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Four à coke.
La présente invention est relative à la cokéfaction du charbon et elle présente notamment de l'intérêt pour les usines à gaz de moyenne ou petite importance.
Bien que l'industrie du gaz soit préoccupée de produire un coke plus facilement inflammable et qu'un tel coke puisse être produit dans des fours à température moyenne et dans des fours à basse température, aucun de ces types de four n'est employé excepté dans quelques installations très importantes, un fait qui prouve que ces fours ne sont pa.s encore adaptés aux besoins des usines à gaz d'importance moyenne.
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Les fours à température moyenne, faits en maçonnerie, présentent l'avantage d'être presque complètement à l'abri d'une surchauffe, maisla cokéfaction est trèslente quand on emploie des chambres de four de largeur normale, de sorte qu'il faut un grand nombre de fours. Pour abréger la durée de cokéfaction, on a proposé de faire les fours trèsétroits, mais dans ce cas le coke tend à coller dans les fours en raison de la contraction insuffisante, ce qui a pour effet d'endommager les fours, et étant donné que leur faible largeur exclut la possibilité d'envoyer un homme dans les fours pour les réparer, les fours de ce type ont été abandonnés à nouveau presque complètement.
La cokéfaction à basse température dans des cornues en fer implique l'éventualité que le coke adhère dans les cornues et, par conséquent, la tentation que doit éprouver le préposé à la conduite des fours de surchauffer le fer pour rendre possible le défournement du coke. Pour obvier à ces deux risques, le four à basse température moderne est protégé par un jeu complet d'instruments d'enregistrement pré- cis et de mécanismes de commande automatiques, y compris des ventila.teurs coûteux pour la recirculation de gaz de combus- tion, qui tous créent d'importantes depenses. Pour la conduite d'une telle installation il faut un personnel de techniciens coûteux, qui n'est guère disponible dans les installations de petite ou moyenne importance et qui y coûterait trop cher.
Le coût élevé de ces installations se trouve encore accrû par la trèsfaible production de gaz y obtenue, qui exprimée en calories par tonne de charbon, n'atteint que 40% de celle obtenue en opérant à température élevée. Pour combler ce déficit, une petite usine à gaz, qui à ce jour carbonisait 40 tonnes en vingt-quatre heures, doit cokéfier 100 tonnes si elle passe à la cokéfaction à basse température, ce qui exige notablement plus
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de capital.
Ces difficultés ne sont pas surmontées même par les fours à basse température du type le plus moderne récemment installés dans une grande usine à gaz, qui utilise des pié- droits de fer chauffés intérieurement disposés dans une en- veloppe commune où. sont recueillis les gaz distillés, les piédroits étant déplacés en sens opposés à l'intérieur de l'enveloppe en vue du défournement du coke achevé..Ce type. de four obvi.e au risque que le coke adhère dans les chambres, mais il exige que toutes les chambres à charbon contenues dans l'enveloppe soient manoeuvrées sensiblement en même temps, ce qui exige un appareillage multiple trop coûteux pour une usine à gaz d'importance moyenne.
Il entra.±ne aussi la perte d'une grande quantité de gaz distillés et leur allu- mage au moment où on ouvre l'enveloppe, ainsi que de notables pertes de chaleur dues à l'air froid entrant dans l'enveloppe.
En outre, on a trouvé que pour de petites usines à gaz, où cependant au moins trois ou quatre unités productrices de gaz sont nécessaires pour assurer l'uniformité voulue de la qua- lité du gaz, le four est trop coûteux par suite du grand nom- bre de ses parties constitutives.
La présente invention a pour but de procurer un four à l'aide duquel des usines à gaz de petite et moyenne importance puissent produire économiquement, à volonté, du coke à température moyenne ou du coke à basse température, de préférence le premier.
A cet effet, suivant l'invention, on emploie un four à coke comportant plusieurs chambres de cokéfaction comprises chacune entre des piédroits mobiles chauffés inté- rieurement, caractérisé en ce que chaque chambre est obturée individuellement de manière étanche par rapport à l'atmosphère à l'exception d'une sortie pour les distillats.
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Chaque chambre de cokéfaction peut être pourvue de sa sortie extérieure particulière pour les distillats et chaque piédroit peut comporter sa sortie particulière pour les gaz de chauffe brûlés, et dans ce cas des chambres adja- centes sont complètement séparees l'une de l'autre par le piédroit situé entre elles. Ou bien les chambres de cokéfaction peuvent être raccordées entre elles par groupes ou séries par l'intermédiaire de conduits de communication percés dans cer- tains des piédroits, et dans ce cas il y a une seule sortie de distillats extérieure pour chaque groupe de chambres rac- cordées entre elles.
Enfin, toutes les chambres a charbon peuvent être raccordées entre elles en un seul groupe par des conduits traversant tous les piédroits excepté les deux pié- droits d'extrémité, et dans ce cas il ne faut qu'une seule sortie de distillats extérieure pour la totalité du four.
