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"Produit d'allumage et son procédé de fabrication"
L'invention a pour objet un produit d'allumage capable, entre autres, d'allumer même de gros morceaux de coke dans recourir à du. bois ou. autre, ainsi qu'un procédé de fabrication dudit produit.
Le produit d'allumage conforme 'à l'invention est constitué par un support poreux traversé (Il lardé!!) de ma- tiéres combustibles de degrés d'inflammabilité différents et d'une nature telle que leur combustion ne produise ni famée ni suie en quantité sensible, et pas du. tout de suie brillante.
Comme support poreux on petit utiliser avantageusement une matière concassée ou non, brûlant sans résidu notable, telle par exemple que la tourbe, les épis de mais, etc.
On peut très bien utiliser par exemple la tourbe blanche ou colorée, telle qu'elle peut être extraite à la main.
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Cette tourbe peut être séchée par des moyens naturels ou artificiels et découpée, avant le traitement destina à la transformer en produit d'allumage, en morceaux de forme et de dimensions voulues, par exemple en bandes, barres, plaques, cubes, etc. Pour augmenter la surface, on peut donner aux pièces formées, par exemple par estampage. la forme de grilles ou. les traverser par des trous.
Comme matières combustibles de différents degrés d'inflammabilité, on dispose de préférence d'hydrocarbures liquides ou solides à la température ordinaire ciui ont des points d'ébullition différents. Les hydrocarbures connus, que l'on peut envisager pour la fabrication du produit d'allumage objet de l'invention, pauuant être répartis en hydrocarbures à inflammation facile, moyenne et difficile.
Bien que l'échelle d'inflammabilité ne soit pas, en détail, la même que l'échelle des points d'ébullition, on petit cependant considérer comme équivalents dans l'ensemble les hydrocarbures à inflammation facile, moyenne et difficile et les hydrocarbures à point d'ébullition peu- élevé,moyen et très élevé.
Pour préciser les expressions " à inflammation facile et difficile", on ajoutera que seront désignées comme facilement inflammable, dans le sens de l'invention, les matières susceptibles d'être enflammées directement et rapidement au moyen d'une allumette, comme matières à l'inflammation moyenne celles ne s'enflammant qu'après formation de quantités suffisantes de produits gazéfiés, et comme matières difficilement inflammables celles dont seulas les vapeurs chaudes prennent feu.
On entendra par matières à point d'ébullition peu élevé celles qui entrent en ébullition au-dessous de 100 C, par matières à ébullition moyenne celles qui entrent en ébullition entre 100 et 3000 et par matières à point d'ébullition élevé celles qui entrent en ébullition au-dessus de 300 C.
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Les proportions présentes dans le mélange des ma- tiéres de différentes inflammabilités dépendant des usages auxquels le produit d'allumage est destiné. Plus les combustibles considérés s'enflammant facilement ,plus la proportion d'éléments à bas point (l'ébullition sera grande. Four les briquettes de lignite par exemple, on pourra prendre une proportion beaucoup plus grande d'éléments à bas point d'ébullition que pour l'allumage de coke. On a trouvé que la proportion de mélange la plus favorable est la suivante: 10 'à 40 % d'hydrocarbures à bas point d'ébullition, 30 à 50 % à point d'ébullition moyen et 10 'à 50 % à point d'ébullition élevé. Les éléments bouillant' le plus facilement s'enflamment déjà au moyen d'une allumette et produisent d'abord une faible température.
Par l'augmentation lente de la température , des éléments bouillant un peu plus difficilement passent ensuite continuellement soas la forme gazeuse qui est la seule sous laquelle ils peuvent brûler. Ce n'est que lorsque la température a déjà atteint un degré élevé que les derniers hydrocarbures contenus dans le produit d'allumage doivent se transformer en vapeurs. Comme des vapeurs d'hydrocarbures s'échappent toujours des produits d'allumage, le support lui-même ne peut pas brûler tant qu'il contient encore des hydrocarbures. Le support lui-même ne brûle donc qu'à la fin, 1 la ¯température élevée déjà atteinteà ce moment par une incandescence intense, produite par la combustion super- ficiell due à la circulation de l'oxygène de l'air.
