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Méthode et moyens pour assurer la combuatiot de Cas-
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L'invention est relative à une méthode nouvelle et perfec- tionnéé, ainsi que des moyens pour assurer la combuatiot ils ist' se dégageant d'un four à vent soufflé, ou. 1'quivalemt, , , ¯. etleu- particulier d'un four de ce genre dans lequel du phosphore;
dé ?acide phosphorique et divers-autreÊ3 composée 99 dégagent, par bzz volatilisationi de mélangea de matières phosphatique, de ailice et de coke. ' ' , j"
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Les gaz issus d'un four à vent soufflé employé dans tie but
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contiennent un mélange d'oxyde.de oarbonet de bioxyde do oarboaot de phosphore, d'oxydes de phosphore, et. diverautree subetancèa volatilisées, et il est désirable d'oxyder odmplètemenG léd'y' -'' î
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éléments combustibles de ces gaz non seulement dans le but de
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récupérer les calories de cette combustion, mais également pour former des composés du phosphore et de récupérer ulté- rieurement ces derniers d'une quelconque manière connue.
La chaleur engendrée par la combustion de ces gaz et substances volatilisées peut-être utilisée soit à la produc- tion de vapeur dans des chaudières, soit à chauffer les empi- lages d'appareils à vent chaude lesquels sont utilisés à leur tour au réchauffage de l'air employé dans les fours à vent soufflé.
Le type usuel d'appareil ou de chaudière utilisé conjoin- tement aux fours à vent, comporte généralement une chambre de combustion, qui fait partie de l'élément. Chaque chambre de combustion devant posséder son brûleur propre, 11 est néces- saire d'employer de longs conduits à gaz de diamètre relati- vement réduit pour l'alimentation des gaz aux brûleurs indi- viduels. Il s'en suit non seulement un ensemble compliqué de conduits et de raccords, mais encore la combustion des gaz en plusieurs points différents.
En outre, l'appareil ou la chaudière doit être de velume suffisant pour enfermer la chambre de combustion, et la surface de chauffe suffisamment étendue pour absorber la chaleur engendrée dans la chambre de combustion.
Un système de ce genre présente certains inconvénients sérieux dans la fabrication de l'acide phosphorique et des composés! du phosphore, les gaz contenant des produits ou sub- stances volatilisés qui se condensent ou se forment dans les conduits de/gaz de diamètre relativement faible, et obstruent éventuellement ces conduits jusqu'à introduire une sérieuse résistance de passage aux gaz et au tirage, nécessitant le nettoyage des conduits, carneaux et brûleurs, ce qui constitue en même temps une porte de temps et des produite volatilisés que l'on désire récupérer.
On a constaté en outre que les gaz se dégageant d'un four
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élaborant des composés de phosphore, présentent certaines caractéristiques qui en rendent la combustion difficile dans des chambres dont la température est relativement basse*
Par conséquent, dans le système courante dans lequel les appareils sont continuellement modifiés du "gaz" à "l'air", la température de la ohambre de combustion est abaissée lorsque l'appareil est(remis au "gaz" et une période de temps considérable est employée pour élever la température jusqu'en un point où les gaz sont effectivement brûlés.
L'invention a pour objet des moyens et une méthode pour assurer la combustion des produits gazeux d'un tour vont soufflé et l'équivalente et.en particulier de semblable four alors qu'il est utilisé à la formation de phosphore ou de composés de phosphore.
L'invention a en outre pour objet des moyens et une méthode du genre défini permettant d'obtenir un taux élevé de récupération des produits que l'on désire récolter, en même temps qu'un taux élevé de récupération de la chaleur engendrée par les réactions.
L'invention a également pour objet des moyens et une méthode permettant de maintenir la combustion des produits gazeux une température sensiblement uniforme et élevée, cette température étant de préférence telle que la matière provenant des gaz s'accumule sous forme d'un liquide ou d'une masse semi-fondue.
D'autres objets de l'invention ressortiront de la description qui suit en se référant aux dessins annexés qui représen- , tent, quelque peu schématiquement, une forme préférée d'ap- pareillage propre à l'exécution de la méthode perfectionnée.
