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"Four carbonisateur à auto-régulation, intégrale La présente invention consiste en une forme nouvelle de four à carboniser le bois,équipée d'un dispositif réglant automatiquement le tirage de l'air et assurant au- tomatiquement l'extinction du four au moment le plus favo- rable à la production du charbon de bois de la qualité dé- siréeo- Préambule:
-Si l'on observe un four à carboniser le bois,en fonctionnement,on constate que,lorsque le processus de car- bonisation est termine,le chargement de bois,transformé en charbon de bois,s'est affaissé jusqu'à un niveau déterminé, ce niveaud'affaissement étant toujours le même,toutes autres conditions égales par ailleursoPour que la carbonisation soit régulière il faut que l'affaissement progressif du chargement en cours de traitement se produise autant que pos- sible uniformément,c'est-à-dire également en tous points de la surface constituant le plan horizontal supérieur du char-
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-gement;
cette remarque est d'autant plus pertinente que le four est plus Etendu en surface horizontale.On observe en effet qu'aux endroits où l'affaissement du chargement est trop rapide correspondent des zones de charbon de bois trop cuit ou réduit en cendres;et que,par contre,là où 1' affaissement s'est troutre en retard sur le processus moyen de la carbonistaion,on trouve des zones de bois incomplète- ment carbonisé (incuits).En d'autres termes si,dans un four en activité on parvient à régler le tirage ou les voies de passage de l'air de telle sorte que l'on oblige le charge- ment de bois à descendre uniformément,et de telle sorte que l'on puisse arrêter cet affaissement à un niveau déterminé d'avance,au moment juge le plus propice,
on aura réalisé un dispositifassurant en toutes circonstances,sûrement et, sans surveillance du four,un rendement maximum de charbon de bois carbonise au degré désiré par le fabricant.Du même couron aura évité les pertes résultant des calcinations et des incuits.- C'est sur les observations ci-dessus qu'est'base le four carbonissaeur à auto-régulation intégrale faisant l'objet dy présent mémoire de brevet.
A l'effet de faciliter l'exposé des prescriptions essen- tielles caractérisant ce dispositif original,un mode d'exé- cution sommaire est décrit en détails ci-après et schématisé aux dessins annexés,dans lesquels la figure I est une vue en coupes verticales,et la figure II une vue en plan montrant le dessus du four et ses principaux organes.
Ces figures illustrent le principe du système,qui peut avoir d'autres variantes de réalisation industrielle et notamment
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s'appliquer aussi bien aux fours métalliques existants qu' aux fours en forme de fosse décrits au présent mémoire.
DESCRIPTION On creuse dans le sol,A,une fosse de forme quelconque,représentée ici quadrangulaire;constituant l'in- térieur du four,et dans laquelle on entasse le bois à car- boni ser oUn cadre,B,limite l'ouverture du four au niveau du sol,et un couvercle,U,en tole ou tout autre matériau non combustible,ferme le tout.-Dans ce couvercle sont percées des ouvertures destinées à recevoir les tubes D,D'D,D' amenant au fond du four l'air nécessaire à la combustion, et les cheminées E,F,F',F',F' servant au tirage et au déga- gement des fumées et des gaz vers l'extérieur.Le four re- présenté au dessin comporte une cheminée principale,E,au centre,et quatre cheminées latérales F,F,
F' et F''' dans ces cheminées passent respectivement les tmges verticales
G,H,H'H'H''' portant, chacune, à leur extrémité inférieure, une pièce métallique I,I'I''I''', et I"",et à leur extré- mité supérieure une autre pièce, J,J'J''.J'''et J''' suscepti- ble de coulisser sur cette tige verticale et de se fixer à, - une hauteur déterminée.Les pièces du modèle I reposent sur la partie supérieure du chargement de bois et prennent li- brement appui sur lui;les pièces du modèle J servent d'ob- turateurs puisque,à un moment donnée de leur descente elles viennent fermer l'orifice de leur cheminée correspondante.
On remaruqe que la cheminée centrale comporte les mêmes pièces que les cheminées latérales,mais,en plus, un disque,K, ayant une ouverture,L,moins grande que le diamètre de la- dite cheminée centrale,et destiné à jouer le rôle de ré- ducteur de tirage,alors qua la pièce J est un obturateur.
La pièce K est suspendue par des chaînettes,M,au disque ob- turateur et,par conséquent descend et monte avec lui.La
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longueur des chaînettes M peut être réglée à volonté.
