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Four à cornues pour la carbonisation à basse température.
La présente invention a pour objet un four pour la car- bonisation basse température de charbons et de lignite, comportant une série de chambres contenant chacune une batte- rie de cornues et reliées entre elles à la manière des chambres d'un four annulaire. On connait par les brevets nos.313.198, 316.824 et 352.132 des fours de ce genre qui ont notamment comme avantages d'assurer un chauffage progressif de la matiè- re carboniser, de maintenir dans chaque chambre une tempé- rature réglable mais uniforme dans toutes ses parties et de permettre le déchargement du semi-coke (coalite) sous forme de blocs compacts.
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Dans ces fours on a plus particulièrement envisagé le déchargement des cornues par le bas, celles-ci étant munies d'un fond amovible qui peut être individuel pour chaque cor- nue ou commun à une batterie de cornues, de façon que la ou les charges descendent avec le fond quand on abaisse celui-ci, tandisque les cornues restent dans le four. cette construc- tion offre certains avantages, mais elle exige que le four soit surélevé ou qu'il soit ménagé sous celui-ci un espace au moins aussi haut que les cornues pour recevoir les char- ges.
La présente invention a pour but d'éviter la nécessité de ménager cet espace dont l'établissement augmente notam- ment les frais d'installation du four. A cet effet, suivant l'invention, les cornues de chaque batterie sont reliées en- tre elles de façon à pouvoir être défournées ensemble soit par le haut, soit par le côté du four. La liaison entre les cornues peut être réalisée de toute manière appropriée, mais de préférence au moyen d'une cage dans laquelle les cornues sont fixées'et qui peut être déplacée d'une pièce avec toutes les cornues qu'elle contient. Dans chaque cham- bre à cornues est ménagée soit au-dessus, soit sur un côté, une ouverture suffisamment large pour livrer passage à cette cage, cette ouverture étant normalement fermée par un cou- vercle ou par un panneau amovible.
En service, la cage repo- se sur la sole du four et des guides latéraux sont prévus pour faciliter son introduction et sa sortie.
Les cornues, de forme conique ou pyramidale, sont de préférence placées avec leur extrémité la plus large en haut.
Dans ce cas on peut éviter tout joint dans la construction des cornues et fermer celles-ci à la base tandis qu'elles restent ouvertes au sommet. Leurs extrémités supérieures
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débouchent alors dans un espace séparé de la chambre parcou- rue par les gaz de chauffage, par une cloison calorifugée fixée à la cage. cet espace sert de collecteur de gaz et est relié par une ou plusieurs conduites aux appareils de récupé- ration des produits volatils.
Dans chaque cornue plonge un conduit perforé qui sert au captage des gaz à l'intérieur de la charge et débouche également dans le collecteur. Ce conduit est de préférence solidaire d'une part d'un disque reposant sur le fond de la cornue et d'autre part d'un manche en saillie sur l'extrémi- té ouverte de celle-ci.
En vue de leur enlèvement par le dessus les cages peu- vent être munies de crochets ou de chaînes permettant de les saisir au moyen d'une grue ou d'un pont roulant. Si le dé- chargement se fait par le coté, elles peuvent être portées par des galets roulant sur rails. Dans les deux cas, la cage étant retirée du four peut être amenée au-dessus d'un étouf- foir, puis basculée de manière à amener les cornues dans une position sensiblement horizontale. Au moyen de gradins, les manches des tubes intérieurs peuvent alors être saisis et tirés vers l'extérieur, les disques dont ils sont munis poussant devant eux les charges de semi-coke.
Le déchargement des cornues peut ainsi se faire dans un endroit mieux approprié à ce travail que la partie inférieure du four, sans gêner le personnel préposé à la surveillance de celui-ci. sur le dessin annexé qui représente schématiquement à titre d'exemple deux formes d'exécution du four suivant l'invention:
Fig. 1 est une vue en plan d'une chambre à cornues avec
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cage destinée à être défournée par le haut, le couvercle étant enlevé.
