<Desc/Clms Page number 1>
FOUR, ACUVE, BAS.
La présente invention a pour but d'obtenir des fours à cuve bas, c'est-à-dire des fours à cuve avec une hauteur de cuve allant jusqu'à 10-12 :ni environ, d'une nature telle qu'on puisse les faire fonctionner sans dérange- ments avec de l'air soufflé ou avec de l'air soufflé ou avec de l'air souffle enrichi d'un peu d'oxygène. Ce problème est résolu, conformément à l'inven- tion, par le fait qu'il est prévu, pour le fonctionnement et/ou le mode de construction du four, des mesures particulières pour faciliter ou accroître les réactions chimiques à effectuer àvec le four, par exemple la réduction de la matière chargée.
Le fait que ce problème peprésente un problème très im- portant pour la technique métallurgique, et que sa solution déterminera un nouveau développement de la métallurgie, ressort des considérations ci-après, qui se rapportent au premier exemple de réalisation de la présente-invention.
La caractéristique des fours de réduction à cuve fonctionnant avec de l'air soufflé pour le traitement de minerais de fer est jusqu'ici leur hauteur, qui a donné à ce genre de fours de façon générale le nom de "haut- fourneau". Les techniciens savent que la grande hauteur de cuve des hauts- fourneaux,qui est en général comprise entre 20 et 30 m, entraîne pour le procédé de traitement métallurgique une série de graves inconvénients. Pour que, par exemple, les constituants du lit de fusion ne soient pas broyés de façon inadmissible dans la partie inférieure du four sous le poids élevé de la colonne de charge superposée, de telle sorte que le four devienne ainsi étanche, on ne peut faire passer dans le haut-fourneau que des minerais et des sortes de cokes qui présentent une résistance élevée.
Pour pouvoir réa- liser également le traitement métallurgique de minerais tendres directement dans le four à cuve en utilisant du charbon qui donne un coke tendre et se dé- sagrégeant, on tend déjà depuis longtemps, dans la technique métallurgique, à effectuer le traitement des minerais de fer dans des fours appelés "fours à cuve bas", dont la hauteur de cuve est de façon générale inférieure à 10 m et dans lesquels la charge est par suite soumise à un poids notablement plus
<Desc/Clms Page number 2>
faible. Un avantage additionnel de ces fours à cuve bas consiste en ce que, de façon correspondant à la hauteur plus faible, pour un lit de fusion de la même grosseur de grains, la perte de pression du gaz dans le four est notablement plus faible.
On peut, d'autre part, avec du vent possédant la même pression initiale, traiter dans le four à cuve une matière en grains notablement plus fins que dans le haut-fourneau. La raison pour laquelle, malgré ces avantages importants, le four à cuve n'a pratiquement pas atteint de signification pour le traitement métallurgique du fer, consiste principa- lement dans le fait qu'on n'a jusqu'ici pas connu de moyen de réaliser les opérations, qui exigent pour leur réalisation dans le haut-fourneau une hau- teur de cuve de 20 m et davantage, de manière qu'elles s'effectuent sur une hauteur de cuve de quelques mètres dans le four à cuve bas. Un tel moyen est, il est vrai, fourni par l'enrichissement du vent avec de l'oxygène.
Dans le cas de l'utilisation d'oxygène fortement concentré, la température dans la cuve descend au-dessous de 100 C déjà quelques mètres au-dessus de l'ouvrage du four, de sorte que le four fonctionnant avec de l'oxygène est toujours un four à cuve-bas et peut retirer de ce fait tous les avantages mentionnés ci-dessus. Comme, dans beaucoup de cas, l'utilisation d'oxygène pour le traitement métallurgique de fer n'entre pas en ligne de compte pour des raisons économiques et techniques, c'est un:problème technique important d'obtenir un procédé dans lequel on puisse faire fonctionner des fours à cuve bas pour la réduction de minerais de fer directement avec de l'air soufflé ordinaire.
Il a été fait la découverte étonnante d'un tel procédé au four à cuve bas fonctionnant avec de l'air soufflé au cours d'essais de traitement de minerais de fer dans le four à cuve avec des teneurs différentes du vent en oxygène. Il a été utilisé un four à cuve bas avec une hauteur de charge d'environ 2,5-3 m au-dessus des tuyères.
Alors que dans le cas de teneurs plus élevées du vent en oxygène, la température du gueulard, qui indique que la hauteur de charge choisie est correcte, est de 100-200 C, on aurait dû s' attendre à ce que, à mesure que la teneur du vent en oxygène se rapproche de celle correspondant à la composition de l'air, la température du gueulard augmente constamment et, comme on.'le constate expérimentalement dans le haut- fourneau, s'élève à 800-1000 C pour une hauteur de charge de 3 m. Or, il a été constaté que ce fort accroissement de la température du gueulard ne se pro- duit pas lorsqu'on utilise un lit de fusion consistant en une matière en pe- tits morceaux, par exemple un lit de fusion qui ne contient pas ou ne con- tient que peu de morceaux de plus de 25 mm.
Il a été constaté la loi suivan- te, à savoir que la température des gaz du gueulard est d'autant plus éle- vée, pour la même teneur du vent en oxygène, que la grosseur moyenne des mor- ceaux du lit de fusion est plus grande. En.utilisant ce fait, on a pu, par exemple, faire fonctionner un four à cuve bas avec les données caractéris- tiques suivantes :
EMI2.1
<tb> Grosseur <SEP> des <SEP> morceaux <SEP> du <SEP> lit <SEP> de <SEP> fusion <SEP> 5 <SEP> - <SEP> 25 <SEP> mm
<tb>
<tb> Teneur <SEP> du <SEP> vent <SEP> en <SEP> oxygène <SEP> 24 <SEP> %
<tb>
<tb> Hauteur <SEP> de <SEP> charge <SEP> au-dessus <SEP> des <SEP> tuyères <SEP> 2,5 <SEP> m
<tb>
<tb> Température <SEP> du <SEP> gueulard <SEP> 280 C
<tb>
Le minerai chargé était du minerai pauvre en fer, le fer obtenu avait une composition normale.
Le vent froid utilisé, avec 24 % d'oxygène, est pratiquement iden- tique à de l'air, soumis à un chauffage préalable à quelques centaines de de- grés C.
Il a été constaté que la possibilité de réaliser un tel fonction- nement d'un four à cuve bas avec de l'air soufflé dépend dans une grande me- sure du mode de chargement du gueulard. Le mode de chargement intermittent, habituel dans le haut-fourneau, avec les constituants individuels du lit de 'fusion introduits à la suite l'un de l'autre, a conduit à des dérangements im- portants de la marche du four. Il a été reconnu qu'il est nécessaire de mélan- ger les constituants du lit de fusion avant l'introduction dans le four et de charger le four par petites portions ou de réaliser un chargement continu du
<Desc/Clms Page number 3>
gueulard. La coulée périodique de grandes quantités de fer et de laitier à partir du four s'est également révélée comme très nuisible.
On obtient une marche notablement plus favorable du four lorsqu'on effectue la'coulée par petites portions à la fois ou lorsqu'on réalise la coulée de façon continue et qu'on sépare le métal et de laitier dans un avant-creuset.
L'effet surprenant de l'utilisation de matière en petits mor- ceaux sur la hauteur de cuve nécessaire dans le four à cuve de réduction de fer peut également être motivé par le calcul.La température du gaz, à chaque niveau du four, dépend manifestement de la quantité de chaleur que le gaz, dans son trajet à partir de l'ouvrage du four jusqu'à la hauteur de cuve con- sidéréea pu céder à la charge. Mais cette chaleur, absorbée par la charge, est fonction de la surface disponible pour la transmission de chaleur et des' distances sur lesquelles la chaleur doit être conduite jusqu'au sein des mor- ceaux du lit de fusion. Pour ces deux raisons, il existe une forte dépendance entre la vitesse d'équilibrage de chaleur dans la cuve'et la' grosseur des morceaux du lit de fusion.
Lorsqu'on fait fonctionner un four à cuve bas, servant au traite- ment métallurgique du fer, avec une coulée continue et qu'on sépare le métal et le laitier dans un avant-creuset communiquant avec le four, cet avant- creuset doit normalement être chauffé. D'autre part, on peut réaliser la cou- lée continue de la façon la plus simple, en choisissant le trou de coulée si grand qu'il sorte constamment du four un courant de gaz. Conformément à l'in- vention, on doit utiliser le gaz, sortant du trou de coulée, pour le chauffa- ge de l'avant-creuset, en lui amenant éventuellement, de façon appropriée, de l'air de combustion.
Dans un avant-creuset fonctionnant de cette manière, on peut éga- lement effectuer des opérations d'affinage au moyen du gaz sortant du four à cuve, par exemple pour la transformation de fonte brute en acier.
Dans le premier exemple, expliqué dans ce qui précède, de la pré- sente invention et destiné principalement à la réduction de minerais de fer, les mesures particulières - qui permettent de rendre un four à cuve bas ca- pable de réaliser le traitement métallurgique de minerais de fer, - consis- tent principalement dans l'utilisation d'un lit de fusion en morceaux de fai- ble grosseur, surtout de moins de 25 mm, et dans un chargement du gueulard qui s'effectue de façon continue ou par petites portions.
