CA1148494A - High performance electric furnace for calcining carbonaceous materials - Google Patents

High performance electric furnace for calcining carbonaceous materials

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CA1148494A
CA1148494A CA000329386A CA329386A CA1148494A CA 1148494 A CA1148494 A CA 1148494A CA 000329386 A CA000329386 A CA 000329386A CA 329386 A CA329386 A CA 329386A CA 1148494 A CA1148494 A CA 1148494A
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CA
Canada
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oven
charge
gas
carbonaceous materials
materials
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CA000329386A
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French (fr)
Inventor
Michel Aubry
Jean-Claude Bernard
Paul Philipon
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Carbone Savoie SAS
Original Assignee
Societe des Electrodes et Refractaires Savoie SA
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Abstract

Procédé de traitement de matières carbonées contenant des matières volatiles dans lequel, dans le but d'éliminer ces matières volatiles, on fait circuler une charge de matières carbonées à l'intérieur d'un four dans lequel cette charge est chauffée par passage d'un courant électrique, et dans lequel un mélange gazeux contenant de l'hydrogène et des composés hydro-carbonés, provenant de cette charge circule à contre courant de celle-ci. Le procédé est caractérisé en ce qu'on injecte dans la partie supérieure du four une quantité, limitée d'un gaz comburant qui permet de brûler une partie au moins de l'hydrogène et des composes hydro-carbonés présents à l'intérieur du four. Et un four pour mettre en oeuvre ce procédé.Process for treating carbonaceous materials containing volatile materials in which, in order to eliminate these volatile materials, a charge of carbonaceous materials is circulated inside an oven in which this charge is heated by passing a electric current, and in which a gaseous mixture containing hydrogen and hydro-carbon compounds, coming from this charge circulates against the current thereof. The process is characterized in that a limited quantity of an oxidizing gas is injected into the upper part of the furnace which makes it possible to burn at least part of the hydrogen and the hydro-carbon compounds present inside the furnace . And an oven to implement this process.

Description

La pré~ente invent.ion concerne un four de calcination et un procédé de trai-tement de mati.ères carbonée~ contenant des matières volatiles.
he nouveau four qui fait l~objet de l'invention est du type dans le~uel la charge à traiter joue le r81e de ré~i~tance électri~ue et s'échauffe par passage direct du courant à travers elle. Ce four convien-t pour la calcina-tion de matières carbonées et, en particuliert de l'anthracite, dans le but d'éliminer les matières volatiles qu'elles contiennent.
Il existe dé~à des fours électriques de calcination de 1'anthracite par passage de courant à travers la charge tels que ceux décrits dans le brevet FR 1 051 895 page 1, colonne de gaucheO bes fours compor-tent une cuve cylindrique verticale à
l'intérieur de laquelle on ~ait ci:rculer en continu, de haut en bas, une charge d'anthracite. ~e contact électrique entre la charge et les amenées de courant est assuré au moyen d'électrodes placées a~x deux extrémité~ supérieure et inférieure du four, en général dans l'axe.
Au cour~ du chauffage, les matières carbonées chargées perdent leur humidités puis leurs matières volatiles progressi-vement dans un domaine de -température pouvant aller ju~qu'à
1300C et le produit, extrait à la base du four, convient parti-culièrement bien pour la fabrication d'élec-trodes ou de bloc~ de formes diverses en carbone ou graphite.
Comme cela est indiqué dans la description du brevet cité, ce type de four présente plusieurs inconvénients: tout d'abord, la température à ].a~uelle est portée la charge n'est pas du tout homogène; la fraction de celle-ci qui se trouve au voi~i-nage de l'axe du four atteint des temperatures telles qu'elle ~e transforme en graphi-te, état qui n'e~t pas souhaitable pour la fabrication de pates carbo~ées. Au con-traire, la fraction de la charge qui se trouve à ~a périphérie du four est mal chauffée et ~ ~ ~r~

