Procédé de chauffage de fours et dispositif pour sa mise en #uvre. L'invention comprend un procédé de chauf fage de fours au moyen d'un hydrocarbure et un dispositif pour sa mise an oeuvre.
Suivant ce procédé, l'hyrocarbure est trans formé avant son introduction dans le foyer du four en gaz combustible sans qu'il ait été pulverisé, ce gaz combustible étant, à son arrivée dans le foyer, mélangé à de l'air préalablement chauffé.
Le dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé comporte au moins un foyer de combustion partielle constitué par des augets superposés destinés à contenir l'hydrocarbure et logés dans des compartiments distincts; munis de volets mobiles permettant de régler l'admission d'air dans chaque compartiment.
de façon que l'hydrocarbure contenu dans les augets brûle lentement et incomplètement, ce dispositif comportant en plus au moins un carneau, dans lequel débouchent individuel lement lesdits compartiments, et destiné à amener dans le four les produits de combus tion provenant de la combustion primaire de l'hydrocarbure contenu dans les augets, ainsi qu'au moins un second carneau adjacent au carneau précédent et destiné à amener dans le four de l'air chaud venant d'un récupérateur, ces deux carneaux débouchant distinctement dans le four, en vue que la combustion des produits de la combustion primaire, amenés par le premier carneau, s'opère d'une façon complète' au point même où la chaleur doit être utilisée.
Le présent procédé permet d'utiliser pour le chauffage de fours des hydrocarbures tels que, par exemple, des huiles lourdes de pétrole, de schiste, du brai etc.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé.
La fig. 1 est une vue en perspective mon-. tram l'ensemble du four; La fig. 2 en est une coupe verticale longi tudinale; La fig. 3 est une coupe verticale Trans versale à plus grande échelle, faite suivant la ligne A-A de la fig. 2; La fig. 4 montre en vue de face le dis positif d'alimentation des augets. L'appareil de chauffage du four comprend un massif en maçonnerie réfractaire pr6sen- tant deux colonnes a al, entre lesquelles vient se placer le four proprement dit b constitué comme il sera dit plus loin.
Chaque colonne comporte deux carneaux c ou<B><I>CI,</I></B> d ou dl débouchant tous deux à leur extrémité supérieure sur la face interne de la colonne.
Sur la partie antérieure de chaque colonne sont ménagés trois compartiments superposés e ou el, dans chacun desquels est placé un auget fou f'1 formant tiroir contenant l'hydro carbure liquide ou solide, fig. 2 et 3. Du côté extérieur; chaque compartiment e ou e' est fermé par un volet en tôle d'acier g ou g1 mobile autour d'un axe horizontal la ou hl; du côté opposé, vers l'intérieur du four, les com partiments e e' débouchent, par les orifices <I>i. il,</I> dans le carneau collecteur<I>a</I> ou cl qui dirige les gaz vers le laboratoire du four où se produira leur combustion.
Les carneaux d dl des deux colonnes <I>ce cc'</I> sont utilisés alternativement pour ame ner l'air secondaire, destiné à produire la combustion complète des gaz ou vapeurs d'hy drocarbure arrivant par le carneau c ou cl, et pour évacuer les gaz brûlés provenant de cette combustion. Ces carneaux d dl sont sont reliés chacun à une chambre 'de r6cu- p6ration j ou j' contenant des empilages de briques.
Ces chambres, disposées symétri quement, communiquent à leur partie supé rieure avec les carneaux d dl et sont mises en communication, à leur partie inférieure, au moyen d'une valve de renversement k, alternativement avec une prise d'air frais l et avec un carneau<B>in</B> aboutissant à la che minée du four. Un registre )2, intercalé sur ce carneau permet de régler le tirage de la cheminée.
Dans le cas d'emploi d'hydrocarbures liqui des, les augets<I>f f'</I> de chaque colonne sont alimentés par un réservoir surélevé o muni d'autant de robinets 2) que la colonne com porte d'augets; l'hydrocarbure est amené à chaque auget par un tuyau q, d'un diamètre suffisant pour éviter les engorgements, et dont la tête en forme d'entonnoir se présente en regard de l'un des robinets p; le volet g ou y' de chaque compartiment e ou el pré sente une échancrure pour le passage du tuyau d'alimentation q.
Entre les deux colonnes a a' se présente le four proprement dit b, constitué par une enveloppe cylindrique en tôle, revêtue d'une garniture réfractaire formant, à la partie in férieure, l'assise de la sole, et à la partie supérieure la voûte; ce four ouvert à ses deux extrémités communique librement avec les carneaux<I>c d c' dl</I> ménagés dans les deux colonnes eu maçonnerie a al.
Ce four b est monté sur un wagonnet r, mobile sur des rails, et peut être ainsi dégagé en avant ou en arrière du massif de maçon nerie renfermant le dispositif de chauffage.
Le fonctionnement de ce four est le suivant: Supposons que la valve de renversement k soit dans la position représentée fig. 2, que le four soit déjà chaud, et que les godets f de l'appareil de droite soient alimentés de combustible.
