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La présente invention est relative à une batterie de fours à coke à régénération dans laquelle chaque chambre de cokéfaction est séparée d'un espace capable de recevoir la charge de coke cokéfiée dans la chambre de cokéfaction consi- dérée, par une sole montée, de manière étanche, de façon à pouvoir être amenée dans une position pour laquelle elle cesse de séparer le dit espace de la chambre de cokéfaction qui la surmonte.
Dans les batteries de fours à coke à régénération connues à ce jour, les régénérateurs sont situés en dessous du massif des chambres de cokéfaction et des piédroits et le détournement est effectué, pour chaque chambre de cokéfaction, après enlè- vement de portes situées aux deux extrémités de la chambre considérée, par poussée horizontale du saumon de coke.
Ces batteries de fours à coke présentent l'inconvénient de nécessiter non seulement une machine coûteuse dénommée défoui neuse pourfaire glisser la charge de coke sur la sole, mais également deux arrache-portes, un guide-coke vers un wagon de réception, et toute l'infrastructure nécessitée par l'instal- lation et le fonctionnement de ces appareils. De plus, l'énér- gie motrice à mettre en oeuvre pour le défournement est importante. Elle représente environ 50 % de l'énergie électri- que consommée par la batterie. En outre, il est utile de prévoir un système de signalisation qui empêche toute fausse manoeuvre de la défourneuse et notamment la poussée de celle- ci avant l'enlèvement de la porte du four à décharger située du coté opposé à celui où se trouve la défourneuse.
Enfin, l'étanchéité des deux portes est difficile à maintenir en service, oe qui limite défavorablement la hauteur des chambres de cokéfaction.
On connaît , d'autre part, des fours à gaz à chambres verticales prismatiques de section rectangulaire, pourvues chacune d'une porte basculante à la base. Avec ces fours à
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gaz, le déchargement du coke par gravité est possible non seulement à cause de la capacité des chambres, qui est beaucoup plus faible que celle des chambres des fours à coke, mais aussi à cause de la granulométrie beaucoup plus forte du char- bon enfourné et de la précaution prise de loger du petit coke en-dessous du charbon.
La cokéfaction d'une masserelativement faible de charbon concassé dans les chambres de fours à gaz ne donne pas lieu, à la base de la chambre à un important bou- chon de coke de brai très spongieux qui adhère fortement aux parois du four, comme ce serait le cas avec la cokéfaction dans un four à coke d'une masse beaucoup plus importante de charbon moulu ( généralement plus de 80% en dessous de deux millimètres) nécessaire pour donner lieu à un coke de forte capacité. De plus, le charbon concassé utilisé dans les fours à gaz permet une contraction du saumon de coke beaucoup plus forte que celle du saumon formé dans les fours à coke de sorte que le premier saumon peut se détacher facilement des parois latérales tandis ne que le deuxième/pourrait le faireque très difficilement.
La présente invention a comme objet une batterie de fours à coke qui permet le déchargement par gravité sans présenter les inconvénients susdits.
A cet effet, dans la batterie suivant l'invention, chaque sole comprend un carneau de chauffage qui, lorsque la sole est en place pour supporter la charge, est en communication, d'une part, avec des conduites fixes d'arrivée de gaz et d'air et, d'autre part, avec des conduites fixes de départ de fumées.
Avec une batterie de ce genre, il ne faut donc pas de défourneuse et les deux extrémités de chaque chambre de coké- faction ne doivent pas être équipées de portes. Le coke qui tombe en dessous du massif des chambres de cokéfaction et des piédroits peut être reçu directement par un wagon. L'étanchéité entre la sole horizontale et la base des piédroits peut être réalisée beaucoup plus facilement qu'entre des portes verticales
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et les extrémitésdes piédroits. La difficulté d'assurer l'étanchéité n'augmente pas aveo la hauteur du four.
La chauffage des soles a comme effet d'éviter la condensa- tion de goudrons à la base de la chambre de ookéfaotion et, par conséquent, de réduire les risques d'accrochage de la charge au moment du détournement par gravité. Ce chauffage de la sole peut être interrompu dès que la température dépasse 600 en tcus points de la charge d'un four.
En particulier, la sole de chaque chambre de cokéfaction est montée de façon à pouvoir coulisser dans son plan, de préfé- rence, dans le sens de sa longueur. Ce montage de la sole faci- lite le maintien de celle-ci en place pendant la cokéfaction et évite la chute brusque de l'ensemble du saumon de coke dans le wagon à coke au moment du détournement.
Suivant une forme d'exécution avantageuse, l'étanchéité entre la sole coulissante et les parties fixes par rapport aux- quelles elle peut coulisser est assurée par un couteau plongeant dans un joint en matières pulvérulentes.
La batterie de fours à coke à détournement par gravité suivant l'invention est, en outre, avantageusement complétée par au moins un canal de départ des produits volatils dans une paroi d'extrémité de chaque chambre de cokéfaction.
Suivant une forme de réalisation avantageuse, plusieurs canaux de départ des produits volatils sont ménagés à différent, niveaux dans une paroi d'extrémité de chaque chambre de cokéfac tion, et, de préférence, sur toute la largeur de chaque chambre de cokéfaction.
Cette disposition des canaux d'évacuation des produits volatils de la oarbonisation, qui n'est possible que parce que le défournement est effectué par gravité, a comme effet de permettre aux produits volatils qui prennent naissance à des températures différentes au sein de la masse en cours de coké- faction et qui s'en dégagent en courants horizontaux parallèlei A -
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aux parois chauffantes ( piédroits , voôte et sols des fours à coke prismatiques rectangulaires), de s'échapper du four en se mélangeant très peu et sans rencontrer sur leur parcours dans le four des températures plus élevées que celles que possèdent certains d'entre eux au moment où ils sortent de la charge.
