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HEINRICH KOPPERS, résidant à ESSEN (Allemagne).
BATTERIE DE FOURS A COKE.
La présente invention est relative à une batterie de fours à coke dont l'infrastructure est en un matériau lié à l'argile et la superstructure en un matériau siliceux, et qui comporte des supports d'ancrage s'étendant sur l'infra- et la superstructure et un ancrage auxiliaire prenant appui sur lesdits supports et prévu pour parer aux différences de dilatation des divers matériaux.
Par suite des efforts considérables auxquels elles sont soumises à haute température, les batteries de fours à coke sont établies aujourd'hui, d'une manière générale, en un matériau siliceuxPour autant que leur infra- et leur superstructure sont en un même matériau, siliceux par exemple, la disposition de l'ancrage de solidarisation de la maçonnerie ne présente pas de difficultés particulières, puisque la dilatation du matériau est uniforme et que, par suite, les supports d'ancrage continus verticaux peuvent s'appli- quer exactement contre la maçonnerie.
Pour des raisons d'économie, l'infra- structure du four est, cependant, à l'heure actuelle, fréquemment établie en un matériau bon marché, lié à l'argile et ne supportant pas de contraintes - thermiques élevées, tandis que la superstructure est en un matériau à base de siliceo Il s'ensuit que, sans mesure particulière, les supports d'ancrage usuels ne peuvent être disposés, sans solution de continuité, sur toute la hauteur de l'infra- et de la superstructure.. Sinon, les supports d'ancrage s'écarteraient du matériau lié à l'argile, constituant l'infrastructure, et qui se dilate moins, lors du chauffage, de sorte que cette partie de la ma- çonnerie ne serait plus maintenue en tension et qu'il se produirait des fis- sures.
Celles-ci se produiraient également dans la superstructure en maté- riau siliceux, si, avant le chauffage, la superstructure du four avait seule- ment, par rapport à l'infrastructure, une longueur telle que lorsque la dila- tation après chauffage est terminée, les faces extérieures de l'infra- et de la superstructure soient jointives, parce que, dans ce cas, seul le matériau constituant l'infrastructure serait maintenu en tension jusqu'à ce que l'état
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final soit atteint.
En vue de compenser la différence de dilatation des batteries de fours dont l'infrastructure est liée à l'argile et la superstructure siliceu- se, il a déjà été proposé, les faces extérieures de la super- et de l'infra- structure étant jointives avant le chauffage, de disposer, dans la zone de l'infrastructure, des supports auxiliaires d'ancrage souples et coulissant transversalement, qui s'appuient sur les supports d'ancrage verticaux con- tinus et qui, lorsque ces derniers s'écartent de l'infrastructure par suite de la dilatation plus forte de la superstructure, exercent la pression né- cessaire sur l'infrastructure. Avec cette disposition, il est cependant in- dispensable que, lorsque le chauffage est terminé, les ancrages auxiliaires continuent de remplir leur mission de maintien de la maçonnerie.
Les supports auxiliaires d'ancrage se trouvant, en outre, disposés entre deux supports d'an- crage verticaux, il existe ue largeur minimum de ces trois supports, laquel- le, pour certains types détours à coke, rend difficile la mise en place des armatures de chauffage aux entrées et aux sorties des régénérateurs.
L'invention prévoit la disposition des supports auxiliaires d'an- crage, prenant appui sur les supports d'ancrage verticaux continus, dans la zone de la superstructure du four, laquelle est établie de manière que sa fa- ce extérieure coïncide avec celle de l'infrastructure lorsque la dilatation est terminée. Grâce à cette disposition des supports auxiliaires d'ancrage et à cet agencement de la super= et de l'infrastructure du four, on est assuré que, après dilatation, les supports d'ancrage continus s'appliquent exactement, en tension, contre l'infra- et la superstructure, les supports auxiliaires d'ancrage devenant ainsi superflus après dilatation.
