FR2631347A1 - Improved process for the manufacture of moulded coke - Google Patents

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FR2631347A1
FR2631347A1 FR8806532A FR8806532A FR2631347A1 FR 2631347 A1 FR2631347 A1 FR 2631347A1 FR 8806532 A FR8806532 A FR 8806532A FR 8806532 A FR8806532 A FR 8806532A FR 2631347 A1 FR2631347 A1 FR 2631347A1
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FR
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coke
coal
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FR8806532A
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Robert Philippe Ale Marcellini
Ronald Lucien Bertau
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Charbonnages de France CDF
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B53/00Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form
    • C10B53/08Destructive distillation, specially adapted for particular solid raw materials or solid raw materials in special form in the form of briquettes, lumps and the like

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  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

A mixer 3 is fed with coal fines as particles smaller than 5 mm in size, which have a volatile matter content lower than 15 %, originating from a hopper 1 and with lignosulphonate originating from a storage vessel 2 to be used as binder in a proportion of 3 % to 20 %, preferably from 5 % to 8 %, of the weight of the coal and, after agglomeration in a press 5, the agglomerates are subjected to a first heat treatment between 150 and 300 DEG C in a tunnel oven 8 and then to a second heat treatment at 1000 DEG C in a coking oven 10.

Description

L'invention a pour objet un procédé amélioré de fabrication du coke moulé. The invention relates to an improved process for manufacturing molded coke.

Le coke moulé est un produit industriel obtenu par L'agglomération de fines de charbon, à L'aide d'un liant, en agglomérés ayant la forme de boulets, de briquettes, ou autres analogues, et par la carbonisation à haute température de ces agglomérés. Le coke moulé ainsi obtenu est utilisé, notamment, comme agent réducteur en sidérurgie et en électrométallurgie. Molded coke is an industrial product obtained by the agglomeration of coal fines, using a binder, in agglomerates in the form of balls, briquettes, or the like, and by the high temperature carbonization of these agglomerated. The molded coke thus obtained is used, in particular, as a reducing agent in the steel and electrometallurgy industries.

Selon les procédés usuels de fabrication du coke moulé, on utilise comme liant un produit hydrocarboné provenant de la houille ou du pétrole comme le goudron de houille,
Le brai de houille ou le bitume pétrolier, qui est susceptible de se transformer luitmême en coke au cours de la carbonisation.
According to the usual processes for the manufacture of molded coke, a hydrocarbon product originating from coal or from petroleum such as coal tar is used as binder,
Coal pitch or petroleum bitumen, which may even turn to coke during charring.

Habituellement, on part d'un mélange de-fines de charbon provenant pour 80 % environ de charbon maigre ou anthraciteux et 20 X environ de charbon gras. Ce mélange est transformé en agglomérés à l'aide de 7 à 10 X de brai ou de bitume, puis les agglomérés sont cuits dans un four à gaz ou dans un four électrique conformément à une loi de chauffe déterminée pour que le risque de fissuration des agglomérés soit minimisé. Avec un tel mélange de charbon et un liant de cette nature, La cuisson ou cokéfaction provoque la formation de sous-produits (gaz, goudrons, benzols), qui sont difficilement valorisables dans le contexte économique actuel. En outre leur existence nécessite la mise en place dans l'installation de cuisson ou cokéfaction d'une ligne de condensation analogue à celles qui sont utiLisées dans les cokeries classiques. Usually, one starts from a fine-coal mixture coming for about 80% from lean or anthracite coal and about 20 X from fatty coal. This mixture is transformed into agglomerates using 7 to 10 X of pitch or bitumen, then the agglomerates are baked in a gas oven or in an electric oven in accordance with a determined heating law so that the risk of cracking of the agglomerates is minimized. With such a mixture of carbon and a binder of this nature, cooking or coking causes the formation of by-products (gases, tars, benzols), which are difficult to recover in the current economic context. In addition, their existence requires the installation in the cooking or coking installation of a condensation line similar to those which are used in conventional coking plants.

