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Four pour la carbonisation ou la cokéfaction des oombus- tibles avec plate-forme tournante les supportant.
La présente invention se propose de fournir à l'indus- trie un four comportant une plate-forme ou sole tournante grâce auquel on puisse obtenir, suivant l'intensité du chauffage, un bon coke de fonderie, c'est-à-dire un coke métallurgique dense et- homogène, aussi bien qu'un semi- coke résistant.
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On dispose à cet effet sur la plate-forme, oomportant descarneaux de chauffe sous sa surface de dessus des parois basses subdivisant la matière à carboniser ou à ookéfier en secteurs plats et, dans la ciel ou voûte du four, des pla- ques de pression qu'on peut laisser descendre sur la charge.
Les parois radiales prévues sur la plate-forme subdivisent la matière posée sur elle en couche plate en secteurs qui peuvent en être enlevés séparément après la carbonisation de la matière, ce qui ne présente pas de difficultés, par suite de la subdivision de la matière en secteurs de ce genre, lorsque la matière se trouvant à l'intérieur de ces secteurs forme une couche cohérente. Les plaques de pression qu'on peut laisser descendre sur la charge par des ouvertures prévues dans le oiel du four permettent d'e xercer sur la charge une pression de grandeur réglable pendant un temps déterminé, par conséquent notamment lorsque la matière de la charge arrive lors du chauffage à l'état plastique.
Il est essentiel que la matière même de la charge ne soit dis- posée qu'en une couche mince, de sorte que cette pression exerce son action de façon tout-au-moins à peu près uni- forme dans toute la hauteur de cette matière. On peut aussi, le cas échéant., mouler préalablement la matière de la charge en bandes ou cubes au moyen de ces plaques de pression.
La possibilité de produire avec une seule et même ins- tallation de four, tant du coke de fonderie que du semi- coke au choix, implique la nécessité de pouvoir engendrer dans le four de grandes différences de température, à savoir des températures de chauffe comprise entre 500 à 600 C., d'une part, et supérieure à 1000 C., d'autre part, Pour pouvoir obtenir de hautes températures de chauffage,
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on dispose encore dans la plate-forme, outre les carneaux de chauffe, des chambres d'échange thermique pour le réchauf- fage des combustibles par la chaleur d'échappement des gaz chauds, ce qui offre au point de vue de la chauffe cet avan- tage qu'aussi peu que possible de la chaleur des gaz chauds est perdue par rayonnement thermique,
puisque la chaleur des gaz chauds parvient alors directement des carneaux de chauffe dans les chambres d'échange thermique, comme dans les fours à coke et de carbonisation ou pyrogénation fixes.
Par ailleurs, pour permettre d'abaisser les températures de chauffe pendant la carbonisation on intercale conformément à une caractéristique de l'invention devant les carneaux de chauffe des chambres de combustion dans lesquelles un fluide abaissant la température de chauffe, comme par exemple de l'air froid, peut être introduit.
Comme dans le cas présent, les chambres d'échange ther- mique sont également disposées sur la plate-forme, il est aussi possible de conjuguer la cheminée servant à l'évacua- tion des gaz de fumée à la plate-forme et d'obtenir de cette manière un bloc unique englobant les chambres de réchauffa- ge, les oarneaux de chauffe et les espaces pour l'évacua- tion des gaz de fumée, auquel seuls les combustibles venant d'un conduit fixe et nécessitant par conséquent un joint étanche par rapport à la plate-forme ont besoin d'être amenés.
Si on veut réchauffer la matière de charge, on peut aussi faire passer les gaz chauds à travers la trémie de chargement ; dans ce cas, une cheminée est superflue.
Si on conjugue la plate-forme également à la cheminée, il y a avantage à disposer cette dernière dans l'axe de la
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plate-forme. Mais l'utilisation de cet espace de la plate- forme pour la cheminée oblige ensuite à donner une consti- tution particulière au dispositif servant à retirer la matière carbonisée de la plate-forme. En effet, ce dispo- sitif ne peut plus être placé dans ce cas dans l'espace central de la plate-forme. En conséquence, conformément à l'invention, on prévoit un ou plusieurs racloirs coudés mobiles radialement sur la plate-forme, qui sont établis de telle façon que la matière de chargement peut se déplacer transversalement sous leurs envers vers l'extérieur.
