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Four régénérateur à coke à chauffage par circulation.
La présente invention se rapporte à des fours régénérateurs horizontaux à chambres ou à cornues avec carneaux verticaux de chauffage dans les parois des chambres et plus particulièrement aux fours connus sous le nom de fours à chauffage par circula - tion, dans lesquels les carneaux verticaux de chauffage sont reliés entre eux par deux ou par groupes à leurs extrémités supé- rieures ou inférieures, de manière à ce qu'une partie des gaz d'échappement puisse circuler dans les carneaux reliés entre eux.
La partie des gaz d'échappement circulant dans les carneaux de chauffage en communication, situés dans les parois des fours à circulation, se mélange aux moyens de chauffage, produisant ainsi un retardement de la combustion. Un dosage convenable des gaz d'échappement en circulation permet ainsi de prolonger la flamme
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produite aux pieds des carneaux de chauffage de manière telle que la paroi de la chambre est chauffée uniformément sur toute sa hauteur.
Dans les fours à circulation, connus jusqu'à ce jour, l'ori- fice inférieur de communication, nommé orifice du courant circu- laire, est situé entre deux carneaux voisins dans le plan médian de la paroi chauffante, pour des raisons constructives, il est quelquefois nécessaire de disposer les orifices d'entrée ou les tuyères pour le gaz de chauffage et l'air de combustion dans la sole des carneaux dans une ligne avec les orifices du courant circulaire. Avec cette disposition des orifices d'entrée ou des tuyères, on a constaté que dans des circonstances spéciales, le retardement recherché de la combustion ou le prolongement de la flamme par le gaz d'échappement ajouté au mélange du gaz et de l'air n'est pas atteint et que par conséquent, la partie inférieu- rede la paroi de la chambre est chauffée plus fortement que sa partie supérieure.
La présente invention résout le problème d'obtenir dans les fours à circulation une combustion à longue flamme malgré la disposition en ligne - par exemple au milieu de la paroi chauf- fante - des tuyères pour gaz combustibles et pour air de combus- tion.
L'objet de la présente invention consiste à disposer les orifices du courant circulaire dans la paroi de séparation entre deux carneaux coopérant deux à deux ou par groupes, les orifices étant disposés latéralement, de préférence des deux côtés des ori- fices d'entrée des gaz combustibles et de l'air, de manière que les gaz d'échappement, dès leur entrée dans une direction latérale dans les carneaux à flammes montantes, y rencontrent les matières chauffantes ascendantes et les enveloppent, avant que les moyens chauffants aient pu se mélanger.
L'objet de la présente invention consiste encore à disposer, si nécessaire, des briques de déviation dans la sole du carneau et
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à la hauteur des orifices inférieurs du courant circulaire,de manière que la totalité des gaz d'échappement montant dans les carneaux, chargée de gaz chauffant et d'air, est dirigée entre le courant du gaz chauffant et celui de l'air.
Suivant l'inventions les orifices d'entrée pour le gaz chauffant sont disposés de préférence entre l'entrée de l'air de combustion et la paroi de séparation contenant les orifices de circulation. Cette disposition présente le grand avantage de pro- curer une plus grande largeur aux orifices de circulation, sans les obliger à entrer,dans le champ du flux des tuyères relative- ment étroites du gaz chauffant.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'exécution de l'objet de l'invention : fig.l est une coupe longitudinale à travers la paroi chauf- fante d'un four à coke, fig.2 est une section verticale suivant la droite II-II de la fig.l à travers la partie supérieure d'un four à coke, f ig.3 est une section horizontale suivant la droite III-III de la fig.1- à travers une partie d'une paroi chauffante, fig.4 est, de même, une section horizontale suivant la droite IV-IV de la fig.l.
En fig.1, le four à coke est constitué par une maçonnerie réfractaire, reposant sur une base en béton 20 ou autre de la forme d'une table. Des chambres accessibles 21 sont prévues sous ce support en béton. Les chambres de cokéfaction, contenant les charbons à traiter, sont désignées par 1 dans les fig.l et 2.
