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FOURS PITS A REGENERATEURS CHAUFFES PAR LE HAUT .
Cette invention se rapporte à un perfectionnement dans les fours métallurgiques, destinés à réchauffer'les lingots, désignés en général par four pit, du type chauffe par le haut et adapté pour réchauffer l'air ou le gaz dans des régénérateurs au lieu de récupérateurs.
Les récupérateurs en poteries donnent lieu à des fuites d'air à travers les joints des briques et les fissures qui peuvent se produire en service et surtout à la, suite des réchauffages et refroidissements suc- cessifs. De plus, les briques de récupérateurs ont des formes compliquées, elles sont difficiles à fabriquer et nécessitent l'emploi de matériaux spé- ciaux et coûteux. Les récupérateurs métalliques ne résistent pas à la température élevée des fumées qui sortent d'un four pit. Il faut une ins- tallation supplémentaire pour abaisser la température de celles-ci et le récupérateur est détruit en quelques instants en cas de surchauffe.
Un but de la présente invention est la réalisation d'un four pit chauffé par le haut avant tous les avantages des fours pits continus quant à l'emplacement des brûleurs mais utilisant des régénérateurs, ce qui permet d'éviter les-fuites d'air et demande beaucoup moins de frais d'en- tretien.
Cette construction peut également être utilisée pour moderniser, µ un prix relativement bas, des fours existants, à régénérateurs, chauffés transversalement et que l'on abandonne à cause des surchauffes locales qui surviennent par les coups de flammes contre les lingots.
Un autre but de cette invention est la construction d'un four pit à régénérateurs qui demande un très faible emplacement dans la halle des fours sous les ponts-roulants car, plusieurs paires de fours peuvent être arrangés en batterie de façon à occuper toute la place disponible-sous:-,, les ponts roulants.
Un but de cette invention est aussi de réaliser un four pit à régénérateurs dans lequel la disposition des tuyauteries pour l'air et le gaz est très simple et entièrement accessible, ne nécessitant pas des coudes
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nombreux de sorte que le contrôle automatique peut être installé sans créer spécialement à cet effet des longueurs de tuyauteries rectilignes.
Dans la présente invention, deux chambres de réchauffage desti- nées à recevoir les lingots à chauffer sont accolées par paires, chaque cham- bre avant son couvercle, son régénérateur, des brûleurs et des chambres de combustion en haut servant alternativement pour l'entrée du gaz et de l'air chaud et de départ pour les produits de combustion vers le régénérateur.
Des passages au pied du mur médiant séparant les deux chambres établissent une communication au pied de celle-ci dans le voisinage de la sole. Le brûleur en activité dirige sa flamme horizontalement au-dessus des lingots à chauffer et les produits de combustion descendent vers le bas, traversent les passages au pied du mur médiant, entrent dans la chambre voi- sine où elles remontent vers le haut de cette chambre pour entrer dans le régénérateur adjacent qui est alors réchauffé. Après l'inversion, c'est cette dernière chambre qui est chauffée du haut vers le bas et la chambre voisine du bas vers le haut.
Comme on le voit, après chaque cycle d'inversion, chacune des chambres a été chauffée du haut vers le bas et du bas vers le haut et ainsi de suite de sorte qu'on réalise une température parfaitement uniforme sur toute sa hauteur.
Les plans annexés montrent, dans un but d'illustration et de description, la réalisation de cette invention pour un four dans lequel l'air est réchauffé dans un régénérateur et le gaz dans un récupérateur.
La fig. 1 est une section verticale par E - F de la fig. 2 La fig. 2 est une section horizontale par A- B de la fig. 1.
La fig. 3 est une section horizontale par C - D de la fig. l.
La fig..4 est une section verticale par G - H de; la fig. 1.
Les chambres de réchauffage 17 et 18 du four pit sont accouplées par paires elles communiquent entre-elles par des passages 21 dans le voi- sinage de la sole 20 ménagés en bas du mur 19 séparant les deux chambres.
Chaque chambre est fermée en haut par des couvercles mobiles 22 et 23.
En haut de-chaque chambre de réchauffage sont ménagées les cham- bres de combustion 15 et 16 qui servent alternativement à la formation de la flamme et de départ des produits de combustion vers les régénérateurs 7 et 8.
Le gaz arrive par les soupapes 1 et 2 aux brûleurs 3 et 4.
