Brevet FR2396063A1 — publié le 19790126

La présente invention concerne un procédé de dégazage rapide ou de gazéification partielle rapide du charbon Pour la production de coke en morceaux résistant è la compression, utilisable dans les haut-fourneaux pour la cokéfaction en chambre, des conditions déterminées sont posées au charbon utilisé en ce qui concerne le pouvoir agglutinant, le degré de gonflement, la teneur en composants volatils, etc., auxquelles ne répondent en général que des charbons gras . Mais la fraction de charbon gras dans les gisements de charbon est assez faible de sorte que, pour produire du coke résistant la pression, on doit recourir à des charbons moins appropriés, tels que les charbons å gaz et les charbons flambants .Nais pour la cokéfaction on doit ajouter à ces charbons une matière amaigrissante et l'on emploie pour cela de la houille maigre . La fraction de cette houille maigre peut être comprise entre 10 et 25 s . Comme les gisements de charbons à gaz et de charbons flambants ne sont pas situés à proximité des gisements de houille maigre, cette dernière doit habituellement Qtre amenée de régions étrangères aux gisements .Il serait plus utile, tant pour la production du charbon résistant à la pression proprement dite que pour l'économie en général, de pouvoir utiliser le charbon du bassin houiller proprement dit après sa trans- formation en matière amaigrissante - Dans l'industrie chimique et métallurgique, on emploie le charbon comme réducteur dans de nombreux procédés, par exemple dans les installations d'agglomération par frittage .Dans ces procédée, les composants volatils s'échappant du charbon chauffé peuvent influencer défavorablement le procédé et la sécurité de fonction- nement Dans la production de la fonte brute en haut-fourneau, une fraction déterminée du coke on morceaux motteux (jusqu'à 25 %) pourrait être remplacée par l'insufflation, par les tuyères à vent, d'un combustible pulvérulent moins comateux Les procédés de l'industrie chimique et d'autres industries exigent, surtout après aggravation des prescriptions relatives à la pollution atmosphérique, la purification des gai d'échappement de ces procédés avant leur échappement dans l'atmosphère .Dans de nombreux cas, on utilise à cette fin des charbons actifs très coûteux parce que difficiles à fabriquer . Pour la fixation en surface des gaz nocifs, ces charbons actifs doivent posséder des surfaces externes et internes très étendues Le domaine d'application ou d'emploi le plus vase du charbon est celui de la combustion dans des générateurs de vapeur servant, par l'intermédiaire de celle-ci, à la production du courant *- lectrique .Dans ae domaine on a mis au point des procédés dans lesquels le poussier de charbon utilisé dans le générateur de vapeur (il s'agit en général de poussier de charbon et non de charbon on morceaux) est dégazé et partiellement ou totalement gazéifié avant sa combustion et, tandis que le poussier de coke produit dans ces procédés est brûlé dans le générateur de sape- à la place du poussier de charbon, le gaz, après épuration ad6- quarte, est soit brûlé également dans le générateur de vapeur et éventuellement dans des turbines à gai, soit totalement ou partiellement (selon la composition du gaz) offert à ltindustrie comme gaz de synthèse ou à l'approvisionnement général en gaz à la place du gaz naturel Mais le poussier de coke brute dans le générateur de vapeur possède des propriétés permettant de l'employer également en dehors des centrales électriques La présente invention s'est fixé pour but de démontrer les possibilités d'application s 1offrant au poussier de coke produit par les procédés de dégazage rapide et/ou de ga éification partielle rapide Ce but est atteint par un procédé de dégazage rapide et/ou de gazéification partielle rapide du charbon, caractérisé en ce que le poussier de coke et/ou le menu de coke produit par le dégazage rapide et/ou la gazéification partielle rapide est utilisé, après avoir abandonné sa chaleur perceptible (de préférence à des agents employés au dégazage rapide et/ou à la gazéification partielle rapide) et éventuellement après un supplément de préparation, comme matière amaigrissante dans la production du coke en morceaux pour la cokéfaction en chambre de charbons moins bien appropriés par eux-mmes, comme réducteur dans les procédés chimiques et mé