Manutention du charbon et fabrication du coke

L’alimentation en charbon et la préparation des pâtes à coke

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Toutes les opérations relatives à la réception des éléments consécutifs des pâtes à coke, au stockage des ces charbons, à la préparation des mélanges et à leur broyage, au stockage des pâtes à coke prêtes à l’emploi et à l’alimentation des tours de réserve des batteries avec ces mêmes pâtes à coke, se font dans ou à partir d’un atelier unique.

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Réception des charbons (1960)

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Les charbons utilisés à la cokerie proviennent soit du criblage lavoir de Drocourt, soit des autres criblages lavoirs du Groupe, soit des autres Groupes du Bassin (amaigrissants).

Les fines lavées et les flottés fournies par le lavoir de Drocourt arrivent directement dans l’atelier par une série de transporteurs dont les principaux emprunteront la galerie centrale.

Les autres charbons arrivent par wagons. Ils sont déchargés sous un hall de culbutage de 80 mètres de longueur et comportant deux voies ferrées. Chacune des voies est équipée d’un treuil de culbutage d’une puissance de 15 tonnes, treuil monté sur pont roulant ; on peut décharger n’importe quel type de wagons « Houillères ».

Sous chacune des voies ferrées sont disposés 3 silos ayant chacun une capacité de 150 tonnes dans lesquelles se déversent les charbons en passant à travers des grilles. Ces trémies sont du type à fente. La reprise des charbons se fait par deux extracteurs à palettes qui se déplacent avec un mouvement de va et vient (moteur de commande 3, 5 ch.) sur des chemins de roulement installés sur la charpente des transporteurs à courroie.

La roue à palettes des extracteurs, commandée par un moteur de 25 ch., racle le charbon accumulé sur la tablette à la base des trémies et le fait tomber sur le transporteur à bande correspondant. Le débit de chaque extracteur est de 250 tonnes par heure.

Une chaine de transporteurs horizontaux et inclinés permet d’emmagasiner les charbons dans les silos de stockage des charbons non broyés.

Tous les transporteurs de l’installation ont les caractéristiques communes suivantes :

Largeur des courroies : 1,00m

Vitesse des courroies : 1,05m par seconde.

Débit : 500 tonnes par heure.

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Stockage des éléments non broyés

Pour le stockage des charbons non broyés, on dispose de huit silos du type à double fente, ayant chacun une capacité de 750t.
Ces silos sont alimentés par un transporteur mobile et réversible. On peut donc stocker huit qualités différentes de charbons.

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Schéma de l'atelier de manutention

Préparation des mélanges

Les charbons non broyés sont repris à la base des silos de stockage par quatre extracteurs doseurs, ce qui limite à quatre le nombre des constituants d’une pâte à coke. Les extracteurs doseurs ont le même aspect extérieur que ceux situés sous le hall de culbutage, mais ils en diffèrent cependant. Ils comportent deux roues à palettes au lieu d’une. Leur débit est variable entre 28 et 250 tonnes par heure, du fait que la vitesse de rotation des roues à palettes et la vitesse de translation des châssis sont elles-mêmes variables. Grâce à des boites de vitesse, neuf combinaisons sont possibles.

Sous les silos de stockage sont installés deux transporteurs correspondant aux deux fentes ; ils sont alimentés chacun par deux extracteurs doseurs. Les charbons se réunissent ensuite sur un transporteur unique faisant partie d’une chaîne alimentant les trémies d’alimentation des broyeurs. Avant d’être déversé dans ces trémies, le mélange passe sur un tambour magnétique et traverse la grille à larges mailles d’un vibro-crible. Ces accessoires permettent d’éliminer les ferrailles et les corps étrangers pouvant se trouver accidentellement dans les charbons : ils sont donc destinés à la protection des broyeurs.

Broyage

Il est réalisé au moyen de trois broyeurs à marteaux ayant les caractéristiques suivantes :

Débit : 175 tonnes/heure.

Vitesse : 585 tours/minute.

