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PERFECTIONNEMENTS AUX OU RELATIFS AUX FOURS A COKE ET A LA PRODUC-
TION DU COKE " La' présente invention est relative aux fours à coke du type dans lequel les surfaces de la cornue sont coniques depuis le côté de la défournease ( poussoir) jusqu'au côté de sortie du coke.
.jans les fours de ce genre tels que construits jusqu'à présent il se produisait un chauffage non'uniforme de la charge, du fait que la charge à chauffer était plus grande du côté de la sortie du coke que du côté du poussoir ou de la défourneuse.
L'objet de la présente invention consiste à assurer un chauf-
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.âge uniforme de la charge sur toute la longueur du four propre
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tuent ait.
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rivant la pr'.suno¯ intention la .oie .,,i four eut. pourvue j.'unfe série IL db surfacej .t:...-GE;.;:il.lvE3.i'aVa:eE: et oraduées en .. ..ït:iâ 7t,:l .jai/aiit leur position par rc.p:o: -.sa ret *év:13 f.F:iellir au gG,..:' eT.i ar Cs. t:t;.i:le't1'u, L la c ..r¯,e ,,",c,.:' '::1 :ct'.
3lt..lJ.lt: ji'ore u.E;.:.J 33vt'e:.G'1. le EXf:3i'Llà an:iet, .i'OtTC ,1L l'urine Icj i't:-c,'..13-c;,GîO:I iu la présente invention.
Fi. eo une -lue en î:0a1)E; onji'oi.'tale p.:j" l'u/.o . a!'v 't.3 àw Ou.r..eajn 0,1 a ) 16"tâ v.Li'v) 1 t.i ouivant) lii ti i l;Jilt3 1-1 .1.E: -' r'%. 2 fcôi and 3WiE; .ï -OU.)6,3 horizontale s a ai van les Mne-3 A-A î'ij. o, et s-I , 0-0, eu E-E, fit. i'io. s3 une rue en ucade loni'ouJ.i.Tale par l'une des olu<ore ae canonisation, idi-mat la liJ:le 5- ae F'L.2. l' 1--3 . 4 u 5 .sont respejtivotjem ,1E:3 vje en cclTjc tr...37:::"- 3'wGJ .i ai "/vin: les Iine3 :t..â:-':'l^ÎJee.'7 de façon corres.jond:.:rj3 en r 1. ost atie vue, 3C-iy..,ati'4ue en coupe horizontale ;/icnt:vvnt le.3 oa-rneajuc lenitmina en des-jos des'-chambres de crbcni,Gioii et 1 ciarnoaox venicaLiC'de LUult7a3 tOfi dans le., .roi.3 3 on- -- ït,Z"li:il.ï:,.5 ciibre led oha<ubre3 de carbonisation.
En référence a la ;01't.ïB de réalisation ae l'invention, :::Ci1trée aux dessina , le four U3t construit IV- i ir .me fondation ou oaue A en eétoa, aieu des carneaux de côté B d'évacuation rJii; .., illtel'J.,....i au± régénérateurs par des ozve-!'W:.i'e3 C. mE-. /'-iIT.:.3 i3 3onz ofùfdtîà 'et dont adaptées pour être réglées aoi-o dans la position permettant d'admettre de l'air par les ouvertures et de couder la coiauunication de cej dernières avec ]ti .,:'t2t;â,'al: principaux j, ou de couper l'air et d'établir la o0i.t;.nication avec lea carneau :z'évlaC.ii.v7.Q:l; une valve séparée ou boite /eut étant pour chaque régénérateur sur la longueur li\ Tour.
Les chambres ac 'régénération r les cotés opposés sont .rées .es unes ûE:J û."i.tr'e3 par cle.3 cloisons de séparation C à l'ex-
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trémie 3:l...Jrie.lre extérieure ase :.le réparateur se trouve
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un conduit 33 communiquant avec un carneau longitudinal F lequel communique à intervalles par des portes G avec les carneaux de combustion dans les parois entre les chambres de carbonisation H.
