<Desc/Clms Page number 1>
Il est maintenant reconnu qu'on pèut augmenter le pourcentage de charbon à haute teneur en matières volatiles contenu dans une pâte à coke, sans nuire à la qualité du coke; moyennant le séchage préalable des constituants jusqu'à la teneur en humidité naturelle qui est voisine de 1% à 3 %.
<Desc/Clms Page number 2>
L'expérience a en effet démontré que l'abaissement , du taux d'humidité permet d'augmenter très sensiblement la densité de chargement, ce qui a pour conséquence d'améliorer la cohésion du coke obtenu.
Un procédé particulier, basé sur l'observation ci- dessus a été décrit dans le brevet français n 1.020.260 du 15 Juin 1950, au nom du Demandeur. Il est important de noter que ce procédé nécessite l'appoint d'un charbon fusible et l'emploi d'un appoint dit amaigr ssant, constitué de semi-coke.
D'autres procédés connus permettant l'emploi de char- bons à haute teneur en matières volatiles, nécessitent tous également un appoint fusible combiné avec l'emploi d'un amai- . grissant constitué de coke broyé ou de constituants sélection- nés infusibles de charbons.
La présente invention concerne un procédé de cokefac- tion permettant l'utilisation d'un charbon de base à haute teneur en matières volatiles, moyennant de,nouvelles conditions de préparation d'une grande simplicité, adaptables à toutes les cokeries équipées pour enfourner des mélanges secs ou séchés.
Comme dans les procédés connus, le procédé suivant l'invention nécessite d'ajouter au charbon de base un charbon fusible, dit charbon d'appoint, mais, par contre, il présente la possibilité de se passer de l'appoint amaigrissant.
Le procédé selon l'invention est essentiellement caractérisé par le fait qu'il consiste à adapter le choix du charbon fusible d'appoint qui doit être ajouté au charbon de base à haute teneur en matières volatiles pour constituer la pâte à cokefier par tout procédé approprié, de telle sorte qu'à un charbon de base d'un type donné on associe un charbon d'ap- point dont la température de resolidification est juste suffi- sante pour être supérieure à la température de fin de contrac- tion rapide dudit charbon de base, pendant la carbonisation.
<Desc/Clms Page number 3>
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les constituants destinés à être introduits dans la pâte à coke et qui ont été choisis dans les conditions précitées, sont mélan- gés, traités par broyage méthodique, séchés très rapidement, et refroidis.La pâte à coke à stocker en trémie est refroidie à une température inférieure à 40 C
On rappellera brièvement qu'on appelle broyage métho-. dique le procédé qui consiste à cribler le charbon, à utiliser le passant, à broyer le refus qu'on renvoie sur le crible précé- dent ou sur un crible de même maille, pour utiliser le passant de telle sorte que la totalité du charbon finit par traverser le crible.
Il est important de noter que si les avantages du broyage méthodique sont connus par son utilisation dans certains procédés actuels, ce broyage méthodique n'a encore jamais été . utilisé en combinaison avec le séchage et l'adaptation du choix des constituants en fonction des températures de resolidifica- tion, caractérisant le procédé suivant l'invention.
Outre les avantages améliorés du procédé de charge- ment de pâte à cpke sèche, le procédé selon l'invention a pour avantage d'associer à chaque charbon de base à haute teneur 'en matières volatiles, le charbon d'appoint qui se trouve préoi. sément le plus fluide pendant la phase de contraction rapide dudit charbon de base, On remarquera que le procédé selon l'in- vention va à l'encontre des règles généralement admises, qui préconisent l'équilibre de là teneur en matières volatiles du mélange entre 27 et 33 %, puisqu'il a pour résultat le plus fré- quent d'associer les appoints à relativement faible teneur en matières volatiles aux charbons de base à moins fortes teneurs en matières volatiles, tandis qu'il arrive qu'on associe, tou- jours selon l'invention,
des appoints à plus fortes teneurs en .
<Desc/Clms Page number 4>
matières volatiles aux charbons de base à très fortes teneurs en matières volatiles.
On comprendra mieux les avantages de la présente in- vention en sachant que les recherches du Demandeur ont montré que la fissuration, donc la qualité, d'un coke obtenu dépend des contraintes exercées dans la pâte pendant la phase de con- traction des différents constituants. Plus forte est la teneur en matières volatiles d'un charbon à haute teneur en matières volatiles, plus grande est sa vitesse de contraction et plus basse est sa température de fin de contraction rapide après re- solidification.
Si on veut éviter une trop grande fissuration, donc un abaissement de qualité du coke, on comprendra qu'il y'a intérêt à choisir un charbon d'appoint qui soit encore plastique au moment où la tendance à une grande contraction du charbon: de base resolidifié risquerait de provoquer des tensions nuis- bles, s'il ne se trouvait pas à ce moment précis une phase plas- tique dans le mélange.
Pour illustrer les conditions d'application de 1'il- vention, on en exposera les cas d'applications extrêmes. Dans un premier exemple, on étudiera son application à un charbon du type gras A (classification internationale :634), Dans un second exemple, on envisagera son application à un charbon du type flambant gras (classification internationale 721 ou 722).
