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" Nouveau four universel servant à la fabrication du serai-coke en morceaux calibrés"
La présente invention est relative à un four pour la carbonisation de la houille ou des mélanges de houille ou autres combustibles) en vue de la production de semi-coke en morceaux calibrés.
A cet effet, le combustible à traiter est placé dans des matrices ayant la forme et les dimensions à donner aux produits finis, ces matrices faisant partie de châssis ou tiroirs amovibles pouvant être placés dans le four, ce qui permet d'obtenir des produits finis calibrés sans utiliser .de liant ou sans préparation quelconque et sans donner de déchets.
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Suivant la forme de réalisation préférée de 1'invention, le four comporte essentiellement un long tube en fonte ou autre matière, dans lequel sont réalisées toutes les phases de la carbonisation, de la distillation et de la dessiccation Ce tube est subdivisé à cet effet en deux compartiments lon- gitudinaux, de préférence superposés, réalisant un compar- timent inférieur servant au passage d'un transporteur sans fin véhiculant le combustible à préparer,et un compartiment supérieur servant à emmagasiner les gaz de la distillation, et qui sera pourvu à cet effet de conduites d'évacuation.
Les deux compartiments longitudinaux du tube seront, suivant l'invention, séparés par un uispositif convenable ajouré, de manière à faciliter le passage dans la chambre supérieure des gaz de distillation produits dans la chambre inférieure; ce dispositif ajouré sera avantageusement constitué, soit d'une plaque perforée fixe ou mobile, soit d'un système de rouleaux transversaux mobiles, pouvant se déplacer suivant les mouvements du charbon dans la distillation et la carbo- nisation et convenant particulièrement lorsqu'on traite un charbon boursouflant.
Le transporteur sans fin, suivant l'invention, sera avantageusement constitué par une chaîne à raclettes, formée de segments constituant chacun la matrice des formes des produits à obtenir, et épousant exactement la. forme de la partie inférieure du tube.
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La partiesupérieure du tube comportera des chicanes, cloisonnements intérieurs, ou sera profilée de meunière à former différents tronçons transversaux séparés les uns des autres par des systèmes formant cloison étanche, systèmes qui seront constitués par ,la coopération des cloisonnements ou analogues de la chambre supérieure et des parois des seg- ments de la chaîne à raclettes; de cette manière, il sera possible de réaliser une distillation fractionnée du combus-
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tible et dtobtenir sépément l'eau des gaz et des goudrons (de composition différente). L'installation pourra comporter soit une chaîne à raolettes ou analogues, soit plusieurs chaînes à raclettes ou analogues .
Suivant l'invention, le chauffage'du four se fera par l'électricité ou la combustion du combustible solide, li- quide, gazeux ou pulvérisé, et les gaz chauds produits seront dirigés dans une conduite formant carneaux ou chambre en contact avec le tube de carbonisation, de manière à chauffer successivement le tronçon du tube de carbonisation formant chambre de carbonisation proprement dite, le tronçon formant chambre de distillation, et le tronçon formant chambre de dessiccation, et de réaliser ainsi un chauffage rationnel.
Suivant l'invention, la conduite formant carneau pour les gaz chauds de chauffage, comportera des cloisennements ou sera construite de telle manière que le chauffage du tube de carbonisation se fera de tout côté pour certains tronçons du dit tube et ne se fera que par le bas ou le bas et un ou deux côtés pour les autres tronçons, de manière à éviter les cavités du semi-cole et la pyrogénation des goudrons.
Suivant l'invention, l'étanchéité du tube est obtenue par les bouchons tortues par les segments du transporteur sans fin remplis de charbon à l'avant du four et les segments remplis de semi-coke à l'arrière, ce segment circulant dans les sections rétrécies du tube prévu à l'avant et à l'arrière de celui-ci.
Ce tube peut comporter en outre d'autres parties rétré- -oies à des'endroits appropriés, tel que entre la chambre de dessiccation et la chambre de distillation et dans la chambre de distillation même, afin de diviser celle-ci en sous-chambre demanière à permettre une distillation frac- tionnée.
L'invention sera d'ailleurs décrite ci-après en détail avec référence au dessin annexé, donnant à titre non-limita-
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tif , un exemple de réalisation de l'invention.
La figure 1 représente une coupe longitudinale du four; la figure 2 une coupe transversale du. four ; la figure3 une coupe suivant a-b; la figure 4 une coupe saivant c-d; la figure 5 une coupe du tube suivant e-f; la figure 6 une coupe du tube suivant e-f, mais avec rouleaux; la figure 7 un segment de chaîneà raclettes.