~ouvent incomplètement degazée.
Dans la pratique, ~i on veut réduire au minimum la frac-tion de la charge d'anthracite mal dégazee, il faut accepter de ~urchauffer une part importante de ce-tte charge. Ceci a pour conséquence une consommation accrue dlénergie électrique qui e~t de 1'ordre de 1200 KWH par tonne d'cm thraci-te. Par ailleurs, les matières volatiles qui distillent sont perdue3~
Dans le FR 1 051 895 déjà ci-té, il a été proposé d'u-tiliser les matières volatiles issues du four de calcination10 pour réaliser un préchauffage de l'an-thracite avant de le f`aire pénétrer dans le four.
Ce préchauffage peut ~tre effectué dans un ~our tou~nant qui comporte des br~leurs alimentés par les matières volatiles provenant du four électrique ou dans un four vertical dans le-quel on fait descendre les grains d'anthracite à travers un courant de gaz chaud provenant de la combustion des matières volatiles dans un br~leur séparé.
Ce procédé, qui améliore effectivement le rendement global de calcination~ nécessite la réalisa-tion d'une installa-tion rela-tivement complexe comportant deux fours en série dont la construc-tion est coûteuse et l'exploitation relativement dé-licate. I1 est, en particulier, nécessaire dtéviter l'excè~ de comburant dans le mélange gazeux pour ne pas oxyder l'anthracite9 et ceci peut entrainer de~ risques dlexplosion non négligeables en présence de grandes quantités d'hydrogène. Par ailleurs, ce dispositif ne remédie pas à l'inconvénient le plus sérieux du four électxique qui est le m~nque d'homogénéité dans le chauffage de la charge.
~ e nouveau four, qui fait l'objet de l'invention, permet de diminuer de façon très importante la consommation d'énergie des fours électriques de calcination de matières carbonées qui viennent d'etre décri-ts, -tout en évitant de les combiner avec des dispositifs complexes de prechauffage de la charge. Il permet auss:i d'ameliorer dans une certaine mesure l'homoge-néité de température de la charge et, enfin, il permet de recuperer les matières volatiles degagees pendan-t la calcina-tion, dont la totalite ou la majeure partie pourra être utili-see pour d'autres applica-tions.
Selon la presente invention, il est prevu un procéde de traitement de matières carbonees contenant des matières volatiles dans lequel, dans le but d'eliminer ces matières volatiles, on fait circuler une charge de matières carbonees :à l'interieur d'un four dans lequel cette charge est chauffee par passage d:'un courant électrique, et dans lequel un melange gazeux contenant de l'hydrogène et des composes hydro-carbones, provenant de cet-te charge circule à contre courant de celle-ci, caracterise en ce qu'on injecte dans la partie superieure du four une quantite limitee d'un gaz comburant qui permet de bruler une partie au moins de llhydrogène et des composes ~hydro~Garbones presents à l'in-terieur du four.
Selon la presente invention, il est aussi prevu.un .four de calcination de matières carbonees contenant des mati~-res volatiles comportant une cuve verticale munie de moyens d'introduction.de ces matières carbonees à la partie supe-rieure, et des moyens d'extraction de ces memes matières à
la partie inferieure, ces moyens permettant de maintenir la cuve sensiblement remplie par la charge de matières carbonees, des moyens de contact electrique de cette charge avec:une source de courant electrique, des moyens de liaison externe de la zone superieure du four avec la zone inférieure compor~
tant des moyens d'entrainement des gaz reducteurs extraits de la zone supérieure du.four.vers le bas et des moyens d'in-troduction d:'une partie~au moins de ceux-ci dans la zone inf-e-. -3-.~,, rieure du.four, caractérisé en ce ~ue la cuve du.four est munie dans sa partie superieure d'un ou:plusieurs dispositifs d'introduction de gaz re1ies ~ une sourc~ de gaz comburant.