Les dessins annexés représentent une installation de four constituée conformément à l'invention et présentant encore quelques autres caractéristiques nouvelles.
La fig. 1 est une coupe verticale par le milieu du four.
La fig. 2 est une série de coupes transversales sui- vant les lignes A-A, B-B, C-C, D-D, E-E, F-F de la fig, 1.
La fig. 3 est une coupe suivant la ligne G-G de la fig. 2.
La fig. 4 représente un détail de cette forme de réa- lisation.
La fig. 5 montre un autre détail de cette forme de réa- lisation.
La fig. 6 est une coupe verticale partielle d'une se- conde forme de réalisation destinée au chauffage par gaz faible.
La fig. 7 est une série de coupes horizontales suivant les lignes H-H, J-J, K-K, L-L de la fig. 6.
La fig. 8 montre en élévation latérale, à titre d'exem- ple de réalisation également, une installation comprenant plusieurs fours, avec son dispositif de chargement.
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La fig. 9 est une élévation de face correspondant à la fig. 8.
La fig, 10 est un plan de l'installation des figs. 8 et 9.
Les carneaux de chauffe s, les conduits d'amenée du combustible et les espaces ou chambres d'échange thermique assurant son réchauffage du combustible par les gaz de fumée, affectant la forme d'un bloc unique, sont montés sur une plaque de base tournante 1 (voir en particulier la fig, 1) qui est mise en rotation sur un bâti de support 2, par un mécanisme 35. L'amenée du gaz fort de chauffe aux oarneaux de chauffe de la plate-forme ou sole a lieu au centre de cette dernière à l'aide d'un pied 3 disposé dans l'axe de rotation du four (fig. 1) et dans lequel le conduit princi- pal 36 de gaz de chauffage débouche latéralement. Un chapeau 5, fixé sur le tourillon de butée ou pivot 4 de la plaque de base 1, tourne avec joint étanche au gaz sur ce pied.
Les conduits 6, oonduisant le gaz fort aux brûleurs, sont branchés sur le chapeau 5 et s'élèvent jusqu'aux carneaux de chauffe des divers secteurs de la plate-forme. Sous les carneaux de chauffe s se trouvent des chambres ou espaces d'échange thermique q10 et q11 qui peuvent être des espaces de régénération ou (comme représenté dans l'exemple de réa- lisation) des chambres de récupération.
Dans ce dernier cas, l'air de combustion à réchauffer, qui entre en o dans les récupérateurs, est amené à passer par des conduits tu- bulaires 7 en zig-zag à travers les chambres de récupération; il entre en 8 dans une chambre de combustion 9 dans laquelle les brûleurs 10 débouchent également du bas et de laquelle les gaz chauds de foyer entrent par des ouvertures 11 dans
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les carneaux de chauffe inférieurs s et ensuite dans les carneaux de chauffe supérieurs, les gaz de fumée s'échap- pant en passant par les chambres de réoupération q11 et q10 dans un canal annulaire de pied t et de là à une cheminée 12 qui est montée au centre de la plaque de base 1.
Les carneaux de chauffe s présentent extérieurement des ouver- tures obturables 13, par lesquelles de l'air ou des gaz de fumée ou des gaz analogues peuvent être introduits dans ces carneaux de chauffe s en plus des gaz de combustion venant des chambres de combustion 9, pour atténuer de cette manière le chauffage du dessus de plate-forme 14 portant la matière de chargement.
Si au lieu d'être chauffé au gaz fort la plate-forme doit l'être avec du gaz faible ou si le chauffage doit être possible par l'un ou l'autre fluide de chauffage, les espaces triangulaires se trouvant entre les divers espaces de récu- pération (dans la forme de réalisation suivant les figs. 1 et 2) affectent la forme de chambres de réchauffage de gaz faible, comme le représentent les figs. 6 et 7. Dans ce cas, le gaz faible est amené en bas aux diverses chambres de réchauffage q20 au moyen dans chaque secteur d'un conduit distributeur 15 ; ce gaz parcourt ces chambres en s'élevant en zig-zag et entre dans les chambres de combustion 9', dans lesquelles 'L'air de combustion réchauffé par les récu- pérateurs q10, q11 entre également par des orifices 16.
