Brevet FR2503107A1 — publié le 19821008

La présente invention se rapporte à un procédé et un appareillage pour charger le charbon dans des fours à coke et plus particulièrement à un procédé et un appareillage pour transporter le charbon dans un conduit fermé vers les fours individuels d'une batterie de fours à coke, à l'état de phase dense, c'est-a-dire une phase dans laquelle le rapport entre les matières solides et le milieu transporteur est maintenu supérieur à 750: 1 en poids. On sait que l'on peut transporter le charbon vers des fours à coke en phase maigre, c'est-a-dire en dispersant le charbon dans un courant d'un milieu transporteur à haute vitesse et basse pression tel que la vapeur d'eau surchauffée. Ainsi, pour maintenir le charbon à l'état de fine dispersion dans le courant transporteur, on injecte un volume considérable de vapeur dans le conduit par un certain nombre d'endroits espacés, ce qui présente un certain nombre d'inconvénients. Ainsi, par exemple, le coût entraîné par l'entretien du fort volume du milieu transporteur est excessif. La grande vitesse du système provoque une désagrégation et une dégradation des particules de charbon, la collision des par- ticules de charbon avec les parois du conduit provoque une usure rapide de l'appareillage. En outre, il faut empêcher l'entrée dans le four du volume considérable de vapeur et il faut donc prendre des dispositions pour extraire un grand volume de la vapeur du conduit à des endroits voisins de l'entrée dans les fours. L'invention concerne un procédé et un appareillage pour charger le charbon dans une batterie de fours à coke, procédé et appareillage qui permettent d'amoindrir, au moins dans une mesure substantielle, les inconvénients décrits ci-dessus. Le procédé selon l'invention pour transporter le char- bon a charger dans une batterie de fours à coke se caractérise en ce que l'on stocke le charbon dans un réservoir de chargement, on injecte dans ce réservoir de chargement, afin d'y établir la pression de transport, un gaz ou une vapeur, on libère le charbon du réservoir de chargement dans un conduit qui va d'un orifice d'évacuation du réservoir de chargement vers plusieurs positions de chargement du charbon voisines des fours à coke, le charbon étant libéré dans le conduit à l'état de masse remplissant pratiquement ce dernier ou une partie de ce dernier, el on injecte le gaz ou vapeur dans le conduit en plusieurs positions espacées le long de sa longueur afin d'y maintenir la pression de transport, le char-on étans trensporzé pratiquement datns tour le conduit a l'état de phase dense dans laquelle le rapport entre les matières solides et le gaz ou vapeur, dans le conduit, est maintenu supérieur à 750: 1 en poids. L'invention comprend également un appareillage pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, appareillage qui comprend un réservoir de chargement dans lequel le charbon est stocké, un conduit continu allant d'un orifice d'évacuation du réservoir de chiargeWmnt vers plusieurs positions de cilar-e:mnt du charbon voisines des fours a coke, un dispositif pour injecter un gaz ou vapeur dans le réservoir de chargement afin d'y établir la pression de transport, un dispositif pour injecter le gaz ou vapeur dans le conduit en plusieurs positions espacées le long de sa longueur afin d'y maintenir la pression de transport, et une vanne servant à libérer le charbon du réservoir de chargement sous forme d'une masse remplissant pratiquement le conduit ou une partie de celui-ci, en sorte que le charbon est transporté pratiquement dans le conduit sous forme d'une phase dense dans laquelle le rapport entre les matières solides et le gaz ou vapeur, dans le conduit, est maintenu supérieur à 750: 1 en poids. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée ci-après d'un mode de réalisation en référence à la figure unique du dessin annexé qui représente schématiquement un appareillage de chargement selon l'invention pour du charbon préchauffé. En référence a cette figure, l'appareillage comprend un réservoir de chargement 10 monté sur des cellules de chargement lOa, et apte à recevoir du charbon préchauffé à partir d'un système de chauffage préalable (non représenté) par l'intermédiaire d'un conduit d'alimentation 11. La base du réservoir de chargement iO présente la forme d'une trémie 12 portant un orifice d'évacuation à sa base, avec une vanne 13 qui permet de commander l'écoulement du charbon contenu dans le réservoir. 2SÈ3107 Un conduit continu 14 relie la vanne 13 à un certain nombre de conduits de ramification 15 conduisant aux positions de chargement sur une batterie 16 de fours a coke. Le conduit peut comprendre lorsque c'est nécessaire une section verticale ou inclinée vers le haut mais de préférence il est incliné vers le bas dans une portion 14a située au- dessus de la batterie, ceci afin de faciliter l'écoulement de la matière dans le conduit. Un conduit 20 relié au réservoir de chargement 10 et à plusieurs poinLs d'injection 21 espacés sur la longueur du conduit 14 permet d'injecter de la vapeur surchauffée. Pour contrôler l'in- troduction de vapeur dans le réservoir de chargement et le conduit aux diverses positions, ainsi que la pression à laquelle la vapeur est introduite, on fait appel à un système classique de vannes et de régulateurs (non représenté) qui n'entrent pas dans le cadre de l'invention. Pour l'utilisation, on remplit le réservoir de char- gement 10 de charbon préchauffé au niveau voulu, lequel est détecté par les cellules de chargement lOa. On introduit également dans le réservoir de la vapeur surchauffée jusqu'à établissement d'une pression de transport qui se situe dans l'intervalle de- pression manométrique de 1 à 7 bars. Lorsqu'on ouvre la vanne 13, le charbon est refoulé dans le conduit 14 par la vapeur sous pression contenue dans le réservoir, et forcé des'écouler le long du conduit sous forme d'une masse pratiquement intégrale, vers les chambres des fours qu'on veut charger. L'introduction complémentaire de vapeur dans les positions espacées 21 sur la longueur