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Procédé et appareil pour le chargement de matières en morceaux, charbon ou autres.
La présente invention a trait à un procédé et à un appareil pour l'introduction ou le chargement de matières en moroeaux et plus particulièrement de charbon dans une soute d'approvisionnement ou un autre récipient.
L'invention est applicable plus particulièrement au chargement d'un massif oomportant des rangées de oornues de oar- bonisation, comme celles qui sont représentées dans le brevet anglais No 245.190 du 25 Septembre 1924 et on la déorira ci- dessous en se référant à ce brevet.
Dans la description du brevet anglais No 248.077 du 27 Novembre 1924, on a décrit un procédé consistant à imprimer une vibration à la cornue pendant la;période de chargement et (ou) pendant la période de carbonisation, avant que la struoture du
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coke ait été formée; on obtient ainsi un produit de densité et de dureté plus grandes et on peut utiliser des charbons ayant des qualités agglomérantes inférieures. Dans ce procédé on peut faire vibrer la cornue grâce à de petits coups frappés sur sa partie supérieure en direotion vertioale, et ,dans certains cas, on applique une pression au combustible rendant la vibra- tion.
On a déjà proposé aussi d'utiliser dans une cornue à gaz ou autre à fonctionnement oontinu dans laquelle on distille continuellement un charbon ou un autre combustible, des orga- nes de tassage ou de bourrage à course continue qui peuvent ve- nir en contact avec le sommet du tas de charbon et l'introduire ainsi dans l'orifice de la cornue; le choc des organes de tassa- ge provoquant une vibration qui fait passer la matière dans la chambre de distillation, ce qui facilite son mouvement vers le bas, o'est-à-dire vers l'orifice de sortie et empêche les arrêts dûs au collage sur les parois de la chambre.
La présente invention est destinée plus particulière- ment à être utilisée dans un procédé de carbonisation dans le- quel la période de carbonisation est distincte de l'opération de chargement de la cornue de carbonisation et postérieure à cette opération, le but de l'invention étant de tasser ou de bourrer la charge dès le début de l'introduction, avant et pen- dant que le niveau de la matière s'élève dans la cornue.
On a reconnu qu'en tassant le charbon au moment où il est introduit dans la cornue, on peut obtenir un produit de même densité et, dans certains cas, de densité plus grande que dans le procédé antérieur; de plus il n'est plus nécessaire de faire vibrer la cornue.
En conséquence, suivant la présente invention, on tasse ou on bourre la charge de charbon ou d'autres matières en morceaux pendant son introduction dans la oornue ou autre
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réoipient, de façon que le charbon le plus fin remplisse les vides entre les morceaux plus gros.
Le charbon ou autre matière est tassé à l'aide d'un dispositif tel qu'une tige de tassage à laquelle on imprime un mouvement alternatif à l'intérieur de la oornue ou du récipient de manière µ. imprimer une série de chocs plus ou moins forts sur le tas de chargement, soit continuellement, soit par inter- mittences, pendant l'enfournement;
la disposition est telle que la course de la tige de tassage diminue automatiquement aveo la hauteur de la colonne de charbons oontenue dans la cornue ou l'autre réoipient. Bien qu'il soit préférable de tasser conti- nuellement, la oornue peut être chargée en deux ou en plus de deux phases, c'est-à-dire qu'on peut n'introduire à la fois que la moitié seulement ou moins de la moitié de la charge complète nécessaire pour remplir la cornue, chacune de ces oharges étant soumises à un certain nombre de chocs.
On constatera toutefois qu'il est plus avantageux de tasser la charge continuellement, en commençant le tassage à une hauteur d'environ 15 cm. à partir du fond de la oornue. Il est bien entendu aussi que le tassage de la charge n'est pas destiné à produire la consolidation par un effet de broyage, cette consolidation étant due uniquement à la vibration effeo- tuée. Pour cette raison, la tige de tassage doit être constituée par un organe relativement léger,animé d'un mouvement alterna- tif à grande vitesse, et, pour une oourse de 10 om. environ, on a constaté que 60 coups à la minute conviennent bien. Dans une oornue de oarbonisation de forme oônique composée de conduite avec section en H, la cornue ayant une section transversale moyenne d'environ 40 cm. x 15 cm. x 3,65 m.
