BE501131A - - Google Patents

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BE501131A
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Publication of BE501131A publication Critical patent/BE501131A/fr

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10BDESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B5/00Coke ovens with horizontal chambers
    • C10B5/10Coke ovens with horizontal chambers with heat-exchange devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D17/00Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles

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Description

       

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  REGENERATEURS .DE CHALEUR .POUR FOURS ACOKE OU .FOURS -ANALOGUES. 



   Les fours à coke ou fours similaires, comportent des chambres horizontales séparées entre elles par des "piedroits" chauffants. Ces pié- droits sont constitués par des murs creux divisés en carneaux., généralement verticaux, dans lesquels s'opère la combustion du gaz de chauffage. Les différents systèmes connus se distinguent entre eux par le mode de circula- tion des fluides en présence, savoir s le gaz de chauffage.,   l'air   nécessai- re à la combustion, et les gaz provenant de la combustion (pour plus de sim- plicité, dans ce qui   suit.,   ces fluides seront simplement désignés respecti- vement par   g gaz,   air et fumées)o On supposera tout d'abord que le four est chauffé par du gaz pauvre gaz de gazogène ou gaz de haut fourneau;

   on sait qu'un tel gaz nécessite pour sa combustion exacte et complète une masse   d'air   du même ordre de grandeur que la sienne propre. 



   Le chauffage et la récupération de la chaleur sensible des fu- mées sortant des piédroits de chauffage se font par le système bien connu appelé "inversion" qui nécessite la connexion de chaque brûleur à deux cel- lules de régénérateur.,   l'une   des cellules chauffant le gaz et l'autre chauf- fant l'air au cours d'une demi-période et ces deux mêmes cellules recevant l'une et l'autre des fumées au cours de la demi-période suivante. 



   Les cellules de régénérateur peuvent être communes à plusieurs   brùleurs,   ce qui est le cas général., ou bien elles peuvent au contraire être affectées à un seul brûleur ce qui permet,, en particulier,, le réglage indi- viduel de la quantité de gaz et de la quantité d'air admises   à   chaque brû- leur. 



   Les carneaux chauffants (verticaux) sont parcourus, à un in- stant donnés les uns par un flux ascendant (combustion du gaz au moyen de 

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 l'air comburant), les autres par un flux descendant (évacuation des fumées vers les régénérateurs) à la demi-période suivante les carneaux ascendants deviennent descendants et inversement.

   La connexion des carnéaux ascendants avec les carneaux descendants peut se faire de différentes façons : 1 ) par paires, dans ce cas deux carneaux contigus sont jumelés, la disposition est dite en "épingle à   cheveux".   2 ) par groupes, et dans ce cas à un groupe ascendant correspond un groupe descendant situé soit dans le même piédroit (renversement par demi-piédroit ou quart de piédroit); soit dans un piédroit voisin et dans ce dernier cas la connexion se fait par un canal passant au- dessus de la chambre (dispositif connu sous le nom de   "overcross").   



   Quel que soit le système adopté les cellules des régénérateurs se trouvent placées au-dessous du massif des chambres de carbonisation et des piédroits chauffants. Dans l'intervalle compris entre les plans médians de deux chambres consécutives - intervalle que l'on cherche à réduire dans toute la mesure du possible pour des raisons évidentes d'économie - on doit en principe placer quatre cellules ou groupes de cellules de régénérateur savoir : deux pour les   fumées.,   une pour le gaz, une pour   l'air;   ce nombre de cellules peut cependant être réduit de moitié dans le cas où l'on admet qu'une cellule ou qu'un groupe de cellules de même espèce alimente deux piédroits, mais ceci implique nécessairement des croisements de carneaux. 



  Comme, par ailleurs, ces cellules doivent être étanches entre elles et qu'au surplus les cloisons qui les constituent doivent avoir une épaisseur suffi- sante pour supporter la charge du massif des fours-p on conçoit que la pla- ce utile disponible soit toujours extrêmement réduite. En outre, malgré l'emploi de joints de dilatation et de joints de glissement, plus ou moins adroitement disposés dans les maçonneries., des dislocations locales sont inévitables au moment du chauffage d'où il résulte des "repassages" d'air ou de gaz dans les   fumées.\)   ou des précombustions dont l'effet est de dimi- nuer 1-'efficacité du chauffage dans tous les cas et de compromettre fréquem- ment la solidité par des surchauffes locales. 



   Ces difficultés se présentent notamment dans la partie dite "partie intermédiaire"(située entre le bas des chambres et des piédroits et le haut des régénérateurs) lorsque cette partie intermédiaire est tra- versée par des carneaux conduisant les divers fluides et qui se trouvent par les nécessités   *de   la construction plus ou moins imbriqués les uns dans les autres;

   elles se présentent également dans les régénérateurs lorsque les cellules de régénérateurs sont séparées par des cloisons ou des murs sou- mis à des risques de dislocation ce qui est le cas très généralo 
L'inventions objet du présent brevet., qui se rapporte à des fours, dont les piédroits comportent des carneaux chauffants verticaux - en   principe,   mais non obligatoirement, réunis deux par deux suivant le mo- de dit en   "épingle   à cheveux" - obvie à ces inconvénients par une disposi- tion   particulière:des   régénérateurs et par un mode nouveau de connexion en- tre les régénérateurs et les carneaux chauffants. 



   Cette invention consiste dans la mise en oeuvres ensemble ou séparément des caractéristiques ci-après définies et de celles qui résultent des descriptions qui seront ensuite données à titre d'exemples de réalisa- tiono   Un   ensemble de régénération conforme à l'invention est caracté- risé en premier lieu par l'emploi de régénérateurs individuels (un couple par brûleur) indépendants entre eux et également indépendants des murs ou cloisons formant l'infra-structure du massif des fours en sorte que les dits régénérateurs individuels ne puissent subir,

   de la part des maçonneries en-   vironnantes  aucun effort ni aucune déformation pouvant nuire   à   leur étan- chéitéo 
La deuxième caractéristique consiste en ce que les régénéra- 

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 teurs   n'ont   aucune liaison matérielle avec la partie de la construction di- te "partie   intermédiaire"o   
La troisième caractéristique consiste en ce que la partie de la construction dite "partie intermédiaire" ne comporte aucun carneau ou canal pour la distribution des divers fluides   * air,   gaz ou fumées. 



   La quatrième caractéristique consiste en ce que les régénéra- teurs individuels sont surmontés chacun d'un ajutage ou "mitre" de forme co- nique ou pyramidale; l'ensemble de deux ajutages (ou mitres),, appartenant à deux régénérateurs voisins, l'un d'eux pour le gaz et l'autre pour l'air) constitue à proprement parler un brûleur. Cet ensemble de deux ajutages ou mitres - indépendant de la partie intermédiaire comme cela vient d'être dit - s'engage librement dans un logement, ayant lui-même une forme conique ou pyramidale' creusé dans la partie intermédiaire; l'ensemble des ajutages (ou mitres) et de ce logement réalisant un dispositif d'injecteur convergent. 



   La cinquième caractéristique consiste en ce que tous les ca- naux et carneaux de connexion - qui sont habituellement placés dans la par- tie intermédiaire - se trouvent,conformément à   l'invention,   dans la partie inférieure du massif de la régénération qui n'est pas soumise aux effets de la dilatation et des dislocations qui en résultent. 