Dans ce cas, les gaz de fumée parcourent, outre les réoupé- rateurs q10, qll, d'étroits espaces q21 ménagés sur le côté des chambres de récupération q20, puis ces gaz s'échap- pent en commun de toutes les chambres de récupération dans le carneau t conduisant à la cheminée et dans la cheminée 12,
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comme les figs. 6 et 7 le représentent en détail.
Le bloc formant la plate-forme est entouré et serré par une couronne 28, dans laquelle des ressorts de serrage 29 sont intercalés.
Le dessus de plate-forme 14 porte des cloisons radiales basses et étroites 17, qui subdivisent en secteurs séparés la matière de charge placée sur la plate-forme. Comme le montrent les figs. 3 et 5, la partie supérieure du dessus 14 est composée de pièces 14' en forme de gouttières pour faciliter le garnissage. Au-dessus de cette chambre du four se trouve le ciel ou voûte 18 du four, qui est par exemple constitué sous la forme d'une voûte à suspension. Le ciel du four entoure sa chambre intérieure au moyen d'une surface enveloppante 18'. Des garnitures d'étanchéité W assurent une fermeture hermétique entre le bloc de la plate-forme et le ciel par rapport à l'extérieur. Un conduit d'aspiration de gaz complet 19 (fig. 3) débouche dans le ciel de four.
Des pistons de pression x peuvent être abaissés sur la matière de la oharge s par des ouvertures 20 ménagées dans le ciel du four (fig. 3) ; ces pistons x comportent sur leur face de dessous des nervures 21 en forme de coins par lesquelles la matière de la charge est subdivisée en bandes ou cubes lorsque les pistons exercent une pression, comme cela est indiqué à droite dans la fig. 3 et également dans la fig. 5.
En outre, suivant la forme de réalisation représentée dans les figs. 1 à 5, le ciel du four est surmonté d'une tour ou trémie de chargement 38, par laquelle les divers secteurs de la plate-forme sont remplis jusqu'à la hauteur des parois 17 dès qu'ils parviennent sous cette tour, après qu'ils ont auparavant été vidés en un.point voisin de cette
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tour de remplissage. Un racloir 22, mobile radialement grâce à un mécanisme approprié, sert à vider les secteurs. Ce racloir 22 (figs. 1 et 2) comporte un envers 23 disposé assez haut au-dessus de la plate-forme, pour que la matière de la charge x puisse cheminer transversalement sous cet envers, comme le montre la fig. 1.
La construction de ce racloir est étudiée pour que dès qu'un secteur de la plate- forme a été vidé par un mouvement du raoloir vers la gauche (suivant la fig. 1) le racloir soit ramené vers l'intérieur dans le secteur vidé avant que la plate-forme continue de tourner, de sorte que ce racloir se retrouve dans la position d'utilisation représentée dans la fig. 1 par rapport au sec- teur suivant à vider. La chambre du four peut être reliée de façon hermétique avec un réservoir 40 destiné à reoevoir les produits par un volet 39 servant en même temps de pont au racloir 22 et qui peut être pivoté de l'extérieur au moyen d'un levier 24 (fig. 2).
Le raoloir 22 se déplace her- métiquement dans un appendice supérieur 25 du réservoir 40, de sorte que la chambre de ce réservoir forme aveo la chambre du four un ensemble fermé qui empêche toute entrée d'air extérieur. Le réservoir 40 est muni d'un dispositif 26 ser- vant à l'introduction d'un fluide (air ou gaz) par exemple d'un fluide de refroidissement ou pour l'admission de vapeur d'eau, de sorte que le fluide introduit dans le réservoir et les substances volatiles s'y dégageant à la suite de cette introduotion parcourent également la chambre du four et sont aspirées avec les constituants volatils dégagés dans cette dernière pour être conduits au condenseus v, qui est représenté dans la fig. 4.
Dans la forme de réalisation représentée dans les fige.?
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à 10, on se sert par exemple comme dispositif de chargement d'un tambour tournant 30, auquel on peut oonjuguer plusieurs fours. C'est ainsi par exemple, qu'on a représenté chaque tambour conjugué à deux fours. Ces tambours tournants sont disposés au-dessus de trémies intermédiaires 31, desquelles la matière de chargement peut être transportée au moyen d'un dispositif approprié quelconque, par exemple au moyen de vis sans fin, aux plate-formes correspondantes. Le oharge- ment des tambours tournants 30 se fait par des trémies de remplissage 32.
