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Batterie de fours à coke à régénération.
La présente invention concerne une nouvelle forme de batterie de fours à coke à régénération à entrée d'air par le dessous.
Comme c'est bien connu, le chargement des chambres de cokéfaction d'une batterie de fours à coke au moyen de charbon s'effectue par des trous de chargement disposés dans le toit de la batterie au moyen d'un wagonnet qui reçoit des charges de charbon d'un réservoir d'emmagasinement surélevé, se meut le long du soumet de la batterie et déverse le charbon dans les chambres de cokéfaction. Le coke est poussé pério- diquement de chaque chambre par les ouvertures situées du coté du coke dans la batterie.
Le chargement des chambres et 1''expulsion périodique du coke de la chambre de co- @
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kéfaction provoquent la mise en suspension de fines par- ticules de charbon et de coke, particulièrement de ce dernier, dans l'atmosphère sur le côté de la batterie.
Ceci se remarque spécialement du côté de coke de la bat- terie. Dans les conceptions antérieures de fours à entrée d'air par le bas, dans lesquels de l'air est fourni à l'espace de fondation par des ouvertures disposées le long des parois latérales de la batterie, on a trouvé que l'air emporte de fines particules de charbon et de coke, ce qui est fortement nuisible pour un certain nom- bre de raisons parmi lesquelles , on peut menticnrer que les particules en suspension gênent le fonctionnement des dispositifs de régulation dans l'espace de fondation et provoquent également des conditions de travail peu satisfaisantes pour le personnel dans les fondations.
Le but principal de la présente invention est de fournir une batterie de fours à coke à régénération, à entrée d'air par le bas, qui soit de construction simple et compacte et qui est établie de façon à ventiler l'espace des fondations en employant dans ce but l'air fourni aux régénérateurs, pour maintenir l'espace des fondations à une température raisonnablement confortable pour le personnel qui y circule pour'fairefonctionner les dispositifs de régulation combinés à la batterie, la construction de la batterie étant telle que l'air est fourni à l'espace des fondations dans un état raisonnablement propre, c'est à dire sensiblement exempt de poussières de charbon et de coke.
Conformément à la présente invention, une batterie de fours à coke à régénération du type à entrée d'air par le bas comporte un espace de fondation s'étendant sur le. pleine longueur et la pleine largeur de la batterie,
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px3ss:XKtmKX3d2K!isi possède d'un cote de la batterie, de préférence du côté du bouclier, un carneau de cheminée ou à chaleur perdue pour recevoir les produits de combustion des régénérateurs et présente de l'autre côté de la batterie un conduit d'air sétendant sur toute la longueur de la batterie,
relié'à l'espace de fondation par des points espaces suivant la longueur de la batterie et communiquant avec l'atmosphère seulement par une extrémité ou par ses deux extrémités de façon que l'entrée d'air vers le conduitse trouve dans une zone où il n'y a que peu ou pas de charbon ou de coke en suspension dans l'air. Dans une fonde de réalisation préférée de l'invention, un ventilateur estprévu pour fournir l'air à ce conduit à une pression supérieure à la pression atmosphérique, par exemple d'environ une demi-livre, l'air sous pression entrant dans l'espace des fondations et y circulant,
une partie s'écoulant dans les régénérateurs et le restant étant évacué à l'atmosphère.'Lorsqu'on travaille au-dessus de la pression atmosphérique dans le canal d'air et dans l'espace des fondations, on peut maintenir dans cet espace, dans n'importe quelle batterie donnée de fours à coke, des températures plus basses que cela ne se.rait possible dans la même batterie fonctionnant dans des con-
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ditions de pression subatmospïmériques clans l'espace des fon- dations,
par suite de la quantité accrue d'air envoyée dans l'espace des fondations po ur y maintenir la pression su- périeure à la pression atmosphérique.
Dans les dessins annexés qui font partie de la spé- cification et montrent à titre d'exemple une forme de réa- lisation de l'invention mais sans limiter l'invention à cette forme:
La fig. 1 montre une coupe verticale faite trans- versalement à la batterie, la partie de gauche de la figure
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@tant une coupe par une chambre de cokéfaction et la partie de droits une coupe par un piédroitd'une batterie de @ours a coke renfermant la présente invention; la fig.2 est une coupe verticale partielle dans la longueur de la botterie suivant la ligne 2-2 de la fig. 1, et la fig.3 est un plan schématique de la batterie de la fig.1.