   La figure 1 représente schématiquement le principe de l'inven- tion ; pour tracer cette figure, on s'est placé dans l'hypothèse nullement nécessaire d'ailleurs, de la circulation des fumées au-dessus de la chambre de carbonisation connue sous le nom de   "overcross".   



   La section verticale est supposée faite par un plan perpendicu- laire au plan médian des chambres de carbonisation. En   0 le   C2, C3 sont re- présentés les vides des chambres successives; P1 et P2 représentent les car- neaux verticaux des piédroits séparés des chambres par les parois 1, l',   2,   2. Le massif des fours est supporté par les murs 3 de cloisonnement du massif de la régénération.

   Les régénérateurs individuels Rg, Ra,R'a, R'g sont constitués,, par exemple., par des "boisseaux" en matière réfractaire, analogues aux boisseaux de conduits de fumée employés couramment dans'la construction des   habitations;   ces régénérateurs sont séparés de la maçonne- rie par des espaces vides 4, 4 .... en sorte qu'ils ne sont soumis à aucun effort dans le cas des déformations des murs tels que les murs de sup- port 3. Toutefois les espaces   4,     4   .... peuvent être garnis soit d'une matiè- re compressible telle qu'une laine minérale spéciale réfractaire, soit d'une matière pulvérulente telle que chamotte pulvérisée, argile   broyée,\)     etc...   



  En G et A sont représentées respectivement les sections des carneaux d'ame- née du gaz et de   l'air;   ces carneaux communiquent respectivement avec les régénérateurs d'air et de gaz sur une même ligne. En F1 et F2 sont repré- sentées les sections des carneaux d'évacuation des fumées ayant parcouru les régénérateurs R'a et R'g A l'instant considéré la circulation des flui- des se fait dans le sens des flèches; à la demi-période suivante les sens sont inversés, l'air arrive alors par F1 et le gaz par F2 et, simultanément., les fumées sont évacuées par G et A. 



   Chaque régénérateur est surmonté   d'une   mitre ou ajutage   5,     50000   l'ensemble de deux mitres voisines, formant un brûleur, est logé dans une cavité 6, 6 dans laquelle s'établit une dépression relative, par l'effet de l'écoulement de   l'air   et du gaz pour les brûleurs actuellement en marche ascendante; dans la cavité correspondant au carneau descendant (fumées) s'exerce, au contraire, une légère surpression relative, par suite de l'étran- glement constitué par les orifices formant brûleur. 

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   Il s'ensuit que, si les parois de régénérateurs ne sont pas ri- goureusement étanches., l'air et le gaz qui diffusent au travers des parois viennent brûler dans les espaces 4,4 de l'alvéole correspondantes les fu- mées chaudes qui en résultent et qui sont entraînées dans le sens général du mouvement contribuent à chauffer le piédroit correspondant, En outre, si les cloisons 3, 3 ne sont pas rigoureusement étanches., les fumées s'écou- lent dans le sens qui va des alvéoles de fumées aux alvéoles air-gaz, il s'ensuit une recirculation partielle des fumées qui n'a aucun-effet nuisi- ble sur l'économie de chauffage.

   Au surplus., à titre de variante et de per-   fectionnement.,   les régénérateurs individuels peuvent être revêtus extérieu- rement (ou intérieurement)   d'une   enveloppe en tôle réfractaure mince soudée et parfaitement étancheo 
Suivant le principe de 1-'invention,, les régénérateurs indivi- duels sont relativement de faible section; à fin d'avoir une bonne effica- cité, ces régénérateurs sont donc garnis de matériaux réfractaures présentant pour un volume donné., une très grande surface de contact et une faible épais- seur; les plaquettes représentées sur les dessins annexés ne figurent qu'à titre d'exemple, les matériaux de remplissage peuvent être de forme et de nature diverses. 



   La figure 2 représente en perspective - avec une déchirure à la partie inférieure pour montrer l'intérieur - un régénérateur individuel conforme à l'invention. On a figuré   en 5   la mitre qui surmonte le régé- nérateur et qui porte à la partie supérieure l'ouverture formant arrivée de gaz (ou d'air) au brûleur; en 6 la déchirure représentant l'épaisseur de la tôle-de revêtement (revêtement non indispensable); en 7   et. 7'   les sections des boisseaux ou du revêtement réfractaire pouvant être consti-   tuées par des plaques ou briques séparées ; 9 on voit un mode d'assem-   blage des boisseaux ou plaques; en 8 et 8' sont représentés deux rangs suc- cessifs (croisés) de plaquettes formant l'empilage accumulateur de chaleur. 



  Il est bien'précisé que la disposition en question n'est donnée qu'à titre d'exemple de réalisation et que les détails d'exécution   n'ont   aucun carac- tère obligatoire. 



   L'invention objet du présent brevet se prête particulièrement bien à la mise en application du système d'alimentation connu sous le nom de   "Underjet"   consistant à distribuer le gaz (éventuellement l'air) par des canalisations, extérieures au massif four-régénération et placées dans des galeries inférieures; chaque arrivée individuelle de gaz (éventuellement   d'air) étant   munie d'un dispositif de réglage (robinet ou valve) facilement accessibleo Un tel système est décrit dans le brevet français N  948.430 déposé à Paris le 9 juin   1947.   Les figures 3 et 4 représentent l'applica- tion d'un tel système à une régénération conforme   à   l'invention;

   ces deux figures se rapportent à des sections verticales de la partie inférieure de la régénération respectivement (Figo 3) par un plan DD' et (Figo 4) par un plan BB' 
Le gaz (ou l'air) arrive par une' tuyauterie T ou T' sur la- quelle sont branchées les prises individuelles t1. t2, t3....; chacune de ces prises étant munie d'une valve de réglage v1,v2, ve.... Lorsque la ligne de régénérateurs est alimentée en gaz (ou en air) le carneau infé- rieur correspondant G ou A est fermé à son extrémité par la vanne d'inver- sion qui l'isole de la cheminée traînante.

   Dans ces conditions,si tous les brûleurs sont soumis au même régime, le débit de gaz (ou d'air) dans chaque régénérateur est le même et, par l'effet de l'écoulement dans les ajutages convergents-divergents (appelés Venturi) v1, v2, v3.... v'1... il règne dans le carneau G ou A une légère dépression ;

   si, à partir d'un tel réglage équilibré, on augmente le débit de gaz (ou d'air) dans l'une des tuyauteries t2 par exemple, l'entraînement étant plus fort dans le 

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 "Venturi" V2 correspondant, le régénérateur situé au-dessus recevrait non seu- lement le gaz (ou Pair) provenant de t2 mais encore un léger-supplément pré- levé sur   1-'ensemble   des autres   régénérateurso   Le réglage se faisant ainsi brûleur par brûleur., sur l'air et sur le gaz, il est clair qu'il n'y a pas à se préoccuper de régler les fumées à la sortie de chaque brûleur.

   On peut ainsi supprimer les opercules de réglage qui sont parfois utilisés sur les sorties de fumées., 
Lorsque (après inversion) les régénérateurs sont parcourus par des fumées, les tuyauteries correspondantes T ou T' sont   fermées.,-les   fumées s'écoulant par les carneaux G ou A qui sont alors mis en communication avec la cheminée traînante par les valves d'inversion. Les fumées provenant des régénérateurs entrent alors dans les carneaux G ou A par les Venturi V1, V2.... qui n'offrent à leur passage qu'une résistance faible. 



