<Desc/Clms Page number 1>
"Four à coke ".
La présente invention est relative à un four à coke dont les murs de chauffe comprennent sur la hauteur de la masse à cokéfier des carneaux verticaux à circulation ascendante et des carneaux verticaux à circulation descendante reliés à leur par- tie supérieure par une communicatioh.
Elle a pour but d'adapter le niveau supérieur du chauffage au niveau supérieur essentiellement variable des charbons en cours de cokéfaction dans les chambres de carbonisation. Il est connu en effet que le niveau du charbon réalisé à l'enfourne- ment ne se maintient pas pendant la carbonisation et qu'il se produit dans la masse en cokéfaction un affaissement souvent considérable dépendant de la nature du charbon, de sa teneur en matières volatiles et en humidité. En fait, il n'est pas possible de déterminer à l'avance quel sera le niveau moyen du charbon dans les chambres de cokéfaction pendant la durée de àon traitement.
Il s'ensuit que la hauteur de la surface de chauffe déterminée dans les murs de chauffe par le niveau du passage des gaz en combustion des carneaux à circulation ascendante
<Desc/Clms Page number 2>
dans les oarneaux à circulation descendante, est toujours, lors de la construction, l'objet d'un compromis entre la nécessité d'assurer une cokéfaction satisfaisante de la par- tie supérieure du gâteau de coke et le danger de surchauffer, au-dessus de celui-ci, la chambre de rassemblement des gaz en produisant le cracking de ceux-ci et le graphitage subsé- quent de la voûte de.la chambre de cokéfaction.
Il s'ensuit.que si le charbon subit un affaissement moindre que celui escompté, la cokéfaction de la partie supérieure du gâteau de coke sera défectueuse et que, dans le cas contraire, il y aura surchauffe de la chambre de ras- semblement des gaz.
Dans le but de régler en hauteur la surface du mur de chauffe en contact avec les gaz de chauffage , on a déjà proposé de ménager au-dessus de la communication qui relie les carneaux de chauffe verticaux, d'autres carneaux de chauffe qui sont reliés aux carneaux verticaux susdits et sont pourvus de moyens de réglage des débits qui les parcou- rent. Les carneaux de chauffe supérieurs ainsi prévus sont situés au-dessus du niveau supérieur du coke à la fin de la cokéfaction et permettent, par le réglage de la quantité de gaz admise à les traverser, de modifier l'intensité du chauf- fage des gaz de distillation dans la chambre de rassemblement au-dessus du coke.
@ Dans ces fours, la communication établie à la partie supérieure des carneaux de chauffe inférieurs reste constam- ment parcourue par les gaz de chauffage sur toute sa largeur et les carneaux supplémentaires ne sont prévus qu'en vue de rendre le degré de chauffage de la chambre de rassemblement des gaz adéquat aux buts que l'on poursuit.
En d'autres termes, la chambre de cokéfaction est chauf- fée en permanence sur toute sa hauteur, sans variation possi- ble de la hauteur de la surface du mur de chauffe se trouvant
<Desc/Clms Page number 3>
en contact avec les gaz de chauffage en regard du charbon à cokéfier.
L'invention se rapporte, en ordre principal, à des moyens de faire varier entre deux limites extrêmes, déter- minées par la nature probable des charbons à traiter, le niveau supérieur du contact avec les murs de chauffe, des gaz en combustion passant des carneaux à circulation ascen- dante dans les carneaux à circulation descendante. Elle permet en outre d'assurer une carbonisation satisfaisante de la partie supérieure du gâteau de coke sans surchauffe de la chambre de rassemblement des gaz par le réglage de l'importance des courants en circulation en contact avec la surfacede chauffe comprise entre ces limites.
En d'autres termes, il est permis, suivant l'invention, de fixer le chauffage en hauteur de la chambre de cokéfaction en fonction de la limite inférieure du niveau supérieur du coke, la partie du mur de chauffe au-dessus de cette limite étant soustraite à l'action directe des gaz de chauffage ou de fixer le chauffage en hauteur en fonction de la limite supérieure du niveau supérieur du coke, l'intensité du chauffage entre ces limites pouvant être réglée suivant le prélèvement des gaz de chauffage amenés en contact avec la surface de chauffe comprise entre ces limites.
