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Procédé et dispositif pour le déchargement des cornues des fours de carbonisation du.charbon et de matières analogues.
La présente invention est relative aux fours à cor- nues pour la carbonisation de charbons, lignites et matières analogues. Il est connu dans les foursde ce genre, notamment dans ceux destinés à la carbonisation à basse température, de munir les cornues d'un fond amovible et dans certains cas d'un tube central servant à l'évacuation des produits volatils et formant avec le fond un élément amovible en vue de permettre le défournement de la charge-dans un espace approprié ménagé sous le four. L'invention a pour but de simplifier et d'accé- lérer 7.'opération du défournement qui, même avec les cornues à fond amovible, nécessite habituellement l'emploi de dispo- sitifs compliqués dont la manoeuvre exige une nombreuse main d'oeuvre et occupe beaucoup de temps.
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Suivant cette invention, après avoir libéré l'élé- ment amovible de la cornue, on opère le défournement en imprimant à la charge carbonisée deux chocs successifs dont le premier sert à la décoller des parois de la cornue de sorte qu'elle tombe avec le fond amovible de celle-ci, tandis que le second choc est produit par l'arrt brusque de ce dernier. On a constaté que dans ces conditions la charge tombe d'un bloc sous l'action du premier choc, tandis que le second a pour effet de la morceler, les fragments tombant alors librement et pouvant être recueillis dans un wagonnet ou tout autre récipient approprié. De préférence le premier choc est appliqué de haut en bas par la chute d'une masse sur la cornue, tandis que le second choc est exercé de bas en haut par la rencontre du fond avec un arrêt.
Il suffit ensuite de soulever cet arrêt pour replacer l'élément amo- vible de la cornue dans sa position normale et ce mouvement est avantageusement utilisé pour soulever dans sa position primitive la masse qui donne le premier choc.
Une disposition convenant notamment à l'application de ce mode de défournement aux fours à cornues multiples, consiste à suspendre le fond amovible de chaque cornue à une tige lestée qui traverse librement ce fond et est nor- malement retenue par un support rétractile, cette tige étant munie d'une butée destinée à frapper la cornue quand la tige est lâchée par son support. De préférence, quand la cornue est munie d'un tube central, la tige traverse librement ce tube et se termine au-dessus de la cornue par une tête mas- sive saisie entre des mâchoires. Quand on ouvre ces mâchoires la tige tombe et la tête servant de bélier vient frapper le tube qui transmet le choc à la charge et au fond amovible de la cornue.
Dans les fours à cornues multiples, toutes les @
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mâchoires peuvent être ouvertes à l'aide d'une commande commune de manière à provoquer simultanément la chute de toutes les masses, le décollement, la chute et le morcelle- ment de toutes les charges des cornues d'une même chambre.
Les arrêts destinés à interrompre la chute des éléments amovibles des cornues peuvent être constitués par des poutres prenant,appui sur des semelles d'assise au moyen de robustes supports sur lesquels peut agir un méca- nisme de levage en vue de la remise en place des éléments amovibles dans les cornues. Poutres, supports et mécanismes de relevage peuvent avantageusement être montés dans le wagonnet qui sert à recueillir la charge des cornues, les supports étant soulevés du sol quand le wagonnet est en route, et abaissés sur les semelles d'assise quand il est mis en place sous le four de façon que le châssis roulant du wagonnet n'ait pas à supporter les chocs.
Grâce à ces dispositifs l'opération de défournement peut se faire en quelques minutes. Elle se réduit au déga- gement des masses qui provoquent la chute des charges, puis au relèvement des poutres pour la remise en place. Le re- froidissement du four pendant le défournement est considéra- blement réduit lescornues pouvant être rechargées et le chauffage repris dès que les éléments amovibles des cornues ont été relevés.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple, l'appli- cation de l'invention à un four à cornues destiné à la car- bonisation à basse température de charbons et lignites.
Fig. 1 est une élévation en bout, partiellement en coupe, d'une chambre de ce four montrant le dispositif de déchargement et un wagonnet suivant l'invention.
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Fig. 2 est une élévation de côté de cette chambre montrant certains détails en coupe.
Fig. 3 est une vue de côté du wagonnet, partielle- ment en coupe.
Fig. 4 est une vue de détail montrant en élévation le mécanisme d'accrochage des éléments amovibles des cornues.
Fig. 5 est une vue en plan de ce mécanisme et
Fig. 6 une vue partielle en plan montfant ce méca- nisme dans une autre position.
Fig. 7 montre on coupa axiale, à plut! grande échelle, la construction du fond des cornues. la fig. 1 montre une batterie de cornues tronconi- ques 1 montées dans une chambre 2 chauffée par des gaz de combustion venant, par des carheaux 3, de chambres de com- bustion 4 (Fig. 2) situées de part et d'autre de la cham- bre 2 et alimentées par une conduite de gaz 5. Les parois 6 de la chambre 2 sont portées par des piliers 7 entre les- quels sont établis des rails 8 sur lesquels circulent les wagonnets 9 destinés à recevoir le coke défourné.
