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carbon
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iron
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CO
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sulfur
(6)
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DES
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carbon dioxide
(3)
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oxygen
(2)
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H2
(1)
[14][_]
hydrogen
(1)
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Gene Or Protein
(8/ 29)
[16][_]
Etre
(8)
[17][_]
Est-a
(8)
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DANS
(5)
[19][_]
Refractaire
(4)
[20][_]
Tif
(1)
[21][_]
Trou
(1)
[22][_]
Rela
(1)
[23][_]
Hil
(1)
[24][_]
Generic
(4/ 14)
[25][_]
METAL
(10)
[26][_]
cation
(2)
[27][_]
monoxide
(1)
[28][_]
dioxide
(1)
[29][_]
Physical
(5/ 5)
[30][_]
de 500 mm
(1)
[31][_]
800 mm
(1)
[32][_]
de 3 bars
(1)
[33][_]
3 s
(1)
[34][_]
1 bar
(1)
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Disease
(2/ 2)
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Depression
(1)
[37][_]
Tic
(1)
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2522674A1
Family ID 2026858
Probable Assignee Kloeckner Humboldt Deutz Ag
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE ET REACTEUR POUR LA FABRICATION DE GAZ CONTENANT
ESSENTIELLEMENT CO ET H2
Abstract
_________________________________________________________________
L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN REACTEUR POUR LA FABRICATION DE
GAZ CONTENANT ESSENTIELLEMENT CO ET H.
SELON L'INVENTION, ON INTRODUIT COMME REACTIFS DES PORTEURS DE carbon
ET DES AGENTS DE GAZEIFICATION DANS UN REACTEUR CONTENANT UN BAIN DE
METAL FONDU ET OU DE LAITIER FONDU ET ON MET EN CONTACT LES REACTIFS
AVEC LE BAIN DANS UN JET DE GAZ OU DANS UN JET DE PARTICULES DE TELLE
SORTE QUE LE NIVEAU DU BAIN S'ELEVE PAR ACCROISSEMENT DE VOLUME, D'UN
NIVEAU INFERIEUR AU REPOS AVANT LE PROCESSUS DE GAZEIFICATION, A UN
NIVEAU SUPERIEUR PENDANT LE PROCESSUS DE GAZEIFICATION ET ON INTRODUIT
AU MOINS UN DES REACTIFS A UNE HAUTEUR SITUEE ENTRE LES NIVEAUX
SUPERIEUR ET INFERIEUR DE BAIN.
UN REACTEUR 1 ADAPTE A LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE POSSEDE UNE
STRUCTURE DANS LAQUELLE L'EMBOUCHURE 17, 17 DE LA BUSE 6, 6 OU DU
GROUPE DE BUSES DESTINEES A AU MOINS UN DES REACTIFS DEBOUCHE DANS LE
REACTEUR 1 A UNE HAUTEUR SITUEE ENTRE UN NIVEAU INFERIEUR 7 ET UN
NIVEAU SUPERIEUR 8, 8 DE BAIN, LE NIVEAU INFERIEUR DE BAIN 7 ETANT
CELUI AVANT LE PROCESSUS DE GAZEIFICATION ET LE NIVEAU SUPERIEUR DU
BAIN 8, 8 CELUI PENDANT LE PROCESSUS DE GAZEIFICATION.
APPLICATION AUX PROCEDES ET APPAREILS DE GAZEIFICATION.
Description
_________________________________________________________________
L'invention concerne un procede de fabrication de gaz contenant
essentiellement CO et H 2, dans lequel on introduit comme reactifs des
porteurs de carbon et des agents de gazeification dans un reacteur
contenant un bain de metal fondu et/ou de laitier fondu En outre,
l'invention concerne un reacteur pour la fabrication de gaz contenant
essentiellement CO et H dans un bain de fusion de metal et/ou de
laitier, comportant
une buse ou un groupe de buses pour l'amenee,-au bain de por-
teurs de carbon essentiellement et une buse ou un groupe
de buses pour l'amenee d'agents de gazeification essentielle-
ment. On connait des procedes et des appareils pour la gazeification
de combustibles a grain fin ou pulverulents dans un bain de fusion a
haute temperature, par exemple dans du laitier liquide ou du metal
liquide tel que le iron, pour
l'obtention d'un gaz contenant essentiellement CO et H 2.
Les procedes et appareils de ce genre se dis-
tinguent souvent par la facon dont on met les reactifs en contact
entre eux ainsi que par les dispositifs prevus a cet effet Dans
quelques procedes et appareils, par exemple, on injecte dans le bain
par le bas des combustibles et/ou agents de gazeification, dans
d'autres on les insuffle au-dessus du bain et enfin, on connait aussi
des procedes dits hybrides dans lesquels on injecte et on insuffle
simultanement des
reactifs dans un bain metallique.
