CA1175004A - Procede de fabrication de coke - Google Patents
Procede de fabrication de cokeInfo
- Publication number
- CA1175004A CA1175004A CA000351818A CA351818A CA1175004A CA 1175004 A CA1175004 A CA 1175004A CA 000351818 A CA000351818 A CA 000351818A CA 351818 A CA351818 A CA 351818A CA 1175004 A CA1175004 A CA 1175004A
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- mixture
- agglomerates
- fines
- constituents
- coke
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
- C10B57/04—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general using charges of special composition
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Coke Industry (AREA)
Abstract
DE DIVULGATION L'invention concerne un procédé de fabrication de coke à partir de constituants dont une partie est non ou peu cokéfiants. Au cours de la préparation du mélange de charbons à enfourner, on agglomère à la presse, après addition d'un brai ou bitume de point KS d'environ 70 à 85.degree.C, au moins une partie des constituants, ou rebroie au moine une partie des agglomérés obtenus à une granulométrie telle que 50% soit de dimension inférieure à 3 à 5 mm environ et on réincorpore les agglomérés broyés et éventuellement non broyés au mélange avant enfournement.
Description
~ 175004 ~ 'invention a pour objet un procédé
de fabrication de coke par enfournement de mélanges de charbons à base de charbons nOD OU peu cokéfiants.
0~ a déjà proposé par le brevet 5 français N ~ 265 397 d'améliorer la qualité du coke obte~u à partir de charboDs peu cokéfiants en augmenta~t la deDsité de chargement, non seulemeDt par le seul sé-chage du méla~ge de charbons à cokéfier, mais également par un autre moyeD d'accroissement artificiel de la den-10 sité, par exemple~ par agglomération d'u~e partie du mé-lange sec et chargement par gravité d'un mélange de bou-lets ainsi réalisés et de fines sèche~ Ce procédé ~é-cessite le séchage préalable des fines de charbon.
Par le brevet francais ~ 1 ~95 232 15 on connait un procédé de cokéfactio, dans lequel des fines de charbon humides sont agglomérées à la presse, qui cofection~e des agglomérés présentaDt uDe bavure se rompant irrégulièrement à la sortie de la presse, après quoi OD enfourne par gravité le mélaDge des ag-20 glomérés plus ou moins fracturés présentant alors unedensité accrue.
On connait égalemeDt par le brevet français N 1 176 762 un procédé dans lequel on agglomè-re une partie des fines de charbon ~ eDfourner et on 25 eDfourDe u~ mélange des agglomérés obtenus avec une guantité au plus égale en poids de fines de charbon non agglomérées.
~ e but de l'invention est de propo-ser un procédé perfecbionné, du type décrit dans le bre-30 vet français N 1 265 3g7~ permettant, par rapport auxprocédés de l'art antérieur, soit d'augmenter la quanti-té de charbo~ peu cokéfiant que l'on peut incorporer au mélange, soit, pour un mélange donné, d'améliorer la résistance mécanique du coke. ~e procédé s'adapte aussi 35 bien à l'enfournement de fines humides que de fines pré-chauffée~. Dans le cas de fines humides, un but supplé-me~taire de l'invention peut etre l'obtention de coke sidérurgique à partir de mélanges contena~t des charbons peu cokéfiants sans avoir à recourir à la technique du .
préchauffage~.
~ e but de l'i~vention est atteint dans un procédé de fabrication de coke dans le~uel on prépare un mélange à base de fines de charbons consti-tuants, de granulométries telles que 80~o soit de dime~-sion iLférieure à 2 mm environ, ledit mélange compre-nant des charbons no ou peu cokéfiants d'indice de go~-~lement au pluæ égal à 5~ procédé dans lequel~ au cours de la pr~paration du mélange, on agglomère à la presse~
après additioD d'un brai ou bitume de point ~S d'envi-ron 70 à 85C~ au moins une partie des constituants à
l'état de fanes~ pour l'incorporer ou la réincorporer au mélange et dans lequel on eDfourne le mélange ainsi obtenu dans une cellule de four à coke, par le fait qu' au cours de la préparation, on rebroie au moins une par-tie des agglomér~s à une granulométrie telle gue 50/0 soit de dime~sion inférieure à 3 à 5 mm environ.
U~e quantité minimale de liant, ~oit au moins 5%, est hautement préférable pour ~ue les agglomérés ¢o~servent leur cohésio~ au cours des ma~u-tentions. Dans la description qui suivra, on e~tend par broyage (ou rebroyage) tout procédé de ~ragmentatio dans lequel le matériau à fragmenter est soumis à des oo~traintes de compression ou percu~sion conduisant, comme il est connu en 80i~ a une granulométrie contrô-lée. De la sorte~ la taille des particules de rebro~age ; est distribuée suivant une granulométrie étalée et ré-gulière qui permet un remplissage optimal du four à
cokeO De pluG, ce mode de rebroyage contr81é permet d'uniformiser la densité de chargement, eL supprimant les variatios locales importa~tes de densité ds char-gement que l'on peut observer au contact des agglomérés et qui peuvent être dommageables à la qualité du cokeO
~es avantages du rebro~age des agglomérés sont surpi~eantsO On aurait pu peDser~ e effet, que le rebroyage1 détruisant l'édifice compact créé par l'aggloméra~ion, ferait perdre les ava~tages de l'augmentation de la densité de chargement ~ui cons-titue la leçon principale des brevets antérieurs, notam-ment du brevet français ~ 1 265 397 et des autres bre-vets ulterieurs recourant à la technique du charbon mou-5 lé'O Sans qu'on puisse en donner une explicatio~ scienti-fique, tout se passe comme si le rebro~age conduisait à une fragmentation du mélange compacté, cha~ue fragment produit gardant la marque du compactage dont l'effet bénéfique sur la qualité du coke se trouverait non seule-10 ment préservé mais accruO On constate en effet que ladiminution de densité de chargement consécutive au re-broyage des agglomérés apporte, de faço~ surprenante, une amélioration supplémentaire de la résistance mecani-que du coke obte~u~.
~a leçon de l'invention est égale-ment très surprenante si on se réfère aux leçons du bre-vet français N 2 121 021~ montrat que l'agglomération au brai de houille ayant un point de ramollissement com-pris entre 40 et 100C ne résoud pas le problème fo~-20 daimental de la cokéfaction des charbons peu cokéfiants.
C'est pourquoi ¢e brevet avait proposé une agglomération avec une substance bitumineuse à haut point de ramollis-sement ¢ompris entre 100 et 400C. ~ais, outre qu'il s'agit d'une substance spéciale-coûteuse à obtenir, le 25 procédé oblige à faire subir un traitement thermique compli~ué au charbon dont on veut améliorer les proprié-té~ cokéfiantes.
Selon plusieurs variantes pos-sibles de l'invention, on peut rebroyer les agglomérés 30 avant ou après incorporation ou réincorporation au mé-lange, on peut agglomérer la totalité d'au moins un des constituants non ou peu coké~iants av~nt incorporation au mélange. On peut également mélanger tous les consti-tuants, agglomérer la totalité du mélange et le rebroyer 35 totalement.
Selon un mode de réalisation, on .
rebroie les agglomérés à la granulométrie initiale des fines de charbon.
Selon un mode de réalisation, on agglomere les fines à agglomérer à l'état humide, jus-5 qu'à 8 à 1~/o~ après quoi on enfourne le mélange par gra-vité.
Selon une variante, on mélange tous les constituants, o~ préchauf~e tout le mélange au-dessus de 100C et on en agglomère au moins une partie qu'o~
10 rebroie ava~t réincorporation. Il est égalemenb possible d'agglomérer tout le mélange préchauf~é avant rebroyage d'au moins une partie ou même de tout.
Selon un mode de réalisation on re-broie les agglomérés humides, on les mélange QUX fines 15 humides no~ agglomérées et on incorpore au mélange à en-fourner une quantite d'huile légère, de l~ordre de 0,1 0,5%.
D'autres caractéristiques et avanta-ges ressortiroDt de la description des exemples exposés 20 ci-après de modes de réalisation du procédé selon l'in-ventîon.
Dans ce qui suit la qualité des co-kes obtenu~ sera caractérisee par les indices MICUM et/ou IRSID normalisés et bien connus des spécialistes. Cepen-25 dant, OD rappellera ci-après comment interpréter ces - indicesO
~ a résistance mécanique du coke est caractérisée usuellement par l'essai ~ICUM (norme NF
~03020) et par l'essai IRSID (norme ~F M03023). Ces es-30 sais consistent à soumettre un échatillon de coke ~ desrotations dans un tambour à axe horizontal et a mesu~er le pourcenta~e de refus et de passant du coke traité sur des passoires d'ouverture donnée. On caractérise apres essai :
35 - le pourcentage de coke supérieur à 40 mm O c'est l'indi-ce M40 ou I40 qui est d'autant plus élevé que la résis-tance à la fragmentation ou la résistance au chocdu coke est plus grande~
- le pourcentage de coke in~érieur à 10 mm : c'est l'indice ~0 ou I10 qui est d'autant plus ~aible que la résistance à l'abrasion ou la cohésion du coke est meilleure, - le pource~tage de coke supérieur à 20 mm : c'est l'indice I20 qui cro~t avec la cohésion du coke.