Dans le deuxième exemple de réalisation de l'invention, expliqué ci-après et représenté sché- matiquement sur les fig. 1 et 2 des dessins ci-joints, les mesures particu- lières, destinées à assurer un mode de fonctionnement exempt de dérangements d'un four à cuve bas, consistent en ce qu'un dispositif pour le chauffage préa- lable et/ou pour la distillation lente de la matière de chargement est placé en avant du four à cuve. Sur la fig. 1 des dessins, 1 désigne le four à cuve avec les tuyères de soufflage 2, le trou de coulée 3 et le conduit 4 d'évacua- tion des gaz, 5 désigne la trémie destinée au chargement du gueulard. Cette trémie de chargement du gueulard est soumise à un chauffage préalable avant sa vidange.
Le dispositif de chauffage préalable consiste essentiellement en un brûleur 6,au-dessus duquel est placée la trémie de chargement à chauffer (fig. 2). Pour que les gaz de combustion chauds du brûleur puissent céder leur chaleur au contenu de la trémie, le fond de la trémie est perforé. Les gaz de combustion du brûleur pénètrent par le fond dans la trémie et quittent celle- ci par une ouverture, pouvant être fermée, ménagée dans le couvercle. Si l'on veut recueillir des produits, résultant de la distillation lente, on doit fai- re passer les gaz, quittant la trémie de chargement et chargés de vapeurs de goudron, à travers une installation de séparation de goudron.
La trémie de chargement est munie d'un dispositif servant à son calorifugeage et d'un dis- positif de chauffage préalable (non représenté), de même qu'un dispositif pour la récupération de chaleur à partir dès gaz de chauffage n'est pas représenté.
Dans le fonctionnement d'un tel four à cuve bas, on a constaté les avantages expliqués ci-après.
<Desc/Clms Page number 4>
On connait des opérations au four à cuve, dans lesquelles la hauteur totale de la charge dans la cuve est si faible qu'une partie des opérations à effectuer sur la charge dans le four ne peut, en raison de la hauteur trop faible de la charge, avoir lieu que de façon incomplète ou mé- me ne peut pas avoir lieu du tout.
Les raisons de la faible hauteur de la charge peuvent être que l'on fait fonctionner le four à cuve avec de l'oxygène fortement concentré et/ou que la charge ou une partie de celle-ci ne supporte pas, pour des rai- sons de résistance, le poids d'une colonne élevée de la charge.
Les opérations, qui ne peuvent, en raison de la faible hauteur de la charge, être effectuées que de façon incomplète dans la cuve., sont par exemple la réduction d'oxydes, se trouvant dans la matière constituant la charge, par les gaz montant dans la cuve du four et la distillation.lente du charbon contenu dans la charge.
Il a été constaté que l'on peut, également dans un four à cuve à faible hauteur de la charge, effectuer des opérations qui supposent nor- malement une hauteur de charge notablement plus grande, lorsqu'on débarrasse la cuve des phases de travail qui peuvent être effectuées à l'extérieur de cette cuve. C'est ainsi que, conformément à l'invention, la distillation len- te de la matière constituant la charge et/ou le chauffage préalable de celle- ci doivent avoir lieu à l'extérieur du four à cuve, de sorte qu'on fait ar- river à celui-ci une matière de chargement ayant déjà subi une distillation lente et/ou un chauffage préalable.
Dans la plupart des opérations au four à cuve, il est désirable que la matière constituant la charge soit traitée, dans des opérations préalablement effectuées, en ménageant cette matière autant que possible et que cette matière ne subisse, par exemple, pas=de division non con- trôlée. Ceci est évité, conformément à l'invention, par le fait que le charge- ment du gueulard du four à cuve a lieu avec des trémies, de même que la dis- tillation lente et/ou le chauffage préalable de la matière constituant la char- ge. Le chargement du gueulard, la distillation lente et/ou le chauffage préa- lable peuvent être réalisés directement au-dessus du four à cuve ou aussi, sé- parément de celui-ci, dans une installation particulière de distillation len- te et/ou de chauffage préalable.
Dans le troisième exemple de réalisation, représenté schématique- ment sur la fig. 3, les mesures particulières, qui rendent possible un fonc- tionnement exempt de dérangements d'un four à cuve bas avec un vent constitué par de l'air soufflé ou de l'air soufflé à faible teneur en oxygène, consis- tent en ce que la section transversale de la partie supérieure du four est notablement plus grande que celle de l'ouvrage.
La construction d'un four à cuve de ce genre est représentée schématiquement sur la fige 3 des dessins ci-joints. Au-dessus de l'ouvrage
1 du four, avec les tuyères de soufflage 2 et le trou de coulée 3, se trouve la partie supérieure 4 du four, fortement élargie, avec le conduit 5 d'éva- cuation des gaz et le dispositif de chargement du gueulard, 6. Dans la p :.'- tie axiale du four sont prévus des dispositifs 7 pour freiner le mouvement de descente de la charge dans la partie axiale du four. La partie inclinée de la paroi 8 du four est agencée de façon à pouvoir tourner et est munie de tôles directrices 9 pour le mouvement descendant forcé de la charge.
L'avantage d'un four à cuve bas consiste surtout en ce qu'il'n' impose que des conditions peu sévères en ce qui concerne les propriétés phy- siques de la charge. Par contre, l'efficacité chimique d'un tel four est nor- malément diminuée par le fait qu'il ne se produit dans celui-ci que dans une faible mesure une réduction indirecte, c'est-à-dire une réduction des oxy- des contenus dans la charge par les gaz montant dans la cuve. Or, une réduc- tion indirecte défectueuse signifie pour chaque opération de réduction une con- sommation élevée de coke ou charbon et aussi encore une consommation élevée d'oxygène. Ce dernier point est un inconvénient sensible dans beaucoup de cas, en particulier lorsqu'on fait fonctionner le four à cuve bas avec de l'oxygène
<Desc/Clms Page number 5>
fortement concentré.
C'est par suite un grand avantage lorsqu'on réussit, grâ- ce à des mesures particulières,à augmenter la réduction indirecte dans un tel four à cuve. Cet effet est obtenu, conformément à l'invention, par les mesures suivantes.
La paroi de la cuve n'est. pas, comme c'est normalement le cas, dirigée verticalement ou à peu près verticalement vers le haut, mais s'écarte, à peu de distance au-dessus de l'ouvrage, suivant un angle aussi grand que possible de la verticale. Le four à cuve bas formé de cette manière présente au gueulard une section transversale plus grande que dans l'ouvrage. Pour la même hauteur de la colonne constituée par la charge, la durée du séjour du minerai dans la zone de réduction indirecte devient ainsi un multiple de la durée correspondante dans un.four à cuve bas à paroi verticale, de sorte que la réduction indirecte est accrue de fagon correspondante.
L'accroissement, poussé.aussi loin que possible dans l'intérêt de la réduction indirecte, de la section transversale de la cuve dans la partie supérieure du four se heurte toutefois à deux difficultés importantes :
1 - la vitesse non uniforme de passage de la charge à des dis- tances, différentes de la paroi de la cuve, et
2 - le grand angle de glissement nécessaire de la paroi de la cuve.
Pour surmonter ces difficultés, on utilise, conformément à l'in- vention, les mesures suivantes. Dans la région axiale de la cuve on suspend des chaînes ou tiges verticales, qui sont attachées à leurs extrémités supé- rieures-et qui freinent la matière constituant la charge, qui descend dans la région axiale du four, par rapport à la matière constituant la charge dans la région voisine de la paroi. A ces chaînes ou tiges suspendues verticale- ment peuvent encore être fixés des corps de freinage particuliers. On peut également disposer dans la région axiale de la cuve des faces, montées dans une position fixe, sur lesquelles la charge prend appui.
Dans le cas d'une pente raide pour le glissement de la charge sur la paroi de la cuve et d'une hauteur maximum donnée de la cuve, des li- mites relativement étroites sont imposées à un élargissement possible de la cuve à partir de l'ouvrage jusqu'au gueulard. Si on donnait à la paroi de la cuve une pente plus faible que celle correspondant à l'angle de glissement ou du talus d'éboulement naturel, il-se formerait sur la paroi une zone "mor- teé, dans laquelle la matière resterait immobile et ne prendrait pas part aux réactions dans le four.
Pour obtenir un élargissement efficace de la section transversale du four et éviter malgré cela une zone morte, la partie incli- née de la cuve doit, conformément à l'invention, être construite, dans le cas d'un four de section transversale circulaire, de manière à pouvoir tour- ner et être munie de tôles directrices., qui s'engagent à travers la charge reposant sur cette paroi de la cuve. Cette partie inclinée de la cuve est ani- mée d'un lent mouvement de rotation. Les tôles directrices ont pour effet que la charge est poussée impérativement vers le bas dans la direction de la ré- gion axiale de la cuve.
Dans le cas d'un four de section transversale rectangulaire, on peut monter, dans la paroi inclinée de la cuve, des rouleaux commandés ou non commandés. Mais toute là paroi inclinée de la cuve peut également être construite sous forme d'une bande ou d'un tablier mobile sans fin, qui entrai- ne lentement, vers le bas et vers là région axiale de la cuve, la charge re- posant sur cette bande ou tablier sans fin.
Lorsqu'on doit traiter dans un four à cuve bas un mélange de mi- nerai fin et de constituants plus grossièrs du lit de fusion, les mesures par- ticulières, qui doivent permettre un fonctionnement du four exempt de déran- gements, consistent avantageusement en ce que la section transversale du dis- positif d'amenée du lit de fusion est notablement plus petite que la section transversale dela partie supérieure du four, de sorte que lors du chargement du mélange, il se forme un talus aussi long que possible à partir de l'orifi-
<Desc/Clms Page number 6>
ce du dispositif d'alimentation jusqu'à la paroi de la cuve. Un four à cuve bas, convenant à cet effet, est représenté schématiquement comme quatrième exemple de réalisation de la présente invention sur la fig: 4.
