Appareil pour la fabrication<B>de</B> combustible earbouisé- La présente invention a pour objet un<U>ap-</U> pareil pour la fabrication de combustible carbonisé.
La production -du coke solide par carbo nisation du charbon, est effectuée<B>à</B> l'heure actuelle soit par un procédé de carbonisation <B>à</B> haute température, soit par' un proc6dé <B>à</B> basse température.
Dans les procédés<B>à</B> haute température, l'appareil, tel que, par -exemple celui employé dans les usines<B>à</B> gaz, consiste en une cornue ou en un four<B>à</B> coke construit en briques, chauffé par des carneaux<B>à</B> la température d'environ<B>900 ' C.</B> Le coke #obtenu est généra- lem-ent connu sous le nom de coke métallur gique et varie selon le genre d'appareils et la nature du charbon employé.
Dans le procédé<B>à</B> basse température, les cornues sont généralement de construction métallique et le but principal de ce procédé est d'obtenir une grande quantitéde produits secondaires, de l'ordre -de 80-100 <B>%</B> en plus du procédé<B>à</B> haute température. Le coke pro duit est de grande réactivité, c'est-à-dire qu'il brûle facilement, mais pas toujours de bonne densité et de bonne dureté. Le rendement en to,az est d'environ la moitié en quantité et<B>les</B> <B>D</B> <B>60 %</B> -en valeur thermique de celui produit dans un appareil<B>à</B> haute température.
Les deux types d'appareils ci-dessus de- crits ne sont pas de fonctionnement inter- changea1le économiquement. Ils manquent en outre d'adaptabilité en ce sens que leur fonc tionnement convenable est limité<B>à</B> des char bons de nature et de grandeur spéciales. Les produits -dérivés d'un charbon sont fonction de la température de carbonisation<B>à</B> la foi, en ce qui concerne la quantité et la qualité.
Le rendement maximum en gaz résulte du fonctionnement<B>à</B> haute température et Ic rendement maximum en produits secondaires résulte -du fonctionnement<B>à</B> basse tempéra- iure. La réactivité du coke est favorisée par un fonctionnement<B>à</B> basse température, mais sa résistance mécanique est favorisée par des températures intermédiaires, et pour chaque type de charbon il existe une température spéciale minimum pour la production d'un colie résistant.
Les propriétés de gonflement da charbon, la réactivité du coke, sont des questions de pénétration de chaleur et il existe des charbons qui ne produisent pas un coke sain<B>à</B> haute température, mais -qui don nent toutefois un coke excellent<B>à</B> environ <B>600 ' C.</B> Or, la pénétration de la chaleur est essentiellement fonction -de la largeur des fours, c'est-à--dire de la distance maximum séparant les surfaces transmettant la chaleur du charbon se trouvant le plus éloigné d'elles. Les fours et les cornues existants ont des dimensions- spécifiques qui ne peuvent prati quement pas -changer.
Or, bien que les températures des parois des carneaux peuvent être modifiées pour le procédé<B>à</B> haute température, il n'est pas pos sible d'obtenir des résultats économiques en ce qui -concerne la charge et l'homogénéité avec -des températures particulièrement bas ses, du fait de l'épaisseur des parois et de la faible pénétration de la chaleur dans la charge. Avec le procédé<B>à</B> basse température, il existe une température maximum au delà de laquelle il n'est pas prudent de travailler, ,Glf,,S accidents<B>de</B> l'appareillage. En consé- des accidents de l'appareillage.
En consé- quence, les différents types d'installations sont limités non seulement<B>à</B> l'emploi de char bons particulier, mais aussi<B>à</B> des températu res de fonctionnement particulières, c'est-à- dire qu'il en résulte -une restriction du mar- ebé du fait du manque de variation dans les produits. TI est connu que certains types d'installations travaillent avec des charbons choisis en ce qui concerne leur dimension et leur nature et sont chauffées par une circula tion interne de gaz chauds.
ces installations a7ant une certaine souplesse de fonctionne ment, mais elles sont inutilisables pour traiter les menus de charbons #bitumeux et par suite de grandes dimensions du charbon qu'elles doivent contenir dans leur charge, le coke produit est de mauvaises résistance et propriétés mécaniques.