De tels carneaux longitudinaux F présentant des ouvertures, à in- tervalles, sur leur longueur, sont dénommés carneaux de sous-sole, carneaux communs ou de répartition appelés ci-après- carneaux de sous sole. Les deux carneaux F de sous-,isole en dessous d'un four sont l'un de l'autre par une cloison intermédiaire F1 (.Fig. 3) Biais il est entendu que la chambre de carbonisation H située par dessus s'étend de façon ininterrompue d'un côté à l'autre du four.
Chaque chambre de carbonisation H est plus large à une extré- mité, l' extrérnité de droite en Fig. 2, de façon à permettre le défournage du coke à cette extrémité, celle-ci étant appelée le côté sortie de coke du four et l'autre le côté de la défourneuse.
Chaque chambre de régénération est divisée par une paroi ho- rizontale J entre les deux corps d'empilage de briques K et L, avec un passage à travers l'extrémité intérieure de la paroi J, de sorte que l'air pénétrant dans le four circule suivant, un cir- cuit, aller et retour, à travers l'empilage de briques comme indiqué par la flèche en Fig. 3, et les gaz sortants suivent le même par- cours en sens inverse. '
La cloison J est supportée sur des épaulement M, Fig. 4, des parois latérales de régénérateurs et la partie supérieure N du régénérateur est supportée de manière similaire.
Des cerneaux verticaux de combustion 0 et P sont agencés par paires ( ou par groupes de plus de deux) dans les pieds droits Q entre les chambres successives de carbonisation, les carneaux de chaque paire étant réunis l'un à l'autre à la partie supérieure et communiquant à leurs extrémités inférieures avec des carneaux al- ternes de sous-sole.
En dessous des parois de carneaux et parai le lement aux carneaux de sous-sole F se trouvent des carneaux de @ gaz R et S réunis à leurs' extrémités extérieures par ves valves'
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d'inversion appropriées avec des conduits de gaz RI, Fig. 1,
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. sur- les cotés du ±car. Le carneau de gaz R présente les orifices dirigés vers le haut et découchant dans le fond des carneaux al- ternés de combustion P , par exemple, le carneau de gaz S ayant des orifices similaires débouchant dans les carneaux restants de combustion.
En Fig. 6 les orifices de passage des gaz sont indiqués par des cercles et les conduits d'air ou de gaz perdusont indiqués par des rectangles.
Dans la voûte du four se trouvent des passages verticaux T et U en alignement avec les carneaux de combustion pour per- mettre l'accès à ceux-ci pour des buts de vérification, pour chan- ger les tuyères à gaz etc.
Aux extrémités supérieures de chaque paire de carneaux C et P ceux-ci communiquent entre eux par une ouverture ? dans la pa- roi qui les sépare.
Les orifices ou passages G arrivant des carneaux de sole F sont elternativement espacés à leurs côtés opposés .
Voir, par exemple, le carneau de sole médian F en Fig. 6 pourvu d'orifices G d'un côté communiquant avec les carneaux de combus- tion 0 dans le pied droit situé de ce côté et avec les orifices G sur le côté opposé communiquant avec des carneaux 'de combustion P dans le pied droit adjacent.
