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Dispositif pour la fabrioation du coke avec cloisons de chauffage chauffées intérieurement.
La présente invention a pour objet des dispositifs pour la fabrication du coke, dans lesquels le charbon est transforme en coke, et en particulier se consume, en une couche relativement mince entre des cloisons de chauffage chauffées intérieurement. Pour pouvoir vider les chambres à coke après la fin de la période de cuisson, des dispositions spéciales doivent être prises, étant donné que le coke s'agglutine de façon telle en présence de la faible
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largeur de la chambre qu'il ne peut en sortir de lui-méme Dans ce but, les cloisons de chauffage chauffées intérieurement sont installées de façon mobile, pour qu'après la fin de la période de cuisson, la largeur des chambres à coke puisse se trouver accrue du fait du mouvement des cloisons de chauffage.
Du compartiment élargi le coke sort alors facilement.
Pour que les cloisons soient rendues mobiles,, sans que se produise une communication entre le compartiment'de combustion et les conduites amenant les gaz de chauffage, on utilise dans les dispositifs connus des joints mobiles étanches aux gaz entre la cloison de chauffage mobile et les conduites fixes d'amenée et d'évacuation du gaz. Pour de tels joints, il ne peut être pratiquement question que de joints utilisant des liquides.
L'inconvénient de ces dispositifs consiste principalement dans le fait' que les joints sont exposés à de fortes influences thermiques résultant des gaz qui circulent à une température de 600 et que de ce fait les liquides se vaporisent très rapidement. Les tuyauteries
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mobiles ont pour effet que .non seulement les frais el " iiigtgl q tion . maie -tqnc-,nre,- lao 1'rai /a /d'exploitation, se trouvent sensiblement élevés.
Pour pouvoir utiliser des cloisons de chauffage fixes, chauffées intérieurement, sans que subsiste la difficulté de la vidange des chambres à coke, ces chambres à coke sont, conformément à la présente invention, constituées par des tôles formant cloisons, ayant entre elles un écartement variable en vue de l'évacuation du coke et qui sont séparées des oloisons de chauffage fixes par des compartiments de rayonnement.
Des essais ont notamment démontrés que, dans le genre de cloison de chauffage en forme de caisson dont il s'agit, la production du coke est du point de vue économique
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la même,et pour certaines sortes de charbon meilleure, si le charbon à transformer en coke ne repose pas immédiatement sur la cloison de chauffage chauff6e intérieurement, la chaleur étant alors transmise par conduits, , mais si, au contraire, des intervalles vides sont constitués, la transmission de la chaleur ayant alors lieu par rayonnement.
Le principe résultant de la présente invention, qui se distingue des dispositifs de laboratiore utilisés pour déterminer les qualités du charbon en vue de sa transforma- tion en coke, non seulement par l'emploi d'une installation répondant aux exigences de l'exploitation, mais encore par la solution du problème de l'évacuation du ooke fini, peut être mis en pratique dans de nombreuses formes d'exécution.
Par exemple, dans l'espace compris entre les cloisons de chauffage, des plaques de tôle peuvent être encastrées à des distances déterminées des cloisons de chauffage et l'intervalle entre ces plaques peut être comblé selon la méthode habituelle par du charbon. On peut, à la fin de l'opération de la fabrication du ooke, retirer ces plaques séparément par côté vers le haut ou vers le bas, ou encore les retirer ensemble, de telle sorte que le coke sort ou est extrait en même temps que les plaques. Si les plaques sont conduites dans des guides inclinés de façon à se rapprocher vers le bas, les plaques s'écartent l'une de l'autre lors du levage, de telle sorte qu'il n'est pas nécessaire de les enlever tout à fait pour vider les chambres à ooke.
Il est également possible, pour sortir le coke, d'appuyer les deux plaques contre la surface des cloisons de chauffage. Ceci peut, par exemple, se produire au moyen d'organes à cames agissant sur les bords vertioaux des tôles des chambres a ooke ou au moyen d'organes similaires, écartant ou rapprochant l'une de l'autre les deux tôles et répondant en même temps à la nécessité de réaliser un joint
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latéral entre les chambres à coke. En outre, les tôles- cloisons spéciales, qui renferment les chambres à coke, peuvent être disposées dans le genre d'une jalousie, c'est- à-dire être pivotantes ou subdivisées.
