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" Four pour letraitement thermique des agglomérée combustibles ou charbons classés"
La présente invention concerne le traitement thermique des agglomérés combustibles ou des charbons classés qui doivent subir une transformation par la cha- leur à une température relativement basse, par exemple 250 à 450 C, ce qui est en particulier le cas pour la fa- brication des boulets combustibles non fumigènes à partir de boulets de houille agglomérés à l'aide de liants divers comme le brai, le bitume, les résines, les lessives sul- fitiques des papeteries, l'amidon, etc.
Les agglomérés ou combustibles calibrés sont généralement fragiles à certaines températures voisines de 100 C et ne supportent sans se déformer que de faibles Charges. Ils durcissent à des températures plus élevées, par exemple à 300 ou 400 0 et atteignent alors une résis- tanoe élevée, de l'ordre de 100 kg par cm2.Cette fragi- lité en début de chauffage pose des problèmes difficiles à résoudre pour la construction dos fours dans lesquels doit être réalisé le traitement thermique, du fait de l'im- possibilité d'entasser les agglomérés en couches de
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hauteur importante sans risques d'écrasement de ceux se trouvant à la partie inférieure.
On connaît depuis longtemps des tours pour le séchage de produite divers, tels que oéréalea et charbons entre autres, dans lesquels sont prévues des chicanes en opposition ou non, le produit étant traversé au moins par @ un gaz de chauffage; certains de ces dispositifs connus prévoient une simple descente en zig-zag du produit, d'au- très utilisent des moyens mécaniques pour régulariser la descente. Cependant tous les appareillages connus ont l'in- convénient de ne pas permettre un traitement régulier des agglomérés combustibles et en outre de fournir une grande partie d'agglomérés brisés.
Pour pallier ces inconvénients et augmenter le rendement économique en supprimant prati- quement la brisure des agglomérés, de nombreuses recherches ont été faites par la demanderesse. Le four selon l'inven- tion permet de résoudre le problème ainsi posé et a en outre l'avantage d'être d'une grande simplicité de oons- truotion et de procurer des produits d'une grande homogé- néité les gaz chauds mis en oeuvre pour le traitement ther- miques des agglomérés étant distribués avec une régularité parfaite à travers toute l'épaisseur de la charge, Conformément à la présente invention un four pour le traitement thermique d'agglomérés combustibles ou de charbons classés, constitué par une enceinte verticale munie à sa partie supérieure d'une ouverture d'entrée des produits à traiter,
et à sa partie inférieure d'une cuver- ture d'évacuation des produits traités et des produite se.. condaires éventuellement formés et, dans laquelle sont disposées des chicanes constituées par des cloisons inclinées superpo-
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sées rattachées alternativement à deux parois opposées à l'enceinte par leur bord supérieur en laissant libre un espace axial central, aveo des moyens pour introduire
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dans l'enceinte des gaz traversant les pt r ,,r ..
ô're ' .1i'.., à partir du haut, une zone de chauffage une zone de traite- ment et une zone de refroidissement des produits, est carac- térisé en ce que la distance verticale entre deux chicanes consécutives, extérieures ou intérieures, est inférieure à l'épaisseur de la couche de produits qui provoquerait l'é- orasement des produits situés à la partie inférieure de oetto couche, en ce que les chicanes ont leurs bords intérieurs situés sensiblement sur une même verticale, en ce que les bords supérieurs de la série des chicanes extérieures se trouvent sensiblement aux mêmes niveaux que les bords in- férieurs de la série des chicanes intérieures, en ce que des ouvertures sont ménagées immédiatement sous les aloi- sons formant les chicanes, de manière que, dans le haut,
le gaz de chauffage entre sous une chicane et sorte sous une des chicanes de niveau supérieur, que, dans le milieu, le gaz de traitement entre sous une chicane et sorte sous une des chicanes du niveau inférieur et que, dans le bas, le gaz de refroidissement entre sous une chicane et aorte sous une des chicanes de niveau supérieur, et enfin on ce qu'aucune des sorties de gaz ne se trouve au -niveau d'une entrée ou d'une sortie de gaz,
L'enceinte du four est avantageusement constitua par un anneau cylindrique, les cloisons en chicane se pré-" sentant alors sous forme de tronos de cône. Lesdites cloi- sons peuvent être pleines ou perforées.
