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Four à coke.
La présente invention concerne des batteries de fours à coke à régénération à combinaison, à alimentation en air et gaz par le dessous et plus particulièrement la forme et la construction des batteries de ce genre compor- tant des systèmes de distribution complètement incorporés, c'est-à-dire compris dans la construction, pour la répar- tition de l'air et du gaz pauvre aux carneaux individuels des piédroits.
On connait une batterie de fours à coke à régéné- ration dans laquelle les régénérateurs sont pourvus de passages de commande d'entrée et de sortie qui ont pour effet une répartition uniforme des fluides gazeux s'écou- lant dans lesrégénérateurs, avec par conséquent un fonction-. nement à rendement maximum de régénération.
Un but de la présente invention est de fournir une forme des passages reliant les régénérateurs aux carneaux
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ayant pour résultat la répartition désirée de l'eir et du gaz pauvre aux carneaux individuels de chaque piédroit, de telle sorte ou'il s'effectue une cokéfaction uniforme et rapide de la charge de charbon dans les chambres de coke- faction entre les piedroits à carneaux.
Les batteries de fours à coke à carneaux de chauf- fage verticaux telles qu'elles sont construites jusqu'à présent comportent dans les parties de base des carneaux de passages qui relient les carneaux aux régénérateurs. Les parties supérieures des carneaux de chauffage verticaux commu. niquent avec des carneaux horizontaux par des passages conmandés par des briques-registres. Les dimensions des passages dans les parties de base des carneaux et la mise en position des briques-registres commandant les passagesdansles carneaux horizontaux qui relient les parties supérieures des carneaux verticaux commandent l'écoulement dans les carneaux.
Dans ces fours à carneaux verticaux, chaque cham- bre de cokéfaction a une .forme évasée en coupe horizontale, l'extrémité la plus large de la chambre étant du côté du coke de la batterie c'est-à-dire du côté par lequel le coke est évacué de la chambre, et l'extrémité la plus étroite étant du côté du bouclier. On comprend que par suite de l'évasement de chaque chambre de cokéfaction la quantité de charbon par unité de longueur de la chambre augmente pro- gressivement de l'extrémité étroite du bouclier de la bat- terie vers l'extrémité large du coke, ce qui exige le plus grandes quantités de chaleur progressi-ement suivant la longueur de la chambre pour obtenir une cokéfaction uniforme.
En vue d'obtenir une cokéfaction satisfaisante, il faut une répartition non-uniforme de l'air et du gaz pauvre vers les carneaux individuels de chaque piédroit. Un accrois- sement graduel d'écoulement d'air et du gazpauvre vers les carneaux de chaque piédroit du côté du bouclier vers le côté du coke, est requis pour compenser l'évasement du four.
Des accroissements supplémentaires d'écoulement d'air et de
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gaz pauvre vers les carneaux d'extrémité de chaque piédroit sont requis pour compenser les pertes par rayonnement par les côtés de la batterie.
On avait l'habitude antérieurement de réaliser la répartition d'air et de gaz pauvre par le réglage pénible, par essai et erreur, de la brique-registre commandant les passages dans les carneaux horizontaux reliant les parties supérieures des carneaux verticaux. Dans certains cas, six mois ou plus de réglages de la brique-registre ont été nécessaires pour obtenir la répartition désirée d'air et du gaz pauvre vers les carneaux. Fréquemment après un chan- gement du programme de fonctionnement de la batterie, un réajustement important de la brique-registre a été trouvé nécessaire.
A propos de batteries de fours à coke nouvelles, il a été suggéré d'effectuer le réglage de l'air et du gaz pauvre envoyés aux carneaux par le réglage de la position de la brique-registre avant le chauffage de la batterie. Cette méthode, tout en procurant une répartition beaucoup meil- leure de l'air et gaz pauvre que celle obtenue au moyen de l'ancienne méthode de réglage par essai et erreur, a été trouvée désavantageuse par le fait que beaucoup de briques- registres étaient déplacées par des opérateurs lors de l'introduction de thermocouples pendant le chauffage de la batterie, ce qui troublait la répartition désirée d'air et du gaz pauvre vers les carneaux.
Conformément à la présente invention les régénéra- teurs d'air et de gaz pauvres sont reliés aux bases des carneaux verticaux par des passages des formes et de cons- truction spéciales,c'est-à-dire en goulot de Venturi, pré- sentant une résistance relatiivement élevée à l'écoulement vers le haut et une résistance relativement basse à l'écou- lement vers le bas. Les passages présentent les caractéris- tiques suivantes de construction : (1) Les côtés de chaque passage vont en divergeant
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à partir des orifices supérieurs sous un angle de moins de 10 par rapport à la verticale.
(2) La distance entre (a) le point où l'air ou le gaz pauvre venant des régénérateurs contigus se rencontrent dans le passsge et (b) le somme t du passage, c'est-à-dire la point où le courant de gaz mélangé entre dans le carneau de chauffage n'est pas moindre que 10 pouces et de préfé- rence pas moindre que 13 pouces.
(3) L'orifice supérieur du passage, c'est-à-dire la partie de celui-ci entrant dans le carneau est arrondi, le rayon de courbure de cette partie arrondie n'étant pas moin- dre que 1/2".
(4) Les sections transversales des orifices supé- rieurs des passages de cnaque piédroit ont des dimensions graduées de sorte que le carneau du côté du coke de la batterie a le passage comportant l'orifice supérieur de plus grande surface de section transversale tandis que le carneau du côté du bouclier de la batterie a le passage présentant les orifices supérieurs d'une plus grande section transver- sale et que l'orifice supérieur de passage des carneaux intermédiaires de chaque piédroit différent en surface de section transversale et sont gradués pour fournir la quantité désirée d'air et du gaz pauvre à chacun des carneaux inter- mède ires .
Conformément à cette invention : (a) la dimension des ouvertures supérieures des passages règle l'écoulement d'air et de gaz pauvre vers les carneaux pendant l'écoulement vers le haut, les dimensions des orifices supérieurs sont choisies pour donner la répar- tition désirée d'air et de gaz pauvre aux carne ux pendant l'écoulement ascensionnel.
(b) les passages permettent l'écoulement des gaz brûlés dans la direction descendante vers les régénérateurs avec une perte de pression minima. Ceci est dû principale- ment aux orifices supérieurs arrondis ou incurvés des pas-.-?
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sages et à la pente graduelle des côtés.
(c) chaque passage règle la somme de l'écoulement d'air et de gaz pauvre vers le carneau de chauffage vertical dans lequel il est placé. Comme la paroi de division.dans chaque passage s'étend jusqu'à un point tel que l'air et la gaz pauvres se rencontrent à une distance qui n'est pas in- férieure à 10 pouces et de préféence pas inférieure à 13 pouces en dessous du point où ils entrent dans le carneau, il est établi une restriction suffisante entre le côté d'air et le côté du gaz pauvre du passage pour commander le rapport de l'air au gaz pauvre. Par conséquence, en règlant la somme de l'air et du gaz pauvre entrant dans chaque carneau, le rapport de l'air au gaz, l'écoulement de chaque fluide est commandé.
