CH162403A - Procédé pour la fabrication de ciment et installation pour l'exécution de ce procédé. - Google Patents

Description

  Procédé pour la fabrication de ciment et installation pour l'exécution de ce pro-cédé.    Pour fabriquer le ciment par les procédés  actuels, on opère, par     exemple,    -de la manière  suivante:  La charge (par exemple argile 25 % et  carbonate de chaux 75 %) diluée avec de l'eau  pour     former    une pâte est cuite .dans un four;  on obtient ainsi -des     clinkers,    ou scories. qui  sont ensuite     broyés.    finement en poudre im  palpable; cette poudre est emmagasinée dans  des. silos, puis ensachée en vue de son utilisa  tion dans la préparation     des.        mortiers,    par  exemple.  



  Ce procédé -de fabrication entraîne plu  sieurs     inconvénients;     10 La cuisson de la charge s'effectue à une       température    élevée qui varie en général entre  1450:' C et<B>1600'</B> C; il en résulte une dé  pense de combustible qui s'accroît très rapi  dement avec l'élévation -de température;  20 Les     clinkers    ou scories obtenus sont  très durs, leur broyage est difficile et néces  site par suite une dépense notable d'énergie.  



  La présente invention a pour but de ramé-         dier    aux inconvénients     précédents.;    elle con  cerne notamment un procédé pour la fabrica  tion de ciment, caractérisé par ce qu'on effec  tue les :diverses phases. de la cuisson de la  charge en     présence    d'un composé alcalin dans  un     milieu    rendu à la fois réducteur et aqueux  et à une température inférieure à<B>1300'</B> C,  température actuellement nécessaire, la sco  rie obtenue étant plus friable, ce qui facilite  son broyage.  



  On peut réaliser dans le procédé conforme  à l'invention, le milieu réducteur à l'aide  d'hydrogène, d'oxyde de     carbone,    -de bai à  l'eau ou de vapeur d'eau en présence de char  bon incandescent, mélangé à la, charge, cette  vapeur d'eau produisant ainsi elle-même le  gaz à l'eau.  



  Le milieu dans lequel s'effectue la cuisson  de la charge peut être rendu aqueux par de  la vapeur d'eau qui peut être     introduite    dans  l'atmosphère du four; ou se former dans     ce     four lui-même par une réaction     qui    Y 'prend  naissance.      Pour que la cuisson s'effectue en présence  d'un produit alcalin, on peut ajouter à la  charge un sel de soude ou -de potasse.  



  On peut réaliser d'une manière très simple  et par l'addition -d'un seul produit un 'milieu  à la fois réducteur aqueux et alcalin; il .suf  fit pour cela d'introduire de l'ammoniaque  dans la chambre -du four; ce corps est à la  fois     alcalin    et réducteur; -de plus, tant par  son     action,    réductrice sur l'oxyde de fer que  par .son eau de solution, il -donne     naissance    à  de la vapeur d'eau.  



  On peut faciliter l'action du milieu à la  fois     réducteur,    aqueux et alcalin en effec  tuant cette action en présence de catalyseurs,  par exemple de     catalyseurs    métalliques tels       que    fer ou     platine.    En particulier, le fer ré  duit aide<B>la</B> décomposition de l'ammoniaque  et     facilite    ainsi la formation et l'action du  milieu à la fois     réducteur,    aqueux et alcalin.  



  De préférence, on soumet la scorie, après  la cuisson, à un refroidissement brusque dans.  le milieu ou s'est     effectuée    la cuisson.  



  Pour faciliter     cette    opération -de     refroidis-          sement        brusque,    on peut ajouter à la charge  des métaux     additionnels,        tels    que le nickel et  le cobalt.

   En     particulier,    on peut ajouter à la  charge de     l'oxalate    de nickel, dans une pro  portion .d'environ 1 % du poids total de cette  charge; cet     oxalate    se décompose sous.     l'action     de la     chaleur    du four -et donne     naissance    à du       nickel    en poudre,     intimement    mélangé à cette  charge,     ce    qui rend celle-ci plus friable après  le     refroidissement    brusque et coopère à l'effet  de celui-ci.  



