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" Ferfeotionnements aux Fours à coke "
La présente invention a pour objet divers perfectionne- ments aux fours à coke à carneaux verticaux, à régénération de chaleur, à chauffage au gaz riche . pauvre ou mixte , et un système de four dans lequel ces perfectionnements sont appliques-
Le but à atteindre pour le meilleur fonctionnement -,et le meilleur rendement des fours à coke , est d'une part., de réaliser un chauffage des piédroits aussi uniforme que pos- sible dans toute leur surface ,eu égard aux épaisseurs de houille à cokéfier, et d'autre part, de maintenir la cons-
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truction composée de briques de forme assemblées, dans un état de rigidité et de stabilité tel, que les dilatations ou les mouvements des fondations,
ne puissent avoir pour effet de disloquer les briques et de provoquer ainsi , soit des o@struc -tions des carneaux de circulation des fluides, soit des fis- suresCréant des court-circuitsentre les compartimentsqui devraient rester étanches.
L'invention comprend donc, d'une part un système de cir- culation desgaz chauffants , propre à assurer l'uniformité de chauffage désirée dans toutes les sections verticales des carneaux, d'autre part un mode de construction des fondations donnant le maximum de solidité et de rigidité au massif des f ours.
Dans les fours à ooke à oarneaux verticaux et à régale- ration de chaleur, les flammes qui circulent dans les piédroits empruntent des carnoaux verticaux montants, suivis de car - naux verticaux descendants; parfois un carneau montant est suivi immédiatement d'un carneau descendant, et d'autres fois un groupe de oarneaux montants adjacents est relié par un collecteur à un groupe de carneaux descendants.
Il s'ensuit que dans tous les dispositifs on peut dire qu'un carneau vertical montant est terminé en haut par un collecteur plus ou moins court de direction horizontale ; par suite d'un phénomène de plafonnement des gaz chauds, analogue à celui qui se produirait dans une cheminée dont on boucherait brusquement l'orifice supérieur, et par suite aussi sans doute, des remous provoqués par le changement de direction des gaz montants, on observe que le haut descarneaux montants peut être mis en pression de quelques millimètres d'eau (disons 2 à 4mm. soit en moyenne + 3 mm.) tandis que le bas des car- neaux peut être en dépression ou bien en équilibre à plus ou moins 0 mm.
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D'un autre cote , pour des raisons multiples de construc- tion et de fonctionnement, le point d'amenée des gaz et de l'air est en bas des carneaux, et il se produit à cet endroit une température généralement trop forte , tandis que dans le haut des carneaux la température est plus basse qu'au bas de quelquefois 1000 jusqu'à 300 .
Afin d'uniformiser les températures du haut et du bas des carneaux, l'invention consiste à faire passer une partie des gaz plus froids du haut dans les flammes plus chaudes du bas, en profitant de la différence de pression existant entre les deux zones, et en utilisant des conduits dérives conve- nablement mënagés dans l'épaisseur des briques boutisses séparant deux carneaux.
Un deuxième perfectionnement relatif à la circulation même des flamnes et fumées dans les carneaux, et au mode de combustion des gaz de chauffage,consiste à grouper les car- neaux par séries de quatre, comprenant successivement un montant, un descendant, un montant et un descendant; l'air de combustion est admis au bas du premier carneau montant, et les gaz combustibles sont admis simultanément par factions successives au bas des deux carneaux montants, et en tête des deux carneaux descendants - De cette manière , la combus- tion est effectués en quatre temps réglables, assurant l'uni- formitéde chauffage recherchée sur toutela hauteur du car- neau .
Les groupes de cerneaux peuvent être arrangés de diver- ses façons, et notamment en plaçant une série de deux dans un piédroit et l'autre série de deux dans le piédroit suivant avec communication entre eux par un canal sous la sole per- pendiculaire à l'axe longitudinal du four. On peut encore disposer les quatre carneaux formant groupe en file adjacente dans le même piédroit, celui-ci étant alors constitué par une suite de groupes semblables de chacun quatre carneaux
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disposés comme dit ci-dessus. On peut grouper dans une pre- mière moitié du piédroit les premières séries de deux car- neaux, et grouper les autres séries de deux carneaux eomplé -mentaires dans l'autre moitié du piédroit, en faisant com- muniquer les deux groupes par on ou plusieurs carneaux de sous-sole places alors dans le sens de l'axe longitudinal des fours.
