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RHEINISCHE KALKSTEINWERKE G.m.b.H.9 résidant à WULFRATH (Allemagne) .
PROCEDE POUR ELIMINER DANS DES FOURS A CUVE LES ACIDES DE LA CHAUX OU DES CARBONATES SE COMPORTANT DE MANIERE ANALOGUE.
Lors de l'extraction de chaux calcinée douce ou de carbonates se comportant de manière analogue, la conductibilité calorifique de la couche exté- rieure du morceau de carbonate,couche extérieure dont l'acide est déjà éliminé, est déterminante pour toute la procédure pour obtenir un rendement maximum. La couche extérieure ne peut être soumise qu'à une température maximum déterminée qui, suivant les expériences actuelles, est d'environ 1050 à 1150 C pour la chaux.
Si cette température est dépassée, la couche extérieure s'agglomère plus ou moira et de façon Indésirable, suivant le degré de température, la pression mécanique et la durée
La température, par exemple à la surface du morceau de chaux, est la résultante de la transmission possible de chaleur depuis une source de chaleur, transmission déterminée entre autre par la température de la dite source, et de la quantité de chaleur consommée par le morceau de chaux.
Dans la zone des brûleurs, la matièreà chauffer, à savoir la pierre de chaux, ne doit absorber la chaleur que pour éliminer l'acide carbonique. Ce processus s'effectue à environ 900 C. L'expulsion de l'acide carbonique ou l'éli- mination des acides débute normalement à la surface de la pierre de chaux et se termine à son centre.Suivant les expériences actuelles, la vitesse d'élimination des acides est très élevée, c'est-à-dire que même avec un maximum de chaleur trans- mis par les températures théoriques maxima des carburants à considérer, la consom- mation de chaleur au début de l'élimination des acides est telle que la températu- re du morceau de chaux reste Inférieure à 1050 - 11500C. Plus l'élimination des acides progresse vers le noyau,
plus la vitesse de l'élimination des acides dépend de la quantité de chaleur pouvant pénétrer à travers la zone extérieure désacidi- fiée du morceau de chaux. Cette quantité de chaleur dépend du coefficient de con- ductibilité calorifique d'environ 0,8 Kcal/m h C, de l'épaisseur de la croûte ex-
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térleuré désacidifiée et de la température de la surface du morceau de chaux.
Etant donné que cette température ne peut pas être supérieure à 1050- 1150 C pour l'extraction de chaux calcinée douce, la transmission-de chaleur sur la surface du morceau de chaux doit décroître lorsque la profondeur de la couche débarrassée d'acide augmente.
Cependant, si on veut obtenir un plus grand rendement qu'actuelle- ment en chaux calcinée douce ou similaires dans un four à cuve au gaz, il faut que, suivant l'Invention, la combustion du gaz s'effectue de manière que la plus grande partie de la chaleur agisse dans la partie supérieure de la zone des brûleurs par la combustion de la plus grande partie du carburant Introduit.
La zone des brûleurs doit donc comporter au moins deux plans horizontaux dans lesquels le carburant est consommé.
La subdivision de la zone des brûleurs en différents plans hori- zontaux de brûleurs est connue en sol. Cependant ces plans ne se situent que dans la partie Inférieure de la z8ne des brûleurs et servent uniquement à une meilleure répartition du gaz dans la zone Inférieure des brûleurs et à permet- tre un mélange plus avantageux du gaz à l'air. De ce fait et suivant l'expérien- celes températures maxima ne peuvent se dégager que dans la partie inférieure de la zone des brûleurs. Suivant l'Invention ceci est évité.
Lorsqu'il s'agit de fours à cuve au gaz, l'avantage du procédé suivant l'invention réside dans le fait qu'il est maintenant possible :
I.- d'augmenter au maximum le rendement du four sans nuire à la qualité;
2.- d'abaisser la température du gaz brûlé et, par conséquent, la consommation de carburant pour la chaux calcinée douce. En effet, tandis qu'antérieurement 1 Nm3 de gaz devait brûler très lentement pour que la tempé- rature des flammes soit basse en vue de protéger la chaux et le revêtement du four, maintenant suivant l'Invention, seulement environ un tiers de la quanti- té du gaz doit procurer des flammes à basse température.