Le but de la présente invention est de construire un four qui permette la produc tion de coke et de produits secondaires, comme an le désire,<B>à</B> partir d'un charbon donné et en pax#ieulier <B>à</B> partir de menus de charbon bitumineux. La construction de ce four est telle que la pénétration de chaleur peut être modifiée<B>à</B> volonté selon une base économique -de telle sorte que des charbons de natures -très différentes peuvent être irai- tes dans une seule installation qui peut fonc tionner<B>à</B> haute ou<B>à</B> basse température au<B>à</B> n'importe quelle température intermédiaire.
d'une façon économique en ayant ainsi du choix en ce -qui -concerne la nature et la quan tité des produits obtenus et présentant, par conséquent, un avantage économique en ce sens que sa production varie de façon<B>à</B> -cor respondre aux -conditions du marché.
Par exemple, -dans une usine<B>à</B> gaz, la demande en gaz varie selon les saisons et grâce<B>à</B> l'ap pareil selon la -présente invention, il est pos sible, pendant les saisons mortes, -d'obtenir une plus faible quantitéde gaz, tout en ayant un #coke de grande valeur marchande par suite de sa grande réactivité, ce coke pou- vaut être vendu pour être utilisé pratique ment dans tous les cas où des charbons ou du co.he sont employés. Le même appareil pro duira du naphtalène exempt d'huiles de gou dron avec un minimum de brai.
On obtient donc un rendement relativement élevé en es sence motrice et en huiles combustibles ou al ternativement on peut régler la production de manière<B>à</B> avoir un fort rendement -en gaz, en coke #d'une nature métallurgique, en benzène et en produits secondaires connus comme ,,produits dérivés<B>du</B> goudron" avec produc tion d'un(- plus grande quantité<B>de</B> brai. Cet appareil n'est pas limité<B>à</B> du charbon de di mension donnée (charbon stéréotypique) et il peut utiliser des charbons possédant moins (le qualités -de cémentation qu'il n'est néees- saire pour les hautes températures.
La présente invention est, applicable prin cipalement, aux installations comportant des cornues<B>à</B> basse température, du genre décrit clans les brevets anglais nos 223624, 224505 et 245190.
Ces installations comportent une maçon nerie ou cadre en brique, un réseau de tu bes métalliques constituant les cornu-es de carbonisation, montés de telle sorte que n'im porte quel tube défectueux peut être enlevé et des tubes en matière réfractaire s'étendant au dehors du réseau de cornues métalliques, ces derniers tubes formant les carneaux pour les gaz de chauffage. Le but principal de la, présente invention est de construire un appareil de ce genre qui soit capable de travailler soit<B>à</B> haute, soit<B>à</B> basse tempéra ture de carbonisation.
L'appareil selon l'invention comporte une maçonnerie en brique présentant une -cliam- bre de chauffage interne, plusieurs cornues de carbonisation<B>à</B> bas-se température dispo sées<B>à</B> l'intérieur de #cette chambre et des moyens pour chauffer cette dernière.
Il est caractérisé en ce que lesdites cornues sont supportées<B>à</B> leur extrémité inférieure par des# appuis fixés -de façon amovible<B>à</B> la ma- çannerie en brique, de telle sorte que ces cor nues peuvent être complètement retirées polir permettre<B>à</B> la chambre interne en brique d'être utilisée comme.tornue pour la carboni sation<B>à</B> haute température.
Lorsque, dans -ce but, on désire passer du travail<B>à</B> basse température au travail<B>à</B> haute température, on enlève les appuis et chaque cornue métallique peut être retirée par en bas<B>à</B> travers le fond de la cornue. Dans ce but, il est désira1le qu'un jeu pra tique soit prévu entre les côtés des cornues métalliques et la surface<B>de</B> la paroi in.terne de la maçonnerie en brique.
Cette dernière est également de préfé rence modifiée en la construisant avec -des briques plus épaisses, par exemple des bri ques de<B>8,8</B> cm d'épaisseur, et de telle sorte que lespace situé<B>à</B> Fintftieurdes parois aille en s'aminciçant de bas en haut, pour faciliter la déaliarge de combustible lorsque l'on em ploie cette construction comme cornue<B>à</B> haute température. La maçonnerie peut être faite en briques<B>à</B> tenons et<B>à</B> rainures et les carneaux peuvent être formés entre deux pa rois de briques, chaque carneau étant subdi visé par des tuiles s'étendant<B>à</B> travers lui et prises par leurs extrémites dans les parois.