Le but principal de la présente invention est de parvenir à un procédé amélioré de fabrication du coke moulé, avec lequel il ne se produit pas de sous-produits du type gaz, goudrons ou benzols. The main object of the present invention is to achieve an improved process for the manufacture of molded coke, with which no by-products of the gas, tar or benzol type are produced.

Un but secondaire de L'invention est de supprimer totalement l'emploi des Liants hydrocarbonés comme le brai, le goudron et le bitume dans la fabrication du coke moulé.  A secondary object of the invention is to completely eliminate the use of hydrocarbon binders such as pitch, tar and bitumen in the manufacture of molded coke.

On sait qu'il a déjà été proposé d'utiliser comme liant pour l'agglomération du charbon des lessives sulfitiques qui sont des sous-produits de l'industrie des pâtes à papier et de la cellulose. Des procédés de ce genre sont décrits par exemple dans les brevets américains n" 2 495 148, 4 389 218 et 4 704 230. Cependant, de tels agglomérés ont été utilisés jusqu a présent pour la combustion ou pour la confection d'électrodes, mais n'ont jamais été soumis à un traitement de carbonisation à haute température pour l'obtention de coke moulé. It is known that it has already been proposed to use as binder for the agglomeration of coal sulfite detergents which are by-products of the pulp and cellulose industry. Processes of this kind are described, for example, in US Pat. Nos. 2,495,148, 4,389,218 and 4,704,230. However, such agglomerates have hitherto been used for combustion or for making electrodes, but have never been subjected to a high temperature carbonization treatment to obtain molded coke.

La plupart des documents antérieurs, et en particulier le brevet précité nO 4 389 218,se rapportent à la fabrication de combustible moulé, comme des boulets ou des briquettes, qui est obtenu par des opérations de compression et de chauffage à une température qui reste infé- rieure à 350"C (330"C dans ce brevet). Most of the prior documents, and in particular the aforementioned patent No. 4,389,218, relate to the manufacture of molded fuel, such as balls or briquettes, which is obtained by compression and heating operations at a temperature which remains below - less than 350 "C (330" C in this patent).

D'autres documents, comme les brevets précités 2 495 148 et 4 704 230, décrivent la fabrication d'électrodes pour four électrique. Dans le premier de ces brevets il est recommandé de cuire le mélange de matière carbonée et de liant à une température modérée ne dépassant pas 300 C.  Other documents, such as the aforementioned patents 2,495,148 and 4,704,230, describe the manufacture of electrodes for an electric oven. In the first of these patents it is recommended to cook the mixture of carbonaceous material and binder at a moderate temperature not exceeding 300 C.

Dans le second de ces brevets, il est conseillé de préparer un mélange et de le mouler à la forme de l'électrode désirée puis de le chauffer à une température supérieure à 10000C.In the second of these patents, it is advisable to prepare a mixture and to mold it to the shape of the desired electrode then to heat it to a temperature above 10000C.

Mais le liant est lui-même un mélange de lignosulfonate et d'urée, en parts égales.But the binder itself is a mixture of lignosulfonate and urea, in equal parts.

Il n'est pas décrit dans ces documents que l'emploi de lignosulfonates seuls, c'est-à-dire sans l'adjonction d'une quantité équivalente d'urée, peut permettre d'obtenir des agglomérés capables de supporter sans se décomposer une température de cokéfaction de 1000"C. Rien ne suggère n-on plus que les agglomérés ainsi obtenus peuvent avoir une résistance à l'écrasement import-ante comparable à celle du coke classique.  It is not described in these documents that the use of lignosulfonates alone, that is to say without the addition of an equivalent amount of urea, can make it possible to obtain agglomerates capable of supporting without decomposing a coking temperature of 1000 "C. There is no further suggestion that the agglomerates thus obtained can have an import-ante crush resistance comparable to that of conventional coke.