Il est particulièrement avantageux que le support soit traversé de matières combustibles, des hydrocarbures par exemple, do'nt les points d'ébullition ou d'inflammation
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sà succbdent sur- une -ligne continue sans brusc Lues solutions 'da' oé%iàqi%é paxca -qtzl'an assure ainsi ait mieux le cléveloppoilent greànGl do l'inllammetîon. De p:rÓ.f6rQnca, la produit (l'allumage' ne doit pas contenir de matières telles que la poix, le brais, le goudron ou. la résine, etc., qui dégagent beaucoup de fumée et de saie et ¯en particulier la suie
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brillante si radoutée 0.1, étant difficilement, inflammable, empêche la propagation de le. combastion.
Les matières combustibles d'inflammabilité différentes sont avantageusement contenues dans le support sous forme de mélange homogène, mais elles peu-vent aussi y être reparties, par exemple en couches. Ainsi des matières difficilement
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inflammables peu.vent être par exemple disposées â Ivint6rîenr dll'su.pport, tandis çal des matières plus facilement inflammables peuvent se trouver à lTextêrieur.
Le produit d'allu- mage peut 'être muni par endroits ou compètement, par exemple être recouvert d'une matière s'enflammant sur des sarfa- ces de frottement;
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Un hydracarbure peu. cot3tatxx et facilement inflammable-, ayant donné de bons résultats, est, par exemple, la naphtaline, qui fond att=dassous de 100 et dont les vapeais sont déjà très inflammables bien au-dessous da son point cL'6'bullitîon.
Comme matières moyennement et difficilement inflammables, on peut utiliser par exemple des huilés minérales des paraffines, etc., très visçueuses à point cllébullîtion très élevé. D'une manière générale, la proportion des hydrocarbures bouillant ou s'enflammant à basse température par rapport aux hydrocarbures bouillant ou s'enflammant à haute
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teupérature doit étire comprise entre 1/3 et 1/4: environ.
Les supports végétaox poreux tels que la tourbe blanche absorbent ju.squ.rà 15 fois leur propre poids drhydrocarburas liquides ou. rendu.s lîqaides.Une telle caantité serait naturellement heau.cou.p trop grande, d'abord parce au-'un @
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partie des hydrocarbures s'egoutterait dans le foyer pendant le chauffage ot serait ainsi perdue. D'autre part, la surface de combustion disponible serait aussi beaucoup trop petite pour la grande quantité d'hydrocarbures. Une imprégnation trop faible ne conviendrait pas non plus , car alors, pour obtenir l'effet désiré, il faudrait une trop grande quantité de produit d'allumage. On a constaté que le plus avantageux est d'impré- gner la tourbe de façon qu'elle absorbe en hydrocarbures un poids de 1 à 5 fois égal à son propre poids.
En plus des hydrocarbures par exemple, le support peut contenir aussi des combustibles solides finement répar- tis, tels que de la houille, du. lignite ou. de la tourbe. On peut ajouter ces substances aux hydrocarbures liquides sous une forme finement divisée, par exemple sous forme de pous- sire. On.peut aussi incorporer au support par exemple des ma- tiéras favorisant la combustion, telles que des matières cédant de l'oxygène, des matières ayant une action catalytique comme le soufre ou le fer, etc.. Ces matières permettent d'élever la température de combustion et de limiter la combustion à un petit espace.
Au lieu de mélange d'hydrocarbures ciellement , on peut aussi utiliser des mélanges naturels possédant les propriétés nécessaires.
La fabrication du produit d'allumage, suivant les di- rectives mentionnées plus haut peut être effectuée de diffé- rentes façons. Le support poreux peut être traversé par mélange'des. matières de degrés d'inflammabilité différents, mais on peut aussi avantageusement l'imprégner au. moyen de matières liquides.
A cet effet, les matières de degrés d'inflammabilité ou de points d'ébullition différents peuvent être utilisées sous forme de mélange , le support, de la tourbe par exemple, étant imprégné au moyen du liquide, par exemple par immersion; on peut aussi imprégner - le '/
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support par immorsion, coporsion, etc.. successivement avec des matières ou des mélanges de matières ayant des degrés d'inflammabilité ou des points d'ébullition différents.
Il est très avantageux de prendre un mélange liquide à la température (L'imprégnation , mais se solidifiant à la température ordinaire. La température du liquide d'imprégnation est comprise de préférence entre 60 et 800 C. Aux basses températures, les hydrocarbures ne pénètrent pas suffisam- ment. Les hydrocarbures se solidifient à la surface de la tourbe froide et empêchent ainsi une pénétration plus profonde.