Dans les dessins;
Fig 1 est une vue en plan, partielle, et partiellement en coupe, montrant installation
Fig 2 est une vue en élévation, partiellement en couper
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suivant les lignes Si 2 de la fig 1;
Fig. 3 est une vue analogue à celle de la fig 2, mais établie suivant la ligne 3-3 de la fig 1.
Dans les dessins, on a représenté en Il un four à vent soufflé de type courant, utilisé à la fabrication de phospho- re ou de composés de phosphore obtenus, par volatilisation, de mélanges de matière phosphatique combinée à de la sili@e et du ooke.
Le four 11 peut être pourvu d'une cloche de chargement du type ordinaire 12 et d'une conduite à vent 13 raccordée à des tuyères 14.
Le conduit de gueulard 15 du fourneau mène à la caisse à poussières 16, et,de cette dernière, les gaz sont amenés, par un conduit 17, à des brûleurs 18. Ces brûleurs 18 sont dirigés dans une chambre à flammes 19 faisant partie d'une chambre de combustion allongée 20.
Une paroi formant chicane 21 est de préférence prévue devant les brûleurs 18. Les flammes issues des brûleurs frappent contre cette paroi ce qui facilite la fusion et le dépôt des impuretés, ou des matières solides en suspension dans les gaz.
La chambre de combustion 20 est'pourvue d'un certain nombre de parois formant chicane, 22, déterminant un par- cours tortueux des flammes et des produits de combustion, en facilitant davantage encore le dépôt et la fusion des matières véhiculées par ces gaz.
Les appareils à air ou vent chaud, 23 et 24,sont reliés à la chambre de combustion 20 par les passages 25 et 26 con- trôlés par des vannes 27 et 28. Les départs d'air ou vent chaud, 29 et 30 sont reliés, par le conduit 31, avec la con- duite à vent 13. Les conduits 32 et 33 sont prévue pour inbro- duire l'air de soufflage. Des passages 34 et 35 sont également prévus pour évacuer les produits de combustion aux appareils
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usuels de récupération du phosphore et des composta phospho- riques contenus dans les gaz. Ces dispositions d'Appareils sont bien connues, et ne doivent par suite âtre représentées ou décrites en détail.
L'appareil à air ou vent chaud 23 est d'un type courant actuel, et est pourvu d'une chambre 36, utilisée conformément à la présente méthode comme chambre de combustion*
Les produits de la combustion traversent cette ohambre en remontant, pour passer par dessus la paroi 37, et redes- oendent à travers l'empilage 38. L'appareil à air ou vent chaud 24 ne comporte pas de chambre de combustion ouverte mais deux systèmes d'empilage 38 et 39 séparés par la paroi 40. Les gaz traversent en montant l'empilage 38, passent par dessus la pario- 40 et traversent en descendant 1-empilage .
39. Par suite, le type d'appareil 24 est susceptible d'une récupération de chaleur plus importante que l'appareil du type 23, aucun espace n'étant occupé par une chambre de combastion ouverte. Les fours 41 et 42 ont été également repré- sentés reliés à l'extrémité 43 de la ohambre de combustion 20% Ces fours peuvent comporter des moyens d'un genre quelconque pour utiliser la chaleur perdue des produite de combustion.
Durant le fonctionnement de l'appareil suivant la méthode de la présente invention, le four est soufflé d'une manière continue et émet des gaz contenant, entre autres éléments, du phosphore, de l'acide phosphorique et divers autres composés de phosphore. Oes gaz sont amenés, par le conduit de gueulard 15, dans la caisse à poussières 16 où d'éliminent les plus grosses particules de matière solide entraînée. Les gaz passent alors aux brûleurs 18 et les flammes de ces derniers se pro@etent contre la chicane 21 et dans la ohambre 20. Les produits de combustion sont libérés des fumées et des matières solides entrainées, par dépôt dans la chambre de combustion, sous forme d'une masse liquide ou semi fondue.
Les gaz relativement épurés.
