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"Installation de fours à coke"
La présente invention est relative aux fours à coke horizontaux et, plus particulièrement, aux fours à récu- pération. Elle prévoit plus spécialement des perfectionnements à l'équipement du côté de la sortie du coke pour la manoeuvre de portes des fours, le guidage du coke, et simi- '-aires, perfectionnements offrant une meilleure protection de l'intégrité de construction d'une batterie de fours de ce genre et permettant en même temps de réaliser une grande éco- nomie de place le long du côté de la batterie pour l'installa- tion dudit équipement.
Dns la pratique antérieure des fours à coke de la catégorie indiquée, la machine manoeuvrant les nortes, le guide - du coke et d'autres pièces de poids élevé de l'équipement couramment employé pour des manipulations sur le côté de la sortie du coke d'une batterie, ont été déplacées le long de ce côté de la batterie sur une voie posée sur une plate- forme ou palier porté par les montants de carcasse de'la batterie à un niveau voisin et juste au-dessous des ouvertu- res des fours.
Ce palier de commande doit être nécessairement d'un poids élevée car il doit être d'une construction suffi- samment robuste pour supporter non seulement la machine manoeu- vrant les portes, le guide-coke et, fréquemment, d'autres piè- ces d'équipement mais, il doit également, à des intervalles perodicuqes, pouvoir recevoir les portes massives des fours a coke elles-mêmes, car elles sont déplacées le long de celui- ci, lorsqu'elles sont enlevées et replacées dans leur position de fonctionnement devant les ouvertures des chambres de cokéfaction L'ensemble de ces accumulations de poids devait être
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supporté par les montants de carcasse qui portaient le pa- lier de commande.
Or, le but principal des montants de carcasse d'une batterie de fours à coke est de contribuer à supporter et à retenir dans sa disposition l'empilage des briques qui constitue la maçonnerie. A cet effet, les montants de carcas- se sont placés aux deux extrémités des piédroits de chauf- fage, en contact de compression avec la maçonnerie contenant les extrémités des jambages, les extrémités supérieures des montants aux extrémités opposées d'un piedroit de chauffage étant reliés les uns aux autres par des tiges de traction qui s'étendent sur le dessus de la batterie.
Aux points de liaison entre les tiges de traction et les montants de carcasse, on prévoit généralement des dispositifs élastiques, permettant dans une certaine mesure un jeu élastique entre ces montants et les piédroits de chauffage de façon à per- mettre de faibles variations dans les dimensions des pie- droits de chauffage à l'intérieur des montants qui les limi- tent, sans modifier d'une manière importante la pression de contact.
Dans ces réalisations antérieures; où la charge importante du palier de commande et des machines qu'il porte a été supportée par les montants de carcasse de la batterie, ces derniers ont été sérieusement entravés dans la mise en oeuvre de ladite fonction principale, étant donné que les légères déformations du palier, de meme que ses vibrations, provenant du déplacement de l'équipement de commande de poids élevé, sont directement transmises aux montants de carcasse qui subissent ainsi des mouvements légers, mais presque continus par rapport à la maçonnerie des jambages des piédroits de chauffage, ou des plaques intermédiaires de la face antérieure.
Eventuellement, il en résulte une déformation permanente et les dispositifs de rappel élasti- que sont alors incapables de rétablir la pression de con- tact continu primitif entre les montants et les tranches des piedroits de chauffage. De faibles interstices sont ainsi ménagés entre les tranches d'extrémité de la maçonne- rie des piédroits de chauffage et les plaques qui les recou- vrent de sorte que les gaz, vapeurs et le carbone venant de la chambre de cokéfaction peuvent pénétrer dans les piedroits en y laissant des dépôts et, si les précautions nécessaires ne sont pas prises, les déformations des montants de carcas- se peuvent devenir permanentes et même prendre des propor- tions telles qu'il faut alors procéder à des réparations importantes.
Finalement, la maçonnerie en briques d'un pie- droit suit les flexions des montants de carcasse correspon- dants, entraînant des détériorations sérieuses de cette machinerie coûteuse et exigeant en fin de compte la mise hors service pour une réfection totale.
Ces conditions et éventualités sont confirmées par le fait que les montants de carcasse du côté de la sor- tie du coke de la batterie, qui doivent normalement porter la lourde machine manoeuvrant les portes et sipilaires, exi- gent un redressement ou leur remplacement à peu près trois fois plus souvent, que ceux prévus sur le côté de la machine (c'est-à-dire le côté poussoir), où l'équipement de commande est généralement porté par le poussoir ce qui a pour effet que, ni cet équipement, ni les portes des fours ne sont jamais portées par le palier du côté machine ou par les mon- ,tants de carcasse.
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Dans $011 brevet américain 1.411.262, la Demande- resse a décrit un mode de réalisation perfectionné d'une machine pour la manoeuvre de cet appareil qui est déplacé le long de la face antérieure de la batterie au cours du fonctionnement des fours. Constructivement, le bâti de la machine décrite par ce brevet a la forme d'un L renversé, dont les extrémités libres sont munies de roues ou de rou- lettes sur lesquelles ce bâti peut être déplacé le long de la face antérieure de la batterie.
La branche la plus longue, disposée verticalement, de ce bâti est portée par des roues à l'aide desquelles celui-ci peut être d-éplacé sur un rail unique posé au niveau du carreau, hors de tout contact avec le corps de la batterie, et la branche la plus courte, disposée horizontalement, repose par une rou- lette sur une voie fixée sur les extrémités supérieures des montants de carcasse.
A l'aide de cet appareil, l'ap- pareillage proprement dit pour la manoeuvre des portes, le guide-coke, et similaires, reposent tous sur ledit bâti en L, hors de tout contact avec le palier de commande de la batterie et, comme conséquence des perfectionnements ain- si apportés à la technique de la cokéfaction, il devient possible pour le constructeur de réduire la charge agissant directement sur les montants de carcasse et, complémentai- rement, de remplacer par un palier léger de passage la lourde et coûteuse plateforme de commande employée anté- rieurement.
Quoique le dispositif perfectionné proposé par ledit brevet réduit considérablement la charge qui doit nécessairement être portée par les montants de carcasse d'une batterie de fours à coke, cette charge n'est cepen- dant pas complètement supprimée, parce que ledit appareil plus récent est dressé contre la face antérieure de la bat- terie d'une telle manière que les montants de carcasse sont toujours soumis aux vibrations et aux chocs qui résultent du déplacement de l'appareillage le long de la face antérieu- re de la batterie.
L'un des principaux objets de la présente inven- tion est donc la disposition, plus particulièrement sur le côté de la sortie du coke d'une batterie de fours à coke, d'une machine destinée à porter l'appareil pour la manoeuvre des portes, le guide-coke et similaires, dans une position rapprochée des ouvertures des chambres de cokéfaction, indé- pendamment de toute caractéristique constructive de la bat- terie et de telle manière que la maçonnerie et les montants de carcasse ne soient plus soumis aux chocs, tensions et efforts provenant du déplacement de l'équipement sur une voie entièrement ou partiellement supportée par les montants de carcasse.
Un autre objet de l'invention est la création d'un dispositif qui remplit les conditions précédemment indi- quées et qui n'exige qu'une place relativement étroite le long de la batterie pour son utilisation eff icace.
Un autre objet de l'invention est la création d'un appareil pour le but proposé qui permet la retenue du chariot-étouffoir dans sa position usuelle dans le voisinage de la face antérieure de la batterie, ou le rapprochement de sa voie plus,près des montants de carcasse, ce qui réduit la distance sur laquelle la masse de coke incandescent doit être poussée avant de tomber dans le chariot étouffoir.
Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un support susceptible de propulsion, plus particulièrement pour l'appareillage du four employé sur le côté de la sortie )du coke d'une batterie, et qui est agencé de façon à permet-
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tre la suppression totale des paliers de commande, déchar- geant ainsi les montants de carcasse de ce poids supplémen- taire.
L'invention a également pour objet d'autres per- fectionnements et d'autres avantages et résultats de f onc- tionnement qui peuvent être obtenu* avec les procédés et appareils décrits ci-après.
Suivant la présente invention, les différentes caractéristiques mécaniques employées pour manipuler les portes des fours à coke, pour diriger le coke incandescent dans le ehariot-étouff oir et pour le service général exigé pour la conduite du four sur la face antérieure d'une batterie, sont disposées sur un portique qui peut être dé- placé le long de la face antérieure de la batterie sur des voies disposées substantiellement au niveau du carreau et hors de tout contact avec le corps de construction de la batterie, les pieds de ce portique étant disposés de part et d'autre de la voie du chariot-étouffoir, le tablier de ce portique étant placé à une hauteur suffisante au-dessus de ce chariot pour permettre le libre passage de ce dernier.
Le portique suivant l'invention est destiné à être employé en combinaison avec une batterie munie du palier de commande usuel, mais il est particulièrement avantageux dans son emploi avec une batterie non munie de ce palier, étant don- né que dans cette disposition, il est possible de rapprocher des ouvertures des chambres de cokéfaction le pied du por- tique qui supporte la majeure partie du poids de l'appareil- lage de manoeuvre, ce qui permet également de réduire la portée nécessaire du portique. Bien entendu, une petite plate- forme, disposée à un niveau convenable pur le portique suivant l'invention, peut servir à remplacer convenablement le palier de commande élargi de la technique antérieure.
Le dessin annexé montre à titre d'exemple un mode de réalisation préféré de l'appareil suivant l'inven- tion mais, bien entendu, l'invention ne se limite pas à cet exemple de réalisation.
La figure 1 est une coupe verticale transversale d'une batterie de fours à coke à récupération, coupe menée à travers une chambre de cokéfaction et montrant les accessoires de l'équipement tels que le chariot de chargement, le poussoir-éjecteur et appareils similaires usuellement employés dans la conduite de ces fours, de même qu'un mode de réalisation du palier de commande sur le côté du portique suivant la présente invention, et sur le côté de la sortie du coke de la batterie représentée, ledit portique portant l'appareil pour la manoeuvre des portes, un guide-coke et une barre de nivellement pour niveler les charges par le côté de sortie du coke.
La figure 2 est une vue en plan correspondant à la figure 1, le chariot de chargement étant supposé enlevé.
La figure 3 est une coupe suivant la ligne A-A de la figure 6.
La figure 4 est une coupe suivant la ligne B-B de la figure 6.
La figure 5 est une coupe suivant la ligne C-C de la figure 6.
La figure 6 est une vue suivant la ligne VI-VI de la figure 1.
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La figure 7 montre à une échelle quelque peu différente de celle des autres figures, le portique suivant l'invention en position de fonctionnement sur le côté de la sortie du coke d'un four dans une batterie à tuyères infétieures, ce portique étant muni,d'un capotage protecteur contre les intempéries au-dessus de l'emplacement des appa- reils tels que l'appareil de renversement.
Pour représenter le perfectionnement suivant la présente invention et pour montrer les avantages de cons- truction et de fonctionnement résultant de son emploi en combinaison avec une batterie de fours à coke, le dessin annexé montre schématiquement une batterie de fours à coke du type à récupération transversale, comprenant de nombreu- ses caractéristiques d'une telle batterie et celles des accessoires de l'équipement qui sont d'un usage commun dans son fonctionnement. La batterie de fours à coke représentée comporte essentiellement plusieurs chambres de cokéfaction 10 qui s'allongent transversalement dans la batterie et qui sont réparties longitudinalement en alternant avec des piedroits de chauffage 11 dans lesquels sont ménagés les carneaux de chauffage.
Ces piedroits à carneaux de chauffage sont construits en briques et la maçonnerie se termine sur chaque face de la batterie par des tranches contre lesquelles viennent buter par un contact avec pression les montants de carcasse 12 disposés verticalement, dont le but est de main- tenir l'alignement entre les piedroits de chauffage et leurs empilages de briques, et les cloisons 13 du récupérateur, dans les positions prédéterminées à l'intérieur de la batte- rie chauffée.
A cet effet, les montants de carcasse sont respectivement fixés par leur extrémité inférieure à la dal- le 14 portant la batterie, et leurs extrémités,supérieures sont reliées à un montant de carcasse disposé d'une manière similaire sur la face opposée de la batterie, et ce par l'intermédiaire de tirants 15 qui s'allongent transversale- ment sur le dessus de la batterie. Des dispositifs élastiques, tels qu'un ressort à boudin 16, sont prévus à chaque extré- mité des tirants, à leur point de liaison avec les montants de carcasse, pour permettre un certain degré de mouvement en ce point et des dilatations ou contractions limitées du piedroit de chauffage sans risque sérieux pour le contact avec pression entre ce piedroit et les montants de carcasse.
Au-dessous des piedroits de chauffage, des récu- pérateurs transversaux 17 s'étendent transversalement et parallèlement aux piedroits pour le chauffage préalable des gaz de combustion avant leur introduction dans les parties inférieures des carneaux de chauffage par des conduits sépa- rés 18. Des chambres de cokéfaction 10 sont fermées à chaque extrémité par des portes amovibles 19, chacune de ces portes comportant un cadre extérieur métallique 20 et un lourd panneau 21 en matériaux réfractaires porté par ce cadre, et ayant pour but d'empêcher toute surchauffe du cadre métalli- que.
Les portes des chambres de cokéfaction sont prévues sur le côté de sortie du coke et sur le côté machine de la batte- rie de panneaux d'arrêt 22 qui permettent de niveler par les deux côtés de la batterie le charbon introduit dans les fours par le chariot-chargeur 23 à travers des trous de chargement 24.
A la fin de la période de carbonisation, le rési- du de coke que contient la chambre de cokéfaction est expulsé à l'aide du poussoir usuel qui se déplace le long du côté machine de la batterie d'un four à l'autre sur une voie 25, ainsi que le montre la figure 1. Ledit poussoir comporte un
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cadre lourd 28 qui porte le bélier-poussoir 26 représenté schématiquement, et la barre de nivellement 27.
Ces deux éléments sont animés séparément d'un mouvement de va-et- vient suivant la longueur de la chambre de cokéfaction, par des moyens non représentés et le premier sert à expulser des chambres de cokéfaction les masses de coke résiduel, tandis que le dernier sert à niveler la surface du charbon fraîchement introduit de telle manière que le gateau de coke résultant ne comporte aucune saillie irrégulière dépas- sant le bord supérieur de l'ouve rture de la chambre de cokéfaction. Quoique non représentés sur le dessin dans un but de clarté, les appareils pour la manipulation des pan- neaux de portes et des portes du coté machine sont normale- ment également prévus sur le poussoir.
Suivant la présente invention, l'équipement lourd généralement employé sur le côté de la sortie du coke d'une batterie pendant le fonctionnement normal est rassemblé sur un portique pour constituer un ensemble qui est déplacé d'un four à 1'autre sur une voie disposée substantiellement au niveau du carreau, cette machine et l'équipement qu'elle porte étant entièrement hors de tout contact avec l'un des éléments de la batterie proprement dite.
L'ensemble mécani- que suivant l'invention porte également un palier ou pont de faible longueur préru pour la commodité de l'opérateur pendant le nettoyage des portes de fours et pour d'autres opérations qu'exige le stationnement devant les ouvertures des chambres de cokéfaction, ce qui décharge avantageusement les montants de carcasse du poids de ces éléments et réduit les conditions matérielles à une fraction de celles qui étaient exigées antérieurement dans le cas où le stationne- ment avait lieu devant la face antérieure de la batterie et où la machine servait à porter différents mécanismes de commande des fours.
Ainsi que le montre clairement le dessin, la machine 30 perfectionnée suivant l'invention du côté de la sortie du coke comporte, f ormant la partie constructive principale, un cadre ayant la forme d'un portique, avec des pieds 31 et un pont 32. Les pieds de ce portique sont montés sur plusieurs roues à boudin- 33 qui s'inscrivent sur des voies 34, et au moins une roue de chaque côté du porti- que porte un pignon 35, à 1'aide duquel l'ensemble perfec- tionné est propulsé à l'aide d'un moteur électrique 36, de préférence prévu séparément pour chaque roue motrice.
La puissance est transmise par ces moteurs aux pignons 35 par un ensemble de pignons, comprenant,le pignon 37, un pignon de renvoi 38 et un pigeon intermédiaire 38a les moteurs étant agencés par un câblage convenable pour être commandés séparément par un conducteur occupant la cabine 39. Chaque volée 32 a une portée et une hauteur suffisantes pour per- mettre le libre passage du chariot-étoufroir 40 sur sa voie 41. Les volées du portique ainsi que les mécanismes qu'il porte sont protégés contre le rayonnement du coke incandes- cent que contient le chariot-étouffoir par l'intermédiaire d'un revêtement isolant convenable 42. La porte de sortie 43 du chariot-étouffoir permet le chargement du coke éteint sur le quai récepteur 44.
Sur le portique formant la machine 30 du côté de la sortie du coke sont disposés, transportables de cham- bre en chambre, un appareil manoeuvrant les portes, une barre pour niveler lé côt0 du coke et un guide-coke agencé. pour diriger et transporter la masse de coke incandescente, lorsqu'elle jaillit d'une chambre de cokéfaction quelconque
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sous la pression exercée par ledit bélier-étouffoir, prévu sur le coté de la machine dans le chariot étouffoir, dans lequel, cette masse est refroidie avant d'être déversée sur le quai à coke. Sur le cote de la sortie du coke de le batterie d'après la figure 1, on remarque successivement le mécanisme 45 manoeuvrant les portes, la berre niveleuse 46 et le guide-coke 47, tous ces appareils étant montés sur le dessus du portique.
Chacun de ces appareils de commande du four comporte des dispositifs d'entrainement propres qui sont commandés à partir de la cabine 39
L'appareil servant à soulever les portes, qui est représenté à plus grande échelle par les figures 3 et 6, comporte un bélier 48 qui se déplace longitudinalement par rapport eux chambres de cokéfaction entre quatre paires de roues à boudin 49, chaque paire étant montée pour tourner sur des arbres 50 qui sont eux-mêmes portés par les supports
51 disposés verticalement. A l'extrémité antérieure du bélier
48 est prévue la tête de bélier 52 qui peut exécuter un . mouvement de'va-et-vient angle droit par rapport au corps de bélier et suivant un axe commandé par des guides 53.
Cet- te tête de bélier porte' directement les divers mécanisais employés pour manoeuvrer les portes et pour actionner leslo- quets et ces mécanismes, se composent respectivement d'un cro- chet de porte 54 qui peut être actionnédans un plan vertical de façon à saisir et a libérer des chapes d'accrochage 55, par lesquelles les portes'des fours sont suspendues lorsqu'el- les sont déplacées par le mouvement de 'va-et-vient du bélier
48 entre les positions indiquées par les traits pleins et pointillésde la figure 3.
Ces mécanismes comportent également des dispositifs 56 actionnant les loquets, qui sont construits d'après la réalisation décrite par le brevet américain 2,178,608
Ainsi que le montre la figure 4, le portique suivant l'invention est équipé d'une barre niveleuse 46, à l'aide de laquelle le charbon fraîchement introduit dans leschambres de cokéfaction peut être nivelé à volonté, soit uniquement par le côté de la machine, soit par le coté de le sortie du coke, soit par les deux côtés de la batterie, simultanément ou avec des. intervalles de temps. Cette barre est montée sur le porti- que, par des moyens similaires -ceux décrits au. sujet du bélier de portes.
La barre niveleuse est maintenue entre des paires de.roues à boudin 60 qui peuvent rouler sur les faces sup,é- rieure'et inférieure de ladite barre,substantiellement comme représenté, chacune des dites paires de roues étant montée sur .un arbre 61 porté par un montant 62 La barre niveleuse peut se déplacer en un mouvement de va-et-vient longitudinal' par rapport -aux chambres de cokéfaction de -sorte que, après ouverture des trous 57 ménagé's dans.les portes sur le côté' de la'sortie du coke, cette barre peut' se déplacer sur un trajet ' s'allongeant dans l'espace collecteur de gaz 58 des chambres ,.de cokéfaction, ledit mouvement,de va-et-vient étant transmis à la barre'par un moteur 63 qui agit.
par un démultiplicateur
54 pour faire tourner un tambour 65 autour duquel des câbles -66, 67 sont enroulés en'sens opposés, ces câbles étant fixée.' à la barre niveleuse an des points respectivement voisins des extrémités interne et externe après être passés sur dès-poulies de renvoi 68, 69. La rotation du tamoubr 65 dans des directions opposées produit donc des déplacements similaires de la barre niveleuse' entre les roues à boudin 60 Le,guide-coke 47 est placé sur le portique sui- vant l'invention sur le côté de la barre niveleuse opposé au coté sur lequel se trouve le, mécanisme pour la manipulation des portes.
Dans l'exemple' présent, il est constitué, ainsi que le montrent les figures. 5 et 6,-'par deux rangées de bar-
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reaux métalliques horizontaux 70, espacés verticalement et qui sont fixés sur les faces internes d'une charpente cons- tituée par des montants 71 ayant une section transversale en H, par des profilés en U horizontaux 72, 73 et par les cornières 74, tous ces éléments étant disposés comme le montrent lesdites figures. Dans le bas de la charpente sont fixées des plaques de poids élevé 75 et 76 qui sont faites d'un métal résistant à l'effet abrasif du coke chaud lors- que celui-ci glisse sur elles. La charpente du guide-coke est également montée sur le portique pour se déplacer en un mouvement de va-et-vient longitudinal par rapport aux chambres de cokéfaction.
Pour faciliter ce déplacement, la partie inférieure repose sur des paires de roues 77 et entre les boudins de ces roues, chacune de ces paires étant portée par un arbre rotatif 78 qui passe dans le bloc porte- coussinets 79 prévu sur des supports en 1 80 et le dessus de la charpente est agencé pour se déplacer et pour reposer sur des rouleaux 81 qui sont montés au-dessous des barres en U 82 L'entraînement du guide-coke est effectué par un moteur 83 qui agit par l'intermédiaire d'un démultiplicateur
84 et du pignon 85 qui est agencé pour venir en prise avec une crémaillère 86 disposée sur le fond de la charpente du guide-coke. Le pignon 85 est également monté sur le bloc à coussinets 79.
Le dispositif de commande du guide-coke est de préférence agencé de telle manière que, à la limite de son déplacement en direction de la batterie il reste un faible jeu entre les barreaux de ce guide et les plaques entourant l'ouverture du four, de sorte que les vibrations du guide, produites par le glissement du coke, ne sont pas directement transmises au corps de la batterie. A cet effet, les différents éléments du guide-coke sont faits de maté- riaux qui sont chacun assez robustes pour pouvoir porter le coke expulsé sans être déformés.
Partant de la face de la batterie, à un niveau juste au-dessous de chaque ouverture de four, est disposée une plaque de seuil 87 qui sert à conduire la petite quantité de déchets tels que les cendres et similaires, détachés de la masse du coke pendant son éjection, à travers le disposi- tif inverseur du courant des gaz et de l'air 88, 89 dans un récepteur 90 prévu à cet effet sur le portique, d'ou ces déchets peuvent par intermittence être évacués vers le cha- riot-étouff oir. Ces:plaques de seuil servent ainsi à protéger les dispositifs inverseurs du courant des fluides de combus- tion de la souillure par les poussières de coke, et à main- tenir le plancher du passage 91 le long de la batterie en ordre de propreté.
Suivant la présente invention, les plate-f ormes usuellement prévues sur la face de la batterie pour la commo dité des opérateurs pendant les opérations d'éjection des fours, sont prévues sur le portique suivant l'invention.
Dans le présent cas, on a prévu deux de ces plateformes, une platef orme Inférieure 92 qui est prévue à une faible distance au-dessous des soles des fours, et une plateforme supérieure
93 qui est prolongée par une faible saillie donnant un accès facile aux parties supérieures des portes pour le nettoyage des joints. Un escalier 94 relie entre-elles les plateformes supérieure et inférieure.
A l'extrémité de la batterie, sur la face exté- rieure d'une paroi de pignon est prévue une galerie 95 munie d'un escalier 96 descendant jusqu'au niveau du carreau. Cette galerie se trouve de préférence au niveau de la plateforme de commande 92 du portique et sert ainsi de moyen commode pour accéder à ce portique.
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Dans la figure 7, le portique suivant l'inven- tion est représenté en combinaison avec une batterie de fours à coke du type à tuyères inférieures ayant dans le voisinage de la partie inférieure de la face de la batterie un dispositif de protection contre les intempéries, consti- tué par des éléments 97, 98, respectivement disposés verti- calement et horizontalement et qui forment des surfaces substantiellement continues le long de la batterie. Surtout dans les contrées ayant des chutes inusitées de pluie et de neige, ces surfaces servent de moyens pour protéger le soubassement de la batterie et pour éviter les interruptions dans le fonctionnement des dispositifs généralement employés pour régulariser le courant des fluides de combustion en- trant et sortant de la batterie.
Ces éléments 97,98 sont de préférence des pièces de construction légères, par exem- ple des tôles ou des carreaux minces de béton. La surface horizontale 98 peut bien entendu servir de galerie, mais comme elle est d'une construction relativement légère et ne porte pas de voie, ni aucun équipement lourd pouvant provoquer des vibrations, la charge qu'elle transmet aux montants de carcasse n'a aucune conséquence grave.
D'après ce qui précède, il est manifeste qu'à l'aide du portique suivant l'invention, les appareils lourds normalement nécessaires surtout sur le côté de la sortie du coke de la batterie de fours à coke horizontaux, peuvent être disposés d'une manière stable très près de la face de la batterie, mais hors de contact avec les éléments de construction de cette batterie, quoique maintenant le chariot- étouffoir dans sa position normale par rapport à la batte - rie. A l'aide de ce portique, il devient également possible d'éviter le long palier porté par la batterie, tel.qu'il est prévu dans les dispositions antérieures, ainsi que les grandes quantités de matériaux nécessaires à sa construction.
Grâce à sa grande stabilité, le portique permet d'employer une barre niveleuse d'une longueur efficace sur la sortie du coke de la batterie.
Jusqu'à présent, il a été usuel de niveler les charges de charbon d'une batterie de fours à coke horizontaux par un seul côté de cette batterie, c'est-à-dire par le côté du chariot-poussoir. Par suite de la longueur relativement grande des fours à coke modernes et des grandes quantités de charbon à niveler et, d'autre part, par suite des tempé- ratures élevées de la maçonnerie en briques des fours, cette pratique a sévèrement condamné la barre-niveleuse, pour laquelle la disposition d'un matériel capable de s'adapter aux dites conditions de fonctionnement et de passer dans un four chargé suivant un trajet parfaitement horizontal sans fléchir à son extrémité éloignée, est plutôt théorique que réelle.
Les inconvénients de la descente ou du fléchisse- ment de la barre-niveleuse de même que les oscillations pendant le déplacement sont presque toujours très graves dans les parties du charbon qui sont très éloignées du sup- port de la barre. Dans les fours à coke, dont les chambres de cokéfaction sont très longues, la charge de charbon nive- lée avait donc tendance à montrer une densité plus élevée sur le côté de la sortie du coke que sur le' côté de la machi- ne à poussoir, ce qui augmentait davantage la différence normale des conditions de chaleur entre le coté de la sortie du coke et la surface des piédroits de chauffage du côté du chariot-poussoir provenant de la décroissance des chambres de cokéfaction.
Pour autant qu'il ne s'agit que d'un simple apport de chaleur de cokéfaction supplémentaire exigé par
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ces zônes de charbon ayant une plus grande densité, on peut bien entendu remédier à la situation par un simple acfrois- sement de la quantité de gaz combustibles brûlés dans les carneaux de chauffage voisins et, dans les cas où le charbon utilisé ne montre qu'une contfaction pendant le processus de cokéfaction, ces conditions n'offrent aucun inconvénient insurmontable.
Mais, lorsque le charbon chargé dans les chambres se dilate quelque peu ou, si le long des groupes de bordure, il ne montre ni dilatation ni contraction Rendant la coté- faction, la présente ou l'absence de ces zones localisées de densité plus élevée dans la charge nivelée peut consti- tuer la différence entre une paroi détériorée ou non détério- rée, ou entre une charge relativement facile ou difficile à pousser, et une courte considération en ce point des condi- tions créées par leur présence, plus particulièrement sur le côté de la sortie du coke, ne peut porter préjudice à la définition des difficultés qu'elles engendrent.
Par suite de la croissance ou décroissance des chambres de cokéfaction, les carneaux de chauffage sur le côté sortie du coke d'un four ont une section transversale plus faible que celle du côté du chariot-poussoir et, étant donné que la quantité de charbon à cokéfier au niveau des premiers est toujours la plus grande, il est naturellement nécessaire, pour qu'une charge de four soit simultanément amenée au même degré de cokéfaction, de réaliser des tempé- ratures plus élevées dans les carneaux sur le côté de sortie du coke de façon que la chaleur de cokéfaction soit trans- mise avec plus d'intensité dans la masse de charbon voisine.
Si, en plus, le charbon sur le côté de sortie du coke a une densité plus élevée qu'à l'extrémité opposée du four, la différence des températures des carneaux entre le côté de sortie du coke et le coté du chariot-poussoir doit donc être augmentée davantage pour assurer une compensation. Or, une des caractéristiques des charbons à dilatation est que beau- coup de ces charbons peuvent être cokéfiés à des tempéra- tures plus faibles et avec des vitesses de cokéfaction plus faibles, sans qu'il en résulte un degré sérieux de dilatation, mais que, lorsqu'on dépasse leurs températures et leurs vi- tesses de chauffage critiques, ces charbons se dilatent en exerçant des efforts considérables.
Dans les fours à coke modernes qui sont spécialement destinés à fonctionner avec des rapidités de cokéfaction plus grandes, on peut donc ohserver le phénomène d'une charge de four à coke qui, sur le côté de sortie du coke, s'est dilatée suffisamment pour former des bouchons ou même pour endommager le piedroit de chauffage, tandis que, sur le côté du chariot-poussoir, il ne s'esroduit aucune condition anormale.
De ce qui précède, il ressort que l'accroissement de la densité de la partie de la charge qui se trouve sur le côté de sortie du coke, provenant de la compression dans cette zône par une barre-niveleuse descendante, peut être considérée comme la cause supplémentaire ayant pour effet des détériorations des piedroits de chauffage qui, autrement, conserveraient leur intégrité, D'autre part, on voit que, si la compression de la charge nivelée est inévitable il est avantageux que cette condition existe plutôt sur le côté du chariot-poussoir, de même que tout moyen pour réduire les extrêmes dans la modification de la densité dans une portion quelconque de la charge pendant l'opération de nivelage appor- tera une contribution à la technique de la cokéfaction.
L'avantage de la zône de densité plus élevée pla-
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cée sur le côté du chariot-poussoir d'une charge de four ne consiste pas seulement dans le fait d'une protection plus efficace des piédroits, mais également dans l'avantage de l'expulsion plus facile de la charge de.coke. Par exem- ple, si la charge de bharbon fratchement introduite a été nivelée exclusivement sur le côté du chariot-poussoir, et si la zone de la plus grande densité se trouve sur le côté de la sortie du coke, la masse de coke finale peut contenir une zône de coke qui se trouve en contact sous pression avec les parois de la chambre sur ce côté de la batterie.
Ceci signifie que la poussée du bélier doit être transmise à travers une grande partie de la masse de coke qui se trouve substantiellement détachée des parois de la chambre. En conséquence, la majeure partie de la masse de coke peut se tasser à l'intérieur du four. sans que le bouchon soit déplacé, et la totalité de la masse doit alors être extraite. Dans de telles conditions, la pression du bélier est transmise aux parois du four et celles-ci ne sont pas construites pour résister à un tel efrort. Elles ne doivent pn quelque sorte; servir qu'au guidage du coke pendant l'o- pération d'éjection.
Mais, si la partie la plus dense est déplacée du côté de la sortie du coke vers le côté du chariot-poussoir du four par le fait que le nivelage na lieu qu'à partir du premier côté de la batterie, la partie de la masse de coke qui a la plus grande tendance au coin- cement entre les parois du four se trouve au niveau de carneaux de chauffage ayant des températures plus faibles, et cette partie se trouve également plus rapprochée du bélier, de sorte que la pression exercée par ce dernier est transmise plus directement à la partie supposée coincée.
S'il se produit un tassement d'une partie intermédiaire de coke lorsqu'on fait démarrer la masse de coke, ce tassement se limite à une partie relativement faible et la majeure partie de la charge de coke reste intacte pour permettre une éjection normale.
Or, le portique qui fait l'objet du présent perfectionnement permet d'utiliser une barre-niveleuse ayant la longueur totale du four, aussi bien sur le côté du cha- riot-poussoir que sur le coté de la sortie du coke de fours à coke horizontaux. On dispose donc de moyens, grâce aux- quels les parties de la charge* de charbon ayant la plus grande compression, provenant du fait de l'abaissement de la barre-niveleuse pendant l'opération de nivelage, peuvent à volonté être disposées,le long d'un .four d'après les carac- téristiques de cokéfaction d'un charbon ou du mélange de charbon, aux températures employées dans les carneaux et aux viresses de cokéfaction prévues.
D'autres facteurs restant égaux, les zônes de plus grande densité d'une charge de four peuvent être disposées sur..;un côté de la batterie par le fait qu'on opère le nivelage exclusivement par le côté opposé et, si on le préfère, ces zones peuvent être situées au milieu du four, lorsque chaque moitié de four est nivelée séparément par la barre correspondante. Bien entendu, cette dernière manière de procéder à tendance à produire la varia- tion la plus faible de la densité dans une partie quelconque de la charge, et elle offre un avantage particulier dans l'emploi de charbon ayant tendance à la dilatation pendant le processus de cokéfaction étant donné que la descente moyenne des deux barres-niveleuses sera alors la plus faible.
L'invention telle que décrite précédemment, rési- de dans la réalisation et la mise en oeuvre particulière mais, sans s'écarter au principe de l'invention, celle-ci peut être mise en oeuvre de manières différentes.
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"Installation of coke ovens"
The present invention relates to horizontal coke ovens and, more particularly, to recovery ovens. More specifically, it provides for improvements to the equipment on the coke outlet side for operating furnace doors, guiding coke, and the like, improvements offering better protection of the structural integrity of the furnace. a battery of ovens of this type and at the same time allowing a great saving of space along the side of the battery for the installation of said equipment.
In the past practice of coke ovens of the category indicated, the machine operating the nortes, the coke guide and other heavy pieces of equipment commonly used for handling on the coke outlet side of the machine. 'a battery, were moved along this side of the battery on a track laid on a platform or bearing carried by the carcass posts of the battery to a neighboring level and just below the openings of the battery. ovens.
This control bearing must necessarily be of heavy weight since it must be of a sufficiently strong construction to support not only the machine operating the doors, the coke guide and, frequently, other parts. equipment but, it must also, at periodic intervals, be able to accommodate the massive doors of the coke ovens themselves, as they are moved along it, when removed and returned to their operating position. in front of the openings of the coking chambers All of these accumulations of weight had to be
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supported by the carcass uprights which carried the control bracket.
However, the main purpose of the carcass uprights of a coke oven battery is to help support and retain in its arrangement the stack of bricks which constitutes the masonry. To this end, the carcass uprights are placed at both ends of the heating piers, in compression contact with the masonry containing the ends of the jambs, the upper ends of the uprights at the opposite ends of a heating pedestal being connected to each other by pull rods that extend across the top of the battery.
At the connection points between the tension rods and the carcass uprights, elastic devices are generally provided, allowing to a certain extent an elastic play between these uprights and the heating pillars so as to allow small variations in the dimensions. heating pedestals inside the uprights which limit them, without significantly modifying the contact pressure.
In these previous achievements; where the large load of the control bearing and the machines it carries was supported by the casing posts of the battery, the latter were seriously hampered in the implementation of said main function, since the slight deformations of the bearing, as well as its vibrations, originating from the movement of the heavy-weight control equipment, are transmitted directly to the carcass uprights which thus undergo slight, but almost continuous movements relative to the masonry of the jambs of the heating pillars, or intermediate plates of the anterior face.
Eventually, permanent deformation results and the resilient return devices are then unable to reestablish the original continuous contact pressure between the posts and the edges of the heating feet. Small interstices are thus formed between the end edges of the masonry of the heating piers and the plates which cover them so that the gases, vapors and carbon coming from the coking chamber can penetrate into the pits. by leaving deposits there and, if the necessary precautions are not taken, the deformation of the carcass posts can become permanent and even take such proportions that it is necessary to carry out major repairs.
Finally, the brick masonry of a pedestal follows the deflections of the corresponding carcass posts, causing serious damage to this expensive machinery and ultimately requiring decommissioning for a complete overhaul.
These conditions and contingencies are confirmed by the fact that the carcass posts on the coke outlet side of the battery, which normally have to carry the heavy machine operating the doors and sipilaries, require straightening or their replacement. nearly three times more often than those provided on the side of the machine (i.e. the pusher side), where the control equipment is generally carried by the pusher, which means that neither this equipment , nor the oven doors are never carried by the bearing on the machine side or by the frame uprights.
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In US Pat. No. 1,411,262, the Applicant has disclosed an improved embodiment of a machine for operating such apparatus which is moved along the front face of the battery during operation of the ovens. Constructively, the frame of the machine described by this patent has the shape of an inverted L, the free ends of which are provided with wheels or casters on which this frame can be moved along the front face of the battery.
The longest branch, arranged vertically, of this frame is carried by wheels with the help of which it can be moved on a single rail placed at the level of the tile, out of any contact with the body of the battery. , and the shorter branch, arranged horizontally, rests by a roller on a track fixed to the upper ends of the carcass uprights.
With the aid of this apparatus, the apparatus proper for operating the doors, the coke guide, and the like, all rest on said L-frame, out of contact with the control bearing of the battery and , as a consequence of the improvements thus made to the coking technique, it becomes possible for the manufacturer to reduce the load acting directly on the carcass uprights and, additionally, to replace the heavy and heavy duty bearing with a light bearing. expensive control platform used previously.
Although the improved device proposed by said patent considerably reduces the load which must necessarily be carried by the carcass posts of a coke oven battery, this load is not, however, completely eliminated, because said more recent apparatus is erected against the front face of the battery in such a way that the carcass uprights are always subjected to vibrations and shocks which result from the movement of the apparatus along the front face of the battery.
One of the main objects of the present invention is therefore the arrangement, more particularly on the side of the coke outlet of a coke oven battery, of a machine intended to carry the apparatus for operating the coke ovens. doors, the coke guide and the like, in a position close to the openings of the coking chambers, independent of any constructive characteristic of the battery and in such a way that the masonry and the frame posts are no longer subjected to impact , tensions and forces resulting from the movement of the equipment on a track entirely or partially supported by the carcass uprights.
Another object of the invention is the creation of a device which fulfills the conditions indicated above and which requires only a relatively narrow space along the battery for its efficient use.
Another object of the invention is the creation of an apparatus for the proposed purpose which allows the retention of the choke trolley in its usual position in the vicinity of the anterior face of the battery, or the approach of its path closer. carcass posts, reducing the distance the mass of glowing coke must be pushed before falling into the choke carriage.
Another object of the invention is to provide a support capable of propulsion, more particularly for the furnace equipment used on the outlet side) of the coke of a battery, and which is arranged so as to allow-
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This is the total elimination of the control bearings, thus relieving the carcass uprights of this additional weight.
The invention also relates to other improvements and other advantages and results of operation which can be obtained with the methods and apparatus described below.
According to the present invention, the various mechanical characteristics employed for handling the doors of coke ovens, for directing the incandescent coke into the choke trolley and for the general service required for operating the oven on the front face of a battery, are arranged on a gantry which can be moved along the front face of the battery on tracks arranged substantially at the level of the pane and out of any contact with the construction body of the battery, the feet of this gantry being arranged on either side of the path of the choke carriage, the apron of this gantry being placed at a sufficient height above this carriage to allow the free passage of the latter.
The gantry according to the invention is intended to be used in combination with a battery provided with the usual control bearing, but it is particularly advantageous in its use with a battery not provided with this bearing, given that in this arrangement it is particularly advantageous. It is possible to bring the base of the gantry which supports the major part of the weight of the operating equipment closer to the openings of the coking chambers, which also makes it possible to reduce the necessary span of the gantry. Of course, a small platform, arranged at a suitable level for the gantry according to the invention, can serve as a suitable replacement for the enlarged control bearing of the prior art.
The accompanying drawing shows by way of example a preferred embodiment of the apparatus according to the invention but, of course, the invention is not limited to this exemplary embodiment.
Figure 1 is a vertical cross section of a battery of recovery coke ovens, section taken through a coking chamber and showing the accessories of the equipment such as the loading cart, the pusher-ejector and similar apparatus usually employed in the operation of these ovens, as well as an embodiment of the control bearing on the side of the gantry according to the present invention, and on the side of the coke outlet of the battery shown, said gantry carrying the apparatus for the operation of the doors, a coke guide and a leveling bar to level the charges by the coke outlet side.
Figure 2 is a plan view corresponding to Figure 1 with the loading carriage assumed to be removed.
Figure 3 is a section taken along the line A-A of Figure 6.
Figure 4 is a section taken along line B-B of Figure 6.
Figure 5 is a section taken along line C-C of Figure 6.
Figure 6 is a view along the line VI-VI of Figure 1.
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FIG. 7 shows, on a scale somewhat different from that of the other figures, the gantry according to the invention in operating position on the side of the coke outlet of a furnace in a battery with lower nozzles, this gantry being provided, a protective cover against the weather over the location of devices such as the overturning device.
In order to represent the improvement according to the present invention and to show the construction and operational advantages resulting from its use in combination with a coke oven bank, the accompanying drawing shows schematically a coke oven bank of the transverse recovery type. , comprising numerous characteristics of such a battery and those of the accessories of the equipment which are of common use in its operation. The battery of coke ovens shown essentially comprises several coking chambers 10 which extend transversely in the battery and which are distributed longitudinally by alternating with heating feet 11 in which the heating flues are provided.
These feet with heating flues are built of bricks and the masonry ends on each face of the battery by slices against which abut by a contact with pressure the carcass uprights 12 arranged vertically, the purpose of which is to maintain the alignment between the heating feet and their brick stacks, and the partitions 13 of the recuperator, in the predetermined positions inside the heated battery.
For this purpose, the carcass uprights are respectively fixed by their lower end to the slab 14 carrying the battery, and their upper ends are connected to a carcass upright disposed in a similar manner on the opposite face of the battery. , and this by means of tie rods 15 which extend transversely on the top of the battery. Resilient devices, such as a coil spring 16, are provided at each end of the tie rods, at their point of connection with the carcass uprights, to allow a certain degree of movement at that point and limited expansions or contractions. heating foot without serious risk for contact with pressure between this foot and the carcass uprights.
Below the heating feet, transverse recuperators 17 extend transversely and parallel to the feet for the preliminary heating of the combustion gases before their introduction into the lower parts of the heating flues through separate ducts 18. coking chambers 10 are closed at each end by removable doors 19, each of these doors comprising a metal outer frame 20 and a heavy panel 21 of refractory materials carried by this frame, and having the purpose of preventing any overheating of the metal frame. - than.
The doors of the coking chambers are provided on the coke outlet side and on the machine side of the battery with stop panels 22 which allow the coal introduced into the furnaces through the battery to be leveled from both sides of the battery. loader trolley 23 through loading holes 24.
