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L9invention est relative à un perfectionnement de la prépa- ration de carbure de calcium à partir de charbon et d'une matière calcaire selon le procède du four à cuveo
Dans un procède de ce type,la chaleur nécessaire est pro- duite par la combustion dune partie du combustible solide se composant principalement de carbone (généralement du coke) et se trouvant dans le four à cuve, à l'aide d'un vent de soufflage riche en oxygène qui est amené par des tuyères dans le foyer du four à cuvée,
Par suite de la zone ou des zones de combustion se formant dans le foyer,
il se présente localement une température élevéepar
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exemple de 2200 307 laquelle la matière calcaire additionnée se fluidifie et entre enrél\@tion avec du charbon non-brule selon le schéma
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,çûivent.- OS) +- 30 GaG2 + 00 f (1) en formant du carbure de calcium fondu.
Selon les conditions de réaction et particulièrement selon la température et le rapport entre les quantités de chaux et de carbone non brûle ? on obtient un carbure de calcium plus ou moins souillé de chaux.
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En général, on s'efforoe ' de faire en sorte qu'à l'endroit où s'opère la 1"éaction e'est-à-dire dans la zone de combustion du carbure de calcium, le rapport chaux-carbone'soit plus grand que celui qui corres- pond au schéma de réaction (1); en d'autres terme, on fait en sorte qu'il
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y ait toujours un excès de chaux.
L'utilisation dltm-excés de chaux con- porte cependant le risque que le carbone non converti en carbure de cal-
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ciun s'accumle dans la zone de formation du carbure de calcium, ce qui empêche l'amenée d'un mélange frais de chaux et de charbon;, en sorte que la production du carbure de calcium est arrêtéeo
L'emploi d'un excès de chaux implique, par ailleurs, l'obten- tion d'un carbure de calcium fortement souillé de chauxo Dans le procédé
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selon le brevet allemand 8680 600 ? dans lequel on opère avec un excès de charbon, on supprime l'inconvénient.
d'une aoourrulation de charbon non consumé en le brûlant par périodeso Selon ce prooédé on obtient donc du carbure de calcium pratiquement exempt de chauxmais l'inconvénient de ce procédé réside dans le fait que le processus n'est pas constant, parce que le processus de formation de carbure de calcium doit être interrom- pu à chaque instant pour brûler le charbon, en sorte qu'une plus grande quantité d'oxygène est amenée temprairement au foyer qu'il n'est néces- saire pour la formation proprement dite du carbure de calcium.
Le procédé selon l'invention permet de supprimer les incon-
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vénients des procédés susmentionnéso
Par une amenée continue de chaux ou d'un mélange de chaux et de charbon.contenant un excès de chaux à la zone de formation de car-
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bure de calcium, on peut produire finalement de manière oonstante, du CaC2 qui contient une quantité beaucoup plus petite de chaux libre que le carbure de calcium formé initialement.
Par le procédé selon l'invention, on prépare d'abord un car- bure de calcium fondu fortement souillé de chaux, après quoi ce carbure de calcium fondu et souillé est maintenu avant d'être soutiréen contact avec du carbone à température suffisamment élevée:, de façon que la chaux en excès réagisse avec ce carbone en formant du carbure de calcium.
Contrairement à la pratique courant jusqu'à présent,qui con- sistait à soutirer immédiatement le carbure de calcium fondu à proximité de la zone de formation de carbure de calcium (voir,par exemple,la fi-
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gure 1 du brevet américain 20 1360430 et les figures 12 et 3::il brevet français n 100360208 du 26 avril 1951) on fait réagir la chaux en excès de façon simple, en disposant l'orifice de soutirage du carbure de calcium
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de façon que le carbure de calcium produit, provenant de la zoné de for- mation de carbure de calcium, soit forcé de séjourner pendant quelque temps dans les zones de combustion,,
On a constaté qu'à une température suffisamment élevée dans les zones de combustions, par exemple à 2.200-3.000 C,
la chaleur rayonnée suffit à réaliser la réaction entre l'excès de chaux contenu dans le car- bure de calcium fondu, et le charbon à une vitesse telle que le carbure de calcium fondu peut être soutiré au besoin, de façon continuée
Sur les figures 1 et 2 des dessins ci-annexés, on a représenté schématiquement, en coupe longitudinale, quelques modes de réalisation d'un four à cuve à carbure de calcium, dans lesquels le procédé selon l'invention se réalise automatiquemento
Le four à cuve à carbure de calcium 1, représenté à la figure 1, comprend une partie supérieure A,une partie médiane B et une partie inférieure C.
