BE692186A

BE692186A -

Info

Publication number: BE692186A
Authority: BE
Priority date: 1967-01-04
Filing date: 1967-01-04
Publication date: 1967-06-16

Description

Procédé et.appareil pour le traitement continu de charbons et d'autres matières particulaires à faible pouvoir agglutinant.

La présente invention concerne de façon générale un procédé et un appareil permettant de soumettre de façon confia nue à la cokéfaction, à 1 'extraction des fractions volatiles et/ou à la calcination, desmatières carbonées, telles que des charbons à faible indice d'agglutination (appelés aussi charbons non cokéfiables), de l'anthracite, du bois, du coke de pétrole vert, des boulets ou des briquettes contenant des quantités déterminées de charbon bitumineux cokéfiable et d'autres ma- tiéres carbonées ou inertes en présence cita non d'un liant bitumi-

neux.

L'invention concerne aussi la cuisson de la dolomie, du calcaire et du ciment naturel, la régénération de la chaux vive à partir des boues carbonatées, la décomposition des carbone tes, sulfates et chlorures, la réactivation du charbon actif, etc.

Jusque présent l'extraction des fractions volatiles et la calcination ou la cuisson ci-dessus ont été exécutées normalement par charges séparées. Par exemple, dans un procédé courant de production du coke, on utilise des tours à cornue verticale. Il existe de nombreuses variétés de charbons qui ne peuvent être cokéfiées convenablement par des procédés classiques dans des appareils courants ou donnent alors des quantités médiocres de produits pou satisfaisants. Par exemple, la cokéfaction des charbons bitumineux de l'ouest des Etats-Unis dalles installations classiques donne un produit dont on sait qu'il est médiocre du fait que'sa concentration en résidus volatild est souvent trop élevée et inacceptable .

Ce produit manque également d'uniformité parce que ses .constituants volatils sont moins extraits dans certaines parties de la charge que dans d'autres.

La cuisson du coke de pétrole vert est exécutée nor- malement dans un four rotatif. La rotation dn four tend à dé- grader les particules de coke et une fraction des fines est refoulée par la cheminée en même temps que les produits de combustion. En outre, une ségrégation se manifeste dans le lit et se traduit par le fait que les grosses parties les se déplacent librement à la surface tandis que'les fines restent au milieu du lit. Il en résulte que les grosses particules sont débarrassées des constituants volatils dans une mesure.plus grande que les fines.

La calcination par charges séparées des calcai- res manque également d'uniformité du fait qu'elle conduit,'

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J8 gnl à de'la ohaux cuite à mort comprenant une enveloppe dure sur les fragments,ce qui rend l'extinction difficile.
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On a mis au point un procédé et un appareil permet- tant le traitement de ces matières qui évitent ces difficulté qui donnent un produit plus régulier et uniforme, par exemple
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un coke de qualité excellente à 0..; ..:

1.. ,t de constituants va... lat1s à partir de charbons bitumineux de l'ouesb des Etata-Unis, '-r/ - ' '*' ainsi que de la chaux vive de bonne qualité du fait ou'elle
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. est plus facile à éteindre que la chaux calcinée à mortt #1nvent1on procure un procédé de traitement continu de charbons peu agglutinants, de calcaire et autres matiè- res dont le'pouvoir d'agglutination est faible ou nul, suivant
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QQ.n1rlue le lit pendant son mouvement progressif vers ¯ .-:: 'f¯.,x y . y 'â : "6;!,.,,t y.-,r, io'.:.c ï s4:' e ; soutire la matière traitée par :'"T,' '':SLir Sr''i''43 dk :3o.,e
Dans un procédé préféré de traitement de ces matières, on amené celles-ci sur une sole généralement circulaire et on fait tourner la sole de même que la matière qu'elle porte par. rapport à plusieurs râblés fixes au-dessus de la sole.

La matière est déversée dans un puits au centre de la sole et
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''',., la matière; traitée est 2tt.re du puits par le fond.

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rieur est favorisé par la gravité, ce qui améliore l'agitation et le mélange du lit.