Les dessins ci-joints montrent à titre d'exemple deux tonnes d'exécution de la présente invention.
La fig. 1 montre une coupe perpendiculaire a travers un dispositif pour la fabrication du coke, dans lequel les chambres à coke sont suspendues sous la forme de caissons particuliers;
La fig. 2 montre une coupe suivant la ligne II-II de la fig. 1;
La fige 3 montre une coupe suivant la ligne III-III de la fig. 2 ;
La fig. 4 montre une coupe perpendiculaire à travers un dispositif pour la fabrication du coke, dans lequel les tôles=cloisons spéciales des chambres à coke sont déplacées latéralement;
La fig. 5 montre une coupe suivant la ligne V-V de la fig. 4, et
La fig. 6 montre une coupe suivant la ligne VI-VI de la fig. 5.
Dans l'exemple d'exécution suivant les fig.1 à 3, les cloisons de chauffage 1 sont constituées de façon connue en forme de caisson et munies à l'intérieur de courants de gaz chaud 3 formées par les tôles transversales 2; le gaz de chauffage provenant d'une source extérieure suit ce courant sous l'effet d'un ventilateur qui l'envoie dans une conduite de répartition 4, puis dans un collecteur 5 commun a toutes les cloisons de chauffage, pour recommencer ensuite son circuit en passant par la source de chaleur et le ventilateur. Les tubulures 6 des cloisons de chauffage 1 sont encastrées de façon fixe dans la maçonnerie 7 et sont en
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communication constante avec la conduite de répartition 4 et le collecteur 5.
De cette façon, en partioulier, tous les dispositifs de suspension permettant le mouvement des cloisons de chauffage, ainsi que les tuyauteries mobiles entre les cloisons de chauffage et les conduites principales, deviennent superflus.
Les chambres à coke 8 (fig.1) sont constituées , par un oaisson de forme plate 9, qui est fermé de tous les cotés et qui peut être ouvert au moyen de l'enlèvement de l'une de ses tôles-cloisons 11 ou de ses deux tôles-cloisons 11 et 12 en vue de l'admission du charbon ou de la sortie du coke. Ces caissons 9 possèdent a leur partie supérieure des saillies latérales 13, par lesquelles ils s'appuient sur les cloisons de chauffage 1. Chaque caisson est muni d'un tube d'échappement 14, qui en passant par des raccords amovibles 30 débouche, pendant la fabrication du ooke, dans un collecteur commun 15; c'est par ce collecteur que sont éoonduits les produits de la distillation.
La dimension des compartiments de rayonnement vides 10 (fig.1) entre les cloisons de chauffage et les chambres à coke suspendues 9 est libre, étant donné que la transmission de la chaleur par le rayonnement ne peut pas être influencée de façon sensible par cette dimension, il est cependant utile de réduire autant que possible l'intervalle dans le but d'éoonomiser la place. Il est facile d'entrer et de sortir les caissons, si des deux cotés une distance de 1 à 2 am a été prévue.
L'avantage de ce dispositif consiste, entre autres, dans le fait que la dimension des cloisons de chauffage 1 étant peut être relativement faible (de 3 à 4 =),/donné que ces cloisons ne sont exposées ni à une poussée, ni à un foulage.
Naturellement, il est également possible de maçonner les cloisons de chauffage aveo des pierres, suivant le genre des
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fours à coke connus. Dans ce cas, on pourrait, comme cela se pratique habituellement pour ces fours, avoir recours à un chauffage direct des oloisons de chauffage, mais il ne serait alors pas nécessaire de construire l'ouvrage en maçonnerie d'une façon plus solide que pour le maintien de son équilibre. De même pour les cloisons du oaisson 9, une faible épaisseur suffit parce que le charbon est introduit dans le caisson en dehors du dispositif de fabrication du coke et qu'il peut être agglutiné par voie de foulage ou de seoouage.
