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STAMICARBON N.V., résidant.à HEERLEN (Pays-Bas).
PROCEDE POUR AMORCER LA PRODUCTION DE CARBURE DE CALCIUM DANS UN FOUR
A CUVE
L'invention concerne un procédé pour amorcer la production de carbure de calcium dans un four à cuve.
Lors de cette préparation de carbure de calcium, on part d'un mélange d'un combustible solide, se composant principalement de carbone, tel que coke, charbon de bois et anthracite, et de chaux vive ou d'une ma- tière calcifère (calcaire ou dolomite), qui, par chauffage, peut être con- vertie en oxyde de calcium, la chaleur et la température élevée nécessai- res pour la formation de carbure étant produites par la combustion d'une partie du combustible à l'aide d'un vent de soufflage contenant de l'oxygè- ne.
Selon ce procédé, le mélange de combustible et de matière d'addition est dosé de façon continue à la partie supérieure du four, où le gaz in- flammable produit est également évacué, tandis qu'à la base du four, il se forme dans le récipient de fusion une masse fondue fluide contenant du carbure, qui peut être évacuée du four par un trou d'évacuation. Le vent de soufflage est introduit à un niveau intermédiaire dans le four.
Si on veut produire, par exemple, un carbure qui, par décompo- sition avec de l'eau, donne 200 litres d'acétylène par kg, on peut partir par exemple d'une charge se composant d'un mélange de coke et de calcaire dans le rapport de 100 parties en poids de coke pour 50 parties en poids de calcaire, en employant un vent de soufflage, dont le point de condensa- tion est de 69 C, ce vent de soufflage se composant de 70 % en volume d'oxygène technique et de 30 % en volume de vapeur. Lorsqu'on essaye d'a- morcer la production de carbure de calcium par ce procédé, on constate qu'il est très difficile, voire même impossible de le faire, notamment par suite de la scorification du foyer.
Même si la quantité de calcaire est initia-
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lement réduite dans une mesure considérable, puis est graduellement aug- mentée on se heurte à de très grandes difficultés. Tel est également le cas, quand on emploie, comme vent de soufflage, un mélange oxygène-azote ou quand il faut préparer d'autres carbures que du carbure de calcium.
Or, on a trouvé que ces difficultés peuvent être entièrement évitées, si le four est d'abord mis en route comme un gazogène normal à fusion de cendres pour la préparation de gaz de gazogène ou d'oxygaz, les cendres étant évacuées sous forme d'une scorie fluide, et si, ce proces- sus étant bien amorcé, on entame par exemple, après quelques heures, la préparation de carbure en ajoutant d'abord à la charge, la matière d'addi- tion calcif ère qui est nécessaire pour la préparation de carbure et en augmentant ensuite la teneur en oxygène du vent de soufflage.
Ceci se fait, de préférence, au moment oà la charge modifiée atteint la zone des brùleurs. Les meilleurs résultats sont obtenus quand la teneur en oxygène du vent de soufflage est d'abord augmentée jusqu'à un pourcentage supérieur à celui qui est finalement nécessaire pour la pré- paration de carbure d'une qualité voulue, après quoi cette teneur est len- tement réduite à la valeur nécessaire. Cette réduction du pourcentage de l'oxygène à la valeur finale s'effectue en un laps de temps de 6 - 24 heu- res en fonction de la composition du carbure fondu qui, au lieu d'être éva- cué toutes les 1 à 3 heures, comme cela est nécessaire lorsqu'on opère se- lon le procédé normal dans un générateur, est évacué par exemple toutes les demi-heures.
Lorsqu'on utilise un mélange oxygène-vapeur comme vent de souf- flage, le générateur peut être mis en route comme un gazogène à fusion de cendres lorsqu'on utilise de l'air enrichi en oxygène comme vent de souf- flage, le générateur est également mis en route comme un gazogène normal à fusion de cendres pour la préparation de gaz de gazogène.
L'invention sera expliquée à l'aide des exemples suivants, qui n'indiquent que deux des multiples modes de réalisation du procédé selon l'invention.
EXEMPLE 1.
Pour la préparation de carbure pouvant donner lieu à la pro- duction de 210 litres d'acétylène par kg, en employant comme vent de souf- flageun mélange oxygène-vapeur, le four à cuve est mis en route comme un gazogène normal à fusion de cendres pour la préparation d'oxygaz (gaz de gazogène soufflé avec de l'oxygène).