On a constaté que, grâce à la combinaison de ces moyens, il est possible à la ois de:
1. - récupérer une fraction importante de l'énergie contenue sous forme de chaleur dans les matières calcinées qui sont extraites du four,
The pre ~ ent invent.ion relates to a calcination oven and a process for the treatment of carbonaceous materials containing volatile matter.
he new oven which is the subject of the invention is type in the ~ uel the load to be treated plays the r81e of re ~ i ~ tance electri ~ eu and heats up by direct passage of current through she. This oven is suitable for calcining carbonaceous materials and, in particular, anthracite, in order to eliminate volatile matter contained therein.
There are dice ~ electric calcination ovens of The anthracite by current flow through the load such than those described in patent FR 1 051 895 page 1, column of left O bes ovens have a vertical cylindrical tank with the interior of which we have: rculter continuously, from top to low, a load of anthracite. ~ e electrical contact between the charge and current supply is ensured by means of electrodes placed at x two upper and lower ends of the oven, general in the axis.
During heating, the charged carbonaceous materials lose their humidity and then their volatile matter gradually vement in a field of -temperature can go ju ~ that 1300C and the product, extracted at the base of the oven, is suitable especially good for the manufacture of electrodes or blocks ~
various forms in carbon or graphite.
As indicated in the description of the patent cited, this type of oven has several disadvantages: all first, the temperature at] .a ~ u is brought the load is not at all homogeneous; the fraction of it found in the car ~ i-swimming the axis of the oven reaches temperatures such that it ~ e transforms into graphi-te, a state which is not desirable for the manufacture of carbohydrates. On the contrary, the fraction of the load which is ~ at the periphery of the oven is poorly heated and ~ ~ ~ r ~

~ open partially degassed.
In practice, ~ i want to minimize the frac-tion of the badly degassed anthracite load, you must agree to ~ To heat a large part of this charge. This has for consequence an increased consumption of electrical energy which is of the order of 1200 KWH per tonne of cm thraci-te. Otherwise, volatile distilled matter is lost3 ~
In FR 1 051 895 already mentioned above, it has been proposed to use use volatile matter from the calcination furnace10 to preheat the an-thracite before doing it enter the oven.
This preheating can be done in a ~ our tou ~ nant which includes br ~ their powered by volatile matter from the electric oven or in a vertical oven in the-which grains of anthracite are lowered through a stream of hot gas from combustion of materials volatiles in a separate burner.
This process, which effectively improves the yield global calcination ~ requires the realization of an installation Relatively complex tion comprising two ovens in series including construction is expensive and operation relatively costly licate. I1 is, in particular, necessary to avoid the excess of oxidizer in the gas mixture so as not to oxidize the anthracite9 and this can lead to significant risks of explosion in the presence of large amounts of hydrogen. Furthermore, this device does not remedy the most serious drawback of the electric oven which is the m ~ nque of homogeneity in the heating of the load.
~ e new oven, which is the subject of the invention, allows to significantly reduce energy consumption electric furnaces for calcining carbonaceous materials which have just been described, while avoiding combining them with complex load preheating devices. he also allows: i to improve to a certain extent the homogeneous-charge temperature and finally it allows recover volatile materials released during calcining tion, all or most of which may be used see for other applications.
According to the present invention, there is provided a procedure for processing carbonaceous materials containing materials volatile in which for the purpose of removing these materials volatile, a charge of carbonaceous materials is circulated : inside an oven in which this charge is heated by passage of: an electric current, and in which a mixture gaseous containing hydrogen and hydro-carbon compounds, coming from this charge flows against it, characterizes in that it is injected into the upper part of the furnace a limited quantity of an oxidizing gas which allows burn at least part of the hydrogen and compounds ~ hydro ~ Garbones present inside the oven.
According to the present invention, it is also provided.
. calcination furnace of carbonaceous materials containing materials ~ -volatile res comprising a vertical tank provided with means introduction of these carbonaceous materials to the upper part and means for extracting these same materials to the lower part, these means making it possible to maintain the tank substantially filled with the load of carbonaceous materials, means of electrical contact of this charge with: a source of electric current, external connection means of the upper zone of the oven with the lower zone compor ~
both means for driving the reducing gases extracted from the upper zone of the oven to the bottom and means for production of: at least some of these in the inf-e area . -3-. ~ ,, rieure du.four, characterized in that ~ ue the du.four tank is provided in its upper part with one or more devices introduction of re1ies gas ~ a sourc ~ of oxidizing gas.