Diamètre du rotor : 1,6 mètres

Longueur du rotor : 2 mètres.

Chaque broyeur, commandé par un moteur de 250 ch., est alimenté à partir d’une trémie de 100 tonnes de capacité.

La répartition du mélange dans les broyeurs est assurée par des transporteurs à bande caoutchoutée de 2 mètres de largeur et dont le débit peut être réglé.

Sous les broyeurs, des appareils analogues à ceux qui les alimentent, reprennent les charbons broyés et les déversent sur le premier transporteur d’une chaîne qui les conduit jusqu’à l’entrée de la galerie centrale. De cet endroit, les pâtes à cokes ou mélanges broyés peuvent, à volonté, prendre l’une des trois directions suivantes :

1° Etre transportés par bandes vers les tours de réserve de la première ligne de batteries.

2° Etre transportés vers les tours de réserve de la seconde ligne de batteries.

3° Etre envoyés vers les silos de stockage des charbons broyés de l’atelier de manutention.

Préparation du Poussier de Coke

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Dans le but d’améliorer les caractéristiques mécaniques du coke de fonderie, on a décidé d’incorporer dans la pâte à coke du poussier de coke finement pulvérisé.

L’installation de préparation de poussier de coke est prévue pour traiter, par heure, 10 tonnes de produit, qui sont prélevées sous les silos du criblage de coke et conduites par transporteurs jusqu’à la trémie alimentant le sécheur.

Ce dernier est un appareil Rotary-Louvre, chauffé au gaz, monté par les Établissements Heurtey.

Le poussier de coke sec passe dans un broyeur à boulets Fives-Lille, d'où les produits fins sont extraits par voie pneumatique, puis classés dans un sélecteur et captés dans des cyclones alimentant les silos de stockage.

A la base des silos, le produit pulvérulent est dosé par des vannes à guillotine réglant le débit en fonction du débit de charbon donné par une bascule Tolido. Le poussier de coke sera incorporé au charbon dans un diviseur, puis mélangé dans deux vis Boubiéla de 205 t/h.

Stockage des pâtes à coke

Pour le stockage des pâtes à coke, l'atelier comporte huit silos à double fente, analogues à ceux utilisés pour les charbons non broyés; leur capacité unitaire est donc de 750 tonnes.


La reprise des charbons broyés s'effectue au moyen de deux extracteurs identiques à ceux installés sous les silos du hall de culbutage. Ces extracteurs alimentent un transporteur qui rejoint le transporteur de sortie des broyeurs et par lui toute une chaine permettant d'alimenter les tours de réserve des deux lignes de batteries.

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Bon de transport accroché sur les wagons.


 

Les batteries de fours à coke

La Cokerie a exploitée 2 lignes de batteries.
La Première ligne

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Elle a compris jusqu'à 8 batteries en exploitation.


Les batteries 1 & 2


Construites par la société Coppée-France, elle comprennent chacunes 29 fours compound type "Becker" réalisés entièrement en matériaux silico-alumineux.

La salle d'inversion se trouve sous la tour à charbon 1/2.

Le Coke-wharfs Est permet de stocker 12 saumons de coke. Les cokes sont repris à la base des coke-wharfs par des transporteurs à bandes caoutchoutées de 1 mètre de largeur, qui les dirigent vers la galerie centrale et, de là, vers le criblage.

Ces batteries sont stoppées en 1989.


 

Les batteries 3 & 4


Construites par la société DISTICOKE, elle comprennent chacune 29 fours compound type "Becker" réalisés entièrement en matériaux silico-alumineux. Les piédroits des cellules, sur une hauteur de 1 mètre, sont construits en briques de qualité surcomprimée.

Les dimensions des cellules sont les suivantes;

- Longueur totale, 13,120m;

- Hauteur entre sole et voute, 3, 300m;

- Largeur moyenne des cellules, 0,500m;

-Conicité, 0,050m.

Les batteries 3 & 4 ne produisent que du coke de fonderie avec une durée de cuisson de 36 heures. 14,2 t à 14,5 t de pâte à coke était enfourné pour produire 11,3t de Francoke ou Métal spécial.