Dans ce four à cuve, 1 désigne l'enveloppe du four, 2 les tuyères de soufflage, 3 le trou de coulée, 4 le dispositif d'amenée du lit de fusion et 5 le con- duit d'évacuation des gaz du gueulard. Dans cette forme de réalisation, la section transversale de la partie supérieure 7 du four est en particulier notablement élargie par rapport à la section transversale de l'ouvrage 6.
Le mode de fonctionnement, dans cet exemple de réalisation de four à cuve, est le suivant. Le lit de fusion, qui représente un mélange de mine- rai fin et de matière en morceaux plus grossiers, est amené au four en 4. A l'intérieur du four, le lit de fusion s'étale suivant un talus jusqu'à la paroi de la partie supérieure du four. La plus grande partie de la fraction de minerai fin reste, selon les lois connues de la séparation de mélanges, dans la région axiale du four, tandis que les constituants plus grosseirs du minerai se trouvent dans la région extérieure. Cette relation se maintient essentiellement aussi lors de la descente du lit de fusion dans la partie inférieure du four.
Il en résulte que seule la région axiale du four devient relativement imperméable aux gaz en raison de la teneur élevée en minerai fin, tandis que la région extérieure avec la matière en morceaux grossiers offre une bonne perméabilité aux gaz, On obtient de cette manière que la perte de pression dans le four reste relativement faible malgré une fraction élevée du lit de fusion en constituants fins, et que le gaz sortant du lit de fusion n'entraîne que relativement peu de poussière, car, dans la région correspon- dant aux grandes vitesses du gaz dans la zone extérieure du four, il n'est contenu que peu de poussière dans le lit de fusion.
-Cette séparation systématique du minerai fin vers la zone axiale du four.et du minerai plus grossier vers la zone extérieure offre la possibi- lité d'en sortir avec des hauteurs relativement faibles de la charge totale dans le four et d'atteindre ainsi, de ce côté également, une faible perte de pression dans le four. En effet, si l'on travaille avec de faibles hauteurs de la charge, on ne peut atteindre une réduction suffisante de la totalité du lit de fusion que lorsqu'on réussit à amener également les morceaux plus grossiers de minerai, à l'état déjà préalablement réduit, à l'ouvrage du four.
Si le minerai fin et des morceaux plus grossiers sont répartis unifor- mément sur la totalité du four, c'est surtout le minerai fin qui est réduit par les gaz montants, tandis que les morceaux plus grossiers de minerai res- tent non-réduits dans leur noyau, car le temps pour la diffusion de l'agent réducteur au sein des morceaux n'est dans beaucoup de cas pas suffisant. Il existe alors le danger que de tels morceaux de minerai, parvenant dans l'ou- vrage sans avoir subi de préparation préalable, ne soient plus complètement réduits dans celui-ci et provoquent, par enrichissement de la scorie en oxyde de fer, des phénomènes d'allure froide. La forme de réalisation représentée sur la fige 4 empêche le phénomène, décrit ci-dessus, dû à une réduction in- complète des morceaux plus grossiers de minerai.
Comme déjà mentionné, ces morceaux plus grossiers de minerai sont situés surtout dans la zone extérieu- re du four. Mais, par le fait que la cuve du four se rétrécit notablement vers le bas, la matière située dans la zone extérieure descend plus lentement que celle située dans la zone axiale. Les morceaux de minerai situés vers l'exté- rieur sont par suite soumis plus longtemps à l'action des gaz réducteurs que la matière située dans la zone axiale. En outre, par l'écoulement plus fort des gaz dans la zone extérieure, la matière y située est plus rapidement et plus fortement chauffée que celle située dans la zone axiale. Ces deux faits assurent l'influence favorable nécessaire sur la réduction complète des mor- ceaux plus grossiers de minerai.
Comme la zone axiale du four est moins tra- versée par les gaz dans le cas d'une fraction élevée de minerai fin, il faut compter avec l'éventualité d'une réduction indirecte faible du minerai fin.
Pour faciliter dans ce cas la réduction directe et la rendre complète, il est avantageux d'ajouter au lit de fusion une proportion de charbon fin corres- pondant à la fraction de minerai fin, et d'incorporer éventuellement à l'état fin les substances d'addition nécessaires pour la scorification de la gangue
<Desc/Clms Page number 7>
du minerai fin et du charbon fin. Dans ce cas, il se trouve, dans la zone axiale du four,un mélange intime de minerai fin,de charbon fin et de sub- stances d'addition en grains fins, ce qui fournit les conditions les plus favorables pour la réalisation des réductions nécessaires dans l'ouvrage du four.
Il a été constaté que l'on peut faire fonctionner de façon par- ticulièrement favorable le four à cuve bas selon l'invention en ajoutant le minerai fin, éventuellement mélangé au charbon fin sous forme d'une pâte dé- layée avec de l'eau, au reste du lit de fusion.
Ce quatrième exemple de réalisation de la présente invention ré- sout pour la première fois avec succès l'un des problèmes les plus importants de l'industrie métallurgique, en particulier de l'industrie du fer, consistant à traiter de manière économique du minerai fin. Au traitement normal de tels minerais dans le four à cuve, en particulier dans le haut-fourneau, s'opposent de grandes difficultésen ce que la fraction fine du lit de fusion augmente fortement la résistance à l'écoulement et par suite la perte de pression du four et qu'une grande partie de la fraction fine, contenue dans le lit de fu- sion, est, en raison de la vitesse élevée des gaz au gueulard, entraîné hors du four comme poussière de gueulard.
Il est possible, il est vrai, d'amener le minerai fin à l'état de morceaux, dans chaque cas, par agglomération (frittage, agglutination sous forme de boulets), briquetage, etc.. et de l'ajouter sous cette forme de mor- ceaux au lit de fusion, ce qui supprime l'inconvénient de la faible grosseur des grains. Mais tous ces procédés impliquent en partie des dépenses impor- tantes, de sorte que leur économie est mise en question dans beaucoup de cas.
Les explications sur le mode de fonctionnement du quatrième ex- emple de réalisation de l'invention selon la fig. 4 montrent par contre que, dansle four à cuve bas construit comme représenté sur la fig. 4, des quanti- tés importantes de minerai fin peuvent être contenues dans le lit de fusion du four sans qu'il se produise les difficultés et inconvénients précédemment mentionnés.
Dans le cinquième exemple de réalisation de la présente invention, les mesures particulières, qui assurent le fonctionnement exempt de dérange- ments d'un four à cuve bas fonctionnant avec de l'air soufflé, consistent en ce qu'on ajoute au lit de fusion un combustible en grains fins avec une fai- ble fraction de combustible en grains grossiers. Comme le montrent les expli- cations ci-après, on évite, avec un tel mode opératoire, une difficulté de fonctionnement très gênante, que l'on n'est pas parvenu à écarter jusqu'ici.
Si l'on veut faire fonctionner un four à cuve, travaillant avec coulée à l'état liquide, avec du combustible en grains fins, par exemple avec un combustible d'une grosseur de grain inférieure à 20 mm, une difficulté im- portante de fonctionnement consiste en ce que, lors de la coulée, après l'écou- lement des produits liquides, de grandes quantités du charbon en grains fin:!, fortement chauffé, sont refoulées du trou de coulée par la pression régnant dans le four. En quelques instants, il se forme.alors fréquemment devant le trou de coulée un grand monticule de charbon, qui rend difficile l'arrêt ré- gulier de la coulée, qui met en danger le personnel desservant le four en rai- son de projections violentes de charbon de ce genre et qui signifie une perte non négligeable de charbon.
La présente invention permet une suppression presque complète de la difficulté de fonctionnement, de sorte que la coulée du four peut être ef- fectuée de façon sûre également avec du combustible en grains fins.
La mesure auxiliaire, découverte pour un four à cuve dans des es- sais à l'échelle industrielle, consiste en ce qu'on ajoute au combustible en crains fins de petites proportions de combustible en grains grossiers, en par- ticulier également des combustibles qui donnent un coke dense, brûlant diffi- cilement. On obtient un résultat particulièrement efficace lorsqu'on ajoute
<Desc/Clms Page number 8>
au combustible en grains fins une petite proportion de coke, fabriqué à tem- pérature élevée, en morceaux grossiers.
Le combustible en grains grossiers parvient en effet - en parti- culier lorsqu'il est difficilement combustible - à l'état peu brûlé seule- ment dans l'ouvrage du four et constitue ici un lit de coke grossier, par le- quel le combustible en grains fins situé par dessus est retenu et est empêché de s'écouler par le trou de coulée.
La proportion de matière grossière nécessaire pour le but envisa- gé, par unité de matière en grains fins, est d'autant plus faible que le com- bustiblè grossier est moins réactionnel. Par exemple, il était nécessaire, pour la gazéification, exempte de dérangements, d'une lignite d'une grosseur de grain de 0,25 mm dans un "générateur à coulée de métal" d'ajouter environ 2 % de coke fabriqué à température élevée, d'une grosseur de morceaux de 50- 80 mm.
Le sixième exemple de réalisation de la présente invention est constitué par une combinaison d'un four à cuve bas avec une installation de four,par exemple une chaudière à vapeur, combinaison dans laquelle la chambre de gazéification du four à cuve bas, travaillant comme générateur à coulée de métal, et l'installation de four ont au moins,,-une paroi en commun.