(hauteur), on obtien- dra de bons résultats avec une tige de tassage ayant une tête de 5 cm. de diamètre, oombinée avec un poids d'environ 13,6 kg. ce qui assure une augmentation de 20 % par rapport à un enfournement
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non tassé. Il est évident que pour une course plus longue, on peut utiliser une tige de tassage plus légère, d'autant plus que la tige de tassage n'a pas besoin de résister à un effort mécanique quelconque en frappant sur le charbon, ce qui fait qu'elle est constituée naturellement par un organe léger, son poids brut n'ayant pas besoin de dépasser 22,68 kg.
La tige de tassage peut être actionnée au moyen d'une barre à mouvement alternatif qui la supporte: elle peut être reliée à cette barre par un accouplement agencé de façon que la résistanoe au mouvement descendant de la tige débraye l'accou- plement, la tige pouvant se déplacer vers le haut par rapport à la barre à mouvement alternatif le long de laquelle elle grim- pe au fur et à mesure que la cornue se remplit. Pour fermer la porte de la trémie de chargement lorsque la cornue est pleine, la tige de tassage peut porter un arrêt qui vient rencontrer un levier mobile dégageant un verrou qui maintient la porte ou- v ert e.
Un appareil approprié au chargement de plusieurs ran- gées de cornues oomporte un ohariot de chargement pouvant se déplacer sur une voie passant au-dessus de chaque rangée de oor. nues et portant une trémie, des portes comportant des plateaux d'enfournement en nombre oorrespondant à celui des cornues de chaque rangée, et des tiges de tassage correspondant à ces por- tes et actionnées par des barres à mouvement alternatif action- nées elles-mêmes par un méoanisme à manivelle porté par le oha- riot.
L'ensemble peut comporter un dispositif servant à ou- vrir toutes lesportes à la fois; chaque porte est fermée, lors- que son verrou est dégagé, par la tige de passage correspondan- te dès que cette tige a atteint une hauteur correspondant à la limite de son mouvement vers le haut sur la barre à mouvement alternatif lorsque la cornue est complètement chargée.
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EMI5.1
<tb>
Parties <SEP> volatiles <SEP> Enfournement <SEP> non <SEP> Enfournement
<tb> du <SEP> charbon <SEP> tassé <SEP> tassé
<tb>
<tb> Poids <SEP> Densité <SEP> Poids <SEP> Densité
<tb>
<tb> 31,6 <SEP> 1.077 <SEP> kgs <SEP> 0,889 <SEP> 1.202 <SEP> kgs <SEP> 0,951
<tb> 25,7 <SEP> % <SEP> 1.125 <SEP> kgs <SEP> 0,894 <SEP> 1.284 <SEP> kgs <SEP> 0,986
<tb> 34,9 <SEP> % <SEP> 984 <SEP> kgs <SEP> 0,887 <SEP> 1.098 <SEP> kgs <SEP> 0,948
<tb> 32,5 <SEP> % <SEP> I.III <SEP> kgs <SEP> 0,899 <SEP> 1.232 <SEP> kgs <SEP> 0,962
<tb>
En général on constatera qu'il suffit d'ajouter envi- ron 10 % en poids de fines-(tamis à mailles de moins de 12,5 mm) à la charge normale, ou bien qu'on peut broyer la charge pour produire des fines.
La présente invention permet, lorsqu'il s'a- git de certains charbons ne oollant pas ou collants (bitumineux), de réduire la quantité de charbon collant à 50-30 % par exemple, à condition de broyer le charbon collant assez fin (pour passer au tamis No 60) et de tasser la charge.
Le coke obtenu dépend naturellement de la grosseur du charbon.
L'invention est représentée aux dessins annexés dans lesquels :
Figure 1 est une vue en élévation schématique d'un mé- canisme oombiné de chargement et de tassage de plusieurs rangées de cornues telles que les cornues de carbonisation ou les sous- cornues représentées dans le brevet anglais No 245.190 susmen- tionné;
Figure 2 est une vue de détail d'une partie de ce mé- oanisme; figure 3 est une coupe de détail d'une variante d'un mécanisme d'accouplement;
Figure 4 représente le mécanisme de débrayage avec un type semblable d'accouplement;
Figure 5 est une vue en élévation d'une variante utili- sant l'accouplement représenté dans les figures 3 ou 4.
