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Four à coke et à gaz à régénération de chaleur à chauffage par le bas.
La présente invention se rapporte à un four à coke et à gaz à régénération de chaleur, à chauffage par le bas, soit alternativement au moyen de gaz de four à coke dit "riche" ou de gaz pauvre de gazogène, de hauts- fourneaux, etc., soit uniquement au moyen de gaz pauvre.
L'on sait qu'il est possible de chauffer les fours à coke dits "compounds" à volonté, soit avec du gaz de, fours à coke dit riche, soit avec du gaz dit pauvre, de gazogène, hauts-fourneaux, etc.. (de pouvoir calorifique inférieur à celui du gaz de fours à coke).
L'on sait d'autre part que le gaz dit riche n'est pas nécessairement chauffé 'avant son, admission aux brû- leurs de chauffage, tandis que le gaz dit pauvre est pré- chauffé au moyen des calories de récupération. Ce pré- chauffage est obtenu au moyen de régénérateurs parcou- @
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rus alternativement par les fumées et par l'air et le gaz pauvre.
Il est connu aussi que la valeur et le rendement thermique d'un four dépendent essentiellement de la préci.- sion de la répartition des fluides aux différents brûleurs, du réglage de la combustion à ceux-ci et de l'étanchéité dees parties constitutives empêchant les court-circuits entre les fluides chauffants et les fumées.
Enfin, il existe des fours dits à chauffage par le bas, généralement appelés "underfired" dans lesquels les organes de réglage des quantités de gaz pauvres ou riches et de l'air de combustion sont situés en-dessous de la , dalle supportant les fours et par conséquent facile'nient accessibles et réglables individuellement.
La présente invention est relative à un four à coke ou à gaz à régénération de chaleur à chauffage par le bas au moyen de gaz riche de fours à coke ou de gaz pauvre de gazogène, de hauts-fourneaux ou autres eta pour butd'ob- tenir : a) une répartition parfaite des fluides aux différents brûleurs, b) un réglage individuel remarquablement précis de la com- bustion de chacun de ces brûleurs , c) une très grande étanchéité du système de distribution des fluides réduisant au minimum les possibilités de fuites entre le gaz et l'air d'une part, les fumées d'autre part, d) une simplification et une très grande concentration de ce système de distribution.
Ce four est caractérisé essentiellement par la pré- sence, à raison d'une unité par deux chambres de carbonisation, d'appareils répartiteurs entièrement métalliques dénommés "caissons" qui s'étendent suivant la longueur de la chambre, qui comportent une série de compartiments pour le gaz ri- @
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che, le gaz pauvre et l'air de combustion et éventuellement l'air de dégraphitage, et qui concentrent les conduits ou carneau.,-, habituellement indépendants, et en ce que, sur chacun de ces compartiments, sont branchés une série de tuyauteries qui sont munies de vannes facilement acces- sibles, qui débitentles fluides dans les tuyaux étanches en métal approprié et.
qui amènent les fluides, à travers la dalle et les maçonneries d'infrastructure pour le gaz pauvre et pour l'air, jusqu'à la base des régénérateurs et pour le gaz riche jusqu'à un point déterminé du con- duit d'alimentation des brûleurs.
Ces fluides sont donc ainsi amenés sans aucune chance de fuite, en quantité strictement réglable, pour chaque tuyauterie là où ils doivent commencer leur cir- cuit dans le four.
Le nombre de ces tuyauteries est fonction du nom- bre de carneaux de piedroits desservis par un même régéné- rateur.
La forme des caissons peut être quelconque, pour autant qu'ils comportent le nombre de compartiments re- quis.
Ils pourront par exemple être de section rectan- gulaire et être composés d'une série de compartiments également, rectangulaires juxtaposés en tôles pliées et assemblées de façon à réduire le nombre de joints au strict minimum.
Tous les joints sont disposés de façon à être facilement assemblés et placés de telle sorte qu'une fuite ne puisse créer de court-circuit entre deux com- partiments et puisse être facilement décelée.
Ce caisson rectangulaire compartimenté, réunis- sant en une seule toutes les tuyauteries existant dans les systèmes connus, permet de dégager la salle en-des- sous des fours et de concentrer toutes les vannes de régla-// ge.
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Les dessins ci-annexés montrent, à titre d'exem- ple, une batterie de fours à coke à régénération "compound" à chauffage par le bas, établie suivant la présente in- vention.
La figure I estune coupe verticale par le plan axial d'un piédroit et d'un maitre-mur séparant lesré- générateurs, soit suivant la ligne A-A de la fig.III.
