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Procédé de Ohaut"'1 deg tours k ookts On utile l'oX1.n. ou l'air suroxvadng Gomml oomburant.
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L'invention concerne particulièrement un tour' ooks dont les oarneaux de chauffage (piédroit*) sont chauffés avee des gai ou vapeura'oombuatible., et également des liquides oombu't1bl.., le comburant étant constitué par de l'oxygène ou de 1811r sur oxygéné, Dans ce qui suit il ne sera question que du oblut- fagne au gaz fiche de tours' coke et à l'oxygène C*ta Il est entendu que l'invention s'applique aussi aux autre sas ou
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liquides et à l'air suroxygéné.
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Le principe de l'utilisation de l'oxygène comme omturant
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est connu, le dit oxygène pouvant être dilué notamment par des
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tgz brûles, Son avantages sont également aonnus 81 auppr"'1on du
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gaz inerte que constitue 11.lote, donc diminution de la perte
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par la chaleur sensible dot tas brûlé* évaoué* à HêXUrUWi moindre débit du gag brûlé par uitw d$ 1 suppression de leaucte dont l'enthalpie cet faible* obtention de jhjweea contenant peu d'hôte et apte. , certain* usages l'état ohaud ou bien refroidies$
Une première particularité du tour faisant l'objet de
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l'invention est qu'il ne comporte pas de eo4dndrat#urs ou de # r4oup4rateura de la chaleur sensible des ....
brûlés, 0<i$"'ei est plus faible que dans le cas de 1 'utilisation de l'ai* 00MOÏ, comburant car le volume et la masse des fumées sont plu. faibli' par suite de l'absence d'aletl. Si le% gai brûlé sont rejetée l'atmo8phèrl, cotte chaleur sensible peut être utilisée la fabrication de vapeur/ 61 1#4 Sas brûlée sont utilisés à un usage chimique, il peut être Intéressant d'en d1.po" 'OhlU4, sinon la chaleur sensible est utilisés aussi la production de la vapeur
Les autres particularité du four résultant des considéra
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tions exposées o1-avr..
1
La combustion de gaz et d'oxygène présente, dans le cas des fours à coke$ des difficultés qui mont dues au pouvoir calcri-
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tique très élevée par unité de volume du mélange etouqahi0mêm trique (c'est-à-dire où les proportions sont colle% qui donnent la combustion parfait.) ou de mélanges approchante, Ceci est dû
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aux faibles volumes pü massée de gaz brûler par suite de l'ab- nonce d'azote inerte, qui dans les combustions habituelle utilisant l'air atmosphérique,
i forme'1 ballast Il en résulte* au point ci où ne réalise le mélange de gaai et d'oxygène et par suit* la combustion* une température très élevée incompatible avec la bonne tenue des réfractaires usuels*
De plus, pour les mêmes raison., la flamme est courte et il est difficile de réaliser une répartition régulière des tempéra-
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tures sur toute la longueur des CaMéâux dé oh&uff&ge.
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Tout ceci peut se résumer en disant que la combustion du gaz avec l'oxygène produit l'effet de chalumeau qui est bien connu, La présente invention évite ces inconvénient..
L'invention consiste en un procédé permettant le chauffage des fours à coke en utilisant comme comburant de l'oxygène ou de l'air suroxygéné, en mélange avec une partie des gaz brûlée provenant de la combustion elle-même, caractérisé en ce que le dit mélange est effectue par recyclage des gaz brûlés dans les piédroits mêmes des fours, L'intensité du recyclage règle la teneur en oxygène et la température du mélange comburante Le combustible (gaz, vapeur ou liquide) est admis en un point où le dit mélange est suffisamment intime pour éviter l'effetde ohalumeau.
L'invention consiste également en un procédé de mélange de l'oxygène avec les gaz brûles recyclés* caractérise en ce que ce mélange est effectué dans un dispositif dit "venturi" compor- tant une partie convergente et une partie divergent* séparées par un col, le venturi étant parcouru par les gaz brûlés et l'oxygène étant admis dans le col avec une vitesse telle qu'il en résulte un effet d'injection qui assure la circulation des gas brûlés recyclés,
Sans sortir de l'invention,
le venturi pourrait ne pas comporter de divergent ou de convergent ou Même ni l'un ni l'au- tre, le tube à oxygène débouchant seulement au milieu ou au volet- nage d'un orifice traversé par les gaz brûlés recyclés.
On se rend compte des avantages de la présente invention.