It has been found that, thanks to the combination of these means, it is possible to:
1. - recover a significant fraction of the energy contained as heat in materials calcined which are extracted from the oven,

2. - améliorer la répartition de la température de la charge à l'intérieur du four, 2. - improve the temperature distribution of the charge inside the oven,

3~ - brûler une petite fraction des matières volatiles qui se dégagent de fa,con à réduire la consommation d'énergie électrique et à réaliser aussi un préchauf-fage de la charge dès son entrée dans la zone supé-rieure du four pour éviter la condensation dans cette zone d'une fraction des mati~res volatiles.
: 4~ - transférer à l'extérieur du four les matières volati- , les qui se dégagent de la charge et les recueillir .
afin d'en utiliser la plus grande partie comme source d'énergie pour les utilisations les plus diverses.
Les figures ci-après illustrent de façon non limita-tive un mo~e de mise en oeuvre de l'invention.
La figure 1 représente, en élévation et en coupe, un nouveau four suivant l'inve~tion.
La -figure 2 représente le dispositi~ d'introduction de.comburant dans la zone supérieure du fourA
Le four électrique représenté figure 1 est constitué
d~une virole cylindrique (1) en t~le d'acier pourvue d'un gar nissage intérieur en réfractaire (2). La charge (3) est cons-tituée de grains d'anthracite qui sont introduits à l'extrémité
supérieure du four au moyen d'une trémie (4) pourvue d'un sas (5) fermé par deux clapets à ouverture et fermeture combinées (6) et ~7).
Au moyen de ce dispositif, on réalise les apports d'an thracite nécessaires pour maintenir le four pratiquement rempli g ~7 sans pertes impor-tantes de gaz par passage à tra~ers le sa3 à
con~re courant. A la partie inférieure, ~e goulot-te d'évacua-tion (~) est prolongée par un sas (9) ferme par deux clapets (10) et (11) a ouverture et fermeture combinée~ à in-tervalles déterminés pour règler l'écoulement dc la charge a travers le four à vi-tesse suffisamment :~aible pour atteindre le degré de calcination souhaité.
Deux électrodes de graphite (12) et (1~) sont reliées à des amenées de courant non représen-tées don-t la tension est aju~tée de façon à porter la charge à la température néce~saire pour calcincr convenablement l'anthraci-te, température qui est, suivant les utilisations, de l'ordre de 1200 à 1700C.
Un orifice (14) à la partie supérieure du four est relié
par une canali~ation (15) à ~m ventilateur (16) qui entra~ne les gaz extraits du four et les fait p~sser à tr~vers un conden-seur (17) refroidi par exemple par circulation d'eau, dans lequel 50nt retenus les goudrons et les composés hydrocarbonés liquides à température ambia~te. ~es ga~ non condensés passent ensui-te à -travers un laveur (18~ où les particules solides et aussi cer-tains composés acides ou autres sont retenus, puis dans un ré-partiteur (19) au moyen duquel la fraction de gaz excédentaire eetprélevée et dirigée par la canalisation ~20) vers d'autres utili-sations-tandi~ que le reste du gaz est conduit par la canali~ation (21) à l'orifice ~22) à la base de la goulotte d'évacuation (8) juste au-dessus du clape-t (10). De cette façon, les gaz ainsi réintroduits dans le four sont en majeure partie débarrassés des composés contenant ae l'oxygène tels que vapeur d'eau et gaz carbonique qui auraient-pu réoxyder en partie la charge.
