Brevet FR2567141A1 — publié le 19860110

La présente invention a trait à un perfectionnement apporté à la production de coke métallurgique et, de manière plus précise, à un perfectionnement apporté à la production de boulettes (pel.lets) à enfourner dans les fours à coke, en vue d'assurer une amélioration de la qualité du produit. L'utilisation de boulettes dans la production de coke métallurgique présente quelques avantages importants. Elle permet avant tout d'augmenter la densité de charge des fours à coke et, par conséquent, d'augmenter leur production; elle permet en outre d'utiliser des matières charbonneuses qui, par leur qualité ou par leur granu- lométrie trop fine, ne pourraient pas normalement être enfournées dans les fours à coke. Ceci constitue des avantages importants compte tenu des difficultés qui frappent la sidérurgie et du coût croissant des bons charbons cokéfiables. On a effectué de nombreux essais pour augmenter la densité de charge des fours à coke et/ou pour utiliser même des charbons non cokéfiables. Toutefois, ces essais - qui consistent à transformer le charbon en briquette ou en boulettes avant do l'enfourner dans les fours - n'ont pas conduit à des résultats très satisfaisants, essentiellement à cause du coût élevé du briquetage et des types de liants utilisés pour la préparation de boulettes. La présente invention vise à obvier à ces incoivé- nients en procurant quelques moyens permettant d'abais- ser les coûts de production et d'améliorer les caracté- ristiques du produit final. Suivant la présente invention, dans un procédé pour la production de coke métallurgique dans lequel on prépare des boulettes à base de matières choisies dans le groupe comprenant les charbons non cokéfiables, les charbons peu cokéfiables, les charbons cokéfiables dégradés (oxydés), les charbons cokéfiables et les poussières de charbon et de coke, en utilisant comme liquides de formation du goudron de houille et ses dérivés, et dans lequel les boulettes ainsi produites sont enfournées dans les fours à coke en formant -50 % du poids total de la charge, on apporte le perfectionnement qui consiste en ce que, comme liquide de formation pour la préparation des boulettes, on utilise du goudron de houille en une quantité comprise entre 7 et 15 % du poids des boulettes produites et, éventuellement, du brai de houille en une quantité inférieure à 2 % et en ce que les boulettes sont produites par mélange de 50-90 % de charbon de basse qualité choisi parmi le charbon non cokéfiable, le charbon peu cokéfiable et le charbon cokéfiable oxydé, de granulométrie inférieure à 2 mm, avec du charbon cokéfiable ayant une granulométrie inférieure à 4 mm, les boulettes obtenues ayant une dimension comprise entre un minimum de 5 mm et un maximum de 20 mm. Les boulettes ainsi produites sont mélangées avec du charbon cokéfiable de telle manière que la quantité de charbon non cokéfiable dans le mélange final soit de à 50 % en poids. En enfournant un tel mélange de boulettes et de charbon cokéfiable dans les fours à coke, on parvient à obtenir une augmentation de la densité de charge dans les fours allant jusqu'à 20 % par rapport à une charge ne contenant pas de boulettes, en augmentant ainsi la production et - de manière surprenante - la productivité (kg m-3 h-Z). On a trouvé également, de manière surprenante, que la qualité du coke produit de cette façon est meilleure que celle obtenue avec des charges consistant uniquement en charbon cokéfiable ou avec des charges contenant seulement des boulettes de charbon non cokéfiableo l 714 Si on désire uniquement augmenter la densité de charge des fours et éventuellement récupérer les fines et les ultrafines de charbon cokéfiable et de coke, il est possible également de former des boulettes ne comprenant exclusivement que ces matières. Toutefois, en raison de leurs caractéristiques de dilatation défa- vorableset des pressions gazeuses développées par des boulettes ne contenant que du charbon cokéfiable, celles- ci ne devront de préférence être chargées qu'en des quantités ne dépassant pas 10-40 % en poids de la charge afin d'éviter l'apparition de phénomènes dangereux au cours de la cokéfaction, comme par exemple des pressions excessives sur les parois des fours et une réduction du retrait du saumon de coke. Parmi les produits de récupération qui peuvent être utilisés suivant la présente invention, ceux qui ont une importance particulière comprennent les poussières de charbon et de coke recueillies dans les usines modernes équipées pour la lutte contre la pollution, dans les points de chargement et de détournement et dans les installations d'extinction à sec du coke. Il est important de noter que dans les opérations de cokéfaction on récupère une grande partie du goudron employé pour la préparation des boulettes, de