IL est encore moins suggéré dans l'état de
la technique que le coke moulé en morceaux obtenu par l'empLoi de lignosulfonate comme liant soit capable d'avoir dans un haut-fourneau, à une température de 1200"C, le comportement qui est exigé du coke métallurgique classique.
It is even less suggested in the state of
the technique which the coke molded into pieces obtained by the use of lignosulfonate as binder is capable of having in a blast furnace, at a temperature of 1200 "C, the behavior which is required of conventional metallurgical coke.

Des études et des essais prolonges et nombreux ont permis d'atteindre Les buts mentionnés plus haut. Extensive and numerous studies and trials have made it possible to achieve the goals mentioned above.

Le procédé amélioré de fabrication de coke moulé conforme à L'invention consiste à partir d'un charbon ou d'un mélange de charbons ayant une teneur en matières volatiles inférieure à 15 X, à ajouter à ce mélange en quantité comprise entre 3 % et 20 X en poids du charbon un lignosulfonate servant de liant, à mouler ce mélange de charbons et de liant en agglomérés, à faire subir à ces agglomérés un premier traitement thermique à une température comprise entre 150 et 300"C, puis un second traitement thermique en atmosphère neutre de cokéfaction à une température de l'ordre de 800 à 1 000"C.  The improved process for the manufacture of molded coke according to the invention consists in using a coal or a mixture of coals having a volatile matter content of less than 15%, to be added to this mixture in an amount of between 3% and 20 X by weight of coal a lignosulfonate serving as a binder, to mold this mixture of coals and binder into agglomerates, to subject these agglomerates to a first heat treatment at a temperature between 150 and 300 "C, then a second heat treatment in a neutral coking atmosphere at a temperature of the order of 800 to 1000 "C.

Les charbons utilisables pour le procédé de l'invention comprennent, éventuellement en mélange, ceux dont La teneur en matières volatiles est inférieure à 15 % environ, c'est-à-dire les anthracites, les maigres et les 1/4 gras (teneur en matières volatiles 14-15 X, indice de gonflement eyal à 1). The coals which can be used for the process of the invention comprise, optionally as a mixture, those of which the volatile matter content is less than approximately 15%, that is to say the anthracites, the lean and the 1/4 fatty (content in volatile matter 14-15 X, eyal swelling index at 1).

Le lignosulfonate utilise comme liant comprend les sous-produits qui sont obtenus dans l'industrie des pâtes à papier et de la cellulose, avec le procédé acide au bisulfite ou le procédé au sulfite neutre, lorsqu'on soumet la pulpe de papier à l'action de solutions aqueuses de bisuLfites (c'est-à-dire de sulfites acides) ou de sulfites neutres pour en extraire la cellulose et solubiliser la lignine, les liqueurs noires du procédé KRAFT (procédé au sulfate) qui ont subi un traitement de sulfonation. Les traitements aux sulfites font intervenir des bisulfites ou des sulfites de sodium, d'ammonium, de calcium, de magnesium, ou encore mixtes de magnésium et de calcium. Les liqueurs obtenues contiennent principalement des dérivés sulfonés de la lignine; elles sont commercialisées à une concentration voisine de 50 X. The lignosulfonate used as binder includes the by-products which are obtained in the pulp and cellulose industry, with the acid bisulfite process or the neutral sulfite process, when the paper pulp is subjected to action of aqueous solutions of bisulfites (i.e. acid sulfites) or neutral sulfites to extract cellulose and solubilize lignin, the black liquors of the KRAFT process (sulfate process) which have undergone a sulfonation treatment . The sulfite treatments involve bisulfites or sulfites of sodium, ammonium, calcium, magnesium, or mixed magnesium and calcium. The liquors obtained mainly contain sulfonated lignin derivatives; they are marketed at a concentration close to 50 X.

La quantité de lignosulfonate mise.en oeuvre pour l'agglomération varie, notamment en fonction des caractéristiques du charbon utilisé, entre 3 X et 20 X en poids; elle est de préférence comprise entre 5 et 8 X. The amount of lignosulfonate used for the agglomeration varies, in particular depending on the characteristics of the coal used, between 3 X and 20 X by weight; it is preferably between 5 and 8 X.