(d) par le fait qu'on a un rayon de courbure de la partie arrondie des orifices supérieurs qui n'est pas infé-. rieur à 1/2 pouce, la résistance de l'écoulement vers le bas est réduite au minimum. En outre, si ce rayon de courbure est sensiblement moindre qu'un demi-pouce, une commande précise de l'écoulement est impossible. Il est bien connu que le coéfficient d'orifice d'un passage ( qui est la mesu- re de l'écoulement dars le passage pour une différence de pression donnée) est influencé par le rayon du coin à l'entrée du passage. Dans le cas d'un passage en briques ayant un rayon de coin plus petit qu'un demi-pouce, un émi ettement léger mais imprévisible des bords a pour effet de changer le rayon de coin avec un effet sensible sur le coéfficient d'orifice.
Lorsque toutefois le rayon de coin vaut un demi- pouce ou plus, on a trouvé que des variations dans le rayon de.coin ont un effet sans conséquence sur le coéfficient d'orifice.
(e) en graduant les surfaces de sections transversales des orifices supérieurs des passages de chaque piédroit de telle façon que le passage ayant l'orifice supérieur de la plus grande section transversale est dans le carneau du-côté du coke et que le passage ayant la plus grande section
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transversale est dans le carneau du côté du bouclier et que les orifices supérieurs des passages restants sont de sec- tions transversales différentes, tous les passages étant di- mensionnés de manière à fournir la quantité désirée d'cir et de gaz pauvre à chaque carreau pour compenser l'évasement du four et les pertes par rayonnement, on réalise la réparti- tion désirée d'air et de gaz pauvre dars les carneaux de chaque piédroit pour produire une cokéfaction uniforme et rapide de la charge de charbon.
Dans les dessins annexés faisant partie de la présen - te spécification et montrantà titre d'exemple une for..e de réalisation préférée de l'invention mais sans limitation de l'invention à cette forme;
La fig. 1 est une coupe verticale composite trensver- salement à la batterie, la partie de gauche éta t faite à travers un piédroit qui pour plus de clarté est représenté en traits pleins, et la partie de droite étant faite à tra- vers une chambre de cokéfaction, d'une batterie de fours à coke renfermant la présente Invention.
La fig. 2 est une coupe verticale partielle dans la longueur de la batterie et suivant la ligne 2-2 de la fige 1
La fig. 3 est une coupe verticale partie]le a plus grande échelle montrant des détails de la maçonnerie dans la partie de la batterie comprenant les parois de la chambre de cokéfaction et le sommet des régénérateurs dans lesquels sont disposés les passages reliant les régérateurs aux carneaux.
La fig. 4 est une vue en plan partielle montrant les passages à la base des carneaux d'un piédroit.
La fig. 5 est une vue en coupe à plus gr nde échelle montrant en traits pleins le passage reliant une paire de régénérateurs contigus et le carneau de chauffage vertical du côté du coke de le batterie et montrant en pointillé les passages conduisant dans d'autres carneaux d'un piédroit.
La batterie de fours à coke représentée aux fig. 1 et 2 des dessins comprend un pont ou une base de four 1 qui s'étend sur la pleine longueur et la pleine largeur et
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supporte la maçonnerie de la batterie. Dans lesparties su- périeures de cette maçonnerie se trouvent les chambres de co- kéfaction 2 s'étendant transversalement et des piédroits 3 alternant avec ces chambres. Dans la partie inférieure de cette construction de batterie on a disposé des rangées de régénérateurs s'étendant transversalement, les régénérateurs de la rangée 4 servant à réchauffer de l'air et les régénéra- teurs de la rangée 5 servant à réchauffer le gaz pauvre tel que du gaz de gazogène, du gaz de haut-fourneau. Chaque rangée de régénérateur 4,5 est constitué paf des sections médianes 6 et des sections extérieures 7 et 8.
Des canaux de sole de régénérateurs s'étendent,dans la maçonnerie du four à partir d'un c8té de la batterie ; de l'air ou du gaz pauvre est four-1 ni à la partie inférieure d'un régénérateur et les produits de combustion en sont extraits par ces canaux de sole.
Le pont 1 est ordinairement fait en béton armé et peut constituer une dalle unique bien que de préférence il soil divisé en plusieurs sections longitudinales séparées par des joints de dilatation. Le pont 1 est supporté principalement par un grand nombre de colonnes verticales 10 qui peuvent être en béton armé. Ces colonnes sont disposées suivant la longueur de la batterie de préférence en dessous des.régéné- rateurs alternés disposés longitudinalement à la batterie, comme le montre la fig. 2 et.également transversalement à la batterie. des cornières appropriées ou des fermetures en ma- connerie peuvent être prévues entre ces murs et le pont 1 de telle façon que les joints entre ces organes sont fermés pour empêcher l'entrée d'air dans l'espace de fondation 13.
Des murs de pignon usuels non représentés sont prévus aux extré- mités de la batterie pour supporter supplémentairement le pont et pour retenir en place les extrémités de la maçonnerie sup- portée sur le pont.
Un carneau de cheminée 14 est situé du côté du bou- clier dans la batterie, s'étend sur la pleine longueur de celle-ci et est disposé de façon que son sommet soit sensi- blement au niveau du sommet de l'espace de fondation 13 et
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que son fond soit déli ité par @@e maçonnerie 15 qui est solidaire de la fondation en maçonnerie pour la batterie de four. Il est mis en communication avec les régénérateurs de la manière décrite en détails plus loin.
Du même côté dela batterie que le carneau de chaminée se trouvent des vannes d'inversion 16 qui peuventavoir différentes formes etqui par leur ensemble assurent une évacuation des gaz brûlés des régénérateurs par les canaux de sole 9 vers le carneau de cheminée 14 et la fourniture d'eir et du gaz pauvre aux régé- nérateurs. De l'air est fourni aux régénérateurs à air par des passades 17 mettant en communication l'espace de fonda- tion 13 avec les carneaux de sole 9.
Dans le construction représentéeà la fig. 1, une vanne 18 commande l'écoulement de l'air de l'espace de fondation 13 par le passage 17 dans le canal de sole 9, de chacun des régénérateurs 6 do la rangée de régénérateurs 4-. Cette vanne est représentée dans la position ouverte à la fig.
1, parde que les régénérateurs 7 et 8 avec lesquels le canal de sole communique forction- nent pour l'entrée d'air. Une varne 19 est prévue pour com- mander l'écoulement de produit'', de combustion de chaque canal de sole 9 communiquant avec les régénératours. Cette vanne est repésentée dans la position fermée àla fig. 1 parce que les régépérateurs d'extrémité sont représentés en 10 ctioune- ment pour l'entrée d'air.
