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procédé et dispositif pour la récupération des gaz de réaction dans des fours ouverts.
Il est actuellement fait usage de fours ouverts pour certaines fabrications et notamment pour la production de carbure de calcium, de ferro-alliage, etc... La nécessité d'utiliser:des fours ouverts dans ces fabrications résulte notamment de la très grande quantité de gaz produit par la réaction. C'est ainsi notamment que la fabrication du carbure de calcium donne lieu à un dégagement de gaz correspondant à 350 m3 par tonne de carbure produit tandis que dans la préparation des ferro-alliages la presque totalité du charbon employé (anthracite ou coke) passe à l'état de CO.
Ces gaz sont composés en grande partie d'oxyde de carbone et en partie plus petite.-d'autres éléments: anhydride carbonique, hydrogène, métane, provenant des réactions secondaires ou de matières volatiles du combustible ; dans les installations connues, ces gaz sont aspirés et recueillis en même temps que les poussières et la colonne d'air chaud environnante par un dispo- sitif installé à cet effet au-dessus du four et raccordé à des ventilateurs; le mélange: gaz, air, poussières, passe générale- ment dans les tuyauteries d'aspiration à travers une série de filtres pour être ensuite déchargé dans l'atmosphère.
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On a déjà utilisé la chaleur sensible de ces gaz pour la dessication du charbon ou pour d'autres usages.
On a par contre déjà pensé à utiliser la chaleur latente de ces gaz (égale environ à 3000 calories par m3) mais les essais effectués n'ont donné aucun résultat pratique à cause de l'air aspiré dans le mélange et qui rend la combustion de ces gaz extrêmement périlleuse.
La présente invention concerne un procédé et un dispo- sitif permettant l'aspiration des gaz de réaction sans mélange avec l'air de façon à pouvoir récupérer non seule- ment la chaleur susdite de ces gaz, mais aussi leur chaleur latente.
Suivant l'invention, l'aspiration est exercée suivant une nappe horizontale située dans le four à un niveau légè- rement supérieur à la zone de fusion; cette aspiration est réglée de façon à correspondre approximativement à la force ascensionnelle des gaz de réaction s'échappant de la zône de fusion.
Pour la réalisation du procédé il est prévu suivant l'invention de répartir les ouvertures d'aspiration dans les parois latérales du four et de préférence de façon à exercer cet effet d'aspiration uniforme sur toute la section horizontale de celui-ci ; ouvertures ont avantageusement une forme aplatie dans la direction horizontale,
Les dessins annexés indiquent à titre d'exemple non limitatif un mode d'exécution de l'invention. Celle-ci s'étend aux diverses particularités originales que comporte la disposition représentée .
La fig.l est une vue schématique en élévation d'un four avec un dispositif d'aspiration suivant l'invention.
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La fig.2 est une vue schématique en plan de la fig.l.
Les matières à traiter par exemple la chaux et le charbon dans le cas de la fabrication du carbure de calcium, sont disposées dans le four 2 ; celui-ci est de section horizontale rectangulaire et est ouvert à sa partie supérieure. Des élec- trodes telles que 3 servent à l'amenée du courant.
Dans les parois latérales du four sont réparties des ouvertures aplaties telles que.4. Ces ouvertures communiquent avec une double tuyauterie 5 raccordée à un appareil de refroi- dissement et d'épuration 6, lequel pourrait éventuellement être précédé d'une chaudière de récupération non figurée. A la sortie de cet appareil 6, les gaz refroidis et épurés sont conduits par une tuyauterie 7 à un ventilateur 8, qui refoule. ces gaz vers un appareil par exemple, moteur à gaz pauvre, où la chaleur latente de ces gaz peut être utilisée. Les ouvertures telles que 4 sont disposées à un niveau légèrement supérieur à la zône de fusion figurée par le trait 9,.
L'effet d'aspiration créé par le ventilateur 8 sur les ouvertures telles que 4 est réglé de façon à ce que la dépression exercée dans le four puisse vaincre la force ascensionnelle âes gaz sans rappel d'air extérieur.
A cet effet la vitesse du moteur d'entrainement 10 pourrait être réglée par un dispositif influencé soit par la température des gaz quittant la zone de fusion, soit par la composition des gaz aspirés par les ouvertures 4 ; elle pourrait aussi être réglée en observant le rideau de gaz qui se maintient dans le four de façon à maintenir ce rideau de gaz au-dessus des ouver- tures 4 sans cependant permettre l'échappement d'une trop grande quantité de ces gaz par la partie supérieure du four.