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sont alors menés aux dispositifs d'utilisation de la chaleur qu'ils contiennent.
Bien que deux appareils à vent chaud seulement ont été représentés, il doit être entendu que normalement ces appareils sont utilises en plus grand nombre comme dans la conduite actuel- le des hauts fourneaux. Un ou un plus grand nombre d'appareils est ou sont raccordés à la chambre de combustion par un agence- ment convenable de vannes et de passages, les produits de com- bustion passant par @e ou les appareils en y abandonnant la majeure partie de la chaleur qu'ils contiennent. Du ou des ap- . pare'la les gaz sont envoyés aux appareils de récupération du phosphore, qui peuvent être d'un type quelconque, comme par exemple un appareil Cottrell de précipitation, bien connu dans cette industrie.
Après un temps de fonctionnement , un ou plusieurs des appareils à vent chaud sont isolés de la chambre de combustion, et de l'air froid y est introduit. est Cet air s'échauffe dans ces appareils et/envoyé ensuite au conduit à vent 13 et dans le four à travers les tuyères;une partie des produits peut également âtre envoyée aux tours 41 et
42 et @@@ leur chaleur utilisée à la formation de vapeur en vue de la production de foroe motrice utilisée dans des ventilateurs de soufflage ou tous autres buts.
Après absorption de la quantité désirée de la chaleur des gaz dans les dispositifs associés aux fours, ces gaz sont envoyés aux appareils de récupération du phosphore.
Grâce à la méthode de l'invention, la combustion des gaz de soufflage s'effectue d'une manière continue en un seul point, et peut, par sdte, être maintenue à une température élevée, sensiblement constante, la mieux appropriée à la récupération la plus complète de la teneur en phosphore. La méthode et l'appareillage permettent également l'utilisation d'une plus grande étendue de surface des appareils à vent chaud pour
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l'emmagaainoment de la chaleur.
Un autre résultat trés'dsirabie réside dans le fait que les fumées et les matières solides entraînées se déposent dans la chambre de combustion et ne sont pas entraînées aux appareils à vont chaud pour y provoquer des obstructions dans les empilages*
Bien que l'on ait représenté une disposition constructive préférés, il doit être entendu que la méthode de.l'invention . peut s'exécuter concurremment à divers autres dispositions,.,:;
- d'appareils et que diverses modifications pourraient être introduites sans sortir du cadre de l'invention*
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R e V e n d 1 o a b 1110 n s .y=..=.-r =s.wr=a-
1.- Un procédé peur récupérer le phosphore et ses composés, contenant qui consiste à brûler les gaz/le phosphore et ses composés, la combustion s'effectuant d'une manière continue, et à utiliser ensuite la chaleur spécifique des produite de combustion, sélectivement., dans des appareils d'utilisation de chaleur*
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2.- Un procéda pour récupérer le phosphore et ses composée, qui consiste à brûler des gaz contenant le phosphore et ses composés,
cette combustion s'effectuant d'une maniera continue et à une témpérature relativement élevée et ensuite sensible-' () 19e.1'J"'e.. ment constante, et à utiliser la chaleur spécifique dos produits de combustion, sélectivement, dans des appareils d'utilisation de chaleur.
3.- Un procédé pour réduire et éliminer matières - finement divisées et des fumées, des gaz riches en phosphore de fours à vent soufflé qui consiste à brûler les gaz d'une façon continue dans des chambres de oombustion' à maintenir cette Combustion à une température suffisante pour liquéfier, fondre ou amener à l'état semi-fondu la matière éliminée* 4..- Un procédé pour réduire et éliminer de la matière
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finement divisée, et des fumées, des gaz riches en phos-
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Method and means to ensure the combuatiot of Cas-
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The invention relates to a new and improved method, as well as to means for ensuring the combuatiot they ist 'emerging from a blast furnace, or. 1'equivalemt,,, ¯. andparticularly such furnace in which phosphorus;
phosphoric acid and various other compounds 99 give off, by volatilization of a mixture of phosphatic materials, garlic and coke. '', j "
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Gases from a blown wind oven used for tie purpose
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contain a mixture of carbon dioxide, phosphorus carbon dioxide, phosphorus oxides, and. various subetancèa volatilized, and it is desirable to oxidize the full amount of the y '-' 'î
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fuel elements of these gases not only for the purpose of
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recovering the calories from this combustion, but also to form phosphorus compounds and subsequently recovering the latter in any known manner.