Ces sorties mènent à une conduite collectrice principale pour le distillat, tandis que les sorties de gaz de chauffe mènent à un carneau de gaz perdus auquel elles sont reliées respec- tivement par des raccords flexibles, de façon qu'on puisse exécuter le mouvement d'écartement des piédroits. Chacune des sorties de gaz comporte aussi sa vanne particulière, de sorte que lorsqu'il n'y a qu'une sortie par chambre ou groupe de chambres, chaque chambre ou groupe de chambres peut être coupé à tour de rôle de la conduite collectrice principale alors qu'on décharge ou qu'on recharge la chambre ou le groupe de chambres.
En outre, de préférence, chaque chambre est comprise entre deux piédroits de maçonnerie chauffes intérieurement dont chacun est maintenu sur ses quatre faces étroites entre des tôles d'encadrement en fer qui peuvent être serrées élas- tiquement contre le piédroit pour assurer l'étanchéité aux gaz
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de la maçonnerie supérieure et pour permettre en même temps au piédroit de subir la dilatation thermique.
Il est à noter qu'avec cette disposition il ne faut aucune enveloppe commune pour les piédroits, étant don- né que chaque chambre constitue un élément autonome parce qu'elle est obturée de manière étanche à ses bords supérieur et inférieur par des portes amovibles et, à ses bords verti- caux, de préférence par une matière de scellement flexible telle que l'argile.
On décrira ci-après une forme d'exécution préférée de l'invention en se référant aux dessins schématiques anne- xés, dans lesquels:
Fig. 1 est une vue en bout, partie en coupe, mon- trant la disposition générale de quatre piédroits de maçon- nerie chauffés intérieurement ,, suspendus de manière qu'on puisse ouvrir à volonté l'une ou l'autre des chambres de cokéfaction pendant que les autres restent fermées et en fonctionnement;
Fig. 2 est une vue en bout plus détaillée de deux piédroits bloqués ensemble dans la position fermée;
Fig. 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la fig.2, montrant l'intérieur d'un piédroit chauffé intérieure- ment;
Fig.
SA montre une variante de la disposition repré- sentée sur la fig.3;
Fig. 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la fig.2;
Fig. 5 est une coupe suivant la ligne 5-5 de la fig.2, montrant l'intérieur d'une chambre de cokéfaction;
Figs. 6 et 7 sont respectivement une vue en élé- vation et une vue en plan du dispositif servant à bloquer ensemble les piédroits;
Fig. 8 est une coupe de la sortie de gaz d'une chambre de cokéfaction;
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Figs. 9 et 10 sont respectivement une vue de face et une vue en bout du dispositif servent à écarter et à fermer les piédroits;
Fig.
Il est une coupe fragmentaire d'une autre disposition, dans laquelle deux chambres de cokéfaction com- portent une sortie de gaz commune;
Figs. 12 et 13 sont respectivement une coupe transversale et une coupe longitudinale d'un dispositif servant à serrer la tôle de recouvrement supérieure sur une chambre de cokéfaction;
Figs. 14 et 15 sont respectivement une vue en plan et une vue en bout d'un angle d'une chambre de cokéfaction;
Fig. 16 est une coupe suivant la ligne 16-16 de la fig.14;
Fig. 17 est une coupe suivant la ligne 17-17 de la fig.14;
Fig. 18 est une coupe suivant la, ligne 18-18 de la fig.16;
Fig. 19 est une coupe suivant la ligne 19-19 de la fig.15;
Figs. 20 et 21 sont respectivement une vue de face et une vue de côté d'un dispositif servant à enlever les portes inférieures des chambres de cokéfaction;
Figs. 22 et 23 sont respectivement une vue en plan et une vue en elévation d'un détail représenté sur les figs. 20 et 21;
Figs. 24 et 25 sont respectivement une vue en plan et une vue en élévation d'un autre détail représenté sur les figs. 20 et 21;
Fig. 26 montre une variante du dispositif pour ob- turer une chambre de cokéfaction;
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Fig. 27 représente un four comportant quatre cham- bres de cokéfaction manoeuvrables individuellement, ayant -une sortie commune pour les gaz distillés;
Fig. 28 montre un four dont les chambres sont divisées en deux groupes, chaque groupe étant pourvu de sa sortie de gaz particulière et les deux groupes étant séparés l'un de l'autre;
et
Fig. 29 montre un four comportant quatre chambres de cokéfaction dont chacune est séparée des autres et de l'atmosphère, entre ses piédroits, chaque chambre ayant sa sortie de gaz particulière.
La fig. 1 est une vue en bout de quatre piédroits mobiles 31, 32, 33 et 34 chauffés intérieurement, dont cha- cun est suspendu par une paire de tringles de suspension 35 à une superstructure 36 de manière qu'une chambre de cokéfac- tion comprise entre deux piédroits adjacents quelconques puisse être ouverte en faisant osciller les piédroits eh' sens opposés.