En dessous de ces chambres 1 se trouvent les régénérateurs 22, bien connus du spécialiste aussi bien au point de vue de leur fonctionnement que de leur raccordement aux carneaux chauffants dans les parois des chambres de cokéfaction, inutile d'entrer dans les détails de leur description, comme n'étant point essen- tiel à l'objet de la présente invention.
Entre les chambres 1 servant à la cokéfaction du charbon,
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les parois chauffantes sont disposées d'une manière connue en soi, munies de carneaux verticaux 5 et 6 séparés par des cloisons à boutisses 3 et 4. Les cloisons à boutisses 4 sont munies d'ou- vertures 7 à leur partie supérieure, permettant aux gaz montants de combustion de l'un des carneaux 5, 6, en communication deux à deux, de passer dans le carneau voisin.
Dans la sole des carneaux des orifices d'amenée 8 pour l'air de combustion et des orifices 9 pour le gaz de combustion, sont disposés de manière telle que - comme il ressort clairement de la fig.3 - il existe un espace libre aussi grand que possible entre les deux orifices 8 et 9. Ces orifices 8 et 9 sont disposés en ligne au milieu de la paroi chauffante.
Les orifices 9 pour le gaz de combustion sont reliés par des conduites 9a à un système tubulaire 23, logé dans les chambres accessibles des fondations et destiné à amener aux orifices 9 le gaz de combustion nécessaire au fonctionnement du régénérateur.
Les parois à boutisses 4 comportent à leur partie inférieu- re deux ouvertures 10, disposées latéralement aux canaux 8 et 9 pour le gaz de chauffage et l'air, situés dans un même plan, de préférence en proximité immédiate des parois de panneresse 11.
Le chauffage des parois des chambres est réalisé de la ma- nière suivante : le gaz de combustion, introduit par les orifices d'amenée 9 dans les carneaux de chauffage, est brûlé avec l'air réchauffé dans les générateurs 22 situés en dessous des chambres 1 du four et entrant par les orifices d'amenée 8, les gaz chauds de combustion montent dans chaque carneau pair ou impair suivant la direction du chauffage, par exemple dans les carneaux 6.
Ensuite les gaz de combustion passent aux carneaux voisins 5, en y descendant, pour aboutir enfin à travers les orifices 8a (fig.l) des carneaux 5 au régénérateur d'échappement non représenté sur le dessin.
Une partie des gaz d'échappement descendant dans les car- neaux 5 est aspirée par les orifices de communication 10 en bas
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de la paroi à boutisses 4 et passe, comme indiqué par la paire droite des carneaux de la fig.3, à travers les orifices de com- munication 10 dans l'espace situé des deux côtés du flux des moyens de combustion sortant des orifices pour le gaz de combus- tion et l'air. Le gaz d'échappement se mélange au gaz et à l'air émanant de l'orifice du plancher et pénètre également dans l'es- pace 12 (fig. 3) entre les orifices pour le gaz de combustion et l'air 8. Cette disposition empêche tout mélange rapide du gaz et de l'air, retardant ainsi la combustion et produisant une longue flamme qui se répand sur toute la hauteur du carneau.
Suivant le fonctionnement de l'installation, il peut être préférable de dévier dans l'espace libre 12, situé entre le s canaux du gaz d'échappement et de l'air, la totalité du gaz d'échappement aspiré dans le carneau entouré de flammes, au moyen de briques de guidage disposées sur la sole des carneaux.
Une telle disposition est représentée à titre d'exemple dans la paire de carneaux située à la partie gauche de la fig.3. Aux pa- rois 11 des chambres et dans des creux convenables de la sole des carneaux, on a prévu des briques 15, disposées dans l'évent des orifices circulaires inférieurs 10, ayant approximativement la hauteur de ceux-ci. Si nécessaire, les briques de déviation 15 peuvent être mises en place respectivement remplacées par les ouvertures 16 prévues dans le plafond du four, servant au remplacement des tuyères pour le gaz de combustion. De cette ma- nière, il est possible de régler le retardement de la combustion en introduisant selon les besoins une des deux briques ou en en- levant les deux, si nécessaire.