Suivant l'invention, la communication susdite est divi- sée en au moins trois compartiments disposés l'un à côté de l'autre et est en outre équipée de moyens permettent d'em- pêcher le passage des gaz des carneaux à circulation ascen- dante aux carneaux à circulation descendante, soit par les compartiments latéraux, soit par le ou les compartiments compris entre ceux-ci.
Dans le but de faciliter la carbonisation convenable de la partie supérieure du gâteau de coke et d'éviter en mê- me temps la surchauffe de la chambre de rassemblement des
<Desc/Clms Page number 4>
gaz, on prévoit en outre que les moyens qui contrôlent le passage des gaz des carneaux à circulation ascendante aux carneaux à circulation descendante soient disposés à l'extré- mité supérieure des carneaux verticaux.
Grâce à cette disposition, on peut régler l'importance des courants de gaz en contact avec la surface de chauffe comprise entre les deux limites extrêmes susdites.
D'autres particularités et détails de l'invention appa- rattront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement, deux formes de réalisation de l'in- vention.
La figure 1 est une coupe verticale suivant la ligne 1-1 de la figure 2 transversalement à un des murs de chauffe d'un four à coke suivant l'invention.
La figure 2 est une coupe horizontale suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une coupe verticale suivant la ligne III-III de la figure 4.
La figure 4 est une coupe horizontale suivant la ligne IV-IV de la figure 3.
La figure 5 est une coupe verticale suivant la ligne V-V de la figure 1.
La figure 6 est une coupe verticale suivant la ligne VI-VI de la figure 3.
La figure 7 est une coupe verticale suivant la ligne VII-VII de la figure 8, transversalement à un des murs de chauffe d'une autre forme de réalisation d'un four à coke suivant l'invention.
La figure 8 est une coupe horizontale suivant la ligne VIII-VIII de la figure 7.
La figure 9 est une coupe verticale suivant la ligne IX-IX de la figure 10.
<Desc/Clms Page number 5>
La figure 10 est une coupe horizontale suivant la ligne X-X de la figure 9.
La figure 11 est une coupe verticale suivant la ligne XI-XI de la figure 7.
Dans ces différantes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
Les figures 1 à 6 représentent la partie supérieure d'un mur de chauffe comprenant des carneaux verticaux dont l'un désigné par 2 est traversé par un courant ascendant de gaz tandis que l'autre désigné par 3 est traversé par un courant descendant. Ces carneaux sont reliés à leur partie supérieure par une communication qui permet aux gaz de pas- ser d'un carneau au carneau voisin.
Cette communication est diviéée en trois compartiments dans le sens de sa largeur par deux parois constituées par des murettes 4 logées dans la maçonnerie. Entre les murettes 4 se trouve un compartiment 5 et entre chacune de ces murettes et chacune des parois extérieures 6 du mur de chauffe est ré- servé un passage 7.
A l'extrémité supérieure de chacun des carneaux ver- ticaux 2 et 3, sont disposés deux registres 8 qui peuvent être rapprochés et éloignés du plan médian du mur de chauffe en étant supporté par la maçonnerie au niveau désigné par 9.
Ces registres sont manoeuvrables au moyen d'une tringle in- troduite dans le conduit de regard 10 habituellement ménagé dans la voûte du mur de chauffe au-dessus de chaque carneau.
Aux figures 1, 2 et 5, les registres 8 ont été représentés dans une position pour laquelle ils empêchent les gaz de passer des carneaux verticaux dans les compartiments latéraux 7. Le passage des gaz du carneau à circulation ascendante 2 au carneau à circulation descendante 3 est réalisé unique- ment par le compartiment médian 5 suivant la flèche X. Les murettes 4 forment écran à l'action chauffante des gaz en com-
<Desc/Clms Page number 6>
bustion sur les parties 6 du mur de chauffe comprises entre le niveau 9 et le niveau supérieur des compartiments latéraux 7.
Aux figures 3, 4 et 6, les registres 8 ont été représen- tés dans une position pour laquelle ils empêchent les gaz de passer des carneaux verticaux dans le compartiment médian 5 et permettent le passage des gaz du carneau ascendant 2 au carneau descendant 3 uniquement par les compartiments latéraux 7, suivant les flèches Y. De cette façon, les gaz en com- bustion chauffent les parties 6 du mur de chauffe comprises entre le niveau 9 et le niveau supérieur des compartiments latéraux.