La ligne pointillée N indique le niveau du bois au moment où le four est prêt l'allumage.La ligne brisée OPQRS indique,théoriquement et uniquement pour les besoins de la démonstration un niveau suppose de charbon de bois et de bois quasi-carbonisé vers la fin de la combustion du char- gemento FONCTIONNEMENT:
-Après avoir rempli la fosse du four avec le bois à carboniser,on ferme,avec le couvercle C,et à ce moment les pièces type 1,qui reposent sur la partie supé- rieur du chargement se trouvent toutes les cinq au niveau de-la ligne N.A ce moment les pièces du -modèle J (obtura- teurs),se trouvent largement au-dessus des cheminées,à une hauteur choisie par le conducteur du four A ce moment la pièce K pend, en dessous de la pièce J,et à une certaine dis- tance de l'orifice supérieur de la cheminée centrale E.
On allume le four en jetant dans la cheminée centrale une certaine quantité de charbon de bois alluma ou de matières incandescentes,qui,tombant au fond de la fosse,communique le feu à. la partie inférieure du chargement.La combustion s'étend,et les fumées se dégagent par la cheminée centrale et les cheminées latérales.Le chargement de bois,brûlant progressivement,élève petit à petit la chaleur ambiante l'intérieur du four,cette chaleur ne pouvant se dissiper puisque le four est calorifuge naturellement sur toute ses faces (on a recouvert le couvercle d'une couche de terre). la combustion s'accentue;
le chargement de bois commence à s'affaisser,les pièces du type 1 descendant avec lui,de même que les pièces du type J et la pièce K,lesquelles se rapprochent de l'ouverture des cheminées de tirage.
La pièce K viendra,tout c'abord, s'appliquer sur la che-
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minée centrale et réduire ainsi automatiquement son ti- rage,modérant du même coup l'intensité de la chaleur de carbonisation ambiante dans le fouroFuis,participant au mouvement de descente du chargement,les,autres cheminées et la cheminée centrale seront successivement obturées.
Il viendra un moment où toutes les cheminées se trouve- ront obturées,et à ce moment le four,privé de tirage et étouffé par l'acide carbonique provenant de la combustion s'éteindra automatiquement faute d'oxygène.
La descente du chargement de bois,par suite de diverses circonstances n'est pas toujours au'ssi rapide en tous points du plan supérieur du chargement de bois.La figure I représente un moment où la carbonisation est terminée en un point de la masse et continue à se poursuivre en d' autres points.Ainsi,au point S la carbonisation est termi- née,la pièce I'' étant descendue de la quantité suffisante pour que l'obturateur J' vienne fermer la cheminée F et couper son tirage.par contrats la pièce I n'est pas encore assez bas pour que l'obturateur J bouche complètement la cheminée centrale E,et enfin la,pièce I' reposant au point P doit descendre d'une quantitt plus grande encore pour que son obturateu J''.vienne fermer la cheminée F' Il va de soit que,
dans la pratique les tubes d'amenée d'
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aix ,,r ,37 , ,seront disposés de telle sorte que le tirage vers le bas du four soit uniformément réparti.
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The present invention consists of a new form of oven for carbonizing wood, equipped with a device automatically regulating the draft of the air and ensuring automatically the extinction of the oven at the time of heating. more favorable to the production of charcoal of the desired quality - Preamble:
-If we observe a wood charcoal oven in operation, we see that, when the char- bonisation process is finished, the load of wood, transformed into charcoal, has subsided to a level determined, this level of sag always being the same, all other conditions being equal o For the carbonization to be regular, the progressive sag of the load during treatment must occur as uniformly as possible, that is, also say at all points of the surface constituting the upper horizontal plane of the char-
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-gage;
this remark is all the more relevant as the furnace is more extended in horizontal surface. We observe that in places where the load sagging is too fast correspond areas of charcoal overcooked or reduced to ashes; and that, on the other hand, where the subsidence has lagged behind the average carbonation process, there are areas of incompletely charred (incuit) wood. In other words, if, in an operating kiln it is possible to adjust the draft or the air passageways in such a way that the load of wood is forced to descend uniformly, and in such a way that this sagging can be stopped at a determined level d 'advance, at the time deemed most favorable,
a device will have been created to ensure in all circumstances, surely and, without supervision of the oven, a maximum yield of charcoal carbonized to the degree desired by the manufacturer. In the same way, losses resulting from calcinations and incuits will have been avoided. on the above observations which is the basis of the fully self-regulating carbonizing furnace which is the subject of this patent specification.