Grâce à cette disposition l'\ir arrive dans le carneau central, Fig. 6, nénètre dans les carne.'-mx de combustion 0, à la partie supérieure ( de la figure )est mélangé avec le gaz, et brûle, les gaz brûlés passant de la par- tie supérieure des carneaux 0 vers les carneaux P, dans le bas de ces derniers et débouchant dans le carneau adjacent de sous- sole F, tandis que l'air menant de ce même carneau central de sous-sole arrive dans le carneau de combustion P d. pied droit situé du côté inférieur@, Fig. 6,
se mélange avec le az pour
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être brûlé et passe alor des parties supérieures des carnea.-a B
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dans et vers le bas des carneaux adjacents 0 pour déboucher alors par le carneau de sous sole F à la partie inférieure de cette figure. Las valves d'inversion de gaz seront manoeuvrées lors- que les valves d'inversion de l'air sont manoeuvrées;
en suitede quoi les deux carneaux extérieurs de sous sole F de Fig. 6 en- verront le l'air frais vers les carneaux de combustion dans les deux pieds droits montrés et les gaz de combustion s'en iront par le carneau centra;! F. Il est bien entendu que les deux car-. neaux extérieurs fournissent de l'air également aux carneaux de combustion dans les pieds droits à leurs côtés extérieurs .
L'air introduit passe par un régénérateur chauffé, avant d'être admis au carneau de sous solo F, et les gaz de combustion passent, inversement, du carneau de sous sole par la même extrémité dans- le régénérateur. '
On chauffée uniforme de la charge -d'une extrémité a l'autre, de la chamore de carbonisation est d'une grande importance -pour la production d'un bon coke de qualité uniforme et aussi pour ]' économie de gaz.
Pour obtenir une distribution uniforme de chaleur lelong d'un pied droit il est nécessaire d'admettre un, volume uniforme d'air dans les carneaux de combustion le long du pied droit.
Dans les carneaux de sous-sole, tels que montrés en F, la pression statique est la plus grande à l'extrémité -éloi- gnée de l'entrée d'air, de sorte que pour obtenir une distribu- tion uniforme il a été. proposé d'agencer une dalle coulissante ou valve pour chaque groupe de carneaux de combustion et de ré- duire ainsi progressivement la Section transversale effective . des carneaux ou groupes successifs vers l'extrémité lavant de l'alignement ou bien on a fait usage d'ouvertures dedimensions fixes graduées de façon similaire.
Il a été découvert que la variation dans la dimension des ouvertures ou dans la section transversale effective des passades conduisant à travers les carneaux de combustion le long ' d'un carneau de sous-sole, est non seulement inutile, mais -est
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aussi préjudiciable, attendu qu'elle provoque une distribution iné- gale de chaleur et pour'le motif suivant:
En supposant que l'air est admis à ltextrémité de droite du carneau de sous-sole'F Montre à droite de Fig. 3, sa pression sta- tique sera augmentée graduellement jusqu'à se qu'à son est redite intérieure la pression atteigne un maximum.
Si ce n'était la seule considération il serait nécessaire de diminuer de façon correspon- dante la dimension des ouvertures G vers l'extrémité intérieure du carneau de sous sole. La basse pression statique à l'extrémité d'admission du carneau de sole est accompagnée d'une pression com- parativement élevée causée par la vitesse et, de façon correspon- dante, à l'extrémité opposée du carneau de sole la pression stati- que sera élevée là où la pression causée par la vitesse est la plus basse.
Si l'on considère Maintenant chacun des carneaux adjacents qui reçoit les gaz de combustion produits par l'air arrivant du carneau d'alimentation, les: conditions seront inversées. Dans chacun de ces carneaux d'échappement il y au-ra une pression de vi- tesae liasse '114 l'extrémitéopposée à son ouverture débouchant Jans le régénérateur, augmentant graduellement vers l'extrémité de sortie;- et une pression statique comparait voient élevée à 1 ' extrémité opposée diminuant graduellement vers la sor- tie; Pour cette raison, le long des carneaux d'échappement la près- ;
sion de vitesse variera inversement à la pression statique le long du carneau d'admission; et en tous points sur la longueur des car- neaux adjacents il y aura une compensation des pressions qui aura @ pour résultat de produire un courant substantiellement @@iforme l'air et de gaz do combustion sur toute la longueur des cerneau::
de combustion n question. La somme algébrique représentant la tendance de l'air à pénétrer dans un carneau de combustion et de la
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tendance des gaz à sortir de celui-ci, est substantiellement la
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.. pour bous les carneaux ." combustion groupes séparés ..,6.116 pour to'j.s les carnoaux combustion groupes sépares .ut tels cerneaux' le long d'un carneau de i:lOl1S-:30]e en supposant
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que la surface de section' transversale des différentes ouvertures
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et earnea .x de sousjsole soit la même.