On peut encore grouper les carneaux de même sens en séries juxtaposées, et avoir ainsi , soit dans le même piédroit, soit dans des piédroits voisins, une série de car- neaux montants communiquent avec une série de carneaux des- cendants, eux-mêmes reliés à une série de carneaux montants, suivis d'une série de carneaux descendants, les arrivées de gaz combustible pour le chauffage ayant toujours lieu simul- tanément en bas des carneaux montants, et en haut des car- neaux descendants, la combustion ayant lieu en quatre temps-
En outre , on peut combiner les groupes de carneaux comme dit ci-dessus, avec les circuits dérivés de fumées dans les carneaux montants , afin d'uniformiser de manière encore plus parfaite la température du haut et du bas des carneaux.
Un autre' perfectionnement relatif à la stabilité et à la rigidité de l'ensemble des fours consiste à asseoir la construction sur une fondation en béton armé en forme de caissons juxtaposés , comprenant deux plateaux continus ho- rizontaux posés l'un sur le sol, et l'autre à une certaine hauteur au-dessus; ces deux plateaux étant reliés entre eux par des poutres verticales pleines ou en treillis, placées dans le sens des axes longitudinaux des fours, et à raison de, soit une par four, soit à des intervalles plus grands ou plus pet its;
on forme ainsi un rad ier creux figurant une vas -te poutre en caissons, dont les plateaux ont toute la sur- face correspondant à la batterie , et possédant des âme s multiples parallèles aux fours, et en aussi grand nombre
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que nécessaire,pour que la rigidité transversale soit aussi grande que possible . Le radier creux peut ainsi être cal- culé pour que 1/3 ou 1/2, par exemple , de la largeur du terrain intéressé puisse s'affaisser sans que les piédroits subissent aucune déformation.
Un quatrième perfectionnement ayant un but identique au précédent , pour la conservation des maçonneries des fours, consiste à entourer la batterie, à hauteur des soles de fours, par des poutres horizontales en béton armé ou autre mode de construction, afin de maintenir les ancrages verti- caux au milieu environ de leur hauteur, solidement appliqués contre le massif des fours; les poutres ainsi formées s'ac- crochant à leurs extrémités aux deux culées de la batterie, servent en même temps de passerelles avant et arrière , au niveau de la sole des fours.
Les ancrages verticaux placés à chaque extrémité des piédroits, et construits jusqu'à présent en rails ou en profilés d'acier, seront,conformément à la présente inven- tion, constitués par des poteaux en béton armé de forte sec- tion s'accrochant au bas au radier creux, maintenus à mi- hauteur par les poutres-passerelles horizontales en question ci-dessus, s'appliquant sur la plus grande largeur possible contre les têtes de piédroits, et accrochés entre eux deux à deux à. leur partie supérieure par des tirants, comme les anciens ancrages métalliques; les poteaux-ancrages en béton armé forment en même temps isolant calorifuge diminuant les pertes de chaleur par rayonnement des façades de piédroit.
Ces divers perfectionnements peuvent être rassemblés et combinës entre eux de diverses manières, et en particulier pour former, conformément à l'invention, deux types de fours à carneaux verticaux à régénération de chaleur, à courants de fumées dérives, avec chauffage au Gaz riche on au gaz
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pauvre avec dans un des types de fours les groupes de quatre carneaux disposés par deux dans un piédroit, et les deux autres dans le piédroit suivant avec communication sous la sole du four intercalé, et dans l'autre type de four, les groupe de quatre carneaux placés à la suite dans le même piédroit.