Las hydrocarbures ne pénètrent pas suffisamment non pltzs aux hantes températures; ceci provient de ce que l'air se dilate trop à l'intérieur et empêche ainsi la pénétration ou. bien de ce qu'il se produit' une vaporisation assez fortede l'eau contenue dans la tourbe, ce qui enlève aux hydrocarbures pénétrés superficiellement leur chaleur dans des proportions telles qu'ils se solidifient.
Dans le procédé par immersion, il est facile de régler la teneur du support en agents d'imprégnation. La durée de l'immersion est de 1 à 60 secondes suivant la nature de la tourbe. Pour la plupart des sortes de tourbe blanche, une seconde environ suffit, mais pour la. tourbe colorée, il faut un temps plus long. Pour effectuer l'immersion, on utilise de préférence des dispositifs sur lesquels on place les morceaux de tourbe découpés et que l'on ferme ensuite au moyen d'un couvercle oa autre. On immerge ensuite l'ensemble de ce bâti. Les parois sont de préférence en toile métallique ou. analogues. Il est évident que l'on peut diminuer la températuredes hydrocarburesen chauffant la tourbe avant l'imprégnation.
Le produit d'allumage conforme à l'invention peut servir à enflammer directement de la houille et même du. coke en gros morceaux, par exemple dans les hauts-fourneaux, etc.
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Comme l'inflammation s'effectue très vite, ce produit convient particulièrement bien, dans les chemins de fer, pour l'allumage des locomotives. Les frais d'utilisation do ce produit d'allumage sont beaucoup moins élevés que ceux correspondant à l'emploi du. bois d'allumage.
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"Ignition product and its manufacturing process"
The invention relates to an ignition product capable, inter alia, of igniting even large pieces of coke without resorting to. wood or. other, as well as a process for manufacturing said product.
The ignition product in accordance with the invention consists of a porous support traversed (II lardé !!) of combustible materials of different degrees of flammability and of a nature such that their combustion produces neither starch nor soot. in sensible quantities, and not. all shiny soot.
As porous support one can advantageously use a material crushed or not, burning without appreciable residue, such as for example peat, ears of corn, etc.
One can very well use, for example, white or colored peat, as it can be extracted by hand.
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This peat can be dried by natural or artificial means and cut, before treatment to transform it into a igniter, into pieces of desired shape and size, for example strips, bars, plates, cubes, etc. To increase the surface, it is possible to give the formed parts, for example by stamping. the form of grids or. cross them through holes.
As combustible materials of different degrees of flammability, there are preferably available hydrocarbons that are liquid or solid at room temperature which have different boiling points. The known hydrocarbons, which can be envisaged for the manufacture of the ignition product which is the subject of the invention, pauuant to be divided into easily, medium and difficult ignition hydrocarbons.
Although the flammability scale is not, in detail, the same as the boiling point scale, the easy, medium and hard-igniting hydrocarbons and the low-igniting hydrocarbons can, however, be regarded as generally equivalent. low, medium and very high boiling point.
To clarify the expressions "easy and difficult to ignite", it will be added that will be designated as easily flammable, within the meaning of the invention, the materials capable of being ignited directly and quickly by means of a match, as materials to the fire. medium ignition those igniting only after formation of sufficient quantities of gasified products, and as hardly inflammable substances those of which only the hot vapors ignite.
Low-boiling substances are understood to mean those which boil below 100 C, medium-boiling substances those which boil between 100 and 3000 and high-boiling substances those which enter boiling above 300 C.
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The proportions present in the mixture of materials of different inflammability depend on the uses for which the igniter is intended. The more easily the fuels considered ignite, the more the proportion of low-boiling elements (the boiling will be great. Oven the lignite briquettes for example, we can take a much larger proportion of low-boiling elements. than for igniting coke. The most favorable mixing ratio has been found to be: 10 'to 40% low boiling point hydrocarbons, 30 to 50% medium boiling point and 10% low boiling point hydrocarbons. 'at 50% high boiling point. The most easily boiling elements' already ignite with a match and initially produce a low temperature.
By slowly increasing the temperature, elements boiling a little more difficult then continuously pass into the gaseous form which is the only one in which they can burn. It is only when the temperature has already reached a high degree that the last hydrocarbons contained in the igniter must turn into vapors. Since hydrocarbon vapors always escape from the ignition products, the medium itself cannot burn while it still contains hydrocarbons. The support itself therefore only burns at the end, 1 the high temperature already reached at this moment by an intense incandescence, produced by the surface combustion due to the circulation of oxygen in the air.