Fig. 2 est une coupe verticale longitudinale par cette chambre.
Fig. 3 est une coupe horizontale d'une chambre avec cage à défournement latéral.
Fig. 4 est une coupe verticale par cette chambre, dans le sens transversal.
Sur le dessin 1 désigne une chambre à cornues formant partie d'une série de chambres semblables reliées entre elles soit directement soit de préférence par l'intermédiaire de chambres de combustion 2 comme décrit dans le brevet nO.353.132 de la Société demanderesse. Les cornues 3 sont montées dans une cage métallique 4 indépendante des parois de la chambre. cette cage, faite en un métal à faible coef- fiaient de dilatation, est constituée dans l'exemple envisagé de montants solidement entretoisés et reliés entre eux par des tendeurs ou des chaînes (non représentés).
Au sommet les cornues sont munies de colliers ou frettes 5 rivés . une pla- que ou tôle calorifugée 6 qui, lorsque la cage est en place, délimite de façon étanche, au-dessus de la chambre de chauf- fage 1, un espace fermé 7 servant de collecteur pour les produits volatils dégagés au cours de la distillation. D'autres colliers ou frettes 8 peuvent être prévus pour fixer les cornues en d'autres points aux membrures de la cage.
La plaque 6 est munie à son pourtour d'un rebord sail- lant 9 formant un joint étanche, un joint à sable par exemple, avec un rebord 10 formé sur la paroi de la chambre. Au-dessus le collecteur 7 est fermé par un couvercle amovible 11 repo- sant dans une rigole 12 formant également un joint à sable.
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Les cornues 2 sont constituées par des récipients, en forme de tronc de cône renversé, fermes à la partie infé- rieure 13 et ouvert au-dessus en 14. Sur le fond de chaque cornue repose un disque 15 solidaire d'un tube perforé 16 destiné au captage des matières volatiles. Les disques 15 servent 4 centrer les tubes lb dans les cornues et contri- buent aussi à faciliter le déchargement de celles-ci. De même que les extrémités 14 des cornues les tubes 16 débou- chent en haut dans le colkecteur 7. La partie supérieure de chaque tube forme un manche 17 muni d'une petite traverse ou d'un crochet en vue du déchargement.
Lorsque le détournement se fait par le haut (Fige. 1 et 2) les cages peuvent être munies par exemple d'un omet fixé aux montants par des chaînes. Au moyen d'un pont roulant 21 établi sur des rails 22 de part et d'autre du four, on enlève d'abord le couvercle 11 de la chambre à décharger, puis la cage est saisie et soulevée avec toutes ses cornues et trans- portée au-dessus d'un étouffoir. On le fait alors basculer puis, au moyen de grappins que l'on accroche aux manches 17, on peut tirer la charge de chaque cornue, les disques 15 agissant comme poussoirs.
La cage portant ses cornues est ensuite dirigée par le pont roulant vers les tours à charbon pour recevoir un nou- veau chargement de combustible à carboniser, puis elle peut être remise en place dans la chambre 1. Pour faciliter sa mi- se en place, les parois des chambres 1 sont de préférence évasées à leur partie supérieure comme indiqué en 23, et convenablement renforcées à cet endroit. Les coins des cages peuvent être arrondis et éventuellement munis de galets de guidage. En position, les cages reposent sur la sole 24 du four, les cornues pouvant également reposer sur la sole ou rester suspendues à faible hauteur au-dessus de celle-ci.
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L'opération de carbonisation se fait de préférence comme décrit dans le brevet 352.132, chaque chambre de com- bustion 2 étant successivement mise à feu et chauffant la chambre à cornues 1 suivante, les gaz chauffants passant par les carneaux 25 dans les chambres 2 et 1 situées en aval pour soumettre les cornues de ces dernières à un chauffage préa- lable de plus en plus intense, tandis que les chambres si- tuées en amont contiennent les cornues en voie de refroi- dissement et servent au chauffage de l'air destiné à la combustion. Pendant la carbonisation, les produits volatils passent par les tubes 16 et le long des parois intérieures des cornues dans les collecteurs 7 d'ou. ils sont évacués dans les appareils de récupération extérieurs par des con- duits 18.