Dans ces dessins, A indique d'une façon générale un ohariot de chargement comportant des roues B qui lui permettent
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de se déplacer sur une voie 0 passant au-dessus de plusieurs rangées de cornues de carbonisation ou de sous-cornues, l'une de ces oornues étant visible en D.
Le ohariot peut être mû à la main ou par une force motrioe. E est une trémie de chargement pour une rangée de sous- cornues chargées simultanément, mais, au besoin et suivant le nombre des cornues de la rangée, elle peut être divisée en com- partiments séparés.
Dans les figures 1 et 2, la trémie E comporte des orifices de sortie ou tuyaux de vidange 1, en nombre correspon- dant à celui de carbonisation dans chaque rangée ou des cornues à oharger simultanément, ainsi que des portes correspondantes 2 et des plateaux ou plans inclinés de chargement 3. Les plans inclinés 3 amènent la matière à des embouchures 4 dont les gor- ges sont dirigées vers le bas et s'étendent jusqu'à une distan- ce suffisante pour assurer le déversement direct dans chaque cornue de carbonisation ou entre les plaques de section en H (s'il y a lieu) constituant les cornues.
Un dispositif (non représenté) est utilisé pour ou- vrir simultanément toutes les portes et chaque porte et ensui- te maintenue ouverte au moyen d'un verrou 5 relié par une biel- lette 6 à un levier mobile 7. On voit que, lorsque le levier mobile est actionné, le verrou correspondant 5 se déplace de façon à dégager la porte qu'il retient et qui vient ensuite oc- ouper sa position de fermeture.
Sur le chariot A est monté,un balancier 8 actionné par un méoanisme indiqué de façon générale en 9; ce balancier étant relié à une barre 10 animée d'un mouvement alternatif vertical et dont l'autre extrémité est reliée à un bras 11 articulé sur la trémie E. 12 est une tige de tassage reliée au moyen d'un mécanisme d'accouplement (voir en particulier la figure 2) à la barre 10.
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Ce mécanisme d'accouplement est constitué par un or- gane de support 13 auquel est fixée la barre de tassage 12 cou- lissant sur la barre à mouvement alternatif et portant un doigt 14 monté exoentriquement; l'extrémité aplatie de ce doigt est agencée de façon à venir, sous l'effet du poids du doigt s'en- gager normalement à frottement avec une surface de la barre à mouvement alternatif, de telle sorte que tout mouvement vers le haut de la barre par rapport à la tige de tassage tende à dé- placer le doigt pour l'amener en prise de verrouillage, tandis que les mouvements vers le bas le dégagent de cette prise. Il est évident que l'accouplement agit comme un oliquet et une crémaillère.
L'extrémité extérieure 15 du doigt 14 joue le rôle d'arrêt destiné à venir en prise aveo le levier mobile 7 et à dégager ainsi le verrou 5. En conséquence, lorsqu'une oornue est pleine, la barre de tassage 12, qui grimpe le long de la barre 10 au fur et à mesure que la cornue se remplit, arrêtera l'arrivée de matière dans la cornue par suite de la rencontre de l'arrêt 15 avec le levier 7.
L'ensemble comporte aussi, de préférence, un mécanis- me de montée et de descente actionné à la main pour faire des- cendre les tiges de tassage dans les oornues et pour leur im- primer un mouvement de soulèvement final afin de les écarter des embouchures des cornues lorsqu'on désire déplacer le oha- riot pour charger une autre cornue. A cet effet, une barre 16 actionnée par un mécanisme à poulie 17 peut être montée sur le ohariot de faon a s'engager sous les pièces d'accouplement coulissant sur les barres à mouvement alternatif et supportant les tiges de tassage, en venant simultanément en prise avec les extrémités extérieures 15 des doigts, de façon à dégager les accouplements pour que les tiges de tassage puissent être sou- levées indépendamment les unes des autres.
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On monte de préférence des barres à mouvement alter- natif alternant entre elles de façon à se faire équilibre. Dans la figure 3, la tige de tassage 12 est montée télescopiquement à l'intérieur d'un tube 18 coulissant à l'intérieur d'un tube 19.
Sur les extrémités inférieures de chacun des tubes 18 et 19 est fixé un carter 20 comportant une ouverture coni- que 21 à l'intérieur de laquelle se déplace une cage 22. La cage 22 porte des roulements à billes 23 pouvant venir en con- taot respectivement aveo le tube 18 et la tige de tassage 12.