In order to facilitate the presentation of the essential requirements characterizing this original device, a summary embodiment is described in detail below and shown diagrammatically in the accompanying drawings, in which FIG. I is a sectional view. verticals, and Figure II a plan view showing the top of the oven and its main components.
These figures illustrate the principle of the system, which can have other variants of industrial embodiment and in particular
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This can be applied both to existing metal furnaces and to the pit-shaped furnaces described herein.
DESCRIPTION We dig in the ground, A, a pit of any shape, represented here quadrangular; constituting the interior of the furnace, and in which we pile up the wood to be carbonized oA frame, B, limits the opening of the oven at ground level, and a cover, U, in sheet metal or any other non-combustible material, closes the whole.-In this cover are pierced openings intended to receive the tubes D, D'D, D leading to the bottom of the furnace the air necessary for combustion, and the chimneys E, F, F ', F', F 'serving for the draft and release of fumes and gases to the outside. The furnace shown in the drawing comprises a main chimney, E, in the center, and four side chimneys F, F,
F 'and F' '' in these chimneys pass respectively the vertical tmges
G, H, H'H'H '' 'each carrying at their lower end, a metal part I, I'I' 'I' '', and I "", and at their upper end another piece, J, J'J ''. J '' 'and J' '' capable of sliding on this vertical rod and fixing at, - a determined height. The pieces of model I rest on the upper part of the load of wood and rest freely on it; the pieces of the J model serve as shutters since, at a given moment of their descent, they close the orifice of their corresponding chimney.
We notice that the central chimney comprises the same parts as the side chimneys, but, in addition, a disc, K, having an opening, L, smaller than the diameter of the said central chimney, and intended to play the role of draft reducer, while part J is a shutter.
The piece K is suspended by chains, M, from the shutter disc and therefore descends and rises with it.
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chain length M can be adjusted as desired.
The dotted line N indicates the level of the wood when the oven is ready for ignition. The broken line OPQRS indicates, theoretically and only for the needs of the demonstration, a level assumes charcoal and almost carbonized wood towards the end of combustion of the load OPERATION:
-After having filled the pit of the furnace with the wood to be charred, it is closed, with the cover C, and at this moment the type 1 parts, which rest on the upper part of the load are all five at the level of- the line NA this moment the parts of the -model J (shutters), are located largely above the chimneys, at a height chosen by the conductor of the furnace At this moment the part K hangs, below the part J, and at a certain distance from the upper orifice of the central chimney E.
The oven is lit by throwing into the central chimney a certain quantity of ignited charcoal or of incandescent material, which, falling to the bottom of the pit, communicates the fire to. the lower part of the load. The combustion spreads, and the fumes are released by the central chimney and the side chimneys. The load of wood, burning gradually, gradually raises the ambient heat inside the oven, this heat does not which may dissipate since the oven is naturally heat-insulating on all its sides (the cover has been covered with a layer of earth). combustion is accentuated;
the load of lumber begins to sag, type 1 pieces descending with it, as well as type J and piece K pieces, which move closer to the opening of the draft stacks.
The piece K will come, first of all, applied to the
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mined and thus automatically reduce its draw, at the same time moderating the intensity of the ambient carbonization heat in the furnace, participating in the downward movement of the load, the other chimneys and the central chimney will be successively sealed.
There will come a moment when all the chimneys will be blocked, and at this moment the furnace, deprived of draft and suffocated by the carbonic acid coming from the combustion, will automatically switch off for lack of oxygen.
The descent of the timber load, owing to various circumstances, is not always so rapid at all points of the upper plane of the timber load. Figure I represents a moment when charring is completed at one point of the mass and continues to continue at other points. Thus, at point S the carbonization is completed, part I '' having been lowered by a sufficient quantity for the shutter J 'to close the chimney F and cut its draft. by contracts the piece I is not yet low enough for the shutter J to completely block the central chimney E, and finally the, piece I 'resting at point P must descend an even greater quantity so that its shutter J come close the fireplace F 'It goes without saying that,
in practice the supply tubes of
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aix ,, r, 37,, will be arranged so that the downward draft of the oven is evenly distributed.
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