On peut envisager, sans sortir du domaine de
l'invention, d'introduire dans le mélange à base de fines de charbon et de lignosulfate précité, certains adjuvants, carbonés ou nonwdestinés à modifier certaines caractéristiques des produits qu'on veut réaliser. Cependant, le mélange doit contenir au moins 75 X en poids de fines de charbon.
We can consider, without leaving the domain of
the invention, to introduce into the mixture based on coal fines and lignosulfate mentioned above, certain adjuvants, carbonaceous or non-destined to modify certain characteristics of the products which it is desired to produce. However, the mixture must contain at least 75% by weight of coal fines.

Le mélange est moulé, de façon connue en soi, à l'aide d'appareils connus, en agglomérés ayant la forme désirée. The mixture is molded, in a manner known per se, using known devices, into agglomerates having the desired shape.

Selon l'invention, les agglomérés sont soumis à un premier traitement thermique qui a pour objet de les porter à une température comprise entre 150 et 3000C. Au cours de ce traitement, il ne se forme pas de gaz combustible. Les fumées contiennent du S02 provenant du lignosulfonate, elles peuvent être désulfurées. According to the invention, the agglomerates are subjected to a first heat treatment which aims to bring them to a temperature between 150 and 3000C. During this treatment, combustible gas is not formed. The fumes contain SO2 from lignosulfonate, they can be desulfurized.

Les agglomérés sont ensuite soumis à un second traitement thermique de cokéfaction, à une température de 800 à 1000 C, en atmosphère neutre. Au cours de ce traitement, il se produit un petit volume de gaz et très peu de goudrons provenant uniquement ou presque uniquement du charbon, le lignosulfonate n'en fournissant pas ou peu. De préférence, ce traitement s'effectue dans un four où les solides circulent à contre-courant d'un courant de gaz provenant du recyclage d'une fraction des gaz produits au cours de ce traitement de cokéfaction. The agglomerates are then subjected to a second coking heat treatment, at a temperature of 800 to 1000 ° C., in a neutral atmosphere. During this treatment, a small volume of gas is produced and very little tars coming only or almost only from coal, lignosulfonate providing little or no. Preferably, this treatment is carried out in an oven where the solids circulate against a current of a gas stream originating from the recycling of a fraction of the gases produced during this coking treatment.

De préférence également, le premier traitement thermique s'effectue dans un four à gaz alimenté par une fraction des gaz produits au cours du second traitement thermique de cokéfaction. Preferably also, the first heat treatment is carried out in a gas oven supplied with a fraction of the gases produced during the second heat treatment for coking.

L'excedent éventuel de gaz est brûle dans une chaudière de récupération et fournit de La vapeur. Any excess gas is burned in a recovery boiler and provides steam.

Les agglomérés sont alors devenus du coke moulé, ils ont perdu Le soufre du Ligno-sulfonate. Ils ont une résistance à L'écrasement supérieure à 100 daN et une très bonne résistance à l'abrasion. ILs peuvent trouver de nombreuses applications, notamment dans le domaine de la sidérurgie et de L'électrométallurgie. The agglomerates then became molded coke, they lost the sulfur of Ligno-sulfonate. They have a Crush resistance greater than 100 daN and a very good abrasion resistance. They can find numerous applications, in particular in the field of steel and electrometallurgy.

La figure unique jointe en annexe montre un exemple schématique de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. En se reportant à cette figure; on donnera maintenant une explication supptémentaire de l'emploi de ce procédé. The single figure appended hereto shows a schematic example of implementation of the method according to the invention. Referring to this figure; we will now give an additional explanation of the use of this process.

Une première trémie 1 contient un mélange de charbons anthraciteux secs (teneur en matières volatiles 8 %, indice de gonflement égal à 1) en particules de dimensions inférieures à 5 mm avec une fraction de 50 % environ de ces particules ayant des dimensions inférieures à 2 mm. A first hopper 1 contains a mixture of dry anthracite coals (volatile content 8%, swelling index equal to 1) in particles of dimensions less than 5 mm with a fraction of approximately 50% of these particles having dimensions of less than 2 mm.

