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Cheminée pour aspirer et brûler les fumées d'enfournement des fours à coke.
La présente invention est relative à un dispositif en forme de cheminée, destiné à aspirer et à brûler les fu- mées d'enfournement, c'est-à-dire les gaz et vapeurs de dis- tillation qui s'échappent lors du chargement et du déchargement des chambres de fours à coke. Les dispositifs connus de ce gen- re ont comme inconvénients que l'aspiration et la combustion des gaz s'accomplissent imparfaitement et que, par suite de leur construction, la cheminée d'évacuation et les ouvertures du plafond du four subissent des détériorations.
L'invention a pour but d'obvier à ces inconvénients
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et spécialement d'assurer la combustion complète des fumées d'enfournement. Dans ce but, on utilise principalement un éjecteur à air comprimée disposé dans la partie inférieure de la cheminée et destiné à aspirer ces fumées de la chambre du four, ainsi qu'un joint hermétique entre,le tuyau d'aspira- tion et l'ouverture d'échappement du plafond.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, en vue d'assurer une combustion complète des fumées à l'extré- mité supérieure de la cheminée d'évacuation, au-dessus de l'é- jecteur, on introduit dans ces fumées l'air supplémentaire né- cessaire, à l'état comprimé, de manière qu'il se mélange inti- mement avec elles.
On peut dériver d'un même conduit d'air sous pression l'air comprimé nécessaire au fonctionnement de l'éjecteur, ainsi que l'air supplémentaire destiné à parfaire la combus- tion.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une coupe verticale d'une forme de réalisation de l'invention.
Le dispositif est supporté par un chariot a, roulant sur le plafond c du four à l'aide de galets de roulement b et de rails f. Il est principalement constitué par un tuyau d'aspiration en forme de cheminée e, doublé de matière réfrac- taire d et disposé verticalement au-dessus de l'ouverture h du plafond de la chambre de four. L'extrémité inférieure de la cheminée d'aspiration e comporte un manchon télescopique qu'on peut soulever ou abaisser à l'aide d'un levier i, et qui vient s'appliquer sur le cadre de l'ouverture h du plafond du four, de manière à former un joint hermétique en- tre celle-ci et la cheminée d'aspiration e, lorsque le dis- positif se trouve dans la position de travail représentée.
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Dans la partie inférieure de la cheminée d'aspiration e, immédiatement en-dessous de la pièce de matière de revêtement réfractaire en forme de diffuseur 1. on dispose une tuyère d'éjecteur k à laquelle on envoie., par la tubulure s fixée au chariot a et par la soupape de réglage v, l'air comprimé nécessaire à l'aspiration, amené par un tuyau flexible n branché sur la canalisation fixe d'air sous pression m. En vue de la forte usure à laquelle elle est exposée, on forme le diffuseur 1 indépendamment du reste du revêtement d, de manière à pouvoir le remplacer au besoin.
La partie supérieu- re de la cheminée e est prolongée par un tuyau rapporté p, également doublé de matière réfractaire g, disposé de manière que son extrémité inférieure entoure l'extrémité supérieure du tuyau d'aspiration e, en laissant entre elles un interstice annulaire r. Sous ce dernier, on dispose une conduite annu- laire w munie de tuyères x qui font saillie dans l'interstice annulaire r, et reliée à la tubulure d'air sous pression s par l'intermédiaire d'une conduite t et d'une soupape de ré- glage u. On amène au prolongement de cheninée p, par les con- duites t, w et les tuyères x, l'air supplémentaire destiné à compléter la combustion des fumées d'enfournement qui montent dans la cheminée e.
Grâce à la conformation particulière du prolongement p, on provoque un brassage énergique de l'air de combustion et des fumées. Dans ce but, on fait converger vers l'intérieur le revêtement réfractaire q, de manière à former une pièce conique y, à l'endroit de transition entre l'inter- stice annulaire et la pièce supérieure de prolongement, immé- diatement au-dessus de la cheminée d'aspiration e. Ceci a pour effet de faire dévier l'air amené par les tuyères x, comme c'est indiqué sur le dessin par des flèches, c'est-à-dire que L--, -- - -
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l'air de combustion est dirigé de la périphérie vers le cen- tre: la partie conique y provoquant un mouvement tourbillonnant de l'air et-, par là, un brassage énergique.