Il est possible, de plus, de rapprocher en les recourbant les supports d'ancrage principaux, que l'in- terposition des supports auxiliaires oblige à maintenir à une certaine dis- tance l'un de l'autre, et ce sur la face extérieure de l'infrastructure du four, en particulier dans la zone où se trouvent les armatures de chauffage, ce qui permet de gagner de la place pour le montage de ces dernières.
Une forme de réalisation préférée de l'invention est représentée à titre d'exemple sur les dessins annexés, dans lesquels:
La figo 1 est une vue en coupe verticale, à travers la chambre d'un four, d'une batterie de fours à coke avec son régénérateur avant le dé- but de la dilatation,
La fig. 2 est une vue en coupe verticale, d'une paroi de chauffe et du régénérateur situé au-dessous d'elle, en fin de dilatation.
La figo 3 est une vue partielle en élévation de la batterie de fours.
La fige 4 est une vue en coupe horizontale, et à grande échelle, des supports d'ancrage principaux avant le début de la dilatation.
La fig. 5 est une vue analogue à celle de la fig. 4, en fin de di- latation.
A la manière habituelle, la batterie de fours à coke représentée comporte une infrastructure 1,renfermant les régénérateurs 3, et une super- structure 2. constituée par les chambres de fours ¯4 et les parois de chauffe 2- alternant avec ces dernières. Dans le toit .2 de chacune des chambres sont mé- nagées des ouvertures 6 par lesquelles est introduit le charbon. Le coke cuit est expulsé de la chambre par une tige-poussoir non représentée, introduite par l'une des extrémités de ladite chambre.
L'infrastructure 1 jusqu'à la sole 7 du four, est établie en un matériau lié à l'argile, tandis que la superstructure 2 est entièrement en ma- tériau siliceux. L'admission de l'air de combustion aux parois de chauffe 1 s'opère à travers les régénérateurs 3¯ dans lesquels cet air est réchauffé. La chaleur perdue est évacuée, à la manière usuelle, à travers les réchauffeurs d'air coopérant avec les régénérateurs 3, avec inversion du système de chauf- fage à intervalles déterminés. Lorsque le chauffage se fait au gaz pauvre, ce-
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lui-=ci est réchauffé dans des récupérateurs, disposés côte à côte et alter- nativement avec les régénérateurs 3.
Dans le cas de chauffage au gaz riche , celui-ci est admis aux carneaux de chauffage soit par des gaines de fondation, non représentées, placées au-dessous des régénérateurs J. et par des canaux ver- ticaux logés dans les cloisons des régénérateurs, soit par des gaines de gaz riche 8, horizontales, disposées au-dessous des parois de chauffage 5.
La maçonnerie du four est maintenue en tension par des supports d'ancrage 10 verticaux disposés sur les faces longitudinales de la batterie, et comportant des tirants 11 traversant la maçonnerie au-dessous des régénéra- teur et des tirants 12 disposés sur le toit des foursoEntre les écrous de ré- glage 13 et les tirants, sont disposées, par l'intermédiaire de ferts plats ou de profilés 14, des rondelles Belleville 15, qui permettent d'absorber une pres- sion importante sans risque de détérioration, en particulier lors du chauffage.
L'écrou 13 est légèrement desserré de temps en temps, au fur et à mesure que la dilatation progresse. Les supports d'ancrage verticaux 10, qui s'étendent sur toute la hauteur de l'infra- et de la superstructure, sont constitués par deux fers en I écartés l'un de l'autre, comme le montre la figo 5. A la place des fers en I, il peut être prévu d'autres profilés, par exemple des fers en U. Dans l'intervalle existant entre deux supports d'ancrage 10 est disposé un fer en 1 16, de profil plus faible, qui, dans la zone de la superstructure 10, prend appui sur les supports 10 par l'intermédiaire de fers plats ou profilés 17.