En service, les deux piédroits entre lesquels est comprise la chambre sont bloqués ensemble d'une manière dé- crite ci-après, et les quatre bords de la chambre de coké- faction sont obturés de manière étanche par des portes amo- vibles 37 et 38, disposées respectivement au-dessus et en- dessous, et par de l'argile lutant les bords verticaux 39 sur toute leur longueur, tandis que les piédroits sont chauf- fés intérieurement au moyen de tuyaux d'admission d'air et de gaz respectifs 40 et 41 entrant dans chaque piédroit par cha- cune de ses faces verticales étroites.
Le premier et le dernier de ces piédroits'mobiles sont protégés contre des pertes de chaleur vers l'atmosphère par d'épaisses couches,de matière isolante 42 qui sont sup- portées sur des prolongements 43 de tôles d'encadrement in-
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férieures et qui sont maintenues en position contre les piédroits mobiles par des poutrelles 44.
Sur les figs. 2, 3, 4 et 5, qui montrent d'autres détails de construction d'une chambre de cokéfaction, chaque piédroit est construit en maçonnerie réfractaire 45 (fig.3) et est conformé avec un creux intérieur 46 dans lequel on fait circuler des gaz de chauffe. Les deux plus grandes faces opposées des piédroits de maçonnerie présentent aussi des creux 47 (fig.4) tels que lorsqu'on dispose deux piédroits face contre face, les creux constituent ensemble une chambre de cokéfaction 48.
Chaque piédroit de maçonnerie est entouré sur ses faces étroites, et maintenu ensemble, par une charpente com- plète constituée par une tôle d'encadrement inférieure 49 et deux poutres 50, par des tôles d'encadre.ment latérales 51 et des poutres latérales 52, et par une tôle d'encadrement supérieure 53 et des poutres supérieures 54. Les poutres sont reliées entre elles aux quatre angles de manière à permettre la dilatation thermique des piédroits de maçonnerie.
Comme le montre par exemple la fig.3, chaque angle de la ma- çonnerie est surmonté d'une cornière 53A (voir fig.5) qui est fixée respectivement aux tôles d'encadrement supérieure et latérale 53 et 51 par des boulons traversant des boutonnières des tôles.
En se reportant plus spécialement aux figs. 5 et SA, on notera que lorsque le piédroit est chauffé, la dilatation de la maçonnerie enfermée entre les tôles d'encadrement laté- rales peut ne pas être entièrement uniforme et aussi que les poutres latérales 52 peuvent fléchir n'étant retenues qu'à leurs extrémités supérieure et inférieure, dans lequel cas la maçonnerie de la partie médiane du,piédroit serait soumise à une pression moindre que la maçonnerie des extrémités supérieure
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et inférieure du piédroit. Dans les deux cas, un bombement du piédroit peut se produire, et pour y obvier il est avanta- geux d'intercaler entre les tôles d'encadrement latérales 51 et les poutres latérales 52 une série de lames de ressort courbes 51A (fig.3A), par exemple semi-elliptiques.
Pour obvier à toute possibilité que les briques ré- fractaires glissent latéralement hors de l'emprise des tôles d'encadrement latérales supérieure et inférieure encerclantes pendant que les piédroits sont en service, toutes les tôles d'encadrement peuvent être conformées avec des brides 51B relevées à 90 , qui contournent les bords de la maçonnerie et qui les attaquent des côtés. Pour que les faces des pié- droits puissent être amenées en contact les unes avec les au- tres, les bords aux angles de la maçonnerie sont creusés pour recevoir les brides.
Sur la fig.3, l'écartement entre les deux poutres inférieures 50 est suffisant pour permettre de loger entre elles un carneau de sortie 55. Les carneaux de sortie 55 . partant des différents piédroits sont reliés à un carneau commun 56 par des raccords étanches flexibles 57 qui per- mettent d'exécuter le mouvement d'écartement des piédroits.
Les carneaux de sortie 55 des piédroits successifssont de préférence disposés en quinconce, c'est-à-dire alternativement à droite et à gauche, ceux des piédroits 31 et 33 étant dis- posés à gauche du piédroit et ceux des piédroits 32 et 34 étant disposés à droite (voir aussi fig.l), de manière à -laisser suffisamment de place pour donner facilement accès ,aux piédroits et aux racc ords flexibles 57. Les gaz perdus recueillis dans le carneau commun 56 peuvent être envoyés à une chaudière chauffée par la chaleur des gaz perdus ou à A un récupérateur de chaleur( non représentés). Si on le désire,
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les carneaux de sortie 55 peuvent faire saillie sur les côtés des piédroits et être coudés ensuite verticalement de haut en bas.