~es valeurs souhaitées pour ces dif-fére~s inaices sont généralement les suivantes :
~40 ~ 75-80 O ~ 7- 9 I40 ~ 40 20 ~
I10 ~ 20-22 Pour une meilleure compréhension de5 exemples, les charbons peu ou pas cokéfiants ont été repérés par le si~De ~.
~es essais sur lesguels les exem-ples suivants soDt basés ont tous été ~aits avec un brai de houille ES 79, ~V 60 ou un bitume pétrolier ES 72~ MV 71 le point E.S. étant donné en C par l~es-sai Eraimer-Sar~ow décrit au Manuel du ~aboratoire rou-tier dans la collection du ~aboratoire central de~ Ponts et Chaussées (p. 277~ Dunod éditeur), et MV désig~ant le tau~ de matières volatiles sur pur exprimé en %.
- ~XEMELE~ I à III -On a d'abord procédé a des essais constituant trois premiers exemples dans lesquels on a aggloméré à la presse ~ roues taDgentes mouleuses eD
présence de 8% de brai les constituants peu cokéfiables po~r obtenir des aggloméré~ de 40 g~ o~ a rebroyé les 1 17500~
agglomér~s ainsi obtenus et on a mélangé les fines de rebroyage aux charbons cokéfiables a l'état de fines broyees, apres quoi on a enfourne le mélange ainsi prepa-ré dans une cellule de four à coke. Des essais comparatifs 5 ont 8t8 fait chaque fois d'abord avec tous les agglomerés entiers, comme il est connu, puis avec les agglomeres rebroyés, comme il vient d'être dit. Dans ces trois premiers exemples on a utilise huit charbons désignés de A à H, dans lesquels les charbons désignés par F, G, H pr8sentent 10 une aptitude faible ou nulle à la cokéfaction.
Référence charbon Indice ~V sur pur Indice de gonflement _________________ _________________ ____________________ A 20,8 5 1/2 B 20,9 7 1/2 C 19,8 8 1/2 C 20,1 9 E 24,0 8 1/2 F~ 30,5 1 1/2 G~ 36 3 H~
Les résultats des essais de cuisson sont récapi-tulés dans le Tableau 1.
'rABLEAU 1 Exemples I II I~I
. :25% A ) ~ fines : 20% B ) J fines broyées 32% B) fines Cclmposltlon dU :40% B ) ~ broyées : 2096 D ) L 80%<2mm : 21% C) broy~es lf lé :109~ C ) ~ 809~ <2mm: 609~ G (agglc~nérés) : 7% D) 80% <2mm er ourr :25% F (agglcsnérés): : 10% E) : : : 30% H(agglomérés) :boulets : boulets : boulets : boulets :boulets :boulets :entiers : rebroy8s: entiers : rebroyés :entiers :rebroyés Réf8rehce :(proc~ : (irmen- : (procé- : (irmen- :(proc8- : (irn~en-: dé : tion) : d8 : tion) : dé :tion) :connu) :84,2%<2mm: connu) : 80%<2mm :connu) :80%~2mm : : : : : :
Qualité du coke coke Indice ) M40 . 81,3 86,2 sablteli 80,2 80,4 . 89,2 MICUM ) M10 : 8,1 : 6,6 : : 9,6 : 9,3 : 6,6 : : : : : : .
.,~" .
~ 175004 Dans les trois exemples I à III, le pro-cede selon l'invention entraîne une amelioration très nette des indices de resistance mecanique du cocke par rapport au proc8de connu.
EXEMPLE IV -Un melange de charbons contenant un pourcen-tage eleve de charbon peu cokefiable a ete enfourne dans des modes de chargement connus et dans le procédé selon l'invention où la charge humide a été enti~rement agglo-mérée en boulets au moyen d'une presse à roues mouleuses classique en présence de 6% de bitume pétrolier et où
50% des boulets ont éte ~ebroyés grossièrement.
Les principales caractéristiques des charbons utilisés sont données ci-dessous :
Référence Indice MV Indice de Dilatation Code inter-charbonsur pur gonflement ~ national _ I~34,0 3 -20 621 J 23,6 9 +36 433 K 30,0 7 1/2 +46 533 Les principaux r~sultats des essais de coke-~' . . . . _ _ _ .
Modes de chargement connus Procede selon l'inven-tion ~ partir de fines 5 préparation boyees~ i ~psrtir de 150~ boulet entiers 37,2% fines82,1% <2mn 36% <
62,8% boulets Composition ~ I% 6~ 60 60 65 du ) J% 20 20 20 17,5 10 mélange ) K~ 20 20 20 17,5 Granul0~é- )>80mn96 13,1 10,8 5,4 6,1 trie du )>40~ 80,069,8 65,0 69,5 coke )~20mm~ 85,796,7 94,5 93,8 .
Indices ) M40 76,468,9 70,1 80,3 15 MICUM ) M10 12,68,4 8,3 7,7 . .
Indices ) I40 45,832,7 34,7 49,0 IRSID ) 120 70,874,8 76,0 76,8 ) I10 28,221,7 21,6 21,0 Les valeurs des indices de résistance mécani-que du coke obtenu avec le procédé selon l'invention sont dans l'ensemble meilleures que celles relatives aux modes de chargement connus, et ceci bien que la proportion de charbon peu cokéfiable dans le mélange soit plus élevée dans le procédé selon l'invention.
EXEMPLES V et VI -Un mélange de charbons contenant un pourcen-tage élevé de charbon peu cokéfiable a été enfourné dans différentes techniques de chargement dont le mode d'enfour-nement selon l'invention dans lequel la charge humide a ét8 entièrement agglomérée au moyen d'une presse 3 roues 30 mouleuses classiques en présence de 6~ de bitume pétrolier, et dans lequel tous les agglomérés ont été rebroyes (Exemple V) à une granulometrie relativement grossiere avant d'être chargés dans la cellule du four 3 coke. Dans l'Ex~omplé VI
on a rebroyé seulement une partie des agglomérés à un 35 degré de finesse voisin de celui des fines broyees au depart.
c , .~
Les mêmes charbons qu'à l'Exemple IV
ont été utilisés. Les conditions granulométriques étaient les suivantes pour chacune des colonnes du Tableau 3 correspondant aux techniques de préparation y mentionnées :
100 % fines broyées : 85,1~ ~ 2 mm - charge mixte : 83,2% ~ 2 mm 100 % boulets entiers : 82,1% < 2 mm procédé selon l'invention : 83,3% < 2 mm Granulométrie des boulets rebroyes :
56,3~ ~5 mm 37,9% ~ 2 mm 94,6% <5 mm 80 ~ < 2 mm Le Tableau 3 donne les résultats des essais.
. . ........ - ., Modes de chargement connus Procédé selon l'invention ; _ _ _ Exemple V Exemple VI
_ ~
Technique de 100% Charge mixte 100% (100% boulets (50% boulets préparation ~ broyees (37,2% fines boulets ~rebroyés (50% boulets rebroyés .
I % 60 60 60 65 65 J ~ 20 20 20 17,5 17,5 K ~ 20 20 20 17,5 17,5 ~80 mm % 13,1 10,8 5,4 14,8 10,0 Coke )>40 mm % 80,0 69,8 65,0 77,3 75,5 (~20 mm % 85,7 96,7 94,5 94,0 96,1 Indices )M4076,4 68,9 70,1 80,8 75,3 MICUM lM10 12,6 8,4 8,3 9,5 8,9 . Indices (14045,8 32,7 34,7 50,3 47,8 : IRSID )I20 70,8 74,8 76,0 76,9 76,4 (I10 28,2 21,7 21,6 20,8 21,8 Les résultats précédents montrent les avantages du procédé selon l'Exemple V de l'invention qui permet d'obtenir les meilleures caractéristiques du coke en présence d'un pourcentage plus élevé de charbon de type ~ flambant gras, tout en obtenant, a l'Exemple VI des résul-- tats acceptables malgré le fort pourcentage du mauvais Charbon I. Dans tous les cas, les résultats du procédé
selon l'invention sont nettement meilleurs que les résul-` tats obtenus dans les procédés connus.
.~
~ 175004 - EXE~ VII -On exposera maintenant un cas d'ap-plication du procédé selon l'invention dans lequel la totalité de la pate à coke est agglomérée au moyen d'une presse à roues mouleuses classique et dans lequel tous les agglomérés sont rebroyés à la même granulomé-tr~e que celle des fines broyées de départ, avant le chargement dans le ~our à coke. ~es essais ont été co~-duits avec un mélange contenant une certaine proportion de charbon peu cokéfiable de type flambant gras qui ne permet pas d'obtenir un coke de ~ualité acceptable dans les modes de chargement connus.
~ es essais ont été effectués dans les conditions opératoires décrites à propos des pre-miers exemples énoncés plus haut.
