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four à cornues pour la carbonisation à basse température.
Les présents perfectionnements concernent le four annulaire pour la carbonisation à basse température de com- bustible dans des cornues, qui fait l'objet du brevet prin- cipal n . 352.132. Dans ce four, les chambres à cornues sont chauffées à tour de rôle par des gaz de chauffe brûlant dans une anti-chambre de combustion accolée à chaque chambre, avec de l'air amené à travers les chambres d'amont où il s'échauf- fe en refroidissant les cornues à défourner. Les gaz brûlés, avant de gagner la cheminée, traversent les chambres d'aval en cédant une partie de leur chaleur aux cornues fraîchement chargées.
Malgré cette récupération, une grande partie des calories dépensées dans le four se perdent à la cheminée,
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tandis que l'air froid traversant les premières chambres abaisse excessivement leur température, ce qui nécessite une dépense supplémentaire de calories pour les réchauffer après le défournement et le rechargement. D'autre part, le métal des cornues s'oxyde au contact de l'air constamment renouve- lé, et davantage encore sous l'effet de la combustion oxydan- te des gaz de chauffe avec l'excès d'air nécessaire pour maintenir la température dans des limites compatibles avec la carbonisation à basse température.
Les présents perfectionnements ont principalement pour but de remédier aux pertes de chaleur et à, l'oxydation des cornues. Ils consistent, à cet effet, à disposer le four de manière qu'une partie des gaz brûlés, prélevés à la sor- tie de la dernière chambre à cornues en voie de préchauffage, soient ramenés à la première chambre en voie de refroidisse- ment et parcourent le circuit des chambres où ils servent, en remplacement de l'air, successivement d'agent de refroi- dissement dans les chambres à refroidir, de diluant pour les gaz en combustion dans la chambre en cours de chauffage et, en mélange avec ces gaz, d'agent de préchauffage dans les chambres suivantes.
Un faible apport de chaleur dans la cham- bre en cours de chauffage suffit pour y entretenir la tempé- rature de carbonisation, grâce à l'appoint fourni par la chaleur des gaz de dilution, tandis que ces derniers consti- tuent une atmosphère non oxydante favorable à la conserva- tion des cornues métalliques.
En passant d'une chambre à l'autre, le courant de gaz brûlés traverse les antichambres de combustion. Pour éviter que les flammes du gaz de chauffe soient balayées par ce courant, on les abrite dans des niches fermées du côté de l'arrivée du courant, mais ouvertes du côté opposé de façon
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que les flammes et produits de combustion puissent s'en échap- per dans le sens du courant et se diluer dans les gaz brûles.
De préférence, la circulation des gaz se fait de bas en haut dans les antichambres de combustion et de haut en bas dans les chambres à cornues et on munit chacune de celles-ci de deux antichambres disposées le long de ses côtés longi- tudinaux au lieu d'intercaler les antichambres transversale- ment entre les chambres successives. Ceci permet de placer entre les chambres les carneaux de communication et les re- gistres commandant la circulation des gaz brûlés en circuit fermé.
Tous les carneaux sont branchés sur un conduit dans lequel est intercalé un ventilateur qui entretient la cir- culation des gaz. Par la manoeuvre des registres, on met en communication avec ce conduit la première et la dernière chambre du circuit et, on fait avancer le circuit d'une cham- bre à chaque opération de défournement.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une installation de four annulaire pour la carbonisation à basse température, qui comporte les présents perfectionnements.
Dans ce dessin:
Fig. 1 est une vue schématique développée du four dont les chambres sont coupées sensiblement suivant la ligne 1-1 de la fig. 3.
Fig. 2 montre le four en plan, à plus petite échel- le, et Fig. 3 est une vue détaillée de deux chambres du four, en coupe transversale par la ligne III-III de la fig. 2.
Dans l'exemple représenté, le four comporte une batterie de six chambres à cornues 1 réparties en deux grou- pes de trois et contenant chacune vingt cornues 2 (Fig.2).
De part et d'autre de chaque chambre de carbonisation 1 sont h -
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disposées deux antichambres de combustion 3, 4 s'étendant longitudinalement et communiquant avec des carneaux 5 ména- gés transversalement entre les chambres 1. Ces carneaux 5 sont raccordés par des branchements 6 à une conduite 7 et ils communiquent, par des ouvreaux munis de registres 8, avec des carneaux 9 situés en-dessous d'eux et raccordés à leur tour par des branchements 10 à une conduite 11 installée sous la conduite 7. En fait, les conduites 7 et 11, qui encerclent la batterie, se continuent l'une l'autre comme le montre en développement la Fig. l, à travers un ventilateur 12 inter- calé à un endroit approprié.
