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Procédé pour la production de la cyanamide calcique. ,
Dans la fixation de l'azote sur le carbure de calcium pour le transformer en cyanamide calcique, on connaît déjà les procédés consistant à introduire, dans des. fours droits pourvus d.'une maçonnerie comportant des évidements, des récipients perforés renfermant du carbure de calcium, ou un mélange contenant du carbure solide, en poudre, ou en fragments, ou. à retirer ces récipients après le chargement, la charge étant maintenue rassemblée par des cylindres. en papier-, en carton ondulé, ou en autres, matières analogues disposées autour des récipients; et étant. séparée de, la maçonnerie.
Pendant la fi-
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xation de l'azote, le papier ou le carton ondulé brûlent ou se carbonisent et la charge se solidifie un peu, ce qui fait qu'elle ne s'éparpille pas. Dans ce cas, la charge se trouve sur un fond le plus souvent en fer placé dans le four, et avec lequel elle est retirée du four après que la fixation de l'azo- te s'est achevée. Ces procédés connus présentent divers in- convénients, par exemple des frais considérables pour le revêtement des fours avec du papier ou du carton ondulé, la décomposition partielle, du carbure chargé dans le four, par l'eau engendrée lors de la combustion du papier ou du carton, d'où résulte une diminution de rendement, une diminution de la capacité utilisable du four à cause du fond qui y est introduit etc..
Les inconvénients des procédés connus ju;squ'à présent sont écartés suivant l'invention grâce au fait qu'on introduit d'une façon quelconque dans des fours, dont la maçonnerie est entièrement ou partiellement perméable aux gaz, le carbure, ou le mélange contenant le carbure, solide, en poudre ou en fragments, par exemple sous forme de briquettes pressées, de telle manière que la charge accoter vienne en contact direct avec la maçonnerie du four, sans couche interposée de papier ou de carton ondulé ; la charge est chauffée ensuite entièrement ou partiellement à la températureconvenable pour la fixation de l'azote, et le soufflage de l'azote ou l'évacuation du four des gaz étrangers, qui se forment pendant la fixation de l'azote, ont lieu entièrement ou partiellement par la maçonnerie perméable aux gaz.
La nouvelle invention présente l'avantage de réaliser non seulement une économie de travail, mais aussi une économie en ce qui concerne les frais pour le revêtement du four avec du papier, du carton ondulé ou d'autres matières analogues. En outre, du fait qu'on évite une décomposition partiel le de la charge par l'eau engendrée par la carbonisation du papier ou du carton- ondulé, on réalise une augmentation avan-
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tageuse du rendement de l'opération de fixation d'azote. Comme, par suite du fait que le fond., par exemple en fer-, qu'on met dans le four est. supprimé, la capacité. utile de ce dernier est aggmentée, il en résulte un avantage supplémentaire du nouveau procédé.
Le chargement du carbure de calcium, ou du mélange renfermant du carbure, à azoter, dans le four à azoter peùt avoir lieu de toute façon désirée, par exemple au moyen de cylindres qu'on introduit dans le four et qu'on en retire après le chargement, à l'aide de bennes de chargement qu'on peut faire rouler- au-dessus du four, d'hélices de changement, . de "Redler", et d'autres appareils analogues. On peut aussi effectuer le chargement au moyen d'une pompe et d'un tuyau souple, par exemple à l'aide d'une pompe Fuller, ou introduire la charge de toute autre façon connue dans le four à azoter-. On peut aussi amener au four à azoter la charge d'une fa- çon discontinue au continue, par exemple par fixation de l'azote sur du carbure en fragments, dans des fours rotatifs verticaux ou inclinés.
L'essentiel est, dans tous les. cas, que la charge vienne en contact direct avec la maçonnerie perméable aux gaz, du four, et que l'insufflation de l'azote dans le four ou l'évacuation partielle ou complète, hors du four, des gaz étrangers, qui se forment pendant la fixation de l'azote, ait lieu à travers la maçonnerie perméable.