~orsque le four est en régime de fonctionnement, les ga~ froids qui pénètrent par cet orifice (22) rencontrent l'anthractie cal-ciné porté à haute -température qui se dirige ver~ la goulotte d'évacuation. L'échange de chaleur qui s'effectue permet de re~'roldir l'anthracite avan-t sa sortie du four a une température pouvant descendre au-dessous de 200C pour éviter sa combustion rapide et permet de porter à température élevée les gaz qui circulent à contre couran-t. Au fur et à mesure de leur montée dans le four, ces gaz qui 9 gr~ce à leur haute teneur en hydrogène, présen-tent une très grande diffusivité, favorisent une certaine homogénéisation de la -température en augmentant les transferts de chaleur radiaux entre le5 zones au voisinage de l'axe et les zones périphériques. En même temps, ces gaz, lorsqu'ils attei-gnent la ~one supérieure du four, provoquent un réchau~fementconsidérable de celle-ci en échange~t leur chaleur avec les grains d'anthracite qui viennent de pénétrer dans le four par le sas (5) et 1~ clapet dtintroduction (7). Au cours de leur traver-sée du four à contre couran-t de la charge, les gaz introduits se mélangent aux matières volatiles résul-tant de la calcination et leur quantité massique s t accro~-t. Si la température de la charge, dans la zone supérieure du four, est suffisante, l'ensemble de ces gaz ~ort du four par l~orifice (14) et effectue ensuite le cycle operatoire déjà decrit. ~e débit du courant gazeux qui parcourt le four est réglé en utilisant un ventilateur (16) de caractéristiqwes convenables pour que la pression à l~orifice d'entrée (22) atteigne une valeur suff'isante. Cette pression dépend essentiellement de la hauteur de la charge d'anthracite contenue dans le four et de sa granulométrie.
On remarque que, en l'absence de fuite, c'est toujours la même quantité de gaz qui circule en circuit fermé Il en ré-sulte ~ue les matières volatiles qui se degagent de la charge sont, sont, en régime permanent, in-tégralement recupérés à lleætérieur du ~our en partie dans le condenseur (17) et le laveur (18) et en partie à travers la canalisa-tion (20). ~eci montre bien que les gaz qu'on fait circuler à travers la charge à contre courant jouent uniquement le rôle d'un caloporteur perme-ttant de transfé-rer des calorlea d'une région à une autre~
~ a diminution de consomma-tion dlénergie électri~ue constatée dans l'utilisation d'un tel four dépend d'assez nom-breux fac-teurs -tels que ses dimensions, son rapport hauteur-diamètre, les caractéristiques physiques e-t physicochimiques des c~nthracites ou éventuellement d'autres matières carbonées qui sont -traitées. Cette diminu-tion de consommation dépasse en général 50% et peut atteindre 80% de la consommation d'un four électrique classique pour calcination dlanthracite.
En meme temps, comme cela a été montré, la qualité des produits calcinés est améliorée, car plu~ homogène, et enfin, on récupère les matières volatiles résultant de la calcination.
On évite cependant difficilement u~e certaine condensation des matières volatiles dans la partie haute du four due à une tempé-rature de charge dans cette zone pas tout à fait assez élevée.
Afin d'éviter cet inconYénient et aussi de réduire encore la consommation d'énergie élec-trique on injecte dans la partie supérieure du four une quantité limitée d'un gaz combu-ran-t oxygène ou air ~ui perme-t de faire brûler une fxaction des matières ~olatiles: ce-tte combustion provoque un réchauffage ac-cru de la charge dans cet-te zone. En réglant convenablement l'ap-port de comburant, on porte la temperature de la charge à un ni-veau suffisant pour évi-ter la condensation d'~e ~raction des matières volatile~ et permettre 1'entra~nement de cette fraction à l'extérieur du four ju~qu'au conden~eur.
On voit figure 2, la partie supérieure d'un four du m~mc type que celui d~ la fig~ure 1 équipé d'un di3posi-tif d'in-jection d'air~ Un ~en-tilateur (23) introduit de l'air dan~ une canalisation annulaire (24) entouran-t la partie supérieure du ~ four qui est reliée par des tubulures radiales (25)-(26) a des orifices (27)-(28) traversant la paroi du four. On dispo~e un nombre sufi~a~t d~orifices tou-t autour du four pour réaliser à