La présente invention est encore d'un grand avantage pour des fours combinés, c'est-à-dire pour des fours chauffés à vo- lonté au gaz riche de combustion ou au gaz pauvre. Lors du chauffage au gaz pauvre, ce gaz est amené par un des orifices d'entrée 13 respectivement 14 (fig.2), l'autre des deux orifices servant à l'adduction de l'air. Le gaz et l'air se rencontrent
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dans l'orifice 8 du plancher en forme de tuyère de mélange. La combustion peut avoir lieu spontanément, toute ajoute du gaz pau- vre avant la combustion étant empêchée d'une manière certaine.
Cette disposition présente l'avantage de provoquer une combustion avec une flamme d'une telle longueur que toute ajoute de gaz d'échappement influencerait défavorablement la combustion déjà très lente.
REVENDICATIONS.
1. Four régénérateur à coke avec chambres horizontales de cokéfaction et avec carneaux verticaux disposés à l'intérieur des cloisons des chambres, les orifices de communication à leurs ex- trémités sapérieures et inférieures permettent la circulation des gaz d'échappement, caractérisé en ce que les orifices inférieurs de communication (10) sont disposés dans la cloison à boutisses (4) des carneaux (5,6) coopérant deux à deux et ceci latéralement aux orifices d'entrée (8,9) des moyens de combustion, disposés en ligne et plus particulièrement au milieu de la cloison chauffante.
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Recirculating heating coke regenerator.
The present invention relates to horizontal regenerative chamber or retort furnaces with vertical heating flues in the walls of the chambers and more particularly to furnaces known under the name of circulating heating furnaces, in which the vertical heating flues are interconnected in pairs or in groups at their upper or lower ends, so that part of the exhaust gases can circulate in the flues connected to each other.
The part of the exhaust gases circulating in the communicating heating flues, located in the walls of the circulation furnaces, mixes with the heating means, thus producing a retardation of the combustion. Appropriate dosage of the circulating exhaust gases thus prolongs the flame
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produced at the foot of the heating flues in such a way that the wall of the chamber is heated evenly over its entire height.
In circulation furnaces, known to date, the lower communication orifice, called the circular flow orifice, is located between two neighboring flues in the median plane of the heating wall, for construction reasons, it is sometimes necessary to arrange the inlet orifices or the nozzles for the heating gas and the combustion air in the bottom of the flues in a line with the openings of the circular flow. With this arrangement of the inlet orifices or nozzles, it has been found that under special circumstances the desired retardation of the combustion or the prolongation of the flame by the exhaust gas added to the mixture of gas and air n is not achieved and therefore the lower part of the chamber wall is heated more strongly than its upper part.
The present invention solves the problem of obtaining long-flame combustion in circulation furnaces despite the in-line arrangement - for example in the middle of the heating wall - of the nozzles for fuel gases and for combustion air.
The object of the present invention is to arrange the orifices of the circular stream in the partition wall between two flues cooperating in pairs or in groups, the orifices being disposed laterally, preferably on both sides of the inlet openings of the pipes. combustible gases and air, so that the exhaust gases, as soon as they enter in a lateral direction into the rising flame flues, meet there the rising heating materials and surround them, before the heating means have been able to mix .
The object of the present invention is also to place, if necessary, deflection bricks in the bottom of the flue and
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at the height of the lower orifices of the circular stream, so that all of the exhaust gas rising in the flues, charged with heating gas and air, is directed between the current of the heating gas and that of the air.
According to the invention, the inlet orifices for the heating gas are preferably arranged between the inlet of the combustion air and the partition wall containing the circulation orifices. This arrangement has the great advantage of providing greater width to the circulation orifices, without forcing them to enter, in the field of the flow of the relatively narrow nozzles of the heating gas.
The appended drawing represents, by way of example, some embodiments of the object of the invention: FIG. 1 is a longitudinal section through the heating wall of a coke oven, FIG. 2 is a vertical section along the line II-II of fig.l through the upper part of a coke oven, f ig.3 is a horizontal section along the line III-III of fig. 1 - through a part of a heating wall, fig.4 is, likewise, a horizontal section along the line IV-IV of fig.l.