Les cornues 1 sont montées à poste fixe dans la chambre 2 et leurs parois forment des joints étanches en bas avec la sole 10 et en haut avec le plafond 11 de la chambre.
Au sommet les cornues 1 sont ouvertes et débouchent dans un collecteur de gaz formé par une boite fixe 12 fermée par un couvercle mobile 13 dont le bord forme un joint étanche dans une gorge 14 ménagée à la périphérie du collecteur.
Dans l'exemple représenté on a prévu deux collecteurs 12 dans chacun desquels débouche la moitié des cornues de la chambre 2. De chaque collecteur part un tuyau 15 qui con- duit les produits de la distillation aux appareils de con- densation et de séparation. Chacun des couvercles 13 peut pivoter sur un axe 16 et est pourvu d'un bras de manoeuvre 17 @
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articulé à un manchon.réglable 18 monté sur l'extrémité filetée d'une crémaillère 19 commandé par un moteur 20 au moyen d'un réducteur de vitesse 21 et d'une roue dentée 22.
A l'aide d'une seconde crémaillère 23 et d'un bras 24 monté à pivot sur un axe 25, chacun des moteurs 20 commande de même l'ouverture d'une porte 26 sous les cornues. Les cou- vercles 13 et les portes 26, normalement fermés pendant la marche du four, peuvent ainsi être ouverts simultanément en vue du défournement et du chargement.
A l'intérieur de chaque cornue 1 se trouve un tube perforé 27, de préférence conique, qui repose sur le fond 28 de la cornue (Figs. 1 et 7). La charge 29 entoure le tu- be 27 et repose sur une couronne 30 qui est sertie sur le tube 27 et complète la fermeture de la base de la cornue.
L'ensemble formé par le tube 27,la couronne 30 et le fond 28 est indépendant de la paroi de la cornue et est retenu en place par une tige centrale 31 terminée à son extrémité inférieure par un bouton 32. Cette tige 31 traverse libre- ment le fond 28 et le tube 27 et se termine à une certaine distance au-dessus de celui-ci par une tête massive 33.
Chacune des tiges 31 est suspendue par sa tête 33 entre deux mâchoires 34, 35 (Figs. 4 à 6) montées à pivot en 36, 37 sur les parois de la boite 12. Les extrémités de mâchoi- res 34, 35 sont engagées dans des fourches 38, 39 respecti- vement fixées à deux tiges 40,41. Par l'intermédiaire de leviers de renvoi 42, 43, ces tiges 40,41 sont respecti- vement reliées à des crémaillères 44,45 en prise avec un pignon commun 46. En actionnant un arbre de commande 47 on peut donc déplacer axialement les tiges 40,41 en sens in- verses et écarter les mâchoires 34, 35 (Fig. 6) de manière
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à libérer les têtes 33. Les tiges 31 n'étant plus retenues, tombent aussitôt et le choc des têtes 33 sur le sommet 48 des tubes 27 décolle les charges 29 des parois des cornues 1.
L'ensemble des charges et des pièces amovibles 27, 28, 30, 31, 33 tombe alors d'un bloc hors des cornues.
Pour arrêter cette chute on peut disposer des arrêts au-dessus du chemin de passage des wagonnets. Afin de réduire la hauteur de l'espace libre à ménager sous le four on a imaginé de monter ces arrêts sur les wagonnets eux-mêmes, mais en les disposant de manière que les châs- sis roulants de ceux-ci soient soustraits aux chocs. A cet'effet les arrêts, constitués par des poutres 50, repo- sent par l'intermédiaire de poutres transversales 51 sur des colonnes 52 déplaçables verticalement dans des guides 53 portés par le châssis 54 du wagonnet (Figs. 1 et 3).
Les colonnes 52 disposées de part et d'autre d'un arbre 55 situé dax .le plan axial du wagonnet, peuventêtrelevées ou abaissées simultanément au moyen de jeux de leviers 56, 57,58 commandés deux à deux par des plateaux manivelles 59 dont les axes 60' sont actionnés par l'arbre 55 au moyen d'un train d'engrenages 61. Dans l'exemple représenté l'arbre 55 traverse la caisse 62 du wagonnet et reçoit son mouvement d'un moteur 63 situé dans une cabine de ma- noeuvre 64 qui contient aussi le moteur 65 pour Actionner le wagonnet.
