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Perfectionnements à la construction des fours à coke.
La présente invention se rapporte à des fours à coke horizontaux et plus généralement au type de fours comportant des chambres de cokéfaction alternant avec des piédroits ou parois de chauffe à carneaux verticaux et des régénérateurs s'é- tendant à peu près parallèlement aux piédroits dans l'infrastruc- ture.
L'invention concerne plus particulièrement les fours à coke du type ci-dessus mentionné dans lesquels la circulation des gaz chauds dans les piédroits de chauffage se fait dans des con- ditions exigeant la subdivision des chambres de régénération établies longitudinalement par rapport aux piédroits en une série de deux ou de plusieurs compartiments par une ou des pa- rois transversales qui séparent les compartiments d'entrée des compartiments de sortie du régénérateur.
Des joints de dilata- tion sont nécessairement ménagés dans ces parois transversales pendant leur construction, pour permettre la dilatation subs- quente à laquelle la maçonnerie est soumise lorsqu'on la. porte aux températures de régime, et plus spécialement lorsqu'il s'agit de fours comportant un tel système de circulation de gaz, il est de la plus haute importance pour des considérations d'é- conomie thermique et pour la conservation de l'intégrité de la structure du four que ces parois transversales du régénérateur soient maintenues dans un état absolument imperméable aux passa- ges des gaz.
La pression des gaz dans les régénérateurs d'entre est relativement plus élevée que celle qui règne dans les régénéra- teurs de sortie et par conséquent pendant les périodes où les fours à coke du type considéré fonctionnent comme "fours à gaz", cst-à-dire lorsqu'on fait circuler des gaz combustibles à faible pouvoir calorifique dans certains des régénérateurs d'entrée en vue de les réchauffer,
il peut arriver au'une certaine quan- tité du gaz combustible soit détournée des carneaux de chauffage pour aller directement dans les régénérateurs des produits de la combustion si les joints de dilatation des parois transversales séparant les régénérateurs d'entrée des régénérateurs de sortie n'ont pas été obturés hermétiquement par leur dilatation pendant la période où on a porté la construction jusqu'aux températures de régime. Il en résulte naturellement une réduction du rendement thermique de @installation et de sérieuses détériorations peuvent même se produire dans les empilages et les parois du régénérateur et donner lieu à des conditions qui vont en s'aggravant avec le temps.
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@Es parois des régénérateurs qui s'étendent longitudinalement par rapport au four sont normalement construites sans joints de dilatation excepté aux endroits situés à proximité de leurs par- ties supérieures oà elles rejoignent la maçonnerie des soles des fours et elles peuvent pour cette raison être exécutées comme des constructions à mortier et sans joints, car lorsqu'on élève la température de la construction finie il existe un espace suffi- sant pour leur permettre de se dilater sans soumettre les autres parties du four à des efforts de rupture.
Toutefois lorsque les parcours des gaz d'un système spécial de chauffage en sous-sle exigent pour établir ces parcours la disposition de parois transversqles étanches au¯gaz a des intervalles déterminés dans le sens transversal par rapport aux chambres de régénération, il est nécessaire de réserver des joints de dilatation secs, c'est- à-dire sans mortier, qui permettent la dilattion des parois trans- versales mêmes aussi bien que la dilatation latérale des parois longitudinales du régénérateur et si ces joints de dilatation sont établis sans mortier leur obturation et leur étanchéité dépen- dent entièrement de la dilatation exacte de la maçonnerie dans les vides des joints et aussi du réglage précis de la dilatation de tous les éléments de la structure de la batterie.
Si les efforts de dilatation autour des joints ne s'exercent pas exactement dans la direction voulue et que l'accroissement du volume de la maçon- nerie n'est pas avec précision celui qu'on a calculé, au cours des périodes d'élévation de la température, ou bien si la maçonne- rie subit à un faible degré des sur-dilatations ou des sous-dilata- tions résultant d'un manque d'homogénéité dans les matériaux em- ployés,il peut subsister ou se produire des crevasses et des fissures à travers lesquelles un détournement de gaz faible d'abord mais pouvant ensuite croître sérieusement peut se faire entre les régénérateurs à gaz combustibles et les régénérateurs à gaz brûlés;
cette situation, par suite de la différence de pres- sion relativement élevée des gaz dans les compartiments d'entrée et de sortie du régénérateur, porte à des températures excessives les produits de la combustion quittant l'installation et peut même provoquer la fusion des maçonneries.
Le but de la présente invention est non seulement de créer un dispositif au moyen duquel tous les inconvénients ci- dessus mentionnés, provenant de la nécessité de réserver des joints de dilatation dans les parois transversales du régénéra- teur, peuvent être évités d'une manière simple et satisfaisante, mais encore d'assurer facilement une étanchéité suffisante de ces parois transversales contre toute fuite transversale éventuelle, tout en permettant un accès aisé à ces parois de l'extérieur du four ou de la batterie de fours, de manière que les mesures qui font l'objet de l'invention puissent être appliquées sans difficul- té.
En conséquence, l'invention a pour objet un four à coke horizontal à régénération du type décrit dans lequel chaque régé- rateur est pourvu d'une paroi étanche aux gaz, comportant un joint de dilatation qui est fermé au moins partiellement, ce joint com- muniquant avec un canal d'étanchéité auxiliaire destiné à recevoir un agent d'étanchéité et étant intercepté à peu près sur toute sa hauteur par ce canal d'étanchéité, auquel l'agent d'étanchéité est amené après que le four a été porté à la température de régime nécessaire, pour obturer le joint de dilatation et empêcher toute fuite de gaz de le traverser.
L'invention consiste en outre en un four à coke à régé- nération, du type décrit, pourvu de chambres de régénération allongées, divisées en une série de compartiments par une paroi transversale qui s'étend transversalement en-dessous de la cham- bre de carbonisation à travers ces espaces de régénération et dans laquelle on ménage un joint de dilatation susceptible de permettre sa dilatation pendant l'élévation de la température, ce joint de dilatation étant pourvu intérieurement d'un canal d'étanchéité ouvert, propre à recevoir un agent d'étanchéité et s'étendant à
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peu près sur toute la hauteur de la paroi transversale, tandis qu'un conduit obstruable peut être mis en communication avec ce canal d'étanchéité,
ce conduit et ce canal étant aecessibles de l'extérieur du four de telle sorte que l'agent d'étanchéité désiré peut être introduit de l'extérieur du four dans le canal d'étan- chéité pour boucher le joint de dilatation.
Les briaues employées pour former les joints de dilatation des parois transversales du régénérateur présentent une configu- ration telle que lorsqu'elles sont assemblées elles forment dans ce but à l'intérieur de l'espace de ce joint, au'elles aient té rendues ou non convenablement jointives pendant la dilatation occasionnée au cours de la période d'élévation de la température, un canal ou une chambre qui s'étend verticalement de la base de la paroi transversale au sommet de celle-ci. Suivant sa disposition préférée,ce canal vertical et son joint de dilatation correspon- dant sont aménagés suivant l'invention directement, en dessous de la sole du four dans la structure du four.
On peut accéder à cette chambre du joint de l'extérieur par une ouverture qui se trouve dans son; prolongement dans la sole du four, cette ouverture étant à son tour dans le prolongement d'un trou de chargement au sommet du four.
En disposant ainsi l'orifice de chargement, l'ouverture prati- quée dans la sole du four et le canal du joint sensiblement suivant une ligne droite, on rend ce canal du joint accessible sur toute sa longueur par le sommet du four d'où on peut le remplir d'une matière réfractaire préférée quelconque qui pénètre alors de ce canal dans toutes les crevasses ou fissures du joint de dilatation qui n'ont pas été obturées convenablement. L'orifice dans la sole du four est pourvu d'un bouchon à l'aide duquel on peut le fermer.
Suivant le mode préféré de réalisation de l'invention, le canal ou la chambre, qui coupe le joint de dilatation, est rempli d'une matière obturatrice appropriée après la période d'élévation de température et après que la dilatation du four de même due les dé- placements et efforts éventuels de la maçonnerie aient té équilibrés et aient pris fin.
En circulant à l'intérieur et autour des parties du joint de dilatation qui n'ont pas été obturées et ren- dues étanches pendant le processus de la dilatation de même au'en s'écoulant de ces endroits par toutes les crevasses ou fissures qui peuvent s'être produites à proximité pour l'une ou l'autre raison, la matière d'étanchéité obstrue et bouche d'une façon permanente toutes ces ouvertures en assurant ainsi l'étanchéité de la paroi contre les gaz sur toute sa hauteur.
Dans les fours qui sont pourvus d'une semelle de support situéedirectement à la surface du sol, l'accès aux canaux des joints ci-dessus décrits ne peut se faire au dessous du four ou de la structure de la batterie, mais dans le cas ou la structure repose sur des piliers qui m'nagent des passages accessibles en- dessous de la semelle de la batterie, les canaux des joints suivant l'invention peuvent être établis de manière à descendre à travers cette semelle et à s'ouvrir dans ces passages, et la matière obtu- ratrice préférée peut y être chassée de bas en haut à partir de leurs parties inférieures., Lorsoue ces moyens d'accès aux canaux des joints sont utilisables, il est 'vident que la nécessité d'assu- rer l'alignement entre les orifices de chargement,
les ouvertures de la sole du four et les canaux des joints disparaît, et les joints de dilatation des parois transversales du régénrateur peuvent être établis le long de celles-ci à peu près partout où on le désire, puisque les ouvertures pratiquées dans la semelle qui y assurent l'accès, peuvent être disposées dans des conditions optimum par rapport aux carneaux de la sole du régénérateur.
Afin oue l'invention puisse être bien comprise et facile- ment mise en pratique, on va maintenant la décrire avec plus de dé- tails en se référant aux dessins annexas, dans lesquels:
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Figure 1 est une vue en coupe verticale faite transver- sale ent dans une batterie de fours du type ci-dessus mentionna et pourvu des perfectionnements de la présente invention, la. coupe étant faite à travers une chambre de cokéfaction et partiellement à travers un piédroit de chauffage comme c'est indiqué respecti- vement par les lignes IV-IV et III-III de la fig. 2;
Figure 2 est une vue en coupe longitudinale de la batte- rie de fours à coke de la fig. 1 faite suivant la ligne II-II de la fig. 1;
Figure 3 est une vue partielle en coupe verticale suivant la ligne III-III de la figure 2 et représentant la disposition des carneaux dans les piédroits de chauffage d'un four comportant un système de circulation de gaz avec lequel la présente inven- tion est particulièrement propre à être combinée;
Figure 4 est une vue partielle en coupe verticale suivant la ligne IV-IV de la figure 2 et montrant l'alignement des canaux des joints de dilatation avec les orifices de chargement, par où le charbon est introduit dans le four, lequel est établi suivant la présente invention avec des ouvertures dans la sole qui per- mettent d'avoir accès aux joints de dilatation tant du sommet du four que par les conduits de la semelle à travers lesquels ces joints sont accessibles à leur extrémité inférieure dans des batteries pourvues dans leur infrastructure de passagessouter- rains accessibles;
Figure 5 est une coupe horizontale suivant la ligne V-V de la figure 2;
Figure 6 représente à plus grande échelle une partie de la figure 5, montrant en détail la disposition de la maçonnerie tant dans les parois du régénérateur qui s'étendent longitudina- lement par rapport au four que dans les parois transversales du régénérateur auquel les présents perfectionnements sont appli- qués ; et
Figure 7 est une vue prise suivant la ligne VII-VII de la figure 1.
Les mêmes chiffres de référence désignent les mêmes organes sur les différentes figures des dessins.
Pour les besoins de la description, la présente in- vention est représentée en combinaison avec une batterie de fours à coke combinés du type dit à arrivées par le dessous dans lequel on utilise un gaz combustible riche qui ne nécessite pas un ré- chauffage préalable avant sa combustion proprement dite, et qu'on fait passer dans les carneaux de flammes par un système de distri- bution situé dans des passages souterrains accessibles, en-dessous de la semelle de support de la batterie, au moyen de conduits qui s'élèvent verticalement à la fois dans cette semelle et dans les parois longitudinales des régénérateurs pour se terminer à la partie inférieure des carneaux verticaux.
Dans le mode d'exé- cution représenté sur les dessins, les carneaux de chauffage verticaux de chaque piédroit sont en communication avec deux des chambres de régénérateur qui s'étendent parallèlement aux pié- droits de chauffage. Chacun de ces régénérateurs longitudinaux est divisé par trois parois transversales verticales en quatre compartiments séparés et individuels qui sont pourvus chacun de carneaux de sole individuels allant d'une face à l'autre de la batterie, et les carneaux de chacun des piédroits de chauffage sont également divisés en quatre groupes égaux, tous les car- neaux de chaque groupe communiquant à leurs extrémités infé-
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rieures par des conduits avec deux des compartiments de régéné- rateux correspondants disposas cote à côte directement en-dessous.
Tous les carneaux de chauffage d'une paire de groupes de carneaux situés dans le même piédroit et du même côté d'un plan médian transversa.l par rapport à cette paroi, communiquent entre eux à leurs extrémités supérieures par un carneau horizontal de section transversale variable de telle manière que chaque groupe de car- neaux d'une paire de carneaux en communication peut être employa alternativement comme groupe de carneaux de flammes et comme groupe de carneaux de gaz brûlés tandis oue la paire de compar- timents de régénérateurs correspondant à chaoue groupe de car- ne?ux est égàlement employée alternativement pour réchauffer l'agent de chauffage en sous sole ou pour amener les pro- duits de la combustion dans l'empilage.
Pendant les périodes où la batterie de fours fonctionne comme four à gaz et est par conséquent chauffée sous la sole au moyen de gaz pauvre produit extérieurement par exemple du gaz de gazogène, les paires de compartiments'de régénérateurs de rang pair ou impair placés bout à bout de chaque coté du plan médian longitudinal de la batterie sont susceptibles d'envoyer tout à. tour les gaz combustibles dans les carneaux de chauffage et les produits de combustion dans l'atmosphère pendant que les paires intermédiaires de comparti- ments placés bout à bout longitudinaleent envoient tour à tour l'air comburant et les produits de la combustion dans les car- neaux de chauffage ou les évacuent de ceux-ci.
De la description qui précède du circuit'des gaz dans la batterie de fours représentée sur les dessins, il ressort d'une manière évidente oue les parois transversales dans les chambres de régénération longitudinales servent à, isoler l'un de l'autre les compartiments à courant ascendant et les compar- timents à courant descendant placés bout à bout , et pour autant que les compartiments ascendants soient parcourus par des gaz combustibles et les compartiments descendants par des produits de combustion ce qui donne lieu à une différence de pression relativement élevée entre les compartiments, il est évidemment de la plus haute importance,que lorsque la batterie fonctionne comme four à gaz, ces parois transversales soient absolument étanches au gaz,
afin d'éviter que des gaz de combustion non brûlés ne soient détournés des compartiments ascendants à pression plus élevée dans les compartiments descendants à pres- sion plus faible où, par suite de sa combustion, le gaz des fuites peut élever la température des gaz brûlés, ce qui a pour effet de diminuer le rendement thermique de l'installation et de provoquer éventuellement de graves détériorations dans la ma- çonnerie.
Les perfectionnements nouveaux et utiles apportés par la présente invention à la construction des parois transversales du régénérateur, permettent aux constructeurs de fours à coke de garantir une parfaite étanchéité aux parois des compartiments de régénérateur placés bout à bout entre lesquels existe normale- ment une notable différence de pression de gaz.
Grâce à ces perfectionnements il est actuellement possible d'obturer ou de fermer hermétiquement les joints de dilatation, cui sont néces- sairement établis dans les parois transversales pour leur per- mettre de se dilater pendant la. période où l'on porte la tempé- rature de la maçonnerie d'une nouvelle batterie à la température de régime, après que cette dilatation à eu lieu, de telle sorte que tout effet préjudiciable pouvant résulter d'une fermeture imparfaite des joints peut être entièrement évité.
Si l'on se réfère maintena.nt plus spécialement aux dessins, les chambres de cokéfaction allongées 10 qui sont re-
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présentées connue s'étendant transversalement par rapport à la batterie, sont disposées en ordre alterné avec les piédroits de chauffage 11. Ceux-ci sont divisés en une série de carneaux de chauffe disposés verticalement qui communiouent à leurs extré- mités supérieures par l'intermédiaire d'orifices réglables avec un carneau horizontal. Les gros murs de support ou de pilier 12 oui s'étendent transversalement par rapport à la batterie servent à supporter les piédroits de chauffage qui forment les côtés des chambres de cokéfaction.
Les espaces situés entre les murs de pilier forcent les chambres de régénération longitudinales qui s'étendent sur toute la longueur du four et ils sont remplis de brigues d'empilage d'une face de la batterie à l'autre, chacun des carneaux d'un piédroit communiquant à son extrémité inférieure par des conduits avec les chambres de régénération situées en- dessous des deux côtés d'un même mur pilier.
Chacun des espaces ou chambre de régénération longitudinaux est divisé en quatre compartiments séparés, formant des compartiments extérieurs et des compartiments intérieurs, 14 et 15 respectivement, par trois pa- rois transversales de régénérateur 13 qui s'étendent sur toute la hauteur des chambres de régénération et ferment toute communica- tion entre les compartiments placés bout à bout sauf par les car- neaux de chauffe et les carneaux horizontaux. Les compartiments de régénérateur sont pourvus chacun de carneaux de sole indivi- duels qui se prolongent jusqu'aux faces de la batterie où ils communiquant avec des bottes- de jonction ou de circulation à vannes destinées à régler le courant de fluide combustible dans les régénérateurs.
Les deux rangées externes de compartiments de régénérateurs 14 sont pourvues de carneaux de sole plus courts 17 tandis que les deux rangées internes de compartiments 15 sont pour- vues descarneaux de sole plus longs 18 et tous ces carneaux de sole sont pourvus de conduits 19 pour répartir uniformément le fluide combustible sur les briques d'empilage qui se trouvent au-dessus.
Dans les passages accessibles 20, en-dessous de la semelle 21 qui supporte la batterie, est aménagé le système de distribution du gaz combustible riche qui comprend l'artère dis- tributrice ou conduite mère 22 qui communique avec un réservoir de gaz riche à l'extérieur de la structurede la batterie et d'où les tuyaux élévateurs principaux 23 se branchent sur deux collec- teurs distributeurs 24, 25 établis pour chaque piédroit de chauffa- ge. Le robinet à voie multiple 26 est raccordé un câble de ren- versement 27 au moyen d'une manivelle 28 de telle sorte que le courant de gaz riche peut être dirigé alternativement dans les collecteurs 24 et 25 qui envoient respectivement le gaz combus- tible riche au groupe de carneaux externes et au groupe de car- neaux internes.