Par exemple, le brevet DE 450 460 montre un reacteur de gazeification
dans lequel des buses sont disposees
"de facon connue", dans la paroi laterale ou le fond du con-
vertisseur Dans cette disposition, il est usuel et avanta-
geux de donner au reacteur la forme d'un recipient basculant pour
empecher, en cas de perturbations, eventuellement dans l'amenee des
corps introduits, une obstruction des buses par du metal ou du laitier
ou pour pouvoir, lors de la revision et/ou du remplacement des buses,
retirer celles-ci de la
region du bain de fusion, sans devoir evacuer ce dernier.
Certaines difficultes apparaissent, dans cette disposition basculante,
entre autres par des problemes d'etancheite lors de la liaison,
necessairement separable, du reacteur avec
un tuyau fixe destine au produit gazeux Toutefois, ce pro-
bleme peut etre maitrise par exemple au moyen d'un joint a
separation rapide, balaye par du gaz ou equipe d'un refroi-
dissement D'autre part, dans la disposition de buses soufflant par le
fond, il se pose le probleme de la longevite de ces
buses et aussi du garnissage du reacteur Toutefois, des per-
fectionnements, utilisant par exemple un gaz protecteur dans
le cas de buses a oxygen soufflant par le fond, ontcontri-
bue a ameliorer notablement la longevite et par suite, a ren-
dre le procede economique.
Bien qu'un groupe en tandem soit necessaire pour maintenir une
production ininterrompue de gaz etant donne la necessite d'une
revision reguliere du reacteur et/ou des buses, la mise en oeuvre d'un
processus de gazeification dans lequel les reactifs sont introduits en
dessous de la surface du bain de fusion et de gazeification, par des
buses laterales ou de fond, est avantageuse parce que ce mode
operatoire assure un deroulement optimal de la reaction et que l'on
obtient un gaz pur pratiquement exempt d'impuretes telles que le
sulfur ou le carbon dioxide et qui contient essentiellement du
monoxide
de carbon et de l'hydrogen.
Toutefois, etant donne que la depense necessitee par des buses
fonctionnant a de hautes temperatures dans le bain de fusion a ete
consideree comme un inconvenient, on a deja
recherche d'autres possibilites de mettre en oeuvre par exem-
ple un processus de gazeification dans un reacteur comportant
des buses ou lances disposees hors du bain de fusion.
Un appareil de ce genre est connu par exemple par le document DE-AS 1
287 724 Celui-ci sert a la gazeification de combustibles dans un bain
de laitier au moyen de lances disposees au dessus de celui-ci et
dirigees de telle sorte que par suite de l'energie d'ecoulement des
combustibles et/ou agents de gazeification introduits tangentiellement
avec une grande force de jet, uniformement sur la circonference, il se
produit un mouvement de rotation dans le laitier Il s'agit de former
une sorte de depression tourbillonnaire au sein de laquelle les
particules de combustibles, sur des parcours en spirale, en contact
avec le bain de fusion chaud, sont a peu
pres completement craquees et degazees.
Toutefoisdans la pratique,on n'obtient pas la qualite voulue du
processus -En effet,lors de l'introduction des reactifs a la surface
du bain, a travers la poche de gaz, au moyen d'une grande energie
d'ecoulement, il s'effectue dans la chambre'a gaz, au dessus du bain,
une combustion partielle
de combustible et d'oxygen avec formation de dioxyde de cadioxide-
bone et en outre, des quantites notables de laitier pulverulent
tourbillonnent et sont entrainees avec le gaz En outre, en particulier
lorsqu'on utilise des combustibles contenant du
sulfur, le gaz contient des proportions excessives de sulfur.
Cela donne dans l'ensemble une qualite non satisfaisante du
produit gazeux.
L'invention a pour but de perfectionner un pro-
cede de fabrication de gaz contenant essentiellement CO et H 2
dans lequel on introduit comme reactifs des porteurs de car-
bone et des agents de gazeification dans un reacteur contenant un bain
de metal fondu et/ou de laitier fondu, ainsi que de fournir un
reacteur convenant a cet effet, de facon telle que l'on evite les
inconvenients decrits A cet effet, il faut, dans le processus de
gazeification, mettre les reactifs en contact assez intime et assez
complet entre eux et avec le bain de fusion pour qu'il se forme un gaz
de la plus haute qualite, c'est-a-dire contenant le moins possible de
sulfur, de carbon dioxide et/ou de poussiere Le reacteur prevu a cet
effet doit etre concu de facon telle qu'au moins les buses prevues
pour introduire le porteur de carbon dans le bain, ou leurs
embouchures, se trouvent avant le processus de gazeification au
dessus du niveau du bain de fusion pour permettre leur rempla-
cement ou leur revision sans difficultes ou sans avoir a eva-
cuer le bain Si eventuellement des buses soufflant par le
fond sont aussi prevues, il faut que la disposition du reac-
teur soit telle que l'on puisse les degager par pivotement
jusqu'a une position de revision sans evacuer le bain de fusion.