Les caracteristiques des charbonsutilisés étaient les suivante~
harboD Qualité I~dice Indice de Dilata- Code i~-repère MV sur gonflement tion terna--' ~p,ur bional I* flaml~a~t graA 34~0 3 -20 621 J gras a ¢oke 23 ~ 6 9 ~36 433 gras à coke 38~5 8 1/2 +134 534 gras à coke 30~0 7 1/2 +46 533 ~es coditions granulomébriclues étaient les suivantes pour chacune des colonnes du Tableau 4 correspondant aux techniques d'enfournement y mentionnées :
100% fines broyées : 82~8% C 2 mm charge mixte : 81~6% C 2 mm 100% boulets entiers: 81,2% 2 mm invention : 81~2% ~ 2 mm Boulets rebroyés : 82,1% ~ 2 mm ~ e ~ableau 4 donne le résultat des essais.
Formule de 25% I
mélange 50% K
Technique Modes de chargement c !onnus Invention d'enfournement 100%fines charge mixte 100% boulets lets broyees(70% fines entiersrebroyés _)30% boulets ( > 80 mm%42,5 36,9 17,4 38,8 ; Coke ) ~ 40 mm%91,5 91,7 86,8 91,3 ( > 20 mm%95,2 97,4 96,6 95,5 Indices ) M4074,9 73,6 74,7 73,3 MICUM ( M10 10,6 8,9 9,0 8,7 Indices ( I4040,2 41,9 37,0 46,0 ' IRSID ) I20 67,4 71,2 70,9 73,9 ( I1029,6 25,9 25,9 23,5 La mise en oeuvre du proc~dé selon l'invention s'accompagne d'une amélioration générale des indices de résistance mécanique du coke. Autrement dit, en raisonnant à qualité de coke égale, le procédé sçlon l'invention permet d'augmenter la proportion de charbon peu cokéfiable de type flambant gras dans la pâte à coke.
Dans les Exemples I ~ VII, toutes les charges ont été enfournées par gravité. L'opération est effectuée par des moyens connus.
Dans les Exemples IV ~ VII on a trait~ du charbon humide et la teneur en eau des charges enfournées dans le procédé selon l'invention variait de 6 a 7,5%.
-EXEMPLES VIII et IX -; 35 Les essais de cok~faction d~crits !
"~
~ 17S004 les Exemples IV et V ont eté complétes par un essai exécute dans la variante du procede selon l'invention o~ le melange a ete prechauffé à 150C, puis aggloméré
avec 6 ~ de brai de goudron de houille et o~ 50 % des aggloméres ont ete rebroyes à une granulometrie grossiere : caracterisee par 50 % de passant au tamis de 2 mm (Exem-ple VIII). Dans l'Exemple IX le melange de charbons a ete prechauffe, puis agglomere en presence de 6 % de brai de goudron de houille au moyen d'une presse ~ roues mouleuses ; une fraction représentant 50 % des aggloméres a ete rebroyee approximativement a la granulometrie des fines broyees de depart, caracterisee par un pourcentage de passant au tamis de 2 mm de 80 % environ.
Les conditions granulometriques ~taient les suivantes pour chacune des colonnes du Tableau 5 correspondant aux techniques de préparation y mentionn~es:
Fines de départ 100~ fines préchauffées : 90,7% < 2 mm charge mixte humide : 83,2% < 2 mm 100~ boulets humides : 82,1~ < 2 mm Exemple VIII : 82,5% < 2 mm Exemple IX : 86,8% < 2 mm Boulets rebroyes :
: Exemple VIII : 56,6% <5 mm 38,2% < 2 mm Exemple IX : 91,7% <5 mm 75,8% < 2 mm Temperatures d'enfournement :
100% dines prechauffees : 245C
Exemple VIII : 119C
Bxemple IX : 88C
Les resultats sont rassemblés dans le Tableau 5.
X
Référence Modes de chargement connus Procede selon l'in-vention Exempl~VIII Exemple IX _ Technique de 100% fines Charge mixte 100% (50~ boulets (50% boulets pre- humide boulets prechauffés pr~chauffé
préparation chauffees (37,2% fines humides (50~ boulets (50% boulet (62,8~ boulets entiers ( prechauff~s ( prechauffe 1 ( rebroyes ( rebroyes _ 10 I~% 60 60` 60 65 65 J % 20 20 20 17,5 17,5 K % 20 20 20 17,5 17,5 (>80mm% 10,2 10,85,4 7,3 6,9 Coke )(>40mm% 79,5 69,865,0 72,2 71,6 .)>20mm% 92,5 96,794,5 94,6 95,4 L
Indices ) M40 78,1 68,970,1 77,8 77,9 MICUM ( M10 9,5 8,48,3 8,1 6,1 Indices ) ~40 50,1 32,734,7 non 51,6 IRSID ( I20 76,5 74,876,0 80,0 . ) I10 22,1 21,721,6mesur~ 18,3 _ L'Exemple VIII du procédé selon l'invention réalise le meilleur compromis dans la mesure o~ elle permet d'obtenir un coke ayant a la fois une bonne résistance ~ la fragmentation (M40) et une bonne résis-tance à l'abrasion (M10). Les résultats de l'Exemple IX font nettement ressortir les avantages du procédé
selon l'invention sur les propriétés mécaniques du coke .
Le coke produit possède notamment une résistance a l'abrasion très élev~e, en dépit de la présence dans la charge enfournée d'une proportion élevée de charbon réputé peu cokéfiable.
- ~,7' /
~ 175004 E X -Un mélange renfermant une quantité
très élevée de charbo~ peu cokéfiable de type flambant gras a été e~four~é dans les modes de chargeme~t con~us et da~s le procédé selon l'inventio~ pour lequel la totalité du mélange des charbons préchauffés à 150C
a été aggloméré à cette température en présence de ~/0 de brai et pour lequel les agglomérés o~t été rebro~és ~rossièrement à une granulométrie caractérisée par un pourcentage de passant de 48~9fi au tamis de 2 mm (modu-le AFNOR N 35).
~ es conditions de granulométrie ini-tiale des fines étaie~t respectivement pour shacune des technique~ du ~ableau 6 :
fines bro~ées pré¢hauffées : 82~8% ~ 2 mm boulet~ humide~ : 79~8/o ~ 2 mm boulets pré¢hauffé~ : 83~2% < 2 mm boulets rebroyés : 83~D < 2 mm ~ es e~sai~ ont été réalisés dan~
le~ conditio~s dé¢rite~ à propos de l'Exemple V ci-des~us, et les mêmes charbon~ ont été utilisés.
~ e ~ableau 6 donne les résultats de~
. ~
Référence Modes de chargement connus Procéde vention S Technique de Fines~broyée 100% 100% 100~ boulets préparation prechauffées boulets boulets pr~- préchauffés hu~ideschauffésrebroyés Température ; d'enfournement 272C 118C 108C
. . .
I % 80 80 80 80 J % 10 10 10 10 K % _ 10 10 10 10 ( >80 mm%9,8 9,5 7,9 7,2 ~oke ) >40 mm%72,9 64,7 63,9 69,7 ( >20 mm%87,0 94,3 95,3 94,2 ... .___ Indice ) M4075,4 68,1 67,6 71,2 MICUM ) M1014,6 9,2 8,8 8,5 ~, Indice ) I40non 32,7 36,7 42,0 IRSID ( I20déterminé 72,9 73,4 75,1 ) ~10 _ 24,5 24,3 22,6 Seul le proc~dé selon l'invention permet d'obtenir un coke de qualité acceptable pour le haut fourneau a partir d'un mélange contenant pourtant 80 % de charbon peu cokéfiable de type flamba~ gras.
EXEMPLE XI -Dans cet exemple, on a enfourné une charge contenant 100 % d'un charbon peu cokéfiable de type demi-gras auquel on a incorporé 8 % de brai de goudron de houille. En l'absence de brai, ce charbon enfourné
seul ne fond pratiquement pas et livre un coke pulvérulent impropre a tout usage. En présence de brai, ce charbon donne un coke assez bien fondu dans les modes de chargement connus, et on va voir que le procédé selon l'invention permet de 35 fabriquer dans ces conditions un coke de qualité élevée.
Dans le procéd~ selon l'invention, le charbo~ a été préchauffé à 150C ag~loméré à chaud en présence de 8% de brai au moyen d'une pre~se à roues mouleuses classique et rebroyé dans un broyeur à mar-teaux à un degré de finesse caractérisé par un pourcen-tage de passa~t ~e 94,8% au tamis de 2 mm (module AFNOR N 35).
~ es caractéristi~ues de ce charbo~
(repère ~*) so~t les suivantes :
Qualité Indice MV Indice de Dilatation Code sur ur ~nfleme~t % i~ternational demi-gras 17~0 3 -18 321 ~e~ conditions granulométriques ini- i tiale~ des fines étaient respectivement pour chacune des techni~ues du ~ableau 7 :
100% ~ine8 humides 88~7% < 2 mm 100~/o fines préchauffée~ 94~7% ~ 2 mm 10~/o boulets préchauf~é8 88~7% ~ 2 mm 100% boulets rebroyés 95 % C 2 mm ~e ~ableau 7 présente les ré~ultat~
de~ essai~ de cokéfaction en four 400 kg, obbenu~ ~ur le mélange renfermant 92% du charbon M et 8% de brai.