Le dessin ci-joint représente schématiquement sur la fig. 5 une installation de gazéification pour un foyer de chaudière. Sur cette fig. 5, A désigne le générateur à coulée de métal, et B la chambre de chauffe de la chaudière. 1 désigne le dispositif de chargement du générateur, dans lequel sont chargés le charbon et éventuellement les matières d'addition. 2 désigne le conduit d'évacuation pour le gaz de balayage, qui est enrichi des vapeurs de goudron provenant de la distillation lente du charbon. Le gaz de balayage est, après la séparation du goudron de distillation, insufflé en un endroit approprié dans la chambre de chauffe de la chaudière. 3 désigne la chambre de séchage et de distillation lente, qui est parcourue par le gaz de balayage chaud.
Le gaz de balayage est un courant partiel du gaz formé dans la chambre de gazéification. 4 désigne la chambre de gazéification, à partir de laquelle la plus grande partie du gaz formé s'écoule à l'état chaud dans la chambre de chauffe de la chaudière, tandis qu'on en fait passer une petite partie comme gaz de balayage* à travers la chambre de séchage et de distillation lente du générateur. 5 désigne les tuyères de soufflage pour l'air de gazéification; 6 désigne l'orifice de sortie pour le laitier fluide, qu'on fait passer dans ce cas pour son refroidissement dans la chambre de chauffe de la chaudière.
7 désigne le trou de coulée pour le fer formé. Le passage du charbon à partir de la chambre de distillation dans la chambre de gazéification est réglé par un registre 8, de position réglable en hauteur, de sorte que la hauteur du lit de combustible dans la chambre de gazéification peut être réglée selon le pouvoir réactionnel du charbon. Le registre est muni d'ouvertures pour le passage du gaz de balayage. De l'air de combustion et du gaz de chauffage sont insufflés dans la chambre de chauffe de la chaudière par les orifices 9 'et 10 en forme de tuyères. La combinaison décrite est applicable à tous les appareils qui brûlent du gaz de chauffage, par exemple des réchauffeurs de gaz, des fours à sole, des fours de calcination, etc..
Il est expliqué ci-après la,signification de la combinaison dé- crite,ainsi que son mode de fonctionnement et les avantages techniques qu' on peut atteindre avec elle,
Une grande partie des charbons dans les gisements naturels présen- tent une teneur élevée en cendres. L'utilisation économique des charbons à te- neur élevée en cendres, par exemple avec 20 % de cendres et davantage, consti- tue par suite un problème très important de la technique du charbon.
Comme le foyer de chaudière impose en général les conditions les moins sévères au charbon, le moyen suivi consiste par conséquent à utiliser les charbons à teneur élevée en cendres principalement pour la production d' énergie en passant par la vapeur d'eau. Mais les foyers de chaudières employés jusqu'ici dans ce but conviennent peu à l'utilisation de combustible à teneur
<Desc/Clms Page number 9>
élevée en cendres, et la création d'un foyer, qui permette d'utiliser éco- nomiquement des combustibles de ce genre, constitue un problème particulière- ment important.
Les genres principaux de foyers utilisés jusqu'ici sont le foyer à charbon- pulvérisé avec ses différentes variantes et les foyers à grille avec leurs nombreuses formes particulières.
Le foyer à charbon pulvérisé convient peu pour des charbons à teneur élevée en cendres. Le broyage fin du charbon à teneur élevée en cendres impose en effet à l'opération d'obtention d'énergie des frais additionnels élevés, qui sont causés en particulier également par les mauvaises proprié- tés de broyage des parties dures des cendres. A ceci s'ajoute le fait que, dans le cas d'une teneur élevée en cendres, la combustion du charbon devient plus mauvaise, ou qu'une faible teneur résiduelle de charbon dans les cendres ne peut être obtenue que par un broyage ultra-fin coûteux et/ou par de longs trajets de combustion peu économiques. Ce dernier point se présente en parti- culier dans le cas de charbons, existant en grandes quantités, à faible pou- voir réactionnel, à teneur élevée en cendres.
Les foyers à grille n'offrent également que des solutions incom- plètes pour l'utilisation de charbon à teneur élevée en cendres. La produc- tion de chaleur par m2 de surface de grille baisse fortement'dans le cas d' une teneur élevée du charbon en cendres, ou la teneur en inbrûlés dans le lai- tier augmente de façon insupportable, lorsqu'on veut obtenir des productions utilisables. Dans beaucoup de cas, on obtient encore des résultats utilisa- bles lorsqu'on dispose de charbon possédant des propriétés réactionnelles élevées. Par contre, un charbon, qui est en même 'temps peu réactionnel et qui présente une teneur élevée en cendres, ne peut être utilisé sur un foyer à grille qu'avec un résultat complètement non-satisfaisant.
L'utilisation d' un foyer à grille devient tout à fait impossible lorsque les cendres, en pro- portions élevées, ont un point de fusion bas.
Dans ces conditions, il est nécessaire de rechercher de nouveaux modes d'utilisation de charbons à teneurs élevées en cendres pour la produc- tion d'énergie. La solution de ce problème, donnée ci-après, est constituée par la combinaison d'une chaudière à vapeur avec un générateur à coulée de mé- tal,qui permet de surmonter aussi bien les difficultés de la gazéification du charbon que celles du chauffage de chaudières, de sorte que la combinaison des deux appareils constitue un nouveau groupe ou système possédant des pro- priétés additionnelles avantageuses. Cette combinaison est caractérisée par les points suivants s
1. Le générateur à coulée de métal possède une section transver- ' sale horizontale rectangulaire.
Il est réuni par construction à la chaudière en un groupe ou système, de telle manière que ce générateur possède une paroi en commun avec la chambre de chauffe de la chaudière. Le générateur s'étend normalement sur toute la largeur de la paroi de la chaudière.
2. Les tuyères de soufflage de l'air de combustion sont disposées suivant une série horizontale sur le côté du générateur éloigné de la chau- dière - 3. Le diamètre de l'ouvrage du générateur, c'est-à-dire la distan- ce de l'orifice des tuyères par rapport à la paroi opposée, est un peu supé- rieur à la profondeur de pénétration de l'air soufflé. Ce diamètre est en gé- néral ainsi compris entre 1 m et 1,5 m.
4. On insuffle de l'air de combustion préalablement chauffé. Le chauffage préalable est d'autant plus fort que la teneur du charbon en cen- dres est plus élevée.
5. On fait normalement fonctionner les générateurs à coulée de mé- tal avec insufflation de vapeur d'eau, pour utiliser la chaleur en excédent provenant de la formation de CO par décomposition de vapeur d'eau, et pour obtenir, dans le cas d'une couche de charbon relativement peu épaisse, une température aussi basse que possible du gaz de gueulard. Dans la présente com-
<Desc/Clms Page number 10>
binaison, on renonce volontairement et avantageusement à ce mode d'utilisa- tion de la chaleur en excédent provenant de l'opération de gazéification.
La décomposition de vapeur d'eau est liée à la perte élevée d'énergie de la chaleur de vaporisation de l'eau, qui, rapportée à l'équation stoechio- métrique de la réaction, s'élève à peu près à 25 % de la quantité de cha- leur employée; voir les équations suivantes : C + H2O (à l'état de vapeur d'eau) = CO + H2 = 31,6 Kcal C '+ H2O (à l'état liquide) = CO + H2 = 41,1 Kcal.
Pour cette raison, il est plus juste d'utiliser, comme telle, la chaleur dégagée par la gazéification de charbon, et c'est l'un des nombreux avantages de la présente combinaison qu'elle permet l'utilisation directe de la chaleur de gazéification. La chaleur dégagée au cours de la gazéification est contenue pour la plus petite partie dans le laitier fluide, et pour la plus grande partie dans les gaz montant dans la cuve du générateur. Dans le générateur à coulée de métal travaillant en combinaison avec une chaudière, on peut utiliser les deux quantités de chaleur, d'une manière directe et simple, pour le chauffage de la chaudière.
Dans le cas de la chaleur contenue dans les gaz, ceci a lieu par le fait qu'on maintient la couche de charbon aussi peu épaisse que cela est nécessaire dans l'intérêt d'une transformation complète de l'oxygène en C02 et de l'acide carbonique en CO. La hauteur de la couche de charbon au-dessus du niveau des tuyères n'est ainsi la plupart du temps pas supérieure à 2 m en- viron. Le gaz, quittant cette couche de charbon après l'avoir traversée, pos- sède une température élevée et est insufflé, avec cette température, direc- tement dans la chambre de combustion de la chaudière, où il brûle avec l'air de combustion, également préalablement chauffé, avec une flamme très chaude, de sorte que les productions de la chaudière obtenues par unité de surface de chauffe sont inhabituellement élevées.
6. Pour permettre les températures élevées de sortie du gaz à partir de l'appareil de gazéification, il est avantageux de chauffer préala- blement le charbon avant qu'il pénètre dans la zone de gazéification. Il est particulièrement avantageux de combiner ce chauffage préalable avec une dis- tillation lente du combustible, pour pouvoir récupérer le bitume comme gou- dron de distillation et pouvoir le vendre comme sous-produit de valeur éle- vée. Pour cette raison, en avant de la chambre de gazéification est disposée une chambre de distillation et de chauffage préalable. Du gaz produit dans la chambre de gazéification, on dévie un courant partiel et on le fait pas- ser à travers la chambre de distillation et de chauffage préalable.
Ce courant partiel de gaz de balayage, refroidi à basse température, contient, après avoir quitté le générateur, les vapeurs de goudron. Celles-ci sont recueillies de manière connue et le gaz de balayage, enrichi en gaz de distillation de grand pouvoir calorifique, est brûlé dans la chambre de chauffe de la chaudière.