l'intérieur un mélange convenable entre comburant et gaz com-bustibles. Llinjection doit être faite dans une zone suffi-samment chaude pour provoquer une auto-inflammatlon des gaz.
Dans la prati~ue, l'emplacement de cette zone dépend d'un certain nombre de facteurs et en par-ticulier de la proportion de gaz comburant qu'on se propose d'injecter. On porte ainsi les gaz à une température suffisamment élevée pour qu'ils accroissent, de fa~con importante, la température de la charge par contact au cours de leur trajet jusqu'à llori~ice (1~) de sortie du four. ~u-delà de cet orifice, les gaz sont traités de la fa~on habituelle puis recyclés en partie, toujours de la meme façon.
De nombreuses varian~es de réalisation peuvent être apport~es au nouveau four suivant l'invention~ C'est ainsi que la disposition des electrodes de chauffage de la charge peut être modifiée. On peut envisager, en particulier de remplacer l'une des électrodes ou les deux par un groupe d'électrodes de section plus faible disposées non pas axiale-ment mais au voisinage de la périphérie en les repartissant en couronne pour éviter de créer des dissymétries dans le chauffage. ~n pourra ainsi faire appel éventuellement a des électrodes creuses à llintérieur desquelles sera injecté le gas caloporteur.
Enfin, le même type de four peut être utilisé pour chaufer d'autres matières carbonées que l'anthracite telles que, par exemple, des charbons, des lignites, des cokes de toutes natures, les matières carbonées peuvent etre sous forme de gr~ins de dimensions diverses, ou encore dtagglomérés tels que des boulets.

