Brevet FR2568579A1 — publié le 19860207

Four pour la fabrication du charbon de bois et son procédé de conduite. La présente invention concerne la fabrication du charbon de bois et elle a notamment pour but de proposer un four dans lequel la carbonisation du bois peut être effectuée rapidement avec une consommation de combustible minima, c'est-à-dire avec un rendement élevé en charbon de bois. Elle a également pour but de réaliser un four de ce type dans lequel la carbonisation est achevée en environ cinq heures avec un cycle complet de fonctionnement journalier, ce four de volume réduit pouvant être conduit par un seul homme et ne nécessitant pas de moyens de levage mécaniques importants pour son déchargement. Le four conforme à l'invention comporte au moins un élément de corps de cuve constitué par une paroi périphérique de section horizontale géométrique et un couvercle, avec des buses d'admission d'air à la périphérie et à la base de l'élément de corps de cuve,et il est caractérisé en ce que la section horizontale de l'élément décroît légèrement de la base vers le sommet, le sommet étant entouré par une gouttière périphérique large à fond plan susceptible d'emboîter la base d'un autre élément identique ou le bord du couvercle, les buses dirigées radialement vers le centre étant munies d'un régulateur obturable et des diffuseurs d'air constitués par des cheminées verticales perforées étant répartis sur la surface de l'élément. Le four est constitué par un seul élément lorsqu'il doit être exploité par un seul homme et/ou lorsqu'on ne dispose pas de moyens de levage pour empiler une pluralité d'éléments. Dans un tel cas et selon une caractéristique de l'invention une potence est solidarisée avec l'élément de corps de cuve en étant montée à rotation autour d'un axe vertical extérieur à L'élément, l'élément présente à sa base et à sa périphérie une arête d'appui au sol perpendiculaire audit axe vertical et le couvercle est suspendu au voisinage de l'extrémité horizontale de ladite potence par le câble d'un treuil fixé sur la branche verticale de la potence. Avec ce mode de réalisation la cuve peut être basculée par rotation autour de l'arête d'appui au sol en utilisant le couvercle, amené à l'opposé de l'élément par rapport à ladite arête, comme contrepoids. L'élément pourrait être tronconique mais,en pratique, il est de forme générale en tronc de pyramide à base carrée avec des pans coupés sur les arêtes et il comporte huit buses, une au centre de chaque face et une dans chaque pan coupé. Avec ce mode de réalisation préférentiel l'arrête d'appui au sol est constituée par le bord inférieur de l'un des côtés de la base. Pour la conduite du four conforme à l'invention et pour obtenir la rapidité de carbonisation recherchée, le chargement s'effectuant avec des rondins horizontaux, on réalise sur la sole du four, avec des rondins espacés, des chenaux allant du centre aux buses et remplit l'espace central et ces chenaux sauf,un avec du charbon de bois ou autre combustible analogue, puis effectue le chargement, avec le bois à carboniser, on allume par le chenal libre le charbon de bois de l'espace central et bourre du charbon de bois dans le dernier chenal, puis conduit le four par réglage des buses pour que la combustion se propage de façon régulière de l'espace central vers le haut et vers la périphérie et on ferme les buses lorsque la combustion a atteint la périphérie du niveau supérieur de l'élément. Dans le cas d'un four comportant plusieurs éléments de corps de cuve superposés,l'allumage est effectué à la base de l'élément inférieur et les buses de chaque élément sont fermées lorsque le feu atteint le niveau des buses de l'élément situé au-dessus, ces dernières étant alors ouvertes. Avec ce mode de conduite le feu est poussé par l'air de tirage vers le haut et vers l'intérieur, la charge de bois est séchée par la chaleur provenant du coeur en combustion du four et la déperdition calorifique du four est beaucoup plus. faible qu'avec un allumage périphérique. Dans le cas d'un four à éléments superposés le feu est étouffé dans l'élément inférieur lorsque l'on ouvre les buses de l'élément situé au-dessus, ce qui assure un rendement accru en charbon de bois. D'autres caractéristiques de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description d'un mode de réalisation du four faite ci-après avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels La figure 1 est une vue en élévation latérale schématique d'un four avec un seul élément de cuve à l'état fermé; la figure 2 en est une vue en coupe schématique par Il-Il de figure 1; la figure 3 est une vue en plan du corps du four avec