En. se référant à ce dessin, le four comporte un tube g, subdivisé longitudinalement par une tôle perforée k(fig.5).
Cette tôle perforée k, logée entre des ergots, peut être fixe ou mobile, réalisant un compartiment inférieur pour le pas- sage du ou des transporteurs sans fin, et une ou plusieurs chambres supérieures servant à l'emmagasinage des vapeurs d'eau, gaz et goudrons de la distillation, lesquels sont évacués par les tuyaux j,j1.
Le tube peut aussi être subdivisé longitudinslement par une série de rouleaux transversaux rotatifs juxtaposés(fig.6) Ces rouleaux peuvent être placés sur toute la longueur du tube ou sur une partie de celui-ci. Ces rouleaux juxtaposés laissent entre eux l'intervalle nécessaire à l'évacuation des gaz, goudrons et vapeurs d'eau. Leur emploi est surtout ,indiqué dans la partie où le charbon devient fusible et gon- fle;
leur fonctionnement empêche tout boursouflement et per- met d'obtenir la compacité et la densité nécessaires au pro- duit fini.La circulation du transporteur entraîne le fonc- tionnement des rouleaux, d'où il résulte un avancement plus aisé de ce transporteur, car le coefficient de frottement de la partie supérieure de celui-ci contre la tôle perforée k (fig.5), est remplacé par un coefficient de roulement.Ces rouleaux peuvent aussi être commandés par un système quel- conque.
Le transporteur sans fin qui , dans l'exemple représen-
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té par le dessin, est constitué par une chaîne à raclettes, mais qui pourrait également être constitué soit par.deux chaînes à raclettes, soit par un nombre plus considérable de chaînes à raclettes disposées côte à côte ou superposées ou disposées horizontalement ou verticalement ou de toute autre manière , qu qui pourrait encore être constitué par un ou plusieurs convoyeurs sans fin d'un autre-type,épouse exactement la forme de la partie inférieure du tube g.
La chaîne à raclettes f comportera des segments u (fig. 7) dont la construction sera telle qu'ils constituent la matrice des produits à obtenir, tels des cubes, polyèdres, ou des genres briquettes, ou formes quelconques, etc. Le comparti- ment supérieur du tube g comporte un certain nombre de chicanes ou bouchons s, et de renfoncements p1, p2, qui en coopération avec les segments u, forment une série de cloisons étanches divisant ,le tube en plusieurs tronçons suivant la longueur de celui-ci.
Le tube 1 comporte de l'avant à l'arrière, successivement une chambre d'enfourne- ment comportant une trémie e et un-.piston- 3, qui comprime le charbon dans la matrice u de la chaîne f; la partie su- périeure du tube g comporte ensuite un premier renfoncement p1 destiné à isoler la chambre d'enfournement de la chambre ' de dessiccation c. qui lui fait suite. Cette chambre de des -siccation c comporte un tuyau d'évacuation j pour ltélimi- nation d'humidité produite dans la dite chambre c et s'ac- cumulant au-dessus de la tôle perforée.
La partie supéri- eure du tube comporte ensuite un second renfoncement p2 destiné à isoler la chambre de dessiccation c de la chambre de distillation b qui lui fait suite, Cette chambre de dis- tillation b, comme signalé ci-dessus, sera elle-même sub- divisée en un certain nombre de tronçons, par coopération des différents bouchons s et des segments de la chaîne à raclettes, formant cloisons étanches, de manière à réaliser une distillation fractionnée et à obtenir des gaz de dis-
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tillation de composition différente par les différentes con -duites d'élimination il. Il doit d'ailleurs être entendu que le nombre de bouchons s varie suivant le cas traité,et qu'ils peuvent d'ailleurs parfaitement être supprimés.
Le tube ± comporte ensuite une chambre de carbonisation a sui- vie d'une chambre de refroidissement d, poux laquelle le dit tube est profilé de manière à ce que la chaîne à raclet- tes épousant exactement la forme du tube, fasse bouchon pour éviter les entrées (l'air. C'est le cas pour la partie du tube située entre la Ironie de chargement de la chambre de dessiccation. Le refroidissement se fera par air libre ou par circulation d'eau.
Le four peut être chauffé par un moyen quelconque; par l'électricité, par des combustibles liquides, solides, ga- zeux ou pulvérisés et l'agent véhicule de la chaleur est dirigé dans un sens de marche opposé à celui de la chaîne.
