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"Perfectionnements apportés au traitement des combustibles non collants, suivi de la mise sono forme de briquettes " .
L'invention est relative au traitement, suivi de mise sous forme de briquettes, de combustibles qui ne s'agglutinent pas au feu, comme par exemple les houilles maigres ou sèches, les anthracites, les cokes d'espèces différentes, les lignites,etc., et elle a en vue de réaliser des briquettes pour lesquelles la valeur calorifique des combus- tibles quelles contiennent, ainsi que les propriétés de combustion de ceux-ci, ne soient pas modifiées, ces briquettes conservant leur forme, même en étant exposées au. feu
Conformément à l'invention, on a constaé que les propriétés de combustion de combustibles, non collant au feu donc la suppression de flammes et de suie, peuvent être pratiquement conservées, quand on utilise des substances organiques en quantité aussi faibles que possible, pour lier le combustible pulvérisé.
On a constaté également que la valeur calorifique des briquettes peut être accra.e jusqu'à la valeur la plus grande possible jusqu'à atteindre le plus près possible celle du combustible,
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contenu dans lesdites briquettes, quand on a recours également, comme liant, à des substances inorganiques, en quantités aussi faibles que possible, ces substances étant telles qu'elles se réduisent en cendres lors de la combus- tion
En vue d'obtenir les effets spécifiés ci-dessus, on adjoint, conformément à l'invention, lors de la préparation du. combustible, pour permettre le moulage subséquent, au combustible pulvérisé des liants inorga- niques en quantités justement suffisantes pour assurer la cohésion des bri-.
quettes, après leur moulage et leur durcissement, pendant le chargement, le transport, la mise en dépôt à l'endroit de leur utilisation et finale- ment, lors de leur introduction dans le foyer, mais pas suffisantes pour que leur forme soit conservée au feu. La cohésion des briquettes, dans le foyer,est plutôt assurée par des substances organiques qui sont également adjointes au combustible lors de la préparation ,.de celui-ci, toutefois en quantités tellement faibles qu'elles ne suffisent pas à assurer, d'une façon quelconque, la cohésion mécanique des briquettes avant leur mise au feu.
Ces dernières quantités sont toutefois suffisantes pour agglutiner, uniforménant, par ramollissement au feu, les particules de combustible et pour assurer la conservation de la forme desdites briquettes lorsque celles-, ci brûlent,
Dès qu'une briquette est pressée ou moulée de la façon sus- dite, on la laisse reposer pendant un certain temps de manière à permettre aux substances inorganiques qu'elle contient de faire prise; ces substances subissent donc une transformation chimique et.constituent ainsi un squelette ou support, à l'intérieur duquel le combustible pulvérisé est retenu, mé-. caniquement au cours du chargement subséquent, au cours du transport, etc.
Comme des proportions de liant inorganique, en quantités inconnues jusqu'ici et excessivement faibles, suffisent à cet effet, il en résulte que le temps de prise, nécessaire à la transformation chimique du liant inorganique, est notablement plus court que celui ordinairement prévu., la prise pouvant avoir lieu régulièrement et sans apport artificiel de chaleur en quelques heures. L'encombrement des dépôts nécessaires peut donc être réduit à une faible fraction de celui couramment prévu
Comme les substances organiques ne deviennent des liants
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qu'après avoir été exposées au feu et assurent seulement à ce moment la cohésion du combustible pulvérisé, elles peuvent être adjointes en quantités très faibles, inconnues jusqu'ici,
et elles ne modifient dons pratiquement pas les propriétés de combustion des combustibles non col0 lants.
L'invention consiste, par conséquent, dans le fait que le combustible pulvérisé est préparé en y adjoignant des liants inorganiques en quantités pouvant atteindre une proportion de 7 %, de préférence seule- ment 6%, et ensuite de substances organiques, ramollissant au feu. en des proportions pouvant atteindre 2%, dans certains cas même 3% (proportions prises en fonction du.poids des matières sèches contenues dans lesdites substances organiques.
Le combustible ainsi préparé est pressé sens forme de briquettes qui sont laissées en repos jusqu'à ce que la prise des substances inorganiques ait lieuo Les liants inorganiques qui ont fait prise, assurent mécaniquement la cohésion du combustible avant la mise au feu, alors que les substances organiques, qui y sont adjointes, ramol- lissent d'abord au feu, s'agglutinent et assurent ainsi la cohésion du combustible.