Normalement les colonnes 52 sont légèrement sou- levées au-dessus du sol pour ne pas entraver la circula- tion du wagonnet. Lorsque celui-ci est mis en place sous le four en vue du.déchargement des cornues, les colonnes 52 sont abaissées et viennent reposer sur des lourdes se- melles 66 établies à cet effet dans la sol. C'est dans cette position qu'elles reçoivent le choc des fonds 28 des
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cornues lorsque les éléments amovibles de celles-ci tom- bent avec leurs charges. Tandis que le coke morcelé par le choc s'écroule dans la caisse 62, les éléments amovibles des cornues restent posés sur les poutres 50.
Il suffit, pour les remettre en place, de soulever les poutres au moyen de l'arbre 55 et de rapprocher ensuite les mâchoires 34, 35 au moyen de l'arbre 47 afin que les tiges 31 soient de nouveau accrochées par leurs têtes 33. On peut alors procéder au chargement des cornues au moyen de trémies 67 portées par un pont-roulant 68 circulant sur une voie 69 établie au-dessus du four. Le pont-roulant et le wagonnet étant ôtés du chemin, on ferme les couvercles 13 et les portes 26 à l'aide des moteurs 20 et le chauffage peut aus- sitôt être commencé.
L'opération du défournement se réduit donc à la manoeuvre des couvercles et des portes, des mâchoires 34, 35 et des colonnes 52, qui peut se'faire en très peu de temps.
Des modifications peuvent évidemment être apportées à la construction et à la forme des dispositifs et des orga- nes représentés, sans'sortir du cadre de l'invention.
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Method and device for the unloading of retorts from furnaces for carbonizing coal and the like.
The present invention relates to horn furnaces for the carbonization of coals, lignites and the like. It is known in furnaces of this type, in particular in those intended for carbonization at low temperature, to provide the retorts with a removable bottom and in certain cases with a central tube serving for the evacuation of the volatile products and forming with the melts a removable element in order to allow the load to be unloaded in a suitable space provided under the oven. The object of the invention is to simplify and speed up the operation of the discharge which, even with retorts with removable bottoms, usually requires the use of complicated devices the operation of which requires a great deal of labor. and occupies a lot of time.
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According to this invention, after having released the removable element of the retort, the removal is carried out by imparting to the carbonized load two successive impacts, the first of which serves to detach it from the walls of the retort so that it falls with the removable bottom thereof, while the second shock is produced by the sudden stop of the latter. It has been observed that under these conditions the load falls in one block under the action of the first impact, while the second has the effect of breaking it up, the fragments then falling freely and being able to be collected in a wagon or any other suitable container. . Preferably the first shock is applied from top to bottom by the fall of a mass on the retort, while the second shock is exerted from bottom to top by the meeting of the bottom with a stop.
It is then sufficient to raise this stop to replace the removable element of the retort in its normal position and this movement is advantageously used to lift the mass which gives the first shock into its original position.
One arrangement suitable in particular for the application of this method of discharge to multiple retort furnaces consists in suspending the removable bottom of each retort from a weighted rod which freely passes through this base and is normally retained by a retractile support, this rod being provided with a stop intended to strike the retort when the rod is released by its support. Preferably, when the retort is provided with a central tube, the rod freely passes through this tube and ends above the retort with a massive head gripped between jaws. When these jaws are opened, the rod falls and the head acting as a ram hits the tube which transmits the shock to the load and to the removable bottom of the retort.
In multiple retort furnaces, all @
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jaws can be opened by means of a common control so as to cause simultaneously the fall of all the masses, the detachment, the fall and the fragmentation of all the loads of the retorts in the same chamber.
The stops intended to interrupt the fall of the removable elements of the retorts can be constituted by beams resting on the base plates by means of sturdy supports on which a lifting mechanism can act in order to put them back in place. removable elements in the retorts. Beams, supports and lifting mechanisms can advantageously be mounted in the wagon which serves to collect the load of the retorts, the supports being raised from the ground when the wagon is on the way, and lowered on the base plates when it is put in place. under the oven so that the wagon rolling frame does not have to withstand shocks.
Thanks to these devices, the discharge operation can be done in a few minutes. It is reduced to the release of the masses which cause the loads to fall, then to the raising of the beams for reinstallation. The cooling of the furnace during discharge is considerably reduced the horns that can be recharged and the heating resumed as soon as the removable retort parts have been raised.
The accompanying drawing shows, by way of example, the application of the invention to a retort furnace intended for the low temperature carbonization of coals and lignites.
Fig. 1 is an end elevation, partially in section, of a chamber of this furnace showing the unloading device and a cart according to the invention.
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Fig. 2 is a side elevation of this chamber showing some details in section.
Fig. 3 is a side view of the wagon, partially in section.
Fig. 4 is a detail view showing in elevation the hooking mechanism of the removable elements of the retorts.
Fig. 5 is a plan view of this mechanism and
Fig. 6 a partial plan view showing this mechanism in another position.