7. Il ne doit, en aucun endroit, régner une dépression dans le générateur. On peut régler de façon excellente les conditions de pression dans le système formé par la combinaison du générateur et de la 'chaudière, en ne laissant pas le gaz, à la sortie de la chambre du générateur, passer librement dans la chambre de chauffe de la chaudière, mais en le retenant par un dispositif en forme de tuyère. Cette disposition présente l'avantage que la pression est accrue dans tout le générateur, de sorte qu'il règne une sur- pression dans toute la chambre de distillation et qu'on peut, également au gueu- lard, encore déterminer par réglage une surpression désirée quelconque.
Il est éventuellement avantageux de faire fonctionner tout le générateur avec une sur- pression, car on peut ainsi accroître notablement la production par m2 de sec- tion transversale de la cuve. L'accroissement de pression dans le générateur par la tuyère, faisant communiquer celui-ci avec la chambre de chauffe de la chaudière, présente l'avantage additionnel que, dans le cas d'une forme de réalisation appropriée de la tuyère, on peut obtenir un mélange rapide du
<Desc/Clms Page number 11>
gaz de chauffage avec l'air de combustion et ainsi une flamme courte et chau- de.
8. La hauteur nécessaire de la couche de charbon dans le généra- teur dépend du pouvoir réactionnel du charbon. Il est par suite nécessaire que la hauteur de la couche de charbon puisse être réglée. On peut l'obte- nir, par exemple, en disposant, à l'endroit dû-passage du charbon, à partir de la chambre de chauffage préalable et de distillation, dans la chambre de gazéification;, un organe de réglage du genre d'un registre. -
9.
On peut facilement régler un générateur à coulée de métal, travaillant en combinaison avec une chaudière, pour l'adapter à l'utilisation de charbon collant, Bien que, dans le cas de charbons à teneur élevée en cen- dres, la.propriété d'agglutination ne présente pas les mêmes difficultés que dans le cas--dE? charbons à faible teneur en cendres, ce fait souligne cepen- dant également le'.caractère avantageux de la combinaison mentionnée. En effet, le fait que les gaz, quittant la chambre de gazéification, sont très forte- ment chauffés, pe<rmet le mode opératoire suivant.
Les charbons ne sont chauf- fés, dans la chambre de chauffage préalable et de distillation, que jusqu'au- dessous de la température du début d'agglutination et sont répandus, dans cet état, périodiquement sur la surface chaude du charbon dans la chambre de ga- zéification, en une couche mince. Le chauffage, surtout de la zone extérieure des morceaux de charbon, au-delà de la température de cokéfaction, a lieu ici si rapidement que toute agglutination, gênante dans la chambre de gazéifica- tion, est évitée.
10. Dans le cas de la gazéification de charbons à teneur élevée en cendres, il se forme de grandes quantités de laitier fluide. Le laitier, qui est introduit dans le générateur comme cendres, provoque exactement les mêmes frais que le charbon. Surtout, il constitue, à l'état fortement chauffé, une matière qui entraîne des frais élevés. Il est par suite avantageux de trans- former le laitier en produits susceptibles d'être vendus. Les chances d'obte- nir de tels produits à base de laitier sont, dans le cas de l'obtention de celui-ci à l'état fluide, beaucoup plus grandes, ou n'existent même d'ail- leurs, que lorsque le laitier est obtenu sous une forme non homogène, pra- tiquement non utilisable, comme dans le cas d'un foyer à grille ou d'un foyer à charbon pulvérisé.
De tels produits à base de laitier, qu'on peut éven- tuellement transformer par des substances d'addition déterminées, sont les briques de laitier,le sable de laitier, la laine de laitier et surtout le ciment de laitier. Il a déjà été constaté à plusieurs reprises que les cen- dres de charbon ont des propriétés hydrauliques. L'utilisation de ce fait pour l'industrie du ciment n'était possible jusqu'ici que dans une mesure limitée,parce que la composition de ces cendres - surtout dans le cas des cendres provenant d'un foyer au charbon pulvérisé - était trop inégale. Dans le générateur à coulée de métal, on obtient un produit complètement homogène à base de laitier, qui peut, par des substances d'addition appropriées, être transformé exactement en une matière première pour l'industrie du ciment.
On a en outre encore la possibilité d'obtenir directement, par l'addition de proportions appropriées de chaux au charbon dé gazéification, un ciment fondu dans le générateur à coulée de métal. Ce ciment constitue une utilisation de grande valeur du laitier recueilli, et le produit obtenu donne lieu à un pro- fit élevé. On doit, avec ce mode opératoire, veiller à ce que la température dans l'ouvrage du générateur soit assez élevée pour atteindre la température à laquelle le laitier à ciment s'écoule librement. Les moyens à employer à cet effet sont le chauffage préalable de l'air soufflé et éventuellement l'em- ploi d'air Soufflé enrichi en oxygène.
Dans le cas de l'emploi d'oxygène, il est avantageux, pour maintenir aussi petite que possible la proportion de ce- lui-ci, de disposer, au-dessous du niveau des tuyères de soufflage d'air, des tuyères additionnelles par lesquelles on insuffle une faible quantité d'oxy- gène, qui a uniquement pour rôle d'atteindre l'accroissement additionnel de température pour rendre le laitier bien fluide.
11. La quantité de chaleur contenue dans le laitier bien fluide ne constitue qu'une petite fraction du pouvoir calorifique du'charbon. Même
<Desc/Clms Page number 12>
lorsque la teneur en cendres du charbon est de 25 %, la quantité de chaleur contenue dans le laitier atteint à peine 3 % de la chaleur dégagée lors de la combustion du charbon. Il peut, il est vrai, dans le cas de teneurs en- core plus élevées du charbon en cendres, être de quelque importance que la chaleur, entraînée dans le laitier fluide, soit ramenée à l'opération de gazéification. On peut l'effectuer, par exempleen refroidissant-le lai- tier, dans la chambre de chauffe de la chaudière, en un endroit approprié, avec un dispositif tenant compte de l'obtention continue du laitier.
On peut encore,de fagon particulièrement simple, utiliser le refroidissement du laitier pour le chauffage préalable de l'air.
12. Le fonctionnement de générateurs à coulée de métal avec du charbon comme combustible occasionne des difficultés dans le cas de certains charbons. Ceci est en particulier le cas lorsque les charbons, par le chauf- fage, se désagrègent en un,coke fin. Il se produit alors, dans l'ouvrage du générateur, un mélange peu fluide de coke et de cendres, qui conduit à des adhérences et rend impossible la coulée du laitier. Dans de tels cas, il a été reconnu qu'un moyen excellent d'assurer un fonctionnement du four exempt de dérangements consiste à mélanger du minerai de fer au charbon de gazéifica- tion.
L'oxyde de fer dissous dans le laitier réagit avec les fines particules de charbon enrobées dans le laitier, qui ne peuvent pas être atteintes par l'oxygène soufflé en raison de l'enveloppe formée par le laitier, mais qui sont obligatoirement attaquées par l'oxygène du minerai. Le danger de la formation d'un mélange peu fluide de laitier et de charbon dans l'ouvrage du générateur est d'autant plus grand que la teneur du charbon en cendres est plus élevée, de sorte que l'addition de minerai au charbon constitue une mesure importante de sécurité pour la marche du four exempte de dérangements.
Dans le cas où les cendres du charbon contiennent en elles-mêmes déjà d'as- sez grandes quantités d'oxyde de fer, elles n'exigent pas ou exigent seule- ment une faible additon de minerai.
Un avantage particulier de la gazéification du charbon dans les générateurs à coulée de métal consiste en ce que l'oxyde de fer introduit est réduit et, sous forme de fonte, constitue un poste important apporter au crédit du générateur.
Les avantages de l'appareil, décrits dans les points 1 à 12 ci- dessus, pour l'utilisation de charbon riche en cendres pour un foyer de chau- dière, sont les suivants : fonctionnement exempt de dérangements, même dans le cas d'une teneur très élevée en cendres; pas de résidu de charbon non brûlé dans les cendres; production maximum pour une petite surface d'encombrement; montage simple et peu couteux de l'installation; températures élevées des flammes dans la chambre de chauffe de la chaudière; obtention de sous-produits de grande valeur.
La combinaison, constituant le sixième exemple de réalisation, d'un four à cuve bas et d'une installation de four - par exemple une chau- dière à vapeur - peut encore être notablement améliorée au point de vue de sa capacité de production, lorsque la paroi commune est construite sous forme courbe, par exemple sous forme cylindrique. Une telle combinaison amé- liorée constitue le septième exemple de réalisation de la présente inven- tion et est expliquée ci-après.
La production d'un-générateur à coulée de métal est normalement, pour un combustible donné, une fonction de la section transversale du géné- rateur, On peut construire des générateurs à coulée de métal présentant un diamètre de plusieurs mètres. Mais, dans la combinaison générateur-chaudiè- re, il est désavantageux de donner au générateur une largeur supérieure à environ 1,5-2m. En effet, connue la hauteur de combustible au-dessus du ni-
<Desc/Clms Page number 13>
veau des tuyères est normalement comprise entre 1 et 2 m, il faudrait, pour des largeurs plus grandes du générateur, compter avec des'tuyères assurant un soufflage de part en part, sans tenir compte du fait que, pour une lar- geur croissante, la pression nécessaire de soufflage pour le vent augmente fortement.
Pour atteindre, malgré la largeur relativement faible du géné- rateur, des productions de gazéification suffisantes pour des chaudières modernes à grande production de vapeur, on adopte une série.de points carac- téristiques nouveaux.
