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BREVET D'INVENTION en Belgique " PROCEDE ET APPAREIL POUR LA FABRICATION D'AGGLOMERES
COMBUSTIBLES " Monsieur Louis DEWAILLY Priorité d'une demande de brevet déposée en France le 11 août 1943.
L'invention concerne un procédé et un appareil permettant de fabriquer, au moyen de sciure de bois, des agglomérés de charbon de bois ou de bois roux sans l'intervention d'aucun liant.
Selon le procédé conforme à l'invention, on tamise tout d'abord la sciure de bois pour en éliminer les grains dont la grosseur excède une valeur déterminée (par exemple un millimètre). La sciure restante est séchée complètement puis portée à une température
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d'environ 300 degrés centésimaux de façon à provoquer un commencementde dis tillation.
Les matières traitées alors soumises à une pression élevée (par exemple de l'ordre de 1.250 Kg/cm2) combinée avec un chauffage à une température d'environ 300 degrés centésimaux. On détermine ainsi dans la niasse, d'abord une agglomération de la sciure de bois puis une carbonisation et suivantque le chauffage est plus ou moins prolongé, on obtient soit des agglomérés de charbon de bois, soit des agglomérés de bois roux.
.L'installation permettant la mise en Oeuvre de l'invention comprend, outre des appareils opérant le tamisage, le séchage et le réchauffage de la sciure, une presse 1 moule ouvert, pourvue de moyens de chauffage et dans la matrice de laquelle les matières sont à la fois comprimées et chauffées.
Suivant la matrice utilisée, les agglomérés produits peuvent affecter toute section convenable, circulaire, .ovale, quadrangulaire, etc...
Si la matrice de la presse a une longueur suffisante pour qu'il s'y produise une carbonisation complète, on obtient, -, la sortie de cette presse, des agglomérés de charbon de bois possédant une très grande dureté .
Si au contraire, la matrice de la presse est de faible longueur, on peut obtenir des agglomérés de bois roux.
Les agglomérés produits conformément à l'in- vention peuvent être avantageusement utilisés, soit pour alimenter des gazogènes ou des appareils de chauffa
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soit pour revêtir des chaussées.
Aux dessins annexés, les Figs. 1, 2 et 3 sont des vues en élévation représentant à titre d'exemple une installation permettant la réalisation de l'invention.
La Fig. 1 montre les appareils utilisés pour le tamisage de la sciure de bois.
La Fig. 2 représente les appareils opérant le séchage et le réchauffage de la sciure.
La Fig. 3 montre la presse à moule ouvert où s'effectue sa compression et son chauffage.
Les Figs. 4,5 et 6 sont des vues en plus grande échelle de la presse montrant plusieurs positions différentes du mécanisme de commande.
L'installation représentée aux dessins comprend une grille 1 sur laquelle est déversée la sciure brute. Les déchets de bois sont éliminés et contribuent à l'alimentation d'un foyer 33. La sciure tombe dans un élévateur 2 qui la déverse dans une trémie 3 munie à sa base d'une sole doseuse tournante 4 avec couteau réglable 5, qu'on oriente de façon à faire tourner la quantité convenable de matière dans un élévateur 6.
Celui-ci amène la sciure à un crible 7. Les particules de sciure ayant une grosseur inférieure à 1 mm tombent dans une trémie 8 tandis que les particules dont l'épaisseur dépasse 1 mm sont envoyées à un broyeur 11 par le couloir 12 pour être amenées à'une grosseur de 1 mm.
Sous la trémie 8 est placée une sole tournante 13 munie d'un couteau réglable 14 qui déverse dans une hélice 15 la quantité de sciure nécessaire à la fabrication.
Transportée par l'hélice 15, la sciure parvient par la
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conduite 16 à un appareil de séchage. Cet appareil est constitu par un cylindre 17 disposé horizontalement, il repose par les couronnes lisses 18 sur les galets de roulement 21.
Le cylindre 17 est chauffé extérieurement par des gaz chauds provenant du foyer 33 et circulant dans la chambre 22 munie de chicanes telles que 23 destinées à canaliser les gaz comme l'indiquent les flèches. Ce même cylindre est actionné par un arbre 10 au moyen d'un pignon 20 et d'une couronne dentée 19 portée par le cylindre. Il est animé d'une vitesse de rotation suffisante pour que la force centrifuge fasse adhérer légèrement la sciure sur toute la périphérie du tube, ce qui présente l'avantage de faire travailler toute la surface du tube et facilite la transmission de la chaleur. La progression de la sciure et son brassage dans le tube sont obtenus par des palettes hélicoïdales 25 assujetties à un arbre fixe 26.
On pourrait aussi communiquer à l'arbre 26 un mouvement de rotation de manière à faciliter le brassage et la division de la sciure. L'humidité contenue dans celle-ci se dégage sous forme de vapeur par une cheminée 27. Au sortir du four sécheur 17, la sciure tombe dansun distributeur tournant 28 convenablement étanche et elle est introduite sans admission d'air dans le tube réchauffeur 32 par l'intermédiaire de l'hélice 31 dont les spires sont solidaires du tube 32 et tournent avec lui. L'enveloppe de cette hélice se compose de deux éléments, l'élément de gauche étant fixe et s'emboîtant à l'intérieur de l'élément de droite qui
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est solidaire du tube réchauffeur 32.
Ce tube est cylindrique et il est réuni par une partie tronconique 35 à une extension cylindrique 36. A l'intérieur de ces deux parties 35 et 36 sont fixées les spires d'une hélice 37.
Le tube 22 est chauffé extérieurement par les gaz du foyer 33. La progression et le brassage de la sciure peuvent être assurés par des ailettes hélicoïdales 42 réparties sur toute la périphérie et convenablement orientées. Si l'on fait tourner le tube 32 à une vitesse suffisamment faible pour que la sciure ne puisse,sous l'action de la force centrifuge, adhérer aux parois, la sciure s'achemine lentement vers l'hélice 37 qui l'extrait du tube.
Le tube réchauffeur repose par l'intermédiaire de couronnes lisses 44 sur des galets de roulement 45.
Ce tube reçoit d'un arbre 40 un mouvement de rotation au moyen d'un engrenage 46,47.
A la sortie du tube réchauffeur, la sciure est acheminée par l'hélice 48 et la conduite 49 au couloir vertical 50 alimentant la presse. Celle-ci est à moule ouvert. Suivant la forme d'exécution représentée, l'arbre-manivelle 51 commande le piston 52 à mouvement horizontal alors qu'une came 60 solidaire du même arbremanivelle est reliée, par l'intermédiaire d'un levier 53 pivotant en 54 et d'une bielle 55 à la tige d'un piston 56 se déplaçant verticalement dans le couloir 50.
La sciure de bois étant un corps de faible densité (0,3 environ), il y a en effet intérêt à faire subir à la sciure introduite dans la matrice un tassement réduisant notablement son volume.
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La matrice 57 de la presse est constituée par un long couloir horizontal. Elle comporte une lumière d'admission par laquelle est introduite la sciure amenée par le couloir vertical 50.
Le tracé de la came 60 commandant le piston d'introduction 56 doit être tel que ce piston ferme complètement le couloir d'admission 49 quand le piston compresseur 52 va effectuer son mouvement en avant (Fig.3).
Le piston 56 doit en outre continuer fermer complètement la matrice 57 jusqu'à ce que le piston 52 ait atteint l'extrémité du couloir 50 et l'ait légèrement dépassé (Fig. 4) . ce moment, il faut que le piston 56 se relève immédiatement pour permettre le remplissage du couloir vertical 50 (Fig. 5) tandis que le piston 52 continue sa course et produit une deuxième compression.
Quand le piston 52 occupe la position indiquée sur la Fig. 6, le piston 56 doit commencer immédiatement son effort de compression. La sciure après avoir été comprimée une première fois, prend place dans la matrice 57 que le piston ferme comme l'indique la Fig. 3.
Le chauffage est assuré' par circulation de gaz chauds provenant du foyer 33 où sont brûlés les gaz de distillation, les déchets de bois et éventuellement les gaz provenant d'une batterie de gazogène ou tout autre combustible. La température peut être réglée par une admission d'air secondaire commandée automatiquement par thermostat.
La presse est chauffée par des gaz provenant du foyer 33 et amenée par un conduit 73 à une chambre 74 entourant la presse 57. Les gaz chauffent également
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la paroi du couloir vertical 50.
Une partie des gaz chauds de combustion est utilisée dans la chambre de chauffage 22 où ces gaz sont canalisés par les chicanes 23 prévues à cet effet. Un ventilateur 74 assure la circulation forcée des gaz chauds et refoule les fumées dans la chambre 22. L'en- semble des fumées est aspiré par le ventilateur 76 et évacué par la cheminée 77.
Il se produit dans la matrice 57 un boudin de sciure agglomérée qui se déplace sous l'action du piston 52 et se carbonise progressivement sous l'influence de la chaleur obtenue par une circulation de gaz chauds autour de la matrice.
Afin de permettre le réglage de la pression, la matrice est coupée à son extrémité suivant un plan horizontal passant par l'axe et par un plan vertical jusqu'à mi-hauteur. La partie ainsi coupée est remplacée par un piston 61 épousant la forme de la matrice et exerçant une pression qui peut être ajustée par le système à contre-poids 62.
Le boudin de charbon de bois formé peut être fractionné par une rampe 64 qui provoque le sectionnement au droit de la sortie de la matrice. En variant l'inclinaison de la rampe, on peut régler la longueur des agglomérés. D'après l'exemple figuré aux dessins, ces agglomérés tombent dans une chambre 65 et sont évacués directement dans un wagonnet étanche 66 par un obturateur rotatif 67.
Les gaz de distillation s'échappent par une tuyauterie 68 reliée à un barillet 69 par l'intermédiaire
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d'une conduite 71 qui évacue les gaz de distillation provenant du tube réchauffeur 42. Les gaz dégoudronnés peuvent être brûlés dans le foyer 33.
Si la longueur de la matrice est limitée à 10 fois environ son diamètre, on obtient des agglomérés de bois roux, c'est-à-dire n'ayant subi qu'un commencementde distillation.
Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée à l'installation représentée aux dessins qui n'a été donnée qu'à titre d'exemple.
En particulier, la progression de la sciure dans le tube de séchage 17 pourrait être produite par des ailettes analogues à celles indiquées sur le tube de réchauffage 32. Ce dernier pourrait d'autre part être muni de palettes d'avancement semblables à celles figurées sur le tube de séchage 17.
En outre, le mécanisme adopté pour commander le piston d'introduction 56 et le piston compresseur 52 pourrait être différent de celui qui a été représenté.
De même, l'agencement de la presse et de son dispositif de chauffage pourrait être modifié.