Le danger qui pourrait résulter de la faible quantité d'air
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qui pourrait malgré tout être aspiré avec les gaz à, travers les ouvertures 4 est, grâce à l'invention, éliminé à. cause de la haute température régnant près des ouvertures d'as- piration 4; en effet, l'air qui pourrait Sure aspiré avec les gaz est transformé à proximité de ces ouvertures par la haute température régnant près de la zône de fusion.
L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit à titre d'exemple mais s'étend à tout procédé et dispositif pour l'aspiration des gaz de réaction dans des fours ouverts qui entrent dans l'esprit ou l'étendue de l'une ou l'autre des revendications suivantes.
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour l'aspiration des gaz de réaction dans des fours ouverts servant à la préparation du carbure de calcium, ferro-alliages etc... caractérisé é en ce que l'aspiration est exercée suivant une nappe horizon- tale située dans le four à un niveau légèrement supérieur à la zône de fusion.
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method and device for the recovery of reaction gases in open furnaces.
Open furnaces are currently used for certain products and in particular for the production of calcium carbide, ferroalloy, etc. The need to use: open furnaces in these products results in particular from the very large quantity of gas produced by the reaction. Thus, in particular, the manufacture of calcium carbide gives rise to a release of gas corresponding to 350 m3 per tonne of carbide produced, while in the preparation of ferro-alloys almost all of the coal used (anthracite or coke) passes to the state of CO.
These gases are composed largely of carbon monoxide and in part smaller.-other elements: carbon dioxide, hydrogen, metane, resulting from secondary reactions or volatile materials of the fuel; in known installations, these gases are sucked in and collected at the same time as the dust and the surrounding hot air column by a device installed for this purpose above the oven and connected to fans; the mixture: gas, air, dust, generally passes in the suction pipes through a series of filters to be then discharged into the atmosphere.
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The sensible heat of these gases has already been used for the desiccation of coal or for other purposes.
On the other hand, we have already thought about using the latent heat of these gases (equal to approximately 3000 calories per m3) but the tests carried out have not given any practical results because of the air drawn into the mixture and which makes the combustion of these extremely dangerous gases.
The present invention relates to a process and a device for sucking the reaction gases without mixing with air so as to be able to recover not only the aforesaid heat of these gases, but also their latent heat.
According to the invention, the suction is exerted along a horizontal sheet situated in the furnace at a level slightly above the melting zone; this suction is adjusted so as to correspond approximately to the upward force of the reaction gases escaping from the melting zone.
For carrying out the method, provision is made according to the invention to distribute the suction openings in the side walls of the oven and preferably so as to exert this uniform suction effect over the entire horizontal section of the latter; openings advantageously have a flattened shape in the horizontal direction,
The appended drawings show by way of nonlimiting example one embodiment of the invention. This extends to the various original features included in the arrangement shown.
Fig.l is a schematic elevational view of an oven with a suction device according to the invention.
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Fig.2 is a schematic plan view of Fig.l.
The materials to be treated, for example lime and coal in the case of the manufacture of calcium carbide, are placed in the furnace 2; this has a rectangular horizontal section and is open at its upper part. Electrodes such as 3 are used to supply the current.
In the side walls of the oven are distributed flattened openings such as. 4. These openings communicate with a double pipe 5 connected to a cooling and purification apparatus 6, which could possibly be preceded by a recovery boiler, not shown. At the outlet of this device 6, the cooled and purified gases are conducted by a pipe 7 to a fan 8, which delivers. these gases to a device for example, a lean gas engine, where the latent heat of these gases can be used. The openings such as 4 are arranged at a level slightly higher than the fusion zone represented by the line 9 ,.
The suction effect created by the fan 8 on the openings such as 4 is adjusted so that the depression exerted in the oven can overcome the upward force âes gases without recall of outside air.
To this end, the speed of the drive motor 10 could be regulated by a device influenced either by the temperature of the gases leaving the melting zone, or by the composition of the gases sucked through the openings 4; it could also be adjusted by observing the gas curtain which is maintained in the oven so as to maintain this gas curtain above the openings 4 without however allowing the escape of too large a quantity of these gases through the upper part of the oven.
The danger that could arise from the small amount of air
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which could nevertheless be sucked in with the gases through the openings 4 is, thanks to the invention, eliminated at. due to the high temperature prevailing near the suction openings 4; in fact, the air which could surely be sucked in with the gases is transformed near these openings by the high temperature prevailing near the melting zone.
The invention is not limited to the embodiment described by way of example but extends to any method and device for the suction of reaction gases in open furnaces which come within the spirit or scope of either of the following claims.
CLAIMS.
1. Process for the suction of reaction gases in open furnaces serving for the preparation of calcium carbide, ferro-alloys etc ... characterized in that the suction is exerted along a horizontal layer located in the furnace at a level slightly above the melting zone.