Pour l'explication du fonctionnement, on se référe- ra à la Fig. 1 et on supposera que les chambres 1, les anti- chambres 3, les carneaux 5,9 et les conduites 7, 11 sont remplis de gaz brûlés chauds circulant de gauche à droite dans la batterie. On supposera a.insi que parmi les chambres de carbonisation 1, la, 16....le qui, sur cette figure, se trouvent derrière les antichambres 5, 3a, 3b...3e, les deux premières chambres 1, la sont en voie de refroidissement, la troisième lb en cours de chauffage et les trois dernières 1c ld et le en cours de préchauffage.
Tous les registres 8 sont ouverts, sauf celui 8e situé entre la dernière chambre le et la première chambre 1, qui est montré deux fois sur la Fig. 1 de même que le carneau 9e correspondant. De ce carneau 9e, les gaz brûlés sont pris par le branchement 10 de la conduite 11 et envoyés par le ventilateur 12, la conduite 7, le branchement 6 et le carneau 5e da.ns l'antichambre 3 où ils circulent de bas en haut pour passer par les ouvreaux supérieurs 13 dans la chambre de car- bonisa.tion 1. Entrant dans cette chambre à une température d'environ 250 C, les gaz descendent entre les cornues qu'ils
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refroidissent, sortent par les ouvreaux inférieurs 14 et ga- gnent par les carneaux 9 et 5 l'antichambre 3a pour entrer dans la chambre la, où ils empruntent une nouvelle quantité de chaleur aux cornues en voie de refroidissement.
Sur la conduite 7 est branché un échangeur de cha- leur 15 à travers lequel une partie des gaz brûlés, refoulés par le ventilateur 12, sont dérivés vers la cheminée. Dans cet échangeur, les gaz brûlés cèdent leur chaleur au gaz de chauffe et à l'air de combustion se rendant par les conduites 16, 17 aux brûleurs 18 de l'antichambre 5b, accolée à la chambre de carbonisation 1b en cours de chauffage. Ces brû- leurs, 18, de même que ceux des autres antichambres d'ailleurs, sont logés dans des niches 19 qui abritent leurs flammes con- tre le courant de gaz brûlés arrivant de la chambre la par les carneaux 9a et 5a.
Les flammes et gaz de combustion sortant par le som- met ouvert des niches 19 se mêlent aux gaz brûlés dont la température, déjà élevée par leur passage dans les chambres 1 et la, se trouve ainsi portée à 650 C environ, et le mélan- ge dilué passe dans la chambre de carbonisation 1b pour chauffer les cornues qu'elle renferme. Ensuite les gaz tra- versent successivement les chambres 1c, 1d, et le en cédant une grande partie de leur chaleur aux cornues en cours de préchauffage, puis ils sont repris à environ 300 C par la conduite 11 et recommencent le cycle.
Après un certain laps de temps, on ouvre le regis- tre 8e et on ferme le registre suivant 8 de façon à faire avancer d'une chambre le cycle refroidissement, chauffage, et préchauffage, les gaz brûlés étant alors prélevés par la conduite 11 à la sortie de la chambre 1 qui entre dans la phase de préchauffage, et refoulés par le ventilateur 12
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et la conduite 7 dans la chambre la. Grâce aux divers bran- chements 6 et 10 et aux registres 8 on peut réaliser succes- sivement les changements de connexions voulus pour arriver à faire passer chaque chambre par toutes les phases du cycle.
De même, les conduites 16, 17 amenant le gaz de chauffe et l'air de combustion peuvent être raccordées successivement aux brûleurs de chacune des chambres par un jeu de connexions appropriées.
La construction des chambres de carbonisation est représentée plus en détail sur la Fig. 3. Celle-ci montre notamment la disposition symétrique des deux antichambres de combustion 3, 4 de part et d'autre de chaque chambre à cor- nues 1 et indique par des flèches le trajet des courants de gaz qui convergent des deux antichambres vers le centre de la chambre en descendant entre les cornues 2, puis diver- gent pour s'échapper pa.r les carneaux 9. On peut se rendre compte, d'après cette fig. 3, que les opérations décrites avec référence à la fig. 1 comme ayant lieu dans les anti- chambres 3, se déroulent parallèlement dans les antichambres
4 non visibles sur la fig. 1.
La fig. 3 montre aussi le mécanisme de chargement et de défournement des cornues comprenant, au sommet des chambres 1, des couvercles pivotants 20 et, au fond des chambres, des portes pivotantes 21. Les uns et les autres peuvent être commandés simultanément d'une manière très sim- ple au moyen d'un plateau-manivelle 22 qui, par l'intermé- diaire d'une bielle 23 et de leviers coudés 24, commande des tringles verticales 25 auxquels sont articulés d'une part des leviers 26 actionnant les portes 21 et d'autre part des le- . viers 27 agissant sur les couvercles 20.