       Dans.    le     cas    où ce refroidissement brusque  serait insuffisamment réussi, ce que l'on  constate par l'expansion de la chaux qui se  traduit par un fendillement des scories, on  peut corriger     cette        opération    par un réchauf  fement dans le même     milieu    suivi d'un nou  veau refroidissement brusque.  



  A cet effet, on fait réchauffer la scorie  dans le même milieu, réducteur et aqueux, à  une     température    de     100',    par     exemple        peu-          fiant    :deux :à trois heures ou à une tempéra  ture de 700       pendant    quelques     minutes,    puis         onopère    encore le refroidissement brusque de  la charge.  



  On obtient ainsi un ciment de bonne qua  lité sans     qu'il    soit nécessaire de le laisser sé  journer longtemps dans. les silos.  



  Quoique l'on     puisse    évidemment varier  de multiples manières, le détail opératoire du  procédé; la demanderesse donne ci-après trois  exemples détaillés de mise en     oeuvre    :de ce  procédé.         Exemple        r:     <I>1 0 Extraction.</I> On extrait une terre     argi-          lcuse,    -dans la région de la     Bruche    (Bas  Rhin), par exemple et contenant:

    
EMI0002.0048     
  
    74% <SEP> -de <SEP> carbonate <SEP> de <SEP> calcium,
<tb>  <B>26%</B> <SEP> -d'argile.
<tb>  Cet <SEP> argile <SEP> a <SEP> la <SEP> composition <SEP> suivante:
<tb>  1s <SEP> % <SEP> SiO2
<tb>  <B>70/0</B> <SEP> F620'3
<tb>  A1203       20     Traitement   <I>préliminaire.</I> On sèche à  l'air libre cette terre argileuse et on la broie  finement.  



  30<I>Cuisson.</I> On     introduit    ,dans le four une  charge de 500 kilogrammes, de     -cette    terre ar  gileuse, - à laquelle on a ajouté 6 à<B>8.%</B> de  soude et 1 %     d'oxalate    -de nickel.  



  On amène dans la chambre -du four un  courant     -d'hydrogène    et de vapeur d'eau, ce  qui rend le milieu réducteur et- aqueux.  



  Le four est chauffé à une température de       1000      C environ.  



  Il     suffit,de    maintenir la charge pendant  5     minutes    environ à cette     température.     



  <I>40 Refroidissement et</I>     défournement.    On  laisse refroidir     dans        le    four dans le même  atmosphère d'hydrogène et de vapeur d'eau.  On     obtient    une scorie noire que l'on     défourne,     pour l'envoyer aux broyeurs ordinaires.    <I>Exemple 2:</I>    <B>10</B> et 20,     mêmes    opérations, que dans       l'exemple    1.  



  '30     Cuisson.    On introduit dans le four une  charge -de 5,00 kilogrammes -de terre argileuse.      On amène dans la chambre du four un  courant de gaz ammoniac, ce four ayant été  chauffé au préalable à une température de       1000'    C environ.  



  On     maintient    la charge pendant dix mi  nutes environ dans le four,     cettec        harge    étant  introduite froide.  



  40 On effectue alors le refroidissement  brusque de la charge dans l'atmosphère d'am  moniaque. On obtient ainsi une scorie friable  gris clair.    <I>Exemple 3:</I>  <B>10</B> et 20, mêmes opérations que dans  l'exemple 1.  



  30     Cuisson.    On introduit dans le four une  charge de 500 kilogrammes de la terre argi  leuse, à laquelle on a ajouté 6 à 8 % de soude,  1 %     d'oxalate    de nickel et 25 % de charbon de  bois en poudre.  



  On fait passer dans la chambre du four  un courant de vapeur d'eau surchauffée.  



  Le four a été amené au préalable à une  température de 1000   C environ.  