La construction de batterie de fours à coke reprécontée aux fige 1 et 2 des dessins comprend une assise ou un organe de base 1 du four qui s'étend sur la pleine largeur et la pleine longueur de la maçonnerie de la batterie et supporte celle-ci. Dans la partie supérieure de cette maçonnerie, on a prévu des chambres de cokéfaction s'étendant transversalement et des piédroits 3 alternant avec les chambres.
Dans la partie intérieure de cette batterie de four, s'étendent des régénérateurs @ disposés tran sversolement, constitués chacun par une section médiane 4a et des sections extrêmes 4b et 4c et des canaux ou passages 5 dans la sole du régénérateur qui s'étendent dans la maçonnerie du four à partir d'un côté de la batterie, et par lesquels de l'air est fourni au bas des régénérateurs et les produits de combustion sont extraits de la partie inférieure de ceux-ci.
L'organe de base 1 est ordinairement faiten béton armé et peut constituer une seule dalle bien que, de préférence, il soit divisé en un certain nombre de sections longitudinales séparées par les joints de dilatation. La plaque de base 1 est supportée principalement par un grand nombre de colonnes verticales 6 qui peuvent être en béton armé. Ces colonnes sont disposées suivant la longueur de la batterie, de préférence en-dessous de régé- nérateurs alternants disposés suivant la longueur de la batterie , comme le montre la fig.2n mais également trans-
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versalement à la batterie. Des parois de maçonnerie 7 et 8 sont disposées sur les côtés de la batterie.
Des cornières appropriées ou des fermetures de maçonnerie peuvent être prévues entre ces parois et la base 1 de façon que les joints entre ces organes soient fermés pour empêcher l'entrée de l'air dans l'espace de fondation 9.
Des murs de pignon usuels non représentés sont prévus aux extrémités de la batterie pour supporter l'organe de base et pour maintenir en place les extrémités de la maçonnerie supportées par les organes de base.
Du côté du bouclier de la batterie, se trouve un carneau de cheminée 10 qui, comme le mortre la fig.3, communique avec une cheminée 11. Ce carneau de cheminée s'étend sur toute la longueur de la batterie et est dis- posé de telle façon que son sommet est sensiblement au niveau du sommet de l'espace des fondations 9 et que sa partie inférieure est délimitée par une maçonnerie qui est faite d'une pièce avec la fondation de la batterie de fours.
Elle oommuniqueaveo les régénérateurs comme cela sera décrit.dans la suite plus en détail. Du même côté de la batterie que le carneau de cheminée sont situées des vannes d'inversion 12 qui peuvent prendre différentes formes et qui produisent par leur ensemble l'évacuation des gaz brûlés des régénérateurs 4 par les canaux de sole 5 vers le carneau de cheminée 10 et la fourniture d'air aux régénérateurs par des passages 13 reliant l'espace de fondation 9 aux carneaux de sole 5. Dans la construc- tion représentée à la fig, l, une vanne 14 commande l'é- coulement de l'air de l'espace de fondations 9 par le pas- sage 13 dans le canal de sole 5 de chaque section de ré- 'générateur 4a.
Cette vanne est représentée dans la posi- tion fermée à la fig. 1 parce que la section médiane 4a du régénérateur avec laquelle le carneau de sole 5 commu- @
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nique est en service pour la sortie de produits de com- bustion et que par conséquent de l'air n'est pas fourni à celle-ci. Une vanne 15 est prévue pour commander l'é- coulement des produits de combustion à partir de chaque carneau de sole 5 communiquant avec des sectionsde régéné- rateur 4a.
Cette vanne est représentée dans la position ou- verte à la fig.l parce que, comme on l'a remarqué plus haut, les sections médianes des;.régénérateurs sont représentées en action pour la sortie de produits de combustion.Un papi- lon 16 est placé dans le passage 17 reliant chaque carneau de sole 5 au carneau de cheminée 10 ; ce papillon peut être mis en position de façon appropriée par l'opérateur pour obtenir le tirage désiré de cheminée provoquant le passage des proauits de combustion dans le carneau de cheminée.
Il va de soi que des vannes semblables aux vannes 14,15 sont prévues pour les canaux de sole communiquant avec les sections de régénérateur 4b et 4c, ces vannes commandant l'entrée d'air dans les sections de régénérateur 4b et 4c à partir de l'espace de fondations et la sortie de produits de combustion de ces section.s de régénérateur dans le car- neau de cheminée 10. Par conséquent, lorsque les vannes 14 commandant l'entrée de l'air dans les sections médianes 4a de régénérateur sur toute la longueur de la batterie sont fermées, les vannes correspondantes commandant l'entrée de l'air dans les sections de régénérateur 4b et 4c sont ouver- tes.