Pour retourner mieux encore le lit, on peut utiliser des râblés en forme de soc de charrue.

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lorsque IJinstallat10nre invention doit être utilisée à des températures relativement élevées, il est préférable de prévoir des moyens pour le refroidissement des râbles, par exemple, par circulation d'un agent de refroidissement.

Dans une autre forme de réalisation préférée de l'instil- lation, on utilise une sole à gradins descendant progressivement de la périphérie vers le centra pour favoriser le retournement du lit à mesure qu'il avance vers l'orifice de sortie.

Dans une autre forme de réalisation préférée, on utilise des râbles échelonnés de manière qu'il y ait un râble ' antérieur et un râble suiveur à sensiblement chaque emplacement radial des râbles, chaque râble suiveur pénétrant,plus profondé- ment dans le lit que son râble antérieur, de manière que le lit avance progressivement vers l'intérieur par stades successifs, tandis que la partie supérieure du lit avance avant la partie inférieure du lit de manière à favoriser le retournement du lit à mesure de sa progression.vers l'orifice de sortie.

D'autres, détails, buts et avantages de l'invention rassortiront de la description faite ci-après avec référence aux dessins annexés dans les lesquels : Fig. 1 est une coupe verticale'dans un four sui- vant l'Invention ;
Fig. 2 est une vue partielle à plus grande échelle des râbles et porte-râbles de la Fige 1;

Fige 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la Fig, 2;
Fige 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la.

Fig. 2;
Fig. 5 est une coupe partielle suivant la ligne V-V de la Fig. 3;
Fig, 6 est vue à plus grande échelle en partie en coupe d'une'paire de râbles suivant l'invention
Fig. 7 est une coupe suivant la ligne VII-VII de la
Fig, 6;
Fig, 8 est une coupe partielle de la sole et des râ- blés en soc de charrue suivant la seconde forme de réalisation de l'invention ;
Fig. 9 est une coupe à 90 par rapport à la Fig. 8 suivant la ligne IX-IX de la Fig. 10; et
Fige 10 est une vue partielle en plan ±le la sole oue représententles Fig. 8 et 9.

Les dessins représentent un four suivant l'inventies qui comprend une sole tournante 10 comportant une surface inté- rieure 11 en pente de la périphérie vers un puits axial central 12 venu d'une pièce avec la sole 10.et descendant sous celle-ci..

La sole tournante 10 est supportée par des galets 13 montés sur un châssis 14 et est entraînée par un moteur agissant sur une couronne dentée par l'intermédiaire d'un pignon de la façon .habituelle pour les fours à soles tournantes. Une paroi 15 s'étend verticalement au-dessus de la surface de la sole 11 à sa pé- riphérie extérieure et porte une gouttière 16 remplie de sable .

17. Si on le désire, on peut remplacer le sable par un liquide.

Le châssis 14 porte des poutrelles 20 qui supportent ' un ciel réfractaire 21 à cheminée centrale 22. Du ciel 21 descend une paroi 23 portant un rebord 24 qui s'enfonce dans le

sable 17 de la gouttière 16 pour constituer une garde de sable entre le ciel 21 et la sole 10. Le ciel 21 est percé d'orifices d'admission d'air 25 qui sont cimentés en air par la conduite
26 montée sur le châssis 14. Les orifices 25 dirigent l'air vers le bas en direction de la sole. La paroi latérale 23 du ciel com- porte des orifices 27 recevant de l'air d'une conduite 28 montée également sur le châssis 14, Les orifices 27 dirigent l'air de façon générale en travers de la sole'suivant une direction ra- diale.

Des brûleurs 29 sont-montés dans le ciel pour amener le four à la température de service et apporter le supplément de chaleur pour les réactions dont le caractère autogène est in- . suffisant ou nul. Une goulotte d'alimentation,30 traverse le ciel 21 au voisinage de la paroi latérale 23 et comprend une extrémité d'alimentation à réglage vertical 31 qui descend jus- qu'en un point dont la position peut être réglée de manière à déposer la matière en une épaisseur déterminée sur la surface 11. de la sole. Un logement en U 32 recevant les râbles s'étendra- dialement de la cheminée 22 à la paroi latérale 23 du ciel. Le fond du logement 32 comporte des fentes 33 dans lesquelles cou- lissent 'les râbles 34.

