CH181593A - Procédé et appareil pour la production de gaz protecteurs pour le traitement thermique des métaux. - Google Patents

Description

  Procédé et appareil pour la production de gaz protecteurs  pour le traitement thermique des métaux.    La présente invention se réfère à un  procédé et un appareil pour la production de       ga.z    protecteurs pour le traitement thermique  des métaux, lesquels gaz forment des atmo  sphères enveloppant le métal pour le protéger  contre l'oxydation par de l'air, et étant ordi  nairement constitués de manière à être soit  neutres, soit plus ou moins désoxydants ou  carburants ou encore décarburants dans leurs  effets sur ledit métal.  



  Dans des procédés connus pour la produc  tion desdits gaz protecteurs par la combustion  d'un mélange d'air atmosphérique et d'hy  drocarbure, la, constitution du produit dépend  non seulement des proportions d'air et d'hy  drocarbure dans le mélange admis à la cham  bre de combustion et brûlé dans celle-ci, mais  aussi de la température de réaction atteinte  par la combustion dudit mélange, et par le  degré d'achèvement, ou autre de la combus  tion.

   Il est fréquemment désirable, qu'une    combustion     complète    et uniforme du mélange  soit effectuée, mais quand des mélanges sont  brûlés (comme c'est une pratique générale)  dans une chambre cylindrique ou autre d'une  longueur considérable, possédant une admis  sion du mélange à une extrémité et une sortie  de produits de combustion, à l'autre extré  mité, il peut se passer que la combustion de  certains mélanges est imparfaite ou incom  plète, ce qui empêche la formation d'un gaz  ayant la composition cherchée et devant ré  sulter d'un mélange donné et peut favoriser  aussi les dépôts de suie dans le fourneau     et     dans les zones de traitement du métal dans  le fourneau.  



  L'invention a pour but d'éviter ces incon  vénients. Le procédé qui en fait l'objet est  caractérisé en ce qu'un mélange d'air et d'une  substance contenant un hydrocarbure est in  troduit dans une chambre de combustion  construite de manière qu'il se produise une      circulation des gaz qui assure leur passage  réitéré dans et à proximité de la zone d'admis  sion du mélange, avant leur sortie de ladite  chambre.

   De préférence, la combustion du  mélange est effectuée dans un "brûleur" ou  appareil dans lequel     l'admission    pour l'air et  le mélange d'hydrocarbures est disposée de  manière à projeter les gaz tangentiellement  dans une chambre de combustion de section  en substance circulaire dont le conduit de sor  tie est disposé dans un autre plan que l'entrée  du mélange, de préférence à une extrémité de  la chambre et à angle droit par rapport au  plan de l'admission tangentielle.  



  Le dessin ci-joint représente, à titre  d'exemple, un appareil pour la réalisation du  procédé selon l'invention, pour produire un  gaz-atmosphère protecteur ou désoxydant et  légèrement carburant, destiné à être employé  dans     un    fourneau pour le traitement d'aciers  présentant un haut contenu en carbone.         Fig.    1 est une coupe verticale de l'appa-         reil;     La     fig.    2 représente une coupe suivant       X--x        (fig.    1);  La     fig.    3 représente une coupe suivant       x'-x'        (fig.    2).  



  L'appareil comprend une maçonnerie in  térieure a en briques réfractaires, dans la  quelle la chambre de     combustion    et les pas  sages de sortie pour les produits de combus  tion sont établis, et laquelle est renfermée  dans une construction calorifuge b c. La  chambre de combustion ou de réaction d, pos  sédant une section transversale circulaire       (fig.    2), est formée dans la maçonnerie ré  fractaire intérieure, au fond de cette der  nière, et est en connexion avec un passage  d'admission     tangentiél    e par lequel un mé  lange d'air et d'une substance contenant des  hydrocarbures (telle que du gaz d'éclairage,  de l'huile lourde, vaporisée ou analogue) ou  un mélange d'air et d'hydrocarbure gazeux  (tel que, par exemple, du butylène)

   est dé  livré dans ladite chambre à l'aide d'une ou  plusieurs buses déchargeant dans le passage  f dans la construction extérieure.    La chambre de combustion d est assez  profonde et l'admission tangentielle du mé  lange se fait près de son fond     (fig.    1), dans  un plan parallèle     à,    ce fond, tandis que le pas  sage de sortie pour les produits de combustion  est formé en     h.,    dans la partie supérieure de  ladite chambre et est perpendiculaire au plan  de l'admission tangentielle, ce passage de sor  tie communiquant, d'autre part, avec une se  conde chambre     z,    de laquelle les produits sor  tent finalement, par le passage de sortie     j,     vers le four de traitement thermique.  