Dans les exemples qui suivent, les constituants desti- nés à être introduits dans la pâte à coke, sont mélangés, puis traités par broyage méthodique pour être ramené/a la granulo- métrie 0-1 ou 0-3 mm, ou à une granulométrie intermédiaire ; puis séchés très rapidement à 2 % d'eau jusqu'à 80 0 environ par un procédé de chauffage rapide avec des fumées à 600 C, et , refroidis à 40 C avont mise en trémie. Les proportions des mélanges peuvent être variables et sont comprises entre 50 et
<Desc/Clms Page number 5>
@% pour le charbon de base à haute teneur en matières volatilès et 50 20 % pour le charbon d'appoint fusible.
Les mé- langes ainsi préparas sont enfournés par "coal-éar" dans les fours à coke et cokéfiés suivant les règles habituelles de température et de durée. ler exemple - Soit Lui charbon gras A, ayant les ca- ractéristiques suivantes :
Matières volatiles sur pur : 33 - 37 %
Pouvoir.calorifique supérieur : 7800 cal
Indice de gonflement Afnor : 8 à 9
EMI5.1
Dilatation au dila1Dmlitre'âudibert-Arnu: > 50 % . Ce charbon est gras proprement dit suivant la classi- fication française (classe VI Afnor M 10-001).
Suivant la classification internationale, il est repéré 534,
Les essais montrent qu'un tel charbon a terminé sa phase rapide de contraction en essai de chauffage à 200/mn vers 490 C. Ceci conduit, selon l'invention, à lui associer un appoint à température de resolidification aussi élevé que possible, c'est-à-dire au voisinage de 500 C. Parmi les houilles connues, seuls les charbons à 18-19% de matières volatiles gras ou même demi-gras satisfont à cette condition.
2ème exemple - -Soit un charbon flambant gras ayant les caractéristiques suivantes : '
Matières volatiles suripur : 37-40 %
Pouvoir calorifique supérieur :7500 cal
Indice de gonflement Afnor; 3 à 4
Dilatation au dilatomètre Audibert-Arnu < 0
Ce charbon est dit flambant gras suivant la classifi- cation Afnor. Suivant la classification internationale, il est repéré 721 - 722. Les essais montrent qu'un tel charbon a terminé sa phase rapide de contraction en essai de chauffage à 2 C/mn vers 475 C. Ceci conduit, selon l'invention, à lui
<Desc/Clms Page number 6>
associer un appoint à température de reseli dificaiton supérieure à cette température.
On a ainsi la possibilité de retenir comme appoint un charbon gras à coke à 24-25% de matières volatiles qu'on choisira avantageusement parmi les charbons à très fort pouvoir gonflant.
Pareillement, selon l'invention, à un charbon de base gras B (classification internationale:623), on associé comme appoint un charbon gras de 20 à 23 % de matières volatiles.
On remarquera que, selon l'invention, on n'attache pas une importance déterminante au pouvoir gonflant du charbon d'appoint, puisque ce peut être même un demi-gras µ faible pouvoir gonflant. On'n'attache pas non plus d'impor- tance à la moyenne des teneurs en matières volatiles des deux constituants.
Les règles auxquelles conduisent'invention vont à l'opposé de celles qu'on applique généralement dans les t ech- niques qui utilisent des amàigrissants ajoutés à des mélanges humides avec ou sans broyage méthodique, avec ou sans pilonnage.
Il va de soi que l'invention n'a été décrite qu'à titre purement explicatif et,qu'on pourra y apporter des modi- fications de détail, sans sortir du cadre de la présente inven- tion.
<Desc / Clms Page number 1>
It is now recognized that the percentage of high volatile coal contained in a coke paste can be increased without adversely affecting the quality of the coke; with the prior drying of the constituents to the natural moisture content which is close to 1% to 3%.
<Desc / Clms Page number 2>
Experience has indeed shown that lowering the moisture content makes it possible to increase the loading density very appreciably, which has the effect of improving the cohesion of the coke obtained.
A particular process, based on the above observation has been described in French patent no. 1,020,260 of June 15, 1950, in the name of the Applicant. It is important to note that this process requires the addition of a fusible carbon and the use of a so-called lean ssant makeup, consisting of semi-coke.
Other known processes allowing the use of charcoals with a high volatile content all also require a meltable make-up combined with the use of a starter. Grissant consisting of ground coke or selected carbon infusible constituents.
The present invention relates to a coking process allowing the use of a base charcoal with a high volatile content, by means of new preparation conditions of great simplicity, adaptable to all coking plants equipped for placing mixtures in the oven. dry or dried.
As in the known processes, the process according to the invention requires adding to the base charcoal a meltable charcoal, called extra charcoal, but, on the other hand, it presents the possibility of dispensing with the slimming additive.
The process according to the invention is essentially characterized by the fact that it consists in adapting the choice of the auxiliary fusible carbon which must be added to the base carbon with a high volatile content in order to constitute the coking paste by any suitable process. , so that a base carbon of a given type is combined with a booster carbon whose resolidification temperature is just sufficient to be higher than the temperature at the end of rapid contraction of said carbon base, during carbonization.