It is particularly advantageous if the support is traversed by combustible materials, for example hydrocarbons, which have the boiling or ignition points.
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sà succbdent on a continuous -line without jerking The solutions 'da' oé% iàqi% é paxca -qtzl'an thus ensures a better keyvelopoilent greànGl of the ignition. From p: rÓ.f6rQnca, the product (the ignition 'must not contain materials such as pitch, pitch, tar or. Resin, etc., which give off a lot of smoke and salt and ¯ in particular soot
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bright if radoutée 0.1, being hardly flammable, prevents the propagation of. combastion.
The combustible materials of different flammability are advantageously contained in the support in the form of a homogeneous mixture, but they can also be distributed therein, for example in layers. Thus matters with difficulty
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flammable can, for example, be placed inside out, while more easily flammable materials can be found outside.
The igniter may be provided in places or completely, for example be covered with a material igniting on friction sarfaces;
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A little hydracarbon. cot3tatxx and easily flammable, having given good results, is, for example, mothballs, which melts at less than 100 and whose vapors are already very flammable well below its boiling point.
As medium and flame-retardant materials, it is possible to use, for example, mineral oils, paraffins, etc., very viscous with a very high boiling point. In general, the proportion of hydrocarbons boiling or igniting at low temperature relative to hydrocarbons boiling or igniting at high temperature
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temperature should stretch between 1/3 and 1/4: approx.
Porous vegetalox carriers such as white peat absorb up to 15 times their own weight in liquid or hydrocarbons. Render.s lîqaides. Such a quantity would naturally be too great, first of all because at-'un @
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part of the hydrocarbons would drip into the fireplace during heating ot would thus be lost. On the other hand, the available combustion surface would also be much too small for the large quantity of hydrocarbons. Too little impregnation would not be suitable either, because then, in order to obtain the desired effect, too much ignition product would be required. It has been found that the most advantageous is to impregnate the peat so that it absorbs in hydrocarbons a weight of 1 to 5 times equal to its own weight.
In addition to hydrocarbons, for example, the support may also contain finely distributed solid fuels, such as hard coal,. lignite or. peat. These substances can be added to liquid hydrocarbons in a finely divided form, for example in the form of a powder. It is also possible, for example, to incorporate into the support materials which promote combustion, such as materials which give off oxygen, materials having a catalytic action such as sulfur or iron, etc. These materials make it possible to increase the combustion. combustion temperature and limit combustion to a small space.
Instead of a mixture of hydrocarbons, it is also possible to use natural mixtures having the necessary properties.
The manufacture of the ignition product, according to the above-mentioned guidelines, can be carried out in different ways. The porous support can be traversed by mixing. materials of different degrees of flammability, but it can also advantageously be impregnated with. medium of liquid materials.
For this purpose, materials of different degrees of flammability or of different boiling points can be used in the form of a mixture, the support, for example peat, being impregnated with the liquid, for example by immersion; one can also impregnate - the '/
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support by immersion, coportion, etc., successively with materials or mixtures of materials having different degrees of flammability or different boiling points.
It is very advantageous to take a liquid mixture at temperature (Impregnation, but solidifying at ordinary temperature. The temperature of the impregnation liquid is preferably between 60 and 800 C. At low temperatures, hydrocarbons do not penetrate The hydrocarbons solidify on the surface of the cold peat and thus prevent deeper penetration.
Hydrocarbons do not penetrate sufficiently at high temperatures; this is because the air expands inside too much and thus prevents penetration or. although a rather strong vaporization of the water contained in the peat occurs, which removes the heat from the hydrocarbons which have penetrated superficially in such proportions that they solidify.
In the immersion process, it is easy to control the content of the impregnating agent in the support. The duration of the immersion is from 1 to 60 seconds depending on the nature of the peat. For most kinds of white peat, about a second is enough, but for the. colorful peat, it takes a longer time. To carry out the immersion, devices are preferably used on which the cut pieces of peat are placed and which are then closed by means of a cover or another. We then immerse the whole of this frame. The walls are preferably made of wire mesh or. analogues. It is obvious that the temperature of the hydrocarbons can be reduced by heating the peat before impregnation.
The igniting product according to the invention can be used to directly ignite coal and even. coke in large pieces, for example in blast furnaces, etc.
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As ignition takes place very quickly, this product is particularly suitable, in railways, for igniting locomotives. The cost of using this ignition product is much less than the cost of using the. kindling.