Dans un procede de fabrication de gaz contenant essentiellement CO et
H 2, de l'espece indiques plus haut, dans lequel on introduit comme
reactifs des porteurs de carbon et des agents de gazeification dans un
reacteur contenant un
bain de metal fondu et/ou de laitier fondu, on arrive a resou-
dre ce probleme par le fait que l'on met en contact les reactifs avec
le bain dans un jet de gaz ou dans un jet de particules de telle sorte
que le niveau du bain s'eleve par accroissement de volume, d'un niveau
inferieur au repos avant le processus de gazeification, a un niveau
superieur pendant le processus de gazeification et que l'on introduit
au moins un des reactifs a une hauteur situee entre les niveaux
superieur et inferieur
de bain.
Selon l'invention, par jet de particules, on entend un jet de gaz
porteur charge de particules solides, c'est-a-dire un solide a grain
fin comme par exemple de la
poussiere de charbon en suspension, par exemple, dans un pro-
duit gazeux utilise comme gaz porteur, la suspension etant introduite
sous pression dans une buse et se detendant, dans le conduit de
celle-ci ou a sa sortie, en donnant le jet a haute
energie sous forme de faisceau.
Par l'invention, on favorise tres avantageu-
sement le bouillonnement du bain par le mode d'introduction des
reactifs et on en tire parti pour introduire au moins un des reactifs
dans le processus de gazeification sous la surface
du bain et l'amener ainsi en contact imtime avec celui-ci.
L'avantage en est qu'avant le processus de gazeification, dans l'etat
de repos du bain, le point d'introduction se trouve au dessus du
niveau inferieur du bain et donc hors du bain, tandis que pendant le
processus de gazeification, il plonge dans le bain dont le volume est
accru par le moussage et dont
le niveau est donc notablement plus haut.
Selon un mode d'execution, on introduit dans le bain les deux reactifs
porteur de carbon et agent de
gazeification pratiquement a la meme hauteur entre les ni-
veaux superieur et inferieur du bain On obtient par conse-
quent, pour l'introduction des deux milieux, les memes avan-
tages que ceux indiques plus haut.
Pour obtenir la meilleure qualite possible du produit gazeux, selon
une modification du procede selon l'invention, on peut introduire
pratiquement le porteur de carbon a une hauteur situee entre les
niveaux superieur et inferieur du bain et l'agent de gazeification,
pratiquement en dessous du niveau inferieur du bain Il est apparu que
par ce procede, on obtient tres avantageusement un gaz de la plus
haute qualite, meme si l'on utilise des combustibles de basse qualite
et ayant eventuellement une haute teneur en sulfur
et/ou en cendres.
Selon un autre mode d'execution du procede, on introduit le porteur de
carbon pratiquement a une hauteur situee entre les niveaux superieur
et inferieur du bain tandis que l'on insuffle l'agent de gazeification
contre le bain par le haut Dans ce procede, on obtient un gaz qui n'a
peut etre pas la plus haute qualite possible, mais tout de meme une
qualite relativement elevee D'autre part, etant donne que l'on renonce
a une injection dans le bain par le bas, on evite les difficultes
connues qui en resultent ou les moyens exiges par
ce procede.
L'application de l'uneau de l'autre variante du procede depend du
choix de l'homme de l'art, selon le probleme qui se pose et en
particulier selon les conditions exigees quant a la qualite du gaz
selon son utilisation Pour eviter ce probleme, on peut donner a un
reacteur prevu a cet effet une constitution telle que par conversion,
il puisse etre
agence en vue de l'une comme de l'autre variante du procede.
Selon un autre mode d'execution, on commande ou on regle
l'accroissement relatif de volume du bain en reglant
la densite du courant de reactif relativement au volume sta-
tic du bain.
L'accroissement relatif de volume peut aussi etre regle ou commande
par la surpression atmospherique du
gaz engendre, au dessus du niveau du bain.