Les râbles 34 peuvent être massifs ou creux et comprennent alors des plaques verticales intérieures suivant la température de service. Aux' températures élevées,, ce dernier système est évidemment préféré. Chaque râble comprend alors un conduit d?admission 36 et un conduit de sortie 37 pour l'agent de refroidissement qui supportent également le râble.

L'agent de refroidissement, par exemple l'eau ou l'air, est admis dans le conduit 36 et le râble 34 sur une face de la pla- que 35 contourne la plaque 35 par dessous jusqu'à l'autre face du râble et s'échappe par le conduit de sortie 37. Des joints réfractai res 38 sont montés sur les conduits 36 et 37 de manière à s'adapter dans la fente 33. Les conduits 36 et 37 sont maintenus entre deux cornières des supports 39 et 40 qui sont assemblées par des

boulons 41. Les cornières de support 39 et 40 sont fixées entre des cornières réglables 42 et 43 au moyen de boulons 44. pas vis de réglage vertical 45 sont prévues à chaque extré- mité des cornières réglables 42 et 43.

Ces vis 45 supputent sur les poutrelles en U fixes 46 et 47 qui sont montées en tra- vers du logement 32 comme le montre la Fig. 3.

On plateau tournant d'évacuation 50 est monté sous le puits 12 pour recevoir les produits. Un système d'évacua- tion 51 est monté dans le châssis 14 entre le puits 12 et le plateau 50. Le système ' '51 comporte une gouttière périphéri- que 52 contenant du sable 53 dans lequel plonge un rebord 54 du puits de manière à constituer une, garde de sable.

Le four décrit ci-dessus fonctionne de la façon suivante,
Les brûleurs 29 sont mis en. service pour amener le . four à la température requise qui dépend de la nature de la matière qui doit être débarrassée des fractions volatiles ou bien @ calcinée . La matière qui doit être débarrassée des fractions volatiles ou calcinée est amenée par la goulotte d'alimenta- tion 30 et répartie de iaçon continue en une masse d'une épais- seur et d'une largeur requises sur la périphérie extérieure de la surface 11 de la sole.

A mesure que la sole tourne, la matière rencontre les râbles 34. Chaque groupe de râbles détourne la matière en la renvoyant dans l'anneau concentrique voisin, de manière que le mouvement de la matière de la périphérie de la sole 11 au puits 12 se fasse de façon générale en anneaux concentriques dont chacun a une largeur croissante, pour que l'accroissement de surface à mesure que le rayon diminue permette de maintenir une épaisseur uniforme. Ces anneaux concentriques sont représentés schématiquement par la Fig.4 qui précise également la position relative de chaque râble par rapport aux anneaux. La position verticale des râbles

détermine la quantité résiduelle de matière subsistant dans chaoue anneau à mesure que la sole tourne.

Les râbles tendent à provoquer le mélange et le retournement du lit plusieurs fois à mesure que la matière se déplace vers le bas de la périphérie de la sole jusqu)au puits. Ce phénomène permet un chauffage et une réaction plus uniformes et donne un produit plus régulier, ce qui constitue l'un des avantages apportés par l'invention.

Dans la forme de réalisation que représentent les
Fig. 8 à 10, la sole 60 comprend des gradins et chaque anneau concentrique est délimita par une surface verticale 61 de sorte que la surface 60 de la sole est constituée par une série de gradins plutôt que par une surface oblique 11 comme le repré- sentent les Fig. 1 à 7. Ces figures représentent également un autre agencement des râbles qui sont disposés de façon que les râbles 70 précèdent les râbles 71. Le premier râble 70 est plus élevé que le râble 71 qui est le suiveur, de sorte que le râble 70 déplace une couche superficielle du gradin et la fait d'abord tomber au gradin immédiatement inférieur,tandis que le second râble déplace la couche suivante qui devient la couche supérieure du gradin suivant.

