<Desc/Clms Page number 1>
"PROCEDE D'OBTENTION EN CONTINU DES OUTRE@ERS"
Le pigment outremer est un complexe silice, alumine, soufre, obtenu par cuisson d'un mélange généralement composé de kaolin plus ou moins siliceux, de sels de sodium, de soufre et d'un réducteur.
Il a été découvert en 1828 par J.B. GUIMET qui l'a fait directement en une opération, alors que peu après il a'êté redécouvert en Allemagne où on le faisait en deux opérations distinctes,
A l'heure actuelle deux procédés sont utilisés: - Fours à chambre dans lesquels la matière première
<Desc/Clms Page number 2>
est placée @ dans des pots de porosité bien calculée;
- Fours à moufle dans lesquels la matière première est placée à même le moufle en réfractaire,
Dans ces deux procédés la matière est amenée progressive- ment à 800-850 pour obtenir la combinaison outremer, puis le refroidissement est règle de telle sorte quait lieu l'oxyda- tion ( qui;, en fait correspond à une porte de sodium) qui con- duit au pigment stable d'un bel éclat,,
Ces fours ont donc une marche intermittente.
Il est évident que, si le cycle convenable de cuisson et d'oxydation est réalisé sur la matière traitée tous les genres de fours connus peuvent 'être utilisés pour le. traitement du pigment. On peut empiler les pots dans des fors discontinus, dans des fours continus à chambre, dans des fours zig-zag à sole fixe ou mobile) dans des fours à chambre à sole mobile, dans des fours-tunnels à avancement continu ou périodique dans des fours tournants moufles ou non moufles, dans des fours à chute verticale, et en général tous les moyens connus de chauf- fage peuvent aussi être utilisés ( alandier, gaz,, combustibles divers, huiles, électricité, etc.,,),
L'objet de la présente invention réside dans l'appli- cation et Inadaptation dfune manière spéciale du four-tunnel ( dont la technique est en elle-même connue depuis longtemps pour maintes cuissons et traitements métallurgiques, céramiques et chimiques) pour le cas très particulier de l'obtention en continu des outremers dont les constituants sont contenus dans des pots appropriés véhiculés 'par des wagonnets,
La production de l'outremer brut comprend deux phases bien distinctes: Combinaison à 800-850 par cuisson très contrôlée;
cette phase ne présente, au point de vue chauffage., cucune
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
difficulté pour atteiiidrella température convenable et la main- tenir,, Les pots contenant le mélange sont empilés sur les wagon-
EMI3.2
nets du four et circulent depuis l'entrée de celui-ci jusqu'à la zone des brûleurs dans un contre courant de fumées chaudes allant des brûleurs à la cheminée,,
De premier point du procédé de l'invention comprend un dispositif particulier de circulation de fumées qui est appliqué au tunnel classique dans la zone du four à outremer où ces
EMI3.3
fumées sont à moins de 4500, Ces fumées contiennent, en effet, outre les produits habituels de la combustion,
de l'anhydride sulfureux avec une teneur variable en anhydride sulfurique, La proportion de SO3 peut être très faible si le feu a été bien
EMI3.4
conduit , e* est¯à=dire toujours légèrement réducteur, mais de toute façon il faut compter sur la présence de ce gaz o&r les r6fr2.cta'i.res, poreux et qui d'autre part contiennent toujours de l'oxyde de fer, catalysent la réaction S0-* + 0 s S038 Deautre part, il est connu que S05 est instable au-des- sous de 400 - 41no pratiquement 4500, Conformément à ce point de .1'inventâ.on on soustrait à l'action de ces fumées toutes les parties métalliques qui constituent la partie du châssis des wagonnets, au-dessus du classique joint de sble drétanchéité, et cela dans toute la zone ou la température est inférieure à 45()
I'
Ce résultat est obtenu par mouflage du four dans cette zone de basse température.
EMI3.5
Ce l11oufla86 du four consiste dans l'établissement dans ses parois et éventuellement dans sa voûte, de carnaux en pro- duits céramiques non ,,or utilisés pour résister aux acides,
EMI3.6
ces carnaux étant reliés à la cheminée de tirage qui aspire les fumées au point ou elles sont refroidies à 4503QO par leur . passage sur les produits à cuire qui circulent à contre courante
<Desc/Clms Page number 4>
par conséquent les fumées au-dessous de cette température, cir- culant non plus dans le laboratoire du four, mais dans des mou- fles céramiques, ne sont plus en contact avec les wagonnets métalliques.