Le combustible s'échauffe par conducti- bilité, fond s'il est à l'état solide, et peut être facilement enflammé; une fois allumé, il brûle lentement en donnant des flammes fumeuses, dont la faible chaleur est suffisante pour maintenir le bain de combustible à la température voulue pour provoquer la forma tion de vapeurs d'hydrocarbure.
L'air extérieur, entrant dans les compar timents e par les joints des volets g s'oppose à ce que la température, à l'intérieur de ces compartiments, atteigne le degré auquel pour raient se produire des décompositions impor tantes d'hydrocarbures pouvant entraîner des dépôts de carbone en quantité appréciable, lesquels constitueraient un déchet; en outre, l'air, n'entrant qu'en petite quantité par les joints des volets g, ne permet qu'une com bustion incomplète pouvant être comparée à la production des gaz dans une gazogène à houille.
Les fumées et les vapeurs d'hydrocarbures résultant de cette combustion incomplète et de cette vaporisation de l'hydrocarbure, pénè trent par les orifices i dans le carneau collec teur c et sont dirigées par ce dernier dans le laboratoire du four b, où elles rencontrent l'air secondaire amené par le conduit d et qui s'est échauffé par son passage à travers le récupérateur j ; il se produit alors la com bustion complète des vapeurs d'hydrocarbure qui brûlent en donnant naissance à une flamme d'une température extrêmement élevée, la quelle venant lécher le métal qui se trouve sur la sole du four b, en détermine la fusion, puis l'affinage.
Les gaz résultant de la combustion s'échap pent du laboratoire du four par le carneau d1 de l'appareil de chauffage de gauche, traver sent la chambre de récupération j' en aban donnant aux empilages de briques la plus grande partie de leurs calories, et de là ils sont dirigés par la valve<I>k</I> dans le carneau in qui aboutit à la cheminée.
Au bout d'un temps déterminé, soit par exemple une demi-heure, on renverse, par la manaeuvre de la valve 7,-,, le sens de circu lation de l'air, de la flamme et des gaz brûlés; quelques minutes avant le moment 'où ce renversement de marche doit être effectué, on cesse d'alimenter l'appareil de chauffage de droite, afin que, lors du renversement, il ne reste pas de combustible en excès dans les godets f.
Au moment du renversement de marche, on garnit de combustible les godets f 1 de l'appareil de chauffage de gauche, ce com bustible s'échauffe rapidement et s'allume de lui-même; c'est à ce moment seulement qu'on tourne la valve k, au moyen du levier de manmuvre k1, pour renverser le sens de la circulation de l'air, des flammes et des gaz brûlés.
A partir de ce moment, le fonctionnement s'effectue de façon inverse: l'air aspiré par la prise l est réchauffé dans le récupérateur de gauche j l, la flamme parcourt le labora toire du four b de gauche à droite, les gaz brûlés traversent le récupérateur de droite j; en le réchauffant. On continue ainsi en inversant p6riodi- quement le' sens de la circulation de l'air, de la flamme et du gaz.
Pour la mise en marche du four, soit au début, soit- après une réparation par exem ple, il suffit de brûler du bois dans le labora toire en inversant de temps en temps la valve k de manière à échauffer le massif du four; les carneaux et les récupérateurs. Quand ce mas sif est chaud, ce qui peut demander 12 à 15 heures environ, on allume un des appareils de chauffage et le four fonctionne comme i1 a été dit ci-dessus.
Le réglage de la combustion est opéré au moyen, d'une part, du registre n qui permet de faire varier le tirage de la cheminée et, d'autre part, de la soupape h de la prise d'air d qui détermine la quantité d'air admise au laboratoire du four b.
Le dispositif de chauffage qui vient d'être décrit peut être appliqué également pour la cuisson de produits céramiques, de matières réfractaires, de briques siliceuses, de briques en magnésie, de pierres calcaires, de pierres de castine etc.. . . en raison des très hautes températures qu'il peut fournir.
Dans ce- cas, le four pourra être agrandi et avoir sa sole plate; de plus, ce four sera de préférence fixe et muni de portes latérales ou de trappes permettant le chargement facile des produits à chauffer sur toute la surface de la sole.
Un pareil dispositif de chauffage est appli cable dans tous les cas où il s'agit d'obtenir une température élevée; il permet de conduire le chauffage à volonté, soit en faisant monter ou baisser la température, selon les besoins, soit en maintenant avec une régularité par faite la température à une valeur donnée pendant le temps voulu.
Ce dispositif de chauffage est applicable notamment aux fours pour la fusion et l'affi nage des métaux et alliages, pour la fabrica tion du verre, pour la cuisson de-- produits céramiques de toutes sortes, aux fours à ré chauffer, à recuire etc.. . . .
En raison des propriétés du combustible employé, la présente invention permet d'ob- tenir des températures difficiles à atteindre avec les gaz de gazogènes, dans des condi tions de régularité, de simplicité et d'économie qu'on ne retrouve dans aucun des modes de chauffage actuellement employés.
Il est bien entendu que le mode de réali sation décrit ci-dessus n'est donné qu'à titre d'indication, et que la forme, les dimensions et les détails de construction des divers élé ments constitutifs du dispositif pourront être modifiés selon les applications; ainsi par exemple, on conçoit que chaque appareil de chauffage pourrait comporter sur ses deux faces avant et arrière des godets contenant du combustible.