En vue d'assurer un réchauffage de la ma- tière de chargement, ces tambours tournants sont parcourus par un fluide de chauffage, par exemple par les gaz chauds s'échappant du four, par tous autres gaz chauds d'échappe- ment ou par un gaz de chauffage. Si on fait passer les gaz. chauds d'échappement à travers les tambours tournants, la cheminée 12 est superflue. En effet, en pareil cas, les gaz chauds d'échappement peuvent être mis en mouvement au moyen d'un ventilateur, par conséquent par tirage artificiel.
Le cas é@héant, les mécanismes moteurs assurant le mouvement du dispositif de vidage, des pistons presseurs et éventuellement aussi de la plate-forme peuvent être reliés entre eux de manière à mouvoir ces dispositifs de façon com- mandée dans l'ordre de succession voulu, à savoir de manière que le raoloir de vidage 22 soit tout d'abord enfoncé dans un secteur vide de la plate-forme, que le piston presseur x soit relevé, si cela n'a pas déjà été fait, que la plate- forme reçoive ensuite un mouvement tournant la faisant avancer d'un secteur, que ce dernier soit vidé et que le piston presseur soit de nouveau abaissé.
Le four reçoit dono un mouvement de rotation intermittent et les pistons pres-
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seurs x sont abaissés sur les divers secteurs suivant be- soin, tout ceci se faisant notamment dans des zones dans lesquelles la matière de la charge est à l'état plastique.
La hauteur température de la @ est réglée dans chaque cas suivant que la matière doit être complètement ookéfiée ou qu'on désire obtenir un semi-ooke.
REVENDICATIONS
1.- Four pour la carbonisation ou la cokéfaction des oombustibles, comportant une plate-forme ou sole tournante portant ces combustibles et munie de oarneaux de chauffe, caractérisé en ce que des cloisons , basses subdivisant la matière en seoteurs plats sont disposées sur la plate- forme et en ce que des plaques de pression sont disposées de façon à pouvoir être abaissées sur la matière de la charge dans des ouvertures du ciel ou voûte du four.
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Oven for the carbonization or coking of fuel oils with a rotating platform supporting them.
The present invention proposes to provide the industry with a furnace comprising a rotating platform or hearth by means of which one can obtain, depending on the intensity of the heating, a good foundry coke, that is to say a dense and homogeneous metallurgical coke, as well as strong semicoke.
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For this purpose, there is placed on the platform, with heating rods under its top surface, low walls subdividing the material to be carbonized or to be ookefied into flat sectors and, in the sky or roof of the oven, pressure plates. that can be let down on the load.
The radial walls provided on the platform subdivide the material laid on it in a flat layer into sectors which can be removed from it separately after the material has been carbonized, which does not present any difficulties, due to the subdivision of the material into such sectors, when the material within these sectors forms a cohesive layer. The pressure plates that can be let down on the load through openings provided in the oven oiel make it possible to exert on the load a pressure of adjustable magnitude for a determined time, consequently in particular when the material of the load arrives when heating in the plastic state.
It is essential that the material of the filler itself is only arranged in a thin layer, so that this pressure exerts its action at least approximately uniformly throughout the height of this material. . If necessary, it is also possible to mold the material of the charge in strips or cubes beforehand by means of these pressure plates.
The possibility of producing with one and the same furnace installation, both foundry coke and semi-coke, implies the need to be able to generate large temperature differences in the furnace, namely heating temperatures included. between 500 to 600 C., on the one hand, and greater than 1000 C., on the other hand, To be able to obtain high heating temperatures,
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In addition to the heating flues, heat exchange chambers are also available in the platform for the reheating of the fuels by the heat of the hot gas exhaust, which offers this advantage from a heating point of view. - stage that as little as possible of the heat of the hot gases is lost by thermal radiation,
since the heat of the hot gases then arrives directly from the heating flues in the heat exchange chambers, as in coke ovens and fixed carbonization or pyrogenation ovens.
Furthermore, in order to allow the heating temperatures to be lowered during carbonization, in accordance with a characteristic of the invention, combustion chambers in which a fluid lowering the heating temperature, such as, for example, is interposed in front of the heating flues. cold air, can be introduced.