`\
, \
. TABLEAU 7 !
Référence Modes de chargement connus Invention Technique de100% fines 100% fines 100% boulets 100% boulets .
préparation humides préchauffées préchauffés préchauffés entiers rebroyés .
~érature de / 250C 250C 160C
préchauffage ~érature d' enfournement / 135C 185C 95C
.
(~ 80 mm% 49,0 44,4 22,2 35,3 Coke )> 40 mm%86,1 87,4 78,6 86,1 (> 20 mm~ 91,3 92,8 90,8 91,5 Indices ) M40 80,2 80,8 73,6 82,0 MICUM ) M10 9,7 9,4 10,6 8,9 . Indices )(T40 48,5 46,4 38,4 58,0 : )I20 68,0 68,6 67,3 75,4 . (I10 30,0 30,2 29,2 j23,2 , L'avantage du procédé selon l'in-vention porte principalement sur l'amelioration de la cohésion du coke qui est tres appréciable dans l'exemple présent.
Dans les diff8rentes variantes de l'in-vention on a donc mis en oeuvre successivement les techniques suivantes :
~gglomération d'une partie d'un mélange a l'~tat de fines et rebroyage des agglomérés (Exem-ples I ~ III), agglom~ration d'un mélange de fines humide. broy~es et rebroyage d'une partie des agglomé-rés a une granulométrie plus grossi~re que les fines broy~es de départ (Exemple IV), agglomération d'un mé-lange de fines humides broyées et rebroyage de la tota-lité des agglomérés a une granulométrie plus grossière que les fines de charbon de départ (Exemple V), agglomé-ration d'un mélange de fines humides broyées et rebroya-ge d'une partie des agglomérés à la même gra~ulométrie que celle des fines broyees de départ (Exemple VI), agglomératio~ d'un mélange de fines humides broyées et rebroyage de la totalité des agglomérés à la même granulométrie que celle des fines broyées de départ (Exemple VII), ag~lomération d'un mélange de fines broyéeæ préchauffées et rebroyage d'une partie des ag-glomérés a une granulométrie plus grossière que les fi~es broyées de déparb (exemple VIII), agglomération d'un mélange de fines broyées préchauffées et rebroyage de la totalité des agglomérés à une granulométrie plus grossière que les fines broyées de départ (Exemple X), agglomération d'un mélange de fines broyées préchauf-fées et rebro~age d'une partie des agglomérés à la mêmegranulométrie que celle des fines broyées de départ (Exemple IE), agglomération d'un mélange de fines broyées préchauffees et rebroyage de la totalité des aggloméré8 à la m8me granulométrie que celle des fines broyée~ de départ (Exemple XI).
~8
de fabrication de coke par enfournement de mélanges de charbons à base de charbons nOD OU peu cokéfiants.
0~ a déjà proposé par le brevet 5 français N ~ 265 397 d'améliorer la qualité du coke obte~u à partir de charboDs peu cokéfiants en augmenta~t la deDsité de chargement, non seulemeDt par le seul sé-chage du méla~ge de charbons à cokéfier, mais également par un autre moyeD d'accroissement artificiel de la den-10 sité, par exemple~ par agglomération d'u~e partie du mé-lange sec et chargement par gravité d'un mélange de bou-lets ainsi réalisés et de fines sèche~ Ce procédé ~é-cessite le séchage préalable des fines de charbon.
Par le brevet francais ~ 1 ~95 232 15 on connait un procédé de cokéfactio, dans lequel des fines de charbon humides sont agglomérées à la presse, qui cofection~e des agglomérés présentaDt uDe bavure se rompant irrégulièrement à la sortie de la presse, après quoi OD enfourne par gravité le mélaDge des ag-20 glomérés plus ou moins fracturés présentant alors unedensité accrue.
On connait égalemeDt par le brevet français N 1 176 762 un procédé dans lequel on agglomè-re une partie des fines de charbon ~ eDfourner et on 25 eDfourDe u~ mélange des agglomérés obtenus avec une guantité au plus égale en poids de fines de charbon non agglomérées.
~ e but de l'invention est de propo-ser un procédé perfecbionné, du type décrit dans le bre-30 vet français N 1 265 3g7~ permettant, par rapport auxprocédés de l'art antérieur, soit d'augmenter la quanti-té de charbo~ peu cokéfiant que l'on peut incorporer au mélange, soit, pour un mélange donné, d'améliorer la résistance mécanique du coke. ~e procédé s'adapte aussi 35 bien à l'enfournement de fines humides que de fines pré-chauffée~. Dans le cas de fines humides, un but supplé-me~taire de l'invention peut etre l'obtention de coke sidérurgique à partir de mélanges contena~t des charbons peu cokéfiants sans avoir à recourir à la technique du .
préchauffage~.
~ e but de l'i~vention est atteint dans un procédé de fabrication de coke dans le~uel on prépare un mélange à base de fines de charbons consti-tuants, de granulométries telles que 80~o soit de dime~-sion iLférieure à 2 mm environ, ledit mélange compre-nant des charbons no ou peu cokéfiants d'indice de go~-~lement au pluæ égal à 5~ procédé dans lequel~ au cours de la pr~paration du mélange, on agglomère à la presse~
après additioD d'un brai ou bitume de point ~S d'envi-ron 70 à 85C~ au moins une partie des constituants à
l'état de fanes~ pour l'incorporer ou la réincorporer au mélange et dans lequel on eDfourne le mélange ainsi obtenu dans une cellule de four à coke, par le fait qu' au cours de la préparation, on rebroie au moins une par-tie des agglomér~s à une granulométrie telle gue 50/0 soit de dime~sion inférieure à 3 à 5 mm environ.
U~e quantité minimale de liant, ~oit au moins 5%, est hautement préférable pour ~ue les agglomérés ¢o~servent leur cohésio~ au cours des ma~u-tentions. Dans la description qui suivra, on e~tend par broyage (ou rebroyage) tout procédé de ~ragmentatio dans lequel le matériau à fragmenter est soumis à des oo~traintes de compression ou percu~sion conduisant, comme il est connu en 80i~ a une granulométrie contrô-lée. De la sorte~ la taille des particules de rebro~age ; est distribuée suivant une granulométrie étalée et ré-gulière qui permet un remplissage optimal du four à
cokeO De pluG, ce mode de rebroyage contr81é permet d'uniformiser la densité de chargement, eL supprimant les variatios locales importa~tes de densité ds char-gement que l'on peut observer au contact des agglomérés et qui peuvent être dommageables à la qualité du cokeO
~es avantages du rebro~age des agglomérés sont surpi~eantsO On aurait pu peDser~ e effet, que le rebroyage1 détruisant l'édifice compact créé par l'aggloméra~ion, ferait perdre les ava~tages de l'augmentation de la densité de chargement ~ui cons-titue la leçon principale des brevets antérieurs, notam-ment du brevet français ~ 1 265 397 et des autres bre-vets ulterieurs recourant à la technique du charbon mou-5 lé'O Sans qu'on puisse en donner une explicatio~ scienti-fique, tout se passe comme si le rebro~age conduisait à une fragmentation du mélange compacté, cha~ue fragment produit gardant la marque du compactage dont l'effet bénéfique sur la qualité du coke se trouverait non seule-10 ment préservé mais accruO On constate en effet que ladiminution de densité de chargement consécutive au re-broyage des agglomérés apporte, de faço~ surprenante, une amélioration supplémentaire de la résistance mecani-que du coke obte~u~.
~a leçon de l'invention est égale-ment très surprenante si on se réfère aux leçons du bre-vet français N 2 121 021~ montrat que l'agglomération au brai de houille ayant un point de ramollissement com-pris entre 40 et 100C ne résoud pas le problème fo~-20 daimental de la cokéfaction des charbons peu cokéfiants.
C'est pourquoi ¢e brevet avait proposé une agglomération avec une substance bitumineuse à haut point de ramollis-sement ¢ompris entre 100 et 400C. ~ais, outre qu'il s'agit d'une substance spéciale-coûteuse à obtenir, le 25 procédé oblige à faire subir un traitement thermique compli~ué au charbon dont on veut améliorer les proprié-té~ cokéfiantes.
Selon plusieurs variantes pos-sibles de l'invention, on peut rebroyer les agglomérés 30 avant ou après incorporation ou réincorporation au mé-lange, on peut agglomérer la totalité d'au moins un des constituants non ou peu coké~iants av~nt incorporation au mélange. On peut également mélanger tous les consti-tuants, agglomérer la totalité du mélange et le rebroyer 35 totalement.
Selon un mode de réalisation, on .
rebroie les agglomérés à la granulométrie initiale des fines de charbon.
Selon un mode de réalisation, on agglomere les fines à agglomérer à l'état humide, jus-5 qu'à 8 à 1~/o~ après quoi on enfourne le mélange par gra-vité.