Si au cours de l'exploitation on constate que la face supérieure du coke dans les chambres de carbonisation 11 atteint un niveau tel que 12 (figure 1) supérieur au niveau 9 et à une distance de celui-ci satisfaisante pour une coké- faction convenable du sommet de la charge en traitement, les registres 8 sont placés dans la position représentée aux fi- gures 1, 2 et 5. En pratique, on prévoit que, quel que soit le charbon utilisé, le niveau supérieur du coke soit toujours plus élevé que le niveau 9.
'Si on constate au contraire que la face supérieure du coke atteint un niveau 13 (figure 3) sensiblement supérieur au niveau supérieur des compartiments latéraux 7, et par conséquent trop élevé pour obtenir une cokéfaction convenable du sommet de la charge en traitement en ne chauffant que jusqu'au niveau 9, on place les registres 8 dans la position représentée aux figures 3, 4 et 6.
Si le niveau supérieur du coke est à une hauteur in- termédiaire entre les niveaux 12 et 13 envisagés, on place les registres 8 dans une position intermédiaire à celles re- présentées, d'une part, aux figures 1, 2 et 5, d'autre part, aux figures 3, 4 et 6. Pour cette position intermédiaire,
<Desc/Clms Page number 7>
les registres 8 permettent l'admission d'une partie des gaz en combustion dans le compartiment médian 5 et d'une partie dans les compartiments latéraux 7.
L'intensité du chauffage des parties 6 du mur de chauffe comprises entre le niveau 9 et le niveau supérieur des compar- timents latéraux 7 dépend de la proportion de gaz admise dans ces compartiments et, par conséquent, de la position des registres 8.
Chaque registre 8 présente une échancrure 14 (fig.l à 6) disposée de façon à former avec l'échancrure correspondante du registre voisin, lorsque les deux registres sont en contact comme représenté aux figures 3, 4 et 6, un orifice de regard 15 (figure 4) qui se trouve dans le prolongement du conduit de regard habituel 10. Cet orifice de regard 15 permet d'inspecter la flamme à la base du carneau.
Les figures 7 à 11 représentent une variante dans laquel- le les murettes 4 qui séparent les compartiments latéraux 7 du compartiment médian 5, au lieu d'être logées dans la ma- çonnerie, sont solidaires des registres 8 pouvant servir à obturer les compartiments latéraux correspondants. Ces mu- rettes jouent le même rôle d'écran que les murettes 4 des figures 1 à 6 pour les parties 6 du mur de chauffe comprises entre le niveau 9 et le niveau supérieur des compartiments latéraux 7, mais sont déplaçables avec les registres 8.
Il s'en suit qu'une plus grande section de passage peut être réalisée pour les compartiments 5 et 7, ce qui réduit la perte de charge à l'endroit du changement de sens de la circulation des gaz dans le mur de chauffe.
De plus, les échancrures 14 qui, dans le cas de la posi- tion jointive des registres 8 des figures 3, 4 et 6 permet- taient une minime dérivation des gaz en combustion devant passer en totalité par les compartiments latéraux 7, s'éten- dent, dans le cas des figures 7 à 11, jusqu'au niveau supé-
<Desc/Clms Page number 8>
rieur de la communication à laquelle les carneaux verticaux sont reliés. Par conséquent, il ne peut plus y avoir aucune dérivation de gaz à travers les orifices de regard 15.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limités aux deux formes de réalisation représentées et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, sans sortir de la portée du présent brevet.
Il va de soi, par exemple, que le mur de chauffe ne doit pas nécessairement être constitué par une alternance de car- neaux verticaux à circulation ascendante et de carneaux à circulation descendante.
Il va de soi que les registres qui contrôlent le passage des gaz des carneaux à circulation ascendante aux carneaux à circulation descendante peuvent être disposés verticalement dans les compartiments 5 et 7 au lieu d'être disposés horizon- talement au niveau du plan 9.
On pourrait également prévoir que dans le cas d'un four à coke dont les carneaux du mur de chauffe qui se trouve d'un côté d'une chambre de cokéfaction sont en communication avec les carneaux du mur de chauffe qui se trouve de l'autre côté de cette chambre de cokéfaction par l'intermédiaire de ca- naux s'étendant horizontalement au dessus des carneaux de chauffage ainsi que par des conduits ménagés dans la voûte de la chambre de cokéfaction et reliant lesdits canaux entre- eux, ces canaux soient divisés en trois compartiments dans lesquels le passage des gaz peut être contrôlé d'une manière semblable à celle indiquée pour les compartiments 5 et 7 des figures 1 à 11, .