De même, lorsque les vannes 15 commandant l'écoulement de produits de combustion des sections médianes 4a du régé- nérateur dans le carneau de cheminée sont ouvertes, les van- nes correspondantes dans les passages reliant les canaux de sole des sections extérieures 4b et 4o du régénérateur au carneau de cheminée sont fermées. Chaque passage reliant l'espace des fondations à un canal de sole peut être pourvu d'une lumière qui peut être étranglée par des barres for- ./
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mant doigts 13a, amovibles et remplaçables.
Chaque mhambre de cokéfaction 2 est de préférence pourvue de plusieurs trous de chargement: 18 et d'un passage 19 conduisant dans un tuyau montait 20 qui communique avec un collecteur principal, usuel 21. Comme c'est bien connu dans le métier, une vaine appropriée , non représentée, peut être employée pour régler l'écoulement dans le tuyau montant 20. Les extrémités de la chambre de cokéfaction sont destinées à être fermées comme d'habitude par des portes amovibles 22 qui peuvent être du type à bbturation automatique.
Les piedroits 3 sont munis de carneaux de chauffage verticaux 23 comportant respectivement dans les carneaux alternés des brûleurs 24 élevés et bas. Chaque carneau est relié parson extrémité:inférieure à la sec- tion.appropriée de régénérateur 4a, 4b ou 4c, suivant le cas.
La forme particulière des canaux de chauffage et des liaisons entre les carneaux et les régénérateurs en communication avec ceux-ci ne fait pas partie de la présente invention. L'agencement de carneaux et de régénérateurs peut prendre n'importe quelle forme connue dans le métier.
La construction particulière représentée au dessin comprend deux groupes extérieurs de oarneaux et un groupe-intérieur de carneaux communiquant respectivement avec les sections extérieures de régénérateur 4b et 4c et la section intérieure de régénérateur 4a.
Chaque carneau 23 reçoit du gaz combustible par un canal montant individuel 26 s'étendant à travers la base 1 et relié à son extrémité inférieure à l'une des deux conduites principales de distribution du gaz 27,28 (fig.2) disposées dans l'espace de fondation 9 près du
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sommet de celui-ci, transversalement à la battene. Comme cela résulte de la fig.2, ces conduites principales s'étendant transversalement 27,28 sont placées en-dessous des piedroits 3. Chaque conduite principale 27 est pourvue de canaux montants individuels 26 communiquant seulement avec les groupes intérieurs de carneau dans un piedroit situé au-dessus.
Chaque conduite principale 28 est pourvue de canaux montants individuels 26 communiquant saulement avec les groupes extérieurs de oarneau dans un piedroit situé au-dessus; comme le montre la fig. 1, la partie de cette conduite principale située en-dessous du groupe intérieur de carneaux est exempte de canaux montants.
Chaque canal montant 26 est pourvu, au point où il se relie à la conduite principale 27 ou 28 suivant le cas, d'un régulateur d'écoulement 29 pour régler l'écoulement du gaz fourni au carneau. Ces dispositifs régulateurs nécessitent la surveillance et le réglage éventuels par un préposé travaillant dans l'espace de fondation.
Chaque conduite principale 27,28 communique avec un tuyau 30 d'alimentation de gaz combustible (fig.l) relié à celle-ci au moyen d'une tuyauterie 31. Le tuyau 30 est convenablement isolé contre les pertes de chaleur . La tuyauterie 31 est pourvue d'une vanne à trois voies 32 et dtune vanne a'obturation 33 qui est normalement ouverte liais peut, si on le désire, être fermée pour empêcher l'écoulement de gaz du tuyau 30 vers les conduites principales transversales 27,28. Dans la vanne à trois voies 32 débouche un tuyau flexible 34 qui communique avec une conduite principale 35 d'air de décarbonisation supportée, de façon appropriée dans l'espace 9 des fondations.
Le fonctionmement de la vanne à trois voies 32 au moyen du mécanisme usuel automatique d'inversion agit pour mettre le tuyau
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principal 30 en communication avec l'une ou l'autre des conduites 27 ou 8 et pour mettre la conduite prin-
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cipale 35 d'air de àécarbonisatiaii en coaniunication avec ces conduites L'?,L8 lorsque du gaz cO.:10us'cible 1.='est j?.S envoya dans celles-ci.
Lorsde l'inversion du fonction-
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ile:ui:r1'G, 1:.. vanne à trois voies SS est actionnée pom placer la conduite 35 d',ir de décarbol1isation en oommuni- cation avec les conduites principales transversales 27 ou 28 vers lesquelles antérieurement du gaz combustible avait été envoyé, conformément à la manière d'agir usuelle pour fournir des gaz combustibles et de l'air de décarbonisation au système de distribution de gaz de batteries de fours à coke.
Du coté du coke dans la batterie est situé un passage ou un canal 56 s'étendant sur toute la longueur
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de la batterie et ayant une extI'61JJi té 37 (fi.3) disposée au-delà de l'extrémité de la batterie, ou l'atmosphère est sensiblement exempte de charbon et de coke en suspension, Si on le désire, les deux extremités de ce canal peuvent être disposées au-delà des extrémités de la batterie. Une extrémité ou les deux extrémités de la partie supérieure de ce canal d'air 36 peuvent être pourvues de grilles 39 formant des ouvertures par lesquelles l'air est admis dans le canal en. venant de l'atmosphère.
Si on le désire, un ventilateur 40 peut être disposé à une extrémité du canal ou passage d'air 36, avec son admission disposée de façon à recevoir de l'air par la grille 39 et sa sortie disposée de façon à souffler de l'air à n'importe quelle pression désirée, soit environ une demièlivre au dessus de la pression atmosphérique, dans le canal ou le passage 36. Si on le désire,, deux
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ventilateurs peuventêtre employés , un à chaque extrémité du canal d'air.
L'air admis dans le conduit ou le canal peut également être envoyé à travers un tissu filtrant ou un autre conditionneur d'air, de façon que de l'air propre ayant une humidité déterminée soit admis dans le canal et s'écoule de celui-ci dans l'espace de .inondation et ce cet espace dans les régénérateurs. Lorsqu'on opère de cette manière, de l'air à teneur cons-Gante en oxygène est envoyé aux régénérateurs pendant toute l'année, ce qui réduitla nécessité de changer les mises en position des dispositifs de réglage avec les changements saison- niers dans les conditions atmosphériques. En outre, des conditions confortables pour le personnel sont entretenues dans l'espace de fondation à tous moments.
Une paroi latérale du passage 36 est délimitée par le mur de maçonnerie 8 qui a des ouvertures 41 disposées en des points espacés près du sommet, une de ces ouvertu- res étant de préférence prévue en-dessous des chambres alternées de cokéfaction de lu batterie. La paroi latérale opposée du canal est désignée au dessin par le chiffre 42 et peut être la paroi de maçonnerie fournissant un support pour la banquette 43. Les parties de sommet et de base du canal ou du passage d'air 36 sont délimitées par des parois de maçonnerie 44,45 respectivement; le sommet du canal 36, de même que le sommet du carneau 10 à chaleurs perdues, sont disposés sensiblement au niveau du sommet de l'espace de fondation 9.
Le canal ou passage d'air 36 est ainsi complètement enfermé, à part les ouvertures délimitées par la grille 39 pour l'extrémité, par lesquelles de l'air est introduit dans le canal, et les ouvertures 41 par lesquelles le canal communique-avec l'espace de fondation 9. /
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En fonctionnement, de l'air est fourni au canal d'air ou passage 36 par une ou par deux extrémités de celui-ci et cet air est sensiblement exempt de charbon ou de coke en suspension.
Cet air relativement propre 's'écoule par le canal 36 et par l'ouverture 41, ensuite à travers la largeur de l'espace de fondation jusque dans le régénérateur d'entrée, par exemple le régénérateur 4a, en supportant la combustion du gaz combustible envoyé aux carneaux, les produits de combustion s'écoulant à travers les carneaux de sortie dans et à travers les régénérateurs de sortie, par exempte 4b et 4c, pour gagner le carneau 10 de chaleursperudes.
Lors de l'inversion, de l'air venant du canal 36 traverse l'espace de fondation,pénètre dans les régénérateurs 4b et 4c et entretient la combustion du gaz combustible envoyé au carneau en communication avec ceuxci , les prdduits de combustion s'écoulant des carneaux de sortie par les régénérateurs 4a vers le carneau 10 de gaz brûlé et la cheminée 11.
On a trouvé en pratique que le tirage exercé par la cheminée 11 convient pour provoquer l'entrée, dans le canal @@ ou passage d'air 36 à travers l'espace de fondation et dans et à travers les régénérateurs, d'un volume d'air adéquat pour supporter la combustion de gaz combustible envoyé aux carneaux et pour entretenir une température raisonablement confortable dans l'esace de fondation.
On peut toutefois juger désirable, dans le fonctionnement de certaines batteries, de travailler dans des conditions de pression supérieures à la pression atmosphérique, par exemple d'une demi-livre, dans le canal ou passage d'air 36 pour produire l'écoulement d'un plus grand volume d'air à travers l'espace de fondation. Dans ce dernier cas, des évents sont prévus dans le voisinage de l'espace de fonda-
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tion près du sommet du carneau 10 de chaleurs perdues, ces évents étant établis de telle manière qu'une proportion déterminée de l'air s'écoulant à travers l'espace de fondation, suffisante pour donner le volume désiré d'air pour entretenir la combustion du gaz combustible envoyé aux carneaux est fournie au régénérateur d'entrée, les restant de l'air étant évacué vers l'atmosphère par les évents mentionnés.
Lorsqu'on travaille avec des conditions de pression superatmosphériques dans le canal d'air 36 et lespace de fondation 9 d'une batterie donnée de fours à coke, il est possible de fairasser un plus grand volume d'air à travers l'espace de fondation pour y maintenir une température plus basse que lorsqu'on fait fonctionner la batterie dans des conditions de pression sucatmosphérique dans le canal 36 et l'espace de fondation 9 en communication avec celui-ci.
Il est à remarquer que la forme de réalisation préférée de l'invention implique une batterie de fours à coke de construction simple et fudimentaire dans laquelle un seul carneau de cheminée est disposée contre 7.'espace de fondation du côté du bouclier de la batterie et un canal d'air est disposé contre -,espace de fondation du côté de la sortie du coke de 18 batte- rie, ce canal d'air étant complètement enfermé, à part les ouvertures à une de ses extrémités ou au:: deux extrémités, par lesquelles l"air est admis dans le canal et un certain nombre d'ouvertures espacées reliant le canal à l'espace de fondation.
Par suite ae la disposition des entrées d'air dans le canal d'air ei. un point situé au-delà de la dernière chambre de cokéfaction de la batterie, à un endroit ouil n'y a que peu ou pas de charbon ou de coke en suspension dans l'atmosphère, de l'air sensiblement propre pénètre dans le canal d'air et l'air ainsi admis traverse l'espace de fondation, le refroidit pour y main-
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tenir une température raisonnablement confortable et l'air ainsi réchauffé est employé entièrement ou partiellement pour entretenir la combustion du gaz combustible envoyé au carneau.
Bien que l'invention ait été décrite en connexion avec un four à coke destiné au chauffage par du gaz combustible riche seulement, l'invention n'est pas limitée à cette application, mais comprend des combinaisons de batteries de fours à coke pourvues de brûleurs alimentés par le dessous et destinées à être chauffées non seulement au moyen de gaz combustible riche tel que le gaz de four à coke, mais également au moyen de gaz pauvre, tel que du gaz de haut-fourneau ou du gaz de gazogène.
Il doit être bien entendu en conséquence que l'invention,exppsée ci-dessus peut recevoir différentes formes de réalisation dans le cadre des revendications qui suivent.
Revendications.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Battery of regenerative coke ovens.
The present invention relates to a new form of battery of regenerative coke ovens with air inlet from below.
As is well known, the charging of the coking chambers of a coke oven battery by means of coal is carried out through charging holes arranged in the roof of the battery by means of a wagon which receives charges. of coal from an elevated storage tank, moves along the bottom of the battery and discharges the coal into the coking chambers. Coke is periodically pushed from each chamber through the openings on the coke side into the battery.
The loading of the chambers and the periodic expulsion of coke from the chamber of co- @
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kefaction causes fine particles of coal and coke, especially the latter, to be suspended in the atmosphere on the side of the battery.
This is especially noticeable on the coke side of the battery. In previous designs of bottom air-entry furnaces, in which air is supplied to the foundation space through openings disposed along the side walls of the coil, it has been found that the air carries fine particles of coal and coke, which is highly detrimental for a number of reasons among which it can be said that the particles in suspension interfere with the operation of the regulating devices in the foundation space and also cause unsatisfactory working conditions for foundation staff.
The main object of the present invention is to provide a battery of regenerative coke ovens, with air inlet from the bottom, which is of simple and compact construction and which is established so as to ventilate the space of the foundations by employing for this purpose the air supplied to the regenerators, to maintain the space of the foundations at a temperature reasonably comfortable for the personnel circulating therein to operate the regulating devices combined with the battery, the construction of the battery being such that the air is supplied to the foundation space in a reasonably clean condition, ie substantially free of coal dust and coke.
In accordance with the present invention, a battery of bottom air inlet type regenerative coke ovens has a foundation space extending across it. full length and full width of the battery,
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px3ss: XKtmKX3d2K! isi has on one side of the coil, preferably on the shield side, a chimney or waste heat flue to receive the combustion products from the regenerators and has a duct on the other side of the coil. 'air extending over the entire length of the coil,
connected to the foundation space by points spaces along the length of the coil and communicating with the atmosphere only by one end or by both ends so that the air inlet to the duct is in a zone where there is little or no airborne coal or coke. In a preferred embodiment of the invention, a fan is provided to supply air to this duct at a pressure above atmospheric pressure, for example about half a pound, with the pressurized air entering the duct. foundation space and circulating therein,
a part flowing into the regenerators and the remainder being discharged to the atmosphere. 'When working above atmospheric pressure in the air channel and in the foundation space, one can maintain in this space , in any given battery of coke ovens, temperatures lower than would be possible in the same battery operating in con.
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subatmospheric pressure changes in the foundation space,
as a result of the increased quantity of air being sent into the foundation space to maintain the pressure above atmospheric pressure.
In the accompanying drawings which form part of the specification and show by way of example one embodiment of the invention but without limiting the invention to this form:
Fig. 1 shows a vertical section made transversely to the battery, the left part of the figure
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Being a cut through a coking chamber and the rights portion a cut through a side of a coke oven battery incorporating the present invention; fig.2 is a partial vertical section along the length of the casing along line 2-2 of fig. 1, and fig.3 is a schematic plan of the battery of fig.1.
The coke oven battery construction shown in Figs 1 and 2 of the drawings includes a bed or base member 1 of the oven which extends the full width and length of the battery masonry and supports the battery. . In the upper part of this masonry, there are provided coking chambers extending transversely and piers 3 alternating with the chambers.
In the interior part of this furnace battery, extend regenerators @ arranged transversely, each consisting of a middle section 4a and end sections 4b and 4c and channels or passages 5 in the base of the regenerator which extend into the masonry of the furnace from one side of the coil, and through which air is supplied to the bottom of the regenerators and the combustion products are extracted from the lower part thereof.
The base member 1 is usually made of reinforced concrete and may constitute a single slab although preferably it is divided into a number of longitudinal sections separated by expansion joints. The base plate 1 is supported mainly by a large number of vertical columns 6 which can be made of reinforced concrete. These columns are arranged along the length of the battery, preferably below alternating regenerators arranged along the length of the battery, as shown in fig. 2n but also trans-
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versally to the battery. Masonry walls 7 and 8 are arranged on the sides of the battery.
Suitable angles or masonry closures may be provided between these walls and the base 1 so that the joints between these members are closed to prevent the entry of air into the foundation space 9.
Usual gable walls, not shown, are provided at the ends of the battery to support the base member and to hold in place the ends of the masonry supported by the base members.
On the side of the battery shield, there is a chimney flue 10 which, like the mortar in fig. 3, communicates with a chimney 11. This chimney flue extends over the entire length of the battery and is arranged in such a way that its top is substantially at the level of the top of the space of the foundations 9 and that its lower part is delimited by a masonry which is made in one piece with the foundation of the battery of furnaces.
It communicates with the regenerators as will be described in more detail below. On the same side of the coil as the chimney flue are located reversing valves 12 which can take different forms and which together produce the evacuation of the burnt gases from the regenerators 4 via the sole channels 5 towards the chimney flue. 10 and the supply of air to the regenerators through passages 13 connecting the foundation space 9 to the sole flues 5. In the construction shown in FIG. 1, a valve 14 controls the flow of the air. air from the foundation space 9 through passage 13 into the sole channel 5 of each regenerator section 4a.
This valve is shown in the closed position in fig. 1 because the median section 4a of the regenerator with which the sole flue 5 commu- @
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nique is in service for the outlet of combustion products and therefore no air is supplied to it. A valve 15 is provided to control the flow of combustion products from each hearth flue 5 communicating with regenerator sections 4a.
This valve is shown in the open position in fig. 1 because, as noted above, the middle sections of the regenerators are shown in action for the output of combustion products. 16 is placed in the passage 17 connecting each sole flue 5 to the chimney flue 10; this butterfly can be properly positioned by the operator to achieve the desired chimney draft causing combustion products to pass through the chimney flue.
It goes without saying that valves similar to valves 14, 15 are provided for the hearth channels communicating with the regenerator sections 4b and 4c, these valves controlling the entry of air into the regenerator sections 4b and 4c from the foundation space and the outlet of combustion products from these regenerator sections into the chimney flue 10. Consequently, when the valves 14 controlling the entry of air into the middle regenerator sections 4a along the entire length of the coil are closed, the corresponding valves controlling the entry of air into the regenerator sections 4b and 4c are open.
Likewise, when the valves 15 controlling the flow of combustion products from the middle sections 4a of the regenerator into the chimney flue are opened, the corresponding valves in the passages connecting the hearth channels of the outer sections 4b and 4o. from the regenerator to the chimney flue are closed. Each passage connecting the space of the foundations to a sole channel can be provided with a light which can be throttled by for- ./ bars.
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mant fingers 13a, removable and replaceable.
Each coking chamber 2 is preferably provided with several loading holes: 18 and a passage 19 leading into a rising pipe 20 which communicates with a main manifold, usual 21. As is well known in the art, a futile suitable, not shown, can be used to regulate the flow in the riser pipe 20. The ends of the coking chamber are intended to be closed as usual by removable doors 22 which may be of the self-closing type.
The piedroits 3 are provided with vertical heating flues 23 comprising respectively in the alternating flues high and low burners 24. Each flue is connected at its lower end to the appropriate regenerator section 4a, 4b or 4c, as appropriate.
The particular shape of the heating channels and of the connections between the flues and the regenerators in communication therewith does not form part of the present invention. The arrangement of flues and regenerators can take any form known in the art.
The particular construction shown in the drawing comprises two outer groups of flues and an inner group of flues communicating respectively with the outer regenerator sections 4b and 4c and the inner regenerator section 4a.
Each flue 23 receives combustible gas via an individual rising channel 26 extending through the base 1 and connected at its lower end to one of the two main gas distribution pipes 27, 28 (fig. 2) arranged in the 'foundation space 9 near the
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top of it, transversely to the battene. As can be seen from FIG. 2, these transversely extending main pipes 27, 28 are placed below the legs 3. Each main pipe 27 is provided with individual upright channels 26 communicating only with the inner flue groups in a foot. located above.
Each main pipe 28 is provided with individual upright channels 26 communicating directly with the outer groups of oarneau in a piedroit situated above; as shown in fig. 1, the part of this main pipe located below the internal group of flues is free of rising channels.
Each rising channel 26 is provided, at the point where it connects to the main line 27 or 28 as the case may be, with a flow regulator 29 to regulate the flow of gas supplied to the flue. These regulating devices require monitoring and possible adjustment by an attendant working in the foundation space.
Each main line 27, 28 communicates with a fuel gas supply pipe 30 (fig.l) connected thereto by means of a pipe 31. The pipe 30 is suitably insulated against heat loss. The piping 31 is provided with a three-way valve 32 and a shut-off valve 33 which is normally open but can, if desired, be closed to prevent the flow of gas from the pipe 30 to the transverse main lines 27. , 28. Into the three-way valve 32 opens a flexible pipe 34 which communicates with a main line 35 of supported decarbonization air, suitably in the space 9 of the foundations.
The operation of the three-way valve 32 by means of the usual automatic reversing mechanism acts to put the pipe
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main 30 in communication with one or the other of the conduits 27 or 8 and to put the main conduit
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cipale 35 of carbonisatiaii air in coaniunication with these pipes L '?, L8 when cO.:10us' target gas 1. =' is sent into them.
When reversing the function
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ile: ui: r1'G, 1: .. three-way valve SS is actuated to place the decarbolization line 35 in communication with the transverse main lines 27 or 28 to which fuel gas had previously been supplied. sent in accordance with the usual practice for supplying fuel gases and decarbonising air to the coke oven battery gas distribution system.
On the side of the coke in the battery is located a passage or channel 56 extending over the entire length
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of the battery and having an extI'61JJi té 37 (fi.3) disposed beyond the end of the battery, where the atmosphere is substantially free of suspended coal and coke, If desired, both ends of this channel can be arranged beyond the ends of the battery. One end or both ends of the upper part of this air channel 36 may be provided with grids 39 forming openings through which air is admitted into the channel. coming from the atmosphere.