Selon une variante, on mélange tous les constituants, o~ préchauf~e tout le mélange au-dessus de 100C et on en agglomère au moins une partie qu'o~
10 rebroie ava~t réincorporation. Il est égalemenb possible d'agglomérer tout le mélange préchauf~é avant rebroyage d'au moins une partie ou même de tout.
Selon un mode de réalisation on re-broie les agglomérés humides, on les mélange QUX fines 15 humides no~ agglomérées et on incorpore au mélange à en-fourner une quantite d'huile légère, de l~ordre de 0,1 0,5%.
D'autres caractéristiques et avanta-ges ressortiroDt de la description des exemples exposés 20 ci-après de modes de réalisation du procédé selon l'in-ventîon.
Dans ce qui suit la qualité des co-kes obtenu~ sera caractérisee par les indices MICUM et/ou IRSID normalisés et bien connus des spécialistes. Cepen-25 dant, OD rappellera ci-après comment interpréter ces - indicesO
~ a résistance mécanique du coke est caractérisée usuellement par l'essai ~ICUM (norme NF
~03020) et par l'essai IRSID (norme ~F M03023). Ces es-30 sais consistent à soumettre un échatillon de coke ~ desrotations dans un tambour à axe horizontal et a mesu~er le pourcenta~e de refus et de passant du coke traité sur des passoires d'ouverture donnée. On caractérise apres essai :
35 - le pourcentage de coke supérieur à 40 mm O c'est l'indi-ce M40 ou I40 qui est d'autant plus élevé que la résis-tance à la fragmentation ou la résistance au chocdu coke est plus grande~
- le pourcentage de coke in~érieur à 10 mm : c'est l'indice ~0 ou I10 qui est d'autant plus ~aible que la résistance à l'abrasion ou la cohésion du coke est meilleure, - le pource~tage de coke supérieur à 20 mm : c'est l'indice I20 qui cro~t avec la cohésion du coke.
~es valeurs souhaitées pour ces dif-fére~s inaices sont généralement les suivantes :
~40 ~ 75-80 O ~ 7- 9 I40 ~ 40 20 ~
I10 ~ 20-22 Pour une meilleure compréhension de5 exemples, les charbons peu ou pas cokéfiants ont été repérés par le si~De ~.
~es essais sur lesguels les exem-ples suivants soDt basés ont tous été ~aits avec un brai de houille ES 79, ~V 60 ou un bitume pétrolier ES 72~ MV 71 le point E.S. étant donné en C par l~es-sai Eraimer-Sar~ow décrit au Manuel du ~aboratoire rou-tier dans la collection du ~aboratoire central de~ Ponts et Chaussées (p. 277~ Dunod éditeur), et MV désig~ant le tau~ de matières volatiles sur pur exprimé en %.
- ~XEMELE~ I à III -On a d'abord procédé a des essais constituant trois premiers exemples dans lesquels on a aggloméré à la presse ~ roues taDgentes mouleuses eD
présence de 8% de brai les constituants peu cokéfiables po~r obtenir des aggloméré~ de 40 g~ o~ a rebroyé les 1 17500~
agglomér~s ainsi obtenus et on a mélangé les fines de rebroyage aux charbons cokéfiables a l'état de fines broyees, apres quoi on a enfourne le mélange ainsi prepa-ré dans une cellule de four à coke. Des essais comparatifs 5 ont 8t8 fait chaque fois d'abord avec tous les agglomerés entiers, comme il est connu, puis avec les agglomeres rebroyés, comme il vient d'être dit. Dans ces trois premiers exemples on a utilise huit charbons désignés de A à H, dans lesquels les charbons désignés par F, G, H pr8sentent 10 une aptitude faible ou nulle à la cokéfaction.
Référence charbon Indice ~V sur pur Indice de gonflement _________________ _________________ ____________________ A 20,8 5 1/2 B 20,9 7 1/2 C 19,8 8 1/2 C 20,1 9 E 24,0 8 1/2 F~ 30,5 1 1/2 G~ 36 3 H~
Les résultats des essais de cuisson sont récapi-tulés dans le Tableau 1.
'rABLEAU 1 Exemples I II I~I
. :25% A ) ~ fines : 20% B ) J fines broyées 32% B) fines Cclmposltlon dU :40% B ) ~ broyées : 2096 D ) L 80%<2mm : 21% C) broy~es lf lé :109~ C ) ~ 809~ <2mm: 609~ G (agglc~nérés) : 7% D) 80% <2mm er ourr :25% F (agglcsnérés): : 10% E) : : : 30% H(agglomérés) :boulets : boulets : boulets : boulets :boulets :boulets :entiers : rebroy8s: entiers : rebroyés :entiers :rebroyés Réf8rehce :(proc~ : (irmen- : (procé- : (irmen- :(proc8- : (irn~en-: dé : tion) : d8 : tion) : dé :tion) :connu) :84,2%<2mm: connu) : 80%<2mm :connu) :80%~2mm : : : : : :
Qualité du coke coke Indice ) M40 . 81,3 86,2 sablteli 80,2 80,4 . 89,2 MICUM ) M10 : 8,1 : 6,6 : : 9,6 : 9,3 : 6,6 : : : : : : .
.,~" .
~ 175004 Dans les trois exemples I à III, le pro-cede selon l'invention entraîne une amelioration très nette des indices de resistance mecanique du cocke par rapport au proc8de connu.
EXEMPLE IV -Un melange de charbons contenant un pourcen-tage eleve de charbon peu cokefiable a ete enfourne dans des modes de chargement connus et dans le procédé selon l'invention où la charge humide a été enti~rement agglo-mérée en boulets au moyen d'une presse à roues mouleuses classique en présence de 6% de bitume pétrolier et où
50% des boulets ont éte ~ebroyés grossièrement.
Les principales caractéristiques des charbons utilisés sont données ci-dessous :
Référence Indice MV Indice de Dilatation Code inter-charbonsur pur gonflement ~ national _ I~34,0 3 -20 621 J 23,6 9 +36 433 K 30,0 7 1/2 +46 533 Les principaux r~sultats des essais de coke-~' . . . . _ _ _ .
Modes de chargement connus Procede selon l'inven-tion ~ partir de fines 5 préparation boyees~ i ~psrtir de 150~ boulet entiers 37,2% fines82,1% <2mn 36% <
62,8% boulets Composition ~ I% 6~ 60 60 65 du ) J% 20 20 20 17,5 10 mélange ) K~ 20 20 20 17,5 Granul0~é- )>80mn96 13,1 10,8 5,4 6,1 trie du )>40~ 80,069,8 65,0 69,5 coke )~20mm~ 85,796,7 94,5 93,8 .
Indices ) M40 76,468,9 70,1 80,3 15 MICUM ) M10 12,68,4 8,3 7,7 . .
Indices ) I40 45,832,7 34,7 49,0 IRSID ) 120 70,874,8 76,0 76,8 ) I10 28,221,7 21,6 21,0 Les valeurs des indices de résistance mécani-que du coke obtenu avec le procédé selon l'invention sont dans l'ensemble meilleures que celles relatives aux modes de chargement connus, et ceci bien que la proportion de charbon peu cokéfiable dans le mélange soit plus élevée dans le procédé selon l'invention.
EXEMPLES V et VI -Un mélange de charbons contenant un pourcen-tage élevé de charbon peu cokéfiable a été enfourné dans différentes techniques de chargement dont le mode d'enfour-nement selon l'invention dans lequel la charge humide a ét8 entièrement agglomérée au moyen d'une presse 3 roues 30 mouleuses classiques en présence de 6~ de bitume pétrolier, et dans lequel tous les agglomérés ont été rebroyes (Exemple V) à une granulometrie relativement grossiere avant d'être chargés dans la cellule du four 3 coke. Dans l'Ex~omplé VI
on a rebroyé seulement une partie des agglomérés à un 35 degré de finesse voisin de celui des fines broyees au depart.
c , .~
Les mêmes charbons qu'à l'Exemple IV
ont été utilisés. Les conditions granulométriques étaient les suivantes pour chacune des colonnes du Tableau 3 correspondant aux techniques de préparation y mentionnées :
100 % fines broyées : 85,1~ ~ 2 mm - charge mixte : 83,2% ~ 2 mm 100 % boulets entiers : 82,1% < 2 mm procédé selon l'invention : 83,3% < 2 mm Granulométrie des boulets rebroyes :
56,3~ ~5 mm 37,9% ~ 2 mm 94,6% <5 mm 80 ~ < 2 mm Le Tableau 3 donne les résultats des essais.
. . ........ - ., Modes de chargement connus Procédé selon l'invention ; _ _ _ Exemple V Exemple VI
_ ~
Technique de 100% Charge mixte 100% (100% boulets (50% boulets préparation ~ broyees (37,2% fines boulets ~rebroyés (50% boulets rebroyés .