   Bien que l'invention puisse s'appliquer à un mode quelconque de groupement des carneaux chauffants., ainsi que cela a déjà été dit., on trouvera avantage à utiliser le mode dit en "épingle à cheveux" et à faire usage en outre du recyclage des fumées; le tout suivant la description ci- après donnée à titre d'exemple. 



   La figure 5 représente schématiquement une portion du plan horizontal de la régénération dans cette hypothèse. Les petits carrés ha-   churés,   marqués sur cette figure, correspondent chacun à un régénérateur in- dividuelo 
L'orientation est donnée par les deux axes rectangulaires ox et ov; ox est parallèle au front de la batterie de fours, oy est parallèle au plan médian des chambres.

   Les bandes hachurées 3 parallèles à oy repré- sentent les sections des murs situés au-dessous des chambres et servant à les supporter; les bandes 10 parallèles à ox sont des cloisons de sectionne- ment des alvéoles principales, ces cloisons peuvent faire corps avec les murs 3 comme représenté sur la fig. 5 ou être assemblées à chacune de leurs extrémités au moyen de rainures pratiquées dans les murs 3, comme représen- té en détail sur la figure 5bis; ceci à fin de permettre les mouvements de dilatation., 
On désigne par "files" les alignements parallèles au plan médian des piédroits c'est-à-dire à   laxe   oy; on appelle "rangs" les alignements parallèles à   l'axe   ox.

   Un régénérateur quelconque est alors désigné par la lettré R accompagnée de l'indication de son numéro de file suivi de son numéro de rang; ainsi le régénérateur marqué X sera repré- senté par R   (3-3)  le régénérateur marqué Y sera représenté par R (4-6) et Z par R(5-4). 



   Au-dessous de chaque file de régénérateurs passe un carneau, ces carneaux sont représentés par la lettre K portant en indice le numéro de la file correspondante, comme indiqué sur la figure. 



   A un instant donné pris comme référence, la répartition des fluides est celle représentée sur la figure 5 suivant la convention ci-après: les hachures verticales représentent les régénérateurs parcourus par du gaz, les hachures horizontales représentent les régénérateurs parcourus par de Pair (gaz et air circulant en marche ascendante); les quadrillages repré- sentent les régénérateurs parcourus (marche descendante) par des fumées. 



   A la demi-période suivante, les régénérateurs qui étaient pré- cédemment parcourus par de   l'air   ou du gaz sont maintenant parcourus par des fumées (marche descendante) tandis que les régénérateurs qui étaient précé- demment parcourus par des fumées sont maintenant parcourus soit par de l'air, 

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 soit par du   gaz.,   suivant la file à laquelle ils appartiennent.. 



   A l'instant pris comme référence, les carneaux dont les indices sont K1, K5, K9 débitent de l'air; on représente ces carneaux par K (m4 + 1), m étant un paramètre prenant toutes les valeurs entières 0, 1, 2000 jusqu'à épuisement du nombre des carneaux. Les carneaux symbolisés par K (m4 + 2) transportent du gaz. Les carneaux K (m4 + 3) et K (m4) transportent des fu- mées.

   Après inversion les carneaux K (m4) transportent de l'air, les car- neaux K (m4 + 3) transportent du gaz et les carneaux K   (m4   + 1) et K (m4 + 2) transportent des fuméeso 
On voit ainsi que tous les régénérateurs d'une même filé ne com- muniquent pas nécessairement avec le carneau   situé' au-dessous   de cette file; mais les régénérateurs qui ne communiquent pas avec le carneau situé au-des- sous d'eux doivent nécessairement communiquer avec un,carneau voisin suivant la règle qui va être donnée. On notera qu'à chaque extrémité de la batte- rie de fours doit se trouver un carneau supplémentaire dont le rôle est déterminé par son numéro de file; le carneau K correspond par exemple à un carneau K   (m4)   pour m = 0. 



   La règle de connexion est la suivante - Les carneaux de file (m4) communiquent seulement avec les régénérateurs, dont les rangs s'expriment par   (n4)   et (n4   +   1) dans la même file et dans la file suivante. 



  - Les carneaux de.file   (m4 + 1)   communiquent seulement avec les régénéra- teurs de rang   (n4   + 2) et (n4 + 3) dans la même file et dans la file pré-   cédente.   



  - Les carneaux de file (m4 + 2) communiquent seulement avec les régénéra- teurs de rang   (n4   + 2) et   (n4   + 3) dans la même file et dans la file sui- vante. 



  - Les carneaux de file (m4 + 3) communiquent seulement avec les régénéra- teurs de rang (n4) et   (n4 +   1) dans la même file et dans la file précé- denteo 
On vérifiera sans peine que, grâce à ces connexions, les ré- générateurs sont bien alimentés comme il a été dit ci-dessus tant à l'in- stant considéré qu'après inversion. 



     On   peut naturellement sans sortir des limites de l'invention, adopter une distribution différente des régénérateurs et des carneaux en disposant les.connexions en conséquence. 



   Les figures 6 et 7 représentent des coupes verticales schéma- tiques du dispositif dans la même hypothèse. (A fin de gagner de la place on a supprimé sur ces deux figures une tranche verticale   dans la   superstruc- ture en aa' et une autre dans l'infrastructure en bb', et 1-'on n'a conservé que les parties intéressantes du dessin). La figure 6 est une coupe par les plans décrochés JJ' correspondant au carneau K6, la figure 7 est une coupe par le plan HH' correspondant au deuxième rang de régénérateurso 
Les flèches dans les carneaux chauffants de piédroits indi- quent pour chaque couple, le sens de circulation des fluides à l'instant pris comme référence. Une flèche en trait interrompu indique le recyclage des fumées suivant un dispositif connu. 



   Sur la figure 6 on remarquera que seuls les régénérateurs R (6-2), R   (6-3)....   c'est-à-dire les régénérateurs de rang (n4 + 2) et 

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   (n4 +   3) communiquent directement avec le carneau K6 qui, à l'instant réfé- rence   considérée   transporte du gaz; les orifices 11 qui se trouvent au voi- sinage de l'orifice de communication des régénérateurs en question assurent la connexion avec les régénérateurs de même rang dans la file 7 c'est-à-dire (m4 + 3) On voit sur la figure 7 une communication Il' qui joue le même rôle   vis-à-vis   des files 5 et 4; sur la même figure on voit que le régénéra- teur R(4-2) est alimenté en air à partir de k5 par le canal 11' et le régé- nérateur R(3-2) est alimenté en gaz par le canal 11 à gauche. 



   Sur la figure 6 on remarque que les régénérateurs R   (6-1).,   R (6-4),R   (6-3).  c'est-à-dire de rang (n4 + 1) et   (n4)   qui ne communiquent pas avec le carneau K6 portent à leur partie inférieure une ouverture 12 qui les fait communiquer avec le carneau K7 lequel à   1-'instant   référence considéré,, transporte des fuméeso 
En définitiveson voit que, grâce à cette disposition, les croisements de carneaux - qui se trouvent habituellement dans la partie in- termédiaire et qui sont de ce fait soumis à des chances de dislocation sous l'effet des dilatations - sont reportés ici dans la partie inférieure des maçonneries qui reste toujours à basse température et par conséquent à l'abri de tels accidents. 