The heat generated by the combustion of these gases and volatilized substances can be used either for the production of steam in boilers, or for heating the stacks of hot blast appliances which are in turn used for reheating. the air used in blast furnaces.
The usual type of appliance or boiler used in conjunction with blast furnaces generally has a combustion chamber, which is part of the element. Since each combustion chamber must have its own burner, it is necessary to use long gas conduits of relatively small diameter for the supply of gases to the individual burners. This not only results in a complicated set of pipes and fittings, but also the combustion of gases at several different points.
In addition, the appliance or the boiler must be of sufficient velum to enclose the combustion chamber, and the heating surface sufficiently large to absorb the heat generated in the combustion chamber.
Such a system has some serious drawbacks in the manufacture of phosphoric acid and compounds! phosphorus, gases containing volatilized products or substances which condense or form in gas conduits of relatively small diameter, and possibly obstruct these conduits until a serious resistance to the passage of gas and draft is introduced, requiring the cleaning of the ducts, flues and burners, which at the same time constitutes a door of time and of the volatilized products which one wishes to recover.
It has also been observed that the gases given off from a furnace
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developing phosphorus compounds, have certain characteristics that make it difficult to burn in rooms with relatively low temperatures *
Therefore, in the current system in which the appliances are continually changed from "gas" to "air", the temperature of the combustion chamber is lowered when the appliance is turned on "gas" and a period of time. Considerable is used to raise the temperature to a point where the gases are actually burned.
The invention relates to means and a method for ensuring the combustion of the gaseous products of a blown tower and the equivalent and. in particular of a similar furnace when it is used for the formation of phosphorus or compounds of phosphorus.
The invention further relates to means and a method of the type defined making it possible to obtain a high rate of recovery of the products which it is desired to harvest, at the same time as a high rate of recovery of the heat generated by the products. reactions.
The subject of the invention is also means and a method making it possible to maintain the combustion of the gaseous products at a substantially uniform and high temperature, this temperature preferably being such that the material originating from the gases accumulates in the form of a liquid or d. 'a semi-melted mass.
Other subjects of the invention will emerge from the description which follows with reference to the accompanying drawings which represent, somewhat schematically, a preferred form of apparatus suitable for carrying out the improved method.
In the drawings;
Fig 1 is a plan view, partial, and partially in section, showing installation
Fig 2 is an elevational view, partially cut away
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along the lines Si 2 of fig 1;
Fig. 3 is a view similar to that of Fig 2, but taken along line 3-3 of Fig 1.
In the drawings, there is shown at II a blast furnace of common type, used in the manufacture of phosphorus or phosphorus compounds obtained, by volatilization, from mixtures of phosphatic material combined with silica and sodium. ooke.
The furnace 11 may be provided with a charging bell of the ordinary type 12 and a blast pipe 13 connected to nozzles 14.
The top duct 15 of the furnace leads to the dust box 16, and, from the latter, the gases are brought, through a duct 17, to the burners 18. These burners 18 are directed into a flame chamber 19 forming part of the gas chamber. 'an elongated combustion chamber 20.
A wall forming a baffle 21 is preferably provided in front of the burners 18. The flames coming from the burners strike against this wall, which facilitates the melting and the deposition of impurities, or of solid matter suspended in the gases.
The combustion chamber 20 is provided with a number of baffle walls, 22, determining a tortuous course of the flames and combustion products, further facilitating the deposition and melting of the materials carried by these gases.
The hot air or blast appliances, 23 and 24, are connected to the combustion chamber 20 by passages 25 and 26 controlled by valves 27 and 28. The air or hot blast outlets, 29 and 30 are connected. , via the duct 31, with the blast duct 13. The ducts 32 and 33 are provided to inject the blowing air. Passages 34 and 35 are also provided to evacuate the combustion products to the devices.