Un réservoir 2 contient une solution aqueuse à 50 X de lignosulfonate d'ammonium. Cette solution provient d'une installation de traitement de bois de pin au bisulfite d'ammonium. A tank 2 contains a 50% aqueous solution of ammonium lignosulfonate. This solution comes from a pine wood treatment plant with ammonium bisulfite.

Les deux enceintes 1, 2 sont réunies par des conduits respectifs à un mélangeur à vis 3 du commerce. The two enclosures 1, 2 are joined by respective conduits to a commercial screw mixer 3.

Pour 1000 kg de charbo-n introduits dans le mélangeur 3, on ajoute 130 kg de la solution provenant de la trémie 2, ce qui équivaut à 6 % environ de lignosulfonate d'ammonium du total charbon + liant, ou 6,5 X de la masse du charbon.For 1000 kg of carbon-n introduced into the mixer 3, 130 kg of the solution coming from the hopper 2 are added, which is equivalent to approximately 6% of ammonium lignosulfonate of the total carbon + binder, or 6.5 X of the mass of coal.

La sortie du mélangeur à vis 3 est raccordée à l'entrée d'un malaxeur 4 qui est du type à pales brasseuses. The output of the screw mixer 3 is connected to the input of a mixer 4 which is of the type with mixing blades.

Après une durée de malaxage de 15 mn qui assure une bonne homogénéité du mélange charbon + liant, le mélange est fourni à une presse 5 du- commerce du type à roues antagonistes de moulage. Dans les moules de cette presse 5 le mélange est soumis à une pression de 100 MPa environ, à une température de 80"C. Dans L'exemple décrit ici, la presse 5 fournit un produit aggloméré sous forme de boulets
de 20 grammes chacun ayant Les dimensions générales suivantes : 25 x 40 x 40 mm.
After a mixing time of 15 min which ensures good homogeneity of the coal + binder mixture, the mixture is supplied to a commercial press 5 of the type with counter-molding wheels. In the molds of this press 5, the mixture is subjected to a pressure of approximately 100 MPa, at a temperature of 80 "C. In the example described here, press 5 provides an agglomerated product in the form of balls.
of 20 grams each having the following general dimensions: 25 x 40 x 40 mm.

En sortant de la presse 5, les agglomérés 7 en forme de boulets sont recueillis sur un convoyeur 6 à tapis métallique qui traverse un tunnel de chauffage 8. Sur le tapis du convoyeur 6 les agglomérés 7 sont en couche continue d'une épaisseur de 40 cm de hauteur au plus. L'intérieur du tunnel 8 est chauffé par des brûleurs classiques, à combustible liquide ou solide, pour y créer une température de 300"C environ qui est tenue sensiblement constante par des moyens de régulation appropriés. Leaving the press 5, the agglomerates 7 in the form of balls are collected on a conveyor 6 with a metallic belt which passes through a heating tunnel 8. On the conveyor belt 6 the agglomerates 7 are in a continuous layer with a thickness of 40 cm in height at most. The interior of the tunnel 8 is heated by conventional burners, with liquid or solid fuel, to create a temperature of about 300 "C there which is held substantially constant by appropriate regulation means.

La vitesse de déplacement du convoyeur 8 est déterminée pour que, compte tenu de la longueur du tunnel 8, les agglomérés 7 prennent une température à coeur, c'est-à- dire dans toute leur masse, de 270"C pendant une durée de 10 mn au moins Ce premier traitement thermique des agglomérés ne produit pas de gaz combustible mais seulement des fumées contenant S02en provenance du lignosulfonate. Ces fumées sont dirigées jusqu'a un appareil de traitement des gaz 9 connu en soi. The speed of movement of the conveyor 8 is determined so that, taking into account the length of the tunnel 8, the agglomerates 7 take a core temperature, that is to say in their whole mass, of 270 "C for a period of At least 10 minutes This first heat treatment of the agglomerates does not produce combustible gas but only fumes containing SO 2 coming from lignosulfonate These fumes are directed to a gas treatment apparatus 9 known per se.

