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" PROCEDE DE SEMI-COKEFACTION, APPAREIL POUR LA MISE EN OEUVRE DU @ PROCEDE ET NOUVEAU PRODUIT OBTENU".
La présente invention a pour objet principal un nouveau moyen ou procédé de semi-cokéfaction, caractérisé surtout en ce que l'on traite le combustible dans une enceinte dont les parois sont très perméables à la ohaleur et présentent une capacité calorifiques aussi réduite que possible, ladite enceinte étant chauffée par une source radiante à température aussi constante que possible.
Le résultat ou avantage industriel obtenu par ce nouveau moyen ou procédé de carbonisation consiste en une amélioration considérable de l'aspect marchand du produit solide obtenu ; amé- lioration tellement nette et distinotive qu'elle confère à ce com- bustible les caractères d'un nouveau produit industriel appelé "Carbolux".
Alors, en effet, que la carbonisation d'un mélange coke**
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fiant dans les cellules réfractaires bien connues et à température voisine de 1000 donne un coke qui se présente sous la forme d'un saumon fissuré plus ou moins homogène et comportant ce qu'il est convenu d'appeler des "choux-fleurs", le saumon obtenu par le procédé d'après l'invention offre une surface lisse, dénuée de choux-fleurs et présentant une parfaite homogénéité dans toute sa section; en particulier, la partie en contact avec la paroi ne présente qu'une légère couche un peu grise de quelque millimètres d'épaisseur. La cuisson à même température en paroi réfractaire donne des"choux-fleurs" avec une épaisse croûte de produit sur- cuit.
La cloison réfractaire que représente la paroi de la cellule d'un four à ooke ordinaire..constitue un volant de chaleur qui, au moment de l'enfournement, se vide plus ou moins de ses calo- ries dans la masse à cokéfier. Mais, comme la matière réfractai- re est relativement peu perméable à la chaleur, l'appel des ca- lories à travers cette cloison n'est pas suffisamment rapide pour maintenir une température élevée de la partie de cette paroi en contact aveo la masse de combustible enfournée.
Il en résulte qu'au moment de l'enfournement il se forme une croûte très rapidement cokéfiée au contact de la paroi, en même temps que la température tombe sensiblement et ne remontera que relativement lentement lorsque les calories appelées par cette basse température auront traversé la cloison réfractaire.
Au contraire, avec une cloison métallique, beaucoup plus perméable à la chaleur, l'appel de calories sera beaucoup plus rapide et la variation de température au contact du saumon sera bien moindre. Or, il semble que l'amorce des fissurations est en partie en rapport avec cette variation des températures, ainsi qu'on l'observe très bien lorsqu'on place le combustible à cokéè fier dans une caisee métallique soumise à une source chaude cons- tituée par exemple par une flamme. Dans ce cas, le contact des parois métalliques avec des gaz de combustion plus où moins oor- rosifs à une influence néfaste sur la. tenue de la matière.
Il
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est, en outre, extrêmement difficile de chauffer régulièrement dans ces conditions des surfaces métalliques de grandes dimen- sions : or la régularité du chauffage est un des facteurs les plus importants de l'obtention d'un produit homogène et constant.
Une autre caractéristique de l'invention consiste 4 adop- ter comme source de chaleur la paroi réfractaire d'un four, chauf- fée de l'autre côté par une flamme, l'enceinte de cokéfaction étant constituée par une chemise métallique placée à l'intérieur de ce four de manière à n'être en contact avec la paroi réfraotaire que par le minimum de points nécessaires à la stabilité de l'ensemble.
Les variations de température au contact du saumon seront d'autant moindres que la cloison métallique, soumise au rayonnement de la paroi réfrantaire qui joue vis-à-vis d'elle le rôle de source de chaleur, reçoit une quantité de chaleur pro- portionnelle à chaque instant à la différence de la quatrimème puissance des températures de la paroi réfractaire d'une part et de la cloison métallique d'autre part, La cloison métallique joue donc bien le rôle d'amortisseur des variations des tempé- ratures appliquées à la surface du saumon.
La présence du métal à l'intérieur du four à coke impli- que une température sensiblement plus basse que celles crdinairement employées dans celui-ci pour la fabrication du coke métallurgique ou du coke de gaz.
