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PROCEDE ET APPAREIL POUR L'AGGLOMERATION DE COMBUSTIBLES.
Dans les procédés connus d'agglomération des combustibles dans lesquels on utilise un liant pour souder entre elles les particules de charbon la grosse difficulté est de répartir ce liant d'une façon homogène dans toute la masse car sa proportion dans le mélange n'atteint jamais le dixième de celle du charbon.
C'est cette difficulté qui a été la cause du suaces du procédé dit "au brai sec" par rapport à celui dit "au brai fondu" ou liquide. Il est en effet plus facile de mélanger deux corps se présentant sous le même état physique, c'est-à- dire à l'état pulvérulent, que de mélanger deux corps sous des états physiques différents, c'est-à-dire l'un (charbon) à l'état 'pulvérulent et l'autre (brai) à l'état de liquide visqueux.sur- tout quand on opère par simple brassage des deux corps,comme on
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le fait dans l'application de ces procédés.
Dans le but de faciliter l'agglomération on a bien proposé de pulvériser du brai fondu sur le charbon, ce qui permet de diviser de façon très poussée l'aggloméraht en lui donnant un volume apparent très grand et d'obtenir un mélange intime même dans le cas de l'emploi d'une proportion en poids très faible,
Cependant pour atteindre ce résultat on se heurte encore à deux grande difficultés*
Tout d'abord le brai fondu très divisé, qui sort du système pulvérisateur, se refroidit très rapidement et par consé quent se fige en sortant du pulvérisateur et se solidifie avant d'arriver en contact avec le charbon à agglomérer.
Il en résulte que la soudure des gouttelettes de brai aux particules de charbon se fait très mal et que l'on est, par suite, dans l'obligation de traiter à nouveau le mélange dans un malaxeur chauffé qui ne peut travailler la matière que dans les conditions habituelles.
D'autre part on est dans l'obligation d'augmenter le volume apparent du charbon avant la projection du brai fondu et de séparer ces particules de charbon pour livrer passage aux gouttelettes de brai qui ne doivent pas se déposer seulement sur les particules de surface mais sur les particules de toute la masse . Dans ce but on emploie, dans les procédés connus, un grand trommel dans lequel arrive le charbon broyé et dans l'axe duquel est placé le pulvérisateur de brai fondu. Ce dispositif ne permet pas d'obtenir un mélange intime car le trommel ne remonte qu'imparfaitement le charbon dans sa rotation et ne provoque pas la pluie de charbon qui est indispensable pour la pénétration du brai dans toute la masse du charbon ainsi divisé.
Ce trommel n'agit en fait que comme mélangeur, d'autant plus que comme il vient d'être signalé la pulvérisation se faisant à l'air libre le brai se solidifie presque au sortir du pulvérisateur. Le pulvérisateur travaille comme un broyeur susceptible de diviser le brai en éléments très fins. ,
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La' présente invention per@et de résoudre ces dif- ficultés. Elle permet de conserver aux gouttelettes de brai pulvérisé leur état liquide, d'où une soudure énergique de ce brai à toutes les partieules de charbon rencontrées, ces dernières étant par suite enrobées régulièrement.
Elle permet également d'effectuer la pulvérisation au milieu d'une pluie de particules de charè bon de façon que les gouttelettes de brai fondu rencontrent toute la masse de la précipitation.
Conformément à l'invention la pulvérisation du brai fondu, au lieu de se faire à l'air libre, est effectuée dans une chambre chaude ou étuve dont la température est maintenue à une valeur suffisante pour éviter la solidification du brai.
En outre, afin que toute la masse de charbon pulvérisé soit intéressée par la pulvérisation du brai, l'invention prévoit de faire écouler le charbon, suivant une série de rideaux verticaux devant lesquels est placé le pulvérisateur.
On a décrit ci-après, simplement à titre d'exemple, deux'formes de réalisation d'un appareil suivant l'invention.Dans cette description on se réfère au dessin schématique ci-joint qui montre :
Fig. I une vue en élévation d'un appareil suivant l'invention.
Fige 2 une vue en perspective correspondant à la Fig.I.
Figs 3 et 4 des vues en coupe respectivement en élévation et de profil d'un autre appareil suivant l'invention.
Fig. 5 une vue de détail du transporteur à la sortie de l'appareil.
Le charbon pulvérisé est amené, par un élévateur 1, dans une vis transporteuse 2. Dans l'auge 3 de cette vis est pratiquée une série de fentes 4,4a,4b, perpendiculaires à l'axe de la vis. Ces fentes laissent s'écouler le charbon suivant autant de rideaux verticaux dont l'épaisseur peut être variable, Devant ces rideaux se trouve le pulvérisateur 5 dans lequel est converti en fines gouttelettes le brai qui provient de la cuve
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de fusion 6 et qui est amené par une pompe 7 à débit variable.
Le pulvérisation est obtenue par une arrivée 8 de vapeur ou d'air comprimé chauffé.
Le brai pulvérisé, peut ainsi, en traversant perpendiculairement cette série de rideaux de charbon pulvérisé, se mélanger intimement à ce dernier .