Afin que l'invention soit bien comprise , et seulement pour la démonstration, il est annexé au présent mémoire un dessin en deux planches dans lequel : la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale dans un groupe de oarneaux verticaux,montant et descendant avec circuit dérivé de fumée; la figure 2 est une vue schématique en coup-- verticale dans un groupe de oarneaux montants,avec circuits dérivés de fumée ; la figure 3 est une vue schématique en coupa verticale dans un groupe de quatre carneaux,formant un circuit complet de chauffage avec régénérateur de chaleur ; la figure 4 est une vue en élévation,montrant en vue extérieure une fondation de batterie en caisson avec ancrages verticaux en béton armé,et poutres-passerelles horizontales à hauteur de la sole des fours ;
la figure 5 est une vue en coupe verticale suivant 5-5 de la figure 4; la figure 6 est une vue en plan coupe horizontale sui- vant 6-6 de la figure 4; la figure 7 est une vue en plan coupe horizontale suivat 7-7, de la figure 5 ; la figure 8 est une vue en élévation d'une fraction de batterie de fours à coke en coupes verticales en a' suivant 8-8, en b' suivant 81-81, en c' suivant 82-82 de la fig.9; la figure 9 est une vue en élévation en coupe verti- cale suivant 9-9 de la figure 8.
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la figure 10 est une vue en plan en coupe horizontale, suivant 10-10 de la figura 9 ; la figure 11 est une vue en élévation d'une fraction de batterie de fours à coke , en coupes verticales, en d' sui- vant 11-11, en e suivant 111-111, en f' suivant 112-112, en g' suivant 113-113 de la figure 12;
la figure 12 est une vue en élévation en coupe verticale, ' i suivant 12-12 dela figure 11; la figure 13 est une vue en plan, en coupe horizontale, suivant 13-13 de la figure 12.
Dans la figure 1, représentant schématiquement un groupe de deux carneaux avec circuit dérivé de fumée , le carneau montant reçoit à sa base de l'air par le canal!:, et du gaz par le canal g; la flamme de chauffage se développe en mon- tant dans 1, et les produits de combustion passent dans le carneau horizontal 2 et redescendent par le carneau descendant 3 pour aller ensuite par le canal f, soit à la cheminée, soit dans une autre fraction de circuit. Au bas du carneau 1, la pression est + Omm, tandis que dans le haut du carneau 1, on maintient une pression de quelques millimètres, disons 3mm. par exemple , en réglant convenablement le tirage de la che- minée .
Les fumées maintenues en pression en 2, plus froides que la flamme de combustion vive produite au bas de 1, pas- sent dans une certaine proportion par un canal dérive 4 pour aller se mélanger avec la flamme de combustion vive. Il y a ainsi dans le carneau 4 un courant dérivé descendant de fu- mées refroidies , existant en vertu de la différence de pres- sion qui règne entre le haut et le bas du carneau 1. Ces fu- mées refroidies passant par 4 abaissent légèrement la tempé- rature de la flamme au bas de 1 et retardent dans une certaine mesure la combustion vive en allongeant les flammes, ce qui a pour effet d'uniformiser automatiquement la température du bas en haut du carneau 1.
La proportion de fumées redescendait:
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par le circuit dérivé peut être réglée , soit par la pression maintenue en 2 ,soit par le calibrage même du conduit 4.
Dans la figure 2, représentant schématiquement un groupe de carneaux montants juxtaposés en parallèle , les carneaux montants lreçoivent au bas, de l'air par les conduits a ,et du gaz par les conduits g; les flammes se propagent de bas en haut, et les produits de combustion sont rassemblés dans un canal collecteur 2' , pour aller ensuite , en direction de ! par exemple, soit à la cheminée , soit dans un autre groupe quelconque de carneaux. On maintient toujours'le haut des car -neaux 1 sous une certaine pression, disons aussi 3 mm, tandis que le bas reste à + 0 mm. , et une partie des produits de combustion en pression dans le haut des carneaux 1 redescend par les carneaux dérivés 4, pour venir se mélanger au bas de 1 avec les flammes de la combustion vive .
L'effet produit est exactement le même que dans le cas ci-dessus, et les moyens de réglage des courants dérivés sont identiques également, au casprécédent.
Dans la figure 3, représentant schématiquement un élé- ment de chauffage de piédroit, organisé conformément à la présente invention , le chauffage peut être assuré soit avec du gaz riche , soit avec du gaz pauvre , et les courants sont renversés alternativement après une certaine période da temps comme dans les fours à régénération de chaleur déjà exi stants, dont le fonotionnement est bien connu. Par exemple , dans la figure 3, on admettra que les produits de combustion circu- lent de la gauche vers la droite pour la période décrite.