Chacun des piédroits chauffés intérieurement contient des cloisons horizontales 58 divisant son creux en carneaux 59 dans lesquels on brûle et on fait circuler du gaz et de l'air introduits par les tuyaux d'admission 40 41. Le combustible et l'air entrants sont injectés dans les carneaux à une notable vitesse, créant ainsi une vive recirculation des gaz de combustion déjà contenus dans les carneaux, de sorte que la chaleur de cokéfaction est distri- buée uniformément. Les flèches 60 indiquent la façon dont les gaz brûlés sont recirculés sous l'action des gaz et de l'air frais entrant par les tuyaux d'admission dans le sens des flèches 61 et atteignant finalement le carneau inférieur 59A pour s'en aller par le carneau de sortie 55.
Comme on peut le voir sur la fig. 1, les tuyaux d'admission correspondants 40 et 41 de piédroits successifs sont disposés en quinconce, c'est-à-dire alternativement sur les côtés droit et gauche des piédroits successifs, pour permettre d'accéder facilement aux tuyaux et aux piédroits.
Chaque chambre de cokéfaction est complètement obtu- rée contre un échappement de gaz distillés vers l'atmosphère ou dans une autre chambre; elle est pourvue de portes supé- rieure et inférieure respectives 37 et 38 particulières qui sont toutes deux isolées et cunéiformes, et ses bords verticaux sont scellés en appliquant un lutage d'argile humide 62 en- foncé dans la gorge formée entre des brides 63 des tôles d'en- cadrement latérales 51. Dans le haut et dans le bas des bords verticaux de la chambre, la gorge formée entre les brides 63 est bifurquée (voir fig.15) de manière que le lutage d'argile
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contourne les portes cunéiformes supérieure et inférieure 37 et 38 jusqu'à l'endroit où il vient en contact avec des tôles supérieure et inférieure respectives 64 et 65 des portes.
Les portes supérieure et inférieure respectives 37 et 38 ont la forme de coins faits principalement en matière isolante et elles pénètrent assez profondément dans la chambre de coké- faction afin de maintenir le charbon et les distillats à l'écart des parties plus froides du four. Dans le cas de fours très hauts on peut faciliter l'application du lutage d'argile au moyen d'un ascenseur à commande électrique 66 (fig.3) sur lequel l'ouvrier se déplace pour appliquer le lutage.
Deux piédroits adjacents sont serrés -ensemble au moyen de crochets 67 qui tournent sur des boulons 68 et qu'on peut ancrer sur des broches 69. Les crochets sont représentés plus en détail sur les figs. 6 et 7, et il est à noter que le crochet 67 est conformé avec une came 70 qui, Lorsqu'on pousse le crochet par dessus la broche 69, attire les piédroits l'un vers l'autre. Toutefois, quand on ouvre et on ferme simulta- nément un groupe de chambres, des dispositifs d'attache pour les chambres distinctes deviennent superflus et il suffit de monter des dispositifs d'ancrage pour l'ensemble du groupe de chambres.
Ainsi, par exemple, de longs boulons s'étendant horizontalement sur l'ensemble des chambres d'un groupe con- viennent pour la fin précitée, et dans ce cas les boulons, serrés en position, peuvent servir à rendre.étanche une tôle d'encadrement latérale par rapport à la tôle voisine. On amé- liore encore davantage l'étanchéité en équipant les tôles.d'en- cadrement de rebords métalliques réglables ou en intercalant une garniture d'asbeste entre les bords jointifs de deux tôles d'encadrement.
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Comme le montre la fig.8, chaque chambre à charbon 48 est équipée d'une conduite de sortie particulière 71 pour les distillats gazeux. La conduite de sortie 71 est raccor- dee à une conduite collectrice principale commune 72 par une vanne 73 permettant de couper de la conduite principale l'une ou l'autre des chambres pendant qu'on ouvre cette chambre pour défourner le coke, les autres chambres restant entretemps reliées à la conduite principale et continuant leur operation de cokéfaction. Afin que la conduite de sortie 71 ne gêne pas le travail de lutage des bords verticaux de la chambre, on la fait passer dehors à travers la tôle d'encadrement supérieure 53 entre les poutres supérieures 54. Comme alternative, la conduite de sortie peut être fixée à la tôle de recouvrement supérieure.
Comme les carneaux de sortie de gaz perdus 55, les conduites de sortie de distillat gazeux 71 sont de pré- férence aussi disposées en quinconce, celles des chambres 31 et 33 étant situées à gauche et celles des chambres 32 et 34 étant situées à droite, de manière à rendre plus accessibles les chambres en géneral.
Deux raccords flexibles sont intercalés dans chaque conduite de sortie 71 ; leraccord inférieur 74 est un raccord à rotule sec disposé au niveau du point de pivotement infé- rieur 75 des tringles de suspension 35, tandis que le raccord flexible supérieur 76 a la forme d'un joint hydraulique cons- titué par un manchon 77 plongé dans une cuvette annulaire rem- plie d'eau 78 alimentée par une conduite d'eau principale 79.