Etant donné que beaucoup de ces produits volatils sontthermi- quement instables à la température qui règne à certains endroits de l'espace libre du four, on réduit ainsi fortement leur décom- position thermique en dehors de la charge. Cette disposition des canaux d'évacuation des produits volatils de la carbonisa- tion évite la formation de graphite et le dépôt de ce dernier sur la surface intérieure libre de la maçonnerie du four. Elle augmente le rendement en "goudron" de la carbonisation, diminue la teneur en carbone libre du goudron et augmente sa teneur en produits huileux et en acides goudronneux, ce qui est avantageux parce que ces derniers sont t@ès demandés par l'industrie des résines et fibres synthétiques.
C'est dans le même but qu'on a intérêt à stabiliser ther- miquement les produits volatils susdits par un refroidissement brusque à leur sortie des chambres de cokéfaction. A cet effet, la batteriesuivant l'invention, présente un dispositif refroidit seur des produits volatils à l'endroit où ceux-ci sortent de chaque chambre de cokéfaction.
La disposition, suivant l'invention, des canaux d'évacua- tion des produits volatils fournis par la carbonisation dans chaque four, permet, en outre, de supprimer le repalage des charges de charbons dans les fours après chargement de ces derniers. La formation de talus trop grands à la surface de la charge de oharbon peut être combattue efficacement par augmenta tion du nombre de trous d'enfournement dans la voûte du four et le cloisonnement correspondant du ooal-oar.
La présente invention a également comme objet une batterie de fours à coke dans laquelle on peut réaliser facilement une cuisson uniforme des charges sur toute la hauteur et sur toute
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la longueur des chambres de cokéfaction.
Jusqu'à présent, on s'est efforcé d'obtenir une température uniforme dans les piédroits. La pratique prouve qu'avec une température uniforme des piédroits, on n'obtient pas nécessai- rement une cuisson uniforme de la charge.
Afin de permettre la réalisation à des niveaux différents des piédroits, d'apports différents d'énergie calorifique et tels que la charge en cours de cokéfaction soit soumise à une cuisson uniforme sur toute sa hauteur, chaque piédroit de la batterie de fours à coke suivant l'invention est équipé , dans une de ses parois d'extrémité, de brûleurs à différents niveaux qui envoient les jets de gaz chauds vers la paroi d'extrémité opposée .
La maîtrise de la répartition de la chaleur dans les pié-- droits donnant lieu à une cuisson uniforme permet de réduire la @ dépense d'énergie calorifique nécessaire à la carbonisation et la production de naphtaline que l'on constate dans les batteries connues.
Pour permettre d'éviter l'augmentation, avec l'âge de la batterie, de la dépense d'énergie calorifique nécessaire à la carbonisation et de la production de naphtaline, les brûleurs susdits sont engagés de manière amovible dans la paroi d'extré- mité qui les contient.
Cette disposition des brûleurs facilite leur réglage , leur démontage, leur vérification et, éventuellement, leur réparation. Ces opérations peuvent être effectuées séparément pour chaque brûleur sans nuire pratiquement à l'exploitation de la batterie à feu.
En particulier, les opérations de démontage, de vérifica- tion et de remontage peuvent être effectuées en un temps telle- ment court que la marche de la cokéfaction n'en est pratiquement pas déréglée lorsqu'on emploie des brûleurs qui comprennent chacun a) un conduit axial relié de manière amovible à une conduite d'amenée de gaz riche et pourvu d'un organe de réglage
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de la section de passage du gaz, b) un bouchon pouvant coulis- ser sur oe conduit axial de façon à obturer de manière réglable la section d'entréedans une gaine ménagée dans la maçonnerie , de gaz pauvre ou d'air amené par une conduite ménagée dans la maçonnerie et alimentant tous les brûleurs d'un même piédroit, c) un manchon pouvant coulisser sur ce conduit axial de façon à obturer de manière réglable la seotion d'entrée dans la gaine susdite,
respectivement d'air ou de gaz pauvre, amené par une autre conduite ménagée dans la maçonnerie et alimentant tous les brûleurs du piédroit considéré, le dit manchon laissant passer vers le bec du brûleur, entre lui et le conduit axial susdit, le fluide gazeux dont le passage est contrôlé par le bouchon susdit, et d) des entretoises maintenant le bouchon et le manchon susdits dans la position axiale désirée par rapport au conduit axial correspondant, l'ensemble de ces éléments a) à d) formant un équipage mobile par rapport à la maçonnerie dans laquelle il est engagé.
La répartition judicieuse de la chaleur sur la hauteur des piédroits et sur toute la longueur de ceux-ci est facilitée par la présence dé carneaux de chauffage horizontaux dans ces piédroits.
Cette particularité combinée avec .le chauffage de la sole. et le départ étagé des produits volatils de la carbonisation, permet un plus grand développement en hauteur des fours à coke.
Une autre caractéristique intéressante de la batterie dont les piédroits sont équipés de brûleurs à une extrémité oonais- te en un collecteur d'air et un collecteur de fumées sur toute sa longueur à l'extrémité des piédroits opposée à oelle oûse trouvent les brûleurs, le collecteur d'air étant en communica- tion avec des conduites d'alimentation des brûleurs et le colli teur de fumées étant en communication avec des conduites d'éva- cuation des fumées à partir des piédroits.
La batterie de fours à coke suivant l'invention comprend
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avantageusement une série de fours de chaque coté de son plan axial vertical longitudinal. Les fours de chaque série peuvent alors, pour un même encombrement en surface, avoir une longueur égale à la moitié de la longueur des fours connus mais présenter des facilités pour la répartition judicieuse de la chaleur sur toute la longueur des piédroits et surtout pour le déplacement des soles permettant le détournement par gravité.