In fig.1, the coke oven is constituted by a refractory masonry, resting on a concrete base 20 or other in the form of a table. Accessible rooms 21 are provided under this concrete support. The coking chambers, containing the coals to be treated, are designated by 1 in fig. 1 and 2.
Below these chambers 1 are the regenerators 22, well known to the specialist both from the point of view of their operation and of their connection to the heating flues in the walls of the coking chambers, no need to go into the details of their description. , as not being essential to the object of the present invention.
Between the chambers 1 used for the coking of coal,
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the heating walls are arranged in a manner known per se, provided with vertical flues 5 and 6 separated by header partitions 3 and 4. The header partitions 4 are provided with openings 7 at their upper part, allowing gas amounts of combustion from one of the flues 5, 6, in communication two by two, to pass into the neighboring flue.
In the bottom of the flues supply openings 8 for the combustion air and openings 9 for the combustion gas, are arranged in such a way that - as is clear from fig. 3 - there is also a free space as large as possible between the two orifices 8 and 9. These orifices 8 and 9 are arranged in line in the middle of the heating wall.
The orifices 9 for the combustion gas are connected by pipes 9a to a tubular system 23, housed in the accessible chambers of the foundations and intended to bring to the orifices 9 the combustion gas necessary for the operation of the regenerator.
The header walls 4 have at their lower part two openings 10, arranged laterally to the channels 8 and 9 for the heating gas and the air, located in the same plane, preferably in the immediate vicinity of the shutter walls 11.
The heating of the walls of the chambers is carried out as follows: the combustion gas, introduced through the supply openings 9 into the heating flues, is burned with the air heated in the generators 22 located below the chambers. 1 of the furnace and entering through the supply orifices 8, the hot combustion gases rise in each even or odd flue depending on the direction of heating, for example in the flues 6.
Then the combustion gases pass to the neighboring flues 5, going down there, to finally end up through the orifices 8a (fig.l) of the flues 5 to the exhaust regenerator not shown in the drawing.
Part of the exhaust gas descending into the flues 5 is sucked in through the communication ports 10 at the bottom.
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of the header wall 4 and passes, as indicated by the straight pair of flues in fig. 3, through the communication ports 10 into the space on both sides of the flow of the combustion means exiting the ports for combustion gas and air. The exhaust gas mixes with the gas and air emanating from the floor opening and also enters space 12 (fig. 3) between the combustion gas and air ports 8. This arrangement prevents rapid mixing of gas and air, thus retarding combustion and producing a long flame which spreads the full height of the flue.
Depending on the operation of the installation, it may be preferable to divert into the free space 12, located between the exhaust gas and air channels, all of the exhaust gas sucked into the flue surrounded by flames, by means of guide bricks placed on the bottom of the flues.
Such an arrangement is shown by way of example in the pair of flues located on the left part of fig.3. In the walls 11 of the chambers and in suitable recesses in the bottom of the flues, bricks 15 are provided, disposed in the vent of the lower circular openings 10, having approximately the height thereof. If necessary, the deflection bricks 15 can be placed respectively replaced by the openings 16 provided in the ceiling of the furnace, serving to replace the nozzles for the combustion gas. In this way, it is possible to regulate the retardation of the combustion by inserting one of the two bricks as required or by removing both, if necessary.
The present invention is still of great advantage for combination ovens, that is to say for ovens heated voluntarily with rich combustion gas or with lean gas. When heating with lean gas, this gas is supplied through one of the inlet orifices 13 respectively 14 (FIG. 2), the other of the two orifices serving for the supply of air. Gas and air meet
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in the opening 8 of the floor in the form of a mixing nozzle. Combustion can take place spontaneously, any addition of poor gas before combustion is definitely prevented.
This arrangement has the advantage of causing combustion with a flame of such a length that any addition of exhaust gas would adversely affect the already very slow combustion.
CLAIMS.
1. Coke regenerator oven with horizontal coking chambers and with vertical flues arranged inside the partitions of the chambers, the communication openings at their upper and lower ends allow the circulation of exhaust gases, characterized in that the lower communication openings (10) are arranged in the header partition (4) of the flues (5,6) cooperating two by two and this laterally to the inlet openings (8,9) of the combustion means, arranged in line and more particularly in the middle of the heating partition.