(ils circuleraient en sens inverse de la droite vers la gauche dans la période précédente et .dans la suivante , et ainsi de s ui t e ait e rnat ivement.)
Les carneaux de chauffage forment un groupe comprenant ainsi dans le sens de marche des fluides, le carneau 1 mon- tant, le oarneau 3 descendant,le carneau 5.montant, et le
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carneau 7 descendant, raliés entre eux successivement par les hameaux 2, 4',6, conformément au dessin. Les régénérateurs de chaleur, constitués de la manière connue par des empila- ges de briques, sont respectivement 8, 9, 10 et 11. Les ca- naux pour les circuits dérivés de fumées sont respectivement 12, 13, 14 et 15, ménagés dans l'épaisseur des briques bou- tisses .
Pour le chauffage du four deux cas peuvent se présenter:
1/ chauffage au gaz riche ;
2/ chauffage au gaz pauvre ou mixte .
Dans le premier cas, chauffage au gaz riche , l'air total devant servir à la combustion est admis par 16 et 17 dans le sens des flèches, au bas des régénérateurs 8 et 9,ré- chauffés préalablement dans la période précédente ; cet air écha.uffé débouche par 18 et 19 au pied du carneau 1, où il rencontre une première fraction de gaz riche , amené par le canal 20. La flamme se propage en montant dans 1,et,arrivée en 2 , une partie des produits de combustion redescend, comme expliqué précédemment, par 12, pour se mélanger au pied de 1 avec la flammeyet abaisser sa températ ure .
En 2 on admet une nouvelle quantitéde gaz riche amenée, soit par 21, soit par 22, soit par les deux à la fois, et les fumées contenant encore un excès d'air, redescendent en 3, passent par 4' , et débouchent au pied du carneau montant 5 A ce point , on admet une troisième fraction de gaz riche , amené par 23, les nouvelles flammes remontent en 5 et , arrivées en 6, une partie redescend comme précédemment par le conduit dérivé 14, pour se mélanger aux flammes vives au pied de 5.
Enfin, une quatrième fraction de gaz riche est admise en 6 par les canaux 24 ou 25, ou par les deux à la fois, et les fumées totales descendent par la caneau 7, et gagnent par 26 et 27, les régénérateurs 10 et 11, qu'elles réchauf-
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fent avant d'aller aux (carneaux de cheminée par 28 et 29. pans la période suivante ,les courants sont renversés; le arrivéesd'air 16 et 17 sont fermées, les arrivées de gaz riche 20 et 23 sont également fermées, ainsi que les descentes de fumées 28 et 29; on ouvre respectivement les arrivées d'air 30 et 31, les arrivées de gaz riche .32 et 33, et les départs de fumées 34 et 35.
L'air total arrive au pied du carneau 7, qui devient montant, et les fumées circulent en sens inverse de la phase précédente , après que le gaz riche a étadmis successivement au pied de 7 et 3 , et en tête de 5 et 1. Les fumées totales sont évacuées par 34 et 35, et les courants dérivés de fumées régularisant lestempératures au pied de 7 et 3, passent respectivement par 15 et 13.
On peut encore , dans la première phase décrit du chauffage, admettre une certaine quantitéd'air chaud au pied de 5,par le conduit 36 venant du régénérateur 9 , et symétriquement une petite partie des fumées redescend par le conduit 37, dans le régénérateur 10 ,tandis que la plus grande partie restante desfumées, avec excès d'air, conti- nue son trajet dans 3 et 7 pour les troisième et quatrième temps de la combustion.
Dans le deuxième cas, chauffage au gaz pauvre , ou au gaz mixte, les flammes et fumées circulent,comme dans la même période considérée ci-dessus, dans le sans des flèches de la figure 3. Dans ce cas, l'air est admis seulement en lô, s'échauffe dans le régénérateur 8 et débouche par 18 au pied du carneau!; pendant ce temps, le gaz est amené par 17, s'échauffe dans le régénérateur 9, et débouche aussi au pied de 1 par 19 .