Ce joint supérieur 76 est disposé au niveau du point de pivo- tement supérieur 80 des tringles de suspension 35; avec cette disposition, lorsqu'on fait osciller en dehors le piédroit suspendu, les mouvements des tringles de suspension 35 et des
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conduites de sortie 71 sont parallèles et, par conséquent, ne se gênent pas mutuellement. La partie inférieure de chaque tringle de suspension est divisée en deux branches 35C et 35D (voir Fig.l) entre lesquelles passe la conduite de sortie 71.
Les figs. 9 et 10 représentent le dispositif préféré pour écarter et rapprocher les piédroits. Le'dispositif est constitué par deux leviers 81 montés à pivot sur un chariot 82 roulant sur des galets 83 qui sont supportés surla super- structure 36 à laquelle sont aussi suspendues les tringles 35. En actionnant de manière appropriée un piston dans un cy- lindre hydraulique 84, on peut abaisser les leviers 81 pour les introduire dans des gorges 85 comprises entre des brides 86 des poutres supérieures 54 ou les relever pour les retirer de ces gorges.
Lorsque les leviers 81 sont engagés dans les gorges 85, on peut les écarter l'un de l'autre à l'aide d'un système de bielles à genouillère actionné par un moteur 87 qui est supporté sur le chariot 82. Les bielles 88 de la ge- nouillère sont poussées de haut en bas par la rotation d'une vis 89 entraînée par le moteur 87 par l'intermédiaire dun engrenage conique 90 et d'une transmission à chaîne 91.
Le chariot 82 porte aussi de préférence un jeu de racloirs 92 qu'on peut abaisser dans la chambre de cokéfaction pour séparer des piédroits de la chambre tout coke adhérent.
Ces racloirs grattent non seulement les surfaces de cokéfac- tion 93 (fig.4) des chambres de cokéfaction 48, mais encore les brides moulées 63 des tôles d'encadrement verticales la- térales 51 et les surfaces de maçonnerie 94 qui délimitent les conduits verticaux 95 situés entre les brides 63 et la chambre de cokéfaction proprement dite, surfaces sur lesquelles
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tendent à s'accumuler des dépôts de brai et le charbon non cok éfi é.
Soit un four à coke constitue de quatre piédroits; lorsqu'on veut ouvrir une chambre d'extrémité et écarter le piédroit d'extrémité des trois autres piédroits, le piédroit d'extrémité se déplace d'une plus grande distance que les autres en raison de la différence de poids, tandis que lors- qu'on ouvre la chambre de cokéfaction médiane, les deux grou- pes de deux piédroits situés de part et d'autre de la chambre se déplacent de distances égales vu que les deux groupes de piédroits ont le même poids. Le chariot 82 portant l'appareil à écarter les piédroits adapte automatiquement sa position à ces différents mouvements des piédroits en roulant simplement sur ses rails et en prenant une position médiane par rapport aux deux faces de la chambrede cokéfaction ouverte.
Il en résulte que les racloirs 92 grattant le coke sont toujours dans la position propre à leur travail quand le mouvement d'écartement est eff ectué.
On referme les piédroits en renversant la marche du moteur 87, et si on le désire, le mouvement de fermeture peut être aidé en installant des dispositifs à commande méca- nique qui serrent les piédroits l'un contre l'autre avant qu'on pousse les crochets 67 par dessus les broches 69.
Dans le cas d'installations relativement importantes, il est possible d'employer un appareillage capable d'enlever simultanément de toutes les chambres d'un four les portes su- périeures et les portes inférieures. On ouvre alors les cham- bres soit en même temps, soit immédiatement les unes après les autres et on les recharge de charbon simultanément. De cette manière, on peut à chaque manoeuvre enfourner de grandes quantités de charbon et défourner tout le coke.
Lorsqu'il est prévu un appareillage de manoeuvre
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chargeant toutes les chambres simultanément, il devient évi- demment peu important que les chambres soient obturées les unes par rapport aux autres. En fait, toutes les chambres peuvent alors communiquer entre elles, comme le montre la fig.27, et ne comporter qu'un seul ou éventuellement deux tuyaux de sortie 71 pour les di stillats. Toutefois, toutes les chambres doivent être obturées par rapport à l'atmosphère.
Les communications entre les chambres ont alors de préférence la forme de conduits 71A percés dans les parties supérieures des piédroits. Un pareil conduit peut aussi être percé dans un piédroit d'extrémité, de manière à relier les chambres à travers le piédroit d'extrémité à la conduite collectrice de gaz.
Comme alternative, il serait possible (comme le montre la fig.28) de rendre fixe la position d'un piédroit, par exemple 33, situé au milieu du four, et d'écarter de ce piédroit fixe tous les autres piédroits. Dans ce cas il se- rait avantageux d'avoir un appareillage qui écarte d'abord une moitiédes piédroits, puisl'autre moitié.
