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Four continu vertical à induction pour la fabrication de la cyanamide calcique . la présente Invention a pour objet un four continu verti- cal pour la fabrication de la oyanamide calcique.Le chauffage électrique pour l'amorçage de la réaction exothermique y est réalisé par induction et des dispositions spéciales pour la récupération de la chaleur sont prévues dans le but d'obtenir un rendement thermique élevé.
La fig.1 est une vue extérieure en élévation de l'ensemble du four;la demi-vue de gauche représente le tour complètement fermé et la demi-vue de droite le four avec sa cloche inférieure' soulevée pour le détournement.La fig.2 est une coupe verticale partielle entre les niveaux A et B de la fig.l.La fig.3 est une coupe verticale partielle entre les niveaux B et C de la fig.l.
La fiG.4 est une coupe verticale partielle entre les niveaux C et D de la fig.l.La fig.5 est une coupe verticale partielle suivant la ligne G-H de la fig.6.La fig.6 est une coupe hori- zontale partielle suivant la ligne E-F de la fig.let la fig.7 une coupe horizontale partielle suivant la ligne I-J de la fig.
5.La fig.8 est une demi-coupe schématique verticale d'ensemble pour exposer la'processus de la première phase de la mise en marche du four.La fig.9 est une demi-coupe schématique verticale d'ensemble pour exposer le processus de la deuxième phase de la mise en marche du four.La fig.10 est une demi-ooupe schématique verticale d'ensemble pour exposer le processus du détournement.
La fig.ll est une demi-ooupe schématique verticale d'ensemble pour exposer le processus de la marche continue.
Le corps du four est supporté par des massifs 58 en béton armé,tandis que le ouvelage supérieur 21 en tôle et profilés est suspendu aux poutres 20 par l'intermédiaire des entretoises 19.Les poutres 20,supportées par les colonnes 78 soutiennent en outre la plateforme de'chargement 18.
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La carbure en poudre,arrivant par le transporteur 72,est déversé automatiquement par les goulottes 68 dans le ouvelage 21.
Un moulinet 9,aommandé par la poulie 8 égalise le carbure de fa- ;on à le répartir régulièrement sur toute la surface de l'ori- fice du four.Le ouvelage 21 porte,à sa partie inférieure,une bride 23 en acier coulé formant gouttière pour joint étanche li- quide.A cette bride est suspendue une voute réfractaire dont certaines briques 25 possèdent une chape 26 pour supporter,par l'intermédiaire de tubes 27 l'élément chauffant 30.Cet élément chauffant est une chemise 30 de tôle d'acier au chrome-nickel portée à la température voulue par alimentation indirecte au mo$en d'un transformateur pourvu d'une seule spire au secondai- re,cette spire unique étant la chemise 30.Des prises sur le pri- maire du transformateur permettent,par le jeu d'un commutateur,
le réglage de la température de la chemise 30.
La chemise 30 est entourée d'une cloche mobile 31 munie d'une chemise réfraotaire 29 aveo interposition d'une chemise calorifuge élastique 28.La cloche 31 est suspendue à des câbles métalliques 22 par l'intermédiaire des attaches 24;elle est mu- nie,à ses parties supérieure et inférieure,d'une bride circulai- re plongeant dans les joints d'étanohéité 23 et 35.La clocha 31 est pourvue d'un caisson 84 équipé pour l'amenée du courant à l'élément chauffant 30.Ce caisson est garni d'une chemise ré- fraotaire 29 avec interposition d'une chemise calorifuge élas- tique 28;
il est muni à sa partie antérieure d'un tampon étanche 85 pourvu d'une botte de passage dont la masse 86 est un isolant électrique.Les pièces d'amenée du courant 76sont munies d'une circulation d'eau de refroidissement 75 et noyées dans la masse isolante 86 ;elles sontconnectées à des épanouissements termi- naux de l'élément chauffant 30 au moyen de boulons à clavettes 87.Un séparateur réfractaire 88 maintient les amenées de courant à leur éoartement.Les barres d'arrivée du courant 74 sont bou- lonnées sur des portées dressées des pièces 76.
Sur la couronne d'assise 53 sont fixées circulairement des poutrelles verticales 40 attachées,à leur partie supérieure,par
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les attaches 36 au ouvelage 37,Ce dernier porte à sa partie su- périeure un joint liquide d'étanchéité 35 et, à sa partie inféri- eure,un caisson circulaire 48 pour la distribution de l'azote; il est muni,d'autre partd'une chemise réfractaire 39 avec inter- position d'une chemise calorifuge élastique 38.
Les poutrelles verticales 40 sont pourvues de consoles 43 qui supportent la chemise réfractaire interne du four.Cette che- mise est constituée de deux parties distinctes.La partie infé- rieure comporte des briques réfractaires 42 simplement empilées et engagées dans les poutrelles 40*Des oaneaux verticaux 41 rè- gnent sur toute la'hauteur de l'empilage de ces briques,tandis que des joints 88 sont imbriqués.La partie supérieure comporte des éléments verticaux 32 en carborundum pourvus de lumières 33 inclinées vers le bas à l'intérieur du four.
L'azote est distribué en plusieurs points du caisson 48 par des tuyaux 45 alimentés eux-mêmes par la conduite 83 munie d'une vanne 82.L'azote est admis au travers des lumières 49 et son flux est dirigé par la chicane réfractaire 46.La couronne d'assi- se 53 est protégée par le revêtement réfractaire 50.
Le four est muni d'un dispositif central de chauffage et de distribution d'azote composé d'un tube métallique 11 pourvu d'un refroidisseur 10 et munira sa partie intérieure.d'une tête creuse 16 en carborundum pourvue de lumières 17 inclinées vers le bas à l'intérieur du four.L'ensemble du dispositif,supporté par les profilés 7, porte, à sa partie supérieure,le moulinet 9 solidaire de la poulie 8.