I % 60 60 60 65 65 J ~ 20 20 20 17,5 17,5 K ~ 20 20 20 17,5 17,5 ~80 mm % 13,1 10,8 5,4 14,8 10,0 Coke )>40 mm % 80,0 69,8 65,0 77,3 75,5 (~20 mm % 85,7 96,7 94,5 94,0 96,1 Indices )M4076,4 68,9 70,1 80,8 75,3 MICUM lM10 12,6 8,4 8,3 9,5 8,9 . Indices (14045,8 32,7 34,7 50,3 47,8 : IRSID )I20 70,8 74,8 76,0 76,9 76,4 (I10 28,2 21,7 21,6 20,8 21,8 Les résultats précédents montrent les avantages du procédé selon l'Exemple V de l'invention qui permet d'obtenir les meilleures caractéristiques du coke en présence d'un pourcentage plus élevé de charbon de type ~ flambant gras, tout en obtenant, a l'Exemple VI des résul-- tats acceptables malgré le fort pourcentage du mauvais Charbon I. Dans tous les cas, les résultats du procédé
selon l'invention sont nettement meilleurs que les résul-` tats obtenus dans les procédés connus.
.~
~ 175004 - EXE~ VII -On exposera maintenant un cas d'ap-plication du procédé selon l'invention dans lequel la totalité de la pate à coke est agglomérée au moyen d'une presse à roues mouleuses classique et dans lequel tous les agglomérés sont rebroyés à la même granulomé-tr~e que celle des fines broyées de départ, avant le chargement dans le ~our à coke. ~es essais ont été co~-duits avec un mélange contenant une certaine proportion de charbon peu cokéfiable de type flambant gras qui ne permet pas d'obtenir un coke de ~ualité acceptable dans les modes de chargement connus.
~ es essais ont été effectués dans les conditions opératoires décrites à propos des pre-miers exemples énoncés plus haut.
Les caracteristiques des charbonsutilisés étaient les suivante~
harboD Qualité I~dice Indice de Dilata- Code i~-repère MV sur gonflement tion terna--' ~p,ur bional I* flaml~a~t graA 34~0 3 -20 621 J gras a ¢oke 23 ~ 6 9 ~36 433 gras à coke 38~5 8 1/2 +134 534 gras à coke 30~0 7 1/2 +46 533 ~es coditions granulomébriclues étaient les suivantes pour chacune des colonnes du Tableau 4 correspondant aux techniques d'enfournement y mentionnées :
100% fines broyées : 82~8% C 2 mm charge mixte : 81~6% C 2 mm 100% boulets entiers: 81,2% 2 mm invention : 81~2% ~ 2 mm Boulets rebroyés : 82,1% ~ 2 mm ~ e ~ableau 4 donne le résultat des essais.
Formule de 25% I
mélange 50% K
Technique Modes de chargement c !onnus Invention d'enfournement 100%fines charge mixte 100% boulets lets broyees(70% fines entiersrebroyés _)30% boulets ( > 80 mm%42,5 36,9 17,4 38,8 ; Coke ) ~ 40 mm%91,5 91,7 86,8 91,3 ( > 20 mm%95,2 97,4 96,6 95,5 Indices ) M4074,9 73,6 74,7 73,3 MICUM ( M10 10,6 8,9 9,0 8,7 Indices ( I4040,2 41,9 37,0 46,0 ' IRSID ) I20 67,4 71,2 70,9 73,9 ( I1029,6 25,9 25,9 23,5 La mise en oeuvre du proc~dé selon l'invention s'accompagne d'une amélioration générale des indices de résistance mécanique du coke. Autrement dit, en raisonnant à qualité de coke égale, le procédé sçlon l'invention permet d'augmenter la proportion de charbon peu cokéfiable de type flambant gras dans la pâte à coke.
Dans les Exemples I ~ VII, toutes les charges ont été enfournées par gravité. L'opération est effectuée par des moyens connus.
Dans les Exemples IV ~ VII on a trait~ du charbon humide et la teneur en eau des charges enfournées dans le procédé selon l'invention variait de 6 a 7,5%.
-EXEMPLES VIII et IX -; 35 Les essais de cok~faction d~crits !
"~
~ 17S004 les Exemples IV et V ont eté complétes par un essai exécute dans la variante du procede selon l'invention o~ le melange a ete prechauffé à 150C, puis aggloméré
avec 6 ~ de brai de goudron de houille et o~ 50 % des aggloméres ont ete rebroyes à une granulometrie grossiere : caracterisee par 50 % de passant au tamis de 2 mm (Exem-ple VIII). Dans l'Exemple IX le melange de charbons a ete prechauffe, puis agglomere en presence de 6 % de brai de goudron de houille au moyen d'une presse ~ roues mouleuses ; une fraction représentant 50 % des aggloméres a ete rebroyee approximativement a la granulometrie des fines broyees de depart, caracterisee par un pourcentage de passant au tamis de 2 mm de 80 % environ.
Les conditions granulometriques ~taient les suivantes pour chacune des colonnes du Tableau 5 correspondant aux techniques de préparation y mentionn~es:
Fines de départ 100~ fines préchauffées : 90,7% < 2 mm charge mixte humide : 83,2% < 2 mm 100~ boulets humides : 82,1~ < 2 mm Exemple VIII : 82,5% < 2 mm Exemple IX : 86,8% < 2 mm Boulets rebroyes :
: Exemple VIII : 56,6% <5 mm 38,2% < 2 mm Exemple IX : 91,7% <5 mm 75,8% < 2 mm Temperatures d'enfournement :
100% dines prechauffees : 245C
Exemple VIII : 119C
Bxemple IX : 88C
Les resultats sont rassemblés dans le Tableau 5.
X
Référence Modes de chargement connus Procede selon l'in-vention Exempl~VIII Exemple IX _ Technique de 100% fines Charge mixte 100% (50~ boulets (50% boulets pre- humide boulets prechauffés pr~chauffé
préparation chauffees (37,2% fines humides (50~ boulets (50% boulet (62,8~ boulets entiers ( prechauff~s ( prechauffe 1 ( rebroyes ( rebroyes _ 10 I~% 60 60` 60 65 65 J % 20 20 20 17,5 17,5 K % 20 20 20 17,5 17,5 (>80mm% 10,2 10,85,4 7,3 6,9 Coke )(>40mm% 79,5 69,865,0 72,2 71,6 .)>20mm% 92,5 96,794,5 94,6 95,4 L
Indices ) M40 78,1 68,970,1 77,8 77,9 MICUM ( M10 9,5 8,48,3 8,1 6,1 Indices ) ~40 50,1 32,734,7 non 51,6 IRSID ( I20 76,5 74,876,0 80,0 . ) I10 22,1 21,721,6mesur~ 18,3 _ L'Exemple VIII du procédé selon l'invention réalise le meilleur compromis dans la mesure o~ elle permet d'obtenir un coke ayant a la fois une bonne résistance ~ la fragmentation (M40) et une bonne résis-tance à l'abrasion (M10). Les résultats de l'Exemple IX font nettement ressortir les avantages du procédé
selon l'invention sur les propriétés mécaniques du coke .
Le coke produit possède notamment une résistance a l'abrasion très élev~e, en dépit de la présence dans la charge enfournée d'une proportion élevée de charbon réputé peu cokéfiable.
- ~,7' /
~ 175004 E X -Un mélange renfermant une quantité
très élevée de charbo~ peu cokéfiable de type flambant gras a été e~four~é dans les modes de chargeme~t con~us et da~s le procédé selon l'inventio~ pour lequel la totalité du mélange des charbons préchauffés à 150C
a été aggloméré à cette température en présence de ~/0 de brai et pour lequel les agglomérés o~t été rebro~és ~rossièrement à une granulométrie caractérisée par un pourcentage de passant de 48~9fi au tamis de 2 mm (modu-le AFNOR N 35).
~ es conditions de granulométrie ini-tiale des fines étaie~t respectivement pour shacune des technique~ du ~ableau 6 :
fines bro~ées pré¢hauffées : 82~8% ~ 2 mm boulet~ humide~ : 79~8/o ~ 2 mm boulets pré¢hauffé~ : 83~2% < 2 mm boulets rebroyés : 83~D < 2 mm ~ es e~sai~ ont été réalisés dan~
le~ conditio~s dé¢rite~ à propos de l'Exemple V ci-des~us, et les mêmes charbon~ ont été utilisés.
~ e ~ableau 6 donne les résultats de~
. ~
Référence Modes de chargement connus Procéde vention S Technique de Fines~broyée 100% 100% 100~ boulets préparation prechauffées boulets boulets pr~- préchauffés hu~ideschauffésrebroyés Température ; d'enfournement 272C 118C 108C
. . .
I % 80 80 80 80 J % 10 10 10 10 K % _ 10 10 10 10 ( >80 mm%9,8 9,5 7,9 7,2 ~oke ) >40 mm%72,9 64,7 63,9 69,7 ( >20 mm%87,0 94,3 95,3 94,2 ... .___ Indice ) M4075,4 68,1 67,6 71,2 MICUM ) M1014,6 9,2 8,8 8,5 ~, Indice ) I40non 32,7 36,7 42,0 IRSID ( I20déterminé 72,9 73,4 75,1 ) ~10 _ 24,5 24,3 22,6 Seul le proc~dé selon l'invention permet d'obtenir un coke de qualité acceptable pour le haut fourneau a partir d'un mélange contenant pourtant 80 % de charbon peu cokéfiable de type flamba~ gras.