1. Pour une section transversale donnée de l'ouvrage, un généra- teur à coulée de métal peut être chargé d'autant plus haut que le gaz, s'é- coulant vers le haut à travers la charge, est réparti plus uniformément sur la section transversale totale du générateur. Pour la même hauteur de couche sur toute la section transversale du générateur et pour une répartition uni- forme des grosseurs des grains'sur toute là section transversale,la vitesse d'écoulement du gaz est maximum le long de la paroi du génératéur dans laquel- le sont disposées les tuyères de soufflage et cette vitesse diminue, à mesure qu'on s'éloigne de l'orifice des tuyères de soufflage.
C'est seulement après que le gaz a effectué un parcours de plusieurs mètres vers le haut à tra- vers la charge qu'il se produit une égalisation progressive de la vitesse du gaz sur toute la section transversale. Pour atteindre cette égalisation aussi rapidement que possible également pour les faibles hauteurs de la charge du générateur combiné à la chaudière, on effectue, conformément à l'invention, le chargement de ce générateur par le côté correspondant aux tuyères de souf- flage, de sorte qu'il se produit un talus d'éboulement de la charge suivant l'angle du talus d'éboulement naturel et que l'inclinaison du talus diminue à partir du côté correspondant aux tuyères de soufflage jusqu'au c6té du gé- nérateur tourné vers la chaudière.
Avec cette disposition, il se produit deux effets, qui exercent une action égalisatrice sur les écoulements du gaz dans la charge. Les grands morceaux de la charge roulent sur le talus vers le bas et rendent plus perméable au gaz le côté du générateur éloigné des tuyères de soufflage. La distance des tuyères de soufflage à la surface de la charge se- ra partout approximativement la même. Il se forme en outre une grande surface de sortie du gaz à partir de la charge, ce qui produit une vitesse plus fai- ble de sortie du gaz avec une réduction des pertes dues à la formation de pous- sière .
2. En particulier, dans le cas de charbons peu réactionnels et riches en constituants inertes, lorsque la largeur du générateur est limitée à environ 2 m, il arrive que la surface du générateur, à ménager sur la face frontale de la chaudière, ne suffise pas pour fournir à la chaudière les quantités suffisantes de gaz de chauffage.
Dans ce cas, on donne au généra- teur, conformément à l'invention, de la manière suivante, la surface néces- saire pour assurer l'alimentation de la chaudière en gaz de chauffage :
Solution a : Au lieu de la paroi frontale rectiligne, avec une section transversale rectangulaire correspondant à celle du générateur y as- socié par construction, la chaudière reçoit une paroi frontale courbe, par exemple cylindrique, de sorte que, dans le cas limite, la section transversa- .le du générateur présente la forme d'un demi-anneau circulaire. La section transversale du générateur ainsi obtenue est, pour la même largeur de la chau- dière, un multiple dé la surface pouvant être obtenue lorsque la chaudière est limitée par des lignes droites en section transversale.
Solution b : générateur à coulée de métal ne s'étend pas seule- ment le long d'une paroi de la chaudière, mais entoure la chaudière de plu- sieurs côtés. Si un côté de la chaudière reste libre, la section transversale du générateur peut avantageusement également avoir la forme d'il. Dans le cas limite, pour des chaudières à capacité de production très élevée, la chaudiè- re est entourée de tous les côtés par le générateur à coulée de métal.
Dans ce cas, l'espace axial, laissé libre par le générateur pour la chaudière peut également être circulaire.
Solution c: La chaudière est construite directement au-dessus du
<Desc/Clms Page number 14>
générateur à coulée de métal, qui dans le cas est avantageusement de forme circulaire et d'un grand diamètre. Le chargement a lieu à partir de la péri- phérie du générateur, de sorte qu'il se produit un lit de combustible en forme de trémie. L'air secondaire est insufflé dans l'espace situé au-dessus du lit de combustible; un écoulement réglé est éventuellement avantageux dans cet espace, par exemple de forme circulaire. Pour diminuer la vitesse de sor- tie du gaz et les pertes de poussière, le générateur peut également être élar- gi en forme de trémie à sa partie supérieure.
3. On peut, conformément à l'invention, atteindre un accroisse- ment additionnel important de la production en augmentant la pression dans le système. On a déjà utilisé les avantages d'une telle augmentation de la pression au-delà des pressions existant normalement à la sortie du généra- teur ; la valeur de la pression devait servir, lors de l'insufflation dans la chambre de chauffe de la chaudière par une tuyère ou par un brûleur, à at- teindre une combustion rapide. Il est à présent reconnu qu'il est avantageux d'élever éventuellement le niveau de la pression dans tout le système généra- teur- chaudière, car les phénomènes de transmission de chaleur dans la chau- dière sont ainsi notablement accrus. Dans de tels cas, on dispose derrière la chaudière une turbine actionnée par les gaz brûlés.
La fig. 6 représente schématiquement, comme huitième exemple de réalisation de l'invention, un four à cuve bas, dans lequel, en vue d'obtenir un fonctionnement exempt de dérangements, il est prévu des moyens pour séparer le goudron à l'intérieur de l'appareil de gazéification ou dans un dispositif communiquant avec celui-ci, de sorte que le goudron ou ses produits de décom- position peuvent être ramenés à l'opération de gazéification du charbon avec le charbon ou d'autres constituants du lit de fusion. Pour la séparation du goudron, il y a lieu de tenir compte des considérations suivantes.
Dans le cas de la gazéification de combustible bitumineux, le gaz quittant l'appareil de gazéification contient des proportions plus ou moins grandes d'hydrocarbures, qui, pour autant qu'ils se condensent à tempé- rature élevée, se séparent sous forme de. goudron sur le trajet du gaz. La technique de la gazéification a proposé toute une série de procédés et de constructions pour éliminer ce goudron à partir du gaz. Les dépenses à cet effet sont en général d'autant plus 'grandes que les quantités de goudron séparées sont plus grandes par m3 de gaz et qu'on impose des conditions plus sévères au degré de pureté et aux propriétés spéciales du goudron.
Le même problème de l'élimination du goudron se présente lorsqu' on doit traiter, dans un four à cuve, des minerais, en particulier des mine- rais de fer, à l'aide de charbon bitumineux. Dans ce cas, 11 élimination du goudron est^en général encore rendue plus difficile par le fait que le gaz contient, outre le goudron, encore d'assez grandes quantités de constituants du lit de fusion entraînés sous forme de poussière et que des produits de sublimation de constituants, se vaporisant à des températures élevées, du lit de fusion sont éventuellement entraînés à l'état très fin par le gaz.
La séparation du goudron à partir de gaz de ce genre procure des difficultés importantes et implique des frais élevés. D'autre part, l'élimination du gou- dron à partir du gaz est absolument nécessaire, car la séparation nonccontrô- lée du goudron, se produisant sur le trajet du gaz, est - éventuellement en commun avec les matières solides contenues dans le gaz - une source d'insé- curité permanente du fonctionnement.
La présente invention consiste à écarter les difficultés mention- nées, produites par le goudron contenu dans le gaz, en conduisant l'opéra- tion de gazéification ou l'opération de traitement métallurgique avec du char- bon de telle manière que les constituants du goudron soient retenus en totali- té ou en partie au sein de la charge du générateur ou du four à cuve et soient ainsi séparés du gaz déjà en un endroit où ils ne peuvent pas encore exercer un.'effet nuisible. On peut réaliser cette idée inventive, par exemple,en sépa- rant le goudron déjà dans la partie supérieure du four à cuve. Pour la sépa- ration des constituants condensables du goudron à partir du gaz, deux condi-
<Desc/Clms Page number 15>
tions fondamentables sont nécessaires.
Le gaz doit être reffoidi au-dessous du point de rosée des constituants du goudron, et les produits de conden- sation, séparés sous forme de très fines gouttelettes dans le gaz, doivent pou- voir être séparés sur des surfaces appropriées. Par une modification appro- priée de l'opération au four à cuve, on peut obtenir que les deux phénomènes puissent être réalisés dans le four à cuve lui-même.
On fait actuellement fonctionner des fours à cuve de telle maniè- re que le gaz, quittant le four au gueulard, possède encore une température supérieure à 1100 C. On veut de cette manière éviter que, par humidification du gaz, il se produise une corrosion des pièces de construction métalliques et que, par la séparation d'assez grandes quantités d'humidité, il se forme des croûtes de boue dans la partie supérieure du four. On peut, d'autre part, éviter naturellement de tels phénomènes par des mesures appropriées lorsqu' il devient nécessaire, pour des raisons particulières, d'abaisser davantage la température des gaz du gueulard. Le moyen le plus simple pour obtenir une diminution de la température des gaz du gueulard consiste à augmenter la has- teur de la colonne constituant la charge.
Cet accroissement de hauteur de la colonne constituant la charge, pour atteindre une température des gaz du gueu- lard de 50 C, par exemple, dépend à un degré élevé de la grosseur des mor- ceaux du lit de fusion. Pour un four à cuve qu'on fait fonctionner avec un lit de fusion en petits morceaux et avec une hauteur de charge, au-dessus des tuyères, d'environ 6 m, pour une température des gaz du gueulard d'environ .150 C, la hauteur de charge devrait être accrue jusqu'à 10-12 m environ pour refroidir les gaz du gueulard à 50 C environ. Cet accroissement de la hauteur de la charge se fait sentir, d'autre part, dans le cas de l'utilisation de charbon bitumineux, de telle manière que la plus grande partie des consti- tuants condensables du goudron se sépare à l'état liquide sur le lit de fusion.