Etant donne qu'avec les parametres cites on peut regler ou commander
l'accroissement relatif de volume du bain et donc la hauteur du niveau
superieur du bain, on
obtient tres avantageusement, grace a l'invention, la possi-
bilite d'optimiser le processus de gazeification dans le ca-
dre d'etats d'activation prevus et de hauteurs prevues du
niveau du bain de fusion.
Un reacteur pour la fabrication de gaz contenant essentiellement CO et
H 2 dans un bain de fusion de metal et/ou de laitier, comportant une
buse ou un groupe de buses pour amener au bain essentiellement des
porteurs de carbon et une autre buse ou un autre groupe de buse pour
amener au bain essentiellement des agents de gazeification presente,
selon l'invention, une structure dans laquelle l'embouchure de la buse
ou du groupe de buses destinees a au moins un des reactifs
debouche dans le reacteur a une hauteur situee entre un ni-
veau inferieur et un niveau superieur de bain, le niveau in-
ferieur de bain etant celui avant le processus de gazeifica-
tion et le niveau superieur du bain celui pendant le processus
de gazeification.
Dans la disposition selon l'invention, on peut tres avantageusement
soumettre ces buses a une revision sans retirer le bain du reacteur, a
l'etat de repos, c'est-a-dire
avant ou apres le processus de gazeification et sans bascule-
ment du reacteur, tandis que d'autre part, en vertu de leur position
particuliere en hauteur et de la position de leurs embouchures, on
arrive a introduite des reactifs dans le
bain en vue d'un contact intime avec celui-ci.
Avantageusement, l'embouchure de la buse ou du groupe de buses
destinees au porteur de carbon est disposee juste au dessus du niveau
inferieur du bain et de preference,
dirigee obliquement vers le bas relativement a l'horizontale.
Par suite, on obtient un temps de sejour relativement long
du carbon jusqu'a dissolution complete dans le bain.
D'autres modes d'execution du reacteur selon
l'invention apparaitront dans la description ci-apres, por-
tant sur des exemples d'execution representes par les dessins sur
lesquels: la figure l montre en coupe un reacteur pour la
gazeification de charbon dans un bain de iron selon l'etat de la
technique, comportant une buse disposee au fond, avec possibilite de
basculement;
2522 '674
la figure 2, en coupe, un reacteur a position fixe selon l'etat de la
technique, muni de lances disposees au dessus du bain de fusion; la
figure 3 un reacteur selon l'invention a disposition horizontale, en
coupe suivant un plan horizontal la figure 4 un reacteur selon la
figure 3 mais en coupe suivant un plan vertical la figure 5 un
reacteur selon les figures 3 et 4, en coupe suivant un plan vertical
perpendiculaire a l'axe longitudinal la figure 6 le reacteur selon la
figure 5, mais en position de revision, devie par pivotement d'environ
1000 relativement a la position de travail, egalement en coupe suivant
un plan vertical perpendiculaire a l'axe longitudinal la figure 7 un
reacteur selon les figures 3 a 6, avec indication de l'etat neuf et
d'un etat use, egalement en coupe suivant un plan vertical
perpendiculaire a l'axe longitudinal;
la figure 8 un reacteur vertical selon l'in-
vention, en coupe suivant un plan vertical.
Le reacteur selon la figure 1, correspondant a l'etat de la technique,
est dispose de maniere a pouvoir basculer dans les articulations de
rotation 2 Dans la partie inferieure 3 se trouve un bain de fusion 4,
par exemple de
iron liquide Dans le fond 5 du reacteur 1 se trouve le disposi-
tif de buse 6, par exemple s Qus la forme d'une buse annulaire
connue presentant des canaux pour l'introduction de combus-
tible et/ou d'agent de gazeification, d'additifs et eventuelle-
ment, d'un fluide protecteur Le niveau inferieur du bain de
iron 4, au repos, est designe par 7 tandis que le niveau supe-
rieur, qui s'etablit par augmentation de volume lors du pro-
cessus de gazeification est designe par 8 Le reacteur bascu-
lant 1 presente une sortie de gaz 9 qui est raccordee, par un
dispositif de joint 10, a un tuyau a position fixe 11 Dans la region
superieure 12 du reacteur 1 se trouve une ouverture 13 d'introduction
de iron liquide Un trou de percee 14, qui
reste normalement ferme, est prevu comme ouverture d'evacua-
tion du bain de iron 4 Pour liberer les buses en vue de la
revision ou du remplacement, il faut, apres la fin du proces-
sus de gazeification mais en soufllant continuellement pour empecher
une penetration du iron liquide dans les buses 6, detacher le
dispositif de joint 10 et incliner le reacteur 1 autour des
articulations de rotation 2, par pivotement rela- tivement a
l'horizontale, jusqu'a ce que le dispositif de buse 6 se degage du
bain de iron 4 Alors seulement, on peut changer le dispositif de buse
6, eventuellement le renouveler et faire
a nouveau pivoter le reacteur 1 jusqu'a la position de travail.