Il est donc possible de réaliser le Mélange optimum corres- pondant à la combustion donnant la meilleure régularité de
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chauffage sur toute la longueur des" particulier s . avec des fumées à 1SOO0 mélangées avec le.quart 46 leur "volume' d'oxygène à 30* on {obtient un mélange a une température voisine de 1000" contenant 80% d'oxygène, donc asse semblable à de l'air
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chaud sortant,d'un régénérateur do tour ocke ordinaire, L'invention permet ainsi, comme cela ent'indtapeno4bltg d'obtenir la constance des proportions du Mélange afin d'assurer une combustion et un chauffage réguliers.
Cela est indispensable aussi, afin d'éviter tout accident.! si occasionnellement un
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mélange trop riche en oxygène était amené aux brûleurs, on ris" querait des détériorations des maçonneries réfractaires des fours par fusion.
L'invention permet également pour cette dernière
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- rai don, comme il est également indispensable, que le mélange d'oxygène et de fumée soit très homogène, ce qui exclut les
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dispositifs connus de recyclage des fumées dans les oameaux verticaux dé tours à coke lorsqu'ils sont du type z, "épingles à cheveux" i dans 0*4 4W ekq4 . co4ple dtant z44 p,c.b?sei"ac!'-''; :, uprieu:'e 104 gaz de oàtnbüâicnf¯mri''rriïi' t#iï'iât" ' ddedindast par',e", ', second;
la reoirculation est assurée en ménageant une ouverture de communication aussi a la base des deux oameaux, par ou une partie des fumées descendantes sont mélangées, d'une façon assez irrégulière à l'air et au gaz arrivant dans le oarneau montant.
Le procédé de l'invention prévoit donc que l'oxygène est amené, par un tube Injecteur au col d'un venturis lui-même par- oouru par les gaz brûlés recyclés. Un tel dispositif assure un bpn mélange intime! en même temps l'effet d'injection entraîne une proportionalité sensiblement constante des débits des deux éléments du mélange.
Ce procédé est applicable aux fours sans
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régénération de chaleur à la condition que la disposition des cameaux soit telle qu'un. parti. des fumées (gaz brûlés) ayant . servi au chauffage du four se trouve au voisinage de l'arrivés d' oxygène au brûleur.
Le procède peut être étendu à tout four -ou foyer* autre que four à coke, pour le chauffage avec de l'oxygène, toutes le* foie que l'on désire éviter l'effet de chalumeau, c'est-à-dire une surchauffe locale trop grande et une flamme trop courte,
A titre d'exemple, les figurée 1,2 et 3 et la description ci-après montrent une disposition des oameaux d'un tour' coke qui applique le procède.
La figure 1 représente la vue en plan d'un morceau de piédroit chauffant séparant deux chambrée de cokéfaction 1 et 2 et contenant trois carneaux verticaux 3, 4, 5, Dans les foure à coke classiques ces trois oameaux sont réduits à un seul qui occupe la totalité de l'espace entre les parois de chambre 6 et 7.
Le oarneau vertical 5 est séparé des carneaux 3 et 4 par des cloisons 8 et 9. Cet ensemble de trois oarneaux serépète sera- blablement sur toute la longueur du piédroit. On voit l'amorce de semblables oameaux en 10, 11, 12 et en 13, 14, 15. Ces groupes de trois carneaux sont séparés par des mur. de refend perpendiculaires aux parois de la chambre. Le mur de refend 16 sépare le groupe 3, 4, 5 du groupe 10, 11, 12; le mur de refend 17 sépare le groupe 3. 4, 5 du groupe 13, 14, 15.
La figure 2 représente une coupe verticale de piédroit, transversale, le plan de coupe passant par le milieu du Morceau de piédroit représenté en plan par la figure 1, On retrouve sur cette figure les chambres 1 et 2, ou tout au moins leur partie supérieure et leur partie inférieure: en effet, la partie courante centrale a été coupée pour simplifier le dessin. La vue de la
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figure 1 représente la vue horizontale de la partie inférieure à l'endroit coupés On retrouve également les carneaux verticaux 3, 4, 3 séparés par les cloisons 8 et 9.
La fleure 3 représente une fraction de la ooupe horizontale du piédroit faite par un plan passant par le milieu du oarneau 4, Le fonctionnement du aarneau 4 est décrit ci-après, celui du carneau 5 est semblable.
Le carneau 4 reçoit de l'oxygène en 18, à l'extrémité d'un tube 19 alimente par un conduit 21. Les tours sont support'.. par une dalle 20 qui est traversée par le tube 19. La conduite' 21 est en-dessous de la dalle 20, elle est donc facilement acces- Bible ainsi que l'organe de réglage* robinet, papillon ou dia- phragme 22 plaoé sur le tube 19.
La partie supérieure du tube 19 est soumise à une tempera*' ture élevée, elle est donc* ou bien exécutée avec un matériau susceptible de supporter cette température, acier réfractaire, céramique réfraotaire par exemple, ou bien réalisée sous la forme d'une tuyère refroidie par circulation d'eau.
Le oarneau 4 reçoit le gaz de chauffage par un orifice 23 qui est à l'extrémité d'un conduit 24 aménagé dans la maçonnerie' du mur de refend 16. Ce conduit 24 est alimenté par une tuyaute- rie 25 traversant la dalle 20 et munie d'un organe de réglage, , Le gaz venant de l'orifice 23 brûle dans le oarneau 4 grâce à l'oxygène admis en 18. La flamme produite et les gaz brûlés s'élèvent dans le carneau 4,
Le dessin ne comporte qu'une arrivée de gaz par oarneau, mais il est possible de prévoir plusieurs arrivées étagées sur la hauteur du carneau de manière à obtenir une meilleure répar- tition de température.
Ces arrivées multiples peuvent' être ali- mentées par un seul conduit ou par des conduits séparés,
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A. la partie supérieure du carneau 4 une partie des gaz brgûlés est aspirée dans le carneau vertical 9 qui débouche dans
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une chambra 97 où qq4 itqt 1:
4 vo-r.14pk *W(pW Jl un ..r?, ±8, un col 29 et un divergent 30 qui communique avec le rameau de chauffage 4. môme
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A la/partie supérieure du oameau 4, 1IL portion des gaz brûlés qui n'est pas aspirée dans le oameau vertical' 5# passe dans le canal S6 et par lui est évacue a l'extérieur du piédroit chauffant et du ±curé Si la batterie dé X'ourA avorte dos ohaabres de sichabu Si la batterie de fours comporte des chambres de séchage
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du charbon,
qui surmontent les fours de cokdtaottonj les à brûles qui passent dans le canal 86 peuvent Otre utilisés pour le chauffage des hites chambres de séchage sont d'ttpe évacues à l'extérieur de la batteries L'oxygène arrive par le tube 19 et débouche en 18 au voisin nage du col 29 du venturi ou au col lui-même. La vitesse de l'oxygène y est telle qu'il se produit un effet d'aspiration des gaz brûlés venant de la chambre 27 et du convergent 28 et leur refoulement vers le haut, dans le divergent 30, suivant le prin- cipe connu de l'injecteur.
C'est cet effet d'injection qui assuri le recyclage d'une partie des gaz brûles venant du oameau 4
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et leur circulation en descente dans le oarneau 9 avec retour dans le carneau 4 en passant par la ohaabrt Il et le venturi a8, 294 30.
Dans le col 29 du venturi et la partie divergente 30 se réalise en outre le Mélange de l'oxygène venant du tube 19 avec
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loofas brûles venant du convergent RI& z La gaz qui débouche en S3 Mneontrs dong non pas de 1# oxygène pur< mais un mélange d'oxygène et de gas brûlés Kn oale,
culant convenablement à la construction la section de l'orifice 18 qui détermine la vitesse de l'oxygène et la section du col 29
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du venturi on peut obtenir les. proportions d'oxygène et de gaz
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brûlas recyclée qui correspondant IL la ooabuaticn la plus convenable pour le chauffage t.1 Wt (Ë%!àWmib h Qfta S% t Q:
f\I1 <L< et 29 en marche en introduisant don pièces amovibles %oit par le dessus du piédroit, par le regard 31, boit par le dessous du tours dans ce cana pour l'oxygène les pièces sont introduites par le tube 19 lui-même, pour les gaz brûlée par un orifice facilement ménagé dans la dalle 20 et débouchant dans la chambre 27.
