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FOUR A CHAMBRE POUR LA. PRODUCTION DE GAZ ET DE COKE.
La présente invention est relative à des fours à chambre parti- culièrement aux fours à chambre horizontale, pour la production de gaz et de coke, chauffés au gaz riche et, plus particulièrement, aux fours de ce genre qui possèdent des régénérateurs au-dessous des chambres de cokéfaction.
On sait que le gaz riche renfermant des hydrocarbures, par exem- ple le gaz d'éclairage, que l'on utilise pour le chauffage des fours à coke, subit certaines réaction.s de décomposition lorsqu'il traverse des conduits chauds. Comme il règne des températures assez élevées dans les conduits d'a- menée disposés dans la maçonnerie entre la chambre de cokéfaction et les ré- générateurs et dans les parois entre les régénérateurs des fours à coke, il se produit toujours, pendant le fonctionnement des fours à coke chauffés au gaz riche, une décomposition pyrogénique des hydrocarbures du gaz riche, ce qui occasionne des dépôts de graphite sur les parois des conduits de gaz ri- che, et éventuellement sur celles des tuyères par où le gaz s'écoule dans les conduits de chauffage.
La formation de graphite est, dans ce cas, d'au- tant plus grande que la vitesse d'écoulement du gaz riche est plus petite.
Dans le but d'empêcher l'influence nuisible des dépôts de graphi- te sur la répartition du gaz riche, on a l'habitude d'introduire dans les conduits de gaz riche de l'air qui brûle ces dépôts de graphite pendant les arrêts du chauffage dans la marche avec régénération. Les installations de fours à coke sont, dans ce but, équipées avec ce qu'on appelle des clapets à suie qui s'ouvrent après l'arrêt de l'amenée du gaz riche lors de l'inver- sion du sens de chauffage, de telle sorte que de l'air peut entrer dans les conduits de gaz riche.
Selon les propriétés du gaz de chauffage la formation de graphite dans les conduits de gaz riche est d'une importance variable. Il y a des cas
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où les clapets à suie précités assurent un fonctionnement en quelque sorte satisfaisant. Mais il y a d'autres cas où le gaz riche produit une formation de graphite si importante que, par suite du tirage fréquent des clapets à' suie, de grandes quantités d'air pénètrent dans les conduits de répartition' du gaz, ce qui engendre des refroidissements dans le four et, en conséquence, une-augmentation de la consommation de chaleur (pertes dans le chauffage par en dessus).
On a aussi proposé de mélanger au gaz riche, notamment s'il s'a- git d'un gaz de pouvoir calorifique très élevé, une quantité limitée d'air pour créer ce qu'on appelle une extinction. Mais, en raison du danger d'ex- plosion, un tel mélange d'air nécessite des dispositifsde réglage particu- lièrement coûteux, sinon des détonations se produisent dans les conduits de gaz. On peut aussi en général observer de telles détonations si les clapets à suie ou les entrées d'air d'un autre genre aux robinets de commutation des conduits à gaz sont actionnés mécaniquement au moment de l'inversion du sens de chauffage.
L'invention écarte les difficultés mentionnées ci-dessus grâce à une disposition selon laquelle on introduit l'air d'extinction ou d'enlè= vement de la suie séparément du gaz dans les conduits à gaz du four à coke, dans une zone de celui-ci où la température se trouve au-dessus de la tempé- rature d'allumage du mélange gaz-air, de telle sorte que l'air qui entre dans le conduit à gaz et se mélange à ce gaz peut aussitôt réagir, sans qu'il ar- rive à former de plus grandes quantités d'un mélange explosif gaz-air dont l'inflammation pourrait occasionner des détonations.
Cette idée directrice de l'invention est réalisée par la dispo- sition dans les conduits à gaz, à leur extrémité extérieure, de tubes d'a- menée d'air particuliers qui s'étendent jusqu'à la zone chaude du canal, l'espace annulaire qui entoure un tube d'introduction d'air servant à l'ad- mission du gaz riche.
L'invention est, en outre, caractérisée, selon une forme d'exé- cution préférée, en ce qu'on amène l'air d'extinction sous haute pression aux tubes d'admission et, en fait, de manière continue, c'est-à-dire aussi bien pendant la période de chauffage où le conduit à gaz est traversé par du gaz combustible qu'également pendant la période de fonctionnement du sys- tème de régénération dans laquelle l'admission de gaz est interrompue. Dans cette forme d'exécution on obtient, quelles que soient les conditions de fonctionnement, d'une manière simple, aussi bien une extinction ou une décom- position des hydrocarbures lourds du gaz de chauffage responsables' de la for- mation de graphite, qu'un empêchement permanent de la formation éventuelle des dépôts de graphite, sans que se produisent des refroidissements nuisi- bles ou d'autres inconvénients.