Aussi, la cuisson est-elle effectuée à une température de l'ordre de 700 , de façon à n'enlever au mélange soumis à la cokéfaction que les substances goudronneuses susceptibles de provoquer des fumées lors de la combustion, et à laisser un rési- du solide, noir brillant, très aggloméré et très dur contenant encore une notable proportion de matières volatiles, facile à allumer, très réaotif, brûlant sans fumées, et présentant des qualités si partiulières pour l'utilisation au chauffage qu'il offre tous les caractères d'un produit industriel nouveau, dénommé "Carbolux".
Le dit nouveau produit industriel formé par le semi-ooke
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obtenu à l'aide du procédé défini plus haut constitue un objet de détail de la présente invention; celle-ci comprend encore dans don cadre, également à titre d'objet de détail, constitutifs de l'ob- jet principal, tous appareils permettant la mise en oeuvre de ce dernier, et toutes formes d'exécution de ces appareils.
Celles-ci peuvent notamment différer : a) par les moyens employés pour constituer l'enceinte de trai- tement du combustible; cette enceinte peut être constituée par une simple caisse métallique, ou par un chemisage métallique interne d'un four, par exemple au moyen de dalles de fonte. b) par les moyens de support à surfaces de contact réduites entre l'enceinte de traitement et la paroi interne réfractaire;
on peut utiliser des supports ou saillies venus avec la paroi réfrao- taire ou rapportés sur elle, ou encore venus avec la paroi métal- lique ou rapportés sur elle, ou des supports indépendants interpo- sés entre les deux parois, ou une combinaison quelconque de ces moyens. e) par les moyens de chauffage du four, qui peuvent être ab- solument quelconques*
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple seulement, et de manière schématique, une forme d'exécution d'un appareil conforme à l'invention ; figure unique est une élévation en coupe. cellule
L'appareil représenté est constitué par une, or- dinaire de four à coke 1. en briques réfractaire qu dinaire de four à coke 1 , en briques réfractaires Quelconques.
Cette cellule, chauffée par des moyens appropriés, est revêtue intérieurement d'un chemisage métallique, par exemple en fonte, qui est constitué par des dalles séparées 2, constituées et disposées pour ne toucher la masse réfractaire 1 qu'en un nombre de points aussi réduit que possible, et par des surfaces aussi réduites que possible. Par exemple, ces dalles 2 sont lisses sur la face interne, nervurées sur la face externe, et munies de piliers d'appui et de fixation d'une dimension telle, que les nervures ne touchent pas l- paroi réfractaire.
Grâce à cette disposition, comme précédemment exposé, on obtient un semi-coke tout particulier,différant profondément
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du semi-ooke obtenu direotement dans les cellules réfractaires.
REVENDICATIONS
1.- Procédé de semi-cokéfaction, caractérisé en ce que l'on traite le combustible dans une enceinte dont les parois sont très perméables à la chaleur et présentent une capacité ca- lorifique aussi réduite que possible, ladite enceinte étant chauf- fée par une source radiante à température aussi oonstante que possible.
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"SEMI-COKEFACTION PROCESS, APPARATUS FOR IMPLEMENTING THE @ PROCESS AND NEW PRODUCT OBTAINED".
The main object of the present invention is a new means or method of semi-coking, characterized above all in that the fuel is treated in an enclosure whose walls are very permeable to ohaleur and have a heat capacity that is as small as possible, said enclosure being heated by a radiant source at a temperature as constant as possible.
The result or industrial advantage obtained by this new means or process of carbonization consists in a considerable improvement in the commercial aspect of the solid product obtained; such a clear and distinctive improvement that it gives this fuel the characteristics of a new industrial product called "Carbolux".
So, indeed, that the carbonization of a coke mixture **
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relying in well-known refractory cells and at a temperature of around 1000, gives a coke which is in the form of a more or less homogeneous cracked salmon and comprising what is commonly called "cauliflowers", the salmon obtained by the process according to the invention offers a smooth surface, devoid of cauliflowers and exhibiting perfect homogeneity throughout its section; in particular, the part in contact with the wall only has a light, slightly gray layer of a few millimeters thick. Cooking at the same temperature in a refractory wall gives "cauliflowers" with a thick crust of overcooked product.
