BE533215A

BE533215A -

Info

Publication number: BE533215A
Authority: BE

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Les centrales thermiques à charbon pulvérisé produisent de gran- des quantités de cendres fines dénommées cendres volantes. 



   Ces cendres posent à la plupart des centrales de graves   prbblè-   mes pour leur évacuation. 



   Il est connu qu'on peut utiliser ces cendres pour la prépara- tion des bétons et des produits céramiques. 



   Constituées généralement de feldspaths ferrugineux qui ont su- bi une première cuisson dans le foyer à charbon pulvérisé, ces cendres peuvent se mélanger en toutes proportions avec les argiles. Si leur utili- sation en faibles proportions dans les pâtes céramiques ne pose guère de pro- blème, il n'en est pas de même pour l'utilisation d'importantes proportions de ces cendres, à savoir : a) la forte teneur en carbone de certaines des cendres considé-   rées, qui atteint parfois 15% et plus et qui est. d'une façon générale rarement inférieure à 4%, rend la décarburation très laborieuse et quasi im-   possible par les procédés habituels, ou la rend trop lente et incomplète;

   b) la finesse des grains rend très difficile le pressage à sec des pâtes riches en cendres, car il est pratiquement impossible d'éviter le feuilletage, l'air n'étant que très difficilement   éliminé,   c) l'étirage des pâtes céramiques à forte teneur en cendres est rendu malaisé pour le même motif. 



   La présente invention permet de supprimer les défauts, énumérés ci-dessus et de résoudre les problèmes de décarburation, de pressage et d'é- tirage par les moyens suivants : 
A. - Utilisation du carbone contenu dans les cendres de charbon pulvérisé incorporées dans les pâtes céramiques, pour la génération de la chaleur de cuisson et 'éventuellement du séchage de ces pâtes et/ou dans d'autres buts. 



   Suivant l'invention il y a donc non seulement intérêt   à   tirer parti du carbone restant dans les cendres, mais aussi avantage d'incorporer aux pâtes céramiques une quantité de cendres de charbon pulvérisé suffisan- te pour réaliser la cuisson, et éventuellement le séchage, sans combusti- ble d'appoint. Sous ce rapport il est à remarquer que pour cuire   une   ton- ne de produits céramiques à   1050 C,   il faut de 40 à 60 kgs de charbon, sui- vant les fours et la qualité du charbon. Or, la quantité de carbone conte- nu dans les pâtes céramiques préparées suivant l'invention avec des cen- dres de charbon pulvérisé répond en général à ces données, de sorte que la cuisson de ces pâtes ne demande pas d'avoir recours à des calories d'ap- point. 



   On peut ainsi récupérer la   totalité   des combustibles qui sont, sans cela, perdus dans les cendres. 



   Cette élimination du carbone des cendres de charbon pulvérisé incorporées aux pâtes céramiques peut être exécutée de différentes manières   et notamment soit en un stade, soit en deux stades, c'est-à-dire, soit en soumettant le carbone dans les pâtes céramiques a base de cendres de char-   bon pulvérisé directement à une combustion complète au moyen d'une quantité   d'air suffisante à cet effet (C + O2 = CO2), soit en produisant au moyen de ces pâtes céramiques agglomérées du gaz combustible (CO2 + C = 2 CO)   qu'on utilise ensuite pour la cuisson, le séchage et/ou dans d'autres buts. 



   Ces deux modes de décarburation pourront être exécutés soit dans le four même de cuisson, tel qu'un four tunnel, un four à chambres, un four Hoffmann, ou un autre type de four, soit, dans le cas de la décar-   buration   en deux stades, le premier stade dans un gazogène et le second stade dans le four. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Par exemple, pour réaliser la décarburation en deux stades dans un four tunnel, on peut se servir de la première partie du four comme gazogène en y envoyant, par exemple en sens inverse à la marche des wagonnets, sur les empilages qui y sont portés vers   800 C   maximum,   des gaz riches en CO2, provenant par exemple de la zone de grand feu, pour les faire réagir suivant l' équation CO2 + C = 2 CO. Les gaz riches   en CO ainsi formés, seront aspirés immédiatement après la zone de sécha- ge et envoyés comme combustible dans la zone de grand feu, ou utilisés à l'extérieur. 