   La figure 8 représente en détail le bas d'un régénérateur dans l'hypothèse de l'alimentation dite   "underjet",   on a pris comme exemple le cas des régénérateurs R   (6-2)   et R   (7-2)   à l'instant référenceo Le régéné- rateur R (6-2) communique avec le carneau K6 par le venturi V et le régéné- rateur R   (7-2)   par le venturi v' de forme différente du premier mais établi de façon à donner un effet analogueo En face de chacun de ces venturi ar- rive une tuyauterie d'amenée de gaz t pour le venturi V et!' (cette derniè- re coudée) pour V', (Ces deux tuyauteries sont distinctes mais sur le des- sin leurs parties inférieures se projettent suivant le même profil et pa- raissent confondues).

   Chacune de ces tuyauteries possède un robinet ou valve de réglage (v et v') le gaz arrive par la tuyauterie T6. 



   Le carneau K7 ne communique pas avec les régénérateurs R (6-2) et R (7-2) mais il communique par exemple avec R (6-4) et R   (7-4)   au moyen de venturi analogues (dessinés en pointillés). A 15instant référence le carneau K7 transporte des fumées et la tuyauterie T7 ne transporte rien. 



   Ainsi qu'il a été dit au début de la présente description., tout ce qui précède s9applique au cas du chauffage par gaz pauvre (gaz de gazogène par exemple) qui doit être réchauffé au même titre que   l'air   servant à le brûler. Il est précisé que l'invention, objet du présent   breveta   s'ap- plique également au cas du chauffage au moyen de gaz riche (gaz de carboni- sation de la houille, gaz naturel... etco) Deux cas doivent être envisagés suivant qu'il s'agit de chauffage au gaz riche seul ou de chauffage dit "compound" permettant   d'utiliser   à volonté le gaz riche ou le gaz pauvre. 



   Dans le premier cas, il est clair que l'on peut fondre en un seul les deux régénérateurs voisins   d'un   même rang précédemment utilisés à réchauffer   l'un   le gaz et 1-'autre   l'air;   dans cette fusion on gagne d'ail- leurs un peu de place utile. On sait que, dans ce cas, tous les régénéra- teurs servent à chauffer de l'air, Le gaz riche arrive aux brûleurs par les moyens connus et qu'il n'y a pas lieu de décrire : "chandelles" dans le cas de l'alimentation   "underjet"   ou "canons" horizontaux pour'les fours ordinai- res. Les fours "compound" sont traités exactement comme les fours à gaz pauvre sauf à les pourvoir en,outre des moyens d'alimentation en gaz riche. 



   La présente.invention comporte un mode de construction non 

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 obligatoire mais particulièrement économique et avantageux. Pour l'intelli- gence de ce qui suit, on se reportera spécialement aux figures 9 et 10 qui représentent respectivement : la figure 9 une vue en perspective d'un bloc de quatre régénérateurs individuels en cours de montage., la figure 10 une section horizontale d'un tel bloc avec les amorces des deux blocs ('précédant et suivant) dans une même file. 



   On suppose tout   d'abord   réalisée la sole de la régénération dans laquelle sont ménagés les carneaux K,   Il,\)   ll' et les venturi V et V'; la construction de cette sole étant provisoirement arrêtée au niveau infé- rieur des régénérateurso 
Cette sole peut, suivant la technique habituelle, être con-   struite en briques ; il sera plus économique de la couler'en béton légè-   rement réfractaire. A cet effet, les carneaux tels que K sont matérialisés par des mandrins (en bois) et les carneaux ou Venturi de forme plus compli- quée, par des manchettes en tôle mince formant "réserves" dans le béton. 



  Après que le béton a fait prise on enlève les mandrins et on laisse en pla- ce les manchettes enrobées dans la masse. Les blocs de régénérateurs   (Figo9)   sont "préfabriqués) de la façon suivante (on suppose qu'il   s'agit   d'un bloc de quatre éléments mais la construction resterait la même pour un nombre différent): Une plaque métallique (en fonte) 12 porte quatre empreintes en creux 13 correspondant aux quatre éléments de régénérateur ainsi que les ou- vertures   14   correspondant aux Venturi. Cette plaqué est placée horizonta- lement (au niveau).

   A chaque extrémité elle reçoit,\) au moyen des bossages taraudés   15  une tige cylindrique filetée 16; ces deux tiges sont immobili- sées à leur partie supérieure par une traverse métallique 17 portant en son milieu un anneau de levage 180 
A titre de variante on peut utiliser quatre tiges 16 placées aux quatre extrémités des axes de la plaque de fondation 12. 



   Sur les tiges 16 on assujetit une tôle mince en alliage ré- fractaire dont la hauteur correspond à la base des mitres 5; la fixation est faite au moyen des demi-colliers 20, la plaque de tôle portant elle- même une empreinte à peu près demi-circulaire; on doit laisser un jeu suffi- sant pour permettre ultérieurement de dévisser les tiges 16; la plaque de tôle 19 déborde légèrement à droite et à gauche de la plaque,de fondation (voir fig.   9).   



   On dispose alors, contre la tôle ainsi que perpendiculairement à celle-ci, des plaques de matière compressible 210 A titre de simple in-   dication,   cette matière compressible peut être constituée par du liège., un aggloméré de fibres de bois ou du feutre qui sont susceptibles de disparaî- tre par combustion à la mise en route du four; dans d'autres cas on préfère- ra employer une matière à la fois compressible et réfractaire telle que béton cellulaire, briques poreuses, feutre d'amiante ou feutre de fibres ré-   fractaires,   etc.. On monte alors les boisseaux 7 au contact des plaques de matière compressible et on garnit des boisseaux au fur et à mesure, au moyen des matériaux de remplissage 8. La figure 9 montre., en avant et à droite, un régénérateur en cours de montage.

   Lorsque les quatre régénérateurs sont montés, on complète leur entourage de matière compressible au moyen des pla- ques 22 en sorte que les quatre régénérateurs forment alors un bloc sans fissure d'où ne dépassent que les deux ailettes constituées par le prolonge- ment de la tôle 19. Pour assurer la solidité de l'ensemble le bloc est ceinturé par des ligatures faites d'un fil ou d'une bande métallique ;   peut employer l'aluminium qui fond ou qui brûle en ne donnant aucun produit   nuisible à la tenue du béton réfractaire. 



   Dans le but d'éviter la dislocation du bloc pendant le trans- port on établit au-dessus des mitres 5 un plateau rigide (muni de feutre à la partie inférieure) et qui est maintenu en place par la traverse 17 et les 

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 barres de traction 16,munies à cet effet d'écrous et de filetages. Le bloc ainsi immobilisé est saisi par 1?anneau 18 et mis en place sur la sole de la régénération parfaitement nivelée et sur laquelle on-a répandu un lait de ciment pour assurer les joints. Les tiges 16 sont alors dévissées et l'opération se poursuit par la mise en place de tous les blocs préfabriqués devant constituer la régénération. 



   Au fur et à mesure de la mise en place des blocs d'une même file, on dispose les ailettes (formant prolongement des tôles 19 des blocs   successifs,   de façon qu'elles se recouvrent en laissant entre elles un pe- tit intervalle, déterminé d'avance en fonction de la dilation prévue pour le béton; ce petit intervalle est garni d'une matière compressible et com- bustible telle que du carton onduléo 
La régénération étant ainsi préparée, on dispose en façade et sur les culées de la batterie les coffrages nécessaires et l'on coule du bé- ton réfractaire dans les intervalles entre les blocs. Les murs de béton ainsi formés constituent l'infrastructure de la batterie de fours.