Il est prévu, dans ce but, des rondelles Belleville 18 et des piè- ces intermédiaires 19. 20,disposées entre les fers plats 17 et le support au- xiliaire d'ancrage 16. Dans un taraudage 21 du fer plat 17 est disposée une vis de réglage 22, dont l'extrémité s'engage dans une cuvette 23 de la pièce inter- médiaire 20. Cette dernière porte un téton 24 susceptible de coulisser à l'in- térieur d'un alésage 25 de la pièce intermédiaire 19 solidaire du support auxi- liaire d'ancrage 16.
Les supports d'ancrage principaux 10 sont réunis ensemble par des boulons 26 avec interposition d'un tube d'écartement 27. Le boulon 26 avec son tube d'écartement 27 traverse une boutonnière 28 du support auxiliaire d'an- crage 16, de manière à permettre un coulissement transversal de ce dernier par rapport aux supports d'ancrage principaux 10.
Pendant la période de mise en température, les gaines horizonta- les 8 d'admission du gaz riche sont traversées par des tirants 29 qui prennent appui sur la maçonnerie par l'intermédiaire de plaques, ou de l'armature du four, et de rondelles Belleville 31 disposées entre cette dernière et l'écrou 30. En desserrant de temps en temps les écrous 30, la maçonnerie du four est, dans la zone de la sole, maintenue ainsi en tension, de telle sorte que la forte dilatation du matériau siliceux constituant la superstructure 2 du four ne peut provoquer de fissure à l'endroit du joint entre les matériaux diffé- rents qui forment la super- et l'infrastructure.
Ainsi qu'il ressort des figs 1 et 4, la superstructure du four est, lors du maçonnage de la batterie, disposée en retrait par rapport à l'infra- structure, de manière que lorsque la mise en température est terminée et que, par suite, les matériaux ont atteint sensiblement leur allongement définitif, les faces extérieures latérales de la batterie soient jointives, comme le mon- trent les figs 2 et 5o Dans ces conditions, les supports d'ancrage principaux 10 se trouvent en tension contre la maçonnerie, sur toute la hauteur de la bat- terie de fours.
Afin de maintenir en tension, pendant la dilatation, la superstruc- ture du four qui se trouve en retrait sur l'infrastructure avant que la dilata- tion ne commence, le support auxiliaire d'ancrage 16, qui s'appuie sur les sup - ports principaux 10, est maintenu en tension, contre la maçonnerie de la façon décrite plus haut, en même temps que les vis 22 sont desserrées peu à peu.
Lorsque, la dilatation étant terminée, l'état d'application jointive des sup- ports d'ancrage principaux 10 est atteint, comme représenté sur les figs 2 et 5, il est possible de retirer les ancrages auxiliaires 16. Ceux-ci peuvent ce-
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pendant être laissés en place et les rondelles Belleville, devenues à ce mo- ment inutiles, peuvent, le cas échéant, être remplacées par des pièces inter- médiaires rigides.
Ainsi qu'il ressort de la Fig. 3, les supports d'ancrage princi- paux 10 sont recourbés et juxtaposés, en particulier dans la zone où se trou- vent les armatures de chauffage, non représentées, allant aux régénérateurs.
REVENDICATIONS.
1. - Batterie de fours à coke dont l'infrastructure est en un ma- tériau lié à l'argile et la superstructure en un matériau siliceux, et qui com- porte des supports d'ancrage s'étendant sur l'infra- et la superstructure et un ancrage auxiliaire réglable servant à l'une des deux parties de la construc- tion et s'appuyant sur les supports d'ancrage continus précités, ladite batte- rie étant caractérisée en ce que dans la direction des chambres de combustion, la superstructure présente seulement une longueur telle qu'elle se trouve sen- siblement dans le prolongement de l'infrastructure lorsque la dilatation est terminée, c'est-à-dire lorsque la mise en température est réalisée, tandis qu'il est prévu, dans la zone de la superstructure, un ancrage auxiliaire destiné à soutenir, pendant le chauffage, la partie de la construction établie en silice.