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FOUR A COKE A REGENERATION DE CHALEUR.
Il est connu que le rendement thermique d'un four à coke dépend essentiellement de la précision du réglage de la distribution du gaz dans les carneaux des piédroits.
A ce point de vue, les fours à ohauffage par le bas présentent le maximum de commodité et c'est pourquoi, les constructeurs ont actuellement une tendance de plus en plus marquée à adopter ce mode de distribution de gaz aux carneaux de chauffage.
Dans tous les fours à coke modernes, les régénérateurs constituent l'infrastructure de la batterie. Par conséquent, dans , les fours à grande production à chauffage par le bas, les oonduits d'admission de gaz aux piédroits sont incorporés dans des murs, d'une hauteur relativement grande, constituant lesrégénérateurs dont la température décroît graduellement de haut en bas.
Cette décroissance, dans le sens vertical, de la température des régénérateurs fait que les murs dans lesquels sont incorporés
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les conduits d'admission dé gaz se dilatent de mois en moins, dans le sens longitudinal, au fur et à mesure qu'on s'éloigne de la sole des fours pour se rapprocher des fondations de la batterie.
Ces dilatations inégales déforment considérablement les conduits de distribution du gaz et nuisent à leur étanchéité.
Il en résulte des pertes de gaz dans les fumées au détriment du rendement thermique du four. De plus, comme le gaz est, pendant un temps relativement long, en contact avec des maçonneries à haute température, il en résulte qu'une partie des hydrocar- bures que contiennent le gaz de chauffage est décomposé et Que les parois des conduits de distribution de gaz aux piédroits se garnissent facilement de graphite. Ces dépôts de graphite rédui- sent quelquefois fortement la section des conduits de gaz et par conséquent dérèglent considérablement la distribution du gaz dans les carneaux de chauffage des fours.
Ces deux inconvénients, inétanchéité et graphitage des conduits de distribution, rendent souvent illusoire la préci- sion de réglage que permet l'admission par le bas du gaz dans les piédroits.
La présente invention a pour but-, dans un four à coke à régénération de chaleur à chauffage par le bas, d'améliorer le rendement de ce type de four en évitant toute fuite de gaz dans les maçonneries des régénérateurs et, à titre secondaire, de supprimer toute formation de graphite dans les conduits d'admis- sion de gaz aux carneaux des piédroits.
Ce résultat est obtenu, conformément à la présente invention. grâce à ce fait que la distribution du gaz de chauffage dans les carneaux des piédroits est réalisée par des tuyaux verticaux, construits de préférence en acier spécial, introduits dans les
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maçonneries des régénérateurs de telle façon qu'ils sont indépendants de ces maçonneries et ne sont pas en contact avec elles.
Dans ces conditions, les tuyaux amenant le gaz de chauffage dans les carneaux des piédroits ne présentant pas de solution de continuité sont parfaitement étanches.
, En outre, ce genre de construction permet aux maçonneries de se dilater sans provoquer la déformation ou la rupture des tuyaux de distribution de gaz.
L'étanchéité de ces tuyaux étant absolue on peut y faire circuler le gaz avec une grande vitesse. De cette façon, on facilite la distribution régulière du gaz de chauffage aux carneaux des piédroits et on évite qu'il ne s'éohauffe suffisam- ment au contact des parois des tuyaux pour provoquer la déoompo- sition partielle des hydrocarbures. pendant la période où les carneaux des piédroits sont des- cendants, on peut, par les moyens connus, faire circuler de l'air dans ces tuyaux.
Les tuyaux étant indépendants des maçonneries et n'étant pasen contact avec elles, on peut également rafraichir les tuyaux et éviter la formation de graphite en faisant circuler un courant d'air frais dans l'espace annulaire formé par le tuyau et la maçonnerie qui l'entoure.
Ce résultat est obtenu, conformément à la présente inven- tion en faisant déboucher l'extrémité supérieure des espaces annulaires d'un mêmepiédroit dans un canal horizontal communi- quant avec l'extérieur de telle sorte que ces espaces formant cheminée, l'air frais aspiré automatiquement dans la salle située sous la batterie refroidit les tuyaux en circulant de bas en haut dans les espaces annulaires et est évacué ensuite
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l'extérieur par le canal horizontal susdit.