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3 ~ - burn a small fraction of volatile matter which emanate from fa, con to reduce consumption of electrical energy and also to carry out a preheating load load upon entering the upper zone oven to avoid condensation in this area of a fraction of volatile matter.
: 4 ~ - transfer the volatile matter outside the oven, those who emerge from the charge and collect them.
in order to use most of it as a source of energy for the most diverse uses.
The figures below illustrate without limitation tive a mo ~ e implementation of the invention.
FIG. 1 represents, in elevation and in section, a new oven according to the invention.
-Figure 2 shows the introditi ~ dispositi fuel in the upper area of the oven The electric oven shown in Figure 1 consists d ~ a cylindrical ferrule (1) in steel t ~ provided with a gar internal refractory lining (2). The load (3) is cons-with grains of anthracite which are introduced at the end upper part of the oven by means of a hopper (4) provided with an airlock (5) closed by two combined opening and closing flaps (6) and ~ 7).
By means of this device, the contributions of an thracite necessary to keep the oven practically full g ~ 7 without significant gas losses by passing through tra ~ ers sa3 to con ~ re current. At the bottom, ~ e goulot-te d evacua-tion (~) is extended by an airlock (9) closed by two valves (10) and (11) combined opening and closing ~ in-tervalles determined to regulate the flow of charge through the Sufficient speed oven: ~ low to reach the degree of calcination desired.
Two graphite electrodes (12) and (1 ~) are connected to current leads which are not shown, the voltage is adjusted to bring the load to the required temperature to properly calcine the anthracite, temperature which is, according to the uses, of the order of 1200 to 1700C.
A hole (14) in the upper part of the oven is connected by a canali ~ ation (15) to ~ m fan (16) which entered ~ ne the gases extracted from the furnace and makes them p ~ sser to tr ~ towards a condensed sor (17) cooled for example by circulation of water, in which 50t retained tar and liquid hydrocarbon compounds at room temperature. ~ es ga ~ non condensed pass ensui-te through a washer (18 ~ where solid particles and also cer-some acidic or other compounds are retained, then in a re-separator (19) by means of which the excess gas fraction is taken up and directed via the line ~ 20) to other uses sations-tandi ~ that the rest of the gas is led through the canali ~ ation (21) at the opening ~ 22) at the base of the discharge chute (8) just above the clapper (10). In this way, the gases as well reintroduced into the oven are mostly cleared oxygen-containing compounds such as water vapor and carbon dioxide which could have partially oxidized the charge.
~ when the oven is operating, the ga ~ cold which enter through this orifice (22) meet the cal-cinema brought to high-temperature which goes to ~ the chute evacuation. The heat exchange that takes place allows re ~ 'roldir anthracite before it comes out of the oven at a temperature can drop below 200C to avoid combustion fast and allows the gases which run against current. As they climb in the oven, these gases which 9 gr ~ ce at their high hydrogen content, have a very high diffusivity, favor a certain homogenization of temperature by increasing transfers of radial heat between the 5 zones in the vicinity of the axis and the peripheral areas. At the same time, these gases, when they reach gnent the upper ~ one of the oven, cause a chafing ~ fementconsiderable thereof in exchange ~ t their heat with grains of anthracite which have just entered the oven through the airlock (5) and 1 ~ introduction valve (7). During their crossing-of the oven against the load, the gases introduced are mix with volatiles resulting from calcination and their mass quantity st addicted ~ -t. If the temperature of the charge, in the upper zone of the oven, is sufficient, all of these gases from the oven through the orifice (14) and then performs the operating cycle already described. ~ e gas stream flow which the oven is regulated using a fan (16) of suitable characteristics so that the pressure at the orifice input (22) reaches a sufficient value. This pressure essentially depends on the height of the anthracite load contained in the oven and its particle size.
We note that, in the absence of a leak, it is always the same amount of gas that circulates in a closed circuit sulte ~ ue volatile materials that emerge from the load are, are, in permanent mode, entirely recovered inside of ~ our partly in the condenser (17) and the washer (18) and partly through the pipe (20). ~ eci shows that the gases that are circulated through the load against the current play only the role of a heat transfer medium allowing transfer rer of calorlea from one region to another ~
~ a decrease in consumption of electri ~ energy found in the use of such an oven depends quite a number-many factors - such as its dimensions, its height ratio -diameter, physical and physicochemical characteristics of c ~ nthracites or possibly other carbonaceous materials which are treated. This decrease in consumption exceeds in general 50% and can reach 80% of the consumption of an oven electric stove for dlanthracite calcination.
At the same time, as has been shown, the quality of calcined products is improved, because greater ~ homogeneous, and finally, the volatile matter resulting from the calcination is recovered.
It is however difficult to avoid u ~ e certain condensation of volatile matter in the upper part of the oven due to a temperature The load in this area is not quite high enough.
In order to avoid this disadvantage and also to reduce again the electrical energy consumption we inject into the upper part of the oven a limited quantity of a combustion gas ran-t oxygen or air ~ ui perme to burn a fxaction of ~ olatile materials: this combustion head causes active reheating believed the charge in this area. By properly adjusting the ap-oxidizer port, the temperature of the charge is brought to a level calf sufficient to avoid condensation of ~ e ~ reaction of volatile matter ~ and allow the entrainment of this fraction outside the oven ju ~ that conden ~ eur.
We see figure 2, the upper part of an oven of the m ~ mc type as that of ~ fig ~ ure 1 equipped with a di3posi-tif of-air jection ~ A ~ en-tilateur (23) introduces air dan ~ a annular pipe (24) surrounding the upper part of the ~ oven which is connected by radial pipes (25) - (26) to orifices (27) - (28) passing through the wall of the furnace. We have a sufi number ~ a ~ td ~ orifices all around the oven to achieve inside a suitable mixture between oxidizer and combined gas bustibles. The injection should be made in a sufficient area hot enough to cause auto-ignition of gases.
In practice, the location of this area depends on a number of factors and in particular the proportion oxidizing gas that we propose to inject. We wear like this the gases at a temperature high enough that they significantly increase the temperature of the charge by contact during their journey to llori ~ ice (1 ~) from out of the oven. ~ Beyond this orifice, the gases are treated in the usual way and then partially recycled, always from same way.
Many varian ~ es of realization can be contribution ~ es to the new oven according to the invention ~ This is how that the arrangement of the charge heating electrodes can be changed. We can consider, in particular replace one or both electrodes with a group electrodes of smaller cross section arranged not axially-but in the vicinity of the periphery by spreading them out in a crown to avoid creating asymmetries in the heater. ~ n can thus possibly call upon hollow electrodes inside which will be injected the gas coolant.
Finally, the same type of oven can be used for heat other carbonaceous materials than anthracite such that, for example, coals, lignites, cokes of all kinds, carbonaceous materials can be under form of gr ~ ins of various dimensions, or dtagglomerates such as cannonballs.