EXEMPLE XI -Dans cet exemple, on a enfourné une charge contenant 100 % d'un charbon peu cokéfiable de type demi-gras auquel on a incorporé 8 % de brai de goudron de houille. En l'absence de brai, ce charbon enfourné
seul ne fond pratiquement pas et livre un coke pulvérulent impropre a tout usage. En présence de brai, ce charbon donne un coke assez bien fondu dans les modes de chargement connus, et on va voir que le procédé selon l'invention permet de 35 fabriquer dans ces conditions un coke de qualité élevée.
Dans le procéd~ selon l'invention, le charbo~ a été préchauffé à 150C ag~loméré à chaud en présence de 8% de brai au moyen d'une pre~se à roues mouleuses classique et rebroyé dans un broyeur à mar-teaux à un degré de finesse caractérisé par un pourcen-tage de passa~t ~e 94,8% au tamis de 2 mm (module AFNOR N 35).
~ es caractéristi~ues de ce charbo~
(repère ~*) so~t les suivantes :
Qualité Indice MV Indice de Dilatation Code sur ur ~nfleme~t % i~ternational demi-gras 17~0 3 -18 321 ~e~ conditions granulométriques ini- i tiale~ des fines étaient respectivement pour chacune des techni~ues du ~ableau 7 :
100% ~ine8 humides 88~7% < 2 mm 100~/o fines préchauffée~ 94~7% ~ 2 mm 10~/o boulets préchauf~é8 88~7% ~ 2 mm 100% boulets rebroyés 95 % C 2 mm ~e ~ableau 7 présente les ré~ultat~
de~ essai~ de cokéfaction en four 400 kg, obbenu~ ~ur le mélange renfermant 92% du charbon M et 8% de brai.
`\
, \
. TABLEAU 7 !
Référence Modes de chargement connus Invention Technique de100% fines 100% fines 100% boulets 100% boulets .
préparation humides préchauffées préchauffés préchauffés entiers rebroyés .
~érature de / 250C 250C 160C
préchauffage ~érature d' enfournement / 135C 185C 95C
.
(~ 80 mm% 49,0 44,4 22,2 35,3 Coke )> 40 mm%86,1 87,4 78,6 86,1 (> 20 mm~ 91,3 92,8 90,8 91,5 Indices ) M40 80,2 80,8 73,6 82,0 MICUM ) M10 9,7 9,4 10,6 8,9 . Indices )(T40 48,5 46,4 38,4 58,0 : )I20 68,0 68,6 67,3 75,4 . (I10 30,0 30,2 29,2 j23,2 , L'avantage du procédé selon l'in-vention porte principalement sur l'amelioration de la cohésion du coke qui est tres appréciable dans l'exemple présent.
Dans les diff8rentes variantes de l'in-vention on a donc mis en oeuvre successivement les techniques suivantes :
~gglomération d'une partie d'un mélange a l'~tat de fines et rebroyage des agglomérés (Exem-ples I ~ III), agglom~ration d'un mélange de fines humide. broy~es et rebroyage d'une partie des agglomé-rés a une granulométrie plus grossi~re que les fines broy~es de départ (Exemple IV), agglomération d'un mé-lange de fines humides broyées et rebroyage de la tota-lité des agglomérés a une granulométrie plus grossière que les fines de charbon de départ (Exemple V), agglomé-ration d'un mélange de fines humides broyées et rebroya-ge d'une partie des agglomérés à la même gra~ulométrie que celle des fines broyees de départ (Exemple VI), agglomératio~ d'un mélange de fines humides broyées et rebroyage de la totalité des agglomérés à la même granulométrie que celle des fines broyées de départ (Exemple VII), ag~lomération d'un mélange de fines broyéeæ préchauffées et rebroyage d'une partie des ag-glomérés a une granulométrie plus grossière que les fi~es broyées de déparb (exemple VIII), agglomération d'un mélange de fines broyées préchauffées et rebroyage de la totalité des agglomérés à une granulométrie plus grossière que les fines broyées de départ (Exemple X), agglomération d'un mélange de fines broyées préchauf-fées et rebro~age d'une partie des agglomérés à la mêmegranulométrie que celle des fines broyées de départ (Exemple IE), agglomération d'un mélange de fines broyées préchauffees et rebroyage de la totalité des aggloméré8 à la m8me granulométrie que celle des fines broyée~ de départ (Exemple XI).
~8
Claims
REVENDICATIONS
1) Procédé de fabrication de coke dans lequel on prépare un mélange à base de fines de charbons constituants, de granulométrie telles que 80%
soit de dimension inférieure à 2 mm environ, ledit mé-lange comprenant des charbons non ou peu cokéfiants d'indice de gonflement au plus égal à 5, procédé dans lequel, au cours de la préparation du mélange, on agglo-mère à la presse, après addition d'un brai ou bitume de point KS d'environ 70 à 85°C, au moins une partie des constituants à l'état de fines, pour l'incorporer ou la réincorporer au mélange et dans lequel on enfourne le mélange aini obtenu dans une cellule de four à coke, dans lequel au cours de la préparation du mélange, on rebroie au moins une partie des agglomérés à une granu-lométrie telle que 50% soit de dimension inférieure à
3 à 5 mm environ.
2) Procédé selon la revendication 1, dans lequel on agglomère la partie des constituants à agglomérer après addition d'au moins 5% de brai ou bitume.
3) Procédé selon la revendication 1, dans lequel on rebroie les agglomérés avant incorpo-ration ou réincorporation au mélange.
4) Procédé selon la revendication 1, dans lequel on rebroie les agglomérés après incorpora-tion ou réincorporation au mélange.
5) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on agglomère la totalité d'au moins un des constituants non ou peu co-kéfiants avant incorporation au mélange.
6) Procédé selon la revendication 1, dans lequel on mélange tous les constituants et on agglomère la totalité du mélange et on le rebroie tota-lement.
7) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on rebroie sensi-blement à la granulométrie initiale des fines de char-bons.
8) Procédé selon la revendication 1, dans lequel on agglomère les fines à agglomérer à
l'état humide, jusqu'à 8 à 10 % d'eau environ.
9) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on enfourne le mélange par gravité.
10) Procédé selon la revendication 1 dans lequel on mélange tous les constituants, on pré-chauffe tout le mélange au-dessus de 100°C et on agglomère au moins une partie qu'on rebroie avant réincorporation.
11) Procédé selon la revendication 10, dans lequel on agglomère tout le mélange préchauffé
avant rebroyage au moins en partie.
12) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on rebroie la totalité
des agglomérés.
13) Procédé selon la revendication 8, dans lequel on rebroie des agglomérés humides, on les mélange aux fines humides non agglomérées et on incor-pore au mélange à enfourner une quantité d'huile légère, de l'ordre de 0,1 à 0,5 %.
14) Procédé selon l'une quelconque des revendications 4, 6 et 8, dans lequel on rebroie sensi-blement à la granulométrie initiale des fines de charbons.
15) Procédé selon l'une quelconque des revendications 4,6 et 8, dans lequel on enfourne le mélange par gravité.
16) Procédé selon l'une quelconque des revendications 4, 6 et 8, dans lequel on rebroie la totalité des agglomérés.
17) Procédé selon l'une quelconque des revendications 2, 3 et 4, dans lequel on mélange tous les constituants, on préchauffe tout le mélange au-dessus de 100°C et on agglomère au moins une partie qu'on rebroie avant réincorporation.
18) Procédé selon l'une quelconque des revendications 4, 6 et 8, dans lequel on mélange tous les constituants, on préchauffe tout le mélange au-dessus de 100°C et on agglomère au moins une partie qu'on rebroie avant réincorporation.
1) Procédé de fabrication de coke dans lequel on prépare un mélange à base de fines de charbons constituants, de granulométrie telles que 80%
soit de dimension inférieure à 2 mm environ, ledit mé-lange comprenant des charbons non ou peu cokéfiants d'indice de gonflement au plus égal à 5, procédé dans lequel, au cours de la préparation du mélange, on agglo-mère à la presse, après addition d'un brai ou bitume de point KS d'environ 70 à 85°C, au moins une partie des constituants à l'état de fines, pour l'incorporer ou la réincorporer au mélange et dans lequel on enfourne le mélange aini obtenu dans une cellule de four à coke, dans lequel au cours de la préparation du mélange, on rebroie au moins une partie des agglomérés à une granu-lométrie telle que 50% soit de dimension inférieure à
3 à 5 mm environ.
2) Procédé selon la revendication 1, dans lequel on agglomère la partie des constituants à agglomérer après addition d'au moins 5% de brai ou bitume.
3) Procédé selon la revendication 1, dans lequel on rebroie les agglomérés avant incorpo-ration ou réincorporation au mélange.
4) Procédé selon la revendication 1, dans lequel on rebroie les agglomérés après incorpora-tion ou réincorporation au mélange.
5) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on agglomère la totalité d'au moins un des constituants non ou peu co-kéfiants avant incorporation au mélange.
