Le charbon a été historiquement utilisé pour la production d’électricité et le chauffage domestique, mais il constitue également une source de carbone, un composant essentiel de nombreux types d’acier. Il existe différentes qualités de charbon, comme la tourbe, le lignite, le charbon sub-bitumineux, le charbon bitumineux et l’anthracite. Chaque type possède un pouvoir calorifique supérieur et une teneur en carbone croissante (en poids), l’anthracite présentant la teneur la plus élevée (94 %). La tourbe, quant à elle, en contient la plus faible (21 %).
Une entreprise sidérurgique a contacté Carrier Europe afin de trouver une solution pour sécher l’anthracite à un taux d’humidité très faible avant de l’intégrer à son processus de fabrication. Carrier Vibrating a déjà fourni plusieurs séchoirs à anthracite aux États-Unis, mais la plupart ne font qu’éliminer l’humidité superficielle, laissant subsister un faible pourcentage d’humidité interne.
L’humidité superficielle est très facile à éliminer des matériaux non poreux tels que le sable et le verre, et le lit fluidisé vibrant est la technologie de séchage la plus efficace du marché pour l’éliminer. La température de l’air utilisée pour éliminer l’eau peut atteindre 400-500 °C, mais elle dépend fortement des caractéristiques du produit.
Par exemple, le produit fondra-t-il au contact de la surface de la plaque chauffante ? Une température d’air élevée obturera-t-elle les pores externes, emprisonnant ainsi l’humidité à l’intérieur ? La plupart de ces questions trouvent une réponse lors d’un essai en laboratoire. Il convient toutefois de noter que même avec une température d’air de 500 °C, la température du produit en vrac restera relativement basse pendant l’élimination de l’humidité superficielle. En effet, le produit restera à la température du bulbe humide de l’air de séchage, qui est d’environ 60 °C pour un air de 400 °C et de seulement 65 °C pour un air de 500 °C. L’évaporation constante de l’eau à la surface du produit crée cet effet de refroidissement sur la température du produit en vrac.
Les températures des produits commencent à s’élever au-dessus de la température du bulbe humide une fois que l’humidité de surface descend en dessous d’un niveau d’humidité critique et la corrélation d’une température de produit avec la teneur en humidité de sortie souhaitée est l’un des principaux objectifs lors de la réalisation d’un test en laboratoire sur lit fluidisé.
Après de nombreux tests effectués en laboratoire chez Carrier, utilisant différentes températures d’air, différents débits d’air et différentes données d’analyse d’humidité, les conditions requises pour le cahier des charges du client ont été atteintes. Des essais de refroidissement ont également été réalisés afin de fournir un produit sec dont la température ne dépassait pas les limites du convoyeur à bande utilisé pour acheminer l’anthracite vers la phase suivante du processus.
Les sécheurs à lit fluidisé offrent un avantage considérable par rapport à de nombreuses autres technologies, car ils offrent une grande flexibilité et permettent d’utiliser plusieurs zones avec différents débits d’air et températures d’air de traitement.
C’est finalement Carrier Europe qui a remporté la commande et fourni un sécheur à lit fluidisé vibrant avec zone de refroidissement, répondant aux exigences de séchage et de refroidissement de ce procédé de traitement de l’anthracite.