Produite à l'arrière, elle s'évacue à l'avant par une che- minée n après avoir passé, s'il est nécessaire, par des ap- pareils récupérateurs de la chaleur tels économiseurs, ré- générateurs, etc. Dans le cas décrit et représenté par le dessin, le combustible servant à chauffer le four sera mé- langé avec l'air dans des brûleurs m, et les gaz chauds se- ront 'dirigés dans des cornues ! de répartition. Les gaz chauds circuleront ensuite par une conduite formant car- neaux, qui sera avantageusement construite de telle manière que l'agent véhicule de la chaleur circule tout autour du tuyau dans la chambre de carbonisation a de manière à ré- chauffer le dit tube de tous côtés dans cette chambre (fig.
4, coupe c-d), tandis que les gaz chauds ne circulent que par le bas ou par le bas et un ou deux cotés du tube g dans la chambre de distillation b (fig.5,coupe a-b), de manilre à éviter la formation de poches ou de cavités à l'intérieur du bloc et la pyrogénation des goudrons. La chambre de dessiccation est aussi chauffée de tous côtés.
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Les dimensions de chaque chambre seront calculées d' après la nature de la matière à traiter et la durée des dif- férentes opérations sera déterminée d'après la composition du produit enfourné. La longueur des différentes chambres en donnera le moyen.
La communication de l'intérieur du tube et de l'air ambiant sera empêchée.
A cet effet, la chaîne pourra être totalement envelop- pée d'une gaine hermétique; l'évacuation des produits semi- coke se fera par trémie à double sas, On peut, par une dé- pression créée dans la chambre de chargement et de refroi- dissement, arriver à ce but. Dans certains cas, l'étanchéité pourra être obtenue par un bourrage. Dans le 'cas décrit, cette étanchéité est obtenue à l'avant par le segment son- tenant le charbon lui-même qui fait piston, et à l'arrière par le segment contenant le semi-coke. S'il se présente à l'arrière quelques interstices, ils pourront être bouchés par l'adjonction d'un produit quelconque tels le sable ou le poussier de coke.
Comme à l'avant, ce système fera bou- chon étanche et se séparera facilement du semi-coke tombant sur une grille.
Le chauffage pourra se faire par des moyens bien di- vers : le gaz, l'électricité, l'huile, le charbon pulvérisé, etc. Il est évident que la forme de la chambre de combus- tion sera imposée par le procédé de chauffage employé. De . même, la forme du four sera différente suivant qu'il sera simple, multiple, accolé ou superposé. Chaque four pourra contenir une ou plusieurs chaînes qui pourront être dispo- sées horizontalement ou verticalement et l'avancement de ces chaînes dépendra de l'opération à y faire.
Elles pour- ront être de types les plus divers, car si au lieu de faire la carbonisation du charbon, il s'agissait de cuire ou de réchauffer une matière quelconque, soit à l'air libre,soit dans lé vide, soit dans un fluide quelconque, à une tempé-
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rature constante ou vari/able, il faudrait une vitesse appro- priée aux effets à obtenir.
Ce four présente une grande simplicité et nécessite une force motrice très faible. La surveillance, la mani-d' oeuvre, l'entretien sont pour ainsi dire nuls; toutes les parties du four étant accessibles, l'opération peut être suivie à tout instant.
Il n'offre aucun danger et son prix est minime pour le résultat à en obtenir,
Le four suivant l'invention pernet de fabriquer d'une façon continue et rationnelle du se;ni-coke en morceaux ce,- librés sans passer par une préparation mécanique, un mélan- ge de liants ou par les différentes opérations du concassage qui amènent toujours diverses catégories en même temps que des déchets. Dans ce four, la séparation des produits, eau, goudron, gaz, se fait à l'abri de l'air et leur éva- cuation séparée est possible.
Cette façon d'opérer améliore beaucoup la qualité des produits récupérés.
De plus, pendant la distillation, ce four permet le chauffage du charbon par le bas ou par le bas et un ou deux côtés; ce qui évite les soufflures pour le semi-coke et la pyrogénation des goudrons.
Le semi-coke garde une bonne densité et on obtient ainsi la valorisation du produit semi-coke et des goudrons Les produits distillés peuvent être aussi obtenus à tous les stadés de la distillation, ce qui valorise ceux-ci et évite dans la suite des frais onéreux. Ce four permet enco- re d'utiliser des mélanges de fines grasses avec des fines maigres et d'autres charbons ou des déchêtsde coke ou autres, telles les schlamms, sans y apporter des matières liantes quelconques, et, après en avoir soutiré les sous- produits, d'en obtenir des blocs calibrés sans fumée.