Dans les batteries de fours à coke à régénération actuel- lement en usage, les régénérateurs sont toujours disposés en dessous du massif des chambres de cokéfaction et des piédroits, sont alignés parallèlement à ceux-ci et communiquent avec eux par des canaux aboutissant, d'une part, dans les régénérateurs et, d'autre part, à la base des carneaux de chauffage dans les piédroits.
L'orientation des régénérateurs parallèlement aux chambres de cokéfaction et aux piédroits dans la massif en dessous des fours oblige à donner à ces régénérateurs une très faible largeur et une longueur relativement grande. De plus, la température de travail et l'impossibilité de supprimer la commu- nication entre les piédroits et les régénérateurs sans nuire à l'exploitation ne permettent pas d'avoir accès au milieu de ceux-ci lorsque la batterie est à feu.
Dans le but de permettre l'accès de chaque régénérateur individuellement pendant le fonctionnement de la batterie suivat t l'invention, dans celle-ci les régénérateurs sont situés autre part qu'en dessous du massif des chambres de cokéfaction et des piédroits, suivant une disposition qui les rend individuel- lement accessibles en tous leurs points pendant le fonctionne- ment de la batterie et sont connectés aux piédroits par des collecteurs en relation avec l'ensemble des piédroits corres- pondants de la batterie.
La disposition, suivant la présente invention, de colle*- teurs ( à fluides frais ou à fumées) entre les régénérateurs
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(respectivement à fluides frais ou à fumées) et les piédroits correspondants de la batterie prooure une très grande indépen- dance en ce qui ooncerne le dimenaionnement , la forme, l'empla- cement et la commande des organes de la régénération, de même qu'elle procure la possibilité de démonter, reviser, réparer, etc. , toute partie des régénérateurs de la batterie à feu, sans nuire pratiquement à l'exploitation.
Cette caractéristique de l'invention en même temps que celles se rapportant à l'empla- cement et à la conception des brûleurs et à l'exécution du chauffage des piédroits par carneaux horizontaux procurent une maîtrise permanente et totale de tous les organes du chauffage et du réglage du chauffage pendant toute la durée de l'exis- tence du massif de fours, réalisant ainsi les conditions re- quises pour lutter efficacement contre toute augmentation, avec l'âge de la batterie, de la dépense d'énergie calorifique nécessaire à la carbonisation et contre toute diminution, avec l'âge de la batterie, de sa capacité de carbonisation.
Cette augmentation de consommation d'énergie calorifique et cette diminution de capacité de carbonisation, avec l'âge de la batterie, sont inévitables dans les batteries connues dans lesquelles les régénérateurs ( à fluides frais ou à fumées) sont disposés entre les collecteurs ( respectivement à fluides frais ou à fumées) et les piédroits. Dans le cas du chauffage au gaz pauvre, la disposition des organes du circuit de chauffage suivant la présente invention procure entre autres des moyens simples d'éviter les pertes de gaz, inévitables dans les batteries connues, par purge vers la cheminée.
Dans les fours à coke à régénération connus, à chaque inversion du courant gazeux dans les régénérateurs, il y a inversion du ocurant de fluides dans les piédroits. Cette inversion du courant de fluides dans les piédroits n'est nullement nécessaire pour assurer une cuisson uniforme des charges des fours, c'est-à-dire, pour assurer la condition
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essentielle à une exploitation économique d'une batterie de fours à coke.
Dans les batteries connues de fours à ooke à régénérateurs installés en dessous des fours, des conduits en réfractaire, traversant les régénérateurs, amènent le gaz riche aux brûleurs à la base des piédroits. Le gaz pauvre de chauffage traverse une partie du système de régénération installé sous les fours avant d'arriver aux brûleurs à la base des piédroits. A la faveur des crevasses qui, en cours d'exploitation, se produi- sent dans tout ce système de distribution de fluides, les inversions des courants de fluides sont souvent accompagnées d'explosions ou de combustions prématurées, localisées aux endroits des fuitos de gaz de chauffage riche ou pauvre.
Ces explosions ou combustions prématurées disloquent davantage les maçonneries et les organes intervenant dans la distribution des fluides et, de ce fait, compromettent le réglage du chauffage et de la combustion du gaz de chauffage, augmentent la dépense d'énergie calorifique requise pour la carbonisation complète des charges et diminuent la capacité de carbonisation de la batterie.
Afin d'éviter que l'inversion du courant dans les régéné- rateurs puisse donner lieu à une inversion du courant dans les piédroits, on a, en outre, prévu dans la batterie suivant l'invention que chaque collecteur à fluides gazeux frais soit raccordé, d'une part , aux régénérateurs traversés à un moment donné par ces fluides et, d'autre part, aux régénérateurs qui vont être traversés par les mêmes fluides après l'inversion du sens de circulation dans les régénérateurs, par des condui- tes équipées chacune d'une vanne d'obturation.
Dans une forme d'exécution particulière permettant le chauffage au gaz riche ou le chauffage au gaz pauvre ou le chauffage compound ( partiellement au gaz riche et partiellemen t
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au gaz pauvre) , la batterie suivant l'invention comprend un collecteur de fumées, un collecteur de gaz pauvre préchauffé et un collecteur d'air préchauffé qui communiquent respective- ment avec l'ensemble, une partie et l'ensemble des régénéra- teurs, des vannes d'obturation étant prévues sur les conduites pour la circulation de l'air aboutissant aux régénérateurs auxquels aboutissent les conduites pour la circulation du gaz pauvre.
Les régénérateurs de la batterie de fours à coke suivant l'invention sont avantageusenent groupés en deux moitiés dans lesquelles on peut effectuer l'inversion des courants gazeux à des moments différents. De préférence, ces deux groupes de régénérateurs sont situés aux extrémités opposées de la batteri près des piédroits de culée.