La partie supérieure de la cuve sert ainsi, dans ce cas, de sépa- rateur de goudron. Il est vrai que le goudron, séparé dans la charge, par- vient, lors de la descente du lit de fusion dans la cuve, à nouveau dans des régions de températures dans lesquelles les hydrocarbures se vaporisent à nouveau. Mais une grande partie du goudron parvient - par le fait qu'il devient bien fluide à température élevée et qu'il s'écoule vers le bas à l'intérieur de la charge-avant de se vaporiser, dans des régions de tempé- ratures où il subit un cracking en carbone et hydrogène ou en gaz permanents.
Il se produit ainsi, entre la partie médiane et la partie supérieure du four à cuve, un circuit'des hydrocarbures du goudron, dans lequel le carbone se sé- pare dans la direction vers le bas et des gaz permanents se séparent dans la direction vers le haut, de sorte qu'à l'extérieur du four il n'existe plus d'hydrocarbures du goudron dans une mesure notable.
La première mesure pour éliminer le goudron directement dans le four à cuve consiste par suite en une augmentation de hauteur de la,.cuve du four. Dans cette modification du four à cuve, il faut tenir compte du fait' qu'à l'augmentation de la hauteur de la charge est lié un accroissement nota- ble de la perte de pression dans la cuve du four. Il devient nécessaire, par exemple, d'augmenter la pression du vent à 1,5-2 atm dans le cas d'un four à cuve qu'on.fait fonctionner avec un lit de fusion en petits morceaux et une hauteur de charge d'environ 12 m. Cet accroissement de la pression du vent est, il est vrai, en concordance avec une tendance générale dans la pratique du traitement métallurgique du fer, car à la pression accrue du vent sont li- ées une intensification de l'opération et une augmentation de la production.
Dans l'opération au four à cuve avec séparation du goudron dans la partie su- périeure du four, il faut considérer comme un avantage que, malgré la pression élevée de soufflage du vent, la pression du gaz au gueulard reste normale, de manière qu'on évite les conditions difficiles de construction et de fonc- tionnement, dans le cas de hauts-fourneaux fonctionnant avec une pression éle- vée de soufflage du vent, en raison de la pression élevée régnant au gueulard.
D'autre part, le four à cuve, fonctionnant avec séparation du goudron dans la partie supérieure du four, doit renoncer partiellement à l'avantage, existant dans le cas du haut-fourneau à pression élevée, de la faible vitesse du gaz au gueulard. Mais, également dans le four à cuve avec' séparation du goudron
<Desc/Clms Page number 16>
à l'intérieur du four, les conditions pour une faible teneur du gaz du gueu- lard en poussière sont très favorables, parce que, d'une part, le volume de gaz du gueulard est faible en raison de la température très basse du gaz du gueulard et que,d'autre part, le goudron séparé dans la partie supérieure du four retient la poussière.
Si, de cette manière, un four à cuve fonctionnant avec un lit de fusion en petits morceaux, avec une assez grande hauteur de charge, offre la possibilité de maintenir des pressions élevées de gaz dans l'ouvrage, alors que, la pression du gaz au gueulard reste normale, - ce qui constitue une pos- sibilité qui deviendra importante pour le développement ultérieur de l'opé- ration au four, à auve, - on peut toutefois faire fonctionner-un four à cuve, avec lit de fusion en petits morceaux, également comme un véritable four à haute pression. Dans ce cas, on maintiendra également au gueulard une pres- sion de gaz plus élevée.
On doit alors admettre les complications résultant de la pression plus élevée du gaz, mais on a par contre également l'avantage qu'on obtient des conditions particulièrement favorables pour la séparation du goudron dans la partie supérieure du four. Les différents hydrocarbures se condensent sous une pression accrue déjà à température plus élevée, la vites- se de transmission de chaleur entre le gaz et le lit de fusion est accrue, et on peut au total obtenir un gaz de gueulard relativement exempt de goudron dé= . jà avec une hauteur de charge relativement petite.
Le procédé de séparation du goudron dans la partie supérieure du four ne peut être réalisé que lorsqu'on est en état d'éviter la formation de croûtes de goudron. De telles croûtes de goudron ne peuvent se former qu'en des endroits froids de l'appareil, tandis qu'il est impossible qu'elles se produisent partout où la température est supérieure au point de liquéfaction du goudron. Le moyen d'empêcher ces difficultés réside dans le chauffage de toutes les parois de l'appareil sur lesquelles du goudron pourrait se sépa- rer. Un four avec séparation du goudron dans la partie supérieure du four reçoit par suite dans sa partie supérieure une enveloppe métallique chauffée par de la vapeur d'eau, et on'chauffe en outre aussi les dispositifs d'ame- née, ce qu'on effectue le plus avantageusement par la disposition de serpen- tins de vapeur d'eau.
Mais la séparation du goudron peut également être ef- fectuée, conformément au huitième exemple de réalisation de l'invention (fig.
6), dans un appareil en communication avec le four à cuve bas. Sur la fig. 6 des dessins, 1 désigne le four à cuve, marchant au charbon, qui, dans ce cas, est chargé par un tube axial. 2 désigne la chambre de combustion, avec la tuyère 3 de soufflage d'air. 4 désigne le filtre à coke chaud, avec le dispositif d'amenée de coke 5 et le dispositif d'évacuation de coke 6. 7 dé- signe la région de refroidissement du filtre à coke, avec la tuyère d'insuffla- tion de vapeur d'eau 8.9 désigne l'échangeur de température pour la transmis- sion de la chaleur du gaz de gueulard à l'air soufflé.
Le mode de fonctionnement d'un four à cuve bas selon la fig. 6 est le suivant. Le procédé est basé sur le fait qu'à environ 800-900 C, tous les hydrocarbures de poids moléculaire élevé sont transformés par cracking en gaz permanents. Ceci est le cas en particulier lorsque les hydrocarbures sont en contact avec une surface de charbon active. On fait dans ce cas marcher le four à cuve avec une hauteur de charge si faible que le gaz de gueulard sort de la surface de la charge avec une température relativement élevée, par exem- ple 500 C. Immédiatement à la suite de la partie supérieure du four, le gaz de gueulard parcourt une chambre de combustion, dans laquelle une partie du gaz est brûlée avec de l'air, de sorte que la température monte à 900 C envi- ron.
Après avoir quitté la chambre de combustion, le- gaz de gueulard pénètre, avec sa température de pointe, dans le filtre à coke chaud. Celui-ci consiste en une colonne de coke, disposée dans une tour de section transversale ronde, avec revêtement réfractaire' et calorifugeage approprié, colonne à l'extrémité inférieure de laquelle du coke est évacué de façon discontinue et à l'extré- mité supérieure de laquelle du coke est chargé de façon discontinue en une quan- tité correspondante.
Ce filtre à coke est de dimensions telles que la plus gran- de partie de la suie ou noir de fumée, provenant du cracking du goudron, et
<Desc/Clms Page number 17>
de la poussière, contenue dans le gaz de gueulard,se dépose dans-ce filtre, de sorte qu'après que le gaz a quitté le filtre à coke, il suffit d'une éli- mination de la poussière fine du gaz pour obtenir un gaz mécaniquement pur.
Comme il ne se produit dans le filtre à coke que de faibles pertes de cha- leur, la température de sortie du gaz n'est que peu réduite par rapport à la température d'entrée de celui-ci. Elle peut s'élever par exemple à 800 C.
Pour utiliser la chaleur contenue dans le gaz de gueulard, on l'emploie à chauf- fer le vent dans un réchauffeur tubulaire 9.
Un filtre à coke chaud de ce genre ne travaille de façon sûre que lorsque le coke est enlevé de façon continue à l'extrémité inférieure et lorsque du coke frais est fourni en quantité correspondante à l'extrémité su- périeure du filtre, car autrement le filtre est obstrué par la-séparation de suie et de poussière. Il se produit ainsi une consommation continuelle de co- ke. Au lieu de coke, on peut également employer dans le filtre à coke chaud une autre constituant non-bitumineux du lit de fusion, pour autant que ce constituant est divisé en morceaux à un degré suffisant. On peut, par exemple, utiliser, pour la séparation du goudron à chaud, du minerai de fer, de la chaux ou d'autres substances d'addition ou également du laitier provenant de l'opé- ration.
Mais en général c'est le coke qui convient le mieux à cet effet, en particulier à cause de sa grande surface intérieure. Ce coke parcourant le fil- tre à coke chaud soit, après qu'il a quitté le filtre, être ajouté au lit de fusion du four à cuve ou appareil de gazéification. En général, il est néces- saire que, dans le fonctionnement de fours à cuve métallurgiques avec du char- bon, une certaine proportion de coke métallurgique soit mélangée au charbon.
Cette proportion peut s'élever par exemple jusqu'à 15 % du charbon. On peut avantageusement utiliser, comme un tel coke, celui qui est évacué du filtre à coke chaud. Il existe encore l'avantage particulier que les constituants, séparés dans les pores du coke, à savoir la suie et la poussière de gueulard, sont ramenés de façon très simple au procédé. Il est avantageux, pour évacuer le c:bke du filtre à l'état froid, que la colonne de coke soit prolongée, au- dessous de la conduite d'amenée de gaz, par une région de refroidissement, à l'extrémité inférieure de laquelle on injecte de la vapeur d'eau ou de l'eau.
Par la combustion partielle du gaz de gueulard, le pouvoir calorifique de celui-ci est d'abord un peu abaissé. Mais cette diminution du pouvoir calo- rifique du gaz de gueulard est à nouveau compensée par les gaz permanents, provenant du cracking du goudron et riches comme pouvoir calorifique. Le gaz à l'eau, se formant dans la région de refroidissement du filtre à coke par réaction avec la vapeur d'eau, contribue également à l'accroissement du pou- voir calorifique du gaz.