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Après l'ouverture des portes 21, un déclic provo- que la chute des centres de cornues 2a qui viennent heurter les butées 28 du chariot déluteur 29. Le choc détache le semi-coke qui tombe sur le plan incliné 30 du chariot et glisse jusqu'au transporteur 31. On relève ensuite les centres de cornues 2a en soulevant les butées 28 au moyen des bielles 32 commandées par les plateaux-manivelles 33.
Quant au chargement des cornues 2, il s'opère au moyen d'un chariot à trémie 34 circulant sur des rails 35 et muni d'ajutages télescopiques 36, qui passent entre les couvercles 20 relevés et peuvent être abaissés sur les ori- fices de chargement des cornues.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ces détails d'exécution donnés à titre d'exemple seulement, et on ne sortirait pas de son cadre en les modifiant.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Four annulaire à cornues pour la carbonisation à basse température suivant le brevet principal n . 352. 132, caractérisé en ce que les chambres de carbonisation et les antichambres de combustion forment un circuit fermé avec un conduit destiné à ramener les gaz brûlés de la dernière cham- bre en cours de préchauffage à la première chambre en voie de refroidissement, ce conduit contenant un ventilateur pour entretenir la circulation des gaz.
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retort furnace for low temperature carbonization.
The present improvements relate to the annular furnace for the low temperature carbonization of fuel in retorts, which is the subject of main patent no. 352,132. In this furnace, the retort chambers are heated in turn by heating gases burning in an anti-combustion chamber contiguous to each chamber, with air brought through the upstream chambers where it is heated. - fe by cooling the retorts to be stripped. The burnt gases, before reaching the chimney, pass through the downstream chambers, giving up part of their heat to the freshly charged retorts.
Despite this recovery, a large part of the calories expended in the oven are lost in the chimney,
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while the cold air passing through the first chambers excessively lowers their temperature, which requires an additional expenditure of calories to heat them up after discharge and reloading. On the other hand, the metal of the retorts oxidizes on contact with the constantly renewed air, and even more under the effect of the oxidative combustion of the heating gases with the excess air necessary to maintain temperature within limits compatible with low temperature carbonization.
The main purpose of the present improvements is to remedy the heat loss and the oxidation of the retorts. They consist, for this purpose, in arranging the furnace so that part of the burnt gases, taken at the outlet of the last retort chamber in the process of preheating, are returned to the first chamber in the process of cooling. and run through the circuit of the chambers where they serve, as a replacement for air, successively as a cooling agent in the chambers to be cooled, as a diluent for the gases in combustion in the chamber being heated and, in mixture with these gases, preheating agent in the following chambers.
A small supply of heat in the chamber during heating is sufficient to maintain the carbonization temperature there, thanks to the make-up provided by the heat of the dilution gases, while the latter constitute a non-oxidizing atmosphere. favorable to the preservation of metallic retorts.
Passing from one chamber to another, the flue gas stream passes through the combustion ante-chambers. To prevent the flames of the heating gas from being swept away by this current, they are sheltered in niches closed on the side of the current inlet, but open on the opposite side so
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so that flames and combustion products can escape in the direction of the current and dilute in the burnt gases.
Preferably, the gas circulation is from bottom to top in the combustion ante-chambers and from top to bottom in the retort chambers and each of these is provided with two anterooms arranged along its longitudinal sides instead. insert the anterooms transversely between the successive chambers. This makes it possible to place the communication flues and registers controlling the circulation of the burnt gases in a closed circuit between the chambers.
All the flues are connected to a duct in which is interposed a fan which maintains the circulation of gases. By operating the registers, the first and the last chamber of the circuit are placed in communication with this conduit and the circuit is moved forward by one chamber for each unloading operation.
The accompanying drawing shows, by way of example, an annular furnace installation for carbonization at low temperature, which comprises the present improvements.
In this drawing:
Fig. 1 is a developed schematic view of the furnace, the chambers of which are cut substantially along line 1-1 of FIG. 3.
Fig. 2 shows the furnace in plan, on a smaller scale, and FIG. 3 is a detailed view of two chambers of the furnace, in cross section through the line III-III of FIG. 2.
In the example shown, the furnace comprises a battery of six retort chambers 1 divided into two groups of three and each containing twenty retorts 2 (FIG. 2).
On either side of each carbonization chamber 1 are h -
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arranged two combustion antechambers 3, 4 extending longitudinally and communicating with flues 5 formed transversely between the chambers 1. These flues 5 are connected by connections 6 to a pipe 7 and they communicate, by openers provided with registers 8, with flues 9 located below them and connected in turn by connections 10 to a pipe 11 installed under the pipe 7. In fact, the pipes 7 and 11, which encircle the battery, continue the one another as shown in development in FIG. 1, through a fan 12 interposed at a suitable location.
