BE892890A - Procede de preparation simultanee de produits ceramiques gros et de gaz combustible, et produits ainsi obtenus. - Google Patents

Description

  "Procédé de préparation simultanée de produits céramiques gros et de gaz combustible, et produits ainsi obtenus" "Procédé de préparation simultanée de produits céramiques gros et de gaz combustible, et produits ainsi obtenus"

  
La présente invention est à utiliser dans l'industrie de la céramique de construction et de la céramique grosse, pour la préparation d'un matériel de construction léger, thermo-isolant. Le procédé de cuisson hydrothermique est un procédé à haute température avantageux.

  
On connaît déjà un procédé de préparation

  
de produits céramiques gros et de construction qui  fonctionne à des températures de cuisson relativement basses et en exploitant la vapeur d'eau comme deuxième paramètre de cuisson essentiel (DWP 72487). L'énergie nécessaire pour le procédé de séchage et de cuisson est fournie par apport étranger d'un porteur d'énergie au chauffage indirect de l'appareillage.

  
On connaît en outre des procédés dans lesquels des substances combustibles solides sont transformées en gaz combustible dans un dispositif de production de gaz séparé. Ainsi, par exemple à partir de briquettes de lignite ou à partir de houille, on produit dans des générateurs de gaz spéciaux du gaz combustible qui est approprié pour la combustion dans des appareillages à haute température. Dans ces générateurs de gaz, il se forme entre autres des scories et des cendres chargées de substances polluantes. 

  
Etant donné le besoin d'économiser les porteurs d'énergie de grande valeur, tels que le mazout et-le gaz naturel, il s'est posé le problème, en particulier pour la préparation de matière de construction en masse, de proposer des solutions techniques qui garantissent un

  
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tion de porteurs d'énergie de moindre valeur qui existent de façon suffisante.

  
Ainsi, on a décrit,dans la demande de brevet

  
 <EMI ID=2.1> 

  
l'utilisation de terres de lavage comme élément essentiel de la masse céramique à préparer. D'une manière correspondant au procédé proposé, on introduit environ
70% des terres de lavage mises en oeuvre dans une installation de production de gaz séparée et on amène le gaz produit à un four de combustion ou à un générateur

  
de vapeur et les terres de lavage dégazées à un mélangeur, par l'intermédiaire d'une installation de traitement.

  
Certes, avec cette solution, on n'a plus besoin de porteur d'énergie de grande valeur, mais l'utilisation d'un générateur de gaz séparé ainsi que d'une série d'appareils supplémentaires, tels que des dépoussiéreurs, des appareils de classification et des dispositifs de transport, est nécessaire.

  
Depuis peu on utilise des générateurs de gaz

  
à nouveau pour la préparation de gaz en vue de l'alimentation d'appareillages à haute température de l'industrie céramique. Ainsi, il est par exemple décrit dans Brick and Clay Record 171 (1977) 11, p. 26 - 28 comment le gaz nécessaire au fonctionnement d'un four tunnel à briques est produit; à partir d'anthracite présentant

  
une plage granulométrique prédéterminée, dans un géné-rateur de gaz spécial muni d'un agitateur. Dans cette solution également, un générateur de gaz séparé doit être utilisé et les cendres qui se déposent en quantités considérables sous la forme de produits résiduaires doivent être éliminées.

  
La présente invention a pour but d'éviter des dépenses supplémentaires pour des générateurs de gaz séparés, d'empêcher la formation de cendres et de scories sous la forme de produits résiduaires perturbateurs et d'utiliser des matières premières jusqu'à présent non exploitables du côté de l'exploitation des mines de lignite et de l'industrie céramique.