Dans les huitième et neuvième exemples de réalisation de l'inven- tion représentés sur les fig. 7 et 8, les moyens particuliers, qui assurent le fonctionnement exempt de dérangements d'un four à cuve marchant avec de l'air soufflé, consistent en ce que la charge est guidée vers le bas dans la cuve entre un tube intérieur et un tube extérieur perforés et en ce que la gaz s'écoulant vers le haut dans la cuve est conduit suivant un courant trans- versal à partir du tube intérieur à travers la charge vers l'espace annulaire formé par le tube extérieur, ou est conduit dans le sens inverse. La fig. 7 représente un four à cuve avec des tubes perforés montés dans celui-ci et avec guidage du gaz dans la partie supérieure du four suivant un courant trans- versal à travers la charge.
Dans le'four à cuve{;,comprenant l'enveloppe 1, les tuyères 2, le dispositif de chargement 3 et le conduit 4 d'évacuation du gaz de gueulard, sont montés les tubes perforés 5 et 6. La fig.,8 représente la construction avec des anneaux coniques. Dans le four à cuve, comprenant l'en- veloppe 1, les tuyères 2, le dispositif de chargement 3 et le conduit 4 d'éva- cuation du gaz de gueulard, sont montés un système extérieur d'anneaux coni- ques 5 et un système intérieur d'anneaux coniques 6. Ce four à cuve bas présen- te l'avantage additionnel qu'il peut également être construit comme haut-four- neau, comme le montrent les considérations suivantes..
Les fours à cuve., en particulier les hauts-fourneaux, présentent l'inconvénient que leur production diminue fortement dans le cas de l'emploi
<Desc/Clms Page number 18>
d'un lit de fusion en petits morceaux ou d'un lit de fusion se désagrégeant pendant sa descente dans la cuve. C'est ainsi qu'il n'est normalement pas possible de faire fonctionner un haut-fourneau avec du charbon, mais qu'il faut pour cela du coke métallurgique résistant.
Le problème, consistant à faire passer du coke en petits mor- ceaux ou directement du charbon dans le haut-fourneau, est rendu particuliè- rement difficile par la nécessité d'assurer un chauffage préalable de la . charge par les gaz montant dans le four à cuve et de soumettre autant que possible le charbon à une distillation lente et d'en obtenir un goudron de distillation.
La solution de ce problème, obtenue conformément à l'invention, est la suivante. Dans la cuve du four, particulièrement du haut-fourneau, on suspend, concentriquement à l'axe du four, deux tubes perforés (fig. 7), un tube intérieur 6, d'un diamètre approximativement égal à 1/4 - 1/3 de ce- lui de la cuve du four, et un tube extérieur 5, d'un diamètre approximative- ment égal aux 4/5 de celui de la cuve. Le tube extérieur 5 est un peu coni- que et est approximativement parallèle à la paroi de la cuve. Les tubes 5 et 6 stétendant dans le four approximativement jusqu'au niveau de l'ouvrage.
Leur partie inférieure est adaptée, par le choix d'une matière appropriée, à la température régnant dans chaque cas en cet endroit du four. Le tube in- térieur 6 est fermé à sa partie supérieure; le tube extérieur 5 se rappro- che de la paroi de la cuve,à son extrémité inférieure, à un degré tel que l'espace annulaire entre ce tube et la paroi de la cuve est fermé vers le bas. Vers le haut, le tube extérieur est prolongé jusqu'à la plaque de re- couvrement du gueulard. L'espace annulaire extérieur est en communication avec le conduit d'évacuation du gaz de gueulard. La matière constituant la charge est chargée dans l'espace annulaire entre les deux tubes perforés. Dans cet espace annulaire, la matière descend, parvient finalement dans la partie inférieure du four et passe devant les tuyères.
Le gaz, se formant devant les tuyères à partir du vent soufflé et du combustible ainsi que par réduction- directe des oxydes, monte dans la partie inférieure du four, passe par le tube intérieur et parcourt, en suivant un courant transversal, la charge pour se rassembler finalement dans 1-1-espace annulaire extérieur et s'écou- ler par le conduit d'évacuation du gaz de gueulard.
Avec cette disposition, la charge n'oppose au courant de gaz qu' une petite fraction de la résistance à l'écoulement qu'elle présenterait'dans le cas d'un écoulement en ligne de droite. En outre, cette disposition possè- de l'avantage que la région axiale de la partie inférieure du four est com- plètement déchargée du poids de la colonne constituant la charge. En coopé- ration avec l'évacuation des gaz dans la région axiale du lit de réaction, ceci donne des conditions favorables pour un fonctionnement uniforme de la partie inférieure du four sur toute la section transversale de celui-ci.
Pour empêcher une obstruction des perforations dans les parois des tubes par de la poussière, les tubes montés dans la 'cuve sont avantageu- sement divisés en anneaux coniques distincts, superposés l'un à l'autre et reliés entre eux par des pièces d'écartement étroites; la charge s'étale suivant un talus, à l'endroit du bord de ces anneaux, sur l'anneau situé ,chaque fois par dessous.
Le onzième exemple de réalisation de la présente invention est un four à cuvébas qui ne comprend qu'un ouvrage et des étalages, ceux-ci éventuellement même encore raccourcis, - de sorte qu'on obtient une hau- teur inhabituellement faible de la charge.
Il est connu que des fours à cuve, tels que des hauts-fourneaux, des générateurs à coulée de métal, etc.., dans le cas de l'emploi d'air souf- flé ou d'air soufflé peu enrichi en oxygène comme vent, doivent fonctionner avec de grandes hauteurs de la charge, pour que le gaz de gueulard puisse être évacué du four à l'état suffisamment refroidi. Cette grande hauteur de la charge a pour résultat une grande hauteur de construction et des frais d'
<Desc/Clms Page number 19>
installation élevés correspondants ; en outre, des conditions sévères.doi- vent être imposées à la nature physique de la charge - il,est nécessaire d' employer du coke et du minerai d'une résistance suffisante, - et enfin la perte de pression du gaz à partir de l'ouvrage jusqu'au gueulard est très grande.
Le refroidissement du gaz de gueulard dans la cuve du four occasion- ne auttotal des complications importantes. La présente invention a pour but d' éviter les complications mentionnées dans des cas déterminés.
Dans beaucoup de cas, le gaz de gueulard, obtenu dans le four à cuve, sert au chauffage de chaudières à vapeur et de fours industriels.
De tels foyers chauffés au gaz travaillent en général avec un rendement d' autant meilleur que la température initiale du gaz à brûler est plus élevée.
Ce fait constitue un élément additionnel important de la présente invention, qui est caractérisée par les points suivants. On ne donne à la charge, dans le four à cuve fonctionnant surtout avec du'vent préalablement chauffe:, qu' une hauteur telle qu'il se produise une réaction complète de l'oxygène soufflé avec le charbon de la charge, en formant principalement de l'oxyde dé carbone, et, dans le cas où il existe du minerai de fer dans le lit de fusion, on re- nonce dans une grande mesure à la réduction indirecte. Ceci signifie que, des parties existant normalement dans un four à cuve, à savoir, ouvrage étalages et cuve, il n'existe, dans le four à cuve construit conformément à l'invention, que l'ouvrage et les étalages, ces derniers éventuellement à l'état raccour- ci.
Il résulte de cette disposition que le gaz de gueulard, sortant'de la char- ge, est très chaud,.à une température supérieure de plusieurs centaines de de- grés C, par.exemple au-dessus de 400 G, que, dans un four à cuve construit et fonctionnant de la manière normale. Le gaz, de gueulard est amené, avec 'cette température élevée de sortie, en passant par une conduite convenablement ca- lorifugée, à l'appareil de chauffage, disposé au voisinage immédiat du four à cuve; dans la plupart des cas, cet appareil de chauffage peut être un ap- pareil de chauffage d'une chaudière à vapeur, car des chaudières à vapeur peuvent très facilement être montées au vpisinage immédiat d'un four à cuve.
Le gaz de gueulard est brûlé dans cet appareil de chauffage, par exemple avec de l'air secondaire. Ivlais on peut également chauffer, par exemple des chau- dières, simplement par la chaleur entraînée par les gaz brûlés, le gaz de gueulard refroidi pouvant être récupéré gour être utilisé ultérieurement.
Un avantage particulier consiste en ce qu'un four à cuve, con- struit, et fonctionnant conformément à l'invention, peut travailler'avec du charbon bitumineux, sans qu'il se produise dans ce cas .des difficultés par les constituants du goudron contenus dans,le gaz de gueulard. En effet, en raison de la température élevée du gaz de;gueulard, les constituants du goudron subissent un cracking et ne peuvent pas se séparer sous forme de gou- dron ou de brai en souillant le système de conduites. Au contraire, le gaz est carburé de façon excellente par les constituants du goudron provenant du cracking.
Pour différentes applications du gaz de gueulard chaud, comme gaz de chauffage, il est avantageux de la déppussiérer avant sa combustion. On dispose à cet effet de différents moyens ,et dispositifs. Conformément à l'in- vention, pour obtenir un gaz de gueulard à faible teneur en poussières, on élargit le four à cuve au-dessus de la charge, par exemple en forme de tré- mie, pour diminuer ainsi la vitesse du gaz et évacuer ensuite seulement le gaz à partir de la partie supérieure du four.
REVENDICATIONS.