   Ce cycle peut être réalisé aussi dans des fours à chambres, ou dans des fours   Hoffmann.   



     Lorsque on   veut préparer des produits poreux on peut exécuter la combustion du carbone dans les pâtes céramiques depuis le début de la cuisson jusqu'au refroidissement, ou seulement dans la zone de grand feu. 



   Pour les produits   grésifiés,   par contre le carbone doit être éliminé des produits à cuire totalement avant la zone de grand feu pour éviter son emprisonnement dans la masse. 



   B. - Incorporation à la pâte céramique contenant, outre l'ar- gile, une proportion égale ou supérieure de cendres de charbon pulvérisé, d'un liant convenable permettant d'agglomérer les cendres pour les réduire en grains facilitant l'expulsion de   l'air.   



   Parmi les liants convenant dans le but envisagé on peut citer notamment, par exemple :la lessive   bisulfitique,   la lignine, les mélasses, la bentonite,le goudron, ou autres liants ou agglomérants minéraux et/ou organiques. 



   C. - Mélange particulièrement soigné des cendres et de   l'argi-   le, notamment d'une argile très plastique, additionnées éventuellement d'un ou de plusieurs liants suivant B. 



   Dans ce qui suit, l'invention sera décrite à l'aide de deux exemples de préparation de pâtes céramiques et d'un exemple de cuisson. 



   EXEMPLE 1. 



   On ajoute à des cendres fines de charbon pulvérisé, (par   exem-   ple d'une finesse correspondant à 80% passant au tamis n  200),   10%   d'ar- gile sèche et broyée et 2% de lessive   bisulfitique.   On en fait une pâte   homogène   en faisant passer ces ingrédients dans un malaxeur et une boudi- neuse. Puis on sèche les boudins pour obtenir une pâte à 3 à 5 % d'eau. 



  Les blocs sont concassés et broyés et tamisés pour obtenir des grains de grosseur variée, jusque 3 mm par exemple, La masse ainsi obtenue peut être pressée, avec ou sans vibrage préalable. On obtient des blocs très homo- gènes pouvant être soumis à une cuisson décarburante exécutée suivant A, jusqu'à grésification, sans déformation, et pouvant atteindre ainsi une résistance élevée à l'écrasement. 



     EXEMPLE   2. 



   On peut réaliser un étirage parfait en incorporant aux cendres de charbon pulvérisé 10 à 20% d'argile très plastique, (Ball Clay par exemple) avec ou sans ajoute de lignine, Le mélange doit être cependant particulièrement soigné, et il est préférable d'utiliser des étireuses à vide. Au lieu de lignine on peut utiliser d'autres agglomérants tels que par exemple les mélasses, la bentonite, ou analogues. 



   Les produits étirés obtenus de cette manière peuvent être sou- mis à une cuisson décarburante exécutée suivant A. On   obtient- ainsi   par exemple des briques de construction pouvant atteindre, selon la températu- re de cuisson appliquée, des résistances à l'écrasement de 1.000 kg/cm2 et   plusa   

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
EXEMPLE 3. 



   Une pâte céramique préparée suivant l'exemple 2 à partir de cendres de charbon pulvérisé ayant une teneur en alcali d'environ 5 %, et soumise,dans un type de four courant, à une température d'environ 1150 C, d onne un grès de moins 5% de porosité et une résistance mécanique de 1000 kg/cm2 et plus. 



   La durée de cuisson est fonction de la teneur des cendres en carbone. Pour une teneur de 7% de C la cuisson est facilement réalisée par exemple en 30 heures environ. 



   Bien entendu la présente invention se prête à de nombreuses variantes d' exécution sans que   l'on   s'écarte de son principe, les formes d'exécution décrites ci-dessus n'étant données qu'à titre d'exemples non limitatifs. 



   REVENDICATIONS. 



   1. - Procédé de fabrication de produits céramiques à partir de pâtes céramiques contenant, outre l'argile, des cendres de charbon pulvérisé et éventuellement un liant, caractérisé en ce qu'on utilise le carbone inclus dans les cendres de charbon pulvérisé en une proportion suffisante pour réaliser une économie partielle ou totale de combustible d'appoint et qu'on élimine ce carbone en l'utilisant pour la génération de la chaleur de cuisson et éventuellement de séchage de ces pâtes et/ou dans d'autres buts.