   On arrê- te en principe le béton réfractaire au niveau inférieur des mitres 5, la construction au-dessus de ce niveau est ensùite poursuivie par les moyens habituelso Sur la figure 10, les parties couvertes de hachures croisées re- présentent les boisseaux formant les régénérateurs, les parties couvertes - de pointillés irréguliers représentent les plaques de matières compressibles et les parties couvertes de hachures claires représentent le béton réfrac- taire coulé entre les blocso Il est spécifié que-le mode de construction, ci-dessus donné à titre d'exemple de réalisation peut subir des modifications de détail sans sortir du cadre du présent brevet.

   Notamment, à titre de va- riante la matière compressible peut être employée sous forme   d'enduit,   la matière compressible et combustible peut contenir un produit fusible analo- gue à un émail de fagon à revêtir les éléments de régénérateurs   d'en   enduit imperméable aux gaz. 



   Dans tout ce qui précède on a supposé que le système de régéné- ration faisant l'objet du présent brevet était appliqué à une batterie de fours à coke, ceci à fin de donner un exemple concret de réalisation; mais il est bien entendu que cette application particulière   n'est   nullement limi- tative et que le système en question, comme aussi le mode de construction proposée, peuvent - sanssortir du cadre du présent brevet - être employés pour la réalisation de toutes régénérations pour tous systèmes de fours in- dustriels sans   exception.  



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  HEAT REGENERATORS. FOR ACOKE OVENS OR. ANALOGUE OVENS.



   Coke ovens or similar ovens have horizontal chambers separated from one another by heating "feet". These pedestals are formed by cavity walls divided into flues, generally vertical, in which the combustion of the heating gas takes place. The various known systems are distinguished from one another by the mode of circulation of the fluids present, namely the heating gas, the air required for combustion, and the gases resulting from combustion (for more sim - plicity, in what follows., these fluids will simply be designated respectively by g gas, air and fumes) o It will be assumed first of all that the furnace is heated by lean gas, gasifier gas or blast furnace gas;

   we know that such a gas requires for its exact and complete combustion an air mass of the same order of magnitude as its own.



   The heating and the recovery of the sensible heat of the flue gases leaving the heating pits are carried out by the well known system called "inversion" which requires the connection of each burner to two regenerator cells, one of the cells. heating the gas and the other heating the air during a half-period and these same two cells both receiving fumes during the following half-period.



   The regenerator cells can be common to several burners, which is the general case, or they can, on the contrary, be assigned to a single burner which allows, in particular, the individual adjustment of the quantity of gas. and the quantity of air admitted to each burner.



   The heating flues (vertical) are traversed, at a given instant, by an upward flow (combustion of the gas by means of

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 combustion air), the others by a downward flow (evacuation of fumes to the regenerators) in the following half-period, the rising flues become downward and vice versa.

   The connection of the ascending carnals with the descending flues can be done in different ways: 1) in pairs, in this case two contiguous flues are twinned, the arrangement is called a "hairpin". 2) by groups, and in this case to an ascending group corresponds a descending group located either in the same side wall (overturning by half-side or quarter side); or in a neighboring side wall and in the latter case the connection is made by a channel passing above the chamber (device known under the name of "overcross").



   Whatever the system adopted, the regenerator cells are placed below the solid carbonization chambers and heating piers. In the interval between the median planes of two consecutive chambers - an interval which one seeks to reduce as far as possible for obvious reasons of economy - one should in principle place four cells or groups of regenerator cells namely : two for smoke., one for gas, one for air; this number of cells can however be reduced by half in the case where it is admitted that a cell or a group of cells of the same species feeds two piers, but this necessarily implies crossings of flues.



  As, moreover, these cells must be watertight between them and that, moreover, the partitions which constitute them must have a sufficient thickness to support the load of the solid mass of the p-ovens, it is conceivable that the useful space available is always extremely reduced. In addition, despite the use of expansion joints and sliding joints, more or less skillfully arranged in the masonry., Local dislocations are inevitable at the time of heating which results in "ironing" of air or gas in the flue gases. (1) or pre-combustion, the effect of which is to reduce the efficiency of the heating in all cases and to frequently compromise the solidity by local overheating.



   These difficulties arise in particular in the part called "intermediate part" (located between the bottom of the chambers and the piers and the top of the regenerators) when this intermediate part is crossed by flues carrying the various fluids and which are located by the construction needs * more or less intertwined with each other;

   they also occur in regenerators when the regenerator cells are separated by partitions or walls subject to risks of dislocation, which is the very general case.
The invention that is the subject of the present patent, which relates to ovens, the piers of which include vertical heating flues - in principle, but not necessarily, joined together two by two according to the so-called "hairpin" mode - obvie to these drawbacks by a particular arrangement: regenerators and by a new method of connection between the regenerators and the heating flues.



   This invention consists in the implementation together or separately of the characteristics defined below and of those which result from the descriptions which will then be given by way of exemplary embodiments. A regeneration assembly in accordance with the invention is characterized firstly by the use of individual regenerators (one pair per burner) independent of each other and also independent of the walls or partitions forming the infra-structure of the furnace bed so that said individual regenerators cannot undergo,

   on the part of the surrounding masonry no effort or deformation that could affect their tightness.
The second characteristic is that the regeneration

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 tors have no material connection with the part of the construction known as the "intermediate part" o
The third characteristic consists in that the part of the construction called "intermediate part" does not include any flue or channel for the distribution of the various fluids * air, gas or smoke.



   The fourth characteristic is that the individual regenerators are each surmounted by a nozzle or "bolster" of conical or pyramidal shape; the set of two nozzles (or miters), belonging to two neighboring regenerators, one of them for gas and the other for air) constitutes, strictly speaking, a burner. This set of two nozzles or bolsters - independent of the intermediate part as has just been said - engages freely in a housing, itself having a conical or pyramidal shape 'hollowed out in the intermediate part; the set of nozzles (or bolsters) and of this housing forming an injector device converge.



   The fifth characteristic consists in that all the connection channels and flues - which are usually placed in the intermediate part - are, according to the invention, in the lower part of the regeneration block which is not not subject to the effects of expansion and resulting dislocations.



   FIG. 1 schematically represents the principle of the invention; in order to draw this figure, we have adopted the hypothesis which is not at all necessary, moreover, of the circulation of fumes above the carbonization chamber known under the name of "overcross".



   The vertical section is assumed to be made by a plane perpendicular to the median plane of the carbonization chambers. In 0 the C2, C3 are represented the voids of the successive chambers; P1 and P2 represent the vertical chimneys of the piers separated from the chambers by the walls 1, l ', 2, 2. The furnace block is supported by the partition walls 3 of the regeneration block.

   The individual regenerators Rg, Ra, R'a, R'g are constituted, for example., By "bushels" of refractory material, similar to the bushels of flue pipes commonly used in the construction of houses; these regenerators are separated from the masonry by empty spaces 4, 4 .... so that they are not subjected to any force in the event of deformation of walls such as support walls 3. However, spaces 4, 4 ... can be filled either with a compressible material such as a special refractory mineral wool, or with a pulverulent material such as powdered chamotte, ground clay, \) etc ...



  In G and A are represented the sections of the gas and air supply flues respectively; these flues communicate respectively with the air and gas regenerators on the same line. In F1 and F2 are represented the sections of the smoke evacuation flues which have passed through the regenerators R'a and R'g. At the instant considered, the circulation of the fluids takes place in the direction of the arrows; in the following half-period the directions are reversed, the air then arrives through F1 and the gas through F2 and, simultaneously., the fumes are evacuated through G and A.



   Each regenerator is surmounted by a bolster or nozzle 5, 50,000 the set of two neighboring bolsters, forming a burner, is housed in a cavity 6, 6 in which a relative depression is established, by the effect of the flow air and gas for the burners currently in ascending mode; in the cavity corresponding to the descending flue (smoke), on the contrary, a slight relative overpressure is exerted, as a result of the restriction formed by the orifices forming the burner.

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   It follows that, if the walls of regenerators are not rigorously airtight., The air and gas which diffuse through the walls come to burn in the spaces 4.4 of the corresponding cell the hot fumes. which result therefrom and which are entrained in the general direction of movement help to heat the corresponding side wall. In addition, if the partitions 3, 3 are not strictly airtight, the fumes flow in the direction which goes from the cells flue gas to the air-gas cells, there follows a partial recirculation of the flue gases which has no harmful effect on the heating economy.

   In addition, as a variant and improvement, the individual regenerators can be coated externally (or internally) with a thin refractory sheet welded and perfectly sealed.
According to the principle of the invention, the individual regenerators are relatively small in cross section; in order to have good efficiency, these regenerators are therefore lined with refractory materials having, for a given volume, a very large contact surface and a low thickness; the plates shown in the accompanying drawings are shown only by way of example, the filling materials can be of various shapes and types.



   Figure 2 shows in perspective - with a tear at the bottom to show the interior - an individual regenerator according to the invention. 5 shows the bolster which surmounts the regenerator and which carries at the upper part the opening forming the gas (or air) inlet to the burner; at 6, the tear representing the thickness of the coating sheet (coating not essential); in 7 and. 7 'the sections of the plugs or of the refractory lining which can be constituted by separate plates or bricks; 9 we see a method of assembling the bushels or plates; at 8 and 8 'are shown two successive (crossed) rows of platelets forming the heat accumulating stack.



  It is made clear that the provision in question is given only as an example of an embodiment and that the details of the execution are not binding.



   The invention that is the subject of the present patent lends itself particularly well to the application of the supply system known under the name of "Underjet" consisting in distributing the gas (possibly air) by pipes, outside the furnace-regeneration mass. and placed in lower galleries; each individual gas inlet (possibly air) being provided with an easily accessible adjustment device (tap or valve) Such a system is described in French patent N 948.430 filed in Paris on June 9, 1947. Figures 3 and 4 represent the application of such a system to a regeneration in accordance with the invention;

   these two figures relate to vertical sections of the lower part of the regeneration respectively (Figo 3) by a plane DD 'and (Figo 4) by a plane BB'
The gas (or air) arrives through a 'pipe T or T' to which the individual sockets t1 are connected. t2, t3 ....; each of these outlets being fitted with an adjustment valve v1, v2, ve .... When the regenerator line is supplied with gas (or air), the corresponding lower flue G or A is closed at its end by the reversing valve which isolates it from the trailing chimney.

   Under these conditions, if all the burners are subjected to the same regime, the gas (or air) flow in each regenerator is the same and, by the effect of the flow in the converging-diverging nozzles (called Venturi) v1, v2, v3 .... v'1 ... there is a slight depression in the G or A flue;

   if, from such a balanced setting, the gas (or air) flow is increased in one of the pipes t2 for example, the drive being stronger in the

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 Corresponding "Venturi" V2, the regenerator located above would receive not only the gas (or Pair) coming from t2 but also a slight supplement taken from all of the other regenerators. burner., on air and on gas, it is clear that there is no need to worry about regulating the fumes at the outlet of each burner.

   It is thus possible to eliminate the adjustment covers which are sometimes used on the smoke outlets.,
When (after inversion) the regenerators are traversed by fumes, the corresponding pipes T or T 'are closed., - the fumes flowing through the flues G or A which are then placed in communication with the trailing chimney by the valves d 'inversion. The fumes coming from the regenerators then enter the flues G or A via the Venturi V1, V2 .... which only offer low resistance to their passage.



   Although the invention can be applied to any mode of grouping the heating flues., As has already been said., It will be advantageous to use the so-called "hairpin" mode and also to make use of the smoke recycling; the whole according to the description given below by way of example.



   FIG. 5 schematically represents a portion of the horizontal plane of the regeneration in this hypothesis. The small hatched squares, marked in this figure, each correspond to an individual regenerator.
The orientation is given by the two rectangular axes ox and ov; ox is parallel to the front of the furnace bank, oy is parallel to the median plane of the chambers.

   The hatched bands 3 parallel to oy represent the sections of the walls located below the rooms and used to support them; the strips 10 parallel to the ox are separating partitions of the main cells, these partitions may be integral with the walls 3 as shown in FIG. 5 or be assembled at each of their ends by means of grooves made in the walls 3, as shown in detail in FIG. 5bis; this in order to allow expansion movements.,
The term “rows” denotes the alignments parallel to the median plane of the piers, that is to say to the axis oy; the alignments parallel to the ox axis are called "rows".

   Any regenerator is then designated by the letter R accompanied by the indication of its row number followed by its row number; thus the regenerator marked X will be represented by R (3-3) the regenerator marked Y will be represented by R (4-6) and Z by R (5-4).



   Below each row of regenerators runs a flue, these flues are represented by the letter K with the index number of the corresponding row, as shown in the figure.



   At a given moment taken as a reference, the distribution of the fluids is that represented in FIG. 5 according to the following convention: the vertical hatching represents the regenerators traversed by gas, the horizontal hatching represents the regenerators traversed by Air (gas and air circulating in ascending mode); the grids represent the regenerators traversed (downward movement) by smoke.



   In the following half-period, the regenerators which were previously traversed by air or gas are now traversed by fumes (downward step) while the regenerators which were previously traversed by fumes are now traversed either by air,

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 or by gas., depending on the line to which they belong ..



   At the instant taken as reference, the flues whose indices are K1, K5, K9 discharge air; these flues are represented by K (m4 + 1), m being a parameter taking all the integer values 0, 1, 2000 until the number of flues is exhausted. The flues symbolized by K (m4 + 2) carry gas. The K (m4 + 3) and K (m4) flues carry smoke.

   After inversion, the K (m4) flues carry air, the K (m4 + 3) flues carry gas and the K (m4 + 1) and K (m4 + 2) flues carry smoke.
It can thus be seen that all the regenerators of the same yarn do not necessarily communicate with the flue situated below this row; but the regenerators which do not communicate with the flue situated below them must necessarily communicate with a neighboring flue according to the rule which will be given. It will be noted that at each end of the battery of ovens there must be an additional flue, the role of which is determined by its row number; the flue K corresponds for example to a flue K (m4) for m = 0.



   The connection rule is as follows - Queue flues (m4) communicate only with regenerators, whose ranks are expressed as (n4) and (n4 + 1) in the same queue and in the next queue.



  - Row flues (m4 + 1) communicate only with row regenerators (n4 + 2) and (n4 + 3) in the same row and in the previous row.



  - The queue flues (m4 + 2) communicate only with the regenerators of row (n4 + 2) and (n4 + 3) in the same row and in the following row.



