Procédé et four pour la fusion de minerais et matières
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Pour la fusion du verre, des minerais et autres matières premières analogues il est déjà connu d'employer des fours horizontaux de forme tubulaire à flamme tournant
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pent une surface extraordinairement grande et, de plus, ils ne travaillent pas d'une façon satisfaisante sous tous les rapports.
Il est en outre connu d'effectuer la fusion dans des fours verticaux à cuve de fusion se rétrécissant vers le bas, et ce de telle sorte que la matière est guidée et mise en mouvement aratoire par le ou les flammes de fusion tout en étant projetée contre les parois de la cuve, le long desquelles elle s'écoule vers le bas. Ces fours n'exigent pas une si grande surface d'emplacement, mais par contre ils ont de nouveau d'autres inconvénients.
En premier lieu, par suite du malaxage direct du mélange de combustible avec la matière à faire fondre, la température de la flamme est trop fortement abaissée. Il s'ensuit une réduction du rendement, tandis qu'il est en outre inévitable qutune partie de la matière à faire fondre, à l'état non encore complètement ramolli, vienne en contact avec la paroi de la cuve de fusion, oe qui favorise la séparation des éléments de la matière non
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directe de la flamme de fusion est découvert ici.
Le but de la présente invention est de remédier aux défauts du procédé de fusion mentionné en dernier lieu et se basant, somme toute, sur un bon principe, par le fait que la matière à faire fondre, à l'état finement granuleux ou à l'état de poudre, est tout d'abord répandue, par des jets d'air, au-dessus de la zone de flammes en forme de voile, et mise en mouvement de giration autour dtun axe vertical, par la chaleur de rayonnement de la flamme qui se développe au-dessous de ce
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ticules de matière, lorsqu'elles sont projetées contre la paroi, sont déjà suffisamment ramollies pour entrer
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ration des éléments du mélange.
Conformément à l'invention le mouvement de giration ou de tourbillonnement des particules de la matière à faire fondre est renforcé, lors de l'entrée de oette matière dans la zona. de chauffage, de préférence par on mouvement de rotation de la ou des flammes. Conformément à l'invention, on prévoit de préférence un rétré-
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fusion, qui offre des avantages particuliers dans le procédé décrit ci-dessus, mais qui peut être aussi applaqué dans un procédé, suivant lequel la matière à faire fondre est injectée avec un ou plusieurs jets de combustible et d'air dans la cuve de fusion, de ce fait mise
en mouvement de rotation et projetée contre la paroi, le long de laquelle elle s'écoule vers le bas. La matière, s'écoulant en couche mince vers le bas le long de la paroi de la cuve de fusion, est arrêtée plus ou moins par les gradins, ce qui a pour résultat un malaxage intime
et une fusion à fond. Lors de son écoulement au-dessus du bord des gradins la matière est en outre exposée d'une façon favorable et dans une mesure considérable à l'influence ou l'action du rayonnement et de la. flamme.
Au lieu de gradins annulaires, on peut employer avantageusement un gradin continu de forme hélicoïdale, qui améliore encore le malaxage intime, tout en permettant d'adapter la vitesse d'écoulement au genre de matière en traitement.
Il va de soi que la désagrégation prématurée des gradins peut très bien être empêchée par un refroidis-
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et autres analogues et pouvant être assuré en faisant passer l'air de combustion entre la paroi du four et une enveloppe entourant celui-ci. Grâce au procédé de fusion décrit ci-dessus, le four peut avoir une surface extérieure tellement petite que la quantité d'air nécessaire pour la combustion suffit amplement pour un bon refroidissement des gradins.
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exemples de réalisation d'un four pour la fusion du verre. Dans ces dessins:
Fig. 1 est une coupe axiale verticale et schématique d'un four de fusion conforme à l'invention.
Pig. 2 est une coupe horizontale suivant la. li-
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Fig. 3 est une coupe verticale d'une autre forme de réalisation de la paroi du four.