Dans une forme d'exécution destinée<B>à</B> être employée avec des cornues construites en organes de profil Pli H, les appuis sont bon- lonnés de façon amovible<B>à</B> l'infra-structure de la maçonnerie de la cornue et sont for més par des pair-es de plaques d'une longueur correspondant aux côtés des cornues métalli ques -et présentant un rebord en forme de console pour supporter la cornue.
Dans une autre foi-me d'exécution, les corn-Lies peuvent être portées sur des plaques de support qui reposent sur les appuis et qui sentent une série d'engoujures destinées,<B>à</B> re cevoir, par exemple. deux rangées de cornues et qui s ont divisées selon leur largeur pour la facilité de la manutention.
Un -conduit ou une chambre collectrie pour les gaz distillés est disposée au-dessus des cornues de carbonisation. Ce conduit peut comporter une plaque de couverture présen tant des ouvertures correspondant aux engou- Jures de la plaque de support, pour placer et pour maintenir les extrémités, supérieures des -cornues intérieures et il est monté sur un rebord convenablement formé sur la maçon nerie en 'brique. Des couvercles ou des por tes -que l'on peut soulever et rabaisser sont prévues, au-dessus de chaque cornue inté rieure et sont portées sur un -cadre de porte également supporté par la maçonnerie en brique.
Les cornues intérieures peuvent être chat- g ëes <B>6</B> par un tube alimenté selon la pratique précédemment connue.
Pour passer du travail<B>à</B> basse tempéra ture ou<B>à</B> la production -de combustible sans fumée,<B>à</B> la carbonisation<B>à</B> haute tempéra ture, le cadre des portes et la plaque de cou- ver-ture sont enlevés et les cornues intérieures sont légèrement soulevées pour soulager la plaque de base de leur poids (des trous étant prévus dans<B>ce</B> but), La plaque de support Wil en existe une) est alors retirée en la soulevant<B>à</B> son centre et en la transportant en premier lieu en dehors du petit côté. Les appuis sont ensuite déboulonnés de l'infra structure et les cornues intérieures peuvent alors être abaissées.
Des boulons de ferme ture sont alors vissés clans l'infra-structure pour fermer les trous de boulons de support des appuis. Des conn exions de vapeur peu vent être glissées dans ces, trous, de telle sorte que. de la vapeur peut être employée lorsque la cornue est employée<B>à</B> hautes tem pératures.
On remarquera que la -plaque de support est un fau-_,z: fond pour les cornues intérieures et qu'elle peut être retirée pendant l'opéra tion<B>à</B> haute température. Les appuis qui sont boulonnés<B>à</B> l'in fra-s-fructure ou fon dation sont écalement renouvelables. re qui est désirable pour la double opération du faim de la tempérai-Lire élevée<B>à</B> laquelle ils sont soumis.
'Le -carneau inférieur est pourvu d'un or gane isolant qui repose sur sa surface inf#,- rieure et qui s'étend jusqu'à chaque<B>côté</B> et le long de la longueur complète du carneau pour l'isoler de la plaque de base ou (le l'infra-structure de la maçonnerie de la cor nue.
Cet organe peut consister en une ou plu sieurs dosses en matière appropriée et est <B>de</B> préférence semi-circulaire en coupe, de façon<B>à</B> laisser libre accès<B>à</B> %chaleur vers le bas de chaque paroi latérale.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> -litre d'exemple, -deux formes d'exécution de l'ap pareil suivant l'invention.
La fig. <B>1</B> est une coupe verticale d'une cornue destinée<B>à</B> fonctionner<B>à</B> haute et<B>à</B> basse fem-pérature; <B>.</B> La fig'. 2 est une coupe horizontale selon la, ligne 2-2 #de la fig. <B>1,</B> et La fig. <B>3</B> est une coupe<B>à</B> plus grande échelle montrant en détail la plaque de sup port et la. -porte inférieure-, Les fig. 4 et<B>5</B> sont respectivement une élévation en coupe et une vue perspective de détail d'une variante.