représentation schématique du prin cipe de chargement; la figure 4 est une vue en plan du couvercle: la figure 5 est une vue en élévation @@ @@@@ @à @@@ en déchar- @@@@@@ @@@ @@ @@ @@ élévation d régulat~uLr Ges buses en position respectivement djouverture et de fermeture et les figures 7A et 7B sont des vues en coupe horizontale correspondantes. Dans les dessins la référence 1 désigne la sole sur laquelle prend appui le four, cette sole étant constituée par le terrain naturel convenable aplani. L'élément de corps de cuve désigné dans son ensemble par la référence 2 qui a une hauteur d'environ 1 m 25 comporte une paroi en tôle 3 ayant de préférence une forme en tronc de pyramide à base carrée avec pans coupés 4 dans les arêtes. L'angle au sommet de la pyramide est très faible,la différence des côtés des sections étant de l'ordre de quelques centimètres. Le bord inférieur 5 du corps de cuve présente un léger rebord horizontal qui forme appui sur la sole en assurant une étanchéité aussi bonne que possible à l'air. A sa partie supérieure l'élément de corps présente une gouttière périphérique 6 à fond plat. La paroi du corps de cuve 2 est renforcée et rigidifiée par une ceinture périphérique 7. Des buses 8 constituées par des manchons en tôle horizontaux sont prévues au milieu de chaque face de l'élément 2 et de chaque pan coupé 4 à une faible hauteur au-dessus du bord inférieur 5. Ces buses et leurs régulateurs seront décrits plus en détail ci-après. Des diffuseurs d'air 9 sont constitués par des fers cornières verticaux soudés par le bord de leurs ailes sur la tôle 3 et percés d'orifices 10 ayant un diamètre de, par exemple, 20 mm répartis sur leur hauteur. Les cheminées des diffuseurs d'air sont obturées aux deux extrémités et sont en communication à leur partie inférieure avec l'air extérieur par des orifices 11 réalisés dans la tôle 3. Dans le cas où cet élément est utilisé dans un four à plusieurs éléments, l'élément supérieur prend appui de façon étanche à l'air par le rebord de son bord inférieur 5 dans la gouttière 6. Le couvercle désigné par la référence générale 12 comporte une paroi périphérique 13 ayant la même forme en tronc de pyramide avec pans coupés dans les arêtes que la base du corps de cuve avec également un rebord plan 14 correspondant dans sa forme au rebord inférieur 5 du corps et qui vient reposer de façon étanche dans la gouttière 6. Le fond 15 du couvercle comporte des orifices 16 munis de volets de réglage du tirage (non représentés) pour l'évacuation des fumées. Sur le dessus du couvercle sont soudés quatre anneaux 17 destinés à l'ancrage des élingues de soulèvement. Dans le cas d'un four à un seul élément qui constitue le mode de réalisation préférentiel de l'invention et pour permettre le vidage du four sans l'intervention de moyens de levage,on soude sur une face latérale de l'élément de corps 2 deux consoles 18 formant deux paliers verticaux pour un pied de potence 19, le bras horizontal 20 de cette potence venant par rotation au-dessus du corps 2 ou à l'intérieur de ce corps. Au point du bras 20 qui vient à l'aplomb du centre du corps est fixée la chape 21 d'une poulie sur laquelle passe un câble 22 s'enroulant sur le tambour d'un treuil 23 porté par le pied de potence 19, l'autre extrémité du câble étant ancrée au centre des élingues 24 fixées sur les anneaux 17 du couvercle. On décrira maintenant,avant d'expliquer l'exploitation du four, le système de réglage de l'admission d'air par les buses 8 . Les volets de réglage sont constitués par une tôle carrée 25 munie de quatre ailettes perpendiculaires 26 qui s'emboitent par leur périphérie,de façon coulissante, dans le manchon 8 de la buse. Une poignée de manoeuvre 27 est fixée sur la face opposée. Deux pattes d'accrochage 28 sont soudées sur la tôle 3, les dessins des figure6 et 7 représentant une buse 8 fixée sur un pan coupé 4. Lorsque la tôle 25 est appliquée contre la tôle 3 pour fermer la buse, ses bords peuvent être engagés par rotation sous les pattes 28 pour maintenir la buse fermée.Après dégagement des pattes 28 (Fig. 6A) le volet peut être extrait plus ou moins du manchon 8 pour écarter la tôle 15 de la tôle 3 et autoriser l'entrée d'air. Des glissières 29 peuvent être prévues de part et d'autre de chaque buse 8 et de part et d'autre de chaque orifice 11 pour recevoir des tôles assurant le lutage du four pour assurer son extinction. Pour le chargement du four l'élément de cuve 2 repose sur la sole par son bord 5 et le couvercle 12 est posé sur le sol, le câble 22 étant détendu. On commence par réaliser la couche inférieure de rondins qui comporte de façon caractéristique deux rondins R (Fig. 3) de part et