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usual methods for recovering phosphorus and phosphorus compost contained in the gases. These apparatus arrangements are well known, and therefore do not need to be shown or described in detail.
The hot air or blast apparatus 23 is of a current standard type, and is provided with a chamber 36, used in accordance with this method as a combustion chamber *
The products of combustion pass through this chamber going up, to pass over the wall 37, and descend again through the stack 38. The hot air or blast apparatus 24 does not have an open combustion chamber but two systems. stack 38 and 39 separated by wall 40. The gases pass upwardly through stack 38, pass over pario- 40 and pass through downward 1-stack.
39. Consequently, the type of apparatus 24 is capable of a greater heat recovery than the apparatus of type 23, no space being occupied by an open combustion chamber. The furnaces 41 and 42 have also been shown connected to the end 43 of the combustion chamber. These furnaces may include means of any kind for utilizing waste heat from the combustion products.
During the operation of the apparatus according to the method of the present invention, the furnace is continuously blown and emits gases containing, among other elements, phosphorus, phosphoric acid and various other phosphorus compounds. Oes gases are brought, through the top pipe 15, into the dust box 16 where the larger particles of entrained solid matter are removed. The gases then pass to the burners 18 and the flames of the latter protrude against the baffle 21 and into the chamber 20. The combustion products are released from the fumes and the entrained solids, by deposit in the combustion chamber, under form of a liquid or semi-molten mass.
Relatively clean gases.
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are then led to the heat utilization devices they contain.
Although only two hot blast devices have been shown, it should be understood that normally these devices are used in greater number as in the current operation of blast furnaces. One or more appliances are or are connected to the combustion chamber by a suitable arrangement of valves and passages, the combustion products passing through or the appliances leaving most of the combustion therein. the heat they contain. From the ap-. Thus the gases are sent to phosphorus recovery apparatus, which may be of any type, such as, for example, a Cottrell precipitation apparatus, well known in this industry.
After a period of operation, one or more of the hot blast devices are isolated from the combustion chamber, and cold air is introduced into it. This air is heated in these devices and / then sent to the wind duct 13 and into the furnace through the nozzles; part of the products can also be sent to the towers 41 and
42 and their heat used in the formation of steam for the production of motive fuel for use in supply fans or for other purposes.
After absorption of the desired amount of heat from the gases in the devices associated with the furnaces, these gases are sent to the phosphorus recovery devices.
Thanks to the method of the invention, the combustion of the blowing gases takes place in a continuous manner at a single point, and can therefore be maintained at a high, substantially constant temperature, best suited to the recovery. the more complete the phosphorus content. The method and apparatus also allow the use of a larger area of hot blast apparatus for
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the store of heat.
Another very desirable result is that the fumes and entrained solids are deposited in the combustion chamber and are not entrained in hot appliances to cause obstructions in the stacks *
Although a preferred constructive arrangement has been shown, it should be understood that the method of the invention. can be executed concurrently with various other provisions,.,:;
- devices and that various modifications could be introduced without departing from the scope of the invention *
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R e V e n d 1 o a b 1110 n s .y = .. = .- r = s.wr = a-
1.- A process to recover phosphorus and its compounds, which consists of burning the gases / phosphorus and its compounds, the combustion taking place continuously, and then using the specific heat of the combustion products, selectively., in heat utilization devices *
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2.- A process for recovering phosphorus and its compounds, which consists of burning gases containing phosphorus and its compounds,
this combustion taking place continuously and at a relatively high temperature and then substantially constant, and in using the specific heat of the combustion products, selectively, in heat utilization devices.
3.- A process for reducing and eliminating finely divided materials and fumes, gases rich in phosphorus from blown blast furnaces which consists of burning the gases continuously in combustion chambers to maintain this Combustion at a temperature sufficient to liquefy, melt or bring to a semi-molten state the removed material * 4 ..- A process for reducing and removing material
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finely divided, and fumes, gases rich in phosphorus
** ATTENTION ** end of DESC field can contain start of CLMS **.