Pour le maçonnage des fours à cyanamide calcique suivant le procédé objet de l'invention, on emploie avec avantage des briques ordinaires ou profilées, par exemple des briques en forme de secteur assemblées sans lut, mortier ou autre substance analogue, la maçonnerie pouvant éventuellement être rendue mécaniquement résistante du fait qu'elle reçoit une forme oblique ou conique, des rainures et des nervures, des dentelures, etc.. L'accès de l'azote ou l'évacuation des gaz ont lieu en ce cas d'une manière remarquablement simple
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parles joints de la maçonnerie.
De cette façon, l'amenée du gaz ou l'évacuation de l'air sont réparties, avec avantage, sur la surface entière de la maçonnerie, ce qui exerce une influence favorable sur la durée de l'opération de la fixation de l'azote et sur le rendement de cette opération. Cet effet est accentué encore, lorsqu'on fixe l'azote d'une fa- çon discontinue sur des colonnes de carbure, du fait que le bloc constituant la charge subit un certain retrait, et qu'il se produit ainsi, d'une façon surprenante, un intervalle cylindrique creux entre la maçonnerie et la charge, intervalle grâce auquel l'azote lèche la charge sur son pourtour ou par lequel les gaz étrangers, par exemple l'hydrogène, peuvent sortir. Ce retrait de la charge permet en même temps une extractibn facile du bloc complètement azoté.
Pour contribuer à l'effet de la perméabilité aux gaz de la maçonnerie ou pour éviter des joints sans lut, on emploie avec avantage des briques poreuses, par exemple des briques spongieuses pour exécuter la magonnerie du four à cyanamide calcique. Ces briques spongieuses présentent, en ce qui concerne les pores un 'pourcentage élevé du volume, par exemple 40% ou davantage, 1'accès ou la sortie des gaz pouvant avoir lieu par ces pores. L'emploi de briques poreuses pour le maçonnage des fours à cyanamide calcique constitue une caractéristique importante de la nouvelle invention.
Pour favoriser la répartition de l'azote dans la ma- çonnerie perméable aux gaz, on pratique avec avantage dans cette maçonnerie des canaux d'une section quelconque, par exemple ronde ou angulaire ou bien encore affectant la forme d'un ruban. Ces canaux peuvent traverser la maçonnerie pa- rallèlement à l'axe central où ils peuvent encore être disposés obliquement ou hélicoldalement dans la maçonnerie, ces canaux s'arrêtant, en particulier, à l'intérieur de la ma- çonnerie. L'azote amené, par exemple sous une faible surpres-
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sion ou sous une pression plus élevée, à un endroit voulu quel- et conque du four, traverse alors ces canaux,/sort par les joints et/ou les pores de la maçonnerie pour atteindra la matière à azoter.
L'invention présente des avantages particuliers par exemple dans la production de cyanamide calcique granulée, à partir de carbure en fragments, dans les fours rotatifs parce que, suivant l'invention, l'azote non seulement lèche tout du long les granules de carbure à azoter, mais peut entrer par dessous dans la charge à azoter', d'où il résulte non seulement que la température à laquelle se fait la fixation de l'azote est plus régulière, mais qu'il y a aussi une diminuation avan- tageuse du temps nécessaire à cette opération.
Lorsqu'on emploie des fours à azoter verticaux; un nou- vel avantage résulte du fait que les fonds métalliques qu'on y introduisait habituellement jusqu' à présent peuvent être sup- primés.. Ile fond du four constitué par de la maçonnerie à joints perméables aux gaz et(ou) en maçonnerie poreuse eat, dans ce cas;: en contact immédiat avec la matière à azoter-, Par la sup- pression des. fonds en fer du four, non seulement on simplifie l'opération de fixation d'azote, mais il se produit aussi, en même temps, une augmentation avantageuse de la capacité utile du four.