La partie supérieure comprend le dispositif d'alimentation 2 du four ; ce dispositif est muni d'un couvercle 3 et d'une soupape 4 mobile en direction verticale,
La partie médiane située entre le dispositif d'alimentation et la partie de four revêtue de matière réfractaire, dans laquelle se trouvent le foyer 12 muni de tuyères 13 et le collecteur de scories 11 présentant un orifice de soutirage 14,constitue la soute proprement dite dont les dimensions sont telles que, malgré l'amenée discontinue des ma- tières de départ au dispositif d'alimentation,
une adduction continue de ces matières à la partie supérieure du four est tout de même assurées
Dans la partie médiane se trouve un tube 7 divisant la partie médiane en deux compartiments:) à savoirun espace annulaire 8 et un es- pace tubulaire 9, cet espace tubulaire se terminant par un entonnoir dans le foyer 12 du fouro Au-dessous du tube 7 est disposéun entonnoir 6 pouvant pivoter autour d'un axe horizontal 5.
Grâce à cet agencement, selon la position de l'entonnoir, la matière de départ peut être intro- duite depuis le dispositif d'alimentation 2 soit dans l'espace annulaire 8, soit dans l'espace tubulaire 90
Par ailleurs, le four à cuve est mmi d'une conduite 10 ser- vant à l'évacuation des gaz produits pendant la combustion du combustible et la formation du carbure de calcium. hors de la préparation de carbure de calcium dans le four à cuve, le dispositif d'alimentation 2 est rempli tour à tour par exemple de coke et de chaux ou d'un mélange de chaux et de coke;
dans la position représentée, le coke introduit en 2 est introduit par l'entonnoir 6, en descendant la soupape 4, dans l'espace annulaire 8,tandis que après rotation dé l'entonnoir 6 sur 180 dégrés, le mélange de chaux et de coke est introduit du dispositif d'alimentation dans l'espace tubulaire 90
Un noyau se composant de chaux ou d'un mélange de chaux et de coke entouré d'un anneau de coke descend de la partie médiane B dans le foyer et dans le collecteur de scories du four à cuve.
Par les tuyères 13, on introduit un vent de soufflage riche en oxygène se composant par exem-- ple d'air enrichi en oxygène ou d'un mélange d'oxygène et de vapeur d'eau qui brûle le coke se trouvant aux environs de l'extrémité des tuyères, en formant des zones de combustion, dans lesquelles régne une température tellement élevée qu'à la hauteur des zones de combustion la chaux fond et réagit avec le coke, en formant du carbure de calcium fondu, qui se rassemble dans le collecteur de scories 11 relativement peu profonde
Comme les tuyères sont légèrement inclinées vers le bas, les zones de combustion s'étendent en direction horizontale et la surface
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rayons sa t la <xal<,1ù=1.
ZUT le collecteur de scories se trouvant sous les zones due h,mi,s ta.s. est grévnde j la température du contenu du collecteur
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de scories, se composant de coke solide et d'une masse fondue de carbure de calcium;, reste suffisamment élevée pour que la chaux se trouvant dans
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le carbure de salciusn fondu, réagisse avec le coke.