If desired, a fan 40 may be disposed at one end of the air duct or passage 36, with its inlet disposed to receive air through the grille 39 and its outlet disposed to blow air. air at any desired pressure, approximately one-half of a pound above atmospheric pressure, in channel or passage 36. If desired, two
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fans can be used, one at each end of the air channel.
The air admitted into the duct or channel can also be sent through a filter cloth or other air conditioner, so that clean air with a determined humidity is admitted into the channel and flows from it. here in the flood space and this space in the regenerators. When operated in this manner, high oxygen content air is supplied to the regenerators year round, reducing the need to change the settings of the control devices with the seasonal changes in the air. atmospheric conditions. In addition, comfortable conditions for staff are maintained in the foundation space at all times.
A side wall of passage 36 is bounded by masonry wall 8 which has openings 41 disposed at spaced points near the top, one of these openings preferably being provided below the alternating coil coking chambers. The opposite side wall of the channel is designated in the drawing by the numeral 42 and may be the masonry wall providing support for the bench seat 43. The top and bottom portions of the channel or air passage 36 are demarcated by walls. of masonry 44.45 respectively; the top of the channel 36, as well as the top of the waste heat flue 10, are arranged substantially at the level of the top of the foundation space 9.
The air channel or passage 36 is thus completely enclosed, apart from the openings delimited by the grille 39 for the end, through which air is introduced into the channel, and the openings 41 through which the channel communicates with it. foundation space 9. /
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In operation, air is supplied to the air channel or passage 36 through one or both ends thereof and this air is substantially free of suspended coal or coke.
This relatively clean air flows through channel 36 and opening 41, then across the width of the foundation space into the inlet regenerator, e.g. regenerator 4a, supporting combustion of the gas. fuel sent to the flues, the combustion products flowing through the outlet flues into and through the outlet regenerators, eg 4b and 4c, to gain the heat flue 10.
During the reversal, air from channel 36 passes through the foundation space, enters regenerators 4b and 4c and sustains the combustion of the fuel gas sent to the flue in communication therewith, the combustion products flowing outlet flues by the regenerators 4a to the flue 10 of burnt gas and the chimney 11.
It has been found in practice that the draft exerted by the chimney 11 is suitable for causing the entry, into the channel @@ or passage of air 36 through the foundation space and into and through the regenerators, of a volume adequate air to support the combustion of combustible gas sent to the flues and to maintain a reasonably comfortable temperature in the foundation space.
It may, however, be deemed desirable in the operation of some batteries to operate under pressure conditions above atmospheric pressure, for example half a pound, in the air channel or passage 36 to produce the flow of air. 'a greater volume of air through the foundation space. In the latter case, vents are provided in the vicinity of the foundation space.
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tion near the top of the waste heat flue 10, these vents being so established that a determined proportion of the air flowing through the foundation space sufficient to provide the desired volume of air to maintain the Combustion of the fuel gas sent to the flues is supplied to the inlet regenerator, the remainder of the air being exhausted to the atmosphere through the mentioned vents.
When working with superatmospheric pressure conditions in the air channel 36 and the foundation space 9 of a given battery of coke ovens, it is possible to pass a larger volume of air through the air space. foundation to maintain a lower temperature therein than when the battery is operated at sub-atmospheric pressure conditions in channel 36 and foundation space 9 in communication therewith.
It is to be noted that the preferred embodiment of the invention involves a coke oven battery of simple and fudimentary construction in which a single chimney flue is disposed against the foundation space on the side of the battery shield and. an air channel is placed against the foundation space on the side of the coke outlet of the battery, this air channel being completely enclosed, except for the openings at one end or at both ends , through which air is admitted into the channel and a number of spaced openings connecting the channel to the foundation space.
As a result of the arrangement of the air inlets in the air channel ei. a point beyond the last coking chamber of the battery, where there is little or no carbon or coke suspended in the atmosphere, substantially clean air enters the channel air and the air thus admitted passes through the foundation space, cools it to maintain
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maintain a reasonably comfortable temperature and the air thus heated is used wholly or partially to support the combustion of the combustible gas sent to the flue.
Although the invention has been described in connection with a coke oven intended for heating by rich fuel gas only, the invention is not limited to this application, but includes combinations of coke oven batteries provided with burners. fed from below and intended to be heated not only by means of rich fuel gas such as coke oven gas, but also by means of lean gas, such as blast furnace gas or gasifier gas.
It should of course be understood as a consequence that the invention, exppsée above, can accommodate various embodiments within the scope of the following claims.
Claims.
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