En outre, avec une telle disposition, il serait utile d'aménager dans les espaces situés au-dessus de la charge deux groupes de con- duits communicants 71A et 71B, un pour chaque demi-groupe de chambres de cokéfaction, le piédroit immobile médian étant le seul piédroit exempt d'un tel conduit et la chambre d'ex- trémité ou extérieure de chaque demi-groupe étant pourvue d'une sortie de gaz 71 ou 71a qui sert pour toutes les cham- bres d'un groupe par l'intermédiaire des conduits de communi- cation.
La fig. 29 est une représentation schématique d'un montage analogue à celui de la fig.l, dans lequel chaque cham- bre comporte sa sortie particulière 71 et est obturée entre
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ses piédroits par rapport à l'atmosphère et à toutes les autres chambres.
En se reportant à nouveau à la fig.4, on voit que les surfaces intermédiaires 94 des piedroits sont de préfé- rence creusées de conduits verticaux 95 qui servent de car- neaux pour les vapeurs distillees s'infiltrant à travers le joint étroit entre les piédroits de maçonnerie portant l'un contre l'autre. Les gaz entrant dans ces conduits 95 se ren- dent de bas en haut dans la chambre collectrice de distillats 96 (ig.l) et par delà celle-ci, par la sortie 71, dans la conduite principale 72.
Dans les installations importantes, où le temps disponible pour les opérations de détournement et de recharge- ment est court, il serait avantageux de s'arranger pour vider et recharger deux ou plusieurs chambres simultanément. A cette fin, deux chambres de cokéfaction adjacentes peuvent être rac- cordées entre elles comme c'est représenté par exemple sur la fig. Il, une conduite de sortie 71 servant pour deux chambres par l'intermédiaire de conduits 97 et 98, ou comme c'est re- présenté sur les figs. 27 et 28.
On décrira ci-après plus en détail les portes su- périeure et inferieure respectives 37 et 38 et les disposi- tifs pour les ouvrir et fermer, la porte supérieure étant représentée sur les figs. 12 à 18. La porte 37 elle-même est constituée par une tôle de recouvrement métallique 64 dont les bords sont serres de haut en bas sur les bords de la tôle d'encadrement supérieure 53. La pression requise est produite par une série de poids de fer 100 (figs. 12 et 16) disposés sur la surface de la tôle de recouvrement 64 de manière à assurer une pression uniformément répartie même quand les bords de la tôle de recouvrement ne sont pas entièrement
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parallèles à la tôle d'encadrement supérieure 53.
On soulève la tôle de recouvrement 64 en hissant deux crochets 101 (voir aussi fig.9) attaquant des consoles 102 attachées à une pou- trelle 105 qui est montée mobile dans une série de cadres rectangulaires 104 dont ceux d'extrémité comportent des cloi- sons 105. Lorsqu'on hisse les crochets 101., la poutrelle 103 monte jusqu'à ce qu'elle vienne en contact avec les extrémités supérieure des cadres 104, après quoi la plaque de recouvre- ment 64 se soulève.
L'aménagement d'un mouvement perdu entre la poutrelle ion et les cadres rectangulaires 10,4 présente l'avantage que lorsque la tôle de recouvrement 64 est serrée de haut en bas, elle peut s'adapter au contour des surfaces supérieures de la tôle d'encadrement 53 quand bien même celle-ci serait gauchie à la suite d'une dilatation thermique inégale de la maçonnerie.
Les tôles d'encadrement supérieures 5 sont elles- mêmes serrées élastiquement sur le dessus de la maçonnerie par une série de ressorts 106 (fig.12) dont chacun est com- primé entre un collier 107 (fixé aux poutres supérieures 54 par une plaque 108) et une bride 109 d'un manchon 110 vissé sur un boulon 111 qui est fixé à un bossage de la tôle d'en- cadrement supérieure 53. La pression exercée par le ressort 106 peut être réglée en vissant dans l'un ou l'autre sens le manchon à bride 110 sur le boulon 111. Si c'est nécessaire, on peut employer deux rangées de ressorts de ce genre dispo- sés le long de la surface des tôles d'encadrement.
Le lutage d'argile 62 appliqué sur les bords ver- ticaux de chaque chambre de cokéfaction 48 se divise au ni- veau des portes supérieure et inférieure respectives 37 et 38 et se ramifie dans deux gorges 112 et 113 qui, dans le cas de la porte supérieure 37, s'étendent de bas en haut
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autour de la porte et tournent d'un angle droit au-dessus de la porte pour se prolonger horizontalement sous forme de gorges 114 et 115 au-dessus de la tôle de recouvrement 64.
Les gorges sont comprises entre deux brides 116 de la tôle d'encadrement supérieure bô et de courtes brides 117 de la tôle de recouvrement 64.
Le mécanisme servant à actionner la porte inférieure est représenté sur les figs. 20 à 24.