Quant aux ouvortures d'arrivée ot de sortie des gaz de traitement, elles sont de préférence ménagées
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immédiatement sous ces cloisons, de façon 4 se trouver protégées par celles-ci. Elles peuvent être disposées al- ternativement sous chacune des cloisons situées d'un même coté ou, au oontraire, sous certaines de celles-ci seule- ment, et sur deux des parois du four se faisant face.
Dana certains cas, ou il se produit, lors du traitement, une volatilisation de goudrons condensables, il y a avantage à prévoir, aux orifices de sortie des gaz, des moyens pour recueillir lesdits goudrons,
Grâce à la disposition du four ainsi constitué, la charge introduite à la partie supérieure du four descend ré- gulièrement à travers oelui-oi au fur et à mesure de oe que les produits traités sont.extraits à la partie inférieure et les gaz de traitement, qui se répartissent régulièrement dans l'espace libre sous la chicane qui surplombe leurs ouvertures d'entrée, traversant plusieurs fois l'enceinte do la masse sup- portée par les chicanes entre une ouverture d'entrée et une ou- verture de sortie,
do telle sorte que le oontaot entre les pro- duits à traiter et les gaz chauds est aussi intime que possible et que ces gaz se diffusent très régulièrement dans toute l'en- oeinte de chaque étage. Les chicanes, espacées convenablement sur la hauteur du four, limitent la charge d'écrasement exer- cée sur les boulets des couches inférieures, de telle sorte qu'ils ne se trouvent point déformés ou écrasés sous l'effet du poids des couches supérieures, même si - comme cela a lieu par exemple avec des boulets fabriqués aux brais et aux bitu- mes - les agglomérés se ramolissaient à la température de ré- chauffage et ne durcissaient qu'à une température plus élevée, c'est à dire dans la zone do "traitement" ou de "réaction" du four.
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II est bien entendu que la forme cylindrique n'a été précisée ci-dessus qu'à titre de simple exemple, et que le même principe pourrait être appliqué dans un four par exemple de forme parallèllépipédique ou autre. L'essentiel est que les boulets ou les oalibrés à traiter descendent do l'étage supérieur jusqu'à l'étage inférieur dans une en- oeinte verticale sous le simple effet de la pesanteur à me- sure de leur enlèvement à l'étage inférieur, que ce chemine- ment soit obligatoirement en quinconce et que les gaz de trai- tement thermique soient obligés de traverser plusieurs fois toute l'épaisseur lentement descendante de la charge et lui recèdent ainsi la plus grande partie de leur chaleur, sans pouvoir trouver un chemin de moindre résistance,
oourt-oir- ouitant en partie ou en totalité la charge.
Fig. 1 est une vue en coupe verticale schématique d'un exemple de réalisation d'un four de traitement de bou- lets conforme à l'invention}
Fig, 2 est une vue en coupe horizontale par II-II de fig. 1; Fig. 3 est une vue en coupe verticale schématique d'une variante,
Tel qu'il est représenté par les figures 1 et 2, le four est constitué par deux cylindres oo-axiaux 1 et 2, d'axe vertical, le cylindre extérieur 1 étant divisé en six étages 11 à 16. La hauteur h de chaque étage peut varier sui- vant la nature et surtout suivant la résistance des boulots à traiter.
Pour les boulets peu résistants ou des boulets se ramollissant pendant leur réchauffage,comme o'est le cas des boulets agglomérés aux brais de houille ou aux bitumes, cette hauteur ne doit pas dépasser en général 1 m. On choisira de
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préférence 50 à 60 cm. pane l'espace annulaire ménage entra les cylin- dres 1 ot 2 sont disposées des chicanes formées par des cloisons tronconiques 3 ot 4 assujetties alternativement, pour les cloisons 3, sur la paroi interne du cylindre er- térieur 1 et pour les cloisons 4, sur la paroi du cylindre 'extérieur 2, à raison d'une cloison 3 et d'une cloison 4 par étage. Les borde inférieurs libres des cloisons 3 et 4 se trouvent approximativement sur un même cylindre verti- cal virtuel.