L'air arrive par les soupapes 5 et-6 au pied des régénérateurs 7 - 8, raccordés au carneau 9 qui peut aller directement à la cheminée ou passer au préalable à travers un récupérateur 13 dans le cas où le gaz doit éga- lement être réchauffé comme le montrent les figs. 2 et 3.
Des registres d'inversion 10 et 11 qui peuvent être commandés simultanément avec les soupapes 5 et 6 ouvrent et ferment alternativement les passages vers le carneau 9.
Une conduite 14 amène le gaz réchauffé aux valves 1 et 2. Les flammes se développent dans les chambres de combustion 15, 16 et pénètrent en haut des chambres de réchauffage 17, 18...
Lorsque la chambre de réchauffage 18 fermée par le couvercle mobile 22 est chauffée du haut vers le bas, le registre 11 est fermé, la valve 6 est ouverte. L'air entre par le carneau 25 au pied du régénérateur 8, est réchauffé dans les empilages et rencontre le gaz sortant du brûleur 4 dans la chambre de combustion 15. La soupape 2 étant ouverte et la sou- pape 1 fermée, le brûleur 4 reçoit du gaz. La flamme se développe dans la chambre de combustion 15, s'étale dans le haut de la chambre de réchauffage 18 et descend vers la sole pour entrer dans la chambre 17 à travers les ou- vertures 21 dans le mur médiant 19 séparant les chambres 17 et 18.
Les pro-
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duits de combustion circulent du bas vers le haut dans la chambre 17 pour entrer dans la chambre de combustion 16 servant maintenant de sortie des flammes à la chambre 17 et entrent en haut du régénérateur ,7.pour réchauffer les empilages dans leur mouvement de descente vers le carneau 24. La sou- pape 5 est fermée et le registre 10 ouvert, de sorte que les produits de combustion passent dans le carneau 9 à travers le récupérateur 13 pour aller à la cheminée 12.
Après un certain temps, on fait une inversion en fermant les.sou- papes 2 et 6, en ouvrant le registre 11 et les soupapes 5 et 1 et en fermant le registre 10. Après cette opération, l'air entre au pied du régénérateur . ' 7, il est réchauffé dans les empilages et rencontre;le gaz venant du brûleur 3 dans la chambre de combustion 16.
La flamme se développe dans la chambre de combustion 16, s'étale en haut de la chambre de réchauffage 17, circule vers le bas vers les ouvertures 21 du mur médiant 19, entre dans la chambre de réchauffage 18 dans le voisinage de la sole et remonte dans cette chambre de chauffage vers la chambre de combustion 15 qui sert maintenant de départ aux produits de combustion qui entrent dans le régénérateur et le réchauf- fent dans leur mouvement du haut vers le bas vers le carneau 25 Le regis- tre 11 étant ouvert, les produits de combustion passent dans le carneau 9 à travers le récupérateur 13 pour aller à la cheminée 12.
Comme le montre la description précédente, ce type de four pit à régénérateur chauffé par le haut s'adapte fort bien 9. un système de ré- cupérateur continu pour chauffer un des fluides gazeux. On peut sans aucun danger utiliser un récupérateur métallique parce que les produits de combus- tion ont abandonné la majeure partie de leur chaleur aux empilages et entrent dans le récupérateur à des températures telles qu'il ne peut résulter aucun dommage à celui-ci.
Ce dispositif peut également servir à réchauffer le gaz dans un régénérateur et l'air dans un récupérateur. Il est tout particulièrement à recommander, lorsqu'on désire chauffer avec des gaz pauvres, tels que le gaz de haut fourneau, le gaz de gazogène, etc... Par suite de l'étanchéité complète des régénérateurs, la combustion peut être réglée de telle sorte qu'il n'y a jamais un grand manque d'air dans les produits de combustion de sorte que le récupérateur métallique à la suite des régénérateurs n'est pas exposé à être détruit par des rallumages, ce qui peut se produire et se produit fréquemment dans des systèmes à récupération continus sur l'air et le gaz.
Lorsque, dans un tel système, le récupérateur à air n'est pas étanche, l'air au lieu d'arriver au four.passe directement dans les passa ges à fumées où il rencontre les produits de combustion sortant du four.
Il en résulte un manque d'air dans le four, la combustion est incomplète et il se produit, avec le combustible non brûlé qui se trouve dans les produits de combustion, des rallumages avec l'air provenant des fuites du récupérateur. Cet air est réchauffé, de sorte que même de faibles quanti- tés d'imbrûlés dans les fumées peuvent donner lieu à des rallumages et des flammes chaudes provenant de la combustion avec de l'air chaud arrivent au récupérateur métallique qui peut être détruit rapidement.