'-'c.,J.1c,,,,.:,.cl: 30,).0:;80 soit J.D.O, A c6te de la variation lt; i t";.5.;'1CO d'une extrémité a l'autre j.l clique rameau de sous-sole, il y a an rétrécissement .dans la le. r jl1t do chaque chambre de carbonisation d'une extrémité a . l'autre, ce 411 i nécessite une disposition spéciale pour assurer un plus rand débit de chaleur, et lliie plus grande quantité
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d'air, aux extrémités des parois de carneaux du côté. de sortie du coke, la, où les chambres de .carbonisation spnt les plus lar-
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.. .E;.3,' De plus une - rY8dJ.ati.on uniforme de chaleur est requise oepuis 1 ' extrémité large vers l'extrémité rétrécie.
Pour cette "<.:Ldo11, dans l'application de l'invention, les conduits débou" c.ianb des carneaux dessous-sole sont {t,n.,duos en dimensions, non ,/l.d ccame dans les cas précédents, en'les diminuant graduellement, ,-,),XL;3 l' cwr"éaai v; d'entrée du carneau .le sous-sole jusqu'à son exbrétjibé opposée, niais en les élargissant du côté adjacent aux )Cr tio!1a J '':''1'';6::) des chambres de carbonisation et en diminuant ,..fc-u-':uslle,f,G,-1t leurs dimensions vers le côté opposé du four.
.J:i;111:ï..." 3, par exemple, on a montré deux carneaux de sous- :1G F 2,] i.u1é3 uiais séparés i!(:rathr81,18J1't l' ..111 de 1 'aut:re ces
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deux carneaux étant situés en dessous d'une seule chambre de car-
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ocnÍ3u. tiOD H. Cette chambre étant plus lagge du côté droit, les C3c.<tJ,res CA débouchant des carneaux de sole sont le plus large au coté droit, qui est l'extrémité J'admission du carneau de bcus-sole ,.,8 droite, et sont graduellement réduites en dimensions': vers l'extrémité opposée ou intérieure de ce "carneau de sous-sole.
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#. droite; et pour le carneau de sous-sole F de gauclielea cuver- /?y sont . : tares A chèrement plus petites à droite et diminuent graduellement-:
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en dimension vers l'extrémité d'admission ( excepté pour les ou-
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vertures d'extrémité Gi et G2 auxquelles on .se référera spécia-
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lement. ci-après).
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e vE...1 OS i ion a pour ef.$;c produire une distribution
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convenable de la chaleur de la chambre -le carbonisation et l'effet
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complémentaire oa de compensation mentionné plus haut : car-ro Lt aux variations de pression le Ion de carneau de sous-scie.
Cette méthode de réduction graduelle des ouvertures, lue cote de sortie du ccke vers le côté de la défoarueuae est colle- 't8e , dafL3 le cas es ouvenures .X' CJti't3tr,ï tE; de chuuu .Ô;u ,.v. A" ur désignées )v:.r v1' et G'i respectivement par lu xaio v ¯lüE- G -:r.'e-L: correspondant de ccuiou3tion exigent une quantité additionnelle de chaleur pour Lct,.y4tl.e' la radiation des côtûa adjacents
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four.
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Dans ce ont, ces C-Tei'û:lre3 .Ctlu établies Jérien pi grandes que les diaien3icni :1CES.3c1:7.fE,.i pour cc:penHsr 1:. .r-¯c--.v de la Cfu.3,:.'tlt'c, s:'G:3t . aire que cliaque ouverture Qi eu Gro ::6.\ environ /in;.t i our ct7.:ilu- C 20ïo) 1;.: grande.