Lors du foulage, les caissons sont utilement placés sur un soubassement plat, de telle sorte que le matériel n'est pas soumis à un effort trop considérable.
Pour améliorer le coke et pour augmenter la vitesse de la fabrication, le compartiment interne du caisson 9 peut être constitué par des barres transversales et posséder, par exemple, une armature en tonne de grille, s'il s'agit de la production de coke de forme déterminée.
Un avantage technique important du dispositif' consiste dans le fait que les périodes de marche à vide, c'est-à-dire les périodes de refroidissement des cloisons de chauffage sont considérablement raccourcies et que les ouvriers qui sont chargée du remplissage des caissons en dehors du dispositif de fabrication du coke ne sont pas soumis à la fatigue résultant de la chaleur des fours. Comme il a été dit, la transmission de chaleur par le rayonnement étant pratiquement indépendante de la distance entre les cloisons de chauffage et les cloisons des chambres à coke, il est possible, en ce qui concerne les caissons des chambres à coke, à encastrer entre les cloisons de chauffage, de les choisir de façon correspondante aux caractéristiques propres du charbon à traiter, et en particulier de façon correspondante à ses réactions à la cuisson.
Cette possibilité est particulièrement précieuse pour les charbons
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qui nécessitent des chambres tout à fait étroites et qui sont susceptibles, par suite, d'offrir des difficultés dans les dispositifs connus, lors du remplissage, du foulage et de la vidange.
Dans la forme d'exécution décrite, ia maçonnerie 7, qui entoure les cloisons de chauffage, n'est pas nécessairement étanche aux gaz du côté de l'extérieur, étant donné que les compartiments de distillation proprement dits sont constitués par les tubes d'échappement 14 et par la partie supérieure des caissons 9, bien que, pour éviter des déperditions de chaleur résultant du départ d'air chaud, on adopte ici aussi, comme le montre la fig.2, un couvercle hermétique 20. Pour permettre la sortie des caissons 9, ce couvercle étanche est enlevé, après que les raccords 30 munis de joints spéciaux ont été détournés ou éoartés.
Dans l'intervalle, il convient de veiller à ce que les compartiments de rayonnement 10 soient maintenus à l'abri des poussières, de vapeurs et autres impuretés, celles-ci pouvant .nuire à l'action du rayonnement. Pratiquement, il a été établi que l'utilisation de la chaleur des gaz de chauffage était, d'une manière générale, la même que lorsque les intervalles compris entre les cloisons de chauffage étaient remplis de coke. Naturellement, la température de la cloison de chauffage est plus élevée que la température des - cloisons du caisson, étant donné que pour la transmission 'de la chaleur par rayonnement une chute de température est néoessaire.
La différence de température est d'environ 50 , de telle sorte que la température de la cloison de chauffage doit dépasser de 50 la température des cloisons de caissons, que l'on cherche à réaliser.
Pour parer à la déperdition de chaleur résultant de l'échauffement des pièces métalliques du caisson en tôle
9 et de leur refroidissement après l'enlèvement des caissons,
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ces caissons peuvent, avant la vidange et immédiatement après leur enlèvement, être amenés dans un appareil à compensation de température, qui récupérera par ailleurs la chaleur qu'ils renferment, c'est-à-dire celle du métal comme celle du coke. Il n'est pas absolument nécessaire, cela va de soi, que l'enlèvement des caissons ait lieu vers le haut; il peut tout aussi bien avoir lieu par le coté ou par le bas.
Dans l'exemple d'exécution suivant les fig.4 à 6, les cloisons de chauffage sont également fixes dans la maçonnerie 7 et elles sont reliées sans raccords mobiles à la conduite de répartition et aux collecteurs 4 et 5. Chaque cloison de chauffage 1 est complètement entourée par un oaisson en tôle 16, qui,est fixé à sa partie supérieure à un support transversal 17. Ce support transversal s'engage à ses deux extrémités, par des tenons 18 (fig.5), dans des bras 19, fixés eux-mêmes à des arbres 21 .Les arbres reposent dans des coussinets 22; ces derniers sont placés sur des supports 24, utilement refroidis dans leurs compartiments internes 23 par l'air extérieur soumis au courant d'air naturel, et, le cas échéant, sur des consoles 25.