De cette façon, on assure plusieurs agitations et retournements de la matière. Il convient de noter que l'agencement des râbles par paires indiqué ci- dessus, s'applique également dans le cas des autres formes de réalisation de l'invention.

Les râbles représentés dans les formes de réalisation sont plats et quadrangulaires, mais il est possible d'utiliser d'autres types de râbles, par exemple des râbles en forme de soc de charrue retournant la matière des anneaux concentriques,
Bien que divers modes et détails de réalisation aient été décrits pour illustrer l'invention, il va de soi que celle-ci est susceptible de nombreuses variantes et modifications sans sortir de son ca.dre.

Claims

REVENDICATIONS.

1.'- Four comprenant une chambre chauffée, une sole disposée dans la chambre, un orifice de sortie au centre de la sole, des moyens amenant la matière sur la sole près de In périphé- rie extérieure de celle-ci pour y former un lit, des râblés dispo- sés au-dessus de la sole et des moyens assurant le mouvement rela- tif de la sole et des râbles, les râbles étant espacés de distances variant progressivement vers l'extérieur à partir du centre de la sole et disposés de manière à faire avancer la matière sur la sole progressivement vers l'orifice de sortie intérieur en rai- son 'du mouvement relatif de la sole et des râbles:

, la distance radiale entre les râbles s'accroissant progressivement vers l'iutérieur de la sole pour compenser la diminution de la di- mension des parties de la sole opposées aux divers râbles de manière à maintenir sensiblement constante l'épaisseur du lit de matière sur la sole, 2.- Four suivant la revendication 1, caractérise en ce que l'orifice de sortie comprend un puits comportant des moyens de décharge à sa partie inférieure.

3.- Four suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens permettant de refroidir les râbles et de régler indépendamment la position de ceux-ci.

Four suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les râbles sont en forme de soc -de charrue pour favoriser) le retournement du lit à mesure qu'il avance progressivement vers l'orifice de sortie, 5. - Four suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la sole est inclinée vers le bas de sa périphérie extérieure vers l'orifice de sortie pour favoriser le mouvement du lit a mesure qu'il avance progressivement vers l'orifice de sortie.

6.- Four suivant la revendication 1, caractérisé en - <Desc/Clms Page number 11> ce que la sole comporte des gradins descendant progressivement de la périphérie extérieure vers l'orifice de sortie pour fa- voriser le retournement du lit à mesure qu'il avance progressif vement vers l'orifice de sortie.

7.- Four suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les râbles sont échelonnés de façon qu'il y ait un râble antérieur et un râble suiveur à sensiblement chaque,em- placement de râbles, chaque râble suiveur pénétrant plus profon- dément dans le lit que son râble antérieur de manière que le lit avance progressivement à chaque emplacement de râbles vers l'in- térieur par stades successifs tandis que la partie supérieure du lit avance avant la partie inférieure de manière à favori- ser le retournement du lit à mesure de sa progression vers 7.'orifice de sortie.

8.- Four caractérisé en ce qu'il comprend une cham- bre chauffée, une sole généralement circulaire disposée dans la chambre, un orifice de sortie au centre de la sole, des moyens amenant la matière sur la sole au voisinage de sa pé- riphérie extérieure pour y former un lit, des râbles disposés au-dessus de la sole et des moyens assurant le mouvement re- latif de la sole et des râbles, les râbles étant espacés de distances variant progressivement radiales vers l'extérieur et disposés de ma- nière à faire avancer la matière sur la sole progressivement vers l'orifice de sortie en raison du mouvement relatif de la sole et des râbles,

la distance radiale entre les râbles aug- mentant progressivement vers l'intérieur de la sole pour com- penser la diminution de diamètre de chaque partie de la sole opposée aux divers râbles de manière à maintenir sensiblement constante l'épaisseur du lit sur la sole.