La figure 2 montre une installation de gazeifi-
cation de charbon selon l'etat de la technique, munie d'un reacteur 1
stationnaire c'est-a-dire, ne pouvant pas pivoter ni basculer Dans
celuici, des lances 6, 6 ' destinees au combustibles et/ou a l'agent
de gazeification sont disposees au
dessus du bain de fusion 4 Elles sont dirigees tangentielle-
ment, a plusieurs, a un cercle concentrique imaginaire situe
a la hauteur de la surface 15 du bain 4 et dont la circonfe-
rence correspond a peu pres a la moitie de la circonference du bain de
fusion 4 Par transmission d'energie cinetique des
jets de gaz et de fines particules solides sortant des lan-
ces 6, 6 ', le bain de fusion 4 est mis en rotation et il
atteint un niveau paraboloidal 15 La reaction entre les reac-
tifs et le bain de fusion 4 se deroule essentiellement dans la region
de la surface 15 du bain Toutefois, des reactions partielles se
produisent deja dans la suspension de solides avant qu'elle n'atteigne
la surface 15 du bain, entre les
embouchures 17,17 ' des lances 6,6 ' et le niveau 15 du bain.
Il s'ensuit une conversion incomplete des reactifs en un produit
gazeux contenant comme impuretes du carbon dioxide, du sulfur et
eventuellement de la cendre en poussiere; Les figures 3 a 6 montrent
un mode d'execution preferentiel du reacteur 1 selon l'invention
Celui-ci est de structure horizontale et presente un axe horizontal
"A" ainsi que des moyens 15, 16 permettant de le faire pivoter autour
de l'axe "A" Ces moyens sont formes de couronnes de rotation 15
reliees au reacteur 1 et montees sur des rouleaux 16 (figure 5), ainsi
que d'un entrainement de pivotement (non represente), soit sous la
forme d'une couronne dentee avec pignon d'entrainement et
demultiplication de moteur, soit sous la forme d'un entrainement
lineaire, par exemple d'un verin hydraulique ou d'un entrainement a
tige filetee etc Le reac- teur 1 presente une cavite interieure 21 en
forme de cuve allongee Dans la moitie gauche 19 de cette cuve allongee
sont
disposees, a un endroit selon l'invention, les buses 6,6 ' des-
tinees au carbon a gazeifier Leurs embouchures 17,17 ' sont situees
juste au dessus du niveau inferieur 7 du bain, tel qu'il s'etablit
avant le processus de gazeification, quand le bain 4 est au repos Au
fond de la cavite interieure 21 est dispose un groupe 18 de buses
souflant par le fond, servant a injecter de l'agent de gazeification
dans le bain 4 par le bas, de maniere en elle-meme connue Elles sont
disposees
dans un bloc de buses 28 (figure 7), eventuellement inter-
changeable. Les buses 6,6 ' ou le groupe de buses 18 sont
disposes essentiellement dans une moitie de la cavite inte-
rieure 21, dans l'exemple d'execution considere, dans la moi-
tie gauche 19, oA? s'effectue, lors de l'introduction des reac-
tifs, le processus de gazeification, avec moussage du bain.
Afin que le laitier qui se forme puisse se debarrasser des particules
metalliques qu'il contient, dans une zone calmee du reacteur, par
depot de la phase metallique lourde, le cote droit 20 de la cavite 21
est prevu, sans buses, comme zone de tranquillisation Au dessus est
disposee la tubulure de sortie de gaz 9 Du cote droit de la figure 4
sont prevus, a differentes hauteurs, des conduits d'extraction de
laitier
3029, qui, toutefois, sont normalement fermes de facon connue -
pendant le fonctionnement, par un agent d'etancheite refrac-
taire A gauche et en bas de la figure 4 est prevu un conduit
de percee 14 permettant d'evacuer le bain de fusion 4 Ce con-
duit 14 aussi est normalement bouche par une masse refrac-
taire et on le perce ainsi qu'il est connu dans la technique des hauts
fourneaux Sur la figure 4, les differentes hauteurs de niveau de bain
Hil H 2, H 3 sont en outre indiquees par des fleches et des lignes de
hauteur H 1 correspond a la hauteur de niveau 7 du bain metallique 4
au repos, qui est par exemple de 500 mm Sur le bain de iron 4 flotte
une couche de quelques centimetres de laitier, egalement a l'etat
calme Pendant le processus de gazeification, le niveau 8, 8 ' du bain
metallique 4 monte, selon le reglage des parametres de fonctionnement,
a une hauteur comprise entre H 2 et H 3 Avec H 2, on atteint dans le
bain 4 une hauteur d'environ 800 mm, dans la mesure oA? l'on opere
avec une densite moyenne de courant de matiere et une contre-pression
de 3 bars par exemple La hauteur H 3 s'etablit dans le bain de iron 4,
y compris une couche de laitier transformee en mousse, lorsque, la
densite du courant de matiere etant accrue, on opere a une moindre
contre-pression par exemple 1 bar Dans des etats de fonctionnement
compris
entre H 2 et H 3, la representation de la figure 4 montre net-
tement que les embouchures 17 des buses 6,6 ' plongent profon-
dement dans le bain 4 aussitot que le processus de gazeifi-
cation est en cours.