Les figures 5 et 6 représentent une autre disposition du même principe de chauffage par le haut de fours Pits à régénérateurs dans lesquels chaque chambre de réchauffage est alimentée en air chaud par deux régénéra- teurs qui amènent l'air chaud à deux brûleurs placés en haut des parois op- posées de chaque chambre de réchauffage.
Cette disposition est particulièrement adaptée à la modernisa- tion de fours Pits à régénérateurs chauffés transversalement par le bas.
La fig. 5 est une coupe I - J de la fig. 6
La fig. 6 est une coupe K - L de la fig 5
Dans cette disposition, les régénérateurs et leurs carneaux ont été dédoublés; de même les brûleurs, les valves et les registres. Ces dif-
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férents organes portent les mêmes repères que ceux des figures 1, 2, 3 et
4, l'organe dédoublé étant affecté d'un indice "a".
Lorsque la chambre de réchauffage 18 fermée par le couvercle mobile 22 est chauffée du haut vers le bas, les registres 11-lla sont fer- més, les valves 6-6a sont ouvertes. L'air entre par les carneaux 25-25a au pied des régénérateurs 8-8a, est réchauffé dans les empilages et rencon- tre le gaz sortant des brûleurs 4-4a dans les chambres de combustion 15- et 15a. Les soupapes 2-2a étant ou vertes, les soupapes 1-la fermées, les brûleurs 4-4a reçoivent du gaz. Les flammes se développent dans les chambres de combustion 15-15a, s'étalent dans le haut de la chambre de réchauffage:
18 et descendent vers la sole pour entrer dans la chambre 17 à travers les ouvertures 21 dans le mur médiant 19 séparant les chambres 17 et 18.
Les produits de combustion circulent du bas vers le haut dans la chambre 17 pour entrer dans les chambres dé combustion 16-16a servant maintenant de . sortie des flammes à la chambre 17 et entrent en haut des régénérateurs 7-7a pour réchauffer les empulages dans leur mouvement de descente dans les car- neaux 24-24a. Les soupapes 5-5a sont fermées et les registres 10-10a ouver- tes de sorte que les produits de combustion passent dans les carneaux 9-9a pour-aller à la cheminée ou à travers un récupérateur non figuré sur le plan.
Après un certain temps ; fait une inversion en fermant les soupapes 2-2a et 6-6a en ouvrant les registres 11-lla et les soupapes 5-5a et 1-la et-en fermant les registres 10-10a. Après cette opération, l'air entre au piedndes régénérateurs 7-7a, il est réchauffé-dans les empilages et rencontre le gaz venant des brûleurs 3-3a dans les chambres de combustion 16 et 16a.
Les flammes se développent dans les chambres de combustion 16 et 16a, s'étalent en haut de la chambre de réchauffage 17, circulent vers le bas vers les ouvertures 21 du mur médiant 19, entrent dans la chambre de réchauffage 18 dans le voisinage de la sole et remontent dans cette cham- bre de chauffage vers les chambres de combustion 15 et 15a qui servent main- tenant de départs au produits de combustion qui entrent dans les régénéra- teurs et les réchauffent dans leur mouvement du haut vers le bas vers les carneaux 25 et 25a..
Les registres 11 et lla étant ouverts, les produits de combustion passent dans les carneaux 9 et 9a pour aller directement a une cheminée en passant au préalable par un récupérateur.
Les brûleurs 3 et 3a peuvent être placés vis-à-vis l'un de l'au- tre ou bien ils,-peuvent également être placés en quinconce, ce qui favorise la formation d'un tourbillon horizontal en haut des chambres de réchauffage.
Il en est de même des brûleurs 4 et 4a et des chambres de combustion 16 et 16a.
REVENDICATIONS.
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1. Four Pits pour le réchauffage de lingots dans lequel un des fluides gazeux, en général l'air, est réchauffé dans des régénérateurs, caractérisé par des chambres de réchauffage fermées par des couvercles mo- biles et accolées entre-elles par paires, ces chambres de réchauffage commu- niquant en bas entre-elles par des passages ménagés dans le mur médiant de séparation.
2. Fours Pits pour le réchauffage de lingots dans lequel un des fluides gazeux, en général l'air, est réchauffé dans des régénérateurs, ca- ractérisé par des chambres de combustion et des arrivées de gaz et d'air placées en haut de chauqe chambre de réchauffage, les chambres de combustion servant alternativement pour la formation des flammes et le départ des pro- duits de combustion.
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