On peut encore inten- sifier ce guidage forcé de l'air en ménageant dans la partie oonique y, des sillons disposés suivant les génératrices du cône, comme c'est représenté., ou hélicoidalement. Le gui- dage de l'air comprimé de la périphérie des fumées vers leur centre, obtenu de cette manière, assure un brassage énergique de l'air et des fumées, ainsi que la combustion immédiate et complète de ces dernières.
Mise à part l'amenée d'un volume d'air comprimé ré- glable, convenablement mélangé aux fumées, la combustion com- plète et certaine de celles-ci relève aussi surtout du fait que grâce au joint étanche inférieur, entre la cheminée e et l'ouverture h du plafond, et grâce aussi à ce qu'on emploie @ de l'air comprimé pour faire fonctionner l'éjecteur k, le courant de fumées destinées à être brûlées est chargé unique- ment d'un volume restreint d'air susceptible de participer à la combustion, et n'est pas dilué par des gaz étrangers, sus- ceptibles de gêner la combustion.
Un autre avantage consiste en ce que le mélange de fumées d'enfournement et d'air d'entrai- nement est homogénéifié., avant le commencement de la combustion, par l'action de laminage et de détente que provoque le dif- fuseur de la cheminée e, et par le parcours prolongé que ce mélange doit accomplir dans cette dernière.
Normalement, les fumées aspirées de la chambre du four s'enflamment d'elles-mêmes, en léchant le revêtement intérieur de la cheminée, qui est maintenu à une température suffisam- ment élevée par le fonctionnement continu du four.
Dans certains cas spéciaux, où des circonstances dé-
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favorables pourraient rendre incertaine l'inflammation auto- matique de ces fumées, il est avantageux d'installer un dispo- sitif d'allumage spécial à l'intérieur de la cheminée e, à une certaine distance au-dessus du diffuseur j. Ce dispositif peut être de toute nature susceptible de répondre aux condi- tions de chaque cas. On pourrait, par exemple, entretenir dans la partie d de la cheminée un dard de flamme, à l'aide d'un brûleur spécial, ou y installer un allumage électrique à étin- celle ou bien encore un allumage électrique à incandescence, comme c'est représenté en pointillé.
Dans ce dernier cas, sui- vant les besoins, on dispose verticalement ou horizontalement dans la cheminée un ou plusieurs crayons de carborundum o, par exemple, dont les extrémités sont munies de contacts.
Dès qu'on met ces crayons o en circuit dans une canalisation électrique, le courant les rend incandescents et ils allument les fumées qui les lèchent.
-- REVENDICATIONS -- ---------------------------
1.- Dispositif en forme de cheminée, destiné à aspirer et à brûler les fumées d'enfournement des fours à coke, carac- térisé en ce que la partie inférieure de la cheminée d'aspi- ration comporte un éjecteur à air comprimé pour aspirer les fumées de la chambre du four.
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Chimney for sucking and burning the fumes from the coke ovens.
The present invention relates to a device in the form of a chimney, intended to suck up and burn the fumes from the charging, that is to say the gases and distillation vapors which escape during charging and. the unloading of the coke oven chambers. The known devices of this type have the drawbacks that the suction and combustion of the gases take place imperfectly and that, as a result of their construction, the exhaust chimney and the openings in the ceiling of the furnace are damaged.
The object of the invention is to obviate these drawbacks
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and especially to ensure the complete combustion of the furnace fumes. For this purpose, use is mainly made of a compressed air ejector arranged in the lower part of the chimney and intended to suck these fumes from the furnace chamber, as well as a hermetic seal between the suction pipe and the. ceiling exhaust opening.
According to another characteristic of the invention, in order to ensure complete combustion of the fumes at the upper end of the exhaust chimney, above the ejector, the gas is introduced into these fumes. additional air required, in a compressed state, so that it mixes thoroughly with them.
The compressed air necessary for the operation of the ejector, as well as the additional air intended to improve the combustion, can be derived from the same pressurized air duct.