Comme charge, on amène dans le four un mélange de 100 parties en poids de coke et de 6 - 8 parties en poids de calcaire. La quantité de matière d'addition dépend alors de la quantité et de la composition des cendres du charbon. Comme vent de soufflage, on utilise un mélange oxygène-vapeur ayant un point de condensation de 84 C (composition du mé- lange : 45 % en volume d'oxygène technique, le reste étant de la vapeur).
La température régnant dans la zone des brûleurs s'élève alors à 1800 - 2000 C.
Il se forme une scorie bien fluide qui peut, par exemple, être évacuée tou- tes les 2 heures. Au lieu de chaux, on peut avantageusement utiliser de la scorie Martin.
Pour passer à la production de carbure, on commence alors à introduire une charge se composant de 100 parties en poids de coke et de 50 parties en poids de calcaire.
A peu près au moment où. cette charge atteint le niveau des brûleurs, le point de condensation du vent de soufflage est abaissé jusqu'à 65 C (teneur en oxygène: 75 % en volume). Ainsi, la température monte rapidement dans le four. L'évacuation s'effectue maintenant régulièrement toutes les demi-heures, la teneur en CaC2 de la masse fondue étant aussi
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régulièrement déterminée. La teneur en CaC2 s'élève lentement. Quand la masse fondue a une teneur en CaC2 correspondant à 100 1 d'acétylène par kg, le point de condensation est graduellement augmenté, jusqu'à ce que le processus soit stabilisé à un point de condensation de 69 C environ.
Ceci a lieu après 12 heures environ. Dans ce processus, la teneur en car- bure s'ajuste à 59,8 %, ce qui correspond à 210 1 d'acétylène par kg de carbure.
EXEMPLE 2.
Pour la préparation de carbure à l'aide d'air enrichi en oxygène, un four à cuve est mis en route comme un gazogène normal à fu- sion de cendres pour la préparation de gaz de gazogène. La charge se compose d'un mélange de 100 parties en poids de coke et de 8 parties en poids de scorie Martin. Le four est alimenté à l'aide d'air froid et sec. Dans le four,la température s'élève jusqu'à 1700 - 1800 C. Tou- tes les deux heures, la scorie fluide est évacuée. Ce processus étant à peu près en équilibre, ce qui demande quelques heures, la charge est modifiée et est remplacée par un mélange de 100 parties en poids de coke et de 35 parties en poids de calcaire.
A peu près au moment où la charge atteint le niveau des brûleurs, la teneur en oxygène du vent de soufflage est augmentée jusqu'à 55 % en volumen après quoi la scorie formée est évacuée toutes les demi-heures. La teneur en carbure de la masse fondue monte lentement. En diminuant lentement le pourcentage d'oxygène, le pro- cessus peut être contrôlé de façon qu'après 18 heures, la teneur en oxy- gène du vent de soufflage étant de 50 % en volume, le processus est sta- bilisé. Il se forme alors un carbure donnant 200 1 d'acétylène par kg.
En résumé,on peut dire que l'invention concerne un procédé pour amorcer la production de carbures dans un four à cuve, lequel procédé se caractérise en ce qu'on amène au: four un mélange de combustible et d'une matière d'addition ainsi qu'un vent de soufflage ayant une concen- tration en oxygène telle qu'il s'opère d'abord dans le four un processus normal pour gazéifier le charbon en formant une scorie fluide, après quoi; lorsque cette scorie s'est formée pendant quelques heures, la composition du mélange de combustible et de matière d'addition calcifère introduit est mise en concqrdance avec les exigences du processus de formation de carbure, après quoi la teneur en oxygène du vent de soufflage est ajustée de manière à comporter le pourcentage désiré pour la préparation de car- bure.
Ceci se fait, de préférence, sensiblement au moment où le mélange, ayant cette nouvelle composition, arrive à la zone des brûleurs. Suivant une forme de réalisation préférée, il importe d'augmenter d'abord la te- neur en oxygène jusqu'au-dessus du pourcentage nécessaire pour la prépara- tion de carbure et de la réduire ensuite lentement au pourcentage voulu.
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour amorcer la production de carbure de calcium dans un four à cuve, caractérisé en cet qu'on introduit d'abord dans le four un mélange tel de combustible et d'une matière d'addition calcifère ain- si qu'un vent de soufflage ayant une concentration en oxygène telle qu'il s'opère dans le four à cuve un processus normal pour la gazéification de charbon en formant une scorie fluide, puis lorsque cette scorie s'est formée pendant quelques heures, la composition du mélange de combustible et de matière d'addition calcifère introduit est mise en concordance avec les exigences du processus de formation de carbure, après quoi la teneur en oxygène du vent de soufflage est augmentée jusqu'au pourcentage néces- saire pour la préparation de carbure.