6) Procédé selon la revendication 1, dans lequel on mélange tous les constituants et on agglomère la totalité du mélange et on le rebroie tota-lement.
7) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on rebroie sensi-blement à la granulométrie initiale des fines de char-bons.
8) Procédé selon la revendication 1, dans lequel on agglomère les fines à agglomérer à
l'état humide, jusqu'à 8 à 10 % d'eau environ.
9) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on enfourne le mélange par gravité.
10) Procédé selon la revendication 1 dans lequel on mélange tous les constituants, on pré-chauffe tout le mélange au-dessus de 100°C et on agglomère au moins une partie qu'on rebroie avant réincorporation.
11) Procédé selon la revendication 10, dans lequel on agglomère tout le mélange préchauffé
avant rebroyage au moins en partie.
12) Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel on rebroie la totalité
des agglomérés.
13) Procédé selon la revendication 8, dans lequel on rebroie des agglomérés humides, on les mélange aux fines humides non agglomérées et on incor-pore au mélange à enfourner une quantité d'huile légère, de l'ordre de 0,1 à 0,5 %.
14) Procédé selon l'une quelconque des revendications 4, 6 et 8, dans lequel on rebroie sensi-blement à la granulométrie initiale des fines de charbons.
15) Procédé selon l'une quelconque des revendications 4,6 et 8, dans lequel on enfourne le mélange par gravité.
16) Procédé selon l'une quelconque des revendications 4, 6 et 8, dans lequel on rebroie la totalité des agglomérés.
17) Procédé selon l'une quelconque des revendications 2, 3 et 4, dans lequel on mélange tous les constituants, on préchauffe tout le mélange au-dessus de 100°C et on agglomère au moins une partie qu'on rebroie avant réincorporation.
18) Procédé selon l'une quelconque des revendications 4, 6 et 8, dans lequel on mélange tous les constituants, on préchauffe tout le mélange au-dessus de 100°C et on agglomère au moins une partie qu'on rebroie avant réincorporation.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7912170 | 1979-05-14 | ||
| FR7912170A FR2456772A1 (fr) | 1979-05-14 | 1979-05-14 | Procede de fabrication de coke |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1175004A true CA1175004A (fr) | 1984-09-25 |
Family
ID=9225422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000351818A Expired CA1175004A (fr) | 1979-05-14 | 1980-05-13 | Procede de fabrication de coke |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| AR (1) | AR221272A1 (fr) |
| AU (1) | AU534096B2 (fr) |
| BE (1) | BE883280A (fr) |
| BR (1) | BR8002931A (fr) |
| CA (1) | CA1175004A (fr) |
| EG (1) | EG14419A (fr) |
| ES (1) | ES8102179A1 (fr) |
| FR (1) | FR2456772A1 (fr) |
| IN (1) | IN152165B (fr) |
| IT (1) | IT1131492B (fr) |
| LU (1) | LU82439A1 (fr) |
| PT (1) | PT71234A (fr) |
| ZA (1) | ZA801766B (fr) |
| ZW (1) | ZW10880A1 (fr) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1177872B (it) * | 1984-07-04 | 1987-08-26 | Centro Speriment Metallurg | Perfezionamento nella produzione di coke metallurgico |
| FR2581076B1 (fr) * | 1985-04-26 | 1987-07-17 | Marienau Centre Pyrolyse Charb | Procede pour la fabrication de coke metallurgique, a partir de melanges riches en charbons peu cokefiants |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1068266A (fr) * | 1952-12-10 | 1954-06-23 | Tech Ind Soc D | Dispositif destiné à augmenter la densité et l'homogénéité des mélanges de charbon et de semi-coke chargés dans les fours à coke |
| FR1176762A (fr) * | 1957-06-17 | 1959-04-15 | Charbonnages De France | Procédé de fabrication de coke à forte densité et coke en résultant |
| FR1265397A (fr) * | 1960-05-21 | 1961-06-30 | Charbonnages De France | Procédé perfectionné pour l'obtention de coke sidérurgique à partir de charbons peu cokéfiants |
| DE2164474B2 (de) * | 1970-12-28 | 1974-06-20 | Kureha Kagaku Kogyo K.K., Tokio | Verfahren zur Verbesserung der Verkokungseigenschaften von Kohle als Einsatzmaterial für die Kokserzeugung |
| FR2364959A1 (fr) * | 1976-09-16 | 1978-04-14 | Arbed | Procede pour la fabrication de coke metallurgique |
| US4186054A (en) * | 1977-12-30 | 1980-01-29 | United States Steel Corporation | Process and apparatus for producing blast furnace coke by coal compaction |
-
1979
- 1979-05-14 FR FR7912170A patent/FR2456772A1/fr active Granted
-
1980
- 1980-03-25 ZA ZA00801766A patent/ZA801766B/xx unknown
- 1980-05-12 ZW ZW108/80A patent/ZW10880A1/xx unknown
- 1980-05-12 BR BR8002931A patent/BR8002931A/pt unknown
- 1980-05-13 BE BE6/47159A patent/BE883280A/fr not_active IP Right Cessation
- 1980-05-13 PT PT71234A patent/PT71234A/fr unknown
- 1980-05-13 LU LU82439A patent/LU82439A1/fr unknown
- 1980-05-13 CA CA000351818A patent/CA1175004A/fr not_active Expired
- 1980-05-13 AU AU58357/80A patent/AU534096B2/en not_active Ceased
- 1980-05-13 ES ES491422A patent/ES8102179A1/es not_active Expired
- 1980-05-14 EG EG300/80A patent/EG14419A/xx active
- 1980-05-14 IT IT22057/80A patent/IT1131492B/it active
- 1980-05-14 AR AR281054A patent/AR221272A1/es active
- 1980-05-14 IN IN576/CAL/80A patent/IN152165B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU534096B2 (en) | 1984-01-05 |
| EG14419A (en) | 1983-12-31 |
| ZA801766B (en) | 1981-03-25 |
| FR2456772B1 (fr) | 1982-06-04 |
| IT1131492B (it) | 1986-06-25 |
| BR8002931A (pt) | 1980-12-23 |
| ZW10880A1 (en) | 1980-10-01 |
| ES491422A0 (es) | 1980-12-16 |
| LU82439A1 (fr) | 1981-06-04 |
| AU5835780A (en) | 1980-11-20 |
| BE883280A (fr) | 1980-11-13 |
| PT71234A (fr) | 1980-06-01 |
| AR221272A1 (es) | 1981-01-15 |
| FR2456772A1 (fr) | 1980-12-12 |
| IN152165B (fr) | 1983-11-05 |
| IT8022057A0 (it) | 1980-05-14 |
| ES8102179A1 (es) | 1980-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2544739A1 (fr) | Briquettes de combustible et leur procede de fabrication | |
| US4178215A (en) | Method of manufacturing blast furnace coke | |
| CA1175004A (fr) | Procede de fabrication de coke | |
| CA1109818A (fr) | Batterie de fours de cokefaction, et agglomeration des fines engendrees par le procede | |
| CA1154211A (fr) | Grains carbones synthetiques a hautes caracteristiques mecaniques | |
| US4318779A (en) | Method of manufacture of blast furnace cokes containing substantial amounts of low grade coals | |
| US3926576A (en) | Process for producing hot briquettes | |
| CA2290678A1 (fr) | Procede de fabrication en continu de bitumes modifies | |
| US4268417A (en) | Method of making activated carbon | |
| CA1127847A (fr) | Methode et dispositif d'agglomeration, de degazage et de carbonisation de matieres charbonneuses | |
| FR3108617A1 (fr) | Procédé de conversion de plastiques usagés en présence d’un solvant résultant de la conversion de pneus usagés | |
| JP4857540B2 (ja) | 成型炭の製造方法およびコークスの製造方法 | |
| DE2164474B2 (de) | Verfahren zur Verbesserung der Verkokungseigenschaften von Kohle als Einsatzmaterial für die Kokserzeugung | |
| US4110169A (en) | Method for manufacturing high-strength formed coke in slight mutual agglomeration using horizontal type coke oven battery | |
| SU920066A1 (ru) | Способ получени кускового кокса из неспекающегос или слабоспекающегос каменного угл | |
| EP1794234B1 (fr) | Procede de fabrication d'un compose solide polymere/bitume, compose solide polymere/bitume et bitume/polymere obtenus | |
| KR100485089B1 (ko) | 농업용 폐비닐을 이용한 고형연료 제조방법 | |
| JPH10306288A (ja) | 成型炭の製造方法 | |
| BE630999A (fr) | ||
| EP0669425B1 (fr) | Enrobé bitumineux contenant un matériau composite et procédé d'obtention d'un tel enrobé | |
| CA1082673A (fr) | Methode de fabrication de charbon active | |
| FR2663019A1 (fr) | Procede de preparation d'agglomeres solides a partir de boues minerales consistantes. | |
| EP1462507A1 (fr) | Procédé pour la fabrication d'agglomérés et agglomérés combustibles | |
| FI67225C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av koks | |
| FR2581076A1 (fr) | Procede pour la fabrication de coke metallurgique, a partir de melanges riches en charbons peu cokefiants |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |