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"Four à coke à récupération"
L'invention est relative à un dispositif de four à coke à récupération et concerne particulièrement un four à coke à marche continue remettant la récupération de la Majeure partie des calories contenues dans la coke incandescent, lors de son défournement.
Il est important actuellement dans le rendement des fours à coke, de pouvoir améliorer la rapport calories-gaz / calories-coke, en face des nouveaux besoins exiges par le développement des industries chimiques et par l'emploi des gaz comme carburants au pour le chauffage des fours industriels.
Dans les systèmes actuels de fours à coke, les calories contenues dans le coke incandescent sont perdues lors du défournement et représentent plus de 40% des calories fournies poix la cokéfaction.
La présente invention a pour but, d'une part, de récupérer la majeure partie de cas,calories contenues dans le coke incan- descent et, d'autre part, d'augmenter la quantité de caloriesgaz, par la production d'une importante quantité de gaz à l'eau obtenue par la réaction de la vapeur d'eau dégagée lors du re- froidissement du coke, sur une partie du coke produit, ce gaz à l'eau formant avec le gaz de four ordinaire, un gaz mixte d'un pouvoir calorifique d'environ 3400 calories.
Suivant l'invention, le dispositif comporte un four à cuve verticale alimenté d'une façon continue par la partie supérieure et dans lequel le coke descend progressivement,par gravité, pour tomber, à la partie inférieure du four, dans une cuve d'eau chaude, après avoir étépréalablement refroidi et disloqué par des in
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jectiona d'eau dont la vapeur rsagit sur une partie du coke incandescent pour fonder du gaz à l'eau qui vi(,,r±lru 1 s'ajouter au gaz fourni par la cokéfaction proprement dite, tandis que le coke précipité dans la dite cuve est évacué par intermittence à lapartie inférieure du four, par un transporteur Mécanique.
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1.. simple titre d' e:euple, une forme de rc;
",lÍs8tioE <!& di3- positif du four suivant l'invention sera décrite ci-après avec référence au dessin annexé, dans lequel :
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Fig. 1 est une vue schéJ!18.tique en coupe et en élévation '.u dispositif.
Fig. 2 est un schéma d'un détail de ce même dispositif.
Le dispositif comporte un massif en maçonnerie l, commun à tous les éléments, constituant une batterie de four, dans lequel sont prévus les évidements et canaux nécessaires à l'installation.
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Chacun de ces éléments comprend, surmontant le tiadbif 6n maçonnerie, une tour en tôle 2 garnie intérieurement a'une paroi épaisse 3, en matériaux réfractaires, dans laquelle sont prévus les canaux 4 de chauffage du four.
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la cuve 5 du four, d'une vingtaine de mètres a< naut, présente une section transversale quelconque, croissant légèrement vers le bas en vue de faciliter la descente du coke. <Jette cuve est surmontée par une cheminée tronconique 6, .:
r l'ouverture supérieure 7 de laquelle sont introduites les fines à coke amenées par un transporteur 8, à raclettes, desservant toute la batterie de fours et remplissant la dite cheminée au fur et à mesure de la descente du coke dans le four. la hauteur de la cheminée doit être suffisante pour que la masse de fine remplissant l'intérieur de la cheminée puisse s'opposer à des fuites importantes de gaz de distillation. Celui-ci est récolté dans une chapelle ou dôme 9 formé à la partie supérieure de la cuve 5 et dans laquelle plonge la partie inférieure de la cheminée 6.
Du dôme 9 le gaz est évacué par un conduit 10 vers les différents appareils d'épura- tion et de récupération des sous-produits.
Au fur et à mesure que le coke est évacué à la base du four
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comme il sera décrit plus loin, le coke comprimé par simple éravit6, descend dans la cuve en achevant sa transformation sous l'action de la chaleur fournie par la paroi réfractaire 3. Celle-ci est percée de six séries de six carneaux verticaux 4 de chauffage. le gaz de chauffage arrive réchauffé préalablement par son passage dans la tuyauterie 11, concentrique au tuyau 10 d'évacuation du
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gaz du four, pour être introduit dans les brûleurs 12, située a
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la partie supérieure du dispositifs L'ensemble d'un des six circuits de chauffage est montré schématiquement en Fig. 2.
Dans chaque circuit, l'air pénètre par le tunnel 13. passe ensuite par un dispositif d'inversion 14 qui le dirige dans un carneau circulai* re 15,desservant chacun des circuits. De là, l'air pénètre dans les carneaux verticaux 4 où il s'échauffe progressivement au contact des parois chauffées préalablement lors de l'opération précédente et permet la combustion du gaz débité par le brûleur 12.
Les gaz brûlés sont entraînés dans les trois autres carneaux verticaux du circuit, où ils cèdent leur chaleur aux parois pour s'échapper ensuite à la cheminée de l'installation, en passant par le carneau circulaire 16 et le tunnel d'évacuation 17.
Grce à le, prévision, du système inverseur 14, les carneaux de chauffage du four se transforment ainsi, alternativement, en carneaux de réchauffage de l'air et inversement en évitant des déper- ditions de chaleur, permettant ainsi de maintenir les parois intérieures du four à. une température sensiblement constante, ce qui contribue à assurer la longévité de la construction.
Des ouvertures de nettoyage 18 et 19 sont prévues respectivement aux extrémités supérieures et inférieures des carneaux verti- caux.
Pour assurer une répartition convenable de la chaleur sur toute la hauteur du four, la paroi des douze carneaux les plus rapprochés du centre, est plus épaisseà la partie supérieure qu'au bas du four.
Pour éviter les fuites de gaz ou les rentrées d'air à l'intérieur de la cuve du four, l'air est amené dans les circuits de chauffage sous une pression telle quelle équilibre sensiblement la pression du gaz dans la dite cuve. La cuve ou four proprement dit est prolongée à sa partie inférieure par un cylindre creux 20 en acier spécial, à section intérieure élargie par rapport à celle de l'extrémité inférieure de la cuve 5.
Le cylindre 20 s'étend dans une capacité 21 ménagée dans la maçonnerie 1 et plonge partiellement dans de l'eau remplissant la dite capacité jusqu'à une certaine hauteur, laquelle eau se trouve, en fonctionnement normal du four, à la température d'en- viron 100 . la capacité 21 est en communication avec un tunnel 22, situé en-dessous et commun à toute la batterie, dans lequel circule un transporteur à courroie.33 destiné à- évacuer périodiquement une certaine quantité de coke, s'échappant du four,*pendant la temps d'ouverture d'un registre 24, séparant la capacité 21 du tunnel 22 @
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Le cylindre 20 est muni extérieurement, à sa partie supérieurs
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d'une chemise 25,
en co-Munication, par des conduits 26, avec une source d'eau sous pression. Des ouvertures 27 pratiquées dans le cylindre 20 et communiquant avec la chemise d'eau 25, permet- tent d'injecter en temps voulu, dans le cylindre, une certaine quantité d'eau destinée à produire des retraits locaux et des ruptures brusques du coke qui se disloque sous la pression des couches supérieures du four.
Sous l'effet de ces injections, le coke se refroidit en morne temps jusqu'à la température de l'eau de la cuve, et la vapeur produite par les calories cédées au refroidissement, réagit sur
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une partie du coke incandescent, pour forcer une iuTportante quantité de gaz à l'eau, qui viendra se mélanger au gaz produit lors de la cokéfaction.
La quantité de coke ainsi transformé est d'environ 80 à 90 Kgs. par tonne de charbon enfourné et donne environ 300 à 320 m3 de gaz à l'eau.
La capacité 21 est en communication avec l'atmosphère par des conduits 28, et comporte également des canaux 29 pour le nettoyage..
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Le coke évacué est recueilli à l'exntré;:àté du transport sur 3, par un élévateur où circule de 1'<.ir chaud qui sèche le coke humide avant d'être amené aux installations de triage et de distribution.
Le dispositif de four suivant l'invention offre le grand avantage de permettre la fabrication de coke en marche continue
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avec des manoeuvres (le fonctionn6!:18nt ,les plus li;,-it6e5 qui consistent dans la commande périodique d'ouverture et de fermeture du registre 24 d'admission du coke sur la courroie transporteuse 23, et dans l'actionnèrent, à des Moments déterminés, de l'inverseur 14 des circuits de chauffage.
D'autre part, grâce à la disposition particulière du four
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suivant l'invention, la composition du gaz et le c15:Jit d,v ce dernier restent sensiblement constant aux différents moments de la cokéfaction comme aux différents étages du four, de sorts qu'il serait en outre possible, en Ménageant des crises de gaz
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appropriées, de recueillir des gaz de composition différerite, les prises supérieures donnant un gaz riche en C,h1l-fu et en ,.:1-14' tandis que les prises inférieures donneraient un gaz se rapprocncuit de la co:nposition du gaz à l'eau.
.1-b outre, le four suivant l'invention permet d'ootcnir un
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rendement des plus économiques dans la fabrication du coke, étant donné qu'il réalise simultanément : la) la récupération de la chaleur contenue dans le coke incandescent, par la fabrication de gaz à l'eau à l'intérieur du four; 2 ) un système perfectionné de chauffage à récupération de la chaleur des gaz brûlés; 3 ) le maintien des parois intérieures du four à des températures sonsiblement constantes qui évitent la dépardition de la chaleur et contribuent à la longévité de la construction; 4 ) la limitation des pertes de gaz et rentrées d'air, par suppression des portes et des joints, et l'égalité de pression entre le. four et le circuit de chauffage;
enfin 50) la simplification de la main-d'oeuvre pour la conduite du four.
REVENDICATIONS.
1 - Four à coke à récupération et à chauffage par combustion de gaz, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une cuve verticale de cokéfaction, munie à sa partie supérieure d'un disposi- tif de chargement continu et baignant à sa partie inférieure dans de l'eau, à la température de 100 environ, contenue dans une capacité située au-dessus d'un tunnel d'évacuation du coke et sépa rée de ce dernier par un registre permettant l'évacuation périodi- que du coke,qui s'échappe par gravité dans le dit tunnel, le coke étant préalablement disloqué par des injections d'eau effectuées dans la dite cuve, sur la base de la colonne de coke incandescent.