La matière à amener en fusion, dans l'exemple présent/' la matière première en forme de poudre du verre, est introduite dans la cuve de fusion par le,
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peut être réglée par un registre ou un dispositif de réglage 3. par un canal vertical 4 la matière pénètre en 5, dans la cuve de fusion. L'air de pulvérisation,
ou un gaz de pulvérisation, est introduit ici à deux points horizontalement par deux canaux tangentiels.6 dans la cuve de fusion, les dits canaux 6 ne se trouvant pas dans le même plan horizontal, comme le montre le dessin. Le combustible est introduit à l'état gazeux, liquide ou pulvérulent également à deux points par des
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ve de fusion. les canaux 7 sont en communication avec
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entourant le four de fusion. L'air nécessaire à la combustion est amené dans cette enveloppe par le bas au point 13, par exemple au moyen d'un ventilateur.
Le rétrécissement de haut en bas de la cuve de fusion, connu comme tel, est muni de gradins conformément à l'invention. Ces gradins sont indiqués par 14.
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ve de fusion 1 est raccordée à une cuve de clarification
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min suivi par les gaz de combustion, qui s'échappent de
Process and furnace for the smelting of ores and materials
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For the melting of glass, ores and other similar raw materials, it is already known to use horizontal furnaces of tubular shape with rotating flame.
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have an extraordinarily large area and, moreover, they do not work satisfactorily in all respects.
It is also known to carry out the melting in vertical furnaces with a melting tank narrowing downwards, and this in such a way that the material is guided and set in tearing movement by the melting flame or flames while being projected. against the walls of the tank, along which it flows down. These ovens do not require such a large storage area, but on the other hand they again have other drawbacks.
First, as a result of the direct mixing of the fuel mixture with the material to be melted, the flame temperature is too much lowered. This results in a reduction in yield, while it is further inevitable that a part of the material to be melted, in the not yet completely softened state, comes into contact with the wall of the melting tank, which favors the separation of elements from matter not
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direct fusion flame is discovered here.
The object of the present invention is to remedy the defects of the melting process mentioned last and based, after all, on a good principle, in that the material to be melted, in the finely granular state or in the state of powder, is first spread, by jets of air, above the zone of flame in the form of a veil, and put in gyration movement around a vertical axis, by the radiant heat of the flame that develops below this
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ticles of material, when thrown against the wall, are already soft enough to enter
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ration of the elements of the mixture.
In accordance with the invention, the gyration or swirling movement of the particles of the material to be melted is reinforced when the material enters the area. heating, preferably by rotational movement of the flame (s). According to the invention, provision is preferably made for a retraction
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fusion, which offers particular advantages in the process described above, but which can also be applied in a process, in which the material to be melted is injected with one or more jets of fuel and air into the fusion vessel , therefore put
rotating and thrown against the wall, along which it flows down. The material, flowing in a thin layer down along the wall of the melting vessel, is more or less stopped by the steps, resulting in intimate mixing
and a merger thoroughly. As it flows over the edge of the steps the material is furthermore exposed in a favorable manner and to a considerable extent to the influence or action of radiation and. flame.
Instead of annular steps, one can advantageously employ a continuous step of helical shape, which further improves the intimate mixing, while allowing to adapt the flow rate to the type of material being processed.
It goes without saying that the premature disintegration of the steps can very well be prevented by cooling.
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and the like and can be provided by passing combustion air between the wall of the furnace and an envelope surrounding the same. By virtue of the melting process described above, the furnace can have such a small external surface that the quantity of air necessary for combustion is amply sufficient for good cooling of the steps.
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examples of a furnace for melting glass. In these drawings:
Fig. 1 is a vertical and schematic axial section of a melting furnace according to the invention.
Pig. 2 is a horizontal section along the. li-
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Fig. 3 is a vertical section of another embodiment of the wall of the furnace.
The material to be melted, in the present example / 'the raw material in the form of powder of glass, is introduced into the melting tank by the,
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can be regulated by a register or an adjustment device 3. by a vertical channel 4 the material enters at 5, in the melting tank. Spray air,
or a spray gas, is introduced here at two points horizontally through two tangential channels. 6 in the melting tank, said channels 6 not being in the same horizontal plane, as shown in the drawing. The fuel is introduced in gaseous, liquid or pulverulent state also at two points by means of
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ve merger. channels 7 are in communication with
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surrounding the melting furnace. The air required for combustion is brought into this envelope from below at point 13, for example by means of a fan.
The top to bottom constriction of the melting vessel, known as such, is provided with steps according to the invention. These steps are indicated by 14.
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melting vessel 1 is connected to a clarification tank
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min followed by combustion gases, which escape from