Les flammesdu premier temps de combus- tion montent dans 1, le courant dérivé de fuméess'établit par 12, le deuxième temps de combustion se produit par l'amenée de gaz de 21 ou 22 ou des deux à la fois, les fu-
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mées descendent en 3; une pet ite fraction des fumées passe directement par 37 au régénérateur 10, tandis que la plus grande fraction restante passe par 4', remonte dans 5,au pied duquel arrive une troisième fraction de gaz par 23 ou 36, ou par les deux à la fois.
Les flammes du troisième temps de combustion remontent en 5, le circuit dérivé de fumées s'établit par 14, la quatrième arrivée de gaz se fait par 24 ou 25, ou les deux à la fois, et le quatrième temps de con- bustion se produit en descendant dans 7, l'où le restant des fumées totales passe par 26 et 27 dans les régénérateurs 10 et 11 , et s'en va à la cheminée par 28 et 29.
Dans la période suivante du chauffage au gaz pauvre ou mixte , les courants sont inversés, 28, 29, 16 et 17 sont fermés, l'air est admis en 31, les fractions de gaz sont ad- mises par 30, 26, 24, 37, 33, 22, 21,les combustions s'effec- tuent en montant dans 7 et 3, en descendant dans 5 et 1, les circuits dérivés s'établissent par 15 et 13 et finalement les fumées totales vont réchauffer les régénérateurs 8 et 9 et passent à la cheminée par 34 et 35.
Dans les figures 4, 5, 6 et 7 représentant les fondations et armatures extérieures d'une batterie , la fondation propre -ment dite est constituée par les deux plateaux continus l' reposant sur le sol, et 2't à une hertaine hauteur au-dessus.
Ces deux plateaux sont rendus solidaires l'un de l'autre par les âmes verticales transversales 3', allant de l'avant à l'arrière de la bat ter ie , de manière à constituer une sorte de caisson creux, ayant une grande rigiditédans le sens des axesdesfours.
La poussée du sol qui s'exerce sous le plateau inférieur 1' dans le sens des flèches 4'' peut ainsi être irrégulière, sans qu'il y ait aucun fléchissement de l'ensemble 1',2",3', et aucune déformation des constructions érigées sur 2''.
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La rigiditédu rad ier creux 1' , 2", 3' peut encore être aug- mentée dans le sens longitudinal de la batterie , par l'âme centrale 5' et par les poutres obliques 6' formant treillis.
Les culées de la batterie sont constituées par les blocs 7' et 8' de toutela hauteur des fours. Les cellules des fours sont représentées schématiquement en 9' , et les cham- bres des régénérateurs en 10'.
Les montants d'ancrages 11' sont accrochés au pied sur le radier l', 2", 3', 5' , 6' , et maintenus à hauteur de la sole des fours par les poutres-passerelles horizontales 12' et 13'; les poutres- passerelles 12' et 13' sont solidement accrochées par leurs extrémités aux culées 7' et 8' , et sont construites pour résister aux poussées des montants d'ancrages 11', qui s'exercent dans le sens des flèches 14'.
Les passerelles de culées 15' et 16' complètent et renforcent lespoutres 12' et 13'.
La construction du radier creux 1', 2", 3',5', 6' des culées 7', 8' des montants d'ancrages 11; des poutres-pas- serelles 12', 13', 15' , 16' sera préférablement réalisée en béton armé , mais pourra également être faite en matériaux quelconques, remplissant le même but au point de vue solidi -té et rigidité de l'ensemble . Les montants d'ancrage 11' sont préférablement construits en béton armé et appliquent par une large surface sur les têtes des piédroits et les murs de régénérateurs pour former en outre matériau isolant diminuant les pertes par rayonnement de la batterie.
Dans les figures 8,9 et 10 , représentant une portion de batterie de fours à coke à régénération de chaleur, à carneaux verticaux chauffés au gaz riche ou pauvre , les perfectionnements décrits ci-dessus ont été appliqués en groupant les piédroits par séries de deux, reliés entre eux par des carneaux passant sous la sole des fours inter- les flamme s'ou fumées passent donc du piédroit 1m
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par exemple , au piédroit 2m, et inversement à Chaque ren- versement du chauffage ; de même les piédroits 3m et 4m marchent ensemble , et ainsi de suite , ce qui exige que. la batterie comporte un nombre de fours impair.