Les conduits verticaux 29 des murs de piliers 12 servent à distribuer aux carneaux de chauffe le gaz riche venant individuellement des collecteurs distributeurs.
Le plan médian G-G s'étendant longitudinalement par rap- port à la batterie divise les installations de régénération de celle-ci en deux parties à peu près symétriques dont chacune est capable de fonctionner indépendamment de l'autre. Les carneaux de chauffe de chacun des piédroits qui sont disposés du même coté de ce plan G-G sont divisés en vue de la circulation des gaz en deux groupes qui sont raccordés à leurs extrémités supérieures, par l'intermédiaire d'orifices réglables pourvus de briques coulis- sables 16, à un carneau horizontal 33 qui correspond à un groupe de carneaux internes et à un groupe de'carneaux externes adjacents.
Les carneaux de ces groupes externes et internes, comprenant res- pectivement les carneaux 31, 31a, sont raccordéschacun au moyen de conduits 32 respectivement avec deux des compartiments de régé- nérateur 14,15 disposés d'une manière correspondante par rapport n au plan G-G et de part et d'autre d'un mur de pilier. Dans cette
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construction il ne peut se produire de mélange du fluide combus- tible avec ses produits de combustion entre les côtés opposas de la batterie.
Les boites de circulation destinées à régler les Quantités de gaz qui pénètrent dans les carneaux de sole des compartiments de régénérateurs et les quittent sont toutes susceptibles de faire communiquer ces compartiments et les carneaux de chauffe tant avec l'atmosphère qu'avec les galeries 34 des gaz brûlas, tandis que les bottes de circulation qui communiauent avec les paires inter- médiaires de compartiments de régénérateurs placés bout à bout longitudinalement du même côté du plan G-G sont en outre suscep- tibles d'introduire des gaz combustibles de faible pouvoir calori- fique dans chacune de ces paires ainsi placées bout à bout, indi- viduellement et en alternance,
lorsqu'il est préférable de chauf- fer la batterie à l'aide d'un gaz pauvre réchauffé amené dans les carneaux de sole par les conduites générales de gaz pauvre 35.
Pendant les périodes où la batterie à laauelle la présente invention est appliquée fonctionne comme four à coke, c'est-à- dire lorsque il est chauffé au moyen de gaz qui sont produits au cours de la carbonisation, le gaz riche arrivant de la conduite mère 22 est envoyé dans le collecteur distributeur 24 par un réglage convenable du robinet 26.
Le gaz riche s'élève alors par les conduits 29 dans les murs de pilier 12 du régénérateur et éven- tuellement dans tous les carneaux de chauffe des groupes de car- neaux externes où il est brûlé avec l'air oui a été introduit par les clapets d'air 26 dans les carneaux de sole les plus courts 17, après quoi il s'élève à travers les compartiments de régénérateur 14 en vue du réchauffage et de là dans les carneaux de chauffe 31 par l'intermédiaire des conduits 32. Les gaz chauds s'élèvent à travers les carneaux de flammes 31 et pénètrent dans le carneau horizontal 33 qui présente une section transversale plus grande aux points où il doit permettre le passage de plus grands volumes de produits de combustion.
A mesure que les produits de la combus- tion se dirigent da.ns les carneaux horizontaux 33 vers le plan G-G en s'échappant des sommets des carneaux de flambes, il sont ré- partis dans les extrémités supérieures des carneaux de gaz brûlés 31a, où ils descendent pour arriver dans les compartiments de régé- nérateur 15 et de là dans les carneaux de sole 18 et les galeries de gaz brûlés34 par l'intermédiaire des bottes de circulation 40 et 41 (fig. 5). A des intervalles déterminés on renverse la di- rection du courant de gaz chauds dans les compartiments du rgn- rateur et les carneaux de chauffage et les compartiments de régé- nérateur d'entrée deviennent des compartiments de sortie tandis que les carneaux de flammes deviennent des carneux de gaz brûlas et inversement.
Lorsque la batterie fonctionne cornue four à gaz et qu'elle est par conséquent chauffée par le dessous au moyen de gaz pauvre, qui est réchauffé dans les compartiments du régénéra- teur, le gaz pauvre, tel oue le gaz de gazogène ou le gaz de haut- fourneau, est introduit de la conduite générale de gaz pauvre 35 à tour de rôle dans chaque régénérateur des paires de régénéra- teurs de rang pair ou de rang impair disposés bout à bout du même côté du plan G-G.
'C'est-à-dire, par exemple, oue pendant le passage dns un sens du courant gazeux dans le système de chauffa.- ge en sous-solele gaz pauvre est introduit dans les comparti- ments régénérateurs de rang pair ou de rang impair 14 des rangées externes de régénérateurs par les conduites générales de gaz pauvre 35 par l'intermédiaire des boites de circulation 38, tandis que l'air comburant est introduit simultanément dans les compartiments intermédiaires de rang impair ou de rang pair par les boites de circula.tion 39.
