<Desc/Clms Page number 1>
Procédé et dispositifs pour la production de conduits d'évacua- tion en vue d'aspirer des produits de distillation volatils de l'intérieur de la charge de charbon des fours à chambres.
L'invention se rapporte à des perfectionnements aux moyens permettant, dans les fours à chambres pour la distil- lation du charbon et notamment pour la fabrication du coke, et du gaz, d'aspirer les produits de distillation volatils de l'intérieur de la charge de charbon à l'extérieur.
Le dessin annexé représente à titre d'exemple d'exé- cution une partie d'un four à coke horizontal, en coupe lon- gitudinale verticale suivant l'axe d'une chambre du four à la- quelle les dispositions suivant l'invention sont appliquées.
<Desc/Clms Page number 2>
La chambre du four qui est fermée à la partie infé- rieure par la sole 1, à la partie supérieure par la voûte 2, latéralement par les deux piédroits de chauffage parallèles au plan du dessin et aux deux extrémités par les portes 3, présente dans son plafond 4 les orifices de chargement usuels 5 pour l'introduction du charbon de la charge et d'un orifice d'évacuation des gaz 6, qui communique par une con- duite montante 7 avec un barillet à gaz et à goudron 8. La charpente de support de ce barillet 8 porte, sur toute la longueur de la batterie, le conduit collecteur de gaz 9. La chambre du four est chargée de charbon à coke 10 comme d'ha- bitude jusqu'à une hauteur telle qu'il subsiste au-dessus de la surface de combustible 11 un espace libre 20 pour recueil- lir le gaz.
Dans le plafond 4 du four, entre les ouvertures 5 et
6 qui y sont ménagées, sont encastrées un certain nombre de caissettes en fer, six à dix environ, réparties régulièrement sur toute la longueur de la chambre, et fermées par des cou- vercles 13 à joints hydrauliques étanches aux gaz. Chacune de' ces caissettes 12 communique par une tubulure latérale 14 avec un tuyau collecteur de gaz 15 disposé dans le plafond
4 du four parallèlement à la direction longitudinale de la chambre du four et débouchant par un coude 16 dans le con- duit collecteur de gaz 9 déjà mentionné. Une purge 17 dans le coude 16 sert à évacuer le liquide condensé du tuyau 15.
Le fond de chaque caissette 12 porte un bout de tube
18 qui s'y élève vers l'intérieur et un tube 19 de même dia- mètre intérieur dirigé vers le bas. Ces tubes 18 et 19 forment le guidage et le support d'un tuyau 21 qui y est placé con- centriquement et s'étend de haut en bas à une profondeur tel- le qu'il traverse non seulement l'espace libre 20, mais en- core une certaine quantité de la masse de charbon jusqu'à
<Desc/Clms Page number 3>
300 mm environ en-dessous de la surface 11 de celle-ci. A son extrémité supérieure qui dépasse dans la caissette 12, le tuyau 21 porte une cloche 22 qui repose par des pattes 26 sur le fond de la caissette. Cette cloche 22 constitue avec la paroi de la caissette 12 et son tube interne 18 un joint hydraulique qui sépare l'intérieur du tuyau 21 de l'espace qui se trouve à l'extérieur de celui-ci.
Dans le prolongement de chacun des tuyaux 21 et dans l'axe de ceux-ci un conduit ou cavité tubulaire 23 est pratiqué dans la charge de charbon 10 et formé uniquement par la masse même du char- bon. Ce conduit tubulaire 23 et le tuyau 21 forment un conduit d'évacuation permettant aux produits de distillation volatils d'être aspirés de l'intérieur de la charge de charbon vers l'extérieur. Les gaz et les vapeurs aspirés arrivent dans les caissettes collectrices 12 fermées de toutes parts, puis par les tubulures latérales 14 dans le tuyau collecteur 15 et de là, par le coude 16, dans le conduit collecteur de gaz 9 commun à toute la batterie.
Suivant l'invention, les conduits d'évacuation de gaz ci-dessus décrits sont exécutés de telle manière que la liaison des tuyaux 21 avec les conduits 23 formés dans la masse de charbon 10 soit suffisamment étanche aux gaz, c'est-à-dire qu'on puisse maintenir entre l'espace libre 20 où se rassem- blent les gaz à l'extérieur de la charge 10 et les conduits 23 pratiqués à l'intérieur de celle-ci, des différences de pression d'un ordre de grandeur correspondant à la marche du four.
Pratiquement, il ne peut régner dans l'espace collec- teur de gaz 20, c'est-à-dire dans l'espace intérieur libre de la chambre du four, qu'une pression très voisine de la pres- sion atmosphérique extérieure, et ne s'en écartant tout au plus que de quelques mm. de colonne d'eau, car les défauts
<Desc/Clms Page number 4>
d'étanchéité inévitables de la maçonnerie du four excluent toute différence de pression un peu importante.
D'autre part, l'expérience montre que pour assurer une aspiration efficace des produits de distillation volatils de l'intérieur de la charge de charbon vers l'extérieur il faut maintenir dans ces conduits tubulaires de la masse une dépression d'au moins en- viron 50 à 100 mm de-colonne d'eau, par rapport à la pression atmosphérique; ceci s'obtient principalement par la grande résistance à la circulation que rencontrent les gaz et les vapeurs aspirés sur leur parcours à travers la masse damée du charbon.
Dans ces conditions il est évident que les conduits
23 qui s'étendent jusqu'à la surface supérieure du charbon 11 resteraient pour ainsi dire sans effet, si les tuyaux 21 n'assuraient pas entre ces conduits et l'espace externe 20 un joint suffisamment étanche aux gaz pour résister à des différences de pression de l'ordre de grandeur mentionné, c'est-à-dire d'environ 50 mm de colonne d"eau.