  - Row flues (m4 + 3) communicate only with row regenerators (n4) and (n4 + 1) in the same row and in the previous row.
It will be easily verified that, thanks to these connections, the regenerators are properly supplied as has been said above both at the instant considered and after inversion.



     It is naturally possible, without departing from the limits of the invention, to adopt a different distribution of the regenerators and of the flues by arranging les.connections accordingly.



   Figures 6 and 7 represent schematic vertical sections of the device in the same hypothesis. (In order to save space, a vertical section in the superstructure in aa 'and another in the infrastructure in bb' has been removed from these two figures, and 1-'on has kept only the interesting parts drawing). Figure 6 is a section through the unhooked planes JJ 'corresponding to the flue K6, Figure 7 is a section through the plane HH' corresponding to the second row of regenerators
The arrows in the side-room heating flues indicate, for each pair, the direction of fluid circulation at the instant taken as reference. An arrow in dashed line indicates the recycling of the fumes according to a known device.



   In figure 6 it will be noted that only the regenerators R (6-2), R (6-3) .... that is to say the regenerators of row (n4 + 2) and

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   (n4 + 3) communicate directly with the flue K6 which, at the relevant reference instant, is transporting gas; the orifices 11 which are located in the vicinity of the communication orifice of the regenerators in question ensure the connection with the regenerators of the same rank in row 7, that is to say (m4 + 3). 7 a communication Il 'which plays the same role vis-à-vis queues 5 and 4; in the same figure we see that the regenerator R (4-2) is supplied with air from k5 through channel 11 'and the regenerator R (3-2) is supplied with gas through channel 11 to left.



   In Figure 6 we note that the regenerators R (6-1)., R (6-4), R (6-3). that is to say of rank (n4 + 1) and (n4) which do not communicate with the flue K6 carry at their lower part an opening 12 which makes them communicate with the flue K7 which at 1-'at the considered reference instant ,, carries smoke
In short, it can be seen that, thanks to this arrangement, the crossings of the flues - which are usually found in the intermediate part and which are therefore subject to chances of dislocation under the effect of dilations - are reported here in the part. lower part of the masonry which always remains at a low temperature and therefore safe from such accidents.



   FIG. 8 shows in detail the bottom of a regenerator in the hypothesis of the so-called "underjet" supply, the case of the regenerators R (6-2) and R (7-2) has been taken as an example. reference instanto The regenerator R (6-2) communicates with the flue K6 through the venturi V and the regenerator R (7-2) through the venturi v 'of different shape from the first but established so as to give an effect analogo In front of each of these venturis there is a gas supply pipe t for the venturi V and! ' (this last bent) for V ', (These two pipes are distinct but on the drawing their lower parts project according to the same profile and appear to be the same).

   Each of these pipes has a tap or adjustment valve (v and v ') the gas arrives through the T6 pipe.



   The K7 flue does not communicate with the regenerators R (6-2) and R (7-2) but it communicates for example with R (6-4) and R (7-4) by means of similar venturi (drawn in dotted lines ). At the reference instant, the K7 flue carries smoke and the T7 piping does not carry anything.



   As was said at the start of the present description, all of the above applies to the case of heating by lean gas (gasifier gas for example) which must be reheated in the same way as the air used to burn it. It is specified that the invention, subject of the present patent also applies to the case of heating by means of rich gas (coal carbonization gas, natural gas, etc.) Two cases must be considered according to whether it is a matter of heating with rich gas alone or of so-called "compound" heating allowing the rich gas or lean gas to be used at will.



   In the first case, it is clear that it is possible to merge into one the two neighboring regenerators of the same row previously used to heat the gas one and the air; in this merger we also gain a little useful space. We know that, in this case, all the regenerators are used to heat the air. The rich gas arrives at the burners by known means and that there is no need to describe: "candles" in the case of horizontal "underjet" or "gun" feed for ordinary ovens. The "compound" furnaces are treated exactly like the lean gas furnaces except to provide them with, in addition to the rich gas supply means.



   The present invention comprises a method of construction not

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 compulsory but particularly economical and advantageous. For the sake of the following, special reference is made to Figures 9 and 10 which respectively show: Figure 9 a perspective view of a block of four individual regenerators being assembled, Figure 10 a section horizontal of such a block with the primers of the two blocks ('preceding and following) in the same row.



   It is first assumed that the sole of the regeneration has been produced in which the flues K, II, \) ll 'and the venturi V and V' are formed; the construction of this sole being temporarily stopped at the lower level of the regenerators.
This hearth can, according to the usual technique, be constructed of bricks; it will be more economical to cast it in slightly refractory concrete. To this end, the flues such as K are materialized by mandrels (made of wood) and the flues or Venturi of more complicated shape, by thin sheet sleeves forming "reserves" in the concrete.



  After the concrete has set, the mandrels are removed and the sleeves embedded in the mass are left in place. The regenerator blocks (Figo9) are "prefabricated) as follows (it is assumed that it is a block of four elements but the construction would remain the same for a different number): A metal plate (in cast iron) 12 carries four indentations 13 corresponding to the four regenerator elements as well as the openings 14 corresponding to the Venturi This plate is placed horizontally (level).

   At each end it receives, \) by means of the threaded bosses 15 a threaded cylindrical rod 16; these two rods are immobilized at their upper part by a metal cross member 17 carrying in its middle a lifting ring 180
As a variant, four rods 16 can be used placed at the four ends of the axes of the foundation plate 12.



   On the rods 16 a thin sheet of refractory alloy is attached, the height of which corresponds to the base of the bolsters 5; the fixing is made by means of the half-collars 20, the sheet metal plate itself bearing an approximately semicircular imprint; sufficient play must be left to allow the rods 16 to be unscrewed subsequently; the sheet metal plate 19 protrudes slightly to the right and to the left of the foundation plate (see fig. 9).



   Plates of compressible material 210 are then placed against the sheet as well as perpendicularly thereto. As a simple indication, this compressible material may consist of cork, an agglomerate of wood fibers or of felt which are liable to disappear by combustion when the furnace is started; in other cases it will be preferable to use a material which is both compressible and refractory such as cellular concrete, porous bricks, asbestos felt or refractory fiber felt, etc. The bushels 7 are then mounted in contact with the plates of compressible material and the plugs are filled as they go, by means of the filling materials 8. FIG. 9 shows, in front and to the right, a regenerator during assembly.

   When the four regenerators are mounted, their surrounding of compressible material is completed by means of the plates 22 so that the four regenerators then form a block without cracks from which only the two fins formed by the extension of the sheet 19. To ensure the solidity of the whole, the block is surrounded by ligatures made of a wire or a metal band; can use aluminum which melts or burns without giving any product detrimental to the resistance of the refractory concrete.



   In order to avoid the dislocation of the block during transport, a rigid plate (provided with felt at the lower part) is established above the bolsters 5 and which is held in place by the cross member 17 and the brackets.

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 traction bars 16, provided for this purpose with nuts and threads. The block thus immobilized is gripped by the ring 18 and placed on the floor of the regeneration perfectly leveled and on which has been poured a cement milk to ensure the joints. The rods 16 are then unscrewed and the operation continues with the installation of all the prefabricated blocks which must constitute the regeneration.