On a déjà proposé d'utiliser des liants organiques et inor- ganiques pour la fabrication des briquettes. On adjoignait, toutefois, les liants organiques en quantités telles, qu'ils suffisaiant à eux seuls pour assurer la cohésion mécanique des briquettes avant leur mise au feu, donc au cours du chargement, du transport, etc., de.. sorte qu'ils agissaient déjà alors comme liants.
On adjoignait les substances inorga- niques, ou bien en quantités telles (la% de plus) que l'on obtenait plu- tôt une brique réfractaire qu'une briquette combustible!) ou bien de façon à ce qu'elles puissent faire prise avec une faible partie du contenu en eau des substances organiques, mélangées auxdites matières, après avoir été dissoutes dans l'eau, ou bien encore, pour rendre les bri- quettes impaméables à l'eau, ainsi que cela se présente pour le corroyage.
Dans tous les cas nuonns, le but de l'adjonçtion des substances organiques était de rendre immédiatement les briquettes propres @
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au transport, de sorte que les liants inorganiques, tout en y étant adjoints en quantités excessivement fortes, n'avaient pas le temps de faire prise, et par conséquent de constituer un squelette mécanique, propre à servir;de support pour le combustible pulvérisé.
Pour toutes ces raisons, on était obligé, dans les procédés connus, d'ajouter les substances organiques en quantités tellement grandes, que la proportion en poids de ces substances, considérée par rapport aux matières sèches y contenues, était de 3% et plus du poids des briquettes,
Une telle quantité de matières organiques sèches suffit toutefois poux transformer la houille la plus maigre en une houille grasse, donc pour transformer un combustible non collant en un combusti- ble collant et, par conséquent, pour modifier complètement les propriétés de combustion des combustibles utilisés pour les briquettes.
En outre, l'adjonction relativement grande de substances inorganiques réduit fortement le pouvoir calorifique des briquettes, par rapport à celui qu'auraient les briquettes constituées exclusivement par du combustible non collant, augmenteconsidérablement la teneur en cendres et diminue fortement le rendement du foyer dans lequel on brûle un combustible ainsi constitué.
Tous ces inconvénients sont essentiellement évités par l'application de la présente invention Les avantages résultant de l'em- ploi de combustibles brûlant pratiquement sans produire des flanmes ou de la suie sont conservés, le pouvoir calorifique des briquettes est seulement réduit d'une faible quantité, la prise se fait en très peu de temps, ces différents effets assurant aux briquettes ainsi obtenues une réelle valeuro son pouvoir d'inflammation est également modifié de très peu par rapport au combustible pur à cause de la faible quantité de liant inorganique utilisée.
La mise en pratique du. procédé faisant l'objet de 1'invention peut se faire de la façon suivante:
Le combustible non collant, propre à être pressé ou moulé, est introduit, sous une forme appropriée et éventuellement après concas-, sage préalable, dans une solution aqueuse de poix cellulaire (environ 40%
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de poix comme matières sèches et 60% d'eau) et Intimement mélangé à cette solution. L'eau contenue dans la solution peut, en partie, être absorbée par le combustible régulièrement hygroscopique, ou ells peut, au besoin, être expulsée par l'action de la chaleur, en quantités déterminées.
Après que le mélange intime a eu lieu, par exemple dans des malaxeurs rotatifs, on adjoint au produit pâteux le constituant inorganique du liant, par exemple de la chaux, du ciment Sorel ou analogue et l'ensemble ainsi obtenu est soumis à un nouveau mélagne intime, par exemple dans une machine à broyer. L'eau en présence, qui n'a pas été absorbée par le combustible, ou l'eau expulsée est liée régulièrement par hy-. drolyse par la chaux ou par les autres liants inorganiques.
Le produit ainsi obtenu peut être pressé à froid ou à chaud (chauffage de 60 à 120 C.) en forme de briquettes et cela de la façon ordinaire Les briquettes ainsi obtenues font prise pendant quelques heures et elles sont, ensuite, prêtes à être expédiées, On a constaté qu'en ayant recours à environ 2 1/2 à 5% de solution de poix (contenant 1 à 1 1/2 de matières sèches) et 4 à 6% de liants inorganiques, on peut obtenir des briquettes propres à être transportées et. qui se maintiennent après être introduites dans le foyer.