Comme dans ce procédé, les bords inférieurs de la colon- ne de matière constituant la charge ne peuvent souvent pas être azotés à fond en raison de la dissipation plus grande de cha- leur' par l'entourage, on donne à la maçonnerie du fond, con- formément à'l'invention, une forme conique, chanfreinée-ou ar- rondie; grâce à quoi. on réalise une fixation d'azote presqu'in- tégrale.
Dans ce procédé de fixation de l'azote, dans des fours à azoter' verticaux, le chauffage de la charge peut avoir lieu de l'extérieur ou de l'intérieur, éventuellement après chauf- fage de toute la charge, ou d'une partie de cette:! charge, à des températures élévées. Le nouveau procédé présente des avanta-
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ges spéciaux dans la fixation de l'azote suivant le principe de l'allumage initial, au moyen d'une ou de plusieurs barres de chauffage introduites à l'intérieur de la masse de carbure et auxquelles est amené ou desquelles sort le courant, grâce à des contacts appliqués au fond du four.
Le contact, dans le fond, est disposé de préférence,suivant l'invention, dans un creux du fond du four, en dehors de la charge de carbure, ce qui diminue l'effet thermique exercé par la masse soumise à la réaction sur le contact précité et, par suite, la possibilité d'un contact moins satisfaisant, par exemple par formation d'un arc voltaïque, etc..
La nouvelle invention présente des avantages spéciaux pour les fours à azoter à grande surface, par exemple pour les fours de grande longueur ou en forme de poche dans lesquels le léchage des surfaces par les gaz se manifeste avec une importance plus grande par rapport au contact de l'azote avec la masse de. carbure, lors de son passage à travers elle, par exemple par des canaux d'insufflation dans la masse de carbure. Ces canaux, qui traversent la charge et qui s'obstruent souvent par au carbure qui y tombe, peuvent être complètement supprimés lorsqu'on applique la présente invention.
Un mode d'exécution d'un four suivant l'invention est représenté à titre d'exemple sur le dessin annexé.
Le dessin montre un four vertical à azoter, suivant le procédé par allumage initial, dans lequel on a disposé jusqu' aux 3/4 de la hauteur, dans une maçonnerie a, présentant des joints perméables aux gaz,et exécutée de préférence en briques poreuses, des canaux b d'insufflation d'azote, le fond du four étant constitué par des briques profilées, en partie à profil oblique ou arrondi, dont les joints laissent passer les gaz, et ce fond présentant des ouvertures spéciales c, pour l'arrivée del'azote dans la charge par des canaux d'insufflation d, et un
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contact de fond e situé plus bas, tandis que sous ce fond se trouve un évidement f par exemple annulaire ou formant un cendrier-, servant à l'introduction de l'azote et,
à sa meilleure répartition et/ou à l'enlèvement de carbure qui pourrait tomber, désignant l'orifice d'arrivée de l'azote.
Exemple/
Dans une installation de fours à azoter à fours verticaux, on a installé à coté des fours à azoter habituels pourvus d'un récipient en fer amovible qu'on y introduit et d'une envë- lopp,e en papier, 24 fours sans papier suivant l'invention. On a constaté que le rendement de ces fours sans papier dépasse en moyenne de 0,86 celui des fours employant le papier, la teneur dela cyanamide calcique en azote étant de 24,6%. L'augmentation du rendement doit être attribuée à la suppression du .papier et au fait qu'on a évité les dommages occasionnés au carbure par l'eau engendrée par la carbonisation du papier. Par la suppress.ion du fond en fer' employé dans les fours habituellement en usage, le remplissage, c'est à dire la capacité des nouveaux fours, a été augmentée en même temps de 15%.
Alors que dans les anciens fours à enveloppe dé papier, la nouvelle charge,;;ne peut être introduite que lorsque le four s'est refroidi suffisamment pour que l'enveloppe ne puisse plus s'enflammer, cette considération disparait suivant le nouveau procédé ; on a pu réduire ainsi avec avantage la durée du refroidissement de 5 heures à 2 heures, c'est à dire de 3 heures, ce qui permet de recharger plus rapidement les fours.