<B>En</B> référence audessin, <B>1</B> est- la maçonne rie on cadre<B>de</B> la cornue et 2 sont les cor nues de carbonisation appelées cornues pour carbonisation<B>à</B> basse température. C-f:,#s cor nues 2 peuvent être rectangulaires, ellipsoïd;i- les, circulaires ou d'une autre forme en coupe transversale.<B>3</B> sont des carnea-LLx (fic. <B>1, 3</B> et 4) pour les gaz de chauffage.<B>16</B> -est le col lecteur pour les gaz distillés.
Les cornues 2 sont supportées<B>à</B> leur ex trémité inférieure sur des plaques a (fig. <B>1</B> <B>à 3)</B> qui présentent des engoujures ou des rebords<B>b</B> de la même forme que les cornues. Comme représenté, ces plaques sont destinées <B>à</B> porter deux rangées de eornues 2 et pour faciliter la manutention, elles peuvent être #divisées transversalement en seetions pour supporter deux de ces paires de cornues. Les plaques a reposent sur des appuis c qui sont fixés de façon amovible<B>à</B> une partie de la plaque de base ou de Pinfra-strueture d par des boulons e.
Dans. ce but, les appuis <B>e</B> peuvent présenter des tenons e' pour s'ap pareiller avec une rainure correspondante mé nagée dans la partie<B>d.</B> Les -parties<B>d</B> font corps avec la maçonnerie en brique ou sont portées -par cette maçonnerie et, -comme re présenté, ces parties. peuvent présenter de.q arrangements appropriés pour le montage de la porte inférieure et elles peuvent égale ment présenter une courbe ou un cône<B><I>f</I></B> externe, destiné<B>à</B> former un joint efficace avec la porte.
Les parois internes<B>y</B> de la maçonnerie formant cornue pour le travail<B>à</B> haute tem pérature sont coniques et forment<B>à</B> leur ex trémité supérieure un appui pour une plaque <B>de</B> couverture li dans laquelle sont ménagées des ouvertures correspondant aux parties 1) des plaques de support a. Des portes -d'inspec tion i, qui reposent dans -un cadre j fixé<B>à</B> la maçonnerie, sont prévues au-dessus de eh,,)- que cornue.
La -disposition décrite ci-dessus, dans Ii- quelle les plaques a sont prévues pour sup porter les cornues 2 est de préférence em ployée avec des cornues de section circulair,-.
La eonstruction représentée aux fig. 4 et <B>5</B> est plus particulièrement destinée<B>-à</B> être employée avec des -cornues 2 pour carbonisa tion<B>à</B> basse température formées d'organes ayant un profil en forme -de H. Les,cornues 2 sont directement supportées<B>à</B> leurs extrémi tés inférieures sur les appuis c et ces der niers sont munis d'un rebord<B>k</B> de longueur pratiquement égale aux côtés des cornues en forme de H.
La maçonnerie est construite avec des bri ques<B>1 à</B> tenons et<B>à</B> rainures, de préférence d'épaisseur telle, qu'elles forment une paroi de<B>8,8</B> =.d'épaisseur. Cette maçonnerie est construite de telle sorte -que l'espace qu'elle limite aille en diminuant verticalement<B>à</B> partir du bas vers le haut.
Les carneaux sont formés entre -deux pa rois verticales de briques, chaque carneau étant subdivisé par des tuiles m le traversant et prises<B>à</B> leurs extrémités dans les deux pa rois.
Un organe isolant o est prévu sur la base n du carneau inférieur. Cet organe consiste en une ou plusieurs dosses de forme semi- circulaire destinée<B>à,</B> permettre l'accès de la chaleur au bas de chaque paroi latérale. Les dosses o s,#étendent le long de toute la lon- ,gueur du carneau pour l'isoler de la base n laquelle est isolée de la plaque de base pro prement dite ou infra-structure -du four par un organe<B>p.</B>
Lors du fonctionnement, lorsqu'on<B>dé-</B> sire passer de la carbonisation<B>à</B> basse tem pérature<B>à</B> celle<B>à</B> haute température, les cor nues 2 sont soulevées -de leurs appuis, ces derniers sont alors. enlevés pour permettre aux -cornues 2 d'être retirés vers le bas.
On verra qu'en plus, les appuis -des -cor nues métalliques sont séparés de la plaque de base ou -de l'infra-structure de la cornue, ce qui est un avantage en soi, en #ce sens que ces appuis sont renouvelables, #ce qui est nëces- saire quelquefois par suite de la température <B>à</B> laquelle ils sont soumis.