  Il suffit de maintenir la charge pendant  cinq     minutes    environ, dans le four, cette  charge étant introduite froide.    <I>40 Refroidissement et</I> défournement. On  laisse refroidir dans le four dans l'atmosphère  de gaz à l'eau. On     obtient    ainsi une scorie  noire, comme dans l'exemple 1.  



  On a représenté, à titre d'exemple, sur la  figure unique du dessin ci-joint un four per  mettant d'une manière     particulièrement    com  mode la fabrication du ciment par le procédé  conforme à     l'invention.     



  Ce four comporte un laboratoire 1 formé  par un cylindre, par exemple, dans lequel on  introduit la charge par une trémie 8 et qui  est muni intérieurement d'un revêtement par  tie! en nickel, qui forme catalyseur; le brû  leur 5 répartit la chaleur dans la chambre  de chauffe 2 limitée par une enveloppe calo  rifuge 3.  



  Les gaz de combustion s'échappent par  une chemine 1    Les gaz de réaction, par exemple le mé  lange d'hydrogène et de vapeur d'eau (exem  ple 1), sont amenés dans le laboratoire 1 par  un conduit 9.  



  Le laboratoire     communique    par sa partie  arrière avec un puits de refroidissement 6  réfrigéré par un     dispositif    7.  



  Les scories ou     clinkers    sont recueillis en  10, tandis qu'un aspirateur 11 évacue les gaz  de réaction en vue de leur récupération.  



  En résumé, l'invention permet d'obtenir  des ciments d'excellentes     qualités,    tout en  facilitant la     fabrication;        l'invention    permet  notamment la     réduction    -de la température de'  chauffage et, par suite, -du prix de revient  du procédé.

Claims (1)

1. REVENDICATION I: Procédé pour la fabrication du 'ciment, ca ractérisé en ce' qu'on effectue les diverses phases de la cuisson de la charge en. présence d'un composé alcalin et dans un milieu à la fois réducteur et aqueux et à une température inférieure à 1300 C. SOUS-REVENDICATIONS: , 1 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que la charge est rendue al-, calme par l'addition de sels alcalins, l'at mosphère réductrice -et aqueuse étant cons tituée par de l'hydrogène et de la vapeur d'eau. 2 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que la charge est rendue al caline par l'addition de sels alcalins, l'at mosphère contenant de l'hydrogène.

   3 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que la charge -est rendue al caline par l'addition de sels alcalins, la partie réductrice de l'atmosphère étant constituée par -du gaz,à l'eau. 4 Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 3; caractérisé en ce que le gaz ià l'eau est formé dans le four par l'action de la vapeur d'eau sur du charbon incandescent. 5 Procédé suivant la revendication I, ca ractérisé en ce qu'on emploie de l'ammo- niaque poux obtenir un milieu à la fois réducteur, aqueux et alcalin.

   6 Procédé suivant la revendication I, carac térisé par le fait que le milieu ià la fois légèrement réducteur et aqueux et le composé alcalin agissent en présence d'un catalyseur. 7 Procédé suivant la revendication I, et la sous-revendication 6, caractérisé en ce qu'on emploiè @du fer comme catalyseur. 8 Procédé suivant la revendication I, et la sous-revendication Fi, caractérisé. en ce qu'on emploie du platine comme cataly seur.

   9 -Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce qu'on soumet la scorie à une opération de refroidissement brusque dans le milieu où s'effectue la cuisson. 10 Procédé suivant la revendication I, et la sous-revendication 9, caractérisé en ce qu'on additionne à la charge -du nickel di visé, qui facilite l'opération de refroi- -dissement brusque dans le milieu où s'ef fectue la cuisson.

   REVENDICATION II: Installation pour la mise en couvre du procédé suivant la revendication I, caractérisé par un four dont le laboratoire (1) présente un revêtement interne partiellement en fer, ce métal formant catalyseur.

   SOUS-REVENDICATION: 11 Installation suivant la revendication II, caractérisé en ce que le four est terminé par un puits -de refroidissement brusque (6) entouré d'un réfrigérant<B>(7),</B> ce puits recevant la charge cuite et contenant une même atmosphère que celle dans laquelle a été effectuée la cuisson.