Les hauteurs H 1, H 2, H 3 des differents ni-
veaux 7, 8, 8 ' du bain sont egalement visibles nettement sur les
figures 5 a 7 En m'eme temps, les figures montrent la position des
buses 6,6 ' avec les embouchures 17,17 ' Ces embouchures se trouvent
au dessus du niveau inferieur H 1 du
bain mais en dessous des niveaux H 2, H 3 du bain La diffe-
rence de hauteur entre H 2 et H 3 resulte de la valeur donnee aux
parametres de fonctionnement deja mentionnes tels que la densite du
courant de matiere et la contre-pression De facon correspondante, la
reference 7 indique la hauteur H 1 du niveau du bain de iron 4, y
compris une couche de laitier relativement mince, au repos, H 2 le
niveau 8 lors du processus de gazeification, avec un niveau plus eleve
du bain de iron et une couche plus epaisse de laitier transforme en
mousse,
et 8 ' le plus haut niveau du bain, encore davantage trans-
forme en mousse et avec une couche relativement epaisse de laitier
fortement transforme en mousse En outre, la figure
5 montre la disposition du reacteur 1 avec des moyens de pi-
votement 15 et 16, a savoir un anneau de roulement 15 relie au
reacteur 1 et monte sur des rouleaux 16 Un entrainement
de rotation n'est pas represente pour plus de clarte.
il Le reacteur 1 est represente sur la figure 6 dans une position
decalee d'environ 100 vers la gauche et vers l'arriere relativement a
la position de fonctionnement, suivant la fleche 22 Puisque, lors de
ce pivotement, la buse 6 avec son conduit et l'embouchure 17 plongent
dans le bain 4, il faut les proteger contre le pivotement en les
bouchant avec de la masse refractaire Toutefois, une telle mesure est
connue dans la technique des hauts fourneaux et des fours de fusion et
ne comporte pas de difficultes Apres le retour par pivotement a la
position de fonctionnement, on perce a nouveau la buse 6 ainsi que le
conduit de buse et
l'embouchure 17 et on les met en etat de fonctionnement.
Dans la position representee, le groupe de buses 18 y compris leurs
embouchures 18 ' est decale vers le haut hors du bain 4 et par suite,
accessible sans difficultes pour une revision ou un remplacement Le
dessin montre en outre que pendant une telle phase de reparation, on
peut purement et simplement
laisser le bain de fusion 4 dans le reacteur 1.
La figure 7 montre un exemple d'execution ana-
logue aux figures 3 a 6 Le reacteur 1 comprend la paroi 23 en acier
avec garnissage refractaire 24 Dans la region du bain 4 ainsi que dans
les regions laterales de paroi 25 est applique un garnissage
protecteur 26 tres refractaire et resistant a la corrosion Le cote
droit de la figure montre l'etat neuf du garnissage 26 tandis que le
cote gauche montre
l'etat apres usure par suite d'une longue phase de fonctionne-
ment Lorsque cet etat d'usure est atteint, il faut arreter le reacteur
1 et le garnir a nouveau En outre, on peut voir que la buse 17 ', du
cote droit, penetre plus profondement a l'interieur du reacteur 1, au
sein de la couche protectrice intacte 26, qu'apres usure de celle-ci,
comme on le voit du cote gauche Par suite, selon l'usure du garnissage
26, il faut completer peu a peu le volume du bain 4, par un plus
grand volume de iron Par suite, on pourrait par exemple deter-
miner l'etat d'usure du reacteur d'apres le poids du reacteur,
qui augmente par suite d'un plus grand remplissage.