Un papillon 20 est placé dans le passade 21 reliant chaque canal de sole au cadeau de che- minée 14 et ce papillon peut être mis en position appropriée par l'opérateur pour obtenir le tirage de cheminée désiré provoquant l'écoulement des produts de combustion dans le carneau de cheminée.
On comprend que des vannes semblables à 18, 19 sont prévues pour des canaux de sole communiquant avec les rééné rateurs à air 6 et ces vannes commandent l'écoulement d'air dans le régénérateur 6 à partir de l'espace de fondation et la sortie des produits de combustion de ces régénérateurs dans le carneau de cheminée 14. Par conséquent, lorsque les
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vannes 18 commandant l'écoulement d'air dans les régénéra- teurs médians sur toute la longueur de la batterie sont fer- mées, les vannes correspondantes commandant l'écoulement d'air dans les régénérateurs 7 et 8 sont ouvertes.
De même lorsque les vannes 19 commandant l'écoulement de produits de combustion des régénérateurs médians 6 dans le carneau de cheminée sont ouvertes, les vannes correspondantes dans les passages reliant les canaux de sole des régénérateurs 7 et 8 avec le carneau de cheminée sont fermées. Chaque pas- sage reliant l'espace de fondation avec un canal de sole peut être pourvu d'un orifice qui peut être étranglé par des barres de doigts amovibles et remplaçables.
Une conduite principale de gaz pauvre 22 est prévue dans l'espace de fondation 13 et communique avec les canaux de sole des régénérateurs de la rangée 5 pour fournir alter- médians nativement du gaz pauvre aux régénérateurs/dela rangée 5 et lors de l'interruption de l'écoulement du gaz vers les ré- générateurs médians, aux.régénérateurs d'extrémité 7 et 8 de la rangée 5 ; du gaz étant commandé par des van- nes actionnées par le mécanisme automatique d'inversion. Le mécanisme de vannes pour commander l'écoulement de'gaz vers les régénérateurs à gaz et la sortie des produits de combus- tion de ceux-ci est bien connu et est en général semblable à celui décrit ci-dessus et il n'y aurait pas d'utilité à l'exposer avec plus de détails.
Lorsqu'on travaille avec du gaz combustible tel que du gaz de fours à coke, envoyé directement aux carneaux, tous les régénérateurs d'entrée sont de préférence utilisés pour réchauffer l'air envoyé aux carneaux.
Chaque chambre de cokéfaction 2 est de préférence pourvue d'un certain nombre de trous de chargement 23 et de la prise de gaz usuelle, commandée par vanne, communiquant avec le système principal decellecteur. Les extrémités des chambres de cokéfaction sont destinées à être fermées comme d'habitude par des portes amovibles, qui peuvent être du
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type à étanchéité automatique.
Les piédroits 3 sont pourvus de carneaux de chauf- fage verticaux comportant dans des carneaux alternes respecti. vement des brûleurs élevés et bas 24, 25 et des carneaux d'accès 25' qui permettent d'observer les con@itions de com- bustion à l'intérieur des carneaux. Dans le forme de réali- sation de l'invention représentée à la fig. l, chaque pié- droit du côté du bouclier possède un groupe de huit carneeux actionnables concurremment, identifiés par les chiffres de référence 26 - 33 respectivement, communiquant par un car- neau horizontal 34 avec un groupe intérieur de huit carneaux 35 - 42.
Du côté du coke de la batterie, les carneaux ver- ticaux sont reliés par un carneau horizonl 45 en deux grou- pes inégaux de carneaux actionnables concurrement, le groupe intérieur de sept carneaux étant identifié par les chiffres de référence 44 - 50 et le groupe extérieur de six carneaux par les chiffres de référence 51 - 56. Dans le forme de ré- alisation représentée à la fig. 1, les carneaux de chaque piédroit sont disposés pour le fonctionnement en deux groupes extérieurs et deux groupes intérieurs de carneaux actionnables concurrement, les carneaux :le chaque groupe fonctionnant con- currement pour l'écoulement dans la même direct on.
Pendant une période defonctionnement, les carneaux 26 - 33 et 51 - 56 des groupes extérieurs fonctionnent concur rement comme car- neaux d'entrée cornue l'indiquent les flèches de la fig. 1 et reçoivent de l'air et du gaz pauvre des régénérateurs 7 et 8 tandis que les groupes intérieurs des carnaux 35 - 42, 44 - 50 fonctionnent concurrement comme carneaux de sortie, les produits de combustion s'écoulant dans les régénérateurs 6 des rangées 4 et 3 comme l'indiquent également les flèches de la fig. 1. Lors de l'inversion, les groupes intérieurs des carneaux do chaque piédroit fonctionnent comme carneaux d'en- trée tandis que les groupes extérieurs de carneaux fonction- nent concurrement comme carneaux de sortie.
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On remarquera, en se reportant aux fig. 2 et 3 que les régénérateurs d'air et de gaz pauvre sont disposés par paires, chaque paire communiquant par un passage commun avec un carneau de chauffage dans le piédroit situé au dessus. Un de ces passages est représenté à une échelle agrandie à la fig. 5. En se reportant à cette figure, on voit que le pas- sage comporte un orifice s upérieur 57 dont les parois sont arrondies ou incurvées comme on l'a indiqué par le chiffre de référence 58, le rayon de courbure n'étant pas.inférieur à 1/2 ".
Cet orifice supérieur peut avoir une forme rectan- gulaire ou une autre forme désirée ; est important toute- fois qu'aucune arrête vive ne soit formée à l'endroit où le passage entre dans le carneau et que les parois délimitant l'orifice supérieur soient arrondies comme on l'a exposé ci-dessus.
Les parois latérales des passages partant de l'ori- fice supérieur sont identifiées par le chiffre de réfémnce 59
Le mur de division ou la pilier 60 séparant les ré- générateurs d'air et de gaz pauvre s'étend jusqu'en un point qui n'est pas à moins de 10" et de préfénence pas à moins de 13" sous le point où le passage communique avec la base du carneau. Il se forme ainsi des branchements 61, 62 qui partent de la base des parois latérales 95 et divergent gra- duellement et débouchent dans les régénérateurs à air et à gaz pauvre. Les parois des branchements divergents sont ar- rondies aux endroits où elles entrent dans les régénérateurs comme l'indiquent respectivement les chiffres de référence 63 , 64 .
Comme le montre la fig. 3, dans la construction des parois latérales 59 des passages, deux assises de briques ont employées, l'assise supérieure ayant approximativement 8 1/8" d'épaisseur et l'assise d'en dessous 5 1/2" d'épais- seur, de sorte que la longueur totale des parois latérales 59 est de 13 5/8 ". L'emploi de deux assises de briques comme on l'a représenté permet l'emploi de briques d'épaisseur
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standardisée: la brique est naturellement modifiée pour for- mer des passages ayant l'angle désiré de divergence des parois latérales et pour fournir les parois arrondies 58.
Comme on 1'a indiqué ci-dessus, il est important que l'angle de divergence, c'est-à-dire l'angle entre les parois latérales du passage et la verticale ne dépasse pas 10 . Dans la forme de réalisation préférée représentée aux dessins, no- tamment en traits pleins à la fig. 5, les psrois latérales du passage dans le carneau 56 du côté du coke sont verticales, c'est à dire ont un angle de divergence de 0 . Les parois la- térales des passages dans les carneaux restants de chaque pié- droit sont inclinées.
On notera d'après la fig. 5, qui est une vue composite montrant les dimensions relatives d'un certain nombre de passages dans les carneaux d'un piédroit qu'en fait les parois latérales des carneaux s'étendent d'un point dit de pivot 59' vers les orifices supérieurs, certains des passages ayant de plus grands angles de divergence que d'autres, tous étant toutefois moindres que 10 , ce qui a pour résultat la formation d'orifices supérieurs 57 de largeurs différentes et par conséquent de sections transversales différentes pour com - penser l'évasement du four. A la fig. 5, la ligne en pointillé 55a représente les parois latérales du passage dans le carneau 55, 52a les parois latérales du passage dansle carneau 52, 38a les parois latérales du passage dans le carneau 38, et 36a les parois latérales du passage dans le carneau 31.
Les dimensions relatives des orifices supérieurs 57 d'un certain nombre de passages dans les carneaux d'un piédroit sont représentées à la fig. 4 des dessins.
Les dimensions préférées pour les passages dans les carneaux d'un piédroit comportant quatre groupes de carneaux comme on l'a représenté aux dessins, sont donnés au tableau suivant ,
Les dimensions en longueur et en largeur sont vala- bles pour la longueur et la largeur repectivement de l'orifice su périeur du passage 57.
Comme on l'a exposé ci-dessus
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la profondeur de la partie de paroi 59 du passage doit être d'au moins 10" et de préférence d'au moins 13"
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On remarquera d'après le tableau ci-dessus que les surfaces de section transversale des orifices supérieurs des pansages dans le groupe de carreaux du côté du bouclier de la batterie diminuent d'un maximum de 25,8 pouces carrés pour l'office supérieur du passage du côté du bouclier jusqu'à 10 pouces carrés pour la surface de la section transversale de l'orifi- ce supérieur 57 du passage dans les carneaux 33 On remar- quera en outre que les surfaces des sections transversales des ouvertures supérieures 57 des passages dans le groupe intérieur de catneaux 55 - 42 inclusivement, augmentent gra- duellement de 10,
6 pouces carrés pour l'orifice supérieur 57 du passage dans le carneau 35 jusqu'à une valeur de 15 pouces carrés pour l'orifice supérieur 57 du passage dans le car.'eau 42. Les surfaces de section transversales des orifi- ces supérieurs 57 des passages dans le groupe des carneaux 44 - 50 inclusivement diminuent depuis le côté du bouclier jusqu'au côté du coke de la batterie, de 16,6 pouces carrés pour l'orifice supérieur 57 du passage dans le carneau 44 jusqu'à 13,1 pouces carrés pour l'orifice supérieur 57 du passage dans le carneau 50.
Les surfaces de section trans- versale des orifices supérieurs 57 des passages dans les carneaux 51 - 56 inclusivement augmentent graduellement d'une valeur de 13,7 pouces carrés pour l'orifice supérieur 57 du passage dans le carneau 51 jusqu'à 33 pouces carrés pour la section transversale de l'orifice supérieur 57 du passage dans le carneau 56:
Le dimensionnement des passages tel qu'il est exposé ci-dessus tient compte des variations de press ion statique le long dednaque carneau horizontal 34, 43 et a pour résul- tat la commande désirée de l'écoulement de l'air et du gaz pauvre vers les carneaux de chauffage verticaux pendant l'écoulement ascensionnel, de sorte qu'il se produit l'écou- lement accru nécessaire de l'air et du gaz pauvre vers les carneaux d'extrémité du coté du coke et du bouclier de la batterie, pour compenser les pertes par rayonnement, et
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également l'écoulement accru nécessaire d'air et de gaz pauvre vers les carneaux intérieurs du côté du coke de la batterie en comparaison des carneaux intérieurs du côté du bouolier, pour compenser l'évasement du four.
Chaque carneau reçoit du gaz combustible tel que du gaz de fours à coke par un canal montant individuel 65 s'éten- dant à travers le pont 1 et relié à son extrémité intérieure à l'une des deux conduites principales de distribution de gaz 66,67 (Fig. 2) disposées dans l'espace de fondation 13 près du sommet de celui-ci, transversalement à la batterie.
Comme on le voit à la fig. 2, ces conduites principales 66, 67 s'étendant transversalement sont placées sous les piédroits 3. Chaque conduite 67 est pourvue de canaux montants indivi- duels 65 communiquant seulement avec les groupes intérieurs de carneaux dans un piédroit situé au-dessusd'elle. Chaque conduite 66 est pourvue de canaux montants individuels 65 communiquant seulement avec les groupes extérieurs de carneaux dans un piédroit situé au dessus d'elle.
Chaqqe canal montant supérieur 65 est pourvu, au point où il est relié à la conduite 66 ou 67 suivant le cas, d'un régulateur d'écoulement (non représenté) pour régler l'écoulement du gaz fourni au carneau. Ces dispositifs de règlage nécessitent une surveillance et une mise au point éventuelle par un préposé travaillant dans l'espace de fon- dation.
Chaque conduite principale 66, 67 communique avec une conduite générale 70 (Fig. 1) de fourniture de gaz, mise en connexion avec celles-ci au moyen de tuyauteries 71. La conduite générale 70 est isolée de façon appropriée contre les pertes de chaleur. La tuyauterie 71 est pourvue d'une vanne à trois voies 72 et d'un robinet d'obturation 73 qui est nor- malement ouvert mais peut être fermé, si on le désire, pour empêcher l'écoulement du gaz de la conduite générale 70.vers les conduites transversales 66,67. Dans la vanne à trois voies 72 débouche un tuyau flexible 74 qui communique avec
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une conduite principale d'air de décarbonisation 75 supportée de façon appropriée dans l'espace de fondation 13.