Grâce à une batterie dont les régénérateurs sont divisés en deux groupes de ce genre, on peut, dans le cas d'alimentatic des brûleurs en gaz riche, ne pas interrompre cette alimenta- tion au moment des inversions des fluides ( et, par conséquent, éviter l'emploi du gazomètre de compensation habituel des batteries connues) et assurer la combustion de ce gaz riche pendant l'évacuation des fumées qui remplissent les régénéra- teurs commençant à réchauffer l'air dans un groupe qu'on vient d'inverser, au moyen d'air provenant des régénérateurs à air de l'autre groupe et réparti dans tous les piédroits par le collecteur d'air qui s'étend sur toute la longueur de la batterie.
Dans le but de réduire les effets nuisibles des fuites de fluides gazeux d'un régénérateur à l'autre, les régénérateurs ayant la même fonction au même mettent sont adjacents l'un à l'autre. Les régénérateurs peuvent être disposés de cette fa- çon parce qu'ils ne sont pas en dessous des chambres de cokéfaction et des piédroits et sont reliés à ceux-ci par des collecteurs en relation avec tous les piédroits de la batterie
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D'autre* particularités et détails de l'invention apparat- tront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, deux formes d'exécution de la batterie de fours à coke à régénération suivant l'invention.
Dans ces dessins : - la figure 1 est une vue de face très schématique, après brisures partielles, d'une batterie de fours à coke suivant l'invention ; - la figure 2 est une vue en plan de cette batterie, - la figure 3 est une vue d'extrémité dans la direction de la flèche Z de la figure 2 ; - la figure 4 est une coupe verticale dans une chambre de ookéfaction, parallèlement aux piédroits ; - la figure 5 est une vue en perspective, après brisures partielles, montrant la connexion entre un brûleur à l'entrée du oarneau de chauffage ménagé dans la sole de la chambre de cokéfaction et les conduites servant à alimenter en gaz et en air les brûleurs d'un piédroit voisin; - la figure 6 est, à plus grande échelle qu'à la figure 1, une vue de face d'une partie de la batterie;
- la figure 7 est une coupe verticale dans un piédroit parallèlement aux chambres de cokéfaction; - la figure 8 est une vue en perspective , après brisu- res partielles , montrant un brûleur dans un piédroit; - la figure 9 est un schéma des connexions entre les régénérateurs groupés à une extrémité de la batteries et les collecteurs d'air, de gaz et de fumées, et - la figure 10 est un schéma semblable à celui de la figure 9 dans le cas d'une batterie qui doit pouvoir être chauffée simultanément au gaz pauvre et au gaz riche.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
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Aux figures1 à 3, on a représenté une batterie de fours coke dans laquelle les chambres de cokéfaction et les piédroi s'étendent tans le sens de la double flèche X et alternent les uns avec les autres dans le sens de la double flèche Y.
Une des chambres de cokéfaction est représentée en 2 à la figure 4. Cette ohambre , comme toutes les autres, est séparée d'un espace 3, capable de recevoir la charge de coke qu'elle a cokéfiée, par une sole 4 montée, de manière étanche, et pouvant coulisser dans son plan, dans le sens de sa longueur. La partie inférieure de cette sole présente à cet effet une orémai: lère 5 avec laquelle engrène un pignon 6 qui peut être mis en rotation.
La sole 4 est supportée et guidée en dessous des piédroits 7 de la ohambre de cokéfaotion correspondante. Elle est, par exemple, portée à cet effet par des galets 8 ( figure 5) rou- lant entre des guides 9 portés par des poutres 10 supportant les piédroits 7. L'étanchéité entre la sole coulissante 4 et le les parties fixes par rapport auxquels elle peut coulisser est assurée par des couteaux 11 plongeant dans des joints en matiè- re pulvérulente 12, par exemple, dans des lits de sable.
Chaque sole 4 comprend un carneau de chauffage 13 qui, lorsque la sole est en place pour supporter la charge contenue dans la chambre de cokéfaction correspondante, est en communi- oation, d'une part, avec des conduites fixes d'arrivée de gaz et d'air et, d'autre part, avec des conduites fixes de départ de fumées. Ces dernières conduites sont désignées par 14 à la figure 4.
Quant aux conduites de gaz et d'air, elles sont désignées par 15 et 16 à la figure 5. Ces conduites servent à alimenter un bruleur à gaz du même genre que ceux qui sont prévus à des extrémités des piédroits et qui servent décrits plus loin.
Lorsque la sole coulissante 4 est en place pour supporter la charge, la conduite 15 communique avec un coude 17 aboutie-
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tant à la partie inférieure d'une conduite 18 servant à alimen- ter en gaz combustible les différents brûleurs d'une des paroi: d'extrémité d'un des piédroits de la ohambre de cokéfaction à laquelle appartient la sole considère. Le coude 17 est équipé d'un registre 19 qui permet de couper l'alimentation en gaz du brûleur de cette sole lorsque celle-ci doit occuper une posi- tion autre que celle pour laquelle elle supporte la charge dans la chambre de cokéfaction. Le registre 19 est accessible de l'extérieur de la batterie.
Un registre 20, semblable au registre 19, accessible de l'espaoe 3, peut être déplacé de façon à obturer la conduite 14 dans les mêmes conditions,
Lorsque la sole coulissante 4 est amenée en dessous d'un plancher 21, le saumon de coke contenu dans la chambre 2 tombe, par fractions successives, dans un wagon 22, générale- ment dénommé coke-car, qui peut être amené en dessous de n'importe laquelle des chambres de cokéfaction en se dépla- çant en dessous du massif des chambres de cokéfaction et des piédroits, parallèlement à l'axe longitudinal de la batterie c'est-à-dire à la direction de la double flèche Y.