La figure 7 montre en outre la possibilite de 252 ae 674 disposer pour
l'agent de gazeification, au lieu des buses de fond 18, une lance de
soufflage 27, de maniere en elle-meme connue Pour le cas oA?, selon la
qualite permise du produit
gazeux et/ou selon la qualite variable du combustible a ga-
zeifier, il serait avantageux aussi bien de disposer des buses 18
soufflant par le fond que des lances de soufflage 27, le reacteur 1
peut aussi etre concu pour les deux dispositions,
comme le montre la figure 7 Dans le cas des buses de sout-
flage par le fond 18 dont on n'a pas besoin momentanement, on peut,
comme indique a plusieurs reprises et ainsi qu'il est en soi connu,
boucher celles-ci par une masse refractaire et ainsi, les arreter
temporairement pour le fonctionnement
avec des lances de soufflage, sans devoir les demonter.
Dans toutes les variantes du reacteur, un point
essentiel a l'invention est que les buses laterales 6,6 ' pre-
vues pour le porteur de carbon soient disposees selon l'in-
vention entre la hauteur H 1 du niveau 7 du bain et une hauteur
H ou H des niveaux 8 ou 8 '.
2 3
La figure 8, enfin, montre un autre mode d'exe-
cution du reacteur 1 selon l'invention Le reacteur l contient le bain
de fusion 4 dont le niveau inferieur 7, a l'etat calme, c'est-a-dire
avant le processus de gazeification, est a une hauteur H situee juste
en dessous des embouchures 17, 17 ' des buses 6,6 ' L'exemple
d'execution du reacteur 1 de la
figure 8 montre un type de reacteur stationnaire, en reali-
sation verticale avec un axe vertical Pendant le processus de
gazeification, le niveau inferieur 7 du bain s'eleve a la hauteur H 2,
au niveau superieur 8-du bain Par suite, les embouchures de buses
17,17 ' arrivent pendant le processus de gazeification sous la'surface
8 du bain Toutefois, aussitot
que l'on arrete l'amenee de combustible et d'agents de gazei-
fication par les buses 6,6 ', le bain de fusion 4 se calme et au bout
de quelque temps, il atteint le niveau inferieur 7, correspondant a la
hauteur Hl Par suite, les embouchures de buses 17,17 ' se degagent du
bain 4 et on-peut eventuellement,
sans difficulte, les retirer pour la revision ou le rempla-
cement et/ou les remettre en place Dans l'exemple d'execution
considere selon la figure 8, il est prevu d'ailleurs que les
buses 6 destinees au porteur de carbon et les buses 6 ' des-
tinees a l'agent de gazeification soient disposees a la meme
hauteur dans le reacteur 1.
Pour limiter le niveau superieur 8 du bain, qui monte pendant le
processus de gazeification par suite de l'accroissement de la quantite
de laitier, un trop-plein de laitier 29, indique schematiquement, est
dispose a la hauteur du niveau superieur 8 Il peut, de facon connue,
etre muni
d'un dispositif de fermeture etanche aux gaz et/ou a la pres-
sion (non represente).
REJENDICATIONS
1 Procede de fabrication de gaz contenant essen-
tiellement CO et H 2, dans lequel on introduit comme reactifs des
porteurs de carbon et des agents de gazeification dans un reacteur
contenant un bain de metal fondu et/ou de laitier fondu, caracterise
en ce que l'on meten contact les reactifs avec le bain dans un jet de
gaz ou dans un jet de particules
de telle sorte que le niveau du bain s'eleve par accroisse-
ment de volume, d'un niveau inferieur au repos avant le pro-
cessus de gazeification, a un niveau superieur pendant le processus de
gazeification et que l'on introduit au moins
un des reactifs a une hauteur situee entre les niveaux su-
perieur et inferieur de bain.
2 Procede selon la revendication 1, caracterise en
ce que l'on introduit dans le bain les deux reactifs pra-
tiquement a la meme hauteur, entre les niveaux superieur
et inferieur du bain.
3 Procede selon la revendication 1, caracterise
en ce que l'on introduit le porteur de carbon essentielle-
ment a une hauteur situee entre les niveaux superieur et inferieur du
bain et l'agent de gazeification, essentiellement
en dessous du niveau inferieur du bain.
4 Procede selon la revendication 1, caracterise en ce que l'on
introduit le porteur de carbon essentiellement a une hauteur situee
entre les niveaux superieur et inferieur du bain et que l'on insuffle
l'agent de gazeification contre
le bain par le haut.
Procede selon l'une des revendications 1 a 4,
caracterise en ce que l'on commande l'accroissement relatif de volume
du bain en reglant la densite du courant de matiere
des reactifs relativement au volume statique du bain au repos.
