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Procédé d'exploitation des fours à gaz à récupération par des gaz de haute valeur.
Les résultats d'exploitation favorables qu'on peut obtenir avec des fours à gaz à récupération} notamment dans les fours Siemens-Martin chauffés par du gaz de gazogène ou par des mélanges de gaz pauvre, n' ont pas encore pu être obtenus jusqu'ici dans des-fours chauffés par des gaz de-haute valeur, comme le gaz de four à coke, le gaz transmis à distance, les gaz mélangés de haute valeur ou les gaz naturels. L'une des raisons de ce défaut réside dans la tenue insuffisante de différentes parties de la
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maçonnerie des fours.
Pour améliorer la bonne conservation de cette maçonnerie quand on utilise des gaz de haute valeur, on a déjà proposé différents moyens. On a, par exemple, mélangé au préala- ble les gaz de haute valeur à de l'air dans des brûleurs de mélange, pour les souffler dans le four à des vitesses d'entrée élevées, et de les écarter ainsi de la voute. On a également soumis les gaz de haute valeur à une certaine combustion préalable, afin de leur donner un volume plus grand et de ne les introduire dans le four même qu'ensuite pour achever la combustion, mais dans ce cas également il a été impossible d'éviter les fortes fusions à l'endroit de la combustion préalable.
La raison des insuccès actuels réside dans le fait qu'on n'a pas su amener les gaz de haute valeur sous une forme physique et chimique qui correspond à celle du gaz de gazogène. ou d'un gaz pauvre. Mais si on y parvient, les résultats d'exploitation doivent être les mêmes qu'avec ces derniers gaz.
Pour obtenir ce résultat, c'est à dire pour introduire les gaz de haute valeur-au-dessus de la sole dans un état dans lequel la quantité de chaleur qu'ils contiennent, leur température, leur densité et leur intensité lumineuse correspondent le mieux possible aux caractéristiques correspondantes du gaz. de gazogène ou du gaz pauvre dans les fours siemens-Martin, on utilise selon la présente invention le procédé qui consiste à mélanger le gaz de haute valeur, avant son introduction dans le four, à un gaz pauvre, ou à des gaz d'échappement réchauffés au préalable.
On voit directement que par une proportion de mélange correcte entre les gaz de haute valeur et les gaz d'échappement on peut adapter dans une large mesure aussi bien la chaleur sensible ou latente que le poids spécifique de ces gaz à ceux du gaz de gazogène ou du mélange de gaz. On voit également qu'on peut
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porter la température de ce mélange à la même valeur au moyen de récupérateurs. De même, on peut adapter à celle des autres gaz l'intensité lumineuse du mélange par le réglage de la température de réchauffage du gaz et par une disposition appropriée du brûleur, qui peut alors être la même que dans les fours à gaz de gazogène ou à mélanges de gaz qui ont donné satisfaction.
Dans ce procédé, l'endroit où on mélange les gaz de haute valeur avec un ,gaz pauvre ou avec des gaz d'échappement ne présente aucune importance essentielle. En général, on réchauffe par récupération les gaz pauvres et d'échappement de la même façon qu'on réchauffait jusqu'ici le gaz de gazogène ou les mélanges gazeux, et on n'ajoute le gaz de haute valeur que dans la partie supérieure de la grille, ou au-dessus de cette dernière ou dans le.carneau ou conduit du brûleur. Ces endroits conviennent particulièrement parce que, dans ce cas, le carbone qui se produit du fait du cracking ne peut se déposer sur la grille de la chambre. Lorsque cela paraît plus avantageux dans certains cas particuliers, on peut aussi ajouter les gaz de haute valeur aux gaz d'échappement avant le four même.