d'autre de chaque buse 8 de manière à réaliser des chenaux aboutissant à un espace central. Tous ces chenaux sauf un,désigné par la référence A, sont, de même que l'espace central, remplis de charbon de bois C ou d'imbrûlés d'une opération de carbonisation précédente. On poursuit alors le chargement avec des rondins disposés horizontalement. Le chargement terminé la charge de bois assure une stabilité suffisante à la cuve pour permettre de soulever le couvercle 12 avec le treuil 23 et de l'amener en position sur la cuve.On enfourne alors du charbon de bois enflammé par le chenal A jusqu'au centre du four et bourre le chenal A avec du charbon de bois avant de remettre en place le volet réglable 25 dans la buse correspondante. On règle ensuite la combustion de la manière usuelle avec les différents volets 25, le feu étant repoussé vers le centre et vers le haut par les courants d'air injectés par les buses 8. Lorsque la mise en combustion est complète, on ferme les volets 25. Après refroidissement et pour décharger le four, on soulève d'environ 25 cm le couvercle 12-à l'aide du treuil 23, fait tourner la potence 20 autour des paliers 18 pour amener le couvercle à l'opposé de la cuve, et descend le couvercle à quelques dizaines de centimètres au-dessus du sol. Le couvercle 12 forme alors contrepoids. La cuve 2 étant retenue que par le frottement contre ses parois de la masse de charbon de bois plus légère que la charge de bois, on peut donc facilement soulever le côté de la cuve opposé au pied de potence 19 pour amener le couvercle à reposer sur le sol. La masse de charbon de bois s'éboule sur la sole et on peut avec le treuil 23 amener la cuve dans la position représentée à la figure 5, le tas de charbon de bois étant facilement accessible en passant sous le bord (5a) de la cuve qui se trouve à une hauteur d'environ 1 mètre 80. Revendications 1. Un four pour la fabrication du charbon de bois comportant au moins un élément de corps de cuve constitué par une paroi périphérique de section horizontale géométrique et un couvercle, avec des buses d'admission d'air à la périphérie et à la base de l'élément de corps de cuve, caractérisé en ce que la section horizontale de l'élément (2) décroît légèrement de la base (5) vers le sommet, le sommet étant entouré par une gouttière (6) périphérique large à fond plan susceptible d'emboiter la base (5) d'un autre élément identique ou le bord (14) du couvercle, les buses (8) dirigées radialement vers le centre étant munies d'un régulateur obturable (25) et des diffuseurs d'air constitués par des cheminées verticales (9) perforées étant répartis sur la surface de l'élément. 2. Un four selon la revendication 1 constitué par un seul élément de corps de cuve, caractérisé en ce qu'une potence (19-20) est solidarisée avec l'élément de corps de cuve (2) en étant montée à rotation autour d'un axe vertical extérieur à l'élément, l'élément présente à sa base et à sa périphérie une arête d'appui au soi (5) perpendiculaire audit axe vertical et le couvercle (12) est suspendu au voisinage de l'extrémité horizontale de ladite potence par le câble (22) d'un treuil (23) fixé sur la branche verticale (19) de la potence. 3. Un four selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément de corp de cuve (2) est de forme générale en tronc de pyramide à base carrée avec des pans coupés (4) sur les arêtes et il comporte huit buses (8), une au centre de chaque face et une dans chaque pan coupé. 4. Un procédé de chargement et de conduite d'un four selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le chargement s'effectuant de façon connue avec des rondins horizontaux, on réalise sur la sole du four, avec des rondins (R) espacés, des chenaux allant du centre aux buses (8) et remplit l'espace central et ces chenaux sauf un (A) avec du charbon de bois (2) ou autre combustible analogue puis effectue le chargement, avec le bois à carboniser, on allume par le chenal libre(A) le charbon de bois de l'espace central et bourre du charbon de bois dans le dernier chenal,puis conduit le four par réglage des buses pour que la combustion se propage de façon régulière de l'espace central vers le haut et vers la périphérie et on ferme les buses (8) lorsque la combustion a atteint la périphérie du niveau supérieur de l'élément. 5. Un procédé selon la revendication 4 appliqué à un four comportant plusieurs éléments de corps de cuve superposés, caractérisé en ce que l'allumage est effectué à la base de l'élément inférieur et les buses (8) de chaque élément (2) sont fermées lorsque le feu atteint le niveau des buses (8) de l'élément (2) situé au-dessus, ces dernières étant alors ouvertes.