Le d-1-s décrit en relation avec la Fi. 0 cs'c -t':;ë ,e le long de cha3j-:i des pieds drcita â;wC..:G':i.3 ï du aorte i (c peur .,. ¯.. que paire ..É;3-:.a'lc:;.Ga. ..oc à â" pGv fin al i;jiiei.î6nt l'axi v<,c l'au- tre, an a o-câj- .1 0 "/.'crturea de di'Men.;io:i cerresjcndêvnxit .ans les cr.ic.:.: dv.- ious .G1E adjacente, qui rienz op-olo'-* lea az cuj.sic.j. produits par l'air aùiâis de- cûjVLw: de soja scie i:.: .tic.T., de façon L obtenir ainsi des jc..itions équilibrées 1-j cirse.
Le principe décrit .-t3 Ii3tribation s'applique pa.rti:;ulièrR- ment au type onré de carneau.: du ccubusticii, connu c. le .ic...
..f.Ci type en jiiijle u ί-V Tvi..4.r et k .CEi...A1 iV L J W. ...i.'-.i2'.re.j .#.;- J(.t41 . 1 jcir.ijiios du combustion se Ei J1 V t: Ilii J 7(-,'y. 1 .. ^a ¯ a.r groupe j, ciae- paire ou:''oue o;..,¯ 1 .ic.Z(:.¯iJ .¯ Cv !EiEi la; .rc....: de sous-scie t13 Ci; ;-j ..t':;7ü,';.vlCtT, ltltE:l)6t1..ted,i.û:éE3i! ..; :;.'.:,'eu''' paires eu roue-.
Les ouv-.'ures -a j.i-2 -t..p:17 l'alignement .sont j.-aduées 1 1 façon usuelle p.ur pourvoir aux variations du teapén,bure acs
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gaz jcr3ú.1e jw ..,o;;T.1iei',i )ù.3 .i E; i1 ; braàuelieuîent la CCl1¯;;i.t -o az
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dans 1g carneau le jaz. Elles po erraient également être graduées proportionnellement 8. la largeur de la chambre de carbonisation et aux quantités :.:,i'a""éef:1 d'air admises le l'on[; du pied aroit depuis J 'extrémité large jusqu'à l'extrémité étroite. Ce contrôle la dé oie de az vers les différents carneaux peut être réalise par l'application de tuyères de dimensions différentes aux ou-
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verfcureo de ;az conduisant dans les carneaux de combustion.
Il a été trouvé qu'avec une telle disposition de carneaux de combustion -sans valve le long de chaque paroi de chauffe et avec des ouvertures cornai uniquant avec les carneaux de sous- sole et réglées en dimension non pas quant a leur distance de-
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puis l'extréniic lu carneau , mais pour correspondre avec la lar- geur de la chaire de, carbonisation et en utilisant des carneaux de sole identiques pour l'entrée et la sortie, on assure un effet de chauffage très uniforme sur toute la longueur de chaque èham- - bre ..\.8 sa, rJOl1i.è.Ü 1. o.a.
Les carneaux de sous-sole agissant alternativement comme
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Gé.dr18aJ..\: de ,30J.S-30]e d'admission et d'évacuation compensent l'e,±-: fer axe le distance des ouvertures depuis les entrées de carneaux de sous-sole en produisant automatiquement une distribution par-. faite e l'air de chauffage et des gaz de combustion.
De cett e manière, ilest possible de graduer la dimension
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,le' ses, cuvortu<"c3 d'une extrémité a l'autre de toute la chambre j.o c :a:ïi' ,e relativement a la charge de chauffage adjacente a chaque carneau, par suite de la réduction progressive dans la largear de la. chambre de carbonisation.