L'azote,venant d'une conduite ;.munie d'une vanne 81, circu- le à l'intérieur du tube d'aluminium 12*plissé ou ondulée et qui fait office d'échangeur de température.Ce tube est pourvu d'une bride d'étanchéité 5 et d'un tampon étanohe et isolé 2 pour le passage des barres d'arrivée du courant 1.Ces barres sont main- tenues à écartement par les éléments réfractaires 13;elles se prolongent en élément chauffant aminci 15.
La couronne d'assise 53 comporte un joint d'étanchéité li- quide 52 et est munie,sur sa périphérie interne,d'un certain
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nombre de vérins horizontaux à huile 54 agissant par pression sur les plaques de serrage 56 supportées et articulées par les axes 55.
La cloche mobile 57 est suspendue à des câbles métalliques 47 par l'intermédiaire des attaches 51;elle est munie,à sa par- tie supérieure,d'une bride circulaire plongeant dans le joint 52;elle plonge,à sa partie inférieure,dans le joint liquide 61 et elle possède,à cette même partie,un dispositif 60 pour le re- couvrement de la gouttière du joint 61.
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cc Au niveau du sol sont aménagés les/"â;tr 59 sur lesquels repose un plateau de presse 62 par l'intermédiaire des galets 630 Un cylindre à huile à haute pression 67 permet le soulèvement du plateau 62 par l'action du piston 66 qui est muni d'un anneau de portée 65.La partie conique 64 est destinée à permettre l'enga- gement commode du piston dans l'alésage du plateau.
Les câbles 22 et 47 de relevage des cloches mobiles 31 et 57 passent sur les poulies de renvoi 73;ils sont commandés par des treuils ou des vérins.Les cloches peuvent être équilibrées au moyen de oontrepoids de façon à faciliter leur manoeuvre et à réduire au minimum l'importance des treuils ou vérins de ma- noeuvre.
La passerelle 77 permet la visite du caisson 84 et des élé- ments internes du fourgon particulier de l'élément de chauffage 30 lorsque la cloche 31 est relevée.
Le fonctionnement du four est le suivant.Pour l'amorçage, (fig.8),on place sur le plateau 62 les rehausses en fonte 34 et 44 et on amène le plateau au haut de sa course.On charge le car- bure en poudre jusqu'au sommet du four en interposant au préalab- le du papier contre les chemises 32 et 16 pour empêcher le car- bure de couler au travers des lumières de ces chemises.Au fur et à mesure du remplissage,on placera distances convenables,des dis- ques 70 de papier destinés à opérer un morcellement naturel de la masse de cyanamide au cours de la transformation du carbure.
On met en circuit les éléments chauffants 30 et 15 et on ad- met l'azote en 45 et en 3.La réaction,une fois amorcée,se pour-
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suit exothermiquement jusqu'au sein de la masse de carbure.On fait alors descendre progressivement le plateau de presse 62 (fig.9) jusqu'à ce que la rehausse 34 arrive au niveau inféri- eur des plaques de serrage 56 que l'on serre contre la masse dure de cyanamide par la pression des vérins 54-.La masse inté- rieure du four est ainsi immobilisée;le plateau 62 est descendu rapidement sur les rails 59 et le piston 66 dégagé du plateau.
On soulève la cloche 57;on retire le plateau 62 et on enlève la rehausse 44.On remet le plateau 62 en place et on retire @ @ la rehausse 34 par le même jeu précédent des plaques de ser- rage et des vérins.
La marche du four devient alors continue (fig.10 et 11).La
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masse,supportée par le plateau 62 (rlg*ll) descend d'une façon . oRmt9t4éé4/ régulière et continuelles plaques 56 éant/aLa z8ne d'amorçage est située sur la hauteur des éléments chauffants 30 et 15.Sur cette hauteur,la masse de carbure est transformée en cyanamide sur sa périphérie externe et interne tandis qu'au pas- sage le long de la chemise 42,la masse est complètement transfor- mée en cyanamide jusqu'au coeur.
Ltazote arrivant en 48,à la partie inférieure du four,récu- père,par contact direct avec la masse chaude de cyanamide.une partie des calories générées;par son passage dans les eaneaux 41, et au travers des briques 42 et des éléments 32,il récupère une autre partie des calories dont sont chargés ces éléments et ces briques.Cet azote,ainsi porté à haute température,pénètre dans la masse par les lumières 33 et les joints 88.
Ltazote arrivant en 3 récupère des calories au contact du tube échangeur 12 et de la tête 16.Il pénètre,ainsi porté à haute température,dans la masse par les lumières 17.
Pour le détournement (fig.10), lorsque la première interposi- tion de papier 70 arrive au niveau inférieur des plaques de ser- rage 56,on serre ces dernières et la masse est immobilisée à l'intérieur du four.Le plateau 62 continue son mouvement de desc- ente, mais à allure rapide.avec le bloc 71 qui s'est détaché na- turellement de la masse par la présence de l'interposition 70
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qui a été réduite en cendres mais qui a maintenu une solution de continuité au sein de la masse de oyanamide.
Après avoir relevé la cloche 57,on retire le plateau 62 et on enlève le bloc 71*Le plateau,remis en place,est amené rapide- ment en contact avec la face inférieure de la masse de cyanamide du four,les plaques 56 sont desserrées,la cloche 57 est abaissée et la marche continue se poursuit comme il a été exposé précédem- ment.
L'alimentation en carbure pulvérisé s'effectue,au fur et à mesure de la descente de la masse, de façon à maintenir constant le niveau supérieur de ce carbure.