9.- Four caractérisé en ce' qu'il comprend une chambre chauffée, une sole généralement circulaire disposée dans la chambre, des moyens; assurant la rotation de la sole, un orifice YD. CD.JD.4 - 11 - U.S. 423.197 <Desc/Clms Page number 12> de sortie au centre de la sole;

des moyens amenant la matière sur la sole près de la périphérie extérieurede celle-cl pour y consti- tuer un lit, des râbles fixes disposés au-dessus de la socles rables étant espacés de distancesradiales variant progressivement versl'estérieu à partir du centre de la sole et montés de façon à faire avan- cer la matière sur la sole progressivement vers l'orifice de sortie, la distance radiale entre les râbles augmentant progres- sivement vers l'intérieur de la sole pour compenser la diminu- tion du diamètre . des parties de la sole opposées aux divers râbles de manière à maintenir sensiblement constante l'épais- seur du lit de matière sur la sole.

10.- Four suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'orifice de sortie comprend un puits.comportant des moyens de décharge à sa partie inférieure.

Il.- Four suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les râbles sont échelonnés de façon qu'il y ait un râble antérieur et un râble suiveur à sensiblement chaque eu- @ placement de râbles, chaque râble, suiveur pénétrant plus profondément dans le lit que son râble antérieur de ma- nière que le lit avance progressivement à chaque emplacement @ de râbles vers l'intérieur par stades successifs, tandis que la partie supérieure du lit avance avant la partie inférieure du lit de manière à favoriser le retournement du lit à mesure de sa progression vers l'orifice de sortie.

12.- Four suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend également des moyens permettant de re- froidir les râbles et de régler indépendamment leur disposi- tion.

13.- Four suivant la revendication 9, caractérisé en ce que les râbles sont en forme de soc de charrue pour faoriser le retournement du lit à mesure qu'il avance progressivement vers l'orifice de sortie..

YD.CD.JD.4 - 12 - U.S. 423.197 <Desc/Clms Page number 13> 14.- Four caractérisé en ce qu'il comprend une chambre chauffa une sole généralement circulaire disposée dans la chambre, doa moyens assurant la rotation de la Sole, @ un orifice de sortie au centre. de la sole., des moyens amenant la ma- tière sur la sole près de la périphérie extérieure de celle-ci pour y former un lit,des râbles fixes au-dessus de la sole, les râblés .

étant espaces de distances radiales variant progressivement vers l'eyprieur à partir du centre de la sole et disposés de manière à faire avancer la matière sur la sole progressivement vers l'ori- fice de sortie en conséquence de la rotation de la sole, l'es- pacement radial des râbles augmentant progressivement vers l'in- térieur de la sole pour compenser la diminution du diamètre des parties de la sole opposées aux divers râbles,de manière à maintenir sensiblement constante l'épaisseur du lit de matière sur la sole, la sole étant inclinés vers le bas de la périphérie vers l'or- fice de sortie pour favoriser le retournement du lit à mesure qu'il avance progressivement vers l'orifice de sortie.

15.- Four suivant la revendication 14, caractérise en ce que l'orifice de sortie comprend un puits comportant des moyens de décharge à sa partie inférieure.

16.- Four suivant la revendication 14, caractérisé @ en ce que les râbles sont échelonnés de manière qu'il y ait un râble antérieur et un râble suiveur à sensiblement chaque em- placement de râbles, chaque râblé suiveur pénétrant plus pro- fondément dans le lit que son râblé antérieur de manière que le lit avance progressivement à chaque emplacement de râblés vers l'intérieur par stades successifs,tandis que la partie supé- rieure du lit avance avant la partie inférieure du lit pour favoriser le retournement du lit à mesure de sa pro- grossion vers l'orifice de sortie.

17.- Four suivant la revendication 14, caractérisé en ce que qu'il comprend également des moyens permettant de <Desc/Clms Page number 14> EMI14.1 refroidir les râbles et des moyens permettant de les ajuster indépendamment. ' EMI14.2 18.- Four suivant la revendication 14, caractérisé ! ce que les râbles sont en forme de soc de charrue pour, favor1er 1 retcurnement du lit à mesure qu'il avarice vers l'orifice df, ; ..< sortie.