Le déchargement du coke se fait par gravité . il peut être facilité en donnant aux chambres de cokéfaction une forme légèrement évasée vers le bas. L'évasement qui est, par exemple, de quelques centimètres, pour une hauteur de chambre de cokéfaction de plusieurs mètres, est trop faible pour pouvoir être représenté aux dessins.
En chauffant la sole jusqu'au moment où la masse de charbon à cokéfier a atteint une température de 600 en tous ses points, on évite que des vapeurs goudronneuses viennent se condenser à la partie inférieur* du saumon de coke. Par conséquent, il ne peut pas se former en cet endroit un coke de brai spongieux pouvant contrarier le déchargement par gravité.
Chaque chambre de cokéfaction est pourvue à hauteur de
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la charge d'au moins un canal de départ des produite volatils dans une paroi d'extrémité. A la figure 4, on a représenté trois canaux 23 servant au départ des produits volatile, ménagés à trois niveaux différents dans une paroi d'extrémité de la chambre de cokéfaction représentée. Ces canaux de départ s'étendent sur toute la largeur de chaque chambre de cokéfaction. Ceci est représenté schématiquement à la figure 6 où les limites d'une des chambres de cokéfaction et des deux piédroits correspondants ont été représentées en traits interrompus.
Les canaux de départ des produits volatils sont inclinés vers le haut ( figure 4) et sont de très faible hauteur. Grâce à cette disposition, on réduit à une quantité négligeable la quantité de charbon qui peut pénétrer dans ces canaux lors du remplissage de la chambre de cokéfaction et, par conséquent , le saumon de coke formé ne peut pas d'accrocher fortement dans ces canaux au moment où la sole coulissante 4 est amenée en dessous du plancher 21. Des couteaux de dégraphitage 24, manoeuvrables de l'extérieur, sont prévus dans les canaux 23 afin de briser les petites quantités de coke qui pourraient se former à l'entrée de ces canaux et entraver la chute du saumon au moment du déchargement.
Les produits volatils formés au cours de la cokéfaction principalement avant que la masse en traitement ait atteint la température de 600 sont aspirés par les canaux 23, des refroidisseurs 25, un barillet 26 et une conduite d'aspira- tion 27 ( figures 4 et 6) . En faisant suivre ce trajet aux produits volatils, on tend à éviter que ceux formés à température plus basse que d'autres, se mélangent à ces derniers avant stabilisation thermo-chimique et se décomposent en donnant lieu à la formation de graphite et en réduisant la quantité de matières goudronneuses récupérées.
Les refroidisseurs 25 sont du type à ruissellement de
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liquide dans les produits volatile. Le liquide de ruissellement est constitué par de l'eau ammoniacale amenée par une tête d'injection 28. Devant chaque canal 23 se trouve une plaque perforée 29 inclinée dont l'extrémité inférieure est plus éloignée de la chambre de cokéfaction voisine que l'extrémité supérieure. On tend ainsi à réduire la pénétration de l'eau dans la chambre de cokéfaction , par les canaux 23. C'est dans le mime but que ces plaques perforées 29 présentent une partie non perforée près des chambres de cokéfaction.
Chaque piédroit est équipé, dans une de ses parois d'ex- trémité, de brûleurs à différents niveaux qui envoient les jets de gaz chauds vers la paroi d'extrémité ppposée. A la figure 7, on peut voir des brûleurs horizontaux à six niveaux différents dont les flammes sont envoyées dans des carneaux de chauffage horizontaux 30. Ceux-ci sont séparés lés uns des autres par des cloisons 31.
Chacun de ces brûleurs comprend un conduit axial 32 relié de manière amovible par des flasques 33 à une conduite 34 d'amenée de gaz riche. Chacun de ces conduits 32 est équipé d'un organe de réglage 35 de la section de passage du gaz. Un de ces brûleurs est représenté plus spécialement à la figure 8. Il comprend , en plus du conduit axial 32, un bouchon 36 pouvant coulisser sur ce conduit axial de façon à obturer de manière réglable la section d'entrée , dans une gaine 37 ménagée dans la maçonnerie 38, de gaz pauvre amené par la conduite 18 dont il a été question à propos de la fi- gure 5.
Le brûleur représenté comprend, en outre, un manchon 39 pouvant coulisser sur le conduit axial 32 de façon à obtu- rer de manière réglable la section d'entrée, dans la gaine 37, d'air amené par une autre conduite 40 également ménagée dans la maçonnerie 38 et servant à alimenter tous les brûleurs d'un même piédroit. Le manchon 39 laisse passer vers le bec 41 du brûleur, entre lui et le conduit axial 32, le gaz
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pauvre dont le passage est contrôlé par le bouchon 36. Des entretoises 42 maintiennent le bouchon 36 et le manchon 39 dans la position axiale désiréenpar rapport au conduit axial 32. L'ensemble des éléments 32, 36, 39 et 42 forme un équipage mobile par rapport à la maçonnerie 38 dans laquelle il est engagé.
L'obturation de la gaine 37 vers l'extérieur de la maçonnerie est réalisée à l'aide d'un plateau 43 qui peut être également maintenu en place par une virole engagée sur le conduit axial 32.
Comme on peut le constater à la figure 8, les deux condui- tes 18 et 40 amenant respectivement du gaz combustible et de l'air aux brûleurs d'un même piédroit sont plus larges que les gaines 37 qu'elles rencontrent à différentes distances de la sortie des brûleurs.
Comme on peut s'en rendre compte, l'équipage mobile dont il a été question plus haut peut être enlévé facilement de la maçonnerie 38.
Grâce à l'emploi de brûleurs de ce genre et au cloison- nement des piédroits en carneaux de chauffage horizontaux, on peut, pendant toute la durée de la batterie, rester maître de la quantité de chaleur développée à n'importe quel niveau dans tous les piédroits. On peut donc assurer constamment une cokéfaction uniforme de la charge.