Ce moufle n'estd'ailleurs pas un simple carnau de fumées, mais constitue un échangeur de température de grande surface grâce à ses parois minces et dégagées.
On évitera d'aspirer les fumées dans le moufle à une température supérieure à 5000., car les pots, échauffés jusqu'à, 300 environ par le rayonnement du moufle, risqueraient en passant brusquement dans les fumées au-dessus de 500 , de subir un choc thermique important dans la zone de transformation du quartz ce qui serait dangereux pour leur bonne conservation.
Cette première partie de l'invention, consistant dans l'aménagement de moufles du four tunnel pour la cuisson de l'ou- tremer est complété par un soufflage d'air froid ou réchauffé, ou mieux de fumées neutres à 250/300 dans chacun des canaux constituant joints de sable dormants où circule la tôle d'étan- chéité portée par le châssis de chaque wagonnet. Ces canaux de joints de sable dormants seront élargis pour faciliter cette injection d'air ou de fumées neutres et assurer la répartition entre les wagonnets et la paroi du four sur toute la zone mouflée ou elle est utile.. Ces fumées neutres peuvent être produites par un foyer auxiliaire quelconque.
* la seconde phase qui conduit à l'outremer stable habi- tuellement nommée phase d'oxydation est difficile à conduire dans un four intermittent de quelque type qu'il soit, pour obte nir un outremer brut de grande coloration il est indispensable de passer rapidement-de la température de combinaison, et sitôt que celle-ci est terminée,à celle jugée la plus favorable pour l'oxydation, c'est-à-dire aux environs de 350 ,
<Desc/Clms Page number 5>
Ce refroidissement rapide qu'il est impossible de réaliser dans les fours habituels à marche intermittente peut s'obtenir de diverses façons dans le cas du four tunnel envisagé ici:
introduction d'air froid soufflé dans la zone de refroidissement rapide, mouflage de cette zone avec injection ou aspiration dtair froid dans le motif les nais ce n'est pas là un point partis culier de l'invention.
Ce refroidissement rapide doit 'être suivi d'un refroi dissement très-lent qui permettra l'oxydation complète de la masse grâce à la diffusion des gaz appropriés à travers la paroi poreuse des pots.
La seconde partie de l'invention concerne cette opéra- tion et les moyens employés pour la mener à bien.
Au sortir du tunnel de cuisson et de refroidissement rapide, les wagonnets charges de leurs pots à la température de 3500 sont introduits rapidement dans un second tunnel qui peut, soit prolonger le premier, soit 'être placé d'une façon quelcon- que par rapport à celui-ci.,
Cette partie de l'invention consiste à envoyer dans ce deuxième tunnel et dans le même sens que l'avancement des pots qu'il contient les gaz chauds pompés par ventilateur ou autre moyen dans la zone de refroidissement rapide du premier tunnel, Ces gaz très riches en SO2 sont très favorables à une oxydation complète et rapide, tout en restant ménagée. On transpose en quelque sorte sur le four tunnel et dans l'espace,
les réactions qui se produisent dans le temps dans un four intermittente La second tunnel et son alimentation par les gaz provenant de la zone de refroidissement rapide du premier tunnel,gaz éventuel- lement additionnés d'autres fluides de température et de compo- sition appropriées pour obtenir dans le tunnel d'oxydation
<Desc/Clms Page number 6>
les différents outremers. constituent la seconde partie de la présente invention.
D'autre part, dans les fours intermittents, il n'est pas
EMI6.1
possible de récupérer le S02 que contiennent les fumée 9là cause de leur teneur très faible et essentiellement variable; c'est ainsi que l'on note: Deux heures après la fermeture d'un four à chambre ( en fin de combinaison) 3 % en volume de SO2; après
EMI6.2
dix heures: 3 fv; après vingt heures: ï,15 et,-après cinq jours: o,3 eo La période d'extraction la plus favorable est de courte durée, encore que la teneur des fumées en SO2 soit malgré tout très faible.
Dans le cadre de la présente invention, il existe une zone dans le tunnel d*oxydation où¯ la teneur des gaz en SO2 est
EMI6.3
de l'ordre de 8 à 10 10 en volume et ceci d'une façon constante., Cette teneur est comparable à celle qui permet d'obtenir direc-' tement S04H2 en grillan iles matières sulfurées naturelles ou artificielles.