La porte inférieure 38 comporte une tôle de recou- vrement 65 serré de bas en haut de manière que ses bords portent contre la tôle d'encadrement inférieure 49, la porte étant maintenue dans cette position par une série d'organes d'ancrage tournants 118 et étant serrée à force contre la tôle d'encadrement inférieure 49 par la rotation de vis 119 qui portent contre les organes d'ancrage 118 et qui prennent appui contre la tôle de recouvrement 65. De préférence, il est prévu plusieurs de ces organes avis.
Le mécanisme servant à ouvrir la porte inférieure 38 comporte deux consoles 120 fixées à la porte et munies de brides 121. Un chariot 122 portant une soute à coke 125 et roulant sur des rails 124 est équipé de deux poutrelles de guidage 125 sur lesquelles glissent deux mâchoires 126 qu'on peut faire avancer pour attaquer les bridas 121 de la porte 38 en actionnant une transmission à chaîne 127 après que les poutrelles de guidage ont été élevées à un niveau approprié. On élève les poutrelles 125 en faisant tourner une manivelle 128 qui fait tourner une vis sans fin 129, une roue à vis130 et une vis131 dont la rotation sert à élever ou à abaisser les poutrelles 125.
En même temps que les poutrelles de guidage 125 s'élèvent à leur niveau supérieur, un godet-conique 132 de
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section transversale intérieure carrée vient s'emboiter sur un bout carré 133 de section correspondante ' , un ressort 134 (fig.23) étant monté pour le cas où le bout carré 133 n'entrerait pas de manière douce dans le godet 132. Ensuite on fait tourner un volant a main 135 pour provoquer un con- tact convenable entre le godet et le bout carré et pour faire tourner la vis 119 qui appuie sur la porte inférieure 38, de sorte qu'on relâche la pression exercée sur la porte par les organes d'ancrage 118. Puis on fait pivoter chaque organe d'ancrage,118 à l'aide d'un levier 136 dont la partie supé- rieure est bifurquée de façon à pouvoir s'enfourcher sur l'organe d'ancrage 118.
De cette manière, l'organe d'ancrage s'écarte de ses supports 137, si bien que l'organe d'ancrage 118, la vis 119 et la porte 38 peuvent être tous abaissés.
On atteint ce but en faisant tourner la manivelle 128 de ma- nière à abaisser les poutrelles 125, après quoi on amène sous la chambre la soute à coke 123 et on écarte les piédroits.
Une chute prématurée du coke est empêchée par la courbure 47A de la partie inférieure des piédroits de maçonnerie (voir figs.
4 et 21).
Beaucoup de variantes de la forme d'exécution de l'invention, décrite ci-dessus, rentrant toutes dans le cadre de l'invention, se présenteront à l'esprit des gens de métier.
Par exemple, l'invention n'est pas limitée aux piédroits en. maçonnerie ni à la cokéfaction à température moyenne bien qu'elle ait été principalement conçue pour ce procédé. Il est évident que le four peut être employé pour des températures un peu plus élevées que les températures moyennes et qu'il peut aussi être utilisé pour de basses températures;
dans ce dernier cas les piédroits pourraient être faits soit en maçonnerie, soit en acier à faible teneur en carbone, l'acier
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étant protégé contre une surchauffe locale pa.r l'aménagement de chambres de combustion spéciales établies dans chaque piédroit, tandis que la transmission de chaleur et la recir- culation des gaz de chauffedans les piédroits peuvent être intensifiées à l'aide de ventilateurs montés dans chaque piédroit ou à l'aide d'un ventilateur extérieur commun à tous les piédroits. -Les tuyaux d'admission d'air 41 peuvent être omis et l'air peut être aspiré dans les piédroits à l'aide de brûleurs à gaz à haute pression aspirant l'air, ou pa.r un tirage naturel agissant à travers le carneau à gaz perdus 55, ou par les deux.
Au lieu d'être suspendus à des tringles de sus- pension, les piédroits peuvent être montés de manière à pouvoir se déplacer sur des galets ou à être guidés sur des glissières lubrifiées. Comme alterna.tive, les tringles 35 (fig.l) peuvent être suspendues à des blocs glissant ou roulant sur les poutres 36.
Les carneaux intérieurs des piédroits peuvent être disposés horizontalement ou verticalement, et lorsqu'ils sont verticaux, les brûleurs peuvent être situés dans le haut et en-dessous des piédroits, ou seulement en-dessous des pié- droits; dans les deux derniers cas le carneau à gaz perdus 55 est logé dans les faces latérales verticales entre les poutres 52.
Au lieu d'employer de l'argile lutant des gorges des bords verticaux des piédroits, il est possible d'employer des portes étroites actionnées mécaniquement, munies de rebords métalliques qu'on serre contre les tôles d'encadrement la.té- rales en fer d'une manière analogue aux portes inférieures.
Dans ce cas on peut appliquer des scellements ou lutages en argile dans les quatre angles.