The refractory partition represented by the wall of the cell of an ordinary ooke furnace constitutes a heat flywheel which, at the time of charging, more or less empties its calories into the mass to be coked. But, as the refractory material is relatively poorly permeable to heat, the call of caloria through this partition is not sufficiently rapid to maintain a high temperature of the part of this wall in contact with the mass of the wall. fuel in the oven.
As a result, when charging, a very quickly coked crust forms in contact with the wall, at the same time that the temperature drops significantly and will only rise relatively slowly when the calories called up by this low temperature have crossed the refractory partition.
On the contrary, with a metal partition, which is much more permeable to heat, the call for calories will be much faster and the temperature variation in contact with the salmon will be much less. However, it seems that the onset of cracking is partly related to this temperature variation, as can be seen very well when the coke fuel is placed in a metal box subjected to a hot source. tituée for example by a flame. In this case, the contact of the metal walls with more or less oor- rosive combustion gases has a harmful influence on the. holding of the material.
he
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It is, moreover, extremely difficult to heat metal surfaces of large dimensions regularly under these conditions: the regularity of the heating is one of the most important factors in obtaining a homogeneous and constant product.
Another characteristic of the invention consists in adopting as a heat source the refractory wall of a furnace, heated on the other side by a flame, the coking chamber being constituted by a metal jacket placed at the bottom. 'inside this oven so as to be in contact with the refraotaire wall only by the minimum number of points necessary for the stability of the assembly.
The temperature variations in contact with the salmon will be all the less when the metal partition, subjected to the radiation of the refractory wall which plays the role of heat source in relation to it, receives a proportional quantity of heat. at each moment, unlike the fourth power of the temperatures of the refractory wall on the one hand and of the metal partition on the other hand, the metal partition therefore plays the role of damper for the variations in the temperatures applied to the surface of the salmon.
The presence of the metal inside the coke oven implies a temperature significantly lower than those credibly employed therein for the manufacture of metallurgical coke or gas coke.
Also, the cooking is carried out at a temperature of the order of 700, so as to remove from the mixture subjected to coking only the tarry substances liable to cause fumes during combustion, and to leave a residue. solid, shiny black, very agglomerated and very hard still containing a notable proportion of volatile matter, easy to ignite, very reactive, burning without smoke, and having qualities so particular for use in heating that it offers all the characteristics of a new industrial product, called "Carbolux".
The so-called new industrial product formed by the semi-ooke
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obtained using the method defined above constitutes a detailed object of the present invention; the latter also includes in its framework, also as a detail object, constituting the main object, all apparatus allowing the implementation of the latter, and all embodiments of these apparatuses.
These may differ in particular: a) in the means used to constitute the fuel treatment chamber; this enclosure can be constituted by a simple metal box, or by an internal metal lining of an oven, for example by means of cast iron slabs. b) by support means with reduced contact surfaces between the treatment enclosure and the refractory internal wall;
it is possible to use supports or projections coming with the refractory wall or attached to it, or else coming with the metal wall or added to it, or independent supports interposed between the two walls, or any combination of these means. e) by the furnace heating means, which can be absolutely any *
The accompanying drawing represents, by way of example only, and in a schematic manner, an embodiment of an apparatus according to the invention; single figure is a sectional elevation. cell
The apparatus shown is constituted by an ordinary coke oven 1. in refractory bricks qu dinary of coke oven 1, in any refractory bricks.
This cell, heated by appropriate means, is internally coated with a metal liner, for example of cast iron, which consists of separate slabs 2, formed and arranged so as to only touch the refractory mass 1 in a number of points as well. as small as possible, and by areas as small as possible. For example, these slabs 2 are smooth on the internal face, ribbed on the external face, and provided with supporting and fixing pillars of a size such that the ribs do not touch the refractory wall.
Thanks to this arrangement, as previously explained, we obtain a very particular semi-coke, which differs greatly
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semi-ooke obtained sayotement in refractory cells.
CLAIMS
1.- Semi-coking process, characterized in that the fuel is treated in an enclosure whose walls are very permeable to heat and have a calorific capacity as low as possible, said enclosure being heated by a radiant source at as constant a temperature as possible.