As in the present case, the heat exchange chambers are also arranged on the platform, it is also possible to combine the chimney serving for the evacuation of the flue gases from the platform and obtain in this way a single unit including the reheating chambers, the heating rings and the spaces for the evacuation of the flue gases, to which only the fuels coming from a fixed duct and consequently requiring a tight seal relative to the platform need to be brought.
If it is desired to heat the feed material, it is also possible to pass the hot gases through the loading hopper; in this case, a fireplace is superfluous.
If we also combine the platform with the chimney, it is advantageous to place the latter in the axis of the
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platform. But the use of this space of the platform for the chimney then makes it necessary to give a particular construction to the device serving to remove the carbonized material from the platform. In fact, this device can no longer be placed in this case in the central space of the platform. Accordingly, in accordance with the invention, there is provided one or more radially movable elbow scrapers on the platform, which are so established that the loading material can move transversely under their backs outward.
The accompanying drawings show an oven installation formed in accordance with the invention and still exhibiting some other new characteristics.
Fig. 1 is a vertical section through the middle of the oven.
Fig. 2 is a series of cross-sections taken along the lines A-A, B-B, C-C, D-D, E-E, F-F of fig, 1.
Fig. 3 is a section taken along line G-G of FIG. 2.
Fig. 4 shows a detail of this embodiment.
Fig. 5 shows another detail of this embodiment.
Fig. 6 is a partial vertical section of a second embodiment for weak gas heating.
Fig. 7 is a series of horizontal sections along the lines H-H, J-J, K-K, L-L of FIG. 6.
Fig. 8 shows in side elevation, also by way of exemplary embodiment, an installation comprising several ovens, with its loading device.
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Fig. 9 is a front elevation corresponding to FIG. 8.
Fig, 10 is a plan of the installation of figs. 8 and 9.
The heating flues, the fuel supply ducts and the heat exchange spaces or chambers ensuring its heating of the fuel by the flue gases, in the form of a single block, are mounted on a rotating base plate 1 (see in particular FIG, 1) which is rotated on a support frame 2, by a mechanism 35. The supply of the strong heating gas to the heating oarneaux of the platform or sole takes place in the center of the latter with the aid of a foot 3 arranged in the axis of rotation of the furnace (FIG. 1) and into which the main heating gas duct 36 opens out laterally. A cap 5, fixed on the stop journal or pivot 4 of the base plate 1, rotates with a gas-tight seal on this foot.
The ducts 6, conducting the strong gas to the burners, are connected to the cap 5 and rise to the heating flues of the various sectors of the platform. Under the heating flues s are heat exchange chambers or spaces q10 and q11 which can be regeneration spaces or (as shown in the exemplary embodiment) recovery chambers.
In the latter case, the combustion air to be heated, which enters the recuperators at o, is made to pass through tubular conduits 7 in zig-zag way through the recuperation chambers; it enters at 8 a combustion chamber 9 in which the burners 10 also open from the bottom and from which the hot hearth gases enter through openings 11 in
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the lower heating flues s and then in the upper heating flues, the flue gases escaping through the re-cut chambers q11 and q10 in an annular foot channel t and from there to a chimney 12 which is mounted in the center of the base plate 1.
The heating flues s have closable openings 13 on the outside, through which air or flue gases or similar gases can be introduced into these heating flues s in addition to the combustion gases coming from the combustion chambers 9 , to thereby mitigate the heating of the platform top 14 carrying the loading material.
If instead of being heated with strong gas the platform must be heated with weak gas or if the heating must be possible by one or the other heating fluid, the triangular spaces between the various spaces (in the embodiment according to Figs. 1 and 2) affect the form of weak gas heating chambers, as shown in Figs. 6 and 7. In this case, the weak gas is brought down to the various heating chambers q20 by means in each sector of a distributor duct 15; this gas travels through these chambers rising in a zig-zag fashion and enters the combustion chambers 9 ', into which the combustion air heated by the recuperators q10, q11 also enters through orifices 16.
In this case, the flue gases pass through, in addition to the re-cutters q10, qll, narrow spaces q21 provided on the side of the recovery chambers q20, then these gases escape jointly from all the recovery chambers in the flue t leading to the chimney and in the chimney 12,
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like figs. 6 and 7 show it in detail.
The block forming the platform is surrounded and clamped by a crown 28, in which clamping springs 29 are interposed.