On voit donc tout l'intérêt de la présente invention qui
EMI6.4
permet également en utilisant ladite zone,, la récupération d'une grande partie drune matière première précieuse
Le dessin annexé montre schématiquement et de manière non
EMI6.5
limitative un four conçu suivant les caractéristiques de lr in vention ci-avant spécifiées Tous les accessoires connus des fours tunnels ne figurent pas sur ce dessina ou n'y sont repré- sentés qu'à titre indicatif ( les poussoirs par exemple)
La Pig.l est une coupe horizontale longitudinale du four
EMI6.6
de cuisson et de refroidissement rapide, montré en X #* 'ï et du four d'oxydation montré en Y-Y qui en est le complément.
La Fig.2 représente, agrandie, une coupe transversale
EMI6.7
fait suivant 4 - A de la Figel du four de cuisson seul et$ la Fig.} de même façon) une coupe transversale faite suivant B -# B
<Desc/Clms Page number 7>
de la Fig. 1, du four de caisson et du four d'oxydation. par la porte a entrent périodiquement les wagonnets b qui circulent dans le four suivant les flèches c. cette porte est complétée par des portillons fermant centrée des joints de sable dormants après l'introduction de chaque wagonnet.
De a à d, les parois du four comme on le voit Fig.2, sont constituées de moufles en poterie, visibles en e dans lesquels entrent, comme il est montré Fig.l. en f les fumées de cuis- son à 450 environ,, lesquelles fumées sont ensuite expulsées à la cheminée g.
Dans les joints de sable/dormants, élargis en h (Fig.2) est soufflé soit de l'air chaud, soit des fumées neutres , à 3000 provenant d'un foyer auxiliaire non représenté au dessin,.
Cet air ou ces fumées s'injectent dans la zone mouflée entre les wagonnets et les parois du four par les interstices i et assez vite pour que la diffusion de SO3 dans l'atmosphère depuis f jusqu'en 1 soit inférieure à la vitesse de circulation de cet air ou de ces fumées depuis i ( Fig, ) jusqu'en f ( Fig. 1).
Ainsi se trouve réglé le débit qui, en tout état de cause, sera faible,
Les brûleurs sont schématisés par les flèches (Fig. 1 ) et la zone de cuisson s'étend de k à 1. De 1 à m s'étend la zone de refroidissement rapide obtenu par mouflage des parois avec soufflage, par l'extrémité n du moufle, d'air froid qui ira à la sortie alimenter les brûleurs j selon des dispositifs indépendants de l'invention et obtenu aussi par injection de haut en bas par les ajutages ± ( Fige 1 et 3 ) d'air froid distribué rationnellement à travers la voûte de cette sone détour.
Cet air froid descend entre les pots, les refroidit rapidement et est repris par les carnaux p où il est aspiré
<Desc/Clms Page number 8>
dans le four de cuisson en points voulus, réglables par régis- tres pour être envoyé chargée comme il a été dit, d'une certai- ne quantité de composés oxygénés de soufre, dans le tunneld'oxy- dation, en q ( Fig. 1).
Cet air est envoyé par injection à partir de la voûte et de haut en bas, entre les pots dans le tunnel d'oxydation où les wagonnets se déplacent selon les flèches ± ( Fig. 1 ) et il circule dans le même sens que les Wagonnet, de.2. à la cheminée s - ( Fig. 1 ) indépendante autant que possible de la cheminée g du four de cuisson*
Le tunnel Y-Y sera soigneusement calorifuge,
Un système de transbordement est installe dans les fours, en ± avec poussoir pour le four d'oxydation.
Au point de vue pression vis-à-vis de l'atmosphère libre, les joints de sable en i sont en pression ou à zéro; la zone a-f, à l'intérieur du four est en pression légère ou en légère dépression; 1''intérieur des moufles e est en dépression par la cheminée g; la zone f-1 est en dépression en f et en faible pression vers 1; la zone 1 est en pression; les carnaux sont' en dépression et l'intérieur du four d'oxydation Y- Y est en dépression décroissante vers s.
-Les circulations de gaz se font de a vers f; de 1 vers f; de 1 vers p également par répartition et de r vers s.