Une autre particularité de l'invention est de pouvoir régler ou éventuellement supprimer la circulation d'air dans , les espaces annulaires, grâce à des registres situés aux extrémités du canal horizontal et à la partie inférieure des espaces annulaires.
Pour que les parois des espaces annulaires entourant les tuyaux, radient sur ceux-ci le minimum de chaleur, on peut avantageusement construire ces parois en matériaux réfractaires calorifuges, par exemple.en briques diatomées , Kisselgure, etc.
Les dessins annexés montrent à titre d'exemple un four à coke établi selon l'invention.
La figure 1 donne une coupe verticale par les carneaux des piédroits, le mur longitudinal des régénérateurs, les tuyaux de distribution de gaz et les carneaux de circulation d'air autour de ces tuyaux.
La figure 2 donne une coupe transversale par les piédroits, les chambres de carbonisation, les régénérateurs et les tuyaux de distribution de gaz.
La figure 3 donne une coupe verticale, à plus grande échelle, par le mur longitudinal des régénérateurs, les tuyaux de distribution de gaz, les carneaux de circulation d'air autour des tuyaux, l'extrémité du canal horizontal à air chaud.
Elle montre les registres permettant de régler ou de supprimer la circulation d'air autour des tuyaux de distribution de gaz.
Le four représenté comprend une série de chambres de carbonisation 22, horizontales et parallèles séparées par des piédroits 23, comportant des carneaux montants de chauffage
9, alternant avec des carneaux descendants 13 pour l'évacuation du gaz brûlé. Les chambres 22 et les piédroits 23 sont séparés
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comme d'ordinaire, par le massif de sous-soles 24 de deux groupes de régénérateurs 2 et 19 disposés de chaque côté des murs 18, les carneaux montants de chauffage 9 communiquent par les conduits 10 avec les régénérateurs à air 2, tandis que les carneaux descendants 13 communiquent par les conduits 24 ,avec les régénérateurs à fumées 19.
Conformément à l'invention, le gaz de chauffage est admis alternativement aux carneaux 9 et 13 des piédroits 23 par les tuyaux I et 2 indépendants des maçonneries des murs 18 et non en contact avec elles.
Les espaces annulaires 4 entourant les tubes I et 2 commu- niquent par leur extrémité supérieure avec le canal horizontal 5.
Des registres 6 et 7 règlent ou éventuellement suppriment la circulation verticale de l'air aspiré automatiquement par les espaces 4.
Dans l'exemple représenté aux dessins ci-annexés les parois des espaces 4 sont constitués par des cornues 8 en briques réfractaires calorifuges.
REVENDICATIONS.
I) Un four à coke à régénération de chaleur à chauffage par le bas, caractérisé en ce que la distribution du gaz de chauffage dans les carneaux des piédroits est réalisé par des tuyaux verticaux, construits de préférenoe en acier spécial introduits dans les maçonneries des régénérateurs de telle façon qu'ils sont indépendants de ces maçonneries et non en contact avec elles.
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HEAT REGENERATION COKE OVEN.
It is known that the thermal efficiency of a coke oven depends essentially on the precision of the adjustment of the gas distribution in the flues of the side walls.
From this point of view, ovens with bottom heating present the maximum convenience and this is why manufacturers currently have an increasing tendency to adopt this method of distributing gas to the heating flues.
In all modern coke ovens, regenerators are the infrastructure of the battery. Therefore, in large production bottom-fired furnaces, the gas inlet ducts at the piers are incorporated into walls, of a relatively large height, constituting the regenerators whose temperature gradually decreases from top to bottom.
This decrease, in the vertical direction, of the temperature of the regenerators causes that the walls in which are incorporated
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the gas inlet ducts expand less and less, in the longitudinal direction, as one moves away from the hearth of the furnaces to approach the foundations of the battery.
These unequal expansions considerably deform the gas distribution conduits and impair their sealing.
This results in gas losses in the flue gases to the detriment of the thermal efficiency of the furnace. In addition, as the gas is, for a relatively long time, in contact with masonry at high temperature, it follows that part of the hydrocarbons contained in the heating gas is decomposed and that the walls of the distribution ducts gas at the piers are easily lined with graphite. These graphite deposits sometimes greatly reduce the cross-sectional area of the gas ducts and consequently considerably disrupt the distribution of gas in the heating flues of the furnaces.