Chaque cage comporte aussi un collier 24 et elle est soumise, comme le montre la figure 3,à l'action d'un rebsort 25, ou (figure 4) d'un poids 26 tendant à l'amener à une position dans laquelle les billes 23 se coincent dans l'anneau oonique formé entre la paroi conique et la cage 22 et les surfaces extérieu- res respectives du tube 18 et de la tige 12. Il est donc évi- dent que la tige 12 peut coulisser librement ou se déplacer vers le haut à l'intérieur du tube 18, mais que l'action de blocage des billes 23 dans la cage 22 l'empêche d'effectuer au- cun mouvement vers l'extérieur ou vers le bas.
Pour dégager l'accouplement, un organe fourchu 27, qui peut être écarté lors- qu'il n'est pas en action, peut venir s'engager sous les col- liers 24 ou le poids 26 de façon à empêcher les billes 23 d' exercer leur action de blocage.
Si l'on considère maintenant la figure 5, on voit que les balanciers, qui sont actionnés par une oame 22, sont reliés par une biellette 29 aux barres 10 à mouvement alter- natif vertical, dont les extrémités inférieures sont reliées aux tubes 19.
Lés organes de dégagement de l'accouplement coulis- sent sur des tiges 30 pour venir s'engager sur le trajet et hors du trajet des accouplements et ils sont portés par un oha-
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riot 31 pouvant être soulevé et abaissé par un mécanisme (non représenté). 32 est un volant de manoeuvre servant à faire mon- ter et baisser les tiges de tassage 12 lorsque le mécanisme d'accouplement a été dégagé.
Les portes 2 des trémies peuvent être manoeuvrées à la main au moyen de leviers 33, mais elles sont commandées nor- malement par des leviers à deux bras 34 artioulés sur le oha- riot 31, leviers dont les bras s'étendent de chaque côté de la tige de tassage 12 et sont reliés par une pièce 35 en for- me de selle comportant un trou pour le passage de la tige. La disposition est telle qu'un arrêt (non représenté) porté par la tige de tassage vient en prise avec la selle 35 et déplaoe ainsi les leviers 34 de façon à amener les portes à leur posi- tion de fermeture.
Normalement, lorsqu'on introduit du charbon ou une autre matière en morceaux dans une trémie, on remarque que le charbon tend à former un tas conique ou de forme analogue au- dessous de l'orifice de sortie, ce qui fait que les moroeaux de charbon les plus lourde descendent le long des côtés du tas ainsi formé et produisent une répartition inégale, les fines se trouvant au centre. sur
La présente invention permet d'agir sur la/faoe de la charge au fur et à mesure de son introduotion dans la tré- mie ou la cornue, de façon à la maintenir sensiblement au ni- veau pendant toute la charge, les différents morceaux, lourds ou légers,étant répartis également sur toute la seotion trans- versale de la trémie.
On conçoit que cette caractéristique est importante lorsqu'il s'agit de oornues dans lesquelles il est essentiel que la carbonisation soit uniforme dans toute la cornue.
On remarquera que, dans l'appareil conforme à la pré- sente ivention, le charbon est introduit au/centre de la oor-
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nue et que l'axe de la tige de tassage est placé au centre de la oornue, de façon que l'axe d'enfournement coïncide avec l'axe de tassage.
REVENDICATIONS : - - - - - - - - - - - - - - -,
1.- Procédé de chargement ou de bourrage de charbon ou autre matière en morceaux dans une soute d'approvisionnement ou dans une cornue'de carbonisation par exemple, consistant à introduire aveo le charbon ou autre une certaine quantité de fines et à;soumettre simultanément le tas de charbon on arrive à des coups répétés au moyen d'un organe de tassage dont la course se règle automatiquement au fur et à mesure que le tas de charbon ou autre s'élève.
2.- Appareil d'introduction ou de chargement de char- bon ou autres matières en morceaux dans un récipient oompor- tant un organe de tassage, tel qu'un organe à mouvement alter- natif, servant à imprimer continuellement ou par intermitten- ces des coups ou chocs successifs au tas de produit en charge- ment, pendant ce chargement, et un dispositif servant à rédui- re automatiquement la longueur de la course du dispositif de tassage lorsque la matière s'élève dans le récipient.
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