The platform top 14 carries low, narrow radial partitions 17, which subdivide the load material placed on the platform into separate sectors. As shown in figs. 3 and 5, the upper part of the top 14 is composed of pieces 14 'in the form of gutters to facilitate the filling. Above this oven chamber is the roof or vault 18 of the oven, which is for example formed in the form of a suspension vault. The sky of the oven surrounds its interior chamber by means of an enveloping surface 18 '. W gaskets provide a hermetic seal between the platform block and the sky with respect to the outside. A complete gas suction duct 19 (fig. 3) opens into the furnace ceiling.
Pressure pistons x can be lowered onto the load material through openings 20 in the furnace head (Fig. 3); these pistons x have on their underside ribs 21 in the form of wedges by which the material of the load is subdivided into strips or cubes when the pistons exert pressure, as indicated on the right in FIG. 3 and also in fig. 5.
Further, according to the embodiment shown in Figs. 1 to 5, the roof of the furnace is surmounted by a tower or loading hopper 38, through which the various sectors of the platform are filled up to the height of the walls 17 as soon as they reach this tower, after that they had previously been emptied at a point close to this
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filling tower. A scraper 22, movable radially by means of an appropriate mechanism, is used to empty the sectors. This scraper 22 (figs. 1 and 2) comprises a back 23 disposed high enough above the platform, so that the material of the load x can travel transversely under this back, as shown in FIG. 1.
The construction of this scraper is designed so that as soon as a sector of the platform has been emptied by a movement of the scraper to the left (according to fig. 1) the scraper is brought back inwards in the sector emptied before that the platform continues to rotate, so that this scraper is found in the position of use shown in fig. 1 in relation to the next sector to be emptied. The oven chamber can be hermetically connected with a reservoir 40 intended to receive the products by a flap 39 serving at the same time as a bridge for the scraper 22 and which can be pivoted from the outside by means of a lever 24 (fig. . 2).
The roller 22 moves hermetically in an upper appendage 25 of the reservoir 40, so that the chamber of this reservoir forms with the chamber of the oven a closed assembly which prevents any entry of outside air. The reservoir 40 is provided with a device 26 serving for the introduction of a fluid (air or gas), for example a cooling fluid or for the admission of water vapor, so that the fluid introduced into the tank and the volatile substances released there as a result of this introduction also travel through the furnace chamber and are sucked with the volatile constituents released in the latter to be conducted to the condenseus v, which is shown in fig. 4.
In the embodiment shown in the figs.
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at 10, for example, a rotating drum 30 is used as a loading device, to which several ovens can be used. It is thus, for example, that each drum combined with two ovens has been represented. These rotating drums are arranged above intermediate hoppers 31, from which the loading material can be transported by means of any suitable device, for example by means of worm screws, to the corresponding platforms. The revolving drums 30 are filled by filling hoppers 32.
In order to ensure heating of the charging material, these rotating drums are traversed by a heating fluid, for example by the hot gases escaping from the furnace, by any other hot exhaust gases or by a heating gas. If we pass the gas. hot exhaust through the rotating drums, the chimney 12 is superfluous. In fact, in such a case, the hot exhaust gases can be set in motion by means of a fan, consequently by artificial draft.
If necessary, the motor mechanisms ensuring the movement of the emptying device, of the pressing pistons and possibly also of the platform can be interconnected so as to move these devices in a controlled manner in the order of succession. desired, namely so that the emptying rudder 22 is first pressed into an empty sector of the platform, so that the pressure piston x is raised, if this has not already been done, that the platform The form then receives a rotating movement causing it to advance one sector, the latter is emptied and the pressure piston is lowered again.
The oven therefore receives an intermittent rotational movement and the pistons
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Seurs x are lowered over the various sectors as required, all this being done in particular in zones in which the material of the load is in the plastic state.
The temperature height of the @ is adjusted in each case depending on whether the material must be completely ookefied or whether a semi-ooke is desired.
CLAIMS
1.- Furnace for the carbonization or coking of fuel, comprising a rotating platform or hearth carrying these fuels and provided with heating oarneaux, characterized in that low partitions subdividing the material into flat seoteurs are arranged on the platform - Shape and in that the pressure plates are arranged so as to be able to be lowered on the material of the load in openings in the sky or roof of the furnace.