Dans le cas où. on utilise une matière organique, qui doit être mélangée à l'état sec, par exemple de la naphtaline, on procède, de préférence, de la façon suivante :
Une quantité d'environ 1 à 2% de naphtaline, considérée par rapport au poids des briquettes que l'on veut obtenir, est mélangée, à sec, dans une machine à broyer, au combustible, ce dernier étant au besoin préala- blement pulvérisé, seul ou après l'adjonction de la naphtaline. On ajoute, ensuite, au mélange obtenu 4 à 6% de liants inorganiques' on procède à nouveau au malaxage, et on presse les briquettes à froid ou à chaud, celles-ci pouvant, finalement, reposer pendant quelques heures pour faire prise.
En utilisant des goudrons, ceux-ci étant généralement sous forme huileuse, on mélange, de préférence, 1 à 2% (du poids des briquettes de goudron avec le combustible qui a été, au besoin, préalablement pulvérisé, @
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après quoi on ajoute, au. mélange, environ 4 à 6% de liants inorganiques, on procède à nouveau, au malaxage, et on presse les briquettes à froid ou ;: chaud., Les constituants liquides du goudron sont, par exem- ple, absorbés par le coke, alors que, pour un combustible du genre des anthracites, ils se déposent en fines particules sur la surface de celui-ci .
Les briquettes sont propres à être expédiées après un repos de quelques heures pour faire prise.
Comme étants inorganiques;, on propose sutout l'emploi de chaux vive caustique (CaO) diluée dans une solution aqueuse, $roide ou chaude, et saturée de sulfate de magnésium (sel amer).
Des essais ont démontré que cas liants inorganiques intro- duits dans les briquettes fabriquées à froid, avaient fait complètement prise en environ 24 heures, de sorte que ces briquettes pouvaient être transportées et cela sans que l'on ait eu recours à des opérations spécialeseptur accélérer la prise. Dans les cas très rares où 1 on désire obtenir une prise plus rapide, on'peut y parvenir, quelque peu, par un traitement chaud. Des cessais ont montré, dans ce sexx, qu'en chauffant les briquettes à environ 60 à 1200 Ce, on obtient, en sept heures, un durcissement suffisant pour le liant et, par suite, pour des briquettes, de façon à permettre le chargement de ces dernières.
Au lieu d'utiliser de la chaux vive caustique seule, on peut diluer celle-ci,,en même temps que de l'oxyde de magnésium (Mgo- ma- gnésie caustique) dans une solution aqueuse, froide ou chaude et saturée de sulfate de magnésium, On obtient aLnsi un liant inorganique,, dont la dureté et la durée pour faire prise peuvent être réglées suivant les pro- portions du mélange des deux constituants du sel double en question. Plus particulièrement, la dureté voulue du liant peut être réglée par la quantité de magnésium ajoutée, la limite supérieure de cet apport étant déterminée par le rapport des équivalents en poids du Cao et du MgO La
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durée pour faire prise peut également, dans ce cas, être réduite par éléva- tion de la température.
La chaux vive caustique est, jusqu'$ ce jour, le liant inorganique le plus économique* Le sulfate de magnésium est un produit ré- siduel de la fabrication des sels de potasse et est, par conséquent, d'un prix réduit. La magnésie caustique, qui est le liant le plus cher ou bien n'est pas utilisée du tout, ou bien en quantités tellement faibles, que le coût du mélange chaux-magnésie n'est pas comparable à celui du. ciment Sorel, malgré que les avantages résultant de l'emploi dudit mélange soient bien plus remarquables.
Dans le cas où l' on utiliser par cpnséquent. le liant inor- ganique spécifié en dernier lieu avec des liantsorganiques, les quantités les plus faibles des liants plus économiques suffisent, les briquettes pressées sont, en peu de tempe, prêtes à 8tre expédiées et les frais de fa- brication sont donc réduits au minimum, sans que les propriétés de combus- tion du combustible utilisé et le pouvoir calorifique des briquettes soient sensiblement modifiées ou réduites.