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Claims (3)

Les réalisations de l'invention, au sujet desquelles un droit exclusif de propriété ou de privilège est revendiqué, sont définies comme il suit: The embodiments of the invention, about which an exclusive right of property or privilege is claimed, are defined as follows: 1. Procédé de traitement de matières carbonées conte-nant des matières volatiles dans lequel, dans le but d'élimi-ner ces matières volatiles, on fait circuler une charge de matières carbonées à l'intérieur d'un four dans lequel cette charge est chauffée par passage d'un courant électrique, et dans lequel un mélange gazeux contenant de l'hydrogène et des composés hydro-carbonés, provenant de cette charge circule à
contre courant de celle-ci,caractérisé en ce qu'on injecte dans la partie supérieure du four une quantité limitée d'un gaz comburant qui permet de brûler une partie au moins de l'hydrogène et des composés hydro-carbonés présents à l'inté-rieur du four.
1. Process for the treatment of carbonaceous materials of volatile matter in which, for the purpose of eliminating ner these volatile matter, we circulate a charge of carbonaceous matter inside an oven in which this charge is heated by passing an electric current, and in which a gas mixture containing hydrogen and hydro-carbon compounds, coming from this charge circulates at against the current thereof, characterized in that one injects in the upper part of the oven a limited amount of one oxidizing gas which burns at least part of hydrogen and hydro-carbon compounds present inside laughing oven.
2. Procédé suivant revendication 1, caractérisé en ce que le gaz comburant est de l'oxygène ou un mélange azote oxygène. 2. Method according to claim 1, characterized in what the oxidant gas is oxygen or a nitrogen mixture oxygen. 3. Four de calcination de matières carbonées conte-nant des matières volatiles comportant une cuve verticale munie de moyens d'introduction de ces matières carbonées à la partie supérieure, et de moyens d'extraction de ces mêmes matières à la partie inférieure, ces moyens permettant de maintenir la cuve sensiblement remplie par la charge de matiè-res carbonées, des moyens de contact électrique de cette charge avec une source de courant électrique, des moyens de liaison externe de la zone supérieure du four avec la zone inférieure comportant des moyens d'entraînement des gaz réducteurs extraits de la zone supérieure du four vers le bas et des moyens d'introduction d'une partie au moins de ceux-ci dans la zone inférieure du four, caractérisé en ce que la cuve du four est munie dans sa partie supérieure d'un ou plusieurs dispositifs d'introduction de gaz reliés à une source de gaz comburant. 3. Oven for calcining carbonaceous materials for volatile matter with a vertical tank provided with means for introducing these carbonaceous materials to the upper part, and means for extracting the same materials at the bottom, these means allowing keep the tank substantially filled with the charge of material carbonaceous, electrical contact means of this charging with a source of electric current, means of external connection of the upper zone of the oven with the zone lower comprising gas drive means reducers extracted from the upper oven area down and means for introducing at least part of them in the lower zone of the oven, characterized in that the tank of the oven is provided in its upper part with one or more gas introduction devices connected to a gas source oxidizer.
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