En disposant l'orifice de souti-age de fagoû que le Garbure de calcium contenant 1'exces de chaux reste s01.1.lliia depuis la zone de formation de carbure de calcium jusqu'à l'orif'4ed de soutirage dans le collecteur de scories;, à l'influence des zones de ; :b!stioa rayonnant de la chaleur y on peut soutirer un carbure de e1xlzi;?m pauvre en ,-haut,, 1e. four z- cire selon la figure 1 peut être modifié en allon- geant ,par "'';'oelI'ple les tuyères de façon que les zones de combustion se forment au sentre ou t. .wa la shaux ou le mélange de chaux et de coke est alors :'...#.ené dans 1 e:spa.t:!Js 8 et le coke dans l'espace 90 Les zones de formation de carbure de C;a1,i.UIi se trouvent alors entre les tuyèreso Pour aamwer qJi.1Ô! Le da. i e de calcium présent dans le collecteur de scories soit o".3Jt';..,e;
fi l;'iD:'1...;one de chaleur des zones de combustion et pour rendre le trajet 0nr8 les zones de formation de carbure de calcium et l'orifice de soutirage Ki.631 long ;1$ possible;, l'orifice de soutirage doit se trouver au centre ou b-,}:'b9 du. J<ntre du fond du collecteur de scorieso L'a figure 2 représente schématiquement im second mode de réa- 11 sa ti -r ,>. 1 f c u.l. 9. .".'.>iY ' 0-einl,ra-¯remerit à ce qui se passe dans le four représenté à la figure 1, 1"elllir<ec ta#iJrx en combustible et en mélange de chaux et de CSlrOOrlt! M s "' pas Pd... un seul dispositif dalimentation mais le combustible et le nélange de shaux et de coke sont amenés dans des ouves séparéoso Le f:J..!.l' a xV'e 1 est alimenté en combustible par exemple en COKb ') tctY:!dis qae par les tuyères 3 on amène un agent de gazéification riche en oxygène:, et.
C,11 aux environs 3a de 1?extrémité des tuyères, du coke est c,':mstamm.ent {j)OÚB'.l.#é et une température élevée est produite.
Au four à eavt:> 2 v on amène un mélange de coke et de chaux. Dans 1'esp&,je 4 entre les ( {le:;. de combustion 3 9 les con-ditîons de tempéra- ture enri6rl!1ent alera talles gu. 93.1 se forme du carbure de calcium;, qui se rassemble dans 16 bas 5 éi'-ù 1l- est évacué par l'orifice de soutirage 6.
:8'?1 m61&1t un ù±18r>ge de chaux et de coke dans un rapport molaire Ca0/a tle 2' r, ébnc avec ur excès de CaC de 5 les fours selon les figures 1 e. t cnt permis par exemple, de préparer un carbure de calcium d'L.L'l" pureté :e 80% environ qui ne contenait que 3% de G809 le reste ét,1,t >t<;1;stit1E de constituants de cendres REVENDICATIONS J.-- '1<1>aé<ài> rx-jr la o'"éDaration de carbure de calcium dans un four num. ;i'i#i:e : d3 .s-a:, .J.11S lequel la chaleur nécessaire est obtenue par la GOmoo3"G..:n 19ùn eomuastible solide riche en carbone tel que du CGKE19 au moyen d'un ?isnt de soufflage riche en oxygène, tandis que le combustible et la 3bauy, ls calcaire; mélangé éventuellement avec du carbone..
(:1t u,m+;.>4s ?sp3rem?'t dans le foyer du four de façon qu'il s'y forme UJ'}t 0 plusieurs S z')r.ecs <16 combustion et zones de formation de carbure e a 1: S. c t, a : s e en ce qu'un excès de c-hatlx, par rapport à la quantité r!é":e8.).re porT la ."E3 afm t2.iià ciJ °' 3C -+ aC:2 + wr te est amené d3is 3.es z ,r as de formation de carbure de calcium et en ce que le carbure ne s9l'iu.x. frte#bnt souillé de chaux et formé dans ces zones est iwbi,nt;==., 8.-<tàn>. i'lt.e soutirée contact avec du earbone zones est 11J.b.'..,11E>"Q-; <'<\7<:>..:".\,':: E.\ 1'8 soufre, en contac4u e.V6G dL3. carbone, à une tf3y ±ns.S '3c':"1.svlSút ' d a:u;
Eâ que la chaux soit entièrement ou partiel- lement ol,irmi;.4<, pz "x,r;t. . de carbura de salciumo 2o-- Procédé selcn la rev9ndica:î.on .9 dans lequel la ou les zones des formation de, carbure due calcium, la u les zones de combustion
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et l'orifice de soutirage de carbure de calcium sont disposés de façon que la masse fondue de carbure de calcium initialement fermée et soutirée de la zone de formation de carbure de calcium, s'écoule, en contre bas d'une zone de combustion, vers l'orifice de soutirage. en annexe: 1 dessin.