These two drawbacks, leakage and graphitization of the distribution ducts, often render illusory the precision of adjustment which the admission of the gas from the bottom into the piers allows.
The object of the present invention is, in a coke oven with heat regeneration with heating from the bottom, to improve the efficiency of this type of oven by preventing any gas leakage into the masonry of the regenerators and, secondarily, to suppress any formation of graphite in the gas supply ducts at the side flues.
This result is obtained, in accordance with the present invention. thanks to the fact that the distribution of the heating gas in the flues of the piers is carried out by vertical pipes, preferably made of special steel, introduced into the
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masonry of regenerators in such a way that they are independent of these masonry and are not in contact with them.
Under these conditions, the pipes bringing the heating gas into the flues of the piers that do not have a solution of continuity are perfectly airtight.
In addition, this type of construction allows masonry to expand without causing deformation or rupture of gas distribution pipes.
The tightness of these pipes being absolute, it is possible to make the gas circulate there with a high speed. In this way, the regular distribution of the heating gas to the flues of the piers is facilitated and it is prevented from heating up sufficiently on contact with the walls of the pipes to cause the partial deoomposition of the hydrocarbons. during the period when the flues of the piers are descending, it is possible, by known means, to circulate air in these pipes.
The pipes being independent of the masonry and not being in contact with them, it is also possible to cool the pipes and prevent the formation of graphite by circulating a stream of fresh air in the annular space formed by the pipe and the masonry that l 'surrounded.
This result is obtained, in accordance with the present invention, by causing the upper end of the annular spaces of the same pier to emerge into a horizontal channel communicating with the outside so that these spaces forming a chimney, the fresh air automatically sucked into the room below the coil cools the pipes by circulating from bottom to top in the annular spaces and is then evacuated
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the exterior by the aforementioned horizontal channel.
Another feature of the invention is to be able to regulate or possibly suppress the circulation of air in the annular spaces, thanks to registers located at the ends of the horizontal channel and at the lower part of the annular spaces.
So that the walls of the annular spaces surrounding the pipes radiate the minimum amount of heat onto them, these walls can advantageously be constructed from heat-insulating refractory materials, for example from diatomaceous bricks, Kisselgure, etc.
The accompanying drawings show by way of example a coke oven established according to the invention.
Figure 1 shows a vertical section through the flues of the piers, the longitudinal wall of the regenerators, the gas distribution pipes and the air circulation flues around these pipes.
Figure 2 shows a cross section through the piers, carbonization chambers, regenerators and gas distribution pipes.
Figure 3 gives a vertical section, on a larger scale, through the longitudinal wall of the regenerators, the gas distribution pipes, the air circulation flues around the pipes, the end of the horizontal hot air duct.
It shows the registers used to regulate or suppress the air circulation around the gas distribution pipes.
The furnace shown comprises a series of carbonization chambers 22, horizontal and parallel separated by piers 23, comprising rising heating flues
9, alternating with descending flues 13 for the evacuation of the burnt gas. Rooms 22 and piers 23 are separate
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as usual, by the mass of basements 24 of two groups of regenerators 2 and 19 arranged on each side of the walls 18, the rising heating flues 9 communicate via the ducts 10 with the air regenerators 2, while the descending flues 13 communicate via ducts 24, with the smoke regenerators 19.
According to the invention, the heating gas is admitted alternately to the flues 9 and 13 of the piers 23 by the pipes I and 2 independent of the masonry of the walls 18 and not in contact with them.
The annular spaces 4 surrounding the tubes I and 2 communicate via their upper end with the horizontal channel 5.
Registers 6 and 7 regulate or possibly suppress the vertical circulation of the air drawn in automatically by the spaces 4.
In the example shown in the accompanying drawings, the walls of the spaces 4 are formed by retorts 8 made of heat-insulating refractory bricks.
CLAIMS.
I) A coke oven with heat regeneration with heating from the bottom, characterized in that the distribution of the heating gas in the flues of the piers is carried out by vertical pipes, preferably constructed of special steel introduced into the masonry of the regenerators in such a way that they are independent of these masonry and not in contact with them.