14,6 à 15t était enfournées pour produire 12 t de coke BR6 ou Drocourt 7.

Elles ont étés mises en service en Avril 1958. Depuis ce moment, jusqu'au 8 juin 1994, date de leur arrêt, les 2 batteries ont consommées 5356000 t de pâte à cokes, pour produire 4740000 t de cokes.

Elles ont une production annuelle de 107000 t de coke, donc 300 t/jour.

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Les batteries 10 & 11


 

Construites par la Compagnie Générale de Construction de fours, ces deux batteries sont identiques et comprennent chacune 24 fours compound. Elles sont du type à libre dilatation, système D. Petit et à carneaux jumelés. Les chambres sont construites en silice; les sous-soles et les régénérateurs sont en matériaux silico-alumineux.

Dimensions,

- Longueur totale, 13,2m;

- Hauteur totale, 4,250m;

- Largeur moyenne des cellules, 0,500m;

- Conicité, 0,050m.

Ces batteries ont été prévues pour cuire, soit en 36 heures pour la production du coke de fonderie, soit en 24 heures pour la production de coke métallurgique.

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Au 1er plan, la batterie 12 et la défourneuse Wellmann, derrière, les batteries 10 & 11.

Les batteries 10 & 11 sont alimentées en charbon par une tour de 1.000 tonnes de capacité. Cette tour à 2 compartiments a été construite en 1933 par la Compagnie des Mines de Drocourt. Elle a été réaménagée et modernisée. Les mamelles ont été reconstruites avec dispositions à contre-pente pour supprimer l'accrochage de la pâte à coke. La tour comporte 6 rangées de 4 mamelles munies de casques de fermeture à commande oléo-pneumatique.

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La tour à charbon alimentant les batteries 3/4 & 10/11

La tour est également un axe important de liaison pour le transfert du charbon et du coke (Lavoir/Manutention, Manutention/1ère ligne, 1ère ligne/criblage).

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Batterie n°12

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Construite par la Société Facim, elle est en silice. Constituée de 24 fours Compound « Underjet ». Les dimensions des fours et les durées de cuisson sont identiques à celles des batteries 10 & 11.

 

Batterie n°13

 

Construite par la Société Still, elle comprend 24 fours Compound « Underjet ». Les chambres et la partie supérieure des régénérateurs sont en silice. La partie inférieure des régénérateurs est en silico-alumineux.

Les dimensions des cellules sont identiques à celles des trois batteries ci-dessus; cependant la conicité et de 60mm au lieu de 50mm.

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La batterie 13 et la tour 12/13.

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Les batteries 12 et 13 sont alimentées en charbon par un tour de 1.200 tonnes de capacité et divisée en trois compartiments. Le compartiment central, de capacité réduite, permet d'emmagasiner des pâtes à coke pour essais. Les mamelles sont du type à contre-pente. La tour en comporte cinq rangées de quatre. Elles sont munies de casques de même type que ceux de la tour desservant les batteries 10 et 11.

Une salle d'inversion et de contrôle est commune aux batteries 10, 11, 12 & 13, Elle comprend 2 machines d'inversion, chacune d'elle commandant 2 batteries.

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Sur des tableaux sont groupés tous les appareils de contrôle et de régulation des quatre batteries.

Le chauffage de cette salle est réalisé en air conditionné sous une pression supérieure de quelques millimètres à la pression atmosphérique, pour éviter l'entrée des poussières.

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La seconde ligne

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La seconde ligne est formée par les batteries 31, 32, 33, 34, 21, 22, 23, 24.

Présentation des machines de fours, côté coke

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Les 4 dernières sont les plus anciennes. Elles comprennent 24 cellules chacune. Elles sont en silice, du type Koppers compound, à courant circulaire. Elles ont étés construites par la Compagnie Générale de Construction de Fours avec utilisation d'un équipement métallique récupéré à la cokerie Hermann Goering à Watenstedt (Allemagne).