Lorsque la circulation se fait dans ce sens dans les carneaux de chauffage et l'installation de régénération, les
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deux rangées internes des compartiments régénérateurs 15 se rem- plissent de produits de combustion qui en sont évacués par les carneaux 18 de la sole et les boites de circulation 40 et 41 qui y sont raccordées pour se rendre dans les galeries de gaz brûlés 34.
Lorsaue la circulation se fait en sensinverse, le gaz pauvre est introduit dans les compartiments régénérateurs de rang impair ou de rang pair 15 de chacune des rangées internes et l'air com- burant est introduit dans les compartiments intermédiaires de rang pair ou de rang impair respectivement par les bottes de cir- culation 40 et 41 tandis que les produits de la combustion sont recueillis dans toutes les rangées de compartiments externes et évacués ensuite dans les galeries de gaz brûlés par les cerneaux de sole 17 et les boites de circulation 38 et 39.
En d'autres termes, dans la batterie représentée sur les dessins, parmi les quatre compartiments régénérateurs corprenant une chambre de ré- génération* correspondant à un piédroit, deux compartiments dispo- sés symétriquement par rapport au plan vertical G-G sont envahis pendant une période donnée de produits de la combustion dont la chaleur est en voie d'être récupérée tandis que les deux compar- timents restants sont remplis de gaz pauvre ou d'air comburant en voie de réchauffage.
De la description qui précède du fonctionnement comme four à gaz d'une batterie à laouelle les perfectionnements suivant la présente invention sont appliqués, il ressort clairement que les deux parois transversales externes 13 des trois parois de l'espèce, situées dans une chambre de régénération, complète ont des gaz combustibles et leurs produits de combustion sur leurs côtés opposéspendant les deux périodes de renversement du cycle de chauffage de régénération. La différence entre les pressions du gaz combustible et de ses produits de combustion dans les compartiments respectifs atteint cornue il est bien connu un tel degré que si les parois transversales 13 ne sont pas étanches au gaz,
le gaz combustible sera détourné des carneaux de chauffage pour aller directement dans les compartiments parcourus par les produits de combustion en provoquant de cette façon non seulement des pertes de chaleur mais en créant aussi un danger pour l'in- tégrité des parois transversales et des empilage de briques.
Le danger des fuites transversales à travers les parois longitu- dinales des chambres de régénération a moins de tendance à se produire car ces parois sont généralement de construction plus massive que les parois transversales attendu quelles constituent le support principal du poids de la superstructure de la batterie et il est extrêmement désirable que ces parois transversales ne soient pas plus épaisses qu'il n'est nécessaire pour réserver le plus de place possible aux chambres de régénération pour les em- pilages de briques.
Au moment de leur exécution, on mélange dans les parois transversales 13 des joints de dilatation 44 de telle manière que la dilatation que subit la maçonnerie qui les enveloppe pendant la période où l'on porte la nouvelle construction à la tempéra- ture de régime, peut se faire facilement sans altérer l'aligne- ment de la maçonnerie tant dans les parois longitudinales que dans les parois transversales. L'espace réservé à la dilatation dans les joints établis doit être déterminé d'une manière rela- tivement exacte en tenant compte de la nature des matériaux em- ployés pour leur construction et des températures atteintes par la maçonnerie à différentes hauteurs de la paroi pendant l'opé- ration, sinon on ne pourrait garantir que les joints puissent se dilater en donnant lieu à une paroi continue et étanche aux gaz.
En outre, les efforts qui prennent naissance dans la.batte- rie pendant la période d'élévation de la température doivent être dirigés exactement dans le sens voulu peur que les faces en re- gard des brigues forment le joint glissent l'une sur l'autre
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comme des surfaces parallèles sans se déplacer obliquement, sans quoi il pourrait en résulter une détérioration des surfaces en contact qui empêcherait une juxtaposition convenable pendant le période de dilatation.
La continuité du joint de dilatation 44 des parois trans- versales de régénérateur 13 représenté sur les figures 2, 5 et 6 à titre d'exemple comme ^tant du type à semi-recouvrement, bien que les avantages résultant des présents perfectionnement puissent être obtenus dans des joints de dilatation Etablis suiv?nt des modèles différents est interrompue de manière à former un trou ou un canal vertical 45 de section transversale sensiblement plus grande que le joint proprement dit, les briques adjacentes au joint présentant une configuration appropriée pour former ce canal.