19.- Four caractérisé en ce qU'il comprend une (.'t",,NÎ'),N.J! chauffée, une sole généralement circulaire dans la Chaubr<3; 4as moyens assurant la rotation de la sole, un orifice de sortie au centre de la sole, des moyens-amenant la matière sur la sole au voisinage de la périphérie extérieure de celle-ci pour y former un lit et des râbles fixes'au-dessus de la sole, les râbles étant espaces de distances radiales variant progressivement EMI14.3 vers 1extêl'1eur et montas de façon à faire avancer la matieM sur la sole progressivement vers l'orif1c de sortis en ooito4-1 quence de la rotation de la sole,., la distance radiale entre les râbles s'accroissant progressivement vers J,

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20.- Four suivant la revendication 19, caractérisé . en ce que l'orifice de sortie comprend un puits comportant 'des moyensde dérharge à sa partie inférieure.

21. - Four suivant la revendication 19, caractérise en ce que les râbles sont échelonnés de manière qu'il y ait un râble antérieur et un râble suiveur à sensiblement chaque erplance- EMI14.5 ment de râbles, chaque râble suiveur pénétrant.plus pir>1.:>iàdéi>ieiit dans le lit que son râble antérieur de manière .que 1 r 1.i;t s"a'9'aMe <Desc/Clms Page number 15> progressivement à chaque emplacement de râble vers l'intérieur par stades successifs tandis que la partie eu- périeure du lit avance avant la partie inférieure pour favoriser le retournement du lit à mesure de sa progression vers l'orifice de sortie.

22. - Four suivant la revendication 19, caractérisa en ce qu'il comprend également des moyens permettant de re- froidir les râbles et des moyens permettant d ajuster in- dépendamment leur position.

23. - Four suivant la revendication 19, caractérisé en ce que les râbles sont en forme de soc de charrue pour favoriser le retournement du lit à mesure qu'il progresse vers l'orifice de sortie.

24.- Procédé de traitement continu de charbon peu agglutinant et d'autres matières non agglutinantes, caracté- . rise en ce que a) on amène de façon continue la matière à traiter à la périphérie extérieure d'une sole dans un four chauffe pour y former un lit, b) on assure le mouvement relatif de la sole et de la matière par rapport à un certain nombre de râbles montés au-dessus de la sole et espacés de distances variant progressive- ment depuis le centre de la sole, c) on fait avancer progressivement la matière vers un orifice de sortie ménagé au centre de la sole en disposant les râbles de façon qu'ils pénètrent dans le lit suivant un angle d'attaque qui fait se déplacer le lit progressivement vers l'orifice de sortie, d)

on retourne le lit continuellement pendant son' mouvement progressif vers l'orifice de sortie, et e) on faitpénétrer la matière traitée dans l'orifi- ce de sortie au centre de la sole. <Desc/Clms Page number 16>

25,- Procédé de traitement continu de charbonspeu agglu- tinantset dautres matières peu agglutinantes,caractérisé en ce quer a) on amène de façon continue la matière à traiter près de la périphérie extérieure d'une sole généralamet circulaire dans un four chauffée b) on fait tourner la sole et la matière qui s'y trouve par rapport à un certain nombre de râbles fixes au-dessus de la sole et espacés de distances radiales variant progresslve- ment vers l'extérieur depuis le centre, c)

on fait avancer progressivement la matière vers un puits ménagé au centre de la sole en disposant les râbles de façon qu'ils pénètrent dans le lit suivant un angle d'atta- que qui fait se déplacer le lit progressivement vers l'orifice de sortie., d) on retourne le lit continuellement pendant son mouvement progressif vers l'orifice de sortie, e) on fait pénétrer la matière traitée dans le puits Ménagé au centre de la sole, et f) on décharge la matière traitée au fond du puits.