Si la batterie de fours à coke ne doit jamais être chauffée au gaz riche, on peut évidemment supprimer pour chaque piédroit la conduite 34 et les conduits axiaux 32.
Dans ce cas, les bouchons 36 eles manchons 39 , au lieu de coulisser par rapport aux conduits 32,peuvent coulisser par rapport à des tiges pleines. La transformation des brûleurs décrits en brûleurs pour le chauffage au gaz pauvre seulement, et inversément, la transformation de brûleurs pour le chauffage au gaz pauvre en brûleurs pour le chauffage au gaz riche, peuvent donc être effectués rapidement sans difficultés.
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Chaque conduite 40 amenant de l'air aux différents brû- leurs d'un même piédroit est équipée d'un registre 44 permet- tant de régler l'intensité du courant d'air général amené aux brûleurs considérés. Ce registre peut être déplacé , après enlèvement d'une plaque d'obturation 45, dans la voûte du piédroit.
Les cloisons 31, qui subdivisent chaque piédroit en carneaux de chauffage horizontaux, présentent des passages 46 permettant, après enlèvement de bouchons 47 obturant des regards 48 ménagés dans la voûte du piédroit considéré, de faire des prises d'échantillons de fumée, ainsi que des relevés des températures dans les différents carneaux de chauffage horizontaux. Le relèvement de la température peut être fait au moyen d'un pyromètre optique influencé par la chaleur rayonnant à travers les passages 46 à partir de la cloison inférieure du carneau de chauffage horizontal dont on veut mesurer la température.
Les différents carneaux de chauffage horizontaux 30 d'un même piédroit sont en communication avec une conduite 49 servant à évacuer lesfumées de tout le piédroit. A cet effet, des ouvertures 60 sont ménagées aux extrémités de ces carneaux opposées à celles où se trouvent les brûleurs. La conduite 49 est pourvue, à sa partie supérieure, d'un regis- tre 51 permettant de régler le courant général des gaz évacués du piédroit considéré. Ce registre est accessible à travers un regard 52 ménagé dans la voûte du piédroit et pouvant être obturé par un bouchon 53.
Chaque conduite d'évacuation des fumées d'un piédroit est en communication avec un collecteur 54 s'étendant sur toute la longueur de la batterie, aux extrémités des piédroits opposées à celles où se trouvent les brûleurs. Un collecteur d'air 55 est ménagé de manière semblable sur toute la longueur de la batterie , ce collecteur d'air étant en communication
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avec toutes les conduites 40 d'alimentation des brûleurs en air.
La collecteur de fumée54 est disposé en dessous du collecteur d'air 55 et reçoit, en plus des fumées sortant des piédroits, les fumées sortant des cerneaux de chauffage ménagea dans les soles. La communication entre les oameaux de ohauffage 15 des soles coulissantes 4 et le collecteur de fumées 54 est établie par des conduites telles que la conduit, 14 de la figure 4.
La batterie de fours à coke représentée aux figures 1 à 3 comprend deux séries de fours à coke de chaque côté de son plan axial vertical longitudinal. Le collecteur de fumées 54 et le collecteur d'air 55 sont ménagés dans ce mur à la axial . Celui-ci est désigné par 56/figure 7 . La disposition de deux séries de fours de part et d'autre d'un mur axial facilite le chauffage/uniforme des piédroits sur toute leur longueur pour une même longueur totale de piédroits. De plus, ce mur renforce avantageusement le massif des chambres de cokéfaction et des piédroits.
La batterie représentée aux dessins comprend, sur toute à sa longueur 77 la partie supérieure de la paroi dans laquelle sont logés les brûleurs, un collecteur de gaz pauvre 57 en communication avec les différentes conduites 18 servant à l'alimentation en gaz pauvre des brûleurs de chaque piédroit.
Etant donné que la batterie représentée aux figures 1 à 3 comprend deux séries de fours disposées de part et d'autre de son mur axial vertical longitudinal, cette batterie présente deux collecteurs 57 au-dessus des deux faces latérales longi- tudinales opposées.
Les collecteurs d'air, de gaz pauvre et de fumées sont reliés à des régénérateurs parcourus par les mêmes fluides et situés autre part qu'en dessous du massif des chambres de cokéfaction et des piédroits. Comme on peut le voir aux
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figures 1 et 2, ces régénérateurs sont groupé* en deux moitiés Les deux groupes de régénérateurs sont situés aux extrémités opposées de la batterie, près des piédroits de culée 58.
Supposons que la batterie représentée comprend cinquante chambres de cokéfaction et qu'elle doit pouvoir être chauffée au gaz pauvre seul. Elle comprend à chaque extrémité vingt- quatre petits régénérateurs et six grands régénérateurs, le volume total de ces derniers étant le même que celui des petite régénérateurs. Ceux-ci sont désignés par 59 et sont disposés à Chaque extrémité en quatre rangées s'étendant sur toute la largeur de la batterie . En vue de diminuer leur surface de contact avec l'atmosphère, les rangées peuvent encore être disposées perpendiculairement par rapport aux parois d'extré- mité de la batterie.
Ces rangées sont superposées deux à deux. Chaque petit régénérateur présente, par exemple, horizontalement 2 m. x 2 m. et une hauteur de trois mètres. Quand toute la batterie est chauffée au gaz pauvre, tous les petits régénérateurs servent au chauffage du gaz pauvre. Les grands régénérateurs qui servent au chauffage de l'air, sont désignés par 60. Cha- cun de ces grands régénérateurs présente, par exemple, horizontalement 2 m. x 8 m. et une hauteur de trois mètres.