A la sortie du tunnel 8, le convoyeur 6 entraîne les agglomérés dans un four vertical de cokéfaction 10. Ce dernier est aussi de type connu, il est à chauffage à gaz ou à chauffage électrique et capable de chauffer les agglomérés jusqu' une température de 1000 C.  At the exit of the tunnel 8, the conveyor 6 drives the agglomerates in a vertical coking oven 10. The latter is also of known type, it is gas heated or electrically heated and capable of heating the agglomerates up to a temperature of 1000 C.

Pendant ce second traitement thermique, les agglomérés dégagent des gaz qui sont conduits à l'appareil de traitement des gaz 9. A la sortie de ce dernier une frac
tion des gaz épurés est dirigée par une conduite 11 à la base du four de cokéfaction 10 pour assurer dans ce dernier une atmosphère neutre ou reductrice. Une autre fraction des gaz épurés est envoyée par une conduite 12 à des brûleurs destinés à chauffer le tunnel 8 et le surplus de ces gaz est dirigé vers une chaudière de récupération 13.
During this second heat treatment, the agglomerates give off gases which are led to the gas treatment apparatus 9. At the exit of the latter a frac
tion of the purified gases is directed through a pipe 11 at the base of the coking oven 10 to ensure in the latter a neutral or reducing atmosphere. Another fraction of the purified gases is sent via a line 12 to burners intended to heat the tunnel 8 and the surplus of these gases is directed to a recovery boiler 13.

Aprés sa sortie du four de cokéfaction 10, les agglomérés transformés en coke moulé 14 sont refroidis si nécessaire, par exemple par aspersion d'eau dans une installation classique non représentée, et sont recueillis dans une trémie 15. After leaving the coking oven 10, the agglomerates transformed into molded coke 14 are cooled if necessary, for example by spraying water in a conventional installation not shown, and are collected in a hopper 15.

Non seulement les agglomérés traités dans le four de cokéfaction 10 supportent bien le second traitement thermique sans se désagréger ni se décomposer mais ils se transforment en coke moulé de bonne qualité. The agglomerates treated in the coking oven 10 not only withstand the second heat treatment well without disintegrating or decomposing, but they also transform into good quality molded coke.

Les analyses ont montré qu'une charge d'agglomérés introduite dans le four de cokéfaction 10 fourni t, en poids
89 % de coke
0,2 % de goudron
0,7 % de benzol
7,6 % de gaz à moyen pouvoir calorifi
que (16,78 x 1û J/m3)
0,2 % de vapeur d'eau
Ainsi les buts de L'invention sont bien atteints.
The analyzes have shown that a charge of agglomerates introduced into the coking furnace 10 supplied t, by weight
89% coke
0.2% tar
0.7% benzol
7.6% gas with medium calorific value
that (16,78 x 1û J / m3)
0.2% water vapor
Thus the aims of the invention are well achieved.

Le coke ainsi obtenu a été soumis aux essais normalisés auxquels doit satisfaire le coke sidérurgique pour les hauts-fourneaux actuels de grandes dimensions. The coke thus obtained has been subjected to the standard tests which the steel coke must meet for current large blast furnaces.

La résistance mécanique à L'écrasement du coke moulé procuré par le procédé de L'invention est supérieure à 150 daN. The mechanical resistance to crushing of the molded coke provided by the process of the invention is greater than 150 daN.

L'examen au microscope optique de la texture du coke moulé montre qu'il contient au moins 50 % d'anisatropes. Examination of the texture of the molded coke under an optical microscope shows that it contains at least 50% anisatropics.

La résistance à l'abrasion et à la fragmentation a été mesurée conformément à la norme française NF M 03023 (test défini par L'institut de Recherches Sidérurgi ques IRSID). Le coke moulé de l'invention a un indice I 10 de 12,2 % .  The resistance to abrasion and to fragmentation was measured in accordance with French standard NF M 03023 (test defined by the IRSID steel research institute). The molded coke of the invention has an index I 10 of 12.2%.

