Brevet FR2273857A1 — publié le 19760102

La présente invention est relative à un procédé de fabrication de coke métallurgique utilisable notamment comme constituant de la charge des hauts fourneaux. La fabrication de coke métallurgique généralement pratiquée à -I'heure actuelle, consiste à enfourner les matières premières, principalement du charbon cokéfiable, dans des cellules de carbonisation et à chauffer ces matières qui, par distillation et agglutination donnent des produits ayant la forme bien connue du coke utilisé dans les usines métallurgiques. On rencontre actuellement des difficultés d'ordre économique dans une telle fabrication à cause de la diminution des réserves de charbon cokéfiable et de l'augmentation du prix de ces charbons. Ces difficultés deviennent également plus aigues du fait de la nécessité de diversifier les sources énergétiques mises en oeuvre dans l'industrie, en vue de mieux adapter la consommation aux réserves existantes. Une première tentative dans ce sens a été la mise au point de procédés de fabrication de coke moulé, mais bien peu de ces procédés ont atteint un stade de développement industriel. Ces procédés présentent en effet les inconvénients de nécessiter des investissements importants pour construire des nouvelles installations appropriées, de ne pas pouvoir toujours permettre l'utilisation de charbon non cokéfiable -et de produire parfois des cokes qui sont de dimensions trop petites et qui ont une densité trop forte. La présente invention a pour objet un procédé de fabrication de coke métallurgique dans des cellules classiques de carbonisation permettant d'utiliser un fort pourcentage de charbon non cokéfiable et ainsi de remèdier aux difficultés et inconvénients décrits ci-dessus. Le procédé, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que l'on agglomère du charbon fin non cokéfiable sous forme de boulets ou de briquettes dont les dimensions sont inférieures à celles du produit final, en ce que l'on mélange les agglomérés crus ainsi obtenus avec du charbon fin cokéfiable et en ce que l'on soumet ce mélange à un traitement de carbonisation. Suivant l'invention, les agglomérés en charbon non cokéfiable ont avantageusement une forme allongée aux deux extrémités pointues, ce qui permet d'éviter des ségrégations et ainsi un mauvais recouvrement des dits agglomérés avec le charbon fin cokéfiable. Suivant une modalité opératoire de l'invention, en dosant le mélange d'agglomérés crus et de charbon fin cokéfiable, on recouvre les dits agglomérés d'une couche de charbon cokéfiable dont l'épaisseur est telle que le produit final ait les dimensions voulues. Suivant une autre modalité opératoire de l'invention, le mélange des agglomérés crus en charbon non cokéfiable avec du charbon fin cokéfiable est effectué avant son enfournement dans les cellules de carbonisation. Dans le procédé suivant l'invention, la quantité de charbon non cokéfiable destinée à la confection d'agglomérés est comprise entre 40% et 70% de la quantité totale de charbon utilisée. Suivant encore une autre modalité opératoire de l'invention, le charbon non cokéfiable utilisé pour faire des agglomérés a une granulométrie inférieure à 2 mm, cette granu lométrie étant obtenue par broyage du charbon préalablement séché. Les opérations de séchage, de broyage et de mise en forme (presse) sont effectuées avec le matériel courant bien connu, généralement utilisé à cet effet. Suivant l'invention, on peut introduire des liants dans le charbon non cokéfiable destiné à la fabrication d'agglomérés. Comme liant, on peut avantageusement utiliser du brais ou encore un résidu carboné provenant de la centrifugation des goudrons. Dans ce dernier cas, l'avantage est augmenté du fait que l'on valorise ce résidu carboné qui normalement pose des problèmes d'élimination quand il reste inemployé. Le poids de chaque aggloméré en charbon non cokéfiable est-avantageusement d'environ 20 grammes. L'exemple suivant est donné à titre indicatif mais non limitatif, pour bien faire comprendre l'objet de la présente invention. On a fabriqué du coke métallurgique avec 60 % de charbon non cokéfiable destiné à la constitution de boulets et 40 % de charbon cokéfiable, destiné à constituer une couche recouvrant les dits boulets. Le charbon non cokéfiable utilisé titrait 34% de matières volatiles et possèdait un coke buttons de 2. Les boulets formés avec ce charbon pesaient 20 grammes. Le coke métallurgique obtenu conformément au procédé de l'invention possédait un indice de qualité M40 égal à 78 et un indice de qualité MlO égal à 7-8. Par contre, la carbonisation en cellule de ce mé lange, directement, c 'est-à-dire sans fabrication préalable de boules n'a pas permis d'obtenir du coke métallurgique. Les avantages présentés par le procédé décrit ci dessus sont les suivants 1) on peut utiliser du charbon non cokéfiable en quantité importante (jusque 70%) pour fabriquer du coke métallurgique qui sans cela exigerait 100% de charbon cokéfiable, 2) on peut utiliser les installations ordinaires de cokéfaction en cellules de carbonisation, 3) on augmente la productivité du four de cokéfaction : en effet, en introduisant des boulets ou briquettes dans, le mélange, on augmente la densité de chargement, par exemple cette densité passe de 0,8 à 0,95. De plus, dans les boulets du procédé suivant l'invention, le charbon est à sec, tandis que dans les pro cédés habituels, le charbon qui est de fine granulométrie possède une certaine humidité. Ces deux particularités expliquent l'augmentation de productivité obtenue par le procédé suivant l'in vention. 4) on produit non seulement du coke métallurgique, mais en plus un gaz possèdant un pouvoir calorifique de tordre de 4500Kcal/m3 et pouvant être facilement valorisé. REVENDICATIONS 1 / Procédé de fabrication de coke métallurgique, c a r a c t é r i' s é en ce que l'on agglomère du charbon fin non cokéfiable sous forme de boulets ou de briquettes dont les dimensions sont inférieures à celles du produit final, en ce que l'on mélange les agglomérés crus ainsi obtenus avec du charbon fin cokéfiable et en ce que l'on soumet ce mélange à un traitement de carbonisation. 2"/ Procédé suivant la revendication 1, c a r a c t é r i s é en ce que les agglomérés en charbon non cokéfiable ont une forme allongée aux deux extrémités pointues. 3 / Procédé, suivant l'une ou l'autre des revendications 1 ou 2, prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce quten dosant le mélange d'agglomérés crus et de charbon fin cokéfiable, on recouvre les dits agglomérés d'une couche de charbon cokéfiable dont l'épaisseur est telle que le produit final ait les dimensions voulues. 4 / Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1, 2, ou 3 prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que le mélange des agglomérés crus en charbon non cokéfiable avec du charbon fin cokéfiable est effectué avant son enfour nement dans les cellules de carbonisation 5 / Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1, 2, 3, ou 4 prise isolément, c a r a c t é r i sé en ce que la quantité de charbon non cokéfiable destinée à la confection dragglomérés est comprise entre 40 et 70% de la quantité totale de charbon utilisée. 60/Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1, 2, 3, 4, ou 5, prise isolément, c a r a c t é r i sé en ce que le charbon non cokéfiable utilisé pour faire des agglomérés a une granulométrie inférieure à 2 mm, cette granulométrie étant obtenue par broyage du charbon préalablement séché. 7 / Procédé suivant l'une ou l'autre des revendi cations 1, 2, 3, 4, 5, ou 6, prise isolément, c a r a c t é r i s é en ce que l'on introduit des liants dans le charbon fin non cokéfiable destiné à la fabrication d'agglomérés.