Comme on peut le constater, la disposition adoptée pour les régénérateurs rend ceux-ci individuellement accessibles en tous leurs points. A condition de pouvoir les isoler par des vannes d'obturation, des collecteurs 54,55 ou 57 qui aboutissent à l'ensemble des piédroits, ces régénérateurs sont accessibles en tous leurs points pendant le fonctionne- ment de la batterie.
Les connexions entre les régénérateurs situés à une extrémité de la batterie et les collecteurs 54, 55 et 57 sont schématisées à la figure 9. Une moitié des petits régénérateurs de ce groupe ( les petits régénérateurs de
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droite) sert au chauffage du gaz pauvre, tandis que l'autre moitié des petits régénérateurs ( les petits régénérateurs de gauche) sert au mène moment au refroidissement des fumées.
Les petite régénérateurs 59 de droite reçoivent du gaz pauvre par une conduite 61 équipée d'une vanne d'obturation 62. Cette vanne est ouverte et a été représentée schématiquement par un cercle. Toutes les vannes représentées de la même façon sont des vannes ouvertes, tandis que celles pour lesquelles on a tracé obliquement un trait en travers du cercle sont fermées.
Les petits régénérateurs 59 de droite sont en communica- tion avec les collecteurs 57 correspondants au moyen de conduites 63 équipées de vannes d'obturation ouvertes. Les différentes conduites 63 aboutissent à une conduite commune 63' connectée aux collecteurs 57. Cette conduite commune 63' est également connectée aux conduites 63 des régénérateurs 59 de gauche, les vannes d'obturation de ces dernières condui- tes 63 étant fermées au moment considéré.
Les grands régénérateurs d'air 60 de droite reçoivent de l'air à partir d'une conduite 64 équipée d'une vanne d'obturation 65 qui est ouverte. Ces régénérateurs à air communiquent par des conduites 66, équipées de vannes d'obtu- ration qui sont ouvertes au moment considéré, avec une condui- te commune 66' aboutissant au collecteur 55. Cette dernière conduite est équipée d'une vanne d'obturation 67 qui est ouverte au moment considéré.
Les régénérateurs 60 de gauche sont en communication avec une conduite 64' équipée d'une vanne d'obturation 65' qui est fermée au montent considéré. Ils sont, en outre, en communication par des conduites 66" équipées de vannes d'obturation fermées à ce moment, avec une conduite commune 66"' qui aboutit également au collecteur 55. Cette dernière conduite commune est équipée d'une vanne d'obturation 67'
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qui est fermée à oe moment.
Tous les régénérateurs de gauche, aussi bien ceux désigné' par 59 que ceux désignés par 60, sont traversés par des fumées qui leur sont amenées à partir du collecteur 54 par une condui- te commune 68 équipée d'une vanne d'obturation 69 qui est ou- verte à oe moment. Les fumées qui s'échappent des régénérateur: 59 et 60 de gauche sont conduites ± une cheminée 70 par une conduite 71 équipée d'une vanne d'obturation 72 qui est ouverte à oe moment. Les différents régénérateurs 59 et 80 de droite sont également connectés à la cheminée 70 par une conduite commune 71' équipée d'une vanne d'obturation 72' qui est fermée au moment considéré.
Ces régénérateurs 59 et 60 de droite sont, en outre, connectés à une conduite commune 68' aboutissant au collecteur de fumées 54 et équipée d'une vanne d'obturation 69' qui, au moment considéré , est fermée.
Avec lesvannes d'obturation dans la position représentée à la figure 9, le gaz pauvre et l'air, qui sont réchauffés dans les régénérateurs de droite désignés reppectivement par 59 et 60, aboutissent aux collecteurs 57 et 55, tandis que les fumées qui s'échappent du collecteur 54 réchauffent avant les régénérateurs de gauche 59 et 60/d'aboutir à la cheminée 70.
Les régénérateurs 59 et 60 , qui sont groupés à l'autre extrémité de la batterie, ont des fonctions analogues à celles qui viennent d'être décrites en se référant à la figure 9.
Le groupement des régénérateurs à air en deux moitiés aboutissant aux mêmes collecteurs d'air, permet d'effectuer l'inversion des courants gazeux sans l'emploi d'un gazomètre de compensation lorsque la batterie est alimentée en gaz riche. Il suffit pour cela d'effectuer l'inversion des courants gazeux à des moments différents dans chaque moitié.
On peut prévoir, à cet effet, que les obturateurs provocuant le renversement des fluides dans les régénérateurs
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d'un même groupe, soient connectés à ceux provoquant le ren- versement des fluides dans les régénérateurs de l'autre grou- pe @ par une liaison telle que les deux renversements soient nécessairement effectuée à des moments différents.
Supposons qu'on effectue le renversement des fluides dans le groupe de régénérateurs schématisé à la figure 9. Au moment du renversement, les fumées, qui se trouvent dans les régénérateurs 60 de gauche, qui vont servirnau chauffage de l'air, sont, avec les connexions qui ont été décrites jusqu'à présent, aspirées par les piédroits. Far conséquent , elles empêchent momentanément la combustion du gaz dans ces piédroits.
Pour éviter cet inconvénient, la batterie dont une partie est représentée à la figure 9 comprend, en outre, une conduite de purge 73 équipée d'une vanne d'obtu- ration 74, eptre, d'une part, la cheminée 70 et, d'autre part, la partie de la conduite 66"' aboutissant au collecteur d'air, comprise entre les régénérateurs à air 60 de gauche et la vanne d'obturation 67' qui permet d'isoler cette partie de la conduite 66"', du collecteur d'air 55. Cette vanne d'aspiration 74 est placée dans la position d'ouverture au moment du renversement, tandis que la vanne 67' est maintenue provisoirement dans la position de fermeture.