For the explanation of the operation, reference is made to FIG. 1 and it will be assumed that the chambers 1, the anti-chambers 3, the flues 5,9 and the pipes 7, 11 are filled with hot burnt gases flowing from left to right in the battery. We will suppose a. As well that among the carbonization chambers 1, la, 16 .... le which, in this figure, are located behind the anterooms 5, 3a, 3b ... 3e, the first two chambers 1, la are in the process of cooling, the third lb during heating and the last three 1c ld and the during preheating.
All the registers 8 are open, except that 8e located between the last chamber 1c and the first chamber 1, which is shown twice in FIG. 1 as well as the corresponding 9th flue. From this 9th flue, the burnt gases are taken by connection 10 of line 11 and sent by fan 12, line 7, connection 6 and flue 5th in the antechamber 3 where they circulate from bottom to top to pass through the upper apertures 13 in the carbonization chamber 1. Entering this chamber at a temperature of about 250 C, the gases descend between the retorts which they
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cool, exit through lower apertures 14 and gain through flues 9 and 5 the anteroom 3a to enter chamber 1a, where they borrow a further quantity of heat from the cooling retorts.
A heat exchanger 15 is connected to pipe 7, through which part of the burnt gases, discharged by fan 12, are diverted to the chimney. In this exchanger, the burnt gases give up their heat to the heating gas and to the combustion air passing through the pipes 16, 17 to the burners 18 of the antechamber 5b, contiguous to the carbonization chamber 1b during heating. These burners, 18, as well as those of the other antechambers, moreover, are housed in niches 19 which shelter their flames against the flow of burnt gases arriving from the chamber 1a via the flues 9a and 5a.
The flames and combustion gases emerging from the open top of the niches 19 mingle with the burnt gases, the temperature of which, already high by their passage through chambers 1 and 1a, is thus raised to approximately 650 ° C., and the mixture Diluted ge passes into the carbonization chamber 1b to heat the retorts it contains. Then the gases pass successively through the chambers 1c, 1d, and the by giving up a large part of their heat to the retorts during preheating, then they are taken up at approximately 300 ° C. via line 11 and start the cycle again.
After a certain lapse of time, register 8 is opened and the next register 8 is closed so as to advance the cooling, heating and preheating cycle by one chamber, the burnt gases then being taken through line 11 to the outlet of chamber 1 which enters the preheating phase, and discharged by the fan 12
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and line 7 in chamber 1a. Thanks to the various connections 6 and 10 and to the registers 8, it is possible to successively carry out the desired changes of connections in order to get each chamber to pass through all the phases of the cycle.
Likewise, the pipes 16, 17 supplying the heating gas and the combustion air can be successively connected to the burners of each of the chambers by a set of suitable connections.
The construction of the carbonization chambers is shown in more detail in FIG. 3. This shows in particular the symmetrical arrangement of the two combustion antechambers 3, 4 on either side of each horn chamber 1 and indicates by arrows the path of the gas streams which converge from the two antechambers towards the center of the chamber down between retorts 2, then diverge to escape through flues 9. We can see, from this fig. 3, that the operations described with reference to FIG. 1 as taking place in the anti-rooms 3, take place in parallel in the anterooms
4 not visible in FIG. 1.
Fig. 3 also shows the retort loading and unloading mechanism comprising, at the top of the chambers 1, pivoting covers 20 and, at the bottom of the chambers, pivoting doors 21. Both can be controlled simultaneously in a very simply by means of a crank plate 22 which, by means of a connecting rod 23 and angled levers 24, controls vertical rods 25 to which are articulated on the one hand levers 26 operating the doors 21 and on the other hand the-. sinks 27 acting on the lids 20.
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After opening the doors 21, a click causes the fall of the retort centers 2a which strike the stops 28 of the dispenser carriage 29. The shock detaches the semi-coke which falls on the inclined plane 30 of the carriage and slides up to 'to the transporter 31. The retort centers 2a are then raised by lifting the stops 28 by means of the connecting rods 32 controlled by the crank plates 33.
As for the loading of the retorts 2, it takes place by means of a hopper trolley 34 running on rails 35 and provided with telescopic nozzles 36, which pass between the raised lids 20 and can be lowered on the orifices of loading retorts.
Of course, the invention is not limited to these details of execution given by way of example only, and one would not depart from its scope by modifying them.
CLAIMS ---------------------------
1.- Retort annular furnace for carbonization at low temperature according to main patent n. 352. 132, characterized in that the carbonization chambers and the combustion antechambers form a closed circuit with a duct intended to return the burnt gases from the last chamber during preheating to the first chamber during cooling, this duct containing a fan to maintain gas circulation.