their softening temperature. In general, the latter process consisted of bringing the binder carbon to the softening temperature by subjecting it to low temperature distillation. When the softening temperature was reached, the mass was compressed into the desired shape.
The method, which is the subject of the invention, also uses as a binder agglutinating fatty carbons.
The process is nevertheless different from the known processes.
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and is based on various perfectly defined conditions, allowing to obtain surprising results.
Indeed, the aims sought and achieved by the invention are multiple and can be summarized as follows:
1) produce an agglomerate comprising exclusively carbon material and exhibiting great hardness, good water resistance and the analysis of which is as close as possible to the lean base coal;
2) to produce a real agglomerated coal, which is neither a regenerated coal, nor an "erzats", nor a replacement product;
3) to market a coal sinter, which closely approximates lean base coal, not only by low volatile content, but also by very low ash percentage and smokeless combustion;
4) achieve, without incorporating waterproofing materials, an agglomerate of coal that does not disintegrate under the effect of repeated alternations of humidity and drought, or under the effects of water, thus being able to support normal storage at open sky;
5) make the coal agglomerates industry independent of the commodity market other than the coal-material market.
All these conditions are fulfilled by the products resulting from the application of the process which is the subject of the invention.
This process consists essentially in mixing mainly anthracite or lean charcoal, but also quarter-fat, semi-fat or other fuels, such as charcoal, with clumping fatty charcoal, in compressing this mixture and 1 the heat to the softening temperature of fatty charcoal.
The pressure must be maintained on the chipboard for
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as long as it takes to heat the whole mass to the softening temperature of the fatty charcoal and to remove excess volatiles. The lean base carbon is preferably introduced according to a particle size distribution such that the smallest elements fill as much as possible the empty spaces between the larger elements.
The fatty charcoal acting as a binder is introduced in the state of fine division, so as to be able to be distributed as best as possible between the grains of lean charcoal, in a homogeneous manner.
The compactness of the chipboard can be increased and the compressive force reduced by subjecting the mixture, before compression, to a vibrating effect, preferably unidirectional vibration.
The yield and the speed of manufacture can be improved by preheating the constituents to a temperature close to, but in any case lower than the softening temperature of the fatty carbon. By preheating is meant the heating of the mass to a temperature below the softening temperature of the fatty carbon before compression of the mass.
Owing to the manufacturing process itself, the agglomerates obtained exhibit an analysis similar to that of lean base coal. The heating of the mass to the softening temperature of the agglutinating fatty charcoal can be maintained until evacuation of the excess volatile matter introduced by said fatty charcoal.
The essential conditions of the process, object of the invention, can be fulfilled by numerous and very different means depending on the apparatus used to maintain the mixture of lean charcoal and clumping fatty charcoal under pressure during heating to the softening temperature of the charcoal. fat.
Different ways to fulfill the same conditions are
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shown diagrammatically in the appended figures, in which: FIG. 1 is a diagram of an individual mold 1, into which the mixture 2 of lean coal and clumping fatty coal is introduced. The mold is obstructed by a counter-mold 3, which has been subjected to a pressure force. Mixture 2 was compressed and therefore obtained good compactness. The counter-mold 3 has been immobilized, either by maintaining the initial pressure, or by securing it to the mold 1 by any means. The whole is heated either directly or by a given movement in a suitable oven. The heating is carried out in such a way that the mass is raised to the softening temperature of the clumping fatty carbon.
The heating time is determined by the double condition: to allow the whole batch 2 to reach the softening temperature of the clumping fatty charcoal and to allow the evacuation of the excess volatile matter introduced into the mixture by the fatty charcoal. clumping.
After this heating, the counter-mold is separated from the mold and a hard agglomerate is extracted, with good resistance to water and with an analysis similar to that of the lean base carbon.
FIG. 2 shows diagrammatically another means, which consists in producing several agglomerates in the same receptacle. In this case, there is a tube 4, into which a mixture portion 5 and a separating wall 6 are introduced alternately.
The shape of the latter is essentially variable. The two end walls are secured to the tube 4 under such conditions where pressure is permanently maintained on the agglomerates. The tube is heated as previously indicated.
Several agglomerates are thus obtained in the same receptacle.
FIG. 3 is a diagram of a variant of the figure in which the tube 4 is filled with mixture, without an intermediate wall. The two ends are blocked by windshields 7.
The whole is heated under the conditions of the process, object of the in-
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vention. A stick of agglomerates is subsequently withdrawn from the tube which can be used as is, or which can be fragmented according to the desired sizes.
In the examples of Figures 2 and 3, it is possible to envisage immobilizing the tube and moving the mixture and possibly the walls in the tube, while maintaining the necessary pressure and the temperature sufficient to bring the mixture over time. necessary, at the softening temperature of the clumping fatty charcoal.
FIG. 5 shows a diagram of a variant in which several molds are joined together in the same plane in the form of plates. The molds thus formed can be blocked by an appropriately profiled counter-plate. According to FIG. 5, the mold plate 8 has a certain number of cells 9 forming the actual mold. The backing plate 10 is formed by a simple smooth plate which is fixed to the plate 8 by any means.
In FIG. 4, the backing plate can be formed by the back of a profiled mold plate so that in each cell fits a male part formed by the outer part of the cells. In this case, the plate 11 is profiled such that each cell is limited by a wall
12 externally forming male part likely to come adjus =: ter in the corresponding alveolus of the underlying plate.
By superimposing several plates one thus achieves a kind of honeycomb, in which the agglomerates are all enclosed and subjected to permanent pressure. Passages 13 can be provided between the cells for the free circulation of hot gases.
We can obviously give the plates extremely diverse shapes and sizes.
Finally, the different molds can also be joined together in the form of endless chains, the molds being connected to one another by a suitable hinge device. This provision
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tion allows the molds to be moved in a specific manner in the oven. Each link forming a mold is blocked after filling and released when it comes out of the oven.
FIG. 6 shows schematically such an embodiment in which the chain 14 consists of links 15 forming molds.
The chain is endless and winds up on guide drums 16, 17. The chain is partially introduced into the oven 18.
When entering the latter, the chain passes under a loading hopper 19 fitted with a metering device 20. The links are covered with a counter-mold 21 and subjected to the action of a press 22.
The counter-mold is fixed on the mold by a suitable locking device and is released at the exit of the oven.
The chipboard is evacuated by gravity with the possible help of a shock or vibration element.
One can obviously imagine a host of other means applying the method, object of the invention.
These different operating modes have been given schematically, to show the numerous possibilities for implementing the same process.
CLAIMS.
1.- Process for the manufacture of hard coal agglomerates resistant to water, so as to be able to undergo normal storage in the open air, burning without smoke, characterized in that it consists substantially in mixing mainly anthracite or lean charcoal, but also quarter-fat, semi-fat or other fuels, such as charcoal for example, with clumping fatty charcoal, to compress this mixture and to heat it to the temperature of softening of fatty charcoal by maintaining constant pressure in it.