tallurgiques tels que la réduction des minerais, la production de la fonte brute, etc., et comme coke actif par exemple pour l'absorption de gaz nocifs Outre la combustion dans un générateur de vapeur ou autre installation de combustion, le poussier de coke produit par le dégazage rapide et/ou la gaéification partielle rapide offre donc toute une série d'autres possibilités intéressantes d'applications Dans le dégazage rapide on utilise des températures oomprises entre 800 et 1.200oc, les réactions de dégazage se déroulant en quelques secondes, en général en moins de trois secondes .Dans la gazéification partielle rapide, la gamme de températures se situe à un niveau plus élevé, en général au dessus de 1=200OC, le temps de traitement n'étant ici aussi que de quelques secondes ou fractions de seconde . les deux procédés possèdent une vitesse d'échauffement extrêmement élevée pour le poussier ou le menu de charbon à traiter, dont l'ordre de grandeur peut atteindre 1O5 OC/minute o Au cours de cet échauffement rapide, le charbon passe, pour autant qu'il possède un pouvoir agglutinant, par la phase dite plastique & des températures approximativement comprises entre 450 et 550qu , Dans cette phase le grain de charbon se modifie considérablement, les charbons agglutinants se transfor mant d'abord en sphères creuses, les charbons très faiblement agglutinants ou non agglutinants prenant une forme spongieuse L'échauffement se poursuivant, les sphères creusets se rompent sous l'influence de ltaugmentation de pression interne, les fragments de coquilles laissant échapper un complément de composants volatils .Ces fragmente de coquilles sphériques agissent, lorsqu'on les emploie comme amaigrissants dans la cokéfaction en cham- bre, comme des brides renforçant la structure du coke en morceaux engendré . Ce coke pulvérulent peut entre obtenu à partir du même charbon qui a servi à fabriquer le coke en morceaux dans la cokéfaction en chambre . Comme matière amaigrissante, le poussier de coke est au moins égal aux produits d'addition amaigrissants nais possède en outre l'avantage que la fabrication de ce poussier de coke comme matière amaigrissante à partir de charbons du crt contribue à accrottre la production La modification du grain de charbon au cours de sa transformation en grain de coke engendre en outre la formstion d'une surface interne et externe extrêmement étendue et donne à ce poussier de coke une aptitude réactionnelle voisine de celle du charbon actif . Ce poussier de coke devient donc apte à des emplois réservés jusqu'ici au charbon actif , Comme réducteur il a, sur le charbon normal, l'avantage de ne plus émettre de composants volatils pouvant troubler le processus de réduction . Dans les installations d'agglomération par frittage par exemple, un menu de coke produit par dégazage rapide, d'un ordre de grandeur de 2 mm, conviendrait parfaitement . D'insufflation de poussier de coke par la tuyère du haut-fourneau permettrait de diminuer d 'un quart la quantité de coke en morceau mise en oeuvre L'avantage de la présente invention réside dans le fait qu'outre la combustion du poussier de ooke, elle permet d'utiliser certaines propriétés de ce poussier de coke dans des domaines spéciaux d'application REVENDICATIONS 1. Procédé de traitement du charbon, consistant à soumettre ce dernier à une opération de degazage rapide ou de gazéification partielle rapide produisant un poussier de coke ou un menu de coke qui, apres avoir abandonné sa chaleur perceptible, de préférence à des agents employés au dégazage rapide ou à la gazéification partielle rapide et éventuellement après un supplément de préparation, est récupéré pour être utilisé comme agent actif dans divers processus industriels. 2. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le poussier de coke ou le menu de coke est utilisé comme matière amaigrissante dans la production du coke en morceaux pour la cokéfactio en chambre de charbons moins bien appropriés par eux-mêmes 3. Procédé selon la revendication I dans lequel le poussier de coke ou le menu de coke est utilisé comme réducteur dans les procédés chimiques et métallurgiques tels que la réduction des minerais ou la production de la fonte brute. 4. Procédé selon la revendication 1 dans lequel le poussier de coke ou le menu de coke est utilisé comme coke actif, par exemple, pour l'absorption de gaz nocifs.