Une sur doux dos cloisons 4, à savoir les cloi- sons 41, 43 ot 45, sont percées de trous 5 permettant le passage des gaz, mais pas celui des produits à traiter.
Sous chacune des cloisons 3 est disposé un ori- fice d'entrée ou de sortie de gaz de traitement. Dans' -exemple choisi, le four oomporte des orifioes d'entrée
72, 73 et 75, situés respectivement sous les oloisons 32,
33 ot 35, et des orifices de sortie 81, 84 et 8g, situés respectivement sous les oloisons 31, 34 et 36. Les orifi- ces 72 et 73- sont reliés à des sources de gaz chauds, la première étant à uno température de "réchauffage" inférieu- re à la température de "traitement", tandis que l'orifice
75 est relié à une source de gaz froid.
Quant aux orifices do sortie 81, 84 et 86, ils sont reliés, soit à un conduit d'évacuation à l'atmosphère, soit à des récupérateurs de cha- leur permettant de réchauffer l'air de combustion du foyer produisant les gaz ohauds de traitement.
Ni les sources de gaz, ni les conduits d'évacua. tion, ni les échangours n'ont été représentés.
Entre les cloisons-chicanes 33 et 34, la paroi du cylindre intérieur 2 est percée de trous 9 permettant le
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passage des gaz vers une Cheminée axiale 10 munie diz papillon de réglage 11 permettant de la fermer oomplote *%>.. ment. Un entonnoir 12 prolongé par une ooMite.d'Ytia.# tion 13 est disposé dans le cylindre intérieur 2 au-des- sus de la zone perforée 10. Ce cylindre est fermé à sa partie supérieure par un chapeau 14 tandis que le oylin- , -- dre extérieur 1 est muni, à son extrémité supérieure, d'un trémie de chargement 15 et, à son extrémité inférieure, d'une trémie d'évacuation 16 sous laquelle est agencée une sole tournante 17.
Fendant le fonctionnement du four, cette sole tournante assure l'évacuation régulière des produite trai- tés, les produits en cours de traitement s'écoulant régu- lièrement à travers les chicanes, au fur et à mesure de cette évacuation en suivant un trajet en zig-zag, sous le simple effet de la pesanteur, l'inclinaison des cloisons 3 et 4 ayant été choisie à cet effet. Des quantités de produits à trai- ter correspondant aux quantités évacuées sont chargées au fur et à mesure dans le four.
On conçoit que grâce aux dispositions décrites, qui les gaz de traitement / assurent successivement le réchauf- fage des boulets, puis leur traitement proprement dit à la température voulue, et enfin leur refroidissement, traver- sent deux fois la couche de combustible comprise dans la hauteur d'un étage correspondant, suivant les trajets fi- gurés par les lignes en traits 181, 18, et 185, Si on le désire, en ouvrant le papillon 11, on peut évacuer une partie plus ou moins importante des gaz de traitement par la oheminée centrale 10 (trajet 184 en tireté), les goudrons qui se condensent étant recueillis par l'entonnoir 12 et
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étant évacuée par la conduite 13.
Dans la variante représentée pax la figure 3, la disposition d'ensemble du four est sensiblement la même, les mêmes éléments étant désignés par les mêmes ré- férences. La seule différence réside dans le fait que les ' orifices d'entrée 73 et d'évacuation 84 des gaz chauds des- fines au traitement proprement dit sont remplacée par des zones perforées 94 et 93 ménagées dans le cylindre intérieur 2, respectivement au dessous et au-dessus de l'entonnoir 12, les gaz chauds étant introduits dans l'espace compris entre ledit cylindre et le conduit 13, sous l'entonnoir 12, par un conduit 19. Dans ce cas, les gaz de traitement circulent à contre-courant, selon le trajet 185, comme les gaz de ré- chauffage et de refroidissement, au lieu de circuler en pa- rallèle avec les boulets comme dans le cas des figures 1 et 2.
On conçoit d'ailleurs que le sens de circulation pour- rait être modifié à volonté dans chaque zone de traitement et que l'entrée et la sortie des gaz à travers la paroi du cylindre intérieur 2 pourraient être réalisées pour l'une ou plusieurs des autres zones de traitement,