du conduit 14 contribue à maintenir dans le conduit la pression transporteuse nécessaire. L'établissement d'un système de chargement en phase dense dans laquelle le rapport des matières solides à la vapeur se situe dans l'intervalle de 750: 1 à 2.000: 1 en poids compa- rativement à un chargement en phase maigre dans laquelle les par- ticules sont accélérées dans un courant de gaz ou vapeur véhicule a haute vitesse et le rapport des matières solides au gaz peut être de 100: 1 en poids ou moins assure une vitesse de chargement consi- dérablement accrue, améliorant la densité apparente du chargement dans le four. La vitesse de chargement accrue conduit elle-même à une amélioration des caractéristiques d'auto-nivellement du char- gement à l'entrée dans le four et par conséquent à la formation d'un chargement plus uniforme, La faible proportion de vapeur véhicule contenu dans le conduit permet d'éviter une évacuation délibérée de vapeur hors du conduit avant entrée dans le four, et la diminution générale de la quantité de vapeur pénétrant dans le four conduit à une dimi- nution des quantités de poussières de charbon entraînées dans les dispositifs collecteurs de gaz associés à la batterie. Le prozédé et l'appareilllage selon l'invention ne sont pas limités à l'utilisation pour le transport du charbon pré- chauffé; on peut également les utiliser pour transporter du char- bon séché par un autre procédé ou même du charbon humide. Le charbon transporté vers les fours à coke par le conduit peut être introduit directement dans les fours ou bien stocké ou logé au voisinage de la batterie de fours et envoyé dans les fours par un véhicule de chargement, un transporteur à vis ou un système analogue. R E V E N D I C A T I O N S 1. Procédé pour transporter du charbon destiné a être chareé dans une batterie de fours a coke, caractérisé en ce que l'on stocke le charbon dans un réservoir de chargement, on injecte dans ce réservoir de chargement, afin d'y établir une pression de transport, un gaz ou une vapeur, on libère le charbon du réservoir de chargement dans un conduit qui va d'un orifice d'évacuation du réservoir de chargement vers plusieurs positions de chargement du charbon voisines des fours à coke, le charbon étant libéré dans le conduit a l'état de masse remplissant pratiquement ce dernier ou une partie de ce dernier, et on injecte le gaz ou vapeur dans le conduit en plusieurs positions espacées sur sa longueur de -manière à y maintenir la pression de transport, en sorte que le charbon est transporté pratiquement dans tout le conduit sous forme d'une phase dense dans laquelle le rapport entre les matières solides et le gaz ou vapeur, dans le conduit, est maintenu supérieur à 750: 1 en poids. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on établit une pression de transport dans l'intervalle des pres- sions manométriques de 1 à 7 bars. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans une section ou dans le conduit, la masse de charbon est transportée vers le haut. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le charbon est maintenu dans le réservoir de chargement jusqu'à ce qu'il atteigne dans ce réservoir un niveau voulu, après quoi on ouvre une vanne pour libérer le -charbon dans le conduit. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le gaz ou vapeur consiste en vapeur d'eau surchauffee et est transporté directement dans les chambres des fours avec le charbon. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le charbon, après transport dans le conduit, est stocké ou conservé avant envoi dans les fours à coke. 2 50 3 1 0 7 7 Appareillage pour 1l mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a c, caractérisé et ce qu'il comprend un réservoir de chargement dans lequel le charbon est stocké, un conduit allant de l'orifice de sortie du réservoir de chargement vers plusieurs positions de chargement du charbon au voisinage des fours a coke, un dispositif pour injecter un gaz ou vapeur dans le réservoir de chargement afin d') établir une pression de transport, un dispositif pour injecter la gaz ou vapeur dans le conduit en plusieurs positions espacées sur sa longueur afin d'y maintenir la pression de transport, et une vanne pour libérer le charbon du réservoir de chargement sous forme d'une masse remplissant pratiquement le conduit ou une partie de celui-ci, en sorte que le charbon est transporté pratiquement dans tout le conduit a l'état de phase dense dans laquelle le rapport entre les matières solides et le gaz ou vapeur, dans le conduit, est maintenu supérieur à ?50 1 en poids. 8. Appareillage selon la revendication 7, caractérisé en ce que le réservoir de chargement est équipé de dispositifs permet- tant de détecter le niveau du charbon dans le réservoir. 9. Appareillage selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le conduit comprend une section verticale. 10. Appareillage selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le conduit comprend une section inclinée vers le haut. 1l. Appareillage selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le conduit est continu et relie le réservoir de chargement à plusieurs conduits de ramification vers des positions de chargement situées au-dessus des fours à coke, ce qui permet de transporter le charbon directement du réservoir de char- gement dans les chambres de four à charger. 12. Appareillage selon la revendication 11, caractérisé en ce que le conduit continu comprend une section inclinée vers le bas au-dessus des fours à coke, afin de faciliter l'écoulement du charbon dans cette section. 13. Appareillage selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de détection comprend une ou plusieurs cellules de chargement sur lesquelles le réservoir de chargement est monté. 2503 107 7. 14. Appareillage selon l'une quelconque des revendications d 13, caractérisé en ce que le dispositif d'injectio:i du gaz ou vapeur dans le réservoir de chargement permet d'établir dans ce ré- servoir une pression de transport qui se situe dans l'intervalle des pressions manométriques de 1 à 7 bars.