Pour conserver aux gouttelettes de brai leur état liquide, la pulvérisation a lieu dans une chambre 9 dont l'intérieur est maintenu à une température suffisante pour éviter la solidification du brai. Cette chambre est délimitée d'une part par le transporteur à vis 2 et des parois latérales 10 et d'autre part par le transporteur inférieur à vis 11 qui sert à l'évacuation du mélange charbon et brai. Le pulvérisateur 5 est disposé entre ces deux vis. La paroi entourant la vis inférieure et les parois latérales 10 peuvent être doubles de façon à permettre au besoin une circulation de vapeur afin de maintenir la température nécessaire pour que le brai pulvérisé reste à l'état liquide.
Comme représenté, au lieu d'une simple vis trans porteuse pour l'évacuation du mélange brai et charbon, il est préférable d'utiliser une auge à deux vis conjuguées. On obtient ainsi un véritable malaxeur horizontal dans lequel le mélange est suffisamment brassé et trituré pour être envoyé ainsi directement à la presse.
Le dosage du brai se fait très simplement, par exemple au moyen de la pompe à débit variable 7. La pulvérisation peut être effectuée par la seule pression de la pompe. On peut prévoir cependant, comme indiqué, l'intervention d'une énergie auxiliaire : vapeur ou air comprimé réchauffé par un serpentin de vapeur, ou par une résistance électrique. Cette dernière solution offre, entrutres, l'avantage de supprimer l'introduction de la vapeur d'eau dans le mélange et par suite de pouvoir augmenter la cohésion de l'aggloméré, même fabriqué avec un brai très sec (brai de pétrole par exemple).
L'appareil peut comporter tous les accessoires vou-
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lus et, en particulier, des bas-volets 12 sous les fentes de l'au- ge supérieure, une cheminée 13 d'évacuation des gaz, des tubulures I4-I4a de circulation dans la double enveloppe etc...
On doit d'ailleurs remarquer que si le charbon pulvérisé est introduit dans l'appareil à une température suffisamment élevée, la circulation de vapeur dans la double enveloppe de ls chambre peut être très réduite ou même être supprimée.
Il convient du reste, d'une façon générale, que la chambre chaude ou étuve soit disposée suffisamment près du four sécheur pour que le charbon arrive dans la vis supérieure à une température comprise entre 80 et 100 , c'est-à-dire voisine de celle du brai fondu. La pâte, constituée par le mélange de charbon et de brai, se forme très rapidement dans la double vis inférieure d'où l'on peut la diriger directement vers le distributeur de la presse à agglomérer.
La suppression du malax@ur et de l'emploi de vapeur permet d'éviter un certain nombre d'inconvénients dont les princi paux sont, l'impossibilité d'obtenir dans le malaxeur une tempé rature supérieure à 100 souvent insuffisante pour fondre convenablement certains brais, et la condensation de cette vapeur qui, en humidifiant le charbon, contrarie sa soudure avec le brai. En outre le brai étant fondu séparément dans une cuve et projeté sur du charbon chaud et sec on obtient de suite et plus économiquement une soudure énergique.
Dans la forme d'exécution représentée schématiquement sur les figs 3 et 4 le four destiné au séchage et au chauffage du charbon est constitué par une série de vis transporteuses 2,2a,2b superposées et tournant dans des auges 3,3a,3b. Dans ces auges sont pratiquées, comme indiqué précédemment, des fentes 4, 4a,4b, qui sont normales à l'axe ou disposées en chevrons, et qui laissent le charbon s'écouler en pluie sous les auges.
Les gaz chauds provenant d'un foyer 15 circulent en sens inverse du mouve- ment du charbon, entre les diverses auges, On obtient ainsi un
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chauffage rationnel du charbon qui, comme précédemment, est soumis à l'action du brai projeté par le pulvérisateur 5 dans la chambre chaude ou étuve 9. Le foyer sert donc lui-même aux trois fins suivantes ;
I) Produire les gaz chauds destinés au séchage et au chauffage du charbon.
2) Maintenir dans l'étuve la température au moins égale à celle de la fusion du brai.
3) Fondre le brai dans une cuve adjacente.
On peut donc ainsi réaliser économiquement une installation très condensée permettant l'emploi des brais les plus secs
Si la presse à agglomérer se trouve trop loin de la sortie de la vis 11 de l'appareil on peut utiliser avantageusement un transporteur à petits chariots 16 roulant dans une gaine 17 chauffée intérieurement par exemple par une dérivation des gaz chauds du foyer. On peut ainsi conserver à la pâte la temperature convenable et cela jusqu'au distributeur, aussi éloigné soit. il, et avec cependant une dépense minimum d'énergie thermique et mécanique. On pourra naturellement avoir autant de ces chaines à chariots que de distributeurs à alimenter, toutes circulant paraislélement dans la même gaine chauffée.
Il doit être bien entendu que la présente invention n'est pas limitée aux indications qui précèdent mais qu'elle peut être réalisée suivant de nombreuses variantes relatives en particulier à la constitution de l'appareil servant la réalisation du procédé.
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