Le coke moulé a été soumis aussi à un essai de carboxyréactivité défini et mis au point par l'IRSID et le Centre de Pyrolyse de Marienau des Charbonnages de France. The molded coke was also subjected to a carboxyreactivity test defined and developed by IRSID and the Center de Pyrolyse de Marienau des Charbonnages de France.

Cet essai simule les conditions existantes dans un haut-fourneau et permet d'évaluer le comportement du coke dans son emploi réel. Au cours de cet essai un échantillon de coke moulé de 0,40Q kg réduit en grains de 20 à 30 mm, est placé dans une cornue en acier réfractaire. Dans un premier temps la masse de coke est chauffée à 650"C dans un courant d'azote pour l'élimination des matiéres volatiles residuelles. Dans un deuxième temps, la masse de coke est chauffée de 650"C à 1200"C à la vitesse de 200 C/h dans un courant de gaz de 2 m3/h ayant la composition suivante
C 2 10 %, CO 20 %; H2 10 %, N2 60 %.
This test simulates the conditions existing in a blast furnace and makes it possible to assess the behavior of coke in its actual use. During this test, a 0.40 kg kg molded coke sample reduced in grain from 20 to 30 mm is placed in a refractory steel retort. First the coke mass is heated to 650 "C in a stream of nitrogen for the removal of residual volatile matter. Secondly, the coke mass is heated from 650" C to 1200 "C speed of 200 C / h in a gas stream of 2 m3 / h having the following composition
C 2 10%, CO 20%; H2 10%, N2 60%.

Pendant cet essai, la cornue en acier réfrac taire est suspendue à une balance et la variation de poids de l'échantillon de coke est enregistrée. During this test, the refractory steel retort is suspended from a balance and the change in weight of the coke sample is recorded.

La température de 1200"C est tenue constante jusqu'à ce que la balance montre un taux de gazéification du coke atteignant 25 % en poids. The temperature of 1200 "C is kept constant until the balance shows a gasification rate of coke reaching 25% by weight.

D'après les essais le début de la gazéifica- tion détecté par le début de la perte de poids indiqué par la balance est de 930"C; la vitesse de gazéification est de 5 g/mn (exprimant la perte de masse dans le temps). According to the tests the start of gasification detected by the start of weight loss indicated by the balance is 930 "C; the gasification speed is 5 g / min (expressing the mass loss over time ).

Avec un coke sidérurgique classique à liant hydrocarboné les valeurs obtenues sont similaires. With a conventional steel coke with a hydrocarbon binder, the values obtained are similar.

Après cet essai de carboxyréactivité, la résistance à l'abrasion du coke résiduel est mesurée à nouveau et comparée à la résistance à l'abrasion mesurée avant l'essai. La résistance à l'abrasion est évaluée par le pourcentage de fines à dimensions inférieures à 3 mm produites par un échantillon de 0,200 kg de coke introduit dans un tambour horizontal de 500 mm de diamètre et de 150 mm de Longueur dont La surface latérale est constituée par un tamis à mailles rondes de 3 mm de diamètre. Le tambour est entraîné en rotation à 50 t/mn; pendant l'essai de résistance à l'abrasi-on il exécute 500 tours. After this carboxyreactivity test, the abrasion resistance of the residual coke is measured again and compared with the abrasion resistance measured before the test. The abrasion resistance is evaluated by the percentage of fines with dimensions less than 3 mm produced by a sample of 0.200 kg of coke introduced into a horizontal drum 500 mm in diameter and 150 mm in length of which the lateral surface is made up by a 3 mm diameter round mesh screen. The drum is rotated at 50 rpm; during the abrasion resistance test, it performs 500 revolutions.

Le pourcentage de fines representatif de la résistance à l'abrasion est, avec le coke moulé de l'invention, avant et après L'essai de gazéification, de 7,8 et 26,8 ;S respectivement. The percentage of fines representative of the abrasion resistance is, with the molded coke of the invention, before and after the gasification test, of 7.8 and 26.8; S respectively.