Les arbres 21 traversent par un passage étanohe aux gaz le cloisonnement 7 et portent à leur extrémité extérieure des poignées 26 destinées à la manoeuvre directe des caissons en tôle 16 ou des saillies correspondantes pour la manoeuvre au moyen d'une machine. Par la rotation des arbres 21 (fig.6), les bras 19 peuvent être amenés à deux positions terminales, limitées, dans le genre d'un mécanisme à bascule, par les surfaces de butée 27,28 (fige 6). Le caisson 16 passe de sa position représentée en traits pleins à la position représentée en pointillé 16', de telle sorte que l'espace qui se trouve entre les tales-cloisons 11 ,12 de caissons voisins 16;
c'est-à-dire la chambre à coke 8, se trouve
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modifié dans sa largeur. Dans la position de travail (of.les deux cloisons de gauche dans la fig. 4), les caissons en tôle sont situés de telle façon que les compartiments de rayonnement 10 ont approximativement la même dimension des deux cotés des cloisons de chauffage 1 et que la chambre à coke 8 possède sa largeur minima. Dans le but de sortir le coke après la fin de la période de cuisson, les caissons en tôle 16 sont amenés, l'un après l'autre en commençant par la droite, à la position qui leur convient pour la vidange, par la retation de leurs arbres 21, de telle sorte que le coke sort de lui-même ou peut être dépiqué sans peine.
Cette disposition de mouvement peut également être utilisée sans difficulté pour la manoeuvre des cloisons de chauffage des dispositifs connus de distillation.
Le compartiment de distillation comprend l'espace entouré par la maçonnerie, espace limité à sa partie supérieure par un ou plusieurs couvercles de remplissage amovibles 33, dont l'étanohéité est assurée par des joints 34 hydrauliques. A sa partie inférieure se trouve un fond amovible 35 muni d'un. joint d'étanohéité, qui sera enlevé pour la sortie du coke fini. Les gaz de distillation sont expulsés par l'échappement 36, dont la section possède une forme allongée.'
De même dans cette disposition, les cloisons de .chauffage 1 peuvent être constituées au moyen de tôles -de 'faible épaisseur.
Les différents cloisons de chauffage sont, ainsi qu'il ressort de la fig.5, divisées en trois langues 28 formées chacune par déux courants de chauffage; entre ces langues s'engagent les tôles transversales 29 du caisson correspondant 16. ici il convient de veiller à ce que les compartiments de rayonnement 10 soient maintenus à l'abri des poussières et des impuretés. En outre, il convient de refuser aux gaz de distillation, qui enveloppent les caissons
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16, l'entrée des compartiments de rayonnement 10, étant donné que s'ils y avaient accès, ces gaz risqueraient d'être décomposés.
La différence de pression entre les compartiments de rayonnement 10 et le compartiment de distillation entouré par la maçonnerie 7 ne comporte toutefois qu'une colonne d'eau de quelques millimètres, de telle sorte que des joints du mode le plus simple suffisent, par exemple quelques injecteurs à vapeur, qui seront disposés dans les oreilles circulaires 31 (fig. 5) entourant les tubulures 6 et alimentées de vapeur, qui agiront sur les collets extérieurs 32 des caissons en tôle 16 et qui empêcheront de cette façon que les gaz de distillation aient! accès aux compartiments de rayonnement 10.
Revendications.
L'invention concerne un dispositif pour la fabrication du coke avec cloisons de chauffage chauffées intérieurement et chambres à coke situées entre ces cloisons, caractérisé par:
1 .- Le fait que les cloisons de chauffage sont disposées de façon fixe et que les chambres à coke sont constituées par des tôles-cloisons spéciales, dont l'éoartement respectif est variable pour permettre la sortie du coke, ces tôles-cloisons étant séparées des cloisons de chauffage fixes par des compartiments de rayonnement.
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