Cette dernière solution peut être avantageuse par exemple dans les gaz qui ne donnent lieu à un cracking que faiblement. Lorsqu'on ne peut pas atteindre la température de craçking quand les chambres ont des dimensions trop' réduites, on peut ajouter encore un peu d'air à ces gaz en un endroit approprié, comme par exemple à l'entrée des gaz d'échappement dans le générateur, ce qui donne lieu à une combustion préalable partielle du gaz froid de haute valeur, introduit ultérieurement au-dessus du grillage, pour l'élévation de la température. Il est avantageux de faire aspirer cet air froid directement par le ventilateur qui aspire la partie des gaz d'échappement destinée à entrer dans le circuit, car ce ventilateur est alors refroidi'.
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On peut introduire l'air froid également plus tard, par exemple dans le grillage incandescent ou plus haut.On peut encore réchauffer le gaz froid de haute valeur et l'air primaire avant son introduction aux endroits ci-dessus décrits des fours, dans des appareils de récupération, et il est avantageux d'utiliser, comme source de chaleur, les gaz d'échappement aspirés par le ventilateur, et de disposer le récupérateur avant le ventilateur pour que ce dernier ne chauffe pas trop fortement.
Sur le dessin joint est représenté par un schéma la forme d'exécution la plus simple pour la mise en oeuvre du procédé. Il s'agit en l'espèce d'une coupe verticale d'un four à gaz ordinaire à récupération, dont l'espace situé au-dessus de la sole est désigné par a. La ligne médiane est désignée par b, et la seconde moitié du four, des régénérateurs et des conduits n'a pas été représentée, étant donné qu'elle correspond à la partie représentée.
Le régénérateur d'air est désigné par ± etcelui des gaz d'échappement par d. On introduit les gaz de haute valeur par la tubulure e dans le conduit horizontal qui amène les gaz d'échappement dans le four, et ils sont commutés chaque fois qu'on remplace un réchauffeur par l'autre. Le papillon simple nécessaire à cet effet n'est pas représenté. Mais, selon ce qui a été dit ci-dessus, cette introduction peut également s'effectuer en n'importe quel autre endroit. Les récupérateurs ou réchauffeurs ± et d sont alors reliés comme d'ordinaire par des conduits au papillon f de commutation de l'air et au paillon g de commutation des gaz d'échappement.
De ces papillons part un conduit h qui va à la cheminée i, et dans ce conduit de jonction h on prélève une partie des gaz d'échappement qu'on envoie par le moteur k, le ventilateur 1, et la conduite m dans la vanne de commutation g. Au moyen d'instruments appropriés qui ne sont pas représentés sur le dessin, on peut régler avec précision le volume des gaz d'échappement aspirés et introduits
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dans le circuit, ainsi,que la teneur en oxygène de ces gaz. On voit , directement qu'on peut, par ce moyen, faire passer n'importe quel four à récupération ou four Siemens-Martin, sans modification appréciable du chauffage par gaz de gazogène ou par mélange gazeux, au chauffage par des gaz de haute valeur, et inversement.
D'autre part, on peut améliorer le fonctionnement, actuellement en usage, par les gaz constitués par des mélanges.
Comme le conduit de sortie des gaz dans les fours constitue toujours, en raison de la vitesse élevée qu'on désire obtenir à la sortie des gaz, la section minimum dans le circuit d'un four à récupération, les chambres à gaz avaient.en général tendance à ne pas.être suffisamment réchauffées par les gaz d'échappement'. On peut éviter cet inconvénient dans le procédé de la présente invention en prélevant la partie des gaz d'échap- pement nécessaire au mélange et au circuit fermé, non pas seule- ment dans le carneau commun allant à la cheminée, mais dès le conduit situé après la vanne de commutation des chambres des gaz d'échappement, donc à l'endroit compris entre les deux vannes de commutation.
Par ce moyen, on augmente le tirage à travers la chambre des gaz d"échappement qui vont à la cheminée, et ..on compense dans une large mesure l'inconvénient du conduit de sortie des gaz du four, qui lest trop étroit pour le tirage.
R e v e n d i c a t i o n s .
1.-Procédé d'exploitation des fours à gaz à récupéra- tion par des gaz de haute valeur, caractérisé par le fait que le gaz de combustion de haute valeur est mélangé à des gaz d'échap- pement fortement réchauffés ayant de parvenir dans le four pour y être brûlés.