L'air, qui est chauffé dans les régénérateurs à air se trouvant à l'autre extrémité de la batterie, peut donc, non seulement continuer à alimenter les piédroits dans la moitié de la batterie adjacente aux régénérateurs qui le chauffent, mais également passer dans les piédroits de l'autre moitié, c'est-à-dire dans les piédroits de la moitié de la batterie adjacente aux régénérateurs représentés à la figure 9. Les piédroits de l'ensemble de la batterie reçoi- vent donc continuellement de l'air. On peut faciliter l'ali- mentation en air à ce moment en ouvrant davantage la vanne
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qui, dans l'autre groupe de régénérateurs que celui représenté à la figure 9, correspond à la vanne 65 de cette figure.
Eventuellement, on peut laisser pénétrer dans le collecteur 55 de l'air supplémentaire non préchauffé, en ouvrant une vanne 75 dont est équipée une prise d'air 76. ré-
Dès que les/ générateurs 60 de gauche de la figure 9 sont débarrassés de leurs fumées, on ferme la vanne 74 et on ouvre la vanne 67'. A partir de ce moment, l'air chauffé dans ces régénérateurs passe dans le collecteur d'air 55.
Une conduite de purge 77 équipée d'une vanne d'obtura- tion 78 est également prévue entre la cheminée 70 et la par- tie de la conduite 66' aboutissant au collecteur d'air 55, comprise entre les régénérateurs 60 de droite et la vanne d'obturation 67 qui permet d'isoler cette partie de la conduite 66', du collecteur d'air. Cette vanne d'obturation 78 est ouverte momentanément lors de l'inversion suivante des fluides gazeux. Pendant son ouverture, la vanne 67 est maintenue temporairement fermée. Ces deux vannes 67 et 78 sont inversées au moment où toutes les fumées contenues dans les régénérateurs 60 de droite ont été évacuées à la cheminée 70.
Au moment de la première inversion qui a été considérée ci-dessus, c'est-à-dire au moment de l'inversion des vannes d'obturation se trouvant dans la position où elles sont re- présentées à la figure 9, le gaz pauvre qui a été chauffé dans les régénérateurs 59 de droite avant cette inversion est, si la batterie ne contient pas d'autres connexions que celles qui ont été décrites ci-dessus à propos de la figure 9, envoyé dans la cheminée 70 par la conduite 71'. Ceci n'apporte pas de perturbations dans le fonctionnement des brûleurs , mais constitue une perte de gaz, Pour récupérer ce gaz, la batterie suivant l'invention présente une conduite de purge 79 entre la conduite 71' et la conduite 63' qui
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conduit le gaz préchauffé vers les collecteur* de gaz 57.
Cette conduite 79 est équipée d'une Tanne d'obturation 80.
Celle-ci est momentanément ouverte tandis que la vanne 72' sur la conduite 71' est maintenue temporairement fermée.
Lorsque le gaz qui avait été chauffé dans les régénérateurs 59 de droite avant l'inversion qui vient d'être considérée s'eat dégagé de ces régénérateurs, la vanne d'obturation 80 est refermée tandis que la vanne 72' est ouverte.
Une conduite de purge 81 équipée d'une vanne d'obtura- tion 82 est prévue entre la conduite 71 et la conduite 63' pour permettre, au moment de l'inversion suivante, au gaz pauvre qui a été chauffé dans les régénérateurs 59 de gauche de s'échapper dans les collecteurs de gaz 57.
Si, en dehors des périodes de renversement, on veut maintenir une certaine indépendance de fonctionnement entre les deux moitiés de la batterie adjacentes aux groupes de régénérateurs situés aux extrémités opposées de celle-ci, on peut prévoir, dans le oollecteur d'air 55, à mi-longueur de celui-ci, un registre 83 (figures 1 et 2) manoeuvrable de l'extérieur. Ce registre doit alors être retiré du collecteur d'air 55 pendant que les régénérateurs à air 60 d'un seul des deux groupes servent à alimenter l'ensemble des piédroits de la batterie ( c'est-à-dire pendant que les fumées évacuées des régénérateurs de l'autre groupe qui vont servir au réchauffage de l'air, sont purgées vers la cheminée ).
A la figure 10, on a représenté un schéma des connexions des régénérateurs d'une batterie qui, au lieu de pouvoir être chauffée soit au gaz pauvre, soit au gaz riche, doit aussi pouvoir être chauffée simultanément au gaz pauvre et au gaz riche. Dans ce cas, chacun des régénérateurs à gaz pauvre qui ne sert pas au chauffage de gaz pauvre doit pouvoir servir au chauffage d'air. C'est la raison pour laquelle trois conduites d'entrée ( air, gaz pauvre et fumées) et
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trois conduites de sortie sont prévues pour chacun de ces régénérateurs à gaz.
Comme on peut le constater, cette batterie comprend un oolleoteur de fumées 54, deux oolleo- teurs de gaz pauvre 57 et un oolleoteur d'air préchauffé 55 qui communiquent respectivement avec l'ensemble, une partie et l'ensemble des régénérateurs, des vannes d'obturation étant prévues sur toutes les conduites aboutissant aux régénérateur! De cette façon, on peut toujours, au choix, faire servir un des régénérateurs 59 soit pour le réchauffage de l'air, soit pour le réchauffage du gaz pauvre.
Quand la batterie est destinée à être chauffée au gaz riche seulement, les petits régénérateurs 59 sont remplacés par des grands régénérateurs semblables aux régénérateurs 60.
Au lieu d'être disposés en rangées perpendiculaires à la face verticale longitudinale de la batterie, les régénérateurs pourraient être disposés autrement, par exemple, en rangées parallèles à cette façon longitudinale . Dans ce dernier cas, deux rangées parallèles pourraient avantageusement être adossées.
REVENDICATIONS.
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