<Desc / Clms Page number 3>
According to another characteristic of the invention, the constituents intended to be introduced into the coke paste and which have been chosen under the aforementioned conditions, are mixed, treated by methodical grinding, dried very quickly, and cooled. coke to be stored in the hopper is cooled to a temperature below 40 C
It will be recalled briefly that we call metho- grinding. dique the process which consists in sifting the coal, in using the pass, in crushing the residue which is returned to the previous screen or to a screen of the same mesh, to use the pass so that all of the coal ends up by going through the sieve.
It is important to note that if the advantages of methodical grinding are known from its use in certain current processes, this methodical grinding has never been seen before. used in combination with the drying and adaptation of the choice of constituents as a function of the resolidification temperatures, characterizing the process according to the invention.
In addition to the improved advantages of the process for loading dry cpke pulp, the process according to the invention has the advantage of associating with each base carbon with a high volatile content content, the additional carbon which is presently present. . most fluid during the phase of rapid contraction of said base carbon, It will be noted that the process according to the invention goes against generally accepted rules, which recommend the equilibrium of the volatile matter content of the mixture between 27 and 33%, since the most frequent result is to associate top-ups with relatively low volatile matter content with base coals with lower volatile matter contents, while sometimes one associates, still according to the invention,
additions with higher levels of.
<Desc / Clms Page number 4>
volatile matter to base coals with very high volatile matter contents.
The advantages of the present invention will be better understood knowing that the Applicant's research has shown that the cracking, and therefore the quality, of a coke obtained depends on the stresses exerted in the pulp during the contraction phase of the various constituents. . The higher the volatiles content of a high volatile carbon, the greater its rate of contraction and the lower its temperature at the end of rapid contraction after re-solidification.
If we want to avoid too much cracking, and therefore a lowering of the quality of the coke, we will understand that there is an interest in choosing an additional carbon which is still plastic at the moment when the tendency for a large contraction of the coal: The resolidified base would risk causing harmful stresses if there was not a plastic phase in the mixture at this point.
To illustrate the conditions of application of the invention, the cases of extreme applications will be described. In a first example, we will study its application to a charcoal of the fatty type A (international classification: 634). In a second example, we will consider its application to a charcoal of the flaming fatty type (international classification 721 or 722).
In the examples which follow, the constituents intended to be introduced into the coke paste are mixed and then treated by methodical grinding to be brought back to the particle size 0-1 or 0-3 mm, or to a particle size. intermediate; then dried very quickly in 2% water to about 80 0 by a rapid heating process with fumes at 600 C, and cooled to 40 C avont put in the hopper. The proportions of the mixtures can be variable and are between 50 and
<Desc / Clms Page number 5>
@% for base carbon with high volatile matter content and 50 20% for meltable auxiliary carbon.
The mixtures thus prepared are placed in the coke and coke ovens by "coal-ear" according to the usual rules of temperature and time. 1st example - Let Him grease charcoal A, having the following charac- teristics:
Volatile matter on pure: 33 - 37%
Higher calorific value: 7800 cal
Afnor swelling index: 8 to 9
EMI5.1
Dilation at dila1Dmlitre'âudibert-Arnu:> 50%. This charcoal is fatty proper according to the French classification (class VI Afnor M 10-001).
According to the international classification, it is marked 534,
The tests show that such a carbon has completed its rapid phase of contraction in a heating test at 200 / min at around 490 C. This leads, according to the invention, to associate it with a make-up at a resolidification temperature as high as possible, c 'That is to say in the vicinity of 500 C. Among the known coals, only coals with 18-19% fatty or even semi-fatty volatile matter satisfy this condition.
2nd example - -Either a flaming fat coal having the following characteristics: '
Suripur volatiles: 37-40%
Higher calorific value: 7,500 cal
Afnor swelling index; 3 to 4
Dilation with Audibert-Arnu dilatometer <0
This charcoal is said to be flaming fat according to the Afnor classification. According to the international classification, it is marked 721 - 722. Tests show that such a carbon has completed its rapid contraction phase in a heating test at 2 C / min around 475 C. This leads, according to the invention, to it.
<Desc / Clms Page number 6>
associate a make-up at a reseli dificaiton temperature higher than this temperature.
It is thus possible to retain as a make-up a fatty coking carbon containing 24-25% volatile matter, which will be advantageously chosen from coals with very high swelling power.
Similarly, according to the invention, with a fatty base carbon B (international classification: 623), a fatty carbon with 20 to 23% volatile matter is associated as an add-on.
It will be noted that, according to the invention, no decisive importance is attached to the swelling power of the additional charcoal, since it can even be a half-fat μ low swelling power. Nor is any importance attached to the average of the volatile contents of the two constituents.
The rules to which the invention leads are the opposite of those which are generally applied in techniques which use weight loss agents added to wet mixtures with or without methodical grinding, with or without ramming.
It goes without saying that the invention has been described only for explanatory purposes and that modifications of detail can be made to it without departing from the scope of the present invention.