   As the blocks of the same row are put in place, the fins (forming an extension of the sheets 19 of the successive blocks) are placed in such a way that they overlap, leaving between them a small interval, determined in advance according to the expected expansion of the concrete; this small gap is lined with a compressible and combustible material such as corrugated cardboard.
The regeneration being thus prepared, the necessary formwork is placed on the facade and on the abutments of the battery, and refractory concrete is poured into the intervals between the blocks. The concrete walls thus formed constitute the infrastructure of the furnace battery.

   In principle, the refractory concrete is stopped at the lower level of the bolsters 5, the construction above this level is then continued by the usual means o In FIG. 10, the parts covered with cross hatching represent the bushels forming the regenerators. , the parts covered - with irregular dotted lines represent the plates of compressible materials and the parts covered with light hatching represent the refractory concrete poured between the blocks. It is specified that the method of construction, given above as an example embodiment may undergo modifications of detail without departing from the scope of this patent.

   In particular, by way of an alternative the compressible material can be used in the form of a coating, the compressible and combustible material can contain a fusible product similar to an enamel so as to coat the regenerator elements with an impermeable coating. gas.



   In all of the above, it has been assumed that the regeneration system which is the subject of the present patent was applied to a coke oven battery, this in order to give a concrete example of embodiment; but it is understood that this particular application is in no way limiting and that the system in question, as also the mode of construction proposed, can - without going beyond the scope of the present patent - be used for the realization of all regenerations for all. industrial furnace systems without exception.


    

Claims (1)

RESUME. ABSTRACT. Régénérateurs de chaleur pour fours à coke ou tous autres fours industriels caractérisés par la mise en oeuvre., ensemble ou séparément., des dispositifs caractéristiques ci-après ; 1 ) Il est fait usage de régénérateurs individuels indépendants entre eux et également indépendants des maçonneries environnantes en sorte que lesdits régénérateurs ne peuvent subir aucun effort ni aucune déformation EMI9.1 nuisible à l'étanchéitéo 2 ) L'indépendance entre les éléments de régénérateurs et la maçonnerie environnante peut être réalisée soit par un espace vide, soit par un espace rempli de matière compressible ou déformableo 3 ) Les éléments de régénérateurs sont constitués par des boisseaux ou poteries assemblés à la façon des boisseaux de cheminées employés dans la construction des habitations; Heat regenerators for coke ovens or any other industrial ovens characterized by the implementation., Together or separately., Of the following characteristic devices; 1) Individual regenerators are used which are independent of each other and also independent of the surrounding masonry so that said regenerators cannot be subjected to any stress or deformation. EMI9.1 harmful to waterproofing 2) The independence between the regenerator elements and the surrounding masonry can be achieved either by an empty space, or by a space filled with compressible or deformable material. 3) The elements of regenerators are constituted by bushels or pottery assembled in the manner of bushels of chimneys used in the construction of dwellings; ces boisseaux contiennent les matériaux de garnissage (plaquettes ou autres) servant aux échanges de chaleur. <Desc/Clms Page number 10> these bushels contain the packing materials (pads or others) used for heat exchange. <Desc / Clms Page number 10> 4 ) Les régénérateurs individuels n'ont aucune liaison matériel- le avec la partie de la construction dite "partie intermédiaire". 4) The individual regenerators have no physical connection with the part of the construction known as the "intermediate part". .5 ) La partie de la construction dite partie intermédiaire ne comporte aucun carneau ni aucun canal pour le transport ou la distribution des divers fluides tels que gaz de chauffage, air,fuméeso 6 ) Les régénérateurs individuels sont chacun surmontés d'une "mitre" de forme conique ou pyramidale ouverte à la partie supérieure et formant ajutage. L'ensemble de deux mitres appartenant à deux régénérateurs voisins (un sur l'air l'autre sur le gaz) forme un brûleur. Cet ensemble s'engage librement dans un logement de même forme mais plus large de façon à laisser un certain jeu; ledit logement est creusé dans la partie intermé- diaire. .5) The part of the construction known as the intermediate part does not have any flue or channel for the transport or distribution of various fluids such as heating gas, air, smoke. 6) The individual regenerators are each surmounted by a "miter" of conical or pyramidal shape open at the top and forming a nozzle. The set of two bolsters belonging to two neighboring regenerators (one on the air the other on the gas) forms a burner. This set engages freely in a housing of the same shape but wider so as to leave a certain play; said housing is hollowed out in the intermediate part. L'ensemble des deux ajutages et du logement forme un convergent d'injecteuro 7 )'Tous les carneaux et canaux de connexion - qui se trouvent habituellement dans la partie intermédiaire - sont, suivant l'invention, reportés dans la partie inférieure du massif de la régénération. The set of two nozzles and the housing form a converging injector 7) 'All the flues and connection channels - which are usually found in the intermediate part - are, according to the invention, transferred to the lower part of the regeneration bed. 8 ) Les régénérateurs individuels peuvent.être repdus rigoureu- sement étanches au moyen d'un blindage constitué par une tôle mince en métal réfractaire façonnée par soudure ou autrement. 8) The individual regenerators can be made tightly sealed by means of a shield consisting of a thin sheet of refractory metal shaped by welding or otherwise. 9 ) Le système de récupération, objet de ce brevet., peut être adaptée dans le cas des fours à coke - à tous genres de groupement de car- neaux chauffants et notamment aux deux dispositifs connus respectivement sous .la désignation "épingle à cheveux" et "overcross". 9) The recovery system, object of this patent., Can be adapted in the case of coke ovens - to all types of group of heating flames and in particular to the two devices known respectively under the designation "hairpin". and "overcross". 10 ) Le système de récupération., objet de ce breveta,peut être adapté à tout système de four industriel comportant un chauffage par.inver- sion. 10) The recovery system, the subject of this patent, can be adapted to any industrial furnace system comprising inversion heating. 11 ) L'invention comporte enfin un mode de réalisation du mas- sif de, la: régénération d'un four ou d'une batterie de fours caractérisés par l'emploi de blocs préfabriqués entre lesquels on coule du'béton réfrac- taireo Ce mode de réalisation comporte en outre.-les caractéristiques ci- après 'mises en oeuvre ensemble ou séparément. 11) The invention finally comprises an embodiment of the mass of the: regeneration of a furnace or of a battery of furnaces characterized by the use of prefabricated blocks between which refractory concrete is poured. This embodiment also comprises the following characteristics, implemented together or separately. 12 ) Les éléments de régénérateurs formant un bloc sont mon- tés sur une plaque métallique d'assise comportant les moyens de, prise né- cessaires pour la mise en place ultérieureo 13 ) Les éléments de régénérateur sont revêtus de'matière com- pressible réfractaire (ou éventuellement, combustible) destinée à absorber les efforts' transmis par les murs du massif de. régénérationo 14 ) Les éléments de.régénérateur véhiculant des fluides diffé- rents peuvent être séparés les uns des autres au moyen d'écrans en tôle mince réfractaire noyée dans le bloc 15 ) Le bloc de plusieurs éléments est muni des moyens de con- tention utiles pour éviter la dislocation au cours du transport et de la mi- se en place. 12) The regenerator elements forming a block are mounted on a metal base plate comprising the gripping means necessary for subsequent installation. 13) The regenerator elements are coated with refractory compressible material (or possibly combustible) intended to absorb the forces transmitted by the walls of the bed. regeneration 14) The regenerator elements conveying different fluids can be separated from each other by means of refractory thin sheet screens embedded in the block 15) The block of several elements is provided with the means of retention useful to avoid dislocation during transport and installation.
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