At the end of the carbonization period, the coke residue contained in the coking chamber is expelled with the aid of the usual pusher which moves along the machine side of the coil from one furnace to another on a channel 25, as shown in Figure 1. Said pusher comprises a
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heavy frame 28 which carries the ram-pushrod 26 shown schematically, and the leveling bar 27.
These two elements are driven separately in a back and forth movement along the length of the coking chamber, by means not shown and the first serves to expel the masses of residual coke from the coking chambers, while the last serves to level the surface of the freshly introduced coal such that the resulting coke cake does not have any irregular protrusions beyond the upper edge of the opening of the coking chamber. Although not shown in the drawing for the sake of clarity, apparatus for handling door panels and machine side doors are normally also provided on the pusher.
In accordance with the present invention, heavy equipment generally employed on the coke outlet side of a battery during normal operation is assembled on a gantry to form an assembly which is moved from furnace to furnace on a track. arranged substantially at the level of the tile, this machine and the equipment it carries being entirely out of contact with one of the elements of the battery itself.
The mechanical assembly according to the invention also carries a bearing or bridge of short length pre-defined for the convenience of the operator during the cleaning of the oven doors and for other operations required by parking in front of the openings of the chambers. coking, which advantageously relieves the carcass uprights of the weight of these elements and reduces the physical conditions to a fraction of those previously required in the event that the parking was in front of the front face of the battery and the machine was used to carry various control mechanisms of the ovens.
As the drawing clearly shows, the machine 30 improved according to the invention on the side of the coke outlet comprises, forming the main constructive part, a frame in the form of a gantry, with feet 31 and a bridge 32. The legs of this gantry are mounted on several flanged wheels 33 which fit on tracks 34, and at least one wheel on each side of the gantry carries a pinion 35, with the aid of which the assembly perfec - tioned is propelled by means of an electric motor 36, preferably provided separately for each driving wheel.
The power is transmitted by these motors to the pinions 35 by a set of pinions, comprising, the pinion 37, an idler pinion 38 and an intermediate pin 38a the motors being arranged by suitable wiring to be controlled separately by a driver occupying the cabin 39. Each flight 32 has a sufficient span and height to allow the free passage of the trolley 40 on its track 41. The flights of the gantry as well as the mechanisms it carries are protected against the radiation of the incandescent coke. cent contained in the smother trolley by means of a suitable insulating covering 42. The exit door 43 of the choke trolley allows the loading of the extinguished coke on the receiving dock 44.
On the gantry forming the machine 30 on the side of the coke outlet are arranged, transportable from chamber to chamber, an apparatus for operating the doors, a bar for leveling the side of the coke and a coke guide arranged. for directing and transporting the mass of glowing coke as it spurts out of any coking chamber
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under the pressure exerted by said ram-choke, provided on the side of the machine in the choke carriage, in which this mass is cooled before being discharged onto the coke dock. On the side of the coke outlet from the battery according to FIG. 1, one notices successively the mechanism 45 operating the doors, the grader 46 and the coke guide 47, all these devices being mounted on top of the gantry.
Each of these oven control devices has its own drive devices which are controlled from the booth 39
The apparatus for lifting the doors, which is shown on a larger scale by Figures 3 and 6, comprises a ram 48 which moves longitudinally relative to them coking chambers between four pairs of flanged wheels 49, each pair being mounted for turning on 50 shafts which are themselves carried by the supports
51 arranged vertically. At the anterior end of the ram
48 is provided the ram head 52 which can perform a. movement back and forth at right angles to the ram body and along an axis controlled by guides 53.
This ram's head directly carries the various mechanisms employed to operate the doors and to actuate the latches and these mechanisms, respectively consist of a door hook 54 which can be actuated in a vertical plane so as to grip and releasing hooking yokes 55, by which the oven doors are suspended when they are moved by the ram reciprocating movement.
48 between the positions indicated by the solid and dotted lines in Figure 3.
These mechanisms also include devices 56 actuating the latches, which are constructed according to the embodiment described by US patent 2,178,608
As shown in Figure 4, the gantry according to the invention is equipped with a leveling bar 46, with the aid of which the coal freshly introduced into the coking chambers can be leveled at will, or only by the side of the machine, either by the side of the coke outlet, or by both sides of the battery, simultaneously or with. time intervals. This bar is mounted on the gantry, by means similar to those described in. subject of the ram of doors.
The leveling bar is held between pairs of flanged wheels 60 which can roll on the top, top and bottom faces of said bar, substantially as shown, each of said pairs of wheels being mounted on a supported shaft 61. by an upright 62 The leveling bar can move in a reciprocating motion lengthwise relative to the coking chambers so that after opening the holes 57 in the doors on the side of the outlet of the coke, this bar can 'move on a path' elongating in the gas collecting space 58 of the coking chambers, said reciprocating movement being transmitted to the bar 'by a motor 63 who acts.
by a gearbox
54 to rotate a drum 65 around which cables -66, 67 are wound in opposite direction, these cables being fixed. ' to the leveling bar at points respectively adjacent to the inner and outer ends after having passed over return pulleys 68, 69. The rotation of the tamoubr 65 in opposite directions therefore produces similar movements of the leveling bar 'between the wheels at coil 60 The coke guide 47 is placed on the gantry according to the invention on the side of the leveling bar opposite to the side on which the mechanism for handling the doors is located.
In the present example, it is constituted, as shown in the figures. 5 and 6, - 'by two rows of bar-
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horizontal metal bars 70, spaced vertically and which are fixed to the internal faces of a frame consisting of uprights 71 having an H-shaped cross section, by horizontal U-sections 72, 73 and by angles 74, all of these elements being arranged as shown in said figures. Attached to the bottom of the frame are heavy weight plates 75 and 76 which are made of a metal resistant to the abrasive effect of hot coke as it slides over them. The coke guide frame is also mounted on the gantry to move in a longitudinal reciprocating motion relative to the coking chambers.
To facilitate this movement, the lower part rests on pairs of wheels 77 and between the flanges of these wheels, each of these pairs being carried by a rotating shaft 78 which passes through the bearing block 79 provided on supports at 1 80 and the top of the frame is arranged to move and to rest on rollers 81 which are mounted below the U-bars 82 The drive of the coke guide is effected by a motor 83 which acts through a multiplier
84 and pinion 85 which is arranged to engage with a rack 86 disposed on the bottom of the frame of the coke guide. The pinion 85 is also mounted on the bearing block 79.
The device for controlling the coke guide is preferably arranged in such a way that, at the limit of its movement in the direction of the battery, there remains a small clearance between the bars of this guide and the plates surrounding the opening of the furnace, so that the vibrations of the guide, produced by the sliding of the coke, are not directly transmitted to the body of the battery. For this purpose, the various elements of the coke guide are made of materials which are each strong enough to be able to carry the expelled coke without being deformed.
Starting from the face of the battery, at a level just below each furnace opening, is arranged a threshold plate 87 which serves to conduct the small amount of waste such as ash and the like, loosened from the mass of coke. during its ejection, through the device for reversing the flow of gases and air 88, 89 into a receiver 90 provided for this purpose on the gantry, from where this waste can intermittently be evacuated towards the cart -suffer. These: threshold plates thus serve to protect the reversing devices of the flow of combustion fluids from contamination by coke dust, and to keep the floor of passage 91 alongside the battery in a clean order.
According to the present invention, the platforms usually provided on the face of the battery for the convenience of the operators during the ejection operations of the ovens, are provided on the gantry according to the invention.