Les dimensions des fours destinés à la production de coke métallurgique sont les suivantes:

- Longueur totale, 13,120m;

- Hauteur entre sole et voute, 4,100m;

- Largeur moyenne, 0,445m

- Conicité, 0,075m

La durée de cuisson est voisine de 18 heures.

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Défournement en 2ème ligne.

Tours à charbon de la Seconde ligne

Les batteries 21 à 24 sont desservies par 2 tours, la 1ère est  située entre les batteries 21 & 22, la seconde, entre les batteries 23 & 24.

Elles ont une capacité de 1200 tonnes chacunes. Ces tours forment en fait 3 silos à fente; les charbons sont extraits par des casques oscillants alimentant trois transporteurs parallèles à l'axe longitudinal des batteries. Ces transporteurs servent pour le chargement du coal-car.

Salle d'inversion et de contrôle

La seconde ligne comporte 2 salles d'inversion. La 1ère est située entre les batteries 22 & 23; elle est équipée de façon identique à celle de la 1ère ligne.

Tour d'extinction et coke-wharf

Deux tours d'extinction à section rectangulaire desservent la 2ème ligne.

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Les bassins de décantation des eaux d'extinction sont équipés d'un monorail à benne preneuse pour la reprise du poussier de coke et son chargement en wagons.

Les coke-wharfs, de conception semblable à ceux de la 1ère ligne, ont 50 mètres de longueur. Ils permettent de stocker, au maximum, le coke correspondant à 10 défournements.

 

Les machines de fours

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Applevage

Déversement du wagon à coke sur le Coke-Wharf ouest de la seconde ligne. Au 1er plan, locotracteur Applevage.


 

Criblage, concassage et chargement des cokes

  Tous les cokes produits à Drocourt parviennent dans un atelier unique, par des chaines de transporteurs à bande caoutchoutée dont les principaux se trouvent montés à la partie inférieure de la galerie centrale.

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  Tous les transporteurs sont équipés de bandes d'un mètre de largeur prévus pour un débit horaire de 90 tonnes; la vitesse des bandes a été fixée à un mètre par seconde.

  Nous avons vu que la première ligne de batteries comportait deux cokes-wharfs pour faciliter la séparation des deux qualités: fonderie et métallurgique. Partant de ces cokes-wharfs, deux transporteurs inclinés, montés en galerie, rejoignent les appareils de la galerie centrale. C'est également par un transporteur incliné que le coke métallurgique, refroidi sur le coke-wharf de la deuxième ligne de batteries, arrive dans la galerie centrale.

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Salle de Contrôle du Criblage.

L'atelier de traitement des cokes comprend trois parties distinctes.

-1, Un criblage, dit préalable, pour la séparation des petits et des gros cokes, lesquels sont directement chargés en wagons.

-2, Un classement des petits cokes, qui passent par l'intermédiaire de silos de stockage avant d'être mis en wagons.

-3, Une installation de concassage, capable de traiter un fort pourcentage de la production de gros cokes, pourcentage qui est fonction de la proportion de gros dans le tout-venant.

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Criblage prélable

Le triage des mousses et éventuellement des incuits se fait par les traansporteurs principaux, à leur sortie de la galerie centrale correspondant à leur entrée dans l'atelier. Les morceaux éliminés à la main sont stockés en trémie; de là ils sont chargés en wagons.

Des transporteurs mobiles, succèdant aux transporteurs principaux, permettent d'utiliser à la fois deux quelconques des trois cribles installés.

Ces cribles, de construction PIC, à 2 caissons équilibrés, montés bout à bout, ont chacun une surface criblante légèrement supérieure à 7 m2, formés de tôles en acier au manganèse à perforations rondes ou carrées. Les perforations sont variables suivant les besoins du commerce; elles sont toujours au moins égales à 90 millimètres pour le coke de fonderie.


Date de création : 08/04/2012 14:14
Catégorie : - Le bassin NPC-Mines de Drocourt-La cokerie
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