The accompanying drawing shows, by way of example, a vertical section of one embodiment of the invention.
The device is supported by a carriage a, rolling on the ceiling c of the furnace with the aid of rollers b and rails f. It is mainly constituted by a chimney-shaped suction pipe e, lined with refractory material d and arranged vertically above the opening h of the ceiling of the furnace chamber. The lower end of the suction chimney e has a telescopic sleeve that can be raised or lowered using a lever i, and which rests on the frame of the opening h of the oven ceiling , so as to form a hermetic seal between the latter and the suction duct e, when the device is in the working position shown.
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In the lower part of the suction chimney e, immediately below the piece of refractory lining material in the shape of a diffuser 1. there is an ejector nozzle k to which is sent., Through the pipe s fixed to the trolley a and through the adjustment valve v, the compressed air required for suction, supplied by a flexible pipe n connected to the fixed pressurized air pipe m. In view of the heavy wear to which it is exposed, the diffuser 1 is formed independently of the rest of the coating d, so that it can be replaced if necessary.
The upper part of the chimney e is extended by an insert pipe p, also lined with refractory material g, arranged so that its lower end surrounds the upper end of the suction pipe e, leaving between them an annular gap r. Under the latter, there is an annular pipe w provided with nozzles x which protrude into the annular gap r, and connected to the pressurized air pipe s by means of a pipe t and a regulating valve u. The additional air intended to complete the combustion of the charging fumes which rise in the chimney e is brought to the extension of the pipe p, via the pipes t, w and the nozzles x.
Thanks to the particular conformation of the extension p, vigorous mixing of the combustion air and the fumes is caused. For this purpose, the refractory lining q is made to converge inwardly, so as to form a conical part y, at the point of transition between the annular inter- stance and the upper extension part, immediately above. above the suction chimney e. This has the effect of deflecting the air supplied by the nozzles x, as indicated in the drawing by arrows, i.e. L--, - - -
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the combustion air is directed from the periphery towards the center: the conical part there causing a swirling movement of the air and - thus, an energetic stirring.
This forced guidance of the air can be further intensified by providing in the oonic part y, grooves arranged along the generatrices of the cone, as shown, or helically. The guiding of the compressed air from the periphery of the fumes towards their center, obtained in this way, ensures energetic mixing of the air and the fumes, as well as the immediate and complete combustion of the latter.
Apart from the supply of an adjustable volume of compressed air, suitably mixed with the fumes, the complete and certain combustion of these is also mainly due to the fact that, thanks to the lower airtight seal, between the chimney and and the opening h of the ceiling, and thanks also to the use of compressed air to operate the ejector k, the stream of fumes intended to be burned is charged only with a limited volume d air capable of participating in combustion, and is not diluted by foreign gases, liable to interfere with combustion.
Another advantage consists in that the mixture of charging fumes and entrainment air is homogenized., Before the start of combustion, by the action of rolling and expansion caused by the diffuser. the chimney e, and by the prolonged path that this mixture must accomplish in the latter.
Normally, the fumes drawn in from the oven chamber ignite on their own, licking the interior lining of the chimney, which is maintained at a sufficiently high temperature by the continuous operation of the oven.
In certain special cases, where circumstances de-
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favorable conditions could make the automatic ignition of these fumes uncertain, it is advantageous to install a special ignition device inside the chimney e, at a certain distance above the diffuser j. This device can be of any kind likely to meet the conditions of each case. One could, for example, maintain in part d of the chimney a dart of flame, using a special burner, or install there an electric spark ignition or even an electric incandescent ignition, such as c 'is shown in dotted lines.
In the latter case, depending on requirements, one or more carborundum rods, for example, the ends of which are provided with contacts, are placed vertically or horizontally in the chimney.
As soon as we put these pencils o in circuit in an electrical pipe, the current makes them incandescent and they ignite the smoke which licks them.
- CLAIMS - ---------------------------
1.- Device in the form of a chimney, intended to suck up and burn the fumes from the coke ovens, characterized in that the lower part of the suction chimney has a compressed air ejector for sucking the fumes from the oven chamber.