Fig. 7 shows we cut axial, rather! large-scale construction of the bottom of retorts. fig. 1 shows a battery of frustoconical retorts 1 mounted in a chamber 2 heated by combustion gases coming, via coils 3, from combustion chambers 4 (Fig. 2) located on either side of the chamber. - bre 2 and supplied by a gas pipe 5. The walls 6 of the chamber 2 are carried by pillars 7 between which are established rails 8 on which circulate the wagons 9 intended to receive the discharged coke.
Retorts 1 are mounted in a fixed position in chamber 2 and their walls form airtight joints at the bottom with the sole 10 and at the top with the ceiling 11 of the chamber.
At the top, the retorts 1 are open and open into a gas collector formed by a fixed box 12 closed by a movable cover 13, the edge of which forms a tight seal in a groove 14 formed at the periphery of the collector.
In the example shown, two collectors 12 are provided, into each of which half of the retorts of chamber 2 emerge. From each collector a pipe 15 leaves, which conveys the products of the distillation to the condensing and separating apparatus. Each of the covers 13 can pivot on an axis 16 and is provided with an operating arm 17 @
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articulated to an adjustable sleeve 18 mounted on the threaded end of a rack 19 controlled by a motor 20 by means of a speed reducer 21 and a toothed wheel 22.
Using a second rack 23 and an arm 24 pivotally mounted on an axis 25, each of the motors 20 likewise controls the opening of a door 26 under the retorts. Lids 13 and doors 26, normally closed during operation of the oven, can thus be opened simultaneously for the purpose of loading and unloading.
Inside each retort 1 is a perforated tube 27, preferably conical, which rests on the bottom 28 of the retort (Figs. 1 and 7). The load 29 surrounds the tube 27 and rests on a crown 30 which is crimped on the tube 27 and completes the closure of the base of the retort.
The assembly formed by the tube 27, the crown 30 and the bottom 28 is independent of the wall of the retort and is held in place by a central rod 31 terminated at its lower end by a button 32. This rod 31 crosses free- ment the bottom 28 and the tube 27 and ends at a certain distance above the latter with a massive head 33.
Each of the rods 31 is suspended by its head 33 between two jaws 34, 35 (Figs. 4 to 6) pivotally mounted at 36, 37 on the walls of the box 12. The ends of the jaws 34, 35 are engaged in forks 38, 39 respectively fixed to two rods 40,41. By means of return levers 42, 43, these rods 40, 41 are respectively connected to racks 44, 45 engaged with a common pinion 46. By actuating a control shaft 47, the rods can therefore be moved axially. 40,41 in reverse directions and move aside the jaws 34, 35 (Fig. 6) so
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to release the heads 33. The rods 31 no longer being retained, immediately fall and the impact of the heads 33 on the top 48 of the tubes 27 releases the charges 29 from the walls of the retorts 1.
All of the charges and removable parts 27, 28, 30, 31, 33 then fall integrally out of the retorts.
To stop this fall we can have stops above the way of passage of the wagons. In order to reduce the height of the free space to be left under the oven, it has been imagined to mount these stops on the wagons themselves, but by arranging them in such a way that the rolling frames thereof are protected from impact. For this purpose the stops, formed by beams 50, rest by means of transverse beams 51 on columns 52 movable vertically in guides 53 carried by the frame 54 of the wagon (Figs. 1 and 3).
The columns 52 arranged on either side of a shaft 55 located dax. The axial plane of the wagon, can be raised or lowered simultaneously by means of sets of levers 56, 57,58 controlled in pairs by crank plates 59 whose axes 60 'are actuated by the shaft 55 by means of a gear train 61. In the example shown the shaft 55 passes through the body 62 of the wagon and receives its movement from a motor 63 located in a cabin of maneuver 64 which also contains motor 65 to actuate the wagon.
Normally the columns 52 are raised slightly above the ground so as not to hinder the movement of the wagon. When this is placed under the furnace for unloading the retorts, the columns 52 are lowered and come to rest on heavy saddles 66 established for this purpose in the soil. It is in this position that they receive the shock of funds 28 of
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retorts when the removable parts thereof fall with their loads. While the coke fragmented by the impact collapses into the box 62, the removable elements of the retorts remain placed on the beams 50.
To put them back in place, it suffices to lift the beams by means of the shaft 55 and then bring the jaws 34, 35 together by means of the shaft 47 so that the rods 31 are again hooked by their heads 33. The retorts can then be loaded by means of hoppers 67 carried by an overhead crane 68 circulating on a track 69 established above the furnace. With the crane and the wagon out of the way, the lids 13 and the doors 26 are closed by means of the motors 20 and the heating can immediately be started.
The operation of the discharge is therefore reduced to the operation of the lids and doors, jaws 34, 35 and columns 52, which can be done in a very short time.
Modifications can of course be made in the construction and form of the devices and parts shown, without departing from the scope of the invention.
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