POUR
Perfectionnement dans les procédés et appareils destinés à la production du carbite.
Jusqu'à maintenant, les seuls fourneaux qui aient produit industriellement du carbure de calcium, appelé carbite dans le commerce, utilisent comme unique source de chaleur le courant électrique dans des fours spéciaux.
Le courant est introduit dans une masse poudreuse, mélange de chaux et de charbon, par de fortes électrodes de charbon les matériaux pulvérulents sont portés aux températures de l'arc électrique.
La quantité de chaleur considérable qui est nécessaire pour porter la chaux et le charbon, de la température
ambiante, à celle qui est nécessaire pour les fondre et les ramollir, soit 3000°, environ, est entièrement fournie par l'énergie électrique.
A cette haute température, il faut fondre les matériaux et leur fournir la chaleur latente de fusion.
Lorsque la température est portée à 2500^, ou 2800° environ, il faut fournir la quantité de chaleur nécessaire pour dissocier la chaux, — oxyde de calcium, — et permettre au charbon, fixe, plus résistant à la chaleur que Toxygène, de prendre la place de ce dernier et de le remplacer dans la combinaison.
L'affinité du calcium pour l'oxygène étant très supérieure à l'affinité de ce métal pour le charbon, le bilan de la double réaction solde par une perte de chaleur que le courant électrique compense.
Telle est la marche actuelle de fours électriques.
Le présent brevet a pour objet un four destiné à fabriquer le carbite, mais en employant le courant électrique seulement pour terminer la réaction chimique du calcium avec le charbon.
Ce four fonctionne par étages ou zones de tempéraratures, s'élevant progressivement au fur et à mesure de la puissance du combustible employé.
Voici sa description tel qu'il est représenté en coupe verticale dans la figure ci-jointe.
Je construis le four verticalement ou très oblique, de telle sorte que tous les matériaux introduits par le haut descendent naturellement vers le bas par l'action unique de leur pesanteur.
LE CARBITE Ç
A est Tenveloppe extérieure du cubilot, très semblable aux fourneaux employés pour la fonte du fer.
B est une enveloppe intérieure de briques réfractaires et de la meilleure qualité possible, ou de toute autre matière convenable.
Le four est divisé en trois parties ou zones chauffées successivement par des sources de chaleur de plus en plus intenses.
On introduit par la partie supérieure du four C un mélange de coke et de chaux avec excès de charbon ; une tuyère D y apporte un fort courant d'air.
Il y a plusieurs tuyères D placées sur la circonférence du four et à la même hauteur.
Le charbon brûle sous l'action du courant d'air et chauffe la chaux avec l'excès de charbon non brûlé jusqu'à 2000° environ.
Dans la portion E placée au dessous de C, nous mettons un ou plusieurschalumeaux constitués par deux tubes FG faisant arriver dans le cubilot de l'hydrogène et de l'oxygène. On peut aussi employer le gaz à l'eau, avec un courant d'air, ou l'oxygène, ou encore de l'air enrichi d'oxygène.
Du reste l'oxygène de la chaux qui se dégage de la partie inférieure H augmentera toujours l'intensité de la combustion de l'hydrogène.
Dans la portion E du cubilot, le mélange de chaux et de charbon est porté au ramollissement vers 2,300° à 2,400°.
On place sur la circonférence du cubilot autant de chalumeaux que cela est nécessaire pour assurer réchauffement régulier de la masse.
Enfin en H se trouve la place occupée par Tare électrique qui jaillit entre les deux robustes électrodes de charbon II.
On place ces électrodes de telle sorte que l'arc soit exactement au centre du cubilot.
La température s'élève au-dessus de 3,000° et la double réaction s'opère ; l'oxygène gazeux s'échappe pour alimenter la combustion en E tandis que le charbon prend sa place.
La température est si élevée qu'il faut protéger l'enveloppe intérieure du four.
Voici une disposition qui convient pour cela.
On pratique dans le fond en K une ouverture étroite en ayant soin que les bords de l'ouverture remontent dans la direction de l'arc voltaïque affectant ainsi la forme d'un cône de cratère.
Grâce à cette disposition les parois du four sont protégées par une masse de carbite qui ne peut pas s'écouler et reste stagnante contre les bords.
Par l'action naturelle du rayonnement elles s'épaississent et perdent un peu de leur haute température.
Le carbite fluide coule naturellement par l'ouverture K, dans le creuset L.
Un système de ringard permet de maintenir l'ouverture K toujours ouverte.
Pour la manœuvre du four on commence par le rem-
plir de chaux et de charbon, puis on allume les trois étages.
Dès que le carbite liquide commence à couler, on charge par le haut en proportion exacte de l'intensité du coulage, en ayant soin de mettre un mélange avec excès de charbon, excès déterminé par les résultats pratiques et la nature des gaz amenés par les chalumeaux.
Il va sans dire que, sans sortir des limites de la présente invention, on pourrait augmenter le nombre des étages ou zones de chauffage; comme aussi dans certains cas on pourrait n'avoir que deux zones de chauffage, la première chauffée à l'air et au charbon et la seconde par l'arc électrique.
Sans me limiter aux détails d'exécution, qui peuvent varier suivant les besoins, je revendique dans le présent brevet :
i*» Un four pour la fabrication du carbite dans lequel le mélange de chaux et de charbon est chauffé progressivement :
a) Par la combustion du charbon sous l'action d'un fort courant d'air, dans la partie supérieure du four.
b) Par le chalumeau à hydrogène et oxygène, ou le gaz à l'eau, utilisant l'oxygène de la chaux pour augmenter sa puissance calorifique.
c) Par l'arc électrique pour terminer l'opération.
2^ Le four pour la fabrication du carbite tel que je l'ai décrit ci-dessus est représenté au dessin annexé, disposé de façon que le carbite liquide protège la partie la plus exposée de l'enveloppe.