La figure II est une coupe verticale suivant le plan axial d'une chambre de carbonisation, d'un régéné- rateur et des tuyaux de distribution de gaz pauvre et d'air de combustion alimentés par les caissons, soit sui- vant la ligne B-B de la figure III . ,
La figure III est une, coupe verticale des fours suivant un plan perpendiculaire au plan médian d'une chambre de carbonisation.
La figure IV est une coupe identique à celle de la figure III, mais donnant à plus grande échelle la base de l'infrastructure et la salle des caissons , sous les fours.
La figure V est une coupe horizontale d'un cais- son de section rectangulaire.
La figure VI est une coupe verticale d'un cais- son de section rectangulaire.
La figure VII est une coupe horizontale à travers un groupe de régénérateurs.
Comme montré par ces dessins, la batterie comprend une série de chambres de carbonisation 1 séparées par des piedroits 2 composés de carneaux accouplés deux à deux alternativement montants et descendants 3 et 4, le massif de sous-sole5, les groupes de régénérateurs 6-6' et 7-7' situés de part et d'autre des maîtres-murs 8.
Les groupes de régénérateurs 6-6' et 7-7' sont cloisonnés longitudinalement et transversalement sur tou- te leur hauteur, de façon à former une série de régénéra-
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teurs de même section en forme de puits juxtaposés.
Chaque paire de carneaux (3 ou 4) communique par les conduits 9-9' avec les régénérateurs correspon- dants à gaz pauvre 6 et à air 7.
En-dessous de chaque groupe de régénérateur 6-6' ou 7-7', il y a un carneau collecteur 10 ou 10' d'éva- cuation des fumées, communiquant par ses extrémités avec les galeries collectrices 11 et 11'. Des conduits 12-12' établissent la communication d'une part entre la base des régénérateurs 6-7 et les carneaux 10 et d'autre part entre 6'-7' et 10'.
Les galeries 10 et 10' servent donc uniquement à l'évacuation des fumées vers les galeries collectrices et ne sont jamais utilisées comme conduite de fluide frais, ce qui constitue un avantage important du four.
Des tuyaux verticaux 14 et 14' servent alterna- tivement à l'amenée de gaz. riche ou d'air de dégraphitage et pénètrent jusqu'à un point déterminé du conduit 14" d'alimentation des brûleurs; des tuyaux 15 et 15', 16 et 16' amènent le gaz pauvre et l'air de combustion à la base des régénérateurs.
Conformément à l'invention, on'prévoit des cais- sons 17 qui s'étendent sur toute la longueur d'une chambre, qui alimentent chaque fois deux chambres et qui comprennent dans l'exemple représenté, huit compartiments 18-19-20-21- 22-23-24-25.
Les compartiments 18-19 et les tuyaux 15-15' ser- vent alternativement au gaz pauvre ; lescompartiments 20 et 21 et les tuyaux 16 et 16' à l'air de combustion et les compartiments 22-23-24 et 25 et les tuyaux 14 et 14' au gaz riche et à l'air de dégraphitage.
Il y a de chaque côté de la batterie un collecteur à gaz pauvre 26-26', un collecteur à air de combustion 27-27' et un collecteur à gaz riche 28-28'.
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L'admission du gaz pauvre dans chaque caisson 8 se fait au moyen d'une vanne 29-29', celle de l'air de combustion au moyen d'une vanne 30-30' et celle du gaz riche et de l'air de dégraphitage au moyen de robinets de renversement 31-31'.
Le gaz pauvre est amené du collecteur 26-26' par un conduit 32-32t débouchant dans un tuyau 33-33 muni d'une vanne 34-34' et branche sur un conduit 36-36' relié au collecteur 27-27' à air de combustion. Sur le tuyau 32-32' se trouve encore une vanne 35-35' et le pas- sage du gaz riche au gaz pauvre se fait aisément au moyen des vannes 34-34' et 35-35'.
Le gaz riche passe du collecteur 28-28' au cais- son 8 par des conduits 37 sur lesquels se trouvent les robinets 31 auxquels aboutissent des tuyaux 38 d'amenée d'air de dégraphitage raccordés aux conduits 36.
Un avantage important d'un four tel que décrit est qu'il ne possède dans l'infrastructure au pied des régénérateurs aucun canal horizontal servant de carneau de fluide frais.
L'exemple ci-dessus est indicatif et non-limi- tatif, la présente invention étant applicable à d'autres types de fours.
C'est ainsi qu'elle s'applique parfaitement à une batterie chauffée uniquement au gaz pauvre; dans ce cas, les compartiments 22-23-24 et 25 et toutes les tuyau- teries et robinetteries correspondantes sont supprimées.
La présente invention s'applique également à d'autres types de fours où les carneaux de piedroits au lieu d'être groupées deux à deux le seraient d'une autre façon.