Quand les cornues d'une chambre sont suffisamment refroidies le défournement est effectué comme indiqué ci- dessus.
Les figs. 3 et 4 montrent une construction établie en vue du détournement latéral,Les cages 4 sont alors montées sur roues 26 ou sur des chariots roulant sur des rails 27 pé- nétrant dans le four. La paroi extérieure de chaque chambre 1, soigneusement calorifugée, forme un panneau mobile 28 qui, dans l'exemple représenté, peut se déplacer vers le haut de manière à découvrir une ouverture suffisante pour livrer pas- sage à la cage. Les joints, dans ce cas, doivent naturellement être établis de façon à ne pas entraver la liberté de mou- vement du panneau. La cage sortie du four peut ensuite être déchargée et rechargée de la manière décrite.
Des modifications de construction peuvent évidemment être apportées aux fours représentés sans sortir du cadre de l'invention.
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Retort furnace for low temperature carbonization.
The present invention relates to a furnace for the low temperature carbonization of coals and lignite, comprising a series of chambers each containing a battery of retorts and interconnected in the manner of the chambers of an annular furnace. Furnaces of this type are known from patents Nos. 313,198, 316,824 and 352,132 which have the particular advantages of ensuring a progressive heating of the carbonized material, of maintaining in each chamber an adjustable temperature but uniform in all its parts and allow the unloading of the semi-coke (coalite) in the form of compact blocks.
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In these ovens, consideration has been given more particularly to the unloading of the retorts from below, the latter being provided with a removable bottom which may be individual for each horn or common to a battery of retorts, so that the charge (s) descend with the bottom when it is lowered, while the retorts remain in the oven. this construction offers certain advantages, but it requires that the furnace be raised or that a space be left under it at least as high as the retorts to receive the loads.
The object of the present invention is to avoid the need to spare this space, the establishment of which notably increases the costs of installing the furnace. To this end, according to the invention, the retorts of each battery are interconnected so that they can be fed together either from the top or from the side of the furnace. The connection between the retorts can be made in any suitable manner, but preferably by means of a cage in which the retorts are fixed and which can be moved in one room with all the retorts it contains. In each retort chamber is provided either above or on one side, an opening large enough to provide passage for this cage, this opening being normally closed by a cover or by a removable panel.
In service, the cage rests on the bottom of the oven and side guides are provided to facilitate its introduction and removal.
Retorts, conical or pyramidal in shape, are preferably placed with their widest end up.
In this case we can avoid any joint in the construction of the retorts and close them at the base while they remain open at the top. Their upper extremities
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then open into a space separated from the chamber traversed by the heating gases, by a heat-insulated partition fixed to the cage. this space serves as a gas collector and is connected by one or more pipes to the devices for recovering volatile products.
A perforated conduit is immersed in each retort which serves to capture the gases inside the load and also opens into the collector. This conduit is preferably integral, on the one hand, with a disc resting on the bottom of the retort and, on the other hand, with a handle projecting from the open end of the latter.
With a view to their removal from above, the cages can be fitted with hooks or chains enabling them to be gripped by means of a crane or an overhead crane. If unloading is done from the side, they can be carried by rollers running on rails. In both cases, the cage being removed from the furnace can be brought over a stuffer and then tilted so as to bring the retorts into a substantially horizontal position. By means of steps, the sleeves of the inner tubes can then be grasped and pulled out, the disks with which they are fitted pushing the charges of semi-coke in front of them.
The retorts can thus be unloaded in a place better suited to this work than the lower part of the furnace, without hindering the personnel responsible for monitoring the latter. in the appended drawing which shows schematically by way of example two embodiments of the oven according to the invention:
Fig. 1 is a plan view of a retort chamber with
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cage intended to be unloaded from the top, the cover being removed.