Claims

2. - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élimination du carbone des cendres de charbon pulvérisé entrant dans la composition des pâtes céramiques se fait en un ou en deux stades, c'est-à- dire soit en soumettant le carbone directement à une combustion complète (0 + 02 = CO2), soit en en produisant un gaz combustible (CO2 + C = 2 00) qu'on utilise ensuite pour la cuisson, le séchage et/ou dans d'autres buts.

3. - Procédé suivant la revendication 1 ou.2, caractérisé en ce que l'élimination du carbone est exécutée soit dans le four de cuisson lui-même, tel qu'un four tunnel, un four à chambres, un four Hoffmann, ou un autre type de four, soit, dans le cas d'une décarburation en deux stades, le premier stade dans un gazogène distinct et le second stade dans le four même de cuisson.

4. - Procédé suivant les revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuisson, et éventuellement le séchage, est ou sont exécu- tés sans utilisation de combustible d'appoint.

5. - Procédé suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le carbone est éliminé des cendres contenues dans les produits à cuire,en le brûlant depuis le début de la cuisson jusqu'à la zone de refroidissement.

6. - Procédé suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le carbone est éliminé des cendres contenues dans les produits à cuire, en le brûlant dans la zone de grand feu.

7. - Procédé suivant les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le carbone est éliminé des cendres, contenues dans les produits à cuire, en le brûlant avant la zone de grand feu.

8. - Procédé suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il est utilisé notamment pour la fabrication de produits céramiques poreux.

9. - Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est utilisé notamment pour la fabrication de produits céramiques grésifiés.

10. - Procédé de préparation de pâtes céramiques pour la cuis- <Desc/Clms Page number 4> son suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 9, et notamment pour la cuisson jusqu'à grésification, caractérisé en ce qu'on ajoute à des cendres fines, de charbon pulvérisé, de l'argile sèche et broyée ainsi qu'un liant, tel que par exemple la lessive bisulfitique; on en fait une pâte homogène, par exemple au malaxeur et à la boudineuse; on sèche la pâte obtenue de façon à réduire sa teneur en eau à une valeur convenable; on concasse,on broie et on tamise le produit séché de façonà obtenir des grains de grosseur variée facilitant l'expulsion d' air au pressage; et on presse la masse, éventuellement après un vibrage préalable.

11. - Procédé de préparation de pâtes céramiques pour la cuisson suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'on soumet les cendres de charbon pulvérisé une argile très plastique et éventuellement un liant tel que par exemple la lignine, à un mélange particulièrement soigné, par exemple par les moyens suivant la revendication 10, et on soumet la pâte obtenue à l'étirage, en utilisant de préférence une étireuse à vide.

12. - Produits céramiques obtenus par la cuisson suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 9 de pâtes céramiques contenant des cendres de charbon pulvérisé, caractérisés par les points suivants considérés séparément ou en combinaison : a) ils ont été obtenus depuis une pâte céramique contenant, outre l'argile, une proportion de carbone inclus dans les cendres de charbon pulvérisé, suffisante pour réaliser une économie partielle ou totale de combustible d'appoint. b) ils ont été obtenus depuis une pâte céramique contenant 10 à 20% d'argile très plastique. c) ils ont été obtenus depuis une pâte céramique contenant en outre un ou plusieurs liants ou agglomérants tels que :

lessive bisulfitique, lignine, mélasses, bentonite, goudron ou autres liants ou agglomérants inorganiques et/ou organiques. d) les cendres entrant dans la composition de la pâte céramique de départ contiennent depuis environ 4% à environ 15% et plus de carbone à un état récupérable comme combustible.

13. - Procédé de fabrication de produits céramiques à partir de pâtes céramiques contenant, outre l'argile, des cendres de charbon pulvérisé en proportion variable et éventuellement un liant, en substance comme décrit ci-dessus.

14. - Procédé de préparation de pâtes céramiques contenant, outre l'argile, des cendres de charbon pulvérisé et éventuellement un liant, en substance comme décrit ci-dessus.

15. - Comme produits industriels nouveaux, les produits céramiques obtenus à partir de pâtes céramiques contenant outre l'argile, des cendres de charbon pulvérisé et éventuellement un liant, en substance comme décrit ci-dessus.