L'estion- nement de la vanne à trois voies 72 par le mécanisme usuel automatique d'inversion a pour effet de mettre la conduite principale 70 en communication avec l'une ou l'autre des con- duites 66 et 67 et de placer la conduite d'air de décarboni- sation 75 en communication avec ces conduites 66, 67 lorsque du gaz combustible n'est pas fourni à celles-ci. Lors de l'inversion du fonctionnement, la vanne à trois voies 72 est actionnée pour placer la conduite d'air de décarbonisation 75 en communication avec les conduites transversales 66 ou 67 auxquelles du gaz combustible avait été fourni antérieurement, conformémént à la façon de procéder usuelle pour fournir du gaz combustible et de l'air de décarbonisstion aux systèmes de distribution de gaz de batteries de fours à coke.
Du côté du coke de la batterie se trouve placé un canal ou passage d'air 78 s'étendant sur toute la longueur de la Laiterie et auquel de l'air peut être fourni par une extré- mité ou par les deux extrémités. Si on le désire, un ventila- teur ou une soufflerie non représenté peut être disposé à une extrémité de canal d'air 76 avec son orifice de sortie disposé de façon ci envoyer de l'air au canal 76 à n'importe quelle pression désirée, par exemple environ 1/2 livre au dessus de la pression atmosphérique. L'air admis dans le canal peutpas- ser à travers un tissu filtrant ouun autre conditionneur d'air de façon que de l'air propre, d'une humidité déterminée, soit admis dans le canal et s'écoule de celui-ci par des ouver- tures 77 dans l'espace de fondation 13 et de cet espace dans les régénérateurs.
Lorsqu'on opère de cette manière, de l'air à teneur constante en oxygène est admis dans les régénérateurs pendant toute l'année ce qui réduit au minimum la nécessité de changer les réglages des dispositifs régulateurs avec les changements de saison et des conditions atmosphériques. En outre des conditions convenables sont maintenuesà tous moments pour le personnel dans l'espace de fondation 13.
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Des banquettes 78,79 sont prévues du côté opposé de la batterie de fours à coke pour la circulation de la ma- chinerie telle que les machines actionnant les portes des fours, le bouclier, le guide du coke, combinées habituellement à une batterie de fours à coke.
En fonctionnement lorsque les groupes extérieurs 26 - 33 et 51 - 56, tous deux inclusivement, sont en service pour l'entrée, par suite du proportionnement des passages comme on l'a exposé ci-dessus, le volume d'air et de gaz pau- vre augmente graduellement d'un carneau à l'autre (excepté pour les carneaux finaux 26,56) dans une direction allant du côté du bouclier vers le côté du coke de la batterie, le volume d'air et de gaz pauvre le plus grand étant admis vers le carneau 56 du côté du coke. Dans le groupe extérieur de carneaux 26 - 33 inclusivement qui fonctionne pour l'entrée concurremment avec des carneaux 51 - 56, le volume le plus grand d'air et de gaz pauvre est admis au carneau 26 du côté du bouclier de la batterie.
Les surfaces de section transver- salesdes orifices supérieurs des passages donnés ci-dessus, tenant compte des variations de pression statique le long du carneau horizontal 34 ont pour résultat l'admission d'un volume de mélange d'air et de gaz pauvre vers les carneaux 27 - 33 qui augmente graduellement depuis le côté du bouclier jusqu'au côté du coke de la batterie. Les produits de combus- tion formés s'écoulent dans les groupes de carneaux 35 - 42 et 44 - 50 respectivement, de là vers les régénérateurs 6 et le carneau de cheminée 14.
Lors de l'inversion, l'air et le gaz pauvre sont admis vers les carneaux des groupes 35 - 42 et 44 - 50. Les surfaces de section transversale des orifices supérieurs des passages dans les carneaux , tenantcdmpte de variations de pression statique le long du carneau horizontal 43, ont pour résultat l'admission de volume graduellement croissants d'ain et de gaz pauvre vers les carneaux 35 - 50, en allant du côté du bouclier de la batterie vers le côté du coke, les
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produits de combustion formés s'échappant par les carreaux 26 - 33 et 51 - 56 et s'écoulant dans les régénérateurs 7,8 et de là vers le carneeu de cheminée 14.
On remarquera qu'à part pour les carneaux extrêmes 26, 56, il y a une augmentation gradue-.,le du volume d'air et de gaz pauvre admis dans les carneaux ce chaque piédroit depuis le côté du bouclier jusqu'au côté du coke, ce qui compense 1'évasèrent du four. En outre des volumes encore plus grands d'air et de gaz pauvre sont admis dans les carneaux 26, ='6 que dans les carneaux restants, ce qui compense le^ pertes par. rayonnement.
La disposition des pansages décrite ci dessus produit une cokéfaction remarquablement uniforme et raoid.e de la charge de c@@rbon/
Il est à noter que dais le fourcoke de la présen- te invention, le système de distribution ce ? 'air et du gaz pauvre aux carneaux individuels de chaque piédroit est complè- tement incorporé et qu'aucune brique-registre ou autre moyen de réglage n'est néces@aire pour obtenir la répartition désirée.
Bien qu'une forme de réalisation préférée ait été réprésentée et décrite, il est bien évident pour les personnes du métier que des modifications peuvent y être apportées sans qu'on s'écsrte de l'invention telle qu'elle est exposée aux revendications annexées.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Coke oven.
The present invention relates to coke oven batteries with combination regeneration, air and gas supply from below and more particularly to the form and construction of such batteries having fully incorporated distribution systems. that is to say included in the construction, for the distribution of air and lean gas to the individual flues of the piers.
A battery of regenerative coke ovens is known in which the regenerators are provided with inlet and outlet control passages which result in a uniform distribution of the gaseous fluids flowing in the regenerators, with consequently a function-. maximum regeneration efficiency.
An object of the present invention is to provide a shape of the passages connecting the regenerators to the flues.
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resulting in the desired distribution of air and lean gas to the individual flues of each side wall, so that uniform and rapid coking of the coal charge takes place in the coke chambers between the side walls with flues.
The vertical flue coke oven batteries as constructed heretofore have in the base parts passage flues which connect the flues to the regenerators. The upper parts of the vertical heating flues commu. nick with horizontal flues through passages controlled by brick-registers. The dimensions of the passages in the base parts of the flues and the positioning of the register bricks controlling the passages in the horizontal flues which connect the upper parts of the vertical flues control the flow in the flues.
In these vertical flue furnaces, each coking chamber has a flared shape in horizontal section, the wider end of the chamber being on the coke side of the battery, that is to say the side through which the coke is discharged from the chamber, with the narrower end being on the shield side. It is understood that as a result of the flaring of each coking chamber the quantity of coal per unit length of the chamber increases progressively from the narrow end of the shield of the battery towards the wide end of the coke. which requires the greatest amounts of heat progressi-ely along the length of the chamber to obtain uniform coking.
In order to obtain satisfactory coking, a non-uniform distribution of air and lean gas to the individual flues of each side wall is necessary. A gradual increase in the flow of air and lean gas to the flues on each side wall from the shield side to the coke side is required to compensate for the flaring of the furnace.
Additional increases in air flow and
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lean gas to the end flues of each side wall are required to compensate for radiation losses through the sides of the battery.
It was previously the practice to achieve the distribution of air and lean gas by the painful adjustment, by trial and error, of the register brick controlling the passages in the horizontal flues connecting the upper parts of the vertical flues. In some cases, it took six months or more of register brick adjustments to achieve the desired distribution of air and lean gas to the flues. Frequently after a change in the battery operating schedule, a major readjustment of the register brick has been found necessary.
Regarding new coke oven batteries, it has been suggested to adjust the air and lean gas sent to the flues by adjusting the position of the register brick before heating the coil. This method, while providing a much better distribution of air and lean gas than that obtained by means of the old method of trial and error adjustment, was found to be disadvantageous in that many register bricks were moved by operators when inserting thermocouples while heating the coil, which disturbed the desired distribution of air and lean gas to the flues.
In accordance with the present invention, the air and lean gas regenerators are connected to the bases of the vertical flues by passages of special shapes and construction, that is to say in the neck of a Venturi, presenting relatively high resistance to upward flow and relatively low resistance to downward flow. The passages have the following construction features: (1) The sides of each passage are diverging
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from the top ports at an angle of less than 10 from the vertical.
(2) The distance between (a) the point where the air or lean gas coming from the adjacent regenerators meet in the passsge and (b) the sum t of the passage, i.e. the point where the current of mixed gas entering the heater flue is not less than 10 inches and preferably not less than 13 inches.
(3) The upper orifice of the passage, that is to say the part of it entering the flue, is rounded, the radius of curvature of this rounded part not being less than 1/2 " .
(4) The cross-sections of the top orifices of the side-right openings have graduated dimensions so that the flue on the coke side of the battery has the passage with the upper orifice of greater cross-sectional area while the flue flue on the side of the battery shield has the passage having the upper holes of a larger cross-section and that the upper hole of passage of the intermediate flues of each pylon different in cross-sectional area and are graduated to provide the desired amount of air and lean gas to each of the intermediate flues.
In accordance with this invention: (a) the size of the upper openings of the passages regulates the flow of air and lean gas to the flues during upward flow, the sizes of the upper orifices are chosen to give the distribution. air and lean gas to the air flow during the upward flow.
(b) the passages allow the flue gas to flow in the downward direction to the regenerators with minimal pressure loss. This is mainly due to the rounded or curved top holes in the -.-?
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wise and the gradual slope of the sides.
(c) each pass adjusts the sum of air and lean gas flow to the vertical heating flue in which it is placed. As the dividing wall. In each passage extends to such a point that lean air and gas meet at a distance of not less than 10 inches and preferably not less than 13 inches below the point where they enter the flue, sufficient restriction is established between the air side and the lean gas side of the passage to control the ratio of air to lean gas. Accordingly, by adjusting the sum of air and lean gas entering each flue, the ratio of air to gas, the flow of each fluid is controlled.
(d) by the fact that there is a radius of curvature of the rounded part of the upper orifices which is not inferior. At 1/2 inch, downflow resistance is reduced to a minimum. Further, if this radius of curvature is substantially less than half an inch, precise flow control is not possible. It is well known that the orifice coefficient of a passage (which is the measure of the flow through the passage for a given pressure difference) is influenced by the corner radius at the entrance of the passage. In the case of a brick walkway having a corner radius smaller than half an inch, slight but unpredictable crumbling of the edges has the effect of changing the corner radius with a noticeable effect on the orifice coefficient. .
When, however, the corner radius is half an inch or more, it has been found that variations in the corner radius have no effect on the orifice coefficient.
(e) graduating the cross-sectional areas of the upper orifices of the passages of each side wall such that the passage with the upper orifice of the largest cross-section is in the flue on the coke side and the passage with the largest cross-section. larger section
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cross-section is in the flue on the shield side and that the top orifices of the remaining passages are of different cross-sections, all the passages being sized to provide the desired amount of wax and lean gas to each pane for To compensate for furnace flare and radiation losses, the desired distribution of air and lean gas is achieved through the flues in each side wall to produce uniform and rapid coking of the coal charge.
In the accompanying drawings forming part of the present specification and showing by way of example a preferred embodiment of the invention but without limitation of the invention to this form;
Fig. 1 is a composite vertical section through the battery, the left part was made through a side wall which for clarity is shown in solid lines, and the right part being made through a coking chamber , of a coke oven battery embodying the present invention.
Fig. 2 is a partial vertical section along the length of the battery and along line 2-2 of fig 1
Fig. 3 is a sectional vertical section on a larger scale showing details of the masonry in the part of the battery comprising the walls of the coking chamber and the tops of the regenerators in which the passages connecting the regenerators to the flues are arranged.
Fig. 4 is a partial plan view showing the passages at the base of the flues of a side wall.
Fig. 5 is a sectional view on a larger scale showing in solid lines the passage connecting a pair of contiguous regenerators and the vertical heating flue on the coke side of the battery and showing in dotted lines the passages leading into other flue pipes. a pedestal.
The battery of coke ovens shown in fig. 1 and 2 of the drawings includes a deck or furnace base 1 which extends full length and full width and
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support battery masonry. In the upper parts of this masonry there are the coketing chambers 2 extending transversely and piers 3 alternating with these chambers. In the lower part of this battery construction are arranged transversely extending rows of regenerators, the regenerators of row 4 serving to heat air and the regenerators of row 5 serving to heat the lean gas such as as gasifier gas, blast furnace gas. Each row of regenerator 4,5 is made up of the middle sections 6 and the outer sections 7 and 8.
Regenerator hearth channels extend into the masonry of the furnace from one side of the battery; air or lean gas is supplied to the lower part of a regenerator and the combustion products are extracted therefrom through these hearth channels.
Deck 1 is usually made of reinforced concrete and may constitute a single slab, although it is preferably divided into several longitudinal sections separated by expansion joints. The bridge 1 is supported mainly by a large number of vertical columns 10 which can be made of reinforced concrete. These columns are arranged along the length of the battery, preferably below the alternating regenerators disposed longitudinally of the battery, as shown in FIG. 2 and. Also transversely to the battery. suitable angles or masonry closures may be provided between these walls and the deck 1 such that the joints between these members are closed to prevent the entry of air into the foundation space 13.
Usual gable walls, not shown, are provided at the ends of the battery to additionally support the bridge and to retain in place the ends of the masonry supported on the bridge.
A chimney flue 14 is located on the shield side in the battery, extends the full length of the battery, and is arranged so that its top is substantially level with the top of the foundation space. 13 and
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that its bottom is delimited by @@ e masonry 15 which is integral with the masonry foundation for the furnace battery. It is put in communication with the regenerators in the manner described in detail below.
On the same side of the coil as the chimney flue are reversing valves 16 which can have different shapes and which together ensure an evacuation of the burnt gases from the regenerators through the sole channels 9 towards the flue pipe 14 and the supply of gas. air and lean gas to the regenerators. Air is supplied to the air regenerators by passageways 17 placing the foundation space 13 in communication with the sole flues 9.
In the construction shown in fig. 1, a valve 18 controls the flow of air from the foundation space 13 through the passage 17 in the sole channel 9, of each of the regenerators 6 of the row of regenerators 4-. This valve is shown in the open position in fig.
1, parde that the regenerators 7 and 8 with which the sole channel communicates are forcing for the air inlet. A valve 19 is provided to control the flow of product '', combustion of each sole channel 9 communicating with the regenerators. This valve is shown in the closed position in fig. 1 because the end regenerators are shown at 10 for the air inlet.
A butterfly 20 is placed in the passage 21 connecting each hearth channel to the chimney gift 14 and this butterfly can be put in an appropriate position by the operator to obtain the desired chimney draft causing the combustion products to flow into it. the chimney flue.
It will be understood that valves similar to 18, 19 are provided for sole channels communicating with the air reenerators 6 and these valves control the flow of air into the regenerator 6 from the foundation space and the outlet. combustion products of these regenerators in the chimney flue 14. Consequently, when the
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valves 18 controlling the air flow in the middle regenerators along the entire length of the coil are closed, the corresponding valves controlling the air flow in the regenerators 7 and 8 are opened.
Likewise, when the valves 19 controlling the flow of combustion products from the median regenerators 6 into the chimney flue are open, the corresponding valves in the passages connecting the sole channels of the regenerators 7 and 8 with the chimney flue are closed. Each passage connecting the foundation space with a sole channel can be provided with an orifice which can be throttled by removable and replaceable finger bars.
A lean gas main line 22 is provided in the foundation space 13 and communicates with the floor channels of the row 5 regenerators to alternately supply lean gas to the regenerators / row 5 and on shutdown. gas flow to the middle regenerators, to end regenerators 7 and 8 of row 5; gas being controlled by valves actuated by the automatic reversing mechanism. The valve mechanism for controlling the flow of gas to gas regenerators and the outlet of combustion products therefrom is well known and is generally similar to that described above and there would be no there is no point in exposing it in more detail.
When working with combustible gas such as coke oven gas sent directly to the flues, all inlet regenerators are preferably used to heat the air sent to the flues.
Each coking chamber 2 is preferably provided with a number of loading holes 23 and the usual gas outlet, controlled by a valve, communicating with the main collector system. The ends of the coking chambers are intended to be closed as usual by removable doors, which may be
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self-sealing type.
The piers 3 are provided with vertical heating flues comprising respective alternate flues. High and low burners 24, 25 and access flues 25 'which allow observation of the combustion conditions inside the flues. In the embodiment of the invention shown in FIG. 1, each shield side stake has a group of eight concurrently operable flues, identified by reference numerals 26 - 33 respectively, communicating by a horizontal flue 34 with an inner group of eight flues 35 - 42.
On the coke side of the battery, the vertical flues are connected by a horizontal flue 45 in two unequal groups of flues which can be operated concurrently, the inner group of seven flues being identified by the reference numerals 44 - 50 and the group exterior of six flues by reference numerals 51 - 56. In the embodiment shown in FIG. 1, the flues of each side wall are arranged for operation in two outer groups and two inner groups of flues that can be operated concurrently, the flues: each group functioning concurrently for the flow in the same direct on.
During a period of operation, the flues 26 - 33 and 51 - 56 of the outdoor units function concurrently as retorted inlet flues as indicated by the arrows in fig. 1 and receive air and lean gas from regenerators 7 and 8 while the internal groups of ducts 35 - 42, 44 - 50 operate concurrently as outlet flues, the combustion products flowing into regenerators 6 in rows 4 and 3 as also indicated by the arrows in FIG. 1. When reversing, the inner flue groups in each side wall function as inlet flues while the outer flue groups operate concurrently as outlet flues.
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It will be noted, referring to FIGS. 2 and 3 that the air and lean gas regenerators are arranged in pairs, each pair communicating by a common passage with a heating flue in the side wall located above. One of these passages is shown on an enlarged scale in FIG. 5. Referring to this figure, it can be seen that the passage has an upper orifice 57, the walls of which are rounded or curved as indicated by the reference numeral 58, the radius of curvature not being . less than 1/2 ".
This upper orifice may have a rectangular shape or another desired shape; It is important, however, that no sharp edge is formed at the point where the passage enters the flue and that the walls delimiting the upper orifice are rounded as explained above.
The side walls of the passages leading from the upper opening are identified by the reference number 59.
The dividing wall or pillar 60 separating the air and lean gas generators extends to a point which is not less than 10 "and preferably not less than 13" below the point. where the passage communicates with the base of the flue. This forms branches 61, 62 which start from the base of the side walls 95 and gradually diverge and open into the air and lean gas regenerators. The walls of the divergent branches are rounded at the places where they enter the regenerators as indicated by the reference numerals 63, 64, respectively.
As shown in fig. 3, in the construction of the side walls 59 of the passages, two courses of brick were employed, the upper course being approximately 8 1/8 "thick and the lower course 5 1/2" thick. sor, so that the total length of the side walls 59 is 13 5/8 ". The use of two courses of bricks as shown allows the use of thick bricks.
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standardized: the brick is naturally modified to form passages having the desired angle of divergence of the side walls and to provide the rounded walls 58.
As indicated above, it is important that the angle of divergence, i.e. the angle between the side walls of the passage and the vertical, does not exceed 10. In the preferred embodiment shown in the drawings, in particular in solid lines in FIG. 5, the sides of the passage in the flue 56 on the coke side are vertical, i.e. have a divergence angle of 0. The sidewalls of the passages in the remaining flues of each pedestal are inclined.
It will be noted from FIG. 5, which is a composite view showing the relative dimensions of a number of passages in the flues of a side wall which in fact the side walls of the flues extend from a so-called pivot point 59 'towards the upper openings , some of the passages having greater angles of divergence than others, all however less than 10, resulting in the formation of upper orifices 57 of different widths and therefore of different cross sections to compensate for the 'flaring the oven. In fig. 5, the dotted line 55a represents the side walls of the passage in the flue 55, 52a the side walls of the passage in the flue 52, 38a the side walls of the passage in the flue 38, and 36a the side walls of the passage in the flue 31 .
The relative dimensions of the upper orifices 57 of a number of passages in the flues of a side wall are shown in FIG. 4 of the drawings.
The preferred dimensions for the passages in the flues of a side wall comprising four groups of flues as shown in the drawings, are given in the following table,
The length and width dimensions are valid for the length and width respectively of the upper opening of the passage 57.
As discussed above
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the depth of the wall portion 59 of the passage should be at least 10 "and preferably at least 13"
EMI13.1
<tb> Surface <SEP> of <SEP> Angle <SEP> of
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<tb> Length <SEP> Width <SEP> cross section <SEP> <SEP> divergence
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<SEP> 2
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<tb> 32 <SEP> 2 <SEP> 1/2 <SEP> 4 <SEP> 1/4 <SEP> 10.6 <SEP> 9.3
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<SEP> 6
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It will be noted from the above table that the cross-sectional areas of the top holes of the grooming in the battery shield side tile group decrease by a maximum of 25.8 square inches for the upper galley of the shield side passage up to 10 square inches for the cross sectional area of the top port 57 of the flue passage 33 It will be further noted that the cross sectional areas of the top openings 57 of the passages in the inner group of catches 55 - 42 inclusive, gradually increase by 10,
6 square inches for the top hole 57 of the passage in the flue 35 to a value of 15 square inches for the top hole 57 of the passage in the water tank 42. The cross-sectional surfaces of the upper holes 57 of the passages in the flue group 44 - 50 inclusive decrease from the side of the shield to the coke side of the battery, by 16.6 square inches for the top hole 57 of the passage in the flue 44 to 13 , 1 square inches for the top hole 57 of the passage in the flue 50.
The cross-sectional areas of the top holes 57 of the flue passages 51 - 56 inclusive gradually increase from 13.7 square inches for the top hole 57 of the flue passage 51 up to 33 square inches for the cross section of the upper orifice 57 of the passage in the flue 56:
The sizing of the passages as set out above takes account of the variations in static pressure along the horizontal flue plate 34, 43 and results in the desired control of the air and lean gas flow. to the vertical heating flues during upflow, so that the necessary increased flow of air and lean gas occurs to the end flues on the coke side and the battery shield , to compensate for radiation losses, and
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also the required increased flow of air and lean gas to the interior flues on the coke side of the battery as compared to the interior flues on the boiler side, to compensate for the flaring of the furnace.
Each flue receives combustible gas such as coke oven gas through an individual rising channel 65 extending through bridge 1 and connected at its inner end to one of the two main gas distribution pipes 66, 67 (Fig. 2) arranged in the foundation space 13 near the top thereof, transversely to the battery.
As seen in fig. 2, these main conduits 66, 67 extending transversely are placed under the side walls 3. Each pipe 67 is provided with individual upright channels 65 communicating only with the interior groups of flues in a side wall situated above it. Each pipe 66 is provided with individual upright channels 65 communicating only with the external groups of flues in a corner located above it.
Each upper riser channel 65 is provided, at the point where it is connected to line 66 or 67 as the case may be, with a flow regulator (not shown) to regulate the flow of gas supplied to the flue. These adjustment devices require monitoring and possible adjustment by an attendant working in the foundation space.
Each main pipe 66, 67 communicates with a main pipe 70 (Fig. 1) for supplying gas, connected therewith by means of pipes 71. The main pipe 70 is suitably insulated against heat loss. The piping 71 is provided with a three-way valve 72 and a shut-off valve 73 which is normally open but can be closed, if desired, to prevent the flow of gas from the main 70. .to the cross pipes 66.67. In the three-way valve 72 opens a flexible pipe 74 which communicates with
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a main decarbonization air duct 75 suitably supported in the foundation space 13.
The operation of the three-way valve 72 by the usual automatic reversing mechanism has the effect of placing the main pipe 70 in communication with one or the other of the pipes 66 and 67 and of placing the decarbonization air line 75 in communication with these lines 66, 67 when fuel gas is not supplied thereto. Upon reversal of operation, the three-way valve 72 is actuated to place the decarbonizing air line 75 in communication with the transverse lines 66 or 67 to which fuel gas had previously been supplied, in accordance with the procedure. customary for supplying fuel gas and decarbonisation air to coke oven battery gas distribution systems.
On the coke side of the battery is an air channel or passage 78 extending the full length of the dairy and to which air can be supplied from one end or both ends. If desired, a fan or blower not shown can be disposed at one end of air channel 76 with its outlet so disposed to supply air to channel 76 at any desired pressure. , for example about 1/2 pound above atmospheric pressure. The air admitted into the channel can pass through a filter cloth or other air conditioner so that clean air of a certain humidity is admitted into the channel and flows from it through. openings 77 in the foundation space 13 and this space in the regenerators.
When operated in this manner, constant oxygen content air is admitted to the regenerators year round minimizing the need to change the settings of the regulating devices with changing seasons and weather conditions. . In addition, suitable conditions are maintained at all times for the personnel in the foundation space 13.
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Benches 78, 79 are provided on the opposite side of the battery of coke ovens for the circulation of machinery such as the machines operating the doors of the ovens, the shield, the coke guide, usually combined with a battery of ovens. coke.
In operation when the outdoor units 26 - 33 and 51 - 56, both inclusive, are in service for the entry, as a result of the proportioning of the passages as explained above, the volume of air and gas poor gradually increases from flue to flue (except for final flues 26,56) in a direction from the shield side to the coke side of the battery, the volume of air and lean gas on it. larger being admitted to the flue 56 on the coke side. In the outer flue assembly 26 - 33 inclusive which operates for entry concurrently with flues 51 - 56, the greatest volume of air and lean gas is admitted to flue 26 on the side of the battery shield.
The cross-sectional surfaces of the top ports of the passages given above, allowing for static pressure variations along the horizontal flue 34, result in the admission of a volume of air and lean gas mixture to the pipes. flue 27 - 33 which gradually increases from the shield side to the coke side of the battery. The products of combustion formed flow through flue groups 35 - 42 and 44 - 50 respectively, from there to regenerators 6 and flue 14.
When reversing, air and lean gas are admitted to the flues of groups 35 - 42 and 44 - 50. The cross-sectional areas of the upper openings of the passages in the flues, taking account of variations in static pressure along of the horizontal flue 43, result in the admission of gradually increasing volumes of ain and lean gas to flues 35 - 50, going from the battery shield side to the coke side, the
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combustion products formed escaping through the tiles 26 - 33 and 51 - 56 and flowing into the regenerators 7,8 and from there to the chimney flue 14.
It will be noted that apart from the extreme flues 26, 56, there is a gradual increase -., The volume of air and lean gas admitted into the flues at each side from the side of the shield to the side of the coke, which compensates for the flaring of the oven. In addition, even larger volumes of air and lean gas are admitted into the flues 26, = '6 than into the remaining flues, which compensates for the losses by. radiation.
The arrangement of the dressings described above produces a remarkably uniform and stiff coking of the carbon charge.
It should be noted that can the fourcoke of the present invention, the distribution system? The air and lean gas to the individual flues of each side wall are fully incorporated and no register bricks or other means of adjustment are necessary to achieve the desired distribution.
Although a preferred embodiment has been shown and described, it is obvious to those skilled in the art that modifications can be made thereto without departing from the invention as set out in the appended claims. .
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