In this case, two of these platforms have been provided, a lower platform 92 which is provided at a small distance below the hearths of the ovens, and an upper platform.
93 which is prolonged by a small projection giving easy access to the upper parts of the doors for cleaning the seals. A staircase 94 interconnects the upper and lower platforms.
At the end of the battery, on the outside face of a gable wall, there is a gallery 95 provided with a staircase 96 descending to the level of the pane. This gallery is preferably located at the level of the control platform 92 of the gantry and thus serves as a convenient means for accessing this gantry.
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In Figure 7, the gantry according to the invention is shown in combination with a battery of coke ovens of the lower nozzle type having in the vicinity of the lower part of the face of the coil a device for protection against the elements. , formed by elements 97, 98, respectively arranged vertically and horizontally and which form substantially continuous surfaces along the battery. Particularly in regions with unusual rainfall and snowfall, these surfaces serve as means to protect the base of the battery and to avoid interruptions in the operation of the devices generally employed to regulate the flow of the entering and combustion fluids. coming out of the battery.
These elements 97,98 are preferably lightweight construction parts, for example concrete sheets or thin tiles. The horizontal surface 98 can of course serve as a gallery, but since it is of a relatively light construction and does not carry a track, nor any heavy equipment which can cause vibrations, the load which it transmits to the carcass uprights has no no serious consequences.
From the above it is evident that with the aid of the gantry according to the invention, the heavy apparatus normally required, especially on the side of the coke outlet of the horizontal coke oven bank, can be arranged in 'in a stable manner very close to the face of the battery, but out of contact with the structural elements of this battery, although maintaining the choke trolley in its normal position with respect to the battery. Using this gantry, it also becomes possible to avoid the long landing carried by the battery, as provided for in the previous provisions, as well as the large quantities of materials necessary for its construction.
Thanks to its great stability, the gantry makes it possible to use a leveling bar of an effective length on the exit of the coke from the battery.
Until now, it has been customary to level the coal charges of a battery of horizontal coke ovens by only one side of this battery, that is to say by the side of the pusher. Owing to the relatively great length of modern coke ovens and the large quantities of coal to be leveled and, on the other hand, owing to the high temperatures of the brick masonry of the ovens, this practice severely condemned the bar- grader, for which the provision of equipment capable of adapting to said operating conditions and of passing through a loaded furnace following a perfectly horizontal path without sagging at its far end, is more theoretical than real.
The drawbacks of lowering or bending the leveling bar as well as oscillations during movement are almost always very serious in those parts of the coal which are very far from the support of the bar. In coke ovens, which have very long coking chambers, the leveled coal charge therefore tended to show a higher density on the coke outlet side than on the machine side. pusher, which further increased the normal difference in heat conditions between the coke outlet side and the surface of the heating piers on the pusher carriage side resulting from the decay of the coking chambers.
As long as this is just a simple addition of additional coking heat required by
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these coal zones having a greater density, the situation can of course be remedied by a simple increase in the quantity of combustible gases burnt in the neighboring heating flues and, in cases where the coal used shows only contfaction during the coking process, these conditions do not present any insurmountable inconvenience.
But, when the charcoal loaded in the chambers expands somewhat or, if along the edge groups, it shows neither expansion nor contraction Making the cot- faction, present or absence of these localized areas of higher density in the leveled load can be the difference between a deteriorated or undamaged wall, or between a relatively easy or difficult load to push, and a brief consideration at this point of the conditions created by their presence, more particularly on the side of the coke outlet, can not prejudice the definition of the difficulties they generate.
As a result of the growth or decline of the coking chambers, the heating flues on the coke outlet side of a furnace have a smaller cross section than that on the pusher side and, since the amount of coal to be coking at the level of the former is always the greatest, it is of course necessary, for a furnace charge to be simultaneously brought to the same degree of coking, to achieve higher temperatures in the flues on the coke outlet side so that the heat of coking is transmitted with more intensity into the neighboring mass of coal.
If, in addition, the coal on the coke outlet side has a higher density than at the opposite end of the furnace, the difference in flue temperatures between the coke outlet side and the pusher side must therefore be increased further to ensure compensation. However, one of the characteristics of expansion coals is that many of these coals can be coked at lower temperatures and with lower coking rates, without resulting in a serious degree of expansion, but that when their critical temperatures and heating rates are exceeded, these coals expand with considerable strain.
In modern coke ovens which are specially intended to operate with higher coking rates, one can therefore observe the phenomenon of a coke oven charge which, on the coke outlet side, has expanded sufficiently to to form plugs or even to damage the heating foot, while, on the side of the push carriage, no abnormal conditions occur.
From the above, it emerges that the increase in the density of the part of the feed which is on the exit side of the coke, resulting from the compression in this zone by a descending leveling bar, can be considered as the additional cause having the effect of deterioration of the heating feet which would otherwise retain their integrity, On the other hand, it is seen that, if the compression of the leveled load is inevitable, it is advantageous that this condition exists rather on the side of the carriage The pusher, as well as any means to reduce extremes in the change in density in any portion of the load during the leveling operation, will contribute to the technique of coking.
The advantage of the higher density area is
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The added benefit of the pusher carriage side of an oven load is not only more effective protection of the side walls, but also the benefit of easier expulsion of the load of coke. For example, if the introduced fractional coal charge has been leveled exclusively on the side of the pusher carriage, and the area of greatest density is on the coke outlet side, the final coke mass may contain an area of coke which is in pressurized contact with the chamber walls on that side of the battery.
This means that the ram's thrust must be transmitted through a large part of the mass of coke which is substantially detached from the walls of the chamber. As a result, most of the coke mass can settle inside the oven. without the stopper being moved, and the entire mass must then be extracted. Under such conditions the pressure of the ram is transmitted to the walls of the furnace and the walls are not built to withstand such strain. They don't need to be somehow; serve only to guide the coke during the ejection operation.
But, if the denser part is moved from the coke outlet side to the push carriage side of the furnace by the fact that leveling takes place only from the first side of the battery, the mass part of coke which has the greatest tendency to wedge between the walls of the furnace is found at heating flues having lower temperatures, and this part is also found nearer to the ram, so that the pressure exerted by this the latter is transmitted more directly to the supposedly stuck part.
If settling of an intermediate portion of coke occurs when the coke mass is started, this settling is limited to a relatively small portion and most of the coke charge remains intact to allow normal ejection.
Now, the gantry which is the subject of the present improvement makes it possible to use a leveling bar having the total length of the furnace, both on the side of the push car and on the side of the outlet of the coke from the ovens. horizontal coke. Means are therefore available, thanks to which the parts of the load * of coal having the greatest compression, resulting from the fact of the lowering of the leveling bar during the leveling operation, can be arranged at will, the kiln length based on the coking characteristics of a charcoal or charcoal mixture, at the temperatures employed in the flue pipes and at the expected coking rates.
Other factors remaining equal, the zones of greater density of a furnace load can be arranged on ... one side of the battery by the fact that the leveling is carried out exclusively from the opposite side and, if it is Preferably, these areas can be located in the middle of the oven, when each oven half is leveled separately by the corresponding bar. Of course, the latter procedure tends to produce the smallest change in density in any part of the feed, and it offers a particular advantage in the use of carbon which tends to expand during the process. coking since the average descent of the two leveling bars will then be the lowest.
The invention as described above resides in the particular embodiment and use but, without departing from the principle of the invention, the latter can be implemented in different ways.
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