  Dans l'emploi de cet appareil, le mélange  est déchargé tangentiellement dans le côté de  la chambre circulaire et la combustion a lieu  durant la circulation des gaz dans la cham  bre circulaire d avec la conséquence que les  gaz sont forcés de rentrer dans et de repasser  par ou près de la région d'admission avant  d'avancer vers l'intérieur et de monter par le  passage     lr    dans la partie supérieure de la  chambre. Ainsi. tous les constituants en hy  drocarbures du mélange qui auraient pu,  d'abord, échapper à la combustion peuvent       être    brûlés complètement pendant leur par  cours réitéré forcé par la région d'admission  et une combustion incomplète locale peut être  empêchée, même en cas d'emploi de mélanges  à haute teneur en hydrocarbures.  



       Cette        construction    de la chambre de  combustion tend aussi à réduire les pertes de  chaleur par radiation, spécialement quand,  comme dans l'appareil représenté, la chambre  est construite en briques réfractaires et ren  fermée dans un revêtement calorifuge.  



  Dans la pratique, on a trouvé que des ré  sultats perfectionnés sont obtenus, spéciale  ment en ce qui concerne la dissociation molé  culaire     (cracking)    complète des hydrocarbures  supérieurs et la combustion (assurant, ainsi  l'élimination d'oxygène libre du     produit    fi  nal), lorsqu'on fait passer les produits de  combustion, après leur sortie de la chambre  de combustion et avant la décharge à un  fourneau de traitement, par une couche d'un  catalyseur chauffé, qui peut être constitué de  briques réfractaires concassées (traitées ou  non, avec un sel de nickel, ou autre cataly-           seur),    ou de nickel métallique sous une forme  offrant une grande surface, venant en contact  avec les gaz de combustion.  



  C'est pourquoi, l'appareil représenté com  prend une chambre de contact, ou de catalyse,       i,    d'une profondeur assez grande, superposée  à la chambre de combustion, directement in  fluencée par la chaleur générée dans celle-ci,  et remplie d'une matière catalytique.     Cette     chambre i est renfermée dans le revêtement  intermédiaire b et d'une profondeur telle  qu'elle peut être chargée d'une couche pro  fonde d'un catalyseur chauffé, par laquelle  les gaz, montant de la chambre de combus  tion, sont obligés de passer, avant leur sortie  finale, par le passage     j.     



  En vue d'assurer une distribution uni  forme des gaz ascendants à travers le cataly  seur, les connexions entre la chambre de com  bustion et la chambre de catalyseur peuvent  être effectuées au moyen     d'un    passage     annu-          laire    ou d'une pluralité de passages au lieu  d'un seul passage<I>la</I> comme représenté au des  sin.  



  Le gaz produit suivant le procédé décrit  est destiné à. former une atmosphère non oxy  dante dans un fourneau électrique ou autre,  par exemple pour recuire des articles de cui  vre, nickel, acier ou d'un autre métal ou al  liage ne pouvant être oxydés sans dommage  pour le finissage de la surface de l'article.  Généralement avant que le gaz produit par  l'appareil suivant les     fig.    1, 2 et 3 soit con  duit dans le fourneau à recuire, il est refroidi  et purifié pour éliminer l'eau et les impuretés  sulfureuses.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I Procédé pour la production de gaz portec- teurs pour le traitement thermique de mé taux, caractérisé en ce qu'un mélange d'air et d'une substance contenant un hydro carbure, est introduit dans une chambre de combustion construite de manière telle qu'il se produit une circulation des gaz qui assure leur passage réitéré dans et à proxi mité de la zone d'admission du mélange, avant leur sortie de ladite chambre. II Appareil pour l'exécution du procédé sui vant la. revendication I, caractérisé par une chambre de combustion sensiblement cylindrique, ayant un passage d'admis sion pour le mélange qui est sensiblement.

   tangentiel à une section transversale de ladite chambre, et au moins un conduit de sortie sensiblement perpendiculaire au plan de ladite section transversale. SOUS-Ii,EVENDICATIONS 1 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que le mélange employé est composé d'air et de butylène. <B>2</B> Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que le mélange employé est composé d'air et de gaz d'éclairage.

   3 Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que le mélange employé est composé d'air et d'un combustible liquide vaporisé: 4 Appareil suivant la revendication II, ca ractérisé en ce que la chambre de combus tion est disposée avec son axe vertical et que le passage tangentiel d'admission pour le mélange est disposé de manière à intro duire le mélange dans la chambre près de son fond, la sortie des gaz étant disposée à la partie supérieure de ladite chambre. 5 Appareil suivant la revendication II, ca ractérisé en ce que la chambre de com bustion est renfermée dans un revêtement calorifuge.

   6 Appareil suivant la revendication II, ca ractérisé en ce que la construction com prend une chambre de catalyse superposée à la chambre de combustion et contenant une colonne de matière catalytique, ladite chambre étant également renfermée dans un revêtement calorifuge. 7 Appareil suivant la revendication II, ca ractérisé en ce que le catalyseur est cons titué par des briques réfractaires.