Avec un coke sidérurgique classique ces chiffres sont du même ordre de grandeur. With conventional steel coke these figures are of the same order of magnitude.

Alors que l'on pourrait craindre a priori qu'un liant d'origine végétale ne donne pas au coke moulé une résistance mecanique et un comportement à 12000C dans un haut-fourneau satisfaisants comparables à ceux que procure un liant d'origine minérale, l'invention apporte la démonstration du contraire, avec les avantages déjà mentionnés de suppression presque totale des sous-produits comme le goudron et le benzol devenus indésirables.  While it might be feared a priori that a binder of vegetable origin does not give the molded coke a mechanical resistance and a behavior at 12000C in a blast furnace comparable to that provided by a binder of mineral origin, l The invention demonstrates the contrary, with the advantages already mentioned of almost total elimination of by-products such as tar and benzol which have become undesirable.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de coke moulé selon 1. Method of manufacturing molded coke according to lequel on part de charbon en particules de dimensions inférie-ures à 5 mm, ayant une teneur en matières voLatiles inférieure à 15 X environ et un indice de gonflement égal à 1, on mélange de manière homogène ce charbon en particules avec un liant, on transforme ce mélange en agglomérés, caractérisé en ce qu'on utilise comme liant un lignosulfonate en quantité comprise entre 3 X et 20 % du poids du charbon et après agglo mération on soumet les agglomérés à un premier traitement thermique à une température de 1500C à 300"C puis à un second traitement thermique en atmosphère neutre ou réductrice dans un four de cokéfaction à une température comprise entre 8000C et 1000 C.  which starts from carbon in particles of size less than 5 mm, having a content of volatile matter less than about 15 X and a swelling index equal to 1, this carbon is mixed in a homogeneous manner with a binder, transform this mixture into agglomerates, characterized in that a lignosulfonate is used as binder in an amount between 3 X and 20% of the weight of the coal and after agglomeration the agglomerates are subjected to a first heat treatment at a temperature of 1500C to 300 "C then a second heat treatment in a neutral or reducing atmosphere in a coking oven at a temperature between 8000C and 1000 C. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la proportion de lignosulfonate est comprise entre 5 % et 8 % du poids du charbon. 2. Method according to claim 1, characterized in that the proportion of lignosulfonate is between 5% and 8% by weight of the carbon. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1,2, caractérisé en ce qu'on ajoute au mélange de charbon et de liant, avant le premier traitement thermique, des adjuvants carbonés ou non, en conservant une proportion en poids de 75 % au moins de charbon. 3. Method according to any one of claims 1,2, characterized in that one adds to the mixture of carbon and binder, before the first heat treatment, carbonaceous additives or not, retaining a proportion by weight of 75% at least coal. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise l'atmosphère neutre pendant le second traitement thermique par un recyclage dans le four de cokéfaction d'une fraction au moins des fumées produites dans ce même four pendant ce même traitement thermique. 4. Method according to claim 1, characterized in that the neutral atmosphere is produced during the second heat treatment by recycling in the coking oven at least a fraction of the fumes produced in this same oven during this same heat treatment . 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pendant une mise en oeuvre continue du procédé, on utilise une fraction au moins des fumées chaudes produites pendant le second traitement thermique pour effectuer le preier traitement thermique. 5. Method according to claim 1, characterized in that during a continuous implementation of the method, at least a fraction of the hot fumes produced during the second heat treatment is used to carry out the first heat treatment. 6. Procédé selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'on utilise comme source de lignosulfonate des 6. Method according to claim 1, characterized in that as the source of lignosulfonate is used Liqueurs de l'industrie des pâtes à papier et de la cellulose contenant des dérivés sulfonés de la lignine. Liquors from the pulp and cellulose industry containing sulfonated lignin derivatives.
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CN113401899A (en) * 2021-07-07 2021-09-17 山西新华防化装备研究院有限公司 Method for preparing desulfurization and denitrification active carbon without coal tar

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