Les chambres de carbonisation sont figurées en 6" ,et sont chauffées lat éralement par les murs creux, formant pié- droits 1m, 2m, 3m, 4, 5 , comme dans les fours à coke connus actuellement. Tous les piédroits par groupes (1m,2m), (3m,4m) etc. sont organisés de la même manière , et il s uf- fira de décrire , par exemple , le groupe 1m-2m. Les régé- nérateurs disposés dans le sens des cellules des fours, et à raison de deux par piédroit, sont tous de construction identique , et il suff ira également de décrire ceux qui cor -respondent aux piédroits 1m-2m.
Le massif des fours est construit sur le radier creux 7", 8", 9" conforme à l'invention, et les galeries de sous- fondation,créées ainsi entre les deux plateaux 7", 9" et les parois 8"sont utilisées pour loger les tuyauteries de distribution de gaz riche ou pauvre 10" et 11", 27" et 28", alimentées par le collecteur 12".
Les fumées de la batterie sont évacuées au sortir des fours dans les collecteurs de fumée 13" et 14", courant tout le long du massif. Les régénérateurs sont liés aux collec- teurs de fumées par des clapets doubles 15" du système bien connu , qui permettent alternativement d'isoler le régénéra- teur du collecteur, en admettant de l'air ou du gaz pauvre, et de couper l'air ou le gaz pauvre, en laissant passer les fumées au collecteur.
Tous les clapets 15" sont semblables et fonctionnent alternativement de la même façon pour le chauffage du four au gaz riche ; dans le cas du chauffage au gaz mixteou pauvre , un desclapets s 15" sur deux a,son entrée d'air immobilisée à la fermeture et est relié à une
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conduite de gaz pauvre par l'intermédiaire d'un robinet al- ternativement ouvert et fermé pour admettre le gaz suivant le processus bien connu .
Les fours peuvent être chauffes au gaz riche ou au gaz pauvre ou au gaz mixte .
Dans le cas du chauffage au gaz riche , les deux régéné -rateurs 18" et 19" admettent de l'air,arrivant par les cla- pets 15", dont les volets 20"sont ouverts et les soupapes 21" sont fermées; cet air répartipar le canal 22" dans toute la longueur des régénérateurs 18"-19" monte dans le sens des flèches 23", passe par les orifices 24' et 25' et débouche dans les carneaux verticaux montants 26',du piédroit 2m; le gaz riche amené par la'tuyauterie 27" (dont le robinet de communication avec12" a étéouvert), monte par les tu- bes 29' ménagés dans l'épaisseur des murs séparant deux ré- générateurs et arrive ainsi dans les carneaux 26' où a lieu la combustion.
Les flammes contenant un fort excès d'air , montant dans 26' et un courant de fumée dérivé s'établit par les car -neaux 30', ménagés dans l'épaisseur des briques boutisses. '. - Les produits de la combustion descendent ensuite par les carneaux 31', après avoir admis en 32' une deuxième frac- tion de gaz, amené par le collecteur 33' et les tubulures 34'.
Les fumées continuent leur trajet, traversent les car- neaux de sous-sole 35' qui font communiquer les deux. pié - droits accouplés par paires,et arrivent dans les carneaux 36' du piédroit lm, après avoir reçu au bas' une nouvelle fraction de gaz , amené par la tuyauterie 11" et les tubes montants 37'; les.nouvelles flammes remontent ainsi avec circuit dérivé de fumée par 38, et rencontrent en 39 une quatrième arrivée de gaz, venant de 33' et 34'.
La combus-
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tion se termine dans le± carneaux descendants 40, et les fumées totales, passant par les orifices 41 et 42, continuent dedescendre dans lesrégénérateurs 16" et 17", sont rassem- blées dans les conduits s 43 , et vont à la cheminée par les clapets 15" (dont les volets 20" sont fermés et les soupapes 21" ouvertes - à droite de la figure 9) et le oanal collec- teur 14".