Ce dernier peut avoir une section transversale telle que lorsnue la maçonnerie de la paroi transversale s'est complètement dilatée, le canal présente une section transversale suffisante pour permet- tre l'introduction d'une matière d'tanchité ou obturatrice appropriée et il s'étend aussi de préférence au moins du fond de la rangée inférieure de brinues du joint de bas en haut JUSQU'AU sommet de la paroi transversale.
L'invention assure 'galement l'accessiblité au canal du joint de l'extérieur de la structu- re de la batterie au moyen d'une perforation 46 pratiquée suivant l'axe de ce canal dans la maçonnerie de la sole de la chambre de cokéfaction,ces perforations étant à leur tour situées dans l'axe des ouvertures de chargement 47 à travers lesquelles le charbon est introduit dans la chambre de cokéfaction 10.
Dans le cas où les présents perfectionnements sont appliqués à une batterie de fours à coke pourvue dans son in- frastructure de passages souterrains accessibles en-dessous de sa semelle de support, comme le représente le dessin, le canal 45 du joint descend de préférence à travers cette semelle par un conduit de raccordement de la semelle dans lequel est mont' un tuyau 48 qu'on ferme à son extrémité Inférieure par un chapeau ou bouchon 49. Dans les batteries de fours de ce genre, l'inven- tion assure alors l'accès au canal du joint tant par le sommet que par la partie inférieure de la batterie.
Il est évident nue dans les applications où il est possible d'avoir accès aux ca- naux des joints en-dessous de la semelle de support, la carac- téristique de l'invention qui donne le moyen d'avoir facilement accès à ces canaux du sommet de le batterie, c'est-à-dire, l'ali- gnment dans un plan vertical des ouvertures de chargement et des perforations dans les brinues de sole des fours avec les canaux des joints, peut être supprim'e si on le profère et ou'on peut placer les ouvertures de chargement où on le désire, mais dans les installations où la semelle de support 21 est disposée au niveau du sol, ces caractéristiques donnant toutefois un moyen trèssimple d'atteindre les canaux des joints de l'ext@- rieur de la structure de la batterie.
Les canaux des joints 45 établis suvnt l'invention sont remplis d'une matière réfractaire susceptible d'assurer l'étanchéité qu'on peut y introduire par le sommet ou par la base. Cette matière d'étanchéité présente de préférence un ca- ractère de fluidité non seulement pour faciliter son introduc- tion dans les canaux du joint mais aussi pour lui permettre de fluer et pénétrer dans toutes les crevasses, fentes,fissures, etc qui peuvent rester ouvertes après complète dil?tation de la ma- çonnerie des parois transversales.
Ces canaux de joints ayant de préférence un diamètre de plus de 3 à 4 pouces environ, on peut les remplir d'une grande variété de substances réfractaires propres à empêcher le passage des gaz à travers ces parois trans- versales lorsque la différence entre les pressions de gaz dans les compartiments de régénérateur situas de part et d'autre de ,,ces parois est normale et on ne désire par conséquent pas se
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limiter à l'emploi d'une ratière obturatrice déterminée.
Par exemple, il peut être préférable dans certains cas, d'utiliser du sable fin,des briques réfractaires bien broyées ou autres matières analogues, tandis que dans d'autres cas un ciment ré- fractaire susceptible de se fixer ou de faire prise comme un mortier léger ou son équivalent, peut procurer des avantages im- portants du fait que ces matières peuvent s'écouler des canaux des joints dans les crevasses et les fissures adjacentes et con- solider la maçonnerie en transformant la paroi transversale en un bloc continu ininterrompu.
Une matière visaueuse ou plastique peut être chassée sous pression dans les canaux du joint par le sommet ou la base de ceux-ci et si les canaux sont complètement remplis d'une matière de cette nature et de telle maniere que la colonne exerce une charge hydrostatiaue, cette charge refoule avantageusement la matière obturatrice dans les petits vides adjacents et les bouchent avant que le mortier n'ait fait prise.
Dans d'autres cas encore lorsqu'on emploie certains ciments ré- fractaires, on peut trouver avantageux d'établir le joint d'tan- chéité réfractaire par petites fractions à pied d'oeuvre, par exemple en coulant par intermittence de faibles quantités d'une matière susceptible de cimentation, à sec dans les canaux des joints et en la mélangeant sur place au moyen d'un jet d'eau de manière à remplir graduellement la colonne de la matière préférée.
Il est Evident que les canaux des joints peuvent être remplis seulement aprèsdilatation de la maçonnerie des parois transver- sales, lorsqu'on emploie une matière d'étanchéité qui consolide la maçonnerie et fait masse avec celle-ci, de manière à ne pas produire dans le joint une obstruction susceptible de faire obstacle à la dilatation de la maçonnerie. A titre d'exemple, dans les fours pourvus de régénérateurs exécutes entièrement en brioues de silice, il est prfrable d'employer un ciment renfermant environ 92 à 94% de SiO2 et 4 à 5% A1203, le restant comprenant des matières basiques, telles que la chaux, les mé- taux alcalins et autres substances analogues.
