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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 %.
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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.
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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 .
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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
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@% 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
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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.