6 Procede selon l'une des revendications 1 a 4,
caracterise en ce que l'on commande l'accroissement relatif de volume
du bain par une surpression atmospherique du gaz
engendre, au dessus du niveau du bain.
7 Reacteur pour la fabrication de gaz contenant essentiellement CO et
H 2 dans un bain de fusion de metal et/ou de laitier, comportant une
buse ou un groupe de buses pour amener au bain essentiellement des
porteurs de carbon et une autre buse ou un autre groupe de buses pour
amener
au bain essentiellement des agents de gazeification, carac-
terise en ce que l'embouchure (17,17 ') de la buse (6,6 ') ou du
groupe de buses destinees a au moins un des reactifs debouche dans le
reacteur (1) a une hauteur situee entre un niveau inferieur (7) et un
niveau superieur (8,8 ') de bain-, le niveau inferieur de bain (7)
etant celui avant le processus de gazeification et le niveau superieur
du bain (8,8 ') celui
pendant le processus de gazeification.
8 Reacteur selon la revendication 7, carac-
terise en ce que l'embouchure (17,17 ') de la buse (6,6 ') ou du
groupe'de buses destines au porteur de carbon est disposee
juste au dessus du niveau inferieur (7) du bain et de prefe-
rence dirigee vers le bas, obliquement par rapport a l'hori-
zontale.
9 Reacteur selon les revendications 7 et 8,
caracterise en ce que les buses (6,6 ',18) -sont concues sous la forme
de buses a acceleration et/ou de buses a plusieurs conduits.
Reacteur selon l'une des revendications
7 a 9, caracterise en ce que les axes d'au moins deux buses (6,6 ',18)
sont diriges de telle sorte qu'ils se coupent dans
la region du bain (4).
11 Reacteur selon l'une des revendications
7 a 9, caracterise en ce que des buses (6,6 ') ou groupes de buses
destines aux differents reactifs debouchent a la meme hauteur dans le
bain (4) ou dans le reacteur (1), entre les
niveaux inferieur (7) et superieur (8,8 ').
12 Reacteur selon la revendication 7, carac-
terise en ce que la buse (6,6 ') ou le groupe de buses servant a
amener le porteur de carbon debouchent dans le bain (4) entre les
niveaux inferieur(7) et superieur (8,8 ') et que la buse ou le groupe
de buses (18) servant a amener l'agent de gazeification debouchent
dans le bain (4) en un point situe en dessous du niveau inferieur (7)
et que les buses sont de preference disposees dans la region du fond
du reacteur (1),
dans un bloc de buses (28).
13 Reacteur selon la revendication 7, carac-
terise en ce que la buse (6,6 ') ou le groupe de buses servant a
amener le porteur de carbon sont disposes entre les niveaux inferieur
(7) et superieur (8,8 ') du bain et qu'au dessus du niveau superieur
(8,8 ') du bain est prevue au moins une lance (27) servant a insuffler
de l'agent de gazeification sur le
bain (4).
14 Reacteur selon l'une des revendications
* 1 A 13, caracterise en ce qu'il est a axe horizontal (A) et muni de
moyens (15,16) de pivotement autour de l'axe (A), l'ouverture de
sortie de gaz (9) etant disposee, selon les positions de pivotement,
de telle sorte que-l'on peut faire pivoter la buse ou le groupe de
buses (18) disposes dans la region de fond d U reacteur (1), sans
ecoulement du bain (4),
jusqu'a une position situee au dessus du niveau (8) du bain.
Reacteur selon la revendication 10, carac-
terise en ce que son interieur (21) presente la forme d'une cuve
allongee et que les buses (6,6 ') ou groupes de buses *(18) sont
disposes a une extremite (19) de l'interieur (21) et l'ouverture de
sortie de gaz (9), ainsi qu'eventuellement
des conduits d'extraction de laitier (29), a l'autre extre-
mite (20) de l'interieur (21).
16 Reacteur selon l'une des revendications
7 A 13, caracterise en ce qu'il est a axe vertical et que les buses
(6,6 ') destiniees a au moins un des reactifs, leurs axes occupant une
position approximativement semblable a celle
de leurs embouchures (17,17 ') en hauteur sont dirigees tangen -
tiellement a un cercle imaginaire dont le diametre est infe-
rieur au diametre interieur du reacteur (1).
17 Reacteur selon l'une des revendications
7 A 16, caracterise en ce qu'il est muni d'un trop-plein de laitier
(29) situe a la hauteur du niveau superieur (8,8 ') du bain et dont
l'ouverture peut de preference etre fermee de
facon etanche a la pression.
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