Il est également possible de régler les proportions de gaz
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li es y, c paiement c.IF,1R,.tet d} l"r les proportions d gaz brûlée et d'oxygène en obturant plue ou moins le convergent 28
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au moyen d'un anneau oouliMtnt verticalement autour du tube 19 et Manoeuvra par le dessous de la dalle
Il cet encore possible de régler les proportions de gais brûlée et d'oxygène en faisant varier, 1 dans le cent vertical,
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f la position de l'orifioe 18 par rapport au vol du ventur-i 89 ,-le tubt.
l'j fit cette Manoeuvre peut ôtru ex4ojiKt ?go Il suffit pour 081." d..:t"1o '-oi....i V4tr,ioa.'leroenl( pU, 1< de** sous de la dalle supportant 16 four.
Le modèle du four à ocke ciadesous donne un exemple de rdtà lination du mélange d'oxygène et de SA% brûlés rocyoldai suivant le procède faisant l'objet de l'invention, .'..t.d1t. au moyen d'un venturi au col duquel débouché l'arrivée d'oxygène, Mais beaucoup d'autres modèles de tout. peuvent être réalisé$ suivant le mime procède, A titre d'exemples, des variantes sont indiquée ci-après* sans que leur énumération soit limitative,
Tout d'abord dans le modèle décrit les gas brûlés sont finalement évacuée par la partie supérieure du four par le canal 26, 11 est également possible de le* évacuer par la partie
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inférieure, à la condition de créer, toit par une cheminée,
toit par tout autre système connu l'expiration nécessaire. On peut par exemple$ aménager sous toutes les chambres 27 d'un piédroit un canal relié avec chacune d'elles et formant collecteur. On peut aussi réunir toutes les chambres 27 d'un piédroit en supprimant ou en perçant les murs qui les séparent.
Leur réunion forma un , canal collecteur horizontal. il suffit de relier ces canaux avec les dispositifs extérieurs au four qui assurent l'évacuation des gaz brûlée
Le modèle décrit comporte les venturis et les arrivées d'air à la partis inférieure des fours, il ont tout aussi possible de prévoir un venturi en haut du carneau descendant 5 et recevant des gaz brûlée à la foie des carneaux 3 et 4. Dans ce cas, il n'y a qu'un venturi au lieu de deux et une seule arrivée d'oxygène.
Le carneau descendant 5 est parcouru non par delà gaz brûlés mais par un mélange de gaz brûlée et d'oxygène; il conduit ce mélange à la base des carneaux 3 et 4. Cette variante permet, l'injection d'oxygène se faisant par le haut, d'établir des communications entre le dessus des chambres de cokéfaction et les piédroits* de façon à faire passer, dans les dits piédroits, les gaz et les vapeurs dégagées par le charbon, ce qui a pour effet de brûler ou de craquer le benzol et le'goudron, supprimant ainsi la production de ces sous-produits,
dont on connaît les difficultés du Marché.
Le modèle décrit prévoit une combustion ascendante dans les carneaux 3 et 4, Il est aussi possible que la combustion soit descendante) il suffit de renverser les dispositions du dessin, haut pour bas. On peut aussi opérer ce renversement pour les variantes*
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Le modèle décrit comporte une alimentation en gaz par en- ,dessous suivant la disposition connue dite "underjet" qui présente de nombreux avantages, Il comporte de môme l'alimentation par en- ! dessous du gaz comburant ce qui réalise la disposition dite i "underjet total".
La dernière variante indiquée ci-dessus comporte au contraire les alimentations en gaz et en oxygène par au-dessus. Par analogie on pourrait a pp eler cette disposition "overjet total*@ Dans le cas de oette variante il n'est plus nécessaire de placer le massif des tours sur une dalle accessible par en-dessous pour les régla- ges, la dalle peut être posée directement sur le sol.