Le dessin annexé, donné à titre d'exemple, représente deux formes d'exécution de l'invention.
Sur ce dessin :
La fig. 1 est une vue en coupe verticale d'une partie d'une batte- rie de fours avec conduit horizontal pour le gaz riche.
La fig. 2 est une vue d'un four à coke à brûleur inférieur compor- tant application de l'invention.'
Sur la fig. 1 la chambre de cokéfaction est indiquée par 1 et le fond de la chambre par 2, ce fond étant construit, à la manière usuelle, en maçonnerie réfractaire. Les régénérateurs sont établis dans l'espace indiqué par 3. L'ensemble de la maçonnerie est maintenu, comme d'habitude, par des montants d'ancrage 4.
Dans la maçonnerie, entre la chambre de cokéfaction et les régé- nérateurs 3, sont disposés des canaux horizontaux pour le gaz riche formés par des poteries tubulaires 6. Extérieurement, la maçonnerie comporte un tube 7 dans lequel un tube 8 est disposé concentriquement. Un raccord latéral 3
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du tube 7 est relié au tube 10 d'amenée du gaz qui communique avec la cana- lisation principale 12 du gaz par l'intermédiaire d'un organe de'réglage et d'inversion. Les organes de réglage 11 sont, à la manière connue,'reliés au dispositif d'inversion 13 qui sert à changer le sens du chauffage, de telle sorte que pendant l'une des périodes de fonctionnement du système régénéra- teur, le gaz riche peut passer de la, canalisation principale 12 dans les canaux 5.
Le tube 8 qui est disposé dans le conduit'de gaz sert à amener l'air et, dans ce but, il est relié par un étranglement 14 et un organe d'ar- rêt 15 au conduit à air comprimé 16.
Le tube à air 8 s'étend assez loin dans le conduit 1 pour que son extrémité arrive dans ou près d'une zone du conduit à gaz, dans laquel- le la température est au-dessus de la température d'inflammation d'un mé- lange gaz-air.
Le four fonctionne, de préférence, de telle manière qu'il s'é- eoule toujours une petite quantité d'air par le tube 8. dans le conduit 5.
Dans la période de fonctionnement où le conduit 5 est rempli de gaz, l'air se mélange au gaz et réagit avec les hydrocarbures lourds du gaz par suite de la haute température,des hydrocarbures légers et de l'oxyde de carbone prenant naissance, tandis que la formation de carbone élémentaire est empêchée. La quantité d'air admise doit naturellement être calculée de manière convenable pour qu'il ne se produise dans le conduit à gaz aucune combustion intempestive au sens propre du mot.
Pendant l'autre période de fonctionnement l'admission d'air ve- nant du tube 8. dans le conduit µ peut se prolonger. S'il se produisait, en un point quelconque du conduit à gaz ou des tuyères qui y sont reliées, des dépôts de graphite provenant du gaz riche, ces dépôts seraient éliminés et brûlés de manière continue par l'air admis.
Dans la forme d'exécution représentée à la fige 2, le gaz riche est amené aux conduits verticaux 20, en provenance d'un conduit de réparti- tion horizontal 18 disposé dans une chambre de la fondation et amené à cha- que paroi de chauffage, par des tuyaux 19 branchés sur ce conduit de répar- tition.
Les conduits de dérivation verticaux 19 vont jusqu'à l'extrémité inférieure des conduits verticaux 20 contenus dans la maçonnerie et les tu- bes d'amenée d'air 21 s'étendent dans lesdits conduits. Ces tubes 21 arri- vent jusque dans la zone du canal à gaz riche 20, où la température se trou- ve au-dessus de la température d'inflammation du mélange gaz-air, comme cela se passe pour le conduit d'amenée d'air 8. dans l'exemple de la fige 1.
L'air d'élimination du graphite est amené aux conduits de dériva- tion verticaux 21 par un conduit de distribution horizontal 22, par l'inter- médiaire d'un robinet d'arrêt 23. La quantité d'air peut être réglée par un plateau d'étranglement 24 interchangeable.
Comme on s'en rend compte facilement, avec le dispositif selon l'invention, il ne peut se produire ni détonation ou explosion dans le con- duit à gaz, ni abaissement de températurenuisible dans le système de conduits, car de manière constante il n'arrive que des quantités relativement petites d'air d'extinction.
REVENDICATIONS.
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