sorte que l'augmentation du coût de production se réduit unique- ment au coût de l'opération mécanique nécessaire à cet effet, celui-ci étant d'ailleurs largement compensé par l'augmentation de la productivité des fours à coke et par le fait que l'on peut utiliser des matières charbonneuses qui ne sont pas à prendre en considération dans d'autres circonstances en raison de leur qualité ou de leur granulométrie. Ayant donné ci-dessus une description générale de l'invention, on va en donner à présent quelques exemples de réalisation qui ne sont par ailleurs nullement limitatifs en ce qui concerne l'objet de la portée de l'invention. Exemple 1 A titre d'élément de comparaison on a introduit dans un four à coke, à une densité de charge à sec de 695 kg/m3 un charbon cokéfiable présentant les caractéristiques suivantes: dimension moyenne 2,4 mm, matières volatiles 25,2 % en poids, cendres 5,9 %, soufre total 0,83 %, indice de gonflement libre 7, fluidité Gieseler maximale 310 ddpm et dilatation maximale 35 %. Après la cokéfaction traditionnelle (dans un four pilote ayant une largeur de chambre de 450 mm, une température de paroi de 1030 C et une durée de distil- lation de 18,7 heures) et l'extinction, on a obtenu un coke ayant les indices MICUM suivants: M40 79,2; M10 7,8; la productivité est de 26,2 kg m3 h. Exemple 2 Un charbon non cokéfiable présentant les caractéris- tiques suivantes: dimension moyenne 0,35 mm, matières volatiles 31,4 % en poids, cendres 4,65 %, soufre total 1,2 %, indice de gonflement libre 0, fluidité Gieseler maximale 1 ddpm, dilatation = uniquement contraction - a été mélangé avec le charbon de l'exemple 1, en des quantités égales à 50, 75, 90 % en poids et les mélanges ont été transformés en boulettes en utilisant comme liquide de formation du goudron de houille- et du brai en des quantités respectivement égales à 9,5 % et à 1 % en poids par rapport au poids final des boulettes produites. La production des boulettes a été effectuée au moyen d'une sole tournante ayant 3 m de diamètre, tournant à 12 tours/minute et ayant une inclinaison de l'axe du plateau sur l'horizontale égale à 45 degrés. On a obtenu des boulettes dont la granulométrie était comprise entre 7 et 18 mm. Chacune des compositions de boulettes produites a été mélangée avec le charbon de l'exemple 1, de telle manière que le charbon non cokéfiable constituait %, 40 % et 50 % en poids de la charge. Après cokéfaction dans les mêmes conditions qu'à l'exemple 1, on a obtenu des cokes ayant les caractéristiques indiquées au tableau ci-après. % de charbon % de charbon Densité Produc- non cokéfiable non cokéfiable de charge, tivité, 4 0 dans les dans la charge 3 40 boulettes kg/m kg/m.h 710 26,4 81,3 6,4 40 730 27,2 80,7 6,6 * 742 27,5 80,4 6,6 710 26,4 81,0 6,8 40 730 27,3 80,4 6,8 746 27,0 80,3 6,9 710 26,4 80,8 6,9 90 40 730 27,3 80,3 7,0 746 27,6 79,9 7,2 * charge 100 % de boulettes. Revendications 1. Procédé pour la production de coke métallurgique dans lequel on prépare des boulettes à base de matières choisies dans le groupe comprenant les charbons non cokéfiables, les charbons peu cokéfiables, les charbons cokéfiables dégradés, les charbons cokéfiables et les poussières de charbon et de coke, en utilisant comme liquide de formation des dérivés de la distillation de la houille, et dans lequel les boulettes ainsi produites sont enfournées dans les fours à coke en même temps que du charbon cokéfiable, caractérisé en ce qu'on utilise, comme liquide de formation pour la préparation des boulettes, du goudron de houille en une quantité comprise entre 7 et 15 % en poids et en ce que, pour la préparation des boulettes, on mélange au moins un 13 charbon choisi parmi le charbon non cokéfiable, le charbon peu cokéfiable, le charbon cokéfiable dégradé et les poussières de charbon et de coke, tous de granulométrie inférieure à 2 mm, en une quantité comprise entre 50 % et 90 % en poids, avec du charbon cokéfiable ayant une granulométrie inférieure à 4 mm, les boulettes obtenues ayant une dimension comprise entre un minimum de 5 mm et un maximum de 20 mm et étant ensuite mélangées avec du charbon cokéfiable de telle manière que la quantité de charbon non coké- fiable dans le mélange en constitue 30 à 50 % en poids, ledit mélange étant enfourné dans les fours à coke. 2. Procédé pour la production de coke métallurgique suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'on utilise également, comme liquide de formation dans la préparation des boulettes, du brai de houille en une quantité inférieure à 2 % en poids. 3. Procédé pour la production de coke métallurgique suivant la revendication 1 caractérisé en ce qu'on emploie, pour la cokéfaction, des boulettes consistant intégralement en charbon cokéfiable, dans une proportion comprise entre 10 % et 40 % en poids.