Le modèle décrit prévoit l'admission de gaz par un conduit
24 ménagé dans la maçonnerie du mur de refend 16. Cette admission peut être.aussi faite par tout autre conduit ménagé dans les carneaux eux-mêmes,
Enfin, le combustible admis peut être non pas un gaz ou une vapeur$ mais un liquide entraîna ou non par un corps gazeux,
La présente Invention consiste également en un four à coke donné à titre d'exemple d'application du procédé et caractérisé : @ par l'absence de dispositif de récupération ou régénération de la chaleur sensible des gaz brûlés;
par la circulation continue des fluides dans les oarneauxj par la division des piédroits de chauffage en carneaux verticaux comme il est d'usage, mais de plus la subdivision de chacun de ces carneaux par deux cloisons parallèles aux parois de chambre, ou trois carneaux, l'un étant contigu à une paroi de chambre, l'autre étant contigu à l'autre paroi de chambre, tous deux assurant le chauffage de ces parois le troisième ayant une position, centrale et servant au retour des gaz brûlés pour :Leur recyclage;
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par la circulation qui peut être ascendante dans les oameaux chauffants (chauffage ascendant) et descendante dans les car- neaux de retour. Elle peut être aussi descendante dans les carneaux chauffants (chauffage descendant) et ascendante dans les carneaux de retour) par des venturis placée sur le circuit des gaz brûlé ) ils re- ooivent au col eu au voisinage du col un, jet d'oxygène qui, par effet d'injection, assure l'aspiration et le refoulement d'une partie des gaz brûlés recycles:
le Mélange de l'oxygène et des gaz brûlas est assuré par les venturi.. Ceux-ci peuvent être places en un point quelconque du circuit des gaz brûlés et recyclés à la condition que ce point se trouve en aval de l'endroit où sont prélevés les sas brûlés en excès destinés à être évacués à l'extérieure par le réglage fixe ou variable de sections de sortie d'oxygène d'une part, de la section de passage des gaz brûlés recyclés dans le venturi d'autre part, employés séparément ou en combinai on,
afin de faire varier les proportions d'oxygène dans le mélange ; en variante, par la variation de la position de l'arrivée d'oxy- gène par rapport au col du venturi, afin 4' obtenir également la ' variation des proportions
L'invention consiste enfin en un four à coke caractérisé :
par la division des piédroits de chauffage en oarneaux verticaux, comme il est d'usage, mais sans subdivision de ceux-ci Gomme dans le modèle précédente par l'aménagement dans les murs de refend séparant les oameaux des conduits verticaux servant au retour des gaz brûlés pour leur recyclage;
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par un ou des vénerie assurant les mêmes fonctions que pour le modèle précédente REVENDICATIONS... ,
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1.
Procédé permettant le chauffage des four "à coke en utili- sant comme comburant de l'oxygène ou de l'air suroxygéné,, en mélange avec une partie des gaz brûlés provenant de la combustion elle-même, caractérisé en ce que le dit Mélange est effectué par recyclage des gaz brûles dans les piédroits mêmes des tours,
2. Procède selon 1, dans lequel l'intensité du recyclage règle la teneur en oxygène et la température du mélange comburant,
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3.
Procédé selon 1 ou 2j caraotérlsé en ce que le combustible (gaz $ vapeur ou liquide) est admis en un point où le dit mélange est suffisamment intime pour éviter l'effet de chalumeau.
4. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérise en ce que le mélange d'oxygène avec les gaz bruine recycles se fait dans un dispositif dit "venturi"comportant une partie convergente' et une partie divergente séparées par un col, le venturi étant parcouru par les gaz brûles et l'oxygène étant admis dans le col avec une vitesse telle qu'il en résulte un effet d'injection qui assure la circulation des gaz brûlée recyclée.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Method of Ohaut "'1 deg turns k ookts OX1.n. Or air suroxvadng Gomml oomburant.
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The invention relates particularly to a tower 'ooks whose heating oarneaux (piédroit *) are heated avee gai or vapora'oombuatible., And also oombu't1bl .. liquids, the oxidizer consisting of oxygen or 1811r on oxygenated, In what follows it will only be a question of the obliteration with coke tow gas and C * ta oxygen. It is understood that the invention also applies to other airlocks or
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liquids and oxygenated air.
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The principle of using oxygen as an omturant
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is known, said oxygen being able to be diluted in particular by
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tgz burns, Its advantages are also recognized 81 from the
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inert gas that constitutes 11.lot, therefore reduction of the loss
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by sensible heat dot burnt heap * evacuated * to HêXUrUWi lower flow of burnt gag by uitw d $ 1 removal of water whose enthalpy this low * obtaining jhjweea containing little host and apt. , some * uses hot or well cooled $
A first particularity of the tour which is the subject of
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the invention is that it does not include eo4dndrat # urs or # r4oup4rateura of sensible heat from ....
burnt, 0 <i $ "'ei is lower than in the case of the use of ai * 00MOÏ, oxidising because the volume and mass of the fumes are greater. weakened due to the absence of aletl . If the% gai burnt are rejected atmo8phèrl, this sensible heat can be used in the manufacture of steam / 61 1 # 4 Burnt airlocks are used for chemical use, it may be of interest to d1.po "'OhlU4, otherwise sensible heat is also used for the production of steam
The other peculiarities of the oven resulting from the
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tions exhibited o1-apr ..