Fig. 2 is a longitudinal vertical section through this chamber.
Fig. 3 is a horizontal section of a chamber with a side discharge cage.
Fig. 4 is a vertical section through this chamber, in the transverse direction.
In the drawing 1 denotes a retort chamber forming part of a series of similar chambers interconnected either directly or preferably by means of combustion chambers 2 as described in patent No. 353,132 of the Applicant Company. The retorts 3 are mounted in a metal cage 4 independent of the walls of the chamber. this cage, made of a metal with a low coefficient of expansion, consists in the example envisaged of uprights that are firmly braced and connected to one another by tensioners or chains (not shown).
At the top, the retorts are fitted with 5 riveted collars or frets. a heat-insulated plate or sheet 6 which, when the cage is in place, defines in a sealed manner, above the heating chamber 1, a closed space 7 serving as a collector for the volatile products released during the heating distillation. Other collars or rings 8 can be provided to fix the retorts at other points to the frames of the cage.
The plate 6 is provided at its periphery with a projecting rim 9 forming a tight seal, a sand seal for example, with a rim 10 formed on the wall of the chamber. Above the collector 7 is closed by a removable cover 11 resting in a channel 12 also forming a sand seal.
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The retorts 2 consist of receptacles, in the form of an inverted truncated cone, firm at the lower part 13 and open above at 14. On the bottom of each retort rests a disc 15 integral with a perforated tube 16. intended for the capture of volatile matter. The discs 15 serve to center the tubes 1b in the retorts and also help to facilitate the unloading thereof. Like the ends 14 of the retorts, the tubes 16 open at the top into the collector 7. The upper part of each tube forms a handle 17 provided with a small cross member or a hook for unloading.
When the diversion is done from the top (Figs. 1 and 2) the cages can be provided for example with an omit fixed to the uprights by chains. By means of an overhead crane 21 established on rails 22 on either side of the furnace, the cover 11 is first removed from the chamber to be unloaded, then the cage is grasped and lifted with all its retorts and transferred. carried over a damper. It is then tilted and then, by means of grapples which are hooked to the handles 17, the load can be drawn from each retort, the discs 15 acting as pushers.
The cage carrying its retorts is then directed by the overhead crane towards the coal towers to receive a new load of fuel to be carbonized, then it can be put back in place in chamber 1. To facilitate its installation, the walls of the chambers 1 are preferably flared at their upper part as indicated at 23, and suitably reinforced at this point. The corners of the cages can be rounded and optionally provided with guide rollers. In position, the cages rest on the hearth 24 of the furnace, the retorts can also rest on the hearth or remain suspended at a low height above the latter.
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The carbonization operation is preferably carried out as described in patent 352,132, each combustion chamber 2 being successively fired and heating the following retort chamber 1, the heating gases passing through the flues 25 into the chambers 2 and 1 located downstream to subject the retorts of the latter to an increasingly intense preliminary heating, while the upstream chambers contain the retorts in the process of cooling and are used to heat the air intended for to combustion. During carbonization, the volatiles pass through the tubes 16 and along the inner walls of the retorts into the collectors 7 from where. they are evacuated into the external recovery devices through pipes 18.
When the retorts of a chamber are sufficiently cooled, the discharge is carried out as indicated above.
Figs. 3 and 4 show a construction established with a view to lateral diversion. The cages 4 are then mounted on wheels 26 or on carriages running on rails 27 entering the oven. The exterior wall of each chamber 1, carefully insulated, forms a movable panel 28 which, in the example shown, can move upwards so as to discover an opening sufficient to allow passage for the cage. The joints, in this case, must of course be established in such a way as not to impede the freedom of movement of the panel. The cage taken out of the oven can then be unloaded and recharged as described.
Modifications of construction can obviously be made to the ovens shown without departing from the scope of the invention.