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On peut aussi employer une matière de lutage pour aider l'obturation de la porte supérieure et/ou de la porte inférieure.
Dans le cas d'un charbon fournissant du coke lourd qui tombe facilement de la chambre à coke quand on en écarte les piédroits, il suffit d'un très faible mouvement d'écarte- ment, et dans ce cas les brides latérales verticales 138 (fig.
26) peuvent être reliées entre elles en permanence par un diaphragme flexible 159 dont les extrémités supérieure et inférieure sont de préférence scellées par un lutage d'ar- gile aux portes supérieure et inférieure.
Un grand nombre d'avantages sont inhérents à ces nouveaux fours. -En rendant toutes les chambres à charbon in- dépendantes les unes des autres et. en n'ayant pas d'enve- loppe commune, on simplifie très notablement le four et on rend beaucoup plus accessibles ses piédroits. Ceci présente une importance spéciale dans le cas de piédroits en maçonne- rie, étant donné qu'on peut par exemple atteindre les joints et toutes fissures de la maçonnerie et les asperger de ciment de tous les côtés afin de les conserver étanches aux gaz.
La charpente de fer encadrant la maçonnerie est visible et accessible, et les tuyaux pour l'admission de gaz combustible, ou les carneaux pour l'admission de gaz de chauffe recirculés aux piédroits, entrent en l'occurrence directement dans les piédroits sans traverser d'abord les parois d'une enveloppe.
Les brûleurs à gaz sont courts et accessibles. Les diffé- rents dispositifs pour obturer les piédroits les uns par rapport aux autres sont visibles et accessibles, tandis que le remplacement d'un piédroit devient très simple.
La perte de distillatsde valeur est diminuée, étant donné qu'en ouvrant une porte on ne perd que le faible
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volume de gaz contenu dans une chambre au-dessus du charbon.
Lorsque chaque chambre est vidée séparément, le nombre de charges par jour est élevé, de sorte qu'une petite usine a gaz produit une qualité plus uniforme. En outre, le nouveau four a une capacité de production de coke plus élevée parce que, pendant qu'on recharge une chambre, les autres continuent sans dérangement leur travail de cokéfaction.
Le coût de l'appareillage de manoeuvre du four est peu élevé parce qu'il ne faut monter des dispositifs de defour- nement de coke, d'enfournement de charbon et de réception de coke que pour une seule chambre, bien que dans une installa- tion importante on monte un second groupe de machines ou on peut employer une machine apte à manoeuvrer simultanément deux ou éventuellement trois chambres.
En employant des piédroits de maçonnerie délimitant entre eux des chambres de cokéfaction étroites en maçonnerie, on obtient une capacité de production de gaz très favorable pour une installation moyenne. Les nouveaux piédroits en ma- çonnerie peuvent avoir de très grandes dimensions parce que les tôles et poutres en fer qui les entourent sont en contact avec l'atmosphère et à l'abri d'une surchauffe.
L'épaisseur de la maçonnerie employée pour la construction des nouveaux piédroits peut être moindre que pour des fours à piédroits ri- gides fixes, étant donné que dans le dernier cas on défourne le coke par poussée et de ce fait les piédroits du four sont soumis à une plus forte pression latérale qui, souvent, les déforme, tandis que dansle nouveau four le coke soit tombe des piédroits quand on les écarte, soit est facilement enlevé au moyen d'un racloir. Ceci est important, notamment dans le cas de charbons dilatables qui provoquent souvent la destruc- tion des fours rigides.
L'emploi d'une maçonnerie moins épaisse
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pour les piédroits mobiles rend le four moins couûteux, en aug- mente la vitesse de cokéfaction, et en élargit le champ d'ap- plications, étant donné que la. faculté de former le coke des charbons peu cokéfiables s'en trouve améliorée. L'emploi d'une maçonnerie mince au lieu de fer dans la construction des fours à basse température a aussi pour effet de réduire leur prix de premier établissement et d'entretien, étant donné que la maçonnerie ne s'oxyde pas.
Le nouveau four facilite l'introduction de la coké- faction à température moyenne et basse dans les usines à gaz de moyenne importance parce qu'on peut le faire fonctionner d'abord à des températures de cokéfaction moyennes relative- ment élevées, de manière que sa capacité de production de coke ainsi que sa production de gaz par tonne soient élevées, alors que le capital investi est petit au commencement. On peut ensuite ajouter graduellement d'autres fours et ,abaisser leur température de fonctionnement, de façon à accroître le rendement en goudron et à produire un coke ayant l'inflamma- bilité voulue, et aussi de manière à donner à l'usine à gaz le temps de trouver des débouchés pour sa production de coke croissante.
Il existe aussi la possibilité avantageuse de re- venir aux températures de fonctionnement plus élevées en été, quand il n'y a pas de demande de coke, de façon à produire le volume de gaz requis conjointement avec une quantité minimum de coke.
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