Pour obtenir ces conduits d'évacuation étanches aux gaz, on peut, suivant la présente invention, procéder de la manière suivante :
Lorsqu'après achèvement d'une opération de cokéfac- tion, le saumon de coke est retiré de la chambre du four, -on introduit la charge de charbon 10 dans celle-ci de la manière habituelle pendant que tous les tuyaux 21 sont enlevés, et on nivelle sa surface supérieure 11.
Ensuite, comme c'est repré- senté sur le dessin pour la caissette de gauche 12, on fait descendre dans la charge 10 par les tubes de guidage 18 et 19 de cette caissette, une barre de fer cylindrique 24 de 50 mm environ de diamètre ou davantage, terminée à la partie infé- rieure par une pointe et fixée par une'chaîne de suspension 25 à un palan, et on creuse ainsi dans la charge un conduit tu- . bulaire allaht jusqu'à la surface 11 de la charge, comme le
<Desc/Clms Page number 5>
conduit 23 représenté sur le dessin à la caissette de droite
12.
La barre 24 est alors immédiatement retirée de bas en haut au moyen de la chaîne 25 si la cohésion du charbon assure le maintien de la cavité formée, ou bien, si cette condition n'est pas remplie, .on laisse la barre dans le charbon 10 jus- qu'à ce que sous l'action de la distillation qui commence à s'effectuer, il se produise une consolidation suffisante de la cavité. Après avoir retiré la barre 24, on introduit le tuyau 21 par le haut. Si le diamètre extérieur de ce tuyau'
21 est un peu plus grand que la largeur interne du conduit formé par la barre 24 et si en même temps l'extrémité infé- rieure du tuyau 21 a une forme conique, ce tuyau se cale si fermement dans le conduit 23 qu'on obtient un joint suffisam- ment étanche aux gaz, conforme à l'invention.
Il y a d'autres procédés pour creuser les conduits d'évacuation, conformément à l'invention. Par exemple on peut modifier le procédé ci-dessus décrit en introduisant, après chargement et nivellement de la masse de charbon 10, d'abord les tuyaux 21 et en les faisant descendre jusqu'à ce que leur extrémité inférieure arrive sous la surface 11 du charbon 10.
Ensuite seulement, on enfonce les barres de fer 24 à travers les tuyaux 21 dans la masse de charbon 10. On obtient de cette manière aussi, naturellement, un joint étanche aux gaz, con- forme à l'invention.
Le procédé est également applicable dans le cas où les fours à chambres sont chargés de saumons de charbon pilonnés ou comprimés. Dans ce cas, il est recommandable de former les conduits qui doivent être ménagés à l'intérieur du saumon de charbon, avant l'enfournement de celui-ci, en dehors de la chambre du four pendant ou immédiatement après l'exécution du saumon. Lorsque ce dernier a été enfourné dans le four, on in- troduit les tuyaux 21 par le plafond de la chambre, de la même manière que celle décrite ci-dessus pour le mode d'exécution
<Desc/Clms Page number 6>
représenté sur le dessin, de telle sorte que leur extrémité inférieure pénètre dans les conduits préalablement creusés.
Lorsque la charge 10 du four est cokéfiée, et même un peut plus tôt, éventuellement, on retire les tuyaux 21 de bas en haut et on les enlève. On peut alors sans obstacle, de la manière habituelle, défourner le saumon de coke de la chambre du.four.
Dans l'exemple décrit, on a supposé qu'en outre des produits de distillation volatils qui sont aspirés par les conduits 23, 21 de l'intérieur de la masse de charbon, des gaz de distillation sont également aspirés des parties exter- nes par l'espace collecteur de gaz 20, l'orifice d'échappement 6 et la conduite montante 7 dans le barillet habituel 8.
Les avantages de l'invention ne sont toutefois pas moindres, lorsqu'on pratique uniquement l'aspiration de l'intérieur de la masse de charbon, sans effectuer en même temps une aspira- tion des parties externes de la charge, car, même en l'absen- ce de cette dernière aspiration la pression du gaz à la surfa- ce de la voûte du four et des piédroits de la chambre doit être maintenue toujours pratiquement égale à la pression at- mosphérique et est en tous cas beaucoup plus élevée que la pression d'aspiration qui règne à l'intérieur de la charge de charbon. Il existe donc toujours une différence de pression contre l'action de laquelle la liaison établie suivant l'in- , vention doit être assurée.
Pour cette raison il est aussi indifférent que la chambre du four soit remplie de charbon au point qu'il n'existe plus à la partie supérieure un espa- , ce libre pour recueillir les gaz car, même alors, il y aura toujours le long de la voûte de la chambre et de la surface j des piédroits de chauffage, c'est-à-dire le long des surfaces ; de la masse du charbon, dans les interstices inévitables entre; le charbon et la chambre, des pressions de gaz pratiquement
<Desc/Clms Page number 7>
égales à la pression atmosphérique. On peut remplir complète- ment de cette façon des fours à chambres inclinées et vertica- les.
Il en résulte notamment que l'invention est applica- ble à des fours à chambres de type quelconque, c'est-à-dire des fours à chambres horizontales,chambres inclinées et chambres verticales.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Procédé pour la production de conduits d'évacua- tion en vue d'aspirer des produits de distillation volatils de l'intérieur de la charge de charbon des fours à chambres, caractérisé en ce que des cavités qui sont formées dans le charbon même de la charge sont mises en communication par une liaison suffisamment étanche aux gaz avec des tuyaux d'évacua- tion qui sont fixés au plafond du four.