1
The combustion of gas and oxygen presents, in the case of coke ovens, difficulties which arise due to the calorific value.
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very high tick per unit volume of the mixture etouqahi0meme (that is to say where the proportions are glue% which give the perfect combustion.) or of similar mixtures, This is due
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at low volumes pü massed of gas burn as a result of the abscess of inert nitrogen, which in usual combustions using atmospheric air,
i form '1 ballast This results in * at the point where the mixture of gas and oxygen does not occur and therefore * combustion * a very high temperature incompatible with the good performance of usual refractories *
In addition, for the same reasons, the flame is short and it is difficult to achieve an even distribution of the temperatures.
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tures over the entire length of the oh & uff & ge CaMéâux.
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All this can be summed up by saying that the combustion of gas with oxygen produces the torch effect which is well known. The present invention avoids these drawbacks.
The invention consists of a process for heating coke ovens using oxygen or superoxygenated air as oxidant, mixed with part of the burnt gases originating from the combustion itself, characterized in that the said mixture is carried out by recycling the burnt gases in the very sides of the furnaces, The intensity of the recycling regulates the oxygen content and the temperature of the oxidizing mixture The fuel (gas, vapor or liquid) is admitted at a point where the said mixture is intimate enough to avoid the halumeau effect.
The invention also consists of a process for mixing oxygen with the recycled burnt gases * characterized in that this mixing is carried out in a so-called "venturi" device comprising a converging part and a divergent part * separated by a neck. , the venturi being traversed by the burnt gases and the oxygen being admitted into the throat with a speed such that there results an injection effect which ensures the circulation of the recycled burnt gases,
Without departing from the invention,
the venturi could not include any divergent or convergent or even neither, the oxygen tube opening only in the middle or in the shutter of an orifice crossed by the recycled flue gases.
The advantages of the present invention are appreciated.
It is therefore possible to achieve the optimum Mixture corresponding to the combustion giving the best regularity of
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heating over the entire length of the particular s. with fumes at 1000 mixed with the quarter 46 their "volume 'of oxygen at 30 * a mixture is obtained at a temperature close to 1000" containing 80% oxygen, so sit like air
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hot leaving a regenerator do ordinary ocke tower, the invention thus makes it possible, as ent'indtapeno4bltg to obtain the constancy of the proportions of the mixture in order to ensure regular combustion and heating.
This is also essential in order to avoid any accidents.! if occasionally a
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mixture too rich in oxygen was brought to the burners, there would be damage to the refractory masonry of the furnaces by melting.
The invention also allows for the latter
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- reason, as it is also essential, that the mixture of oxygen and smoke be very homogeneous, which excludes
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known devices for recycling the fumes in the vertical oameaux of coke towers when they are of the type z, "hairpins" i in 0 * 4 4W ekq4. co4ple dtant z44 p, c.b? sei "ac! '-' ';:, uprieu:' e 104 gas of oàtnbüâicnf¯mri''rriïi 't # iï'iât"' ddedindast by ', e ",', second;
re-circulation is ensured by providing a communication opening also at the base of the two oameaux, by or part of the descending fumes are mixed, in a fairly irregular manner with the air and the gas arriving in the rising oarneau.
The method of the invention therefore provides for the oxygen to be supplied, by an injector tube to the neck of a venturis itself through which the recycled burnt gases pass. Such a device ensures a bpn intimate mixture! at the same time, the injection effect results in a substantially constant proportionality of the flow rates of the two elements of the mixture.
This process is applicable to ovens without
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heat regeneration provided that the arrangement of the camels is such as one. left. fumes (burnt gases) having. used for heating the furnace is located near the oxygen supply to the burner.
The process can be extended to any furnace -or hearth * other than a coke oven, for heating with oxygen, all the * liver that it is desired to avoid the torch effect, that is to say too much local overheating and too short a flame,
By way of example, figures 1, 2 and 3 and the description below show an arrangement of the oameaux of a coke tower which applies the process.
Figure 1 shows the plan view of a piece of heating podium separating two coking chambers 1 and 2 and containing three vertical flues 3, 4, 5, In conventional coke ovens these three oameaux are reduced to one which occupies the entire space between chamber walls 6 and 7.
The vertical oarneau 5 is separated from the flues 3 and 4 by partitions 8 and 9. This set of three oarneaux will be repeated over the entire length of the side wall. We see the start of similar flues at 10, 11, 12 and at 13, 14, 