De préférence, les joints de dilatation 44 ne s'étendent pas directerient des canaux de joints aux chambres de régénéra- tion mais ils forment un redent comme c'est représenté sur la figure 6. Comme les plus grandes variations de dimensions des parois transversales pendant leur dilatation se font dans le sens de la longueur, les parties du joint de dilatation qui s'étendent transversalement par rapport à cette paroi doivent présenter une plus grande largeur pour permettre cette dilatation, tandis que les sections du joint qui sont parallèle aux c8tés de la paroi peuvent être relativement étroites puisqu'il suffit de ménager un espace beaucoup plus faible pour permettre le mouvement dans le sens du cisaillement entre les briques situées des deux côtés de ces sections du joint.
Cette disposition à une importance spé- ciale dans les types de construction où il est désirable d'em- ployer un agent obturateur ou d'étanchéité qui reste fluide et souple à toutes les températures des régénérateurs car ces inter- stices plus étroits contribuent à retenir l'agent obturateur ou matière d'étanchéité dans les canaux des joints en l'empêchant de s'en écouler même lorsque les parois sont froides et non dila- tées, de telle sorte qu'il est possible de remplir ces canaux même pendant la période d'exécution si l'on emploie une matière obturatrice souple dont les caractéristiques ne s'altèrent pas notablement aux températures normales de régime du régénérateur.
Bien oue dans sa forme préférée, l'invention dispose les joints de dilatation et les canaux des joints à proximité du plan médian vertical des parois transversales du régénérateur où ils sont facilement accessibles de l'extérieur des fours par les ou- vertures de chargement au moyen des orifices pratiaués dans l'axe de celles-ci dans les soles des fours, on ne désiré pas se limiter
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à cet emplacement particulier des joints,
attendu qu'on peut les placer en beaucoup d'autres endroits et notamment près du point de jonction ou au point de jonction des parois transversales avec les murs de pilier longitudinaux où ils sont accessibles de l'espace situé en-dessous de la semelle de support du four par un conduit ménagé dans celle-ci à proximité du conduit qui met en communication les conduits de gaz riche avec le système de distribution du gaz riche le long des piédroits de chauffe, tandis qu'à leurs extrémités supérieures ils sont accessibles par des ouvertures dans la maçonnerie à la base des carneux de chauffe, ces ouvertures étant de préférence dans l'axe des trous 50 pra- tiquésdans le sommet de la batterie pour l'examen de la combus- tion dans les carneaux et le réglage des briques glissantes aux extrémités supérieures de ces carneaux.
REVENDICATIONS ---------------------------
1) Four à coke à régénération du type décrit, caractérisa en ce que chaque régénérateur est pourvu d'une paroi étanche au gaz comprenant un joint de dilatation qui est fermé au moins par- tiellement, ce joint communiquant, avec un canal auxiliaire d'étanchéité et étant coupé à peu près sur toute sa hauteur par ce canal auxiliaire, lequel est destin à recevoir un agent obturateur ou matière d'étanchéité qui y est introduit après que le four à été porté à la température nécessaire, pour rendre étanche le joint de dilatation et en empêcher toute fuite de gaz.
2) Four à coke à régénération, du type décrit, comportant des chambres de régénération allongées, divisées en une série de compartiments par une paroi transversale s'étendant transversale- ment en-dessous de la chambre de carbonisation à travers ces cham- bres de régénération, caractérisé en ce qu'un joint de dilatation est établi dans cette paroi transversale pour permettre sa dilat- tion pendant l'élévation de la température, ce joint de dilatation étant pourvu intérieurement d'un canal d'étanchéité ouvert, destin à recevoir un agent obturateur et s'étendant à peu prés sur toute la hauteur de la paroi transversale, ainsi oue d'un conduit qu'on peut fermer par un bouchon et qui communique avec le canal d'étan- chéité,
ce conduit et ce canal étant accessibles de l'extérieur du four de telle façon que l'agent obturateur désiré peut être introduit de l'extérieur de ce four dans ce canal d'étanchéité pour rendre étanche ce joint de dilatation.
3) Four à coke à régénération suivant les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le canal d'étanchéité se trouve dans l'axe des passages pratioués dans la structure du four et d'un passage accessible dans la partie supérieure du four.
4) Four à coke à régénération suivant les revendications 2 et 3,caractérisa en ce qu'une ouverture de chargement pour l'introduction des matières cokéfiables dans la chambre de carbo- nisation est disposée à peu près dans l'axe du conduit pratiqué dans la sole de cette dernière et susceptible d'être fermé par un bouchon ainsi que sensiblement dans l'axe du canal d'étanchéité, l'ouverture de chargement constituant le passage accessible à la partie supérieure du four.
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