Dans la période suivante de chauffage , tous les cou- rants sont renversés. Les tuyauteries de gaz riche 27" et 11" sont isolées par les robinets de renversement, tandis que les tuyauteries symétriques 10" et 28" sont ouvertes. Le gaz riche est admis en 44 et 45,au pied des carneaux 40 et 31' (qui sont devenus carneaux montants) et en 32' et 39 en tête des carneaux 36' et 26' (qui sont devenus descendants) l'air ast admis dans les régénérateurs 16" et 17" (par la droite de la figure 9) et les fumées sont évacuées par 18" et 19" dans le collecteur 13", leflammes et fumées circu- lant en sens inverse des flèches figurées sur le dessin.
Un canal 47 placé au-dessous des conduits 35', communi- quant avec eux et débouchant sur les deux façades de la bat- ' terie , permet de nettoyer les fonds des carneaux 31'-36' et lesconduits 35'.
Dans le cas de chauffage du four au gaz pauvre, ou au gaz mixte , la circulation des flammes et fumées est exacte.- ment la même que pour le chauffage au gaz riche décrit ci- dessus, mais alors un des régénérateurs sur chaque serie de deux est alternativement utilisé pour le chauffage du gaz, et les tubes 29' et 44 qui amenaient le gaz riche au pied des carneaux 26' et 40 sont mis hors circuit.
Par exemple , les régénérateurs 19" seront affectés au chauffage dugaz pauvre ; lesclapets 15" correspondants auront leur volet 20" fermé hermétiquement et immobilisé, et, par ailleurs, seront reliés aux collecteurs de gaz pau-
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vre 45 par les robinets 46 alternativement fermés. De plus, le gaz pauvre à conduire en haut des piédroits pour le chauf- fage des carneaux descendants passera de préférence per les conduits 48, traversant les briques boutisses , afin d'être réchauffé en montant dans la tubulure, ménagée depuis le bas des murs de régénérateurs; ces conduits 48 seront alimentés par les conduits 11" et 27",et le collecteur 12" recevant alors du gaz pauvre .
Un excédent de gaz pauvre pourra encore être amené par lescollecteurs 33'et les tubulures34';enfin, l'amenée des fractions de gaz pauvre au bas des carneaux 31' et 36' sera faite par les tuyauteries 10" et 23", alimentées par 12". Les renversements des courants dtair, de gaz et fu- mée se font également,clans ce cas , de la manière bien connue, déjà appliquée dans les fours à coke existants, et les régé- nérateurs 18" et 19" reçoivent les fumées en fin de circuit, tandis que le gaz pauvre est admis dans le régénérateur 16", et l'air dans le rég énérateur 17".
Dans les figures 11, 12 et 13, représentant une portion des batteries de fours à coke à régénération de chaleur, à carneaux verticaux avec courants dérivés pt à chauffage par gaz riche ou pauvre , les principes déjà décrits de groupement des carneaux par séries de quatre (dont deux montants et deux descendants alternés) et de combustion étagée en quatre temps avec admission des gaz au pied, et en tête des carneaux, sont conservés dans le four précédent, mais l'agencement des piédroits et des régénérateurs est différent et constitue une des variantes possibles de l'application de l'invention.
Les piédroitssont tous semblablesentre eux et ind é pen- dants, et ont leurs régénérateurs propres, placés sous les fours, dans toute la longueur, suivant l'axe longitudinal des cellules. Toute la construction est montée sur un radier creux rigide , conformément à l'invention, et les couloirs -ménages entre les deux plateaux de sol et de plafond, sont
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utilisés pour loger les conduits de distribution du gaz rich et du gaz pauvre . Lescellules de carbonisation 1" sont chargées et détournées suivant les procédés connus.
Les fours peuvent être chauffés au gaz riche ou au gaz pauvre , ou au gaz mixte .
Avecle chauffage au gaz ri che , l'air arrive par les clapets 52 de gauche , figure 12 , dont la soupape 53 com- muniquant avec la cheminée, a été fermée , et la volet 54 ouvert. Cet air, répartipar les collecteurs 79, sur toute la longueur des régénérateurs, se réchauffe en montant dans lerégénérateurs 55 et 56, et débouche par les orifices 57 et 58 dans les carneaux montants 59. Le gaz riche amené par la conduite 60 et la tuyauterie 61, arrive en une fraction réglable aux premiers brûleurs, par les tubes 62, ménagés dans l'épaisseur des murs de régénérateurs.