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10 deux chambres de régénération en alignement l'unteavec l'autre en dessous de la chambre de carbonisation, comme en Fig.3, agissent dans la même direction. C'est à dire que dans chacun
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.l'eux l'air passe dans la direction montrée par les flèches pen-
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dant une périole et dans chacun d'eux circule le gaz de combus- tion dans la. direction opposée à celle des flèches, lorsque la marche du four est inversée.
Dans ce but,, les deux régénérateurs ensemble -dirigent l'air ou les Gaz de combustion vers c.: depuis la Moitié des carneaux verticale dans les deux parois de chaude le le
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chambre de carbonisation .si buée iraui tJJ:Latei:1ent au dessus.
Ces deux chambre.* due régénération en alignement l' u.o,e aVl' J' c.,..;r'j"'6 et les deux carneaux de sous-sole F au dessus d'eux et :.Il c,Ji.jle[:1e11 l'un avec l'autre cons i t;aû. en effet un régénérateur et 'jn car- neau de sous-sole pour la c'iambre de carbonisation située i.1I.ïtLie.- tement au dessus;
et tandis que le courant se produit dans une direction, par ce régénérateur en deux parties et le carneau de sous-sole en deux parties, il se produit dans la direction opposée dans les carneaux de sous-sole correspondants, et les -régénérateurs adjacents au premier régénérateur en question..En 'établissant le courant dans la même direction ( c'est à dire sortant ou ren- trant) dans les chamores de régénération en alignement l'une avec
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l'autre il n'est pas e3.)el1tiellemen nécessaire '-11e les .lcbol1.:';
Ci ou F1 soient parfaitement ébaucher attendu que 1 ' échappement
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d'une petite quantité ..c' iâ, i.;t' ou de Gaz d'évacuation de l'un dans l'aatre n'a pas 'i2orL1Ce. tin réalité, ces cloisons servent principalement de chicanes pour régler les courants d'air et ae gaz.
La division de chaque compartiment du régénérateur en une section supérieure et une section inférieure allonge le parcours
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pour l'air ou la chaleur l?tS.L1e. Les briques sont empilées de façon à forcer des passades cosinus d'une extrémité L l'autre -Le chaque 3eobici ce qui a pour résultai de faite tomber la pression plus bas -.l."l :6,':; un eï.:1Jua.:-:;e en quinconce.
Ce type de chambre ...C régénération avec la chicane horizontale J produise*: un par- cours circalaire ut cc.üjJ..'ati Ve!i1ent Ion;; pour l'air eu la cîia-
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leur per":'...1.; c:.lEV: & sortie a' air a aue extrémité de la chambre,
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est rela-tiveriient au type de carneau sous-,3ole montre, pour une utilisation complète et efficace de la matière de régénération.
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l; ' ü ï N D 2 C ?. T I 0 N S .
1) Four à coke du type décrit caractérisé en ce que la sole - du four est pourvue d'une série dèouvertures de surface déterminée d'avance et graduées en dimensions suivant leur position par rap- port au rétrécissement du four et par conséquent à la charge à carboniser.
2). Four à coke selon revendiaation 1 caractérisé en oatre en ce que les carneaux d'échappement ne sont utilisés que pour la chaleur per@ue, les fours étant pourvus de carneaux de combustion agencé par paires ou groupes et ayant pour chaque pied droit, dos régénérateurs et des carneaux de sous-sole avec des ouvertures communiquant avec les carneaux latéraux de combustion adjacents pour y fournir de 'l'air et enlever les gaz brûlés, les dits car- neaux de combustion se trouvant à des intervalles définis sur toute la longueur du carneau de chauffe proprement dit.
5). Four à coke selon revendications 1 et 2 caractérisé en outre en ce que les régénérateurs s'étendent de l'arrière à l'a- vant du four, chaque régénérateur alterné chauffant préalablement l'air participant à la combustion ou recevant la chaleur perdue 'Les carneaux de combustion.
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