Environ deux tiers de la quantité du gaz peut brûler sans Inconvénients et beaucoup plus rapidement dans la partie supérieure de la zone des brûleurs et dégager, de ce fait, plus de chaleur en vue d'éliminer les acides. Le gaz de combustion ne peut trans- mettre une chaleur utilisable pour l'élimination des acides qu'aussi longtemps que sa température est supérieure à 900 C. Lorsque la vitesse de combustion s' accroît, ce qui se manifeste normalement par une température plus élevée des flammes, il est possible, suivant l'Invention, d'utiliser maintenant une plus grande partie de la chaleur dégagée par 1 Nm de gaz pour l'élimination des acides.
Dans ce cas la quantité de gaz qui subsiste jusqu'à 900 C pour le pré- chauffage des pierres de chaux est moindre et peut se refroidir plus fortement.
Etant donné que maintenant une quantité moindre de chaleur tangible s'échappe depuis les gaz brûlés jusqu'à l'extérieur, la consommation en carburant est réduite.
Pour la réalisation économique d'une température élevée des flam- mes et pour une combustion presque totale du gaz de gazogène, II faut-procéder de la manière suivante
I.- Création d'une température élevée du gaz et de l'air avant le début de la combustion; 2.- mélange Intime du gaz et de l'air avant la combustion;
3.- pas d'excès d'air ou, seulement, un faible excès d'air.
II est en outre connu comment II faut réaliser du gaz de gazogène avec une température élevée et comment II faut protéger ce gaz contre les pertes de chaleur jusqu'au moment de sa combustion, II est également connu comment II faut procéder pour obtenir, dans les fours à cuve, plus particulièrement dans les fours à coupole, un bon préchauffage de l'air dans un échangeur de tempéra- ture (par exemple, construction Griffin U.S.A.), par l'aspiration des gaz de combustion depuis la matière en vrac, en-dessous du gueulard.
Cepensant si seul le gaz était Introduit dans la zone supérieure des brûleurs sans le mélanger à de l'air pur de combustion préchauffé, II fau-
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drait compter avec une combustion trop lente et Incomplète..
Pour cette raison et suivant l'invention, on propose de faire monter une partie suffisante d'air, préchauffée en-dessous de la z8ne Inférieure desbrulaurs, pardes puits,situés entre le revêtement et la couche Isolante.,ou bien de conduire l'air chaud dans des canalisations isolées, prévues à l'extérieur du four, jusque dans les brûleurs supérieurs.
On propose,en outre, que le gaz qui doit brûler dans la partie supérieure comprenant un tiers de la zone des brûleurs, soit mélangé à l'air préchauffé dans une chambre de mélange ou un brûleur avant la combustion. La vitesse d'échappement de ce mélange gaz-air de la dite chambre de mélange doit être telle que l'allumage et la combustion ne puissent s'effectuer que dans le four. Le nombre des brûleurs et le type de leur construction doivent être tels que des surchauffages locaux soient évités et qu'un chauffage suffisamment uni- forme du plan horizontal supérieur des brûleurs puisse être garanti en disposant ceux-ci essentiellement sous la forme d'un anneau.
Une forme d'exécution, donnée à titre d'exemple non limitatif, est représentée schématiquement aux dessins annexés, dans lesquels :
La fig, 1 fait apparaître la comparaison entre l'ancienne et la nouvelle disposition des brûleurs.
La fige 2 représente deux variantes de l'arrivée d'air préchauffé.
La fige 1 montre que les rangées superposées de brûleurs 1 et la, dans l'ancienne disposition représentée à gauche, sont très rapprochées les unes des autres, l'air étant amené en 2, au bas du four; tandis que dans la nou- velle disposition, représentée à droite du dessin, les rangées de brûleurs 10 et 10a sont beaucoup plus écartées, l'admission de l'air s'effectuant en 20, également au bas du fouro Cette nouvelle disposition procure des conditions de température différentes de celles obtenues avec l'ancienne disposition et plus avantageuses que dans cette dernière.
La fige 2 montre clairement la façon dont, suivant les besoins a.- dans le dessin à gauche, l'air puisé en 35 en-dessous de la rangée Inférieure 30 des brûleurs, est conduit vers les brûleurs supérieurs 30a au moyen d'un puits d'air 31 prévu entre le revêtement intérieur 32 du four et la couche isolante 33 de ce dernier. Des ouvertures 34 sont prévues dans le manteau du four en vue du nettoyage des puits d'air 31; b.=- dans le dessin à droite, l'air puisé en 45, en-dessous de la rangée inférieure 40 des brûleurs, est conduit vers les brûleurs supérieurs 40a au moyen d'une tuyauterie Isolée 41, disposée à l'extérieur du four.
REVENDICATIONS.
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