Lespremières flammes de chauffage montent dans les carneaux 59, et le courant dérivé de fumée s'établit par le conduit 63, et vient refroidir légèrement la flamme vive de combustion , produite au pied de 59.
Les produits de combustion avec un excès d'air, rencon- trent en 64 une nouvelle fraction de gaz, amené par le col- lecteur 65 et les tuyaux 66, et une deuxième combustion a lieu pondant que les flammes et fumées descendent dans le carneau vertical 67. Les fumées avec excès d'air remontent . ensuite en 68, après avoir reçu au bas de 68, d'une part une nouvelle fraction de gaz , amené par les tubes 69, ali- mentes par la tuyauterie 61, d'autre part, un léger appoint d'air chaud, venant des régénérateurs 55 par des eonduits de faible section 70. Des conduits analogues de faible sec- tion 71 existent, par raison de symétrie , a.u bas des car- neaux 67, et une petite partie des fumées passe directement par là au régénérateur 77 en chauffage.
Dans les carneaux 68 , le circuit dérivé de fumée s'établit par les conduits
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72, comme déjà. décrit..Ensuite , les fumées et le restant d'air non brûlé reçoivent une dernière et quatrième fraction de gaz par 73, alimenté par lestuyaux 66, et les dernières flammes descendent par les carneaux 74; les fumées passant par les conduits 75 et 76, arrivent aux régénérateurs 77 et 78, dans lesquels elles descendent en les réchauffant, et finalement les fumées totales, collectées par les conduits inférieurs 80 passent dans les clapets 52 de droite , figure 12 ,dont les soupapes53 sont ouvertes, et les volets s à air 54 fermés, et de là à la chemin ée .
Les renversements du chauffage se font de la manière connue , et les flammes et fumées se propagent alors en sens inverse des flèches du dessin, et suivant le même processus que décrit , apràs ouverture et fermeture convenable des divers clapets, volets et robinets, commandant les arrivées d'air et de gaz, et les départs de fumées; en particulier la tuyauterie 61 est isolée , et le gaz est amené par la tuyauterie 85, et les tubes 86 au pied des carneaux 74 et 67, dans lesquels les flammes se propagent alors en montant.
Avec le chauffage au gaz pauvre , les circuits de flam- mes et fumées sont exactement les mêmes que précédemment, mais le gaz pauvre est réchauffé au préalable dans les régé- nérateurs 55 ou 77 (suivant la période considérée), et, à cet effet, les clapets 52 , commandant les régénérateurs en question, ont leurs volets54 fermés et immobilisés , et sont reliés aux conduites de gaz pauvre 81 par les robinet s 82, alternativement ouverts et fermés; de plus, une fraction de gaz pauvre passe dans le collecteur 60, dans les tuyaux 61 et dans les tubes 83, qui conduisent cette dite fraction de gaz aux brûleurs 84, en têtedes carne aux, pour les com- bustions dans les 'trajets descendants des flammes;
des com- pléments de gaz pauvre peuvent également être amenés par le collecteur 65, les tuyaux 66, et les brûleurs 64 et 73.
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On a décrit à titre/d'exemple deux types de fours diffé- rents,qui constituent l'application des principes exposés au début, mais il est évident que d'autres combinaisons de groupement des carneaux verticaux par séries de quatre (dont un montant, un descendant, un montant, un descendant) ou bien plusieurs de chaque sorte en série (deux montants, deux des- cendants, deux montants, deux descendants, etc.) peuvent être réalisées avec la combustion des gaz chauffants en quatre temps, et l'adjonction des circuits dérivés de fumées, tout en restant dans le cadre de la présente invention.
Les marnesdispositifs de courants dérivés de fumées et de carneaux accouplés par séries de quatre , avec combustion en quatre temps, peuvent être appliqués à tous systèmes de chauffage ou de fours généralement quelconques.
RÉSUME.
La présente invention a pour objet divers arrangements de carneaux, système de chauffage , et mode de construction, concourant à la constitution des fours à coke , et divers types de fours à coke , appliquant les principes précédents, et caractérisés par .
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