  
L'invention a pour but de mettre au point un procédé qui fasse l'économie de la mise en service d'un générateur de gaz séparé, garantisse ainsi un chauffage de l'appareillage à haute température sensiblement sans apport de gaz étranger et permette dans un même processus la préparation de matière de constructionslégères,thermo-isolante&#65533;

  
On résout ces problèmes, suivant l'invention, par le fait que, dans un appareil isolé de manière étanche et chauffé par voie indirecte, simultanément des produits céramiques gros, par exemple des briques, et du gaz de combustion sont produits. Dans

  
ce but, des pièces brutes,qui présentent un taux d'humidité résiduaire de préférence de 2 à 3% et contiennent
10 à 60% en masse d'éléments combustibles, par exemple du charbon, sont introduites dans l'appareil chauffé

  
par voie indirecte. A l'intérieur de l'appareil, les pièces brutes sont soumises à un traitement thermique allant jusqu'à 900[deg.]C au maximum et elles sont ensuite refroidies. Au cours du traitement thermique, la soli-dification hydrothermique des matières premières argileuses, qui est commandée par la température et la pression partielle de vapeur d'eau et le dégazage et respectivement la gazéification des éléments combustibles sont effectués conjointement. 

  
L'invention est caractérisée par les étapes de procédé suivantes:
- Séchage résiduaire de la matière mise en oeuvre jusqu'à 200[deg.]C (a - b)
- Chauffage de la matière de cuisson jusqu'à 900[deg.]C (b - d), avec dégazage simultané des éléments combustibles (b - c)
- Injection de l'agent de gazéification (par <EMI ID=3.1> 
- Après que la température maximum a été atteinte, temps de maintien jusqu'à la fin de la solidification céramique, hydrothermique, et de la gazéification (d - e)
- Refroidissement de la matière de cuisson introduite de 900[deg.]C au maximum jusqu'à environ 50[deg.]C
(e - f) .

  
La gazéification des éléments combustibles est commandée par la quantité d'agents de gazéification
(par exemple d'eau) fournie par unité de temps et par la température respective, correspondante, du processus. Le dosage de la quantité d'eau a lieu en fonction de la proportion des éléments combustibles par rapport à la matière argileuse et de la composition minêralogique de la matière argileuse. Il an ressort que plus la fraction des éléments combustibles est élevée, plus l'apport nécessaire d'agents de gazéification est élevé.

  
Lors de l'utilisation d'une matière première dont la fraction en éléments combustibles est faible (par exemple de 10%) et dont les éléments minéraux présentent une composition chimico-minéralogique telle que, lors de la déshydroxylation des minéraux argileux et de la décarbonatation&#65533;de l'eau et respectivement du

  
 <EMI ID=4.1> 

  
gazéification, on peut renoncer à l'application supplémentaire d'un agent de gazéif ication.

  
La surpression prédéterminée d'au moins

  
100 Pa est, jusqu'au commencement du refroidissement, réglée par l'actionnement de l'organe de réglage dans

  
le conduit de gaz combustible, l'organe de réglage du conduit d'air de refroidissement étant fermé. Au commencement, avec le processus de séchage, la vapeur d'eau formée et respectivement le gaz de combustion sont évacués de l'appareil par l'intermédiaire du conduit de gaz de combustion, ils sont, pour assurer le besoin en énergie nécessaire à la mise en service de l'appareil, amenés à ce dernier pour la combustion dans un dispositif de chauffage indirect et les quantités de gaz de combustion excédentaires sont amenées à un autre consommateur de gaz, pour la combustion directe, comme gaz de chauffage.

  
Après l'achèvement du temps de maintien, le conduit de gaz frais est fermé et le conduit d'air de refroidissement est ouvert et la phase de refroidissement est commencée par injection d'air par l'intermédiaire du conduit d'amenée d'air ou par injection d'eau par l'intermédiaire du conduit d'amenée d'eau. L'air de refroidissement chauffé ou respectivement la vapeur chaude est évacué par l'intermédiaire du conduit d'air de refroidissement chauffé vers un consommateur, tel que par exemple des installations de séchage ou un chauffage de locaux. Après la fin de la phase de refroidisse-ment, les produits céramiques cuits, refroidis à une température de 150 à 50[deg.]C, sont prélevés de l'appareil et un nouveau cycle peut être commencé.

  
En cas de besoin, du gaz étranger est alimenté dans le système de canalisation du gaz de combustion pour assurer les processus de démarrage en cas d'avaries ou sous la forme d'un chauffage d'appoint pour le dispositif consommateur de gaz.

  
On obtient un mode de réalisation particulièrement avantageux du procédé, en montant ensemble et en mettant en service plusieurs, au moins trois, appareils de façon qu'un service quasi continu soit garanti

  
avec une livraison approximativement uniforme de gaz combustible et d'air de refroidissement chaud ainsi que de produits finis aux consommateurs, au moins un appareil

  
(1) étant mis en service dans la phase (d - e) et au moins un autre appareil (1) étant simultanément dans

  
la phase (e - f).

  
En plus de l'économie d'un générateur de gaz séparé, les avantages obtenus à l'aide de l'invention consistent en l'intégration des cendres et scories formées par le dégazage et la gazéification à l'intérieur des produits (briques légères). En outre, l'utilisation de matières premières jusqu'à présent non exploitables est, par. l'application de la présente invention, possible 03 manière hautement efficace du point de vue économique.

  
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et avec référence aux dessins annexés.

  
La figure 1 représente une courbe de la tem-pérature en fonction du temps d'un appareil indépendant mettant en oeuvre un procédé suivant l'invention. La figure 2 représente une vue schématique d'appareils montés en batterie et raccordés à des dispositifs de consommation. La figure 3 représente une vue en coupe longitudinale à travers un appareil suivant l'invention. La figure 4 représente la superposition des courbes de température en fonction du temps de quatre appareils montés en batterie.

  
Suivant la figure 1, la durée de cycle d'un appareil individuel est de 24 heures. Cela comprend

  
1 heure de chargement et de vidage, 2 heures de séchage résiduaire a - b, 7 heures de chauffage b - d, le dégazage b - c étant effectué à l'intérieur de l'étape b - d, 8 heures de gazéification d - e à 800[deg.]C dans l'exemple choisi, avec injection d'eau dans l'appareil, 6 heures de refroidissement e - f par insufflage

  
d'air froid dans l'appareil. Le refroidissement terminé dans l'exemple choisi à une température de matière de 100[deg.]C.

  
D'une manière correspondant à la figure 2, quatre appareils individuels sont montés en batterie pour réaliser une continuité dans le temps des courants de matière, d'énergie et d'information. La condition de continuité à tenir résulte du quotient du cycle de traitement par le nombre d'appareils. Il résulte de cela, dans l'exemple illustré, un rythme de mise en service de 6 heures.

  
Selon la figure 4, lors de la mise en service de l'appareil 4, l'appareil 3 se trouve dans la phase de chauffage b - d, l'appareil 2 dans la phase de gazéification c - e et l'appareil 1 dans la phase de refroidis-sement e - f. Par cette conduite du procédé, il est garanti que toujours un appareil est mis en service dans la phase de refroidissement e - f et par conséquent que de la chaleur résiduaire continue est disponible pour les autres dispositifs consommateurs. On garantit en outre qu'il y ait toujours au moins un appareil qui dégage du gaz combustible. Par le chevauchement de la phase de gazéification de deux appareils successifs pendant 2 des 8 heures totales, la continuité du courant du gaz combustible est assurée.

  
Suivant la figure 3, la phase de gazéification c - e est réalisée par le fait que de l'eau est injectée dans l'appareil 1 entre la matière introduite 3, par l'intermédiaire du conduit d'amenée d'eau 8

  
et par le fait qu'une amenée du gaz combustible formé aux dispositifs consommateurs a lieu par l'intermédiaire du conduit de gaz combustible 5. Par l'organe d'ajustement et de réglage 6, le conduit de gaz combustible 5 est fermé de manière étanche aux gaz et assuré, pendant la totalité de la phase de refroidissement e - f - a. Pendant la phase de refroidissement e - f, de l'air de refroidissement est introduit dans l'appareil 1 par l'intermédiaire du conduit d'amenée d'air 10 et il est évacué par l'intermédiaire du conduit d'air de refroidissement chauffé muni d'un organe de réglage 7.

  
Le gaz combustible produit dans les' appareils 1 est amené, par l'intermédiaire des organes de réglage 6, dans le conduit de gaz combustible 5 et, par l'intermédiaire d'un ventilateur 9, il est amené aux appareils,

  
et le gaz excédentaire est fourni aux dispositifs consommateurs de gaz 2, par exemple aux fours tunnels destinés à la production de briques dures (figure 2). 

  
Dans l'exemple choisi, les paramètres de matière et de procédé sont les suivants:
- Taux d'humidité de la matière mise en oeuvre:
3,0% en masse.
- Teneur en éléments combustibles, de manière prépondérante en lignite: 34% en masse.
- Surpression dans l'appareil: 210 Pa.

  
Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Procédé de préparation simultanée de produits céramiques gros, par exemple de briques, et de

gaz combustible dans un appareil isolé de manière étanche aux gaz et chauffé par voie indirecte, caractérisé en ce que des pièces brutes qui sont préparées à partir d'une matière première argileuse contenant 10 à 60%

en masse d'éléments combustibles, par exemple de charbon, et qui sont de préférence séchées à 2-3%, sont soumises à un traitement thermique allant jusqu'à

900[deg.]C au maximum, et en ce que conjointement une solidification hydrothermique de l'argile et un dégazage

et une gazéification des éléments combustibles contenus ont lieu, un séchage étant effectué jusqu'à 200[deg.]C, un chauffage de 200 à 900[deg.]C au maximum étant effectué

avec le début de la solidification hydrothermique et

le dégazage simultané des éléments combustibles, aussi bien la solidification céramique hydrothermique que la gazéification des fractions combustibles qui est commandée par la quantité d'agent de gazéification fournie

par unité de temps étant achevées à une température de

700 à 900[deg.]C par injection d'un agent ce gazéification,

par exemple d'eau, dans l'appareil, la phase de refroidissement des produits venant ensuite, la vapeur d'eau formée et respectivement le gaz combustible étant, au commencement du processus de séchage, évacués en continu de l'appareil par l'intermédiaire d'un conduit de gaz combustible, jusqu'au début du refroidissement, de façon qu'une surpression prédéterminée d'au moins 100 Pa subsiste dans l'appareil, et en ce que le gaz combustible est amené, sous la forme de gaztc chaud.. directement

à l'appareil, par l'intermédiaire de conduits de gaz frais, pour assurer le besoin en énergie de la mise en service de l'appareil, en vue de la combustion dans une installation de chauffage indirecte, les quantités de gaz combustible excédentaires étant amenées à un autre dispositif consommateur de gaz, et en ce que les produits céramiques cuits, refroidis à une température de 150 à 50[deg.]C, sont prélevés de l'appareil.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs appareils individuels, au moins trois, montés en batterie, sont mis en service de manière décalée dans le temps,du point de vue de la technique du procédé,de façon qu'une alimentation continue suffisante des dispositifs consommateurs de gaz en gaz de combustion ou respectivement chaleur soit réalisée, au moins un appareil étant en service dans la phase de gazéification tandis qu'au moins un autre appareil est simultanément en service dans la phase de refroidissement.

3. Procédé de préparation simultanée de produits céramiques gros et de gaz combustible, tel que décrit ci-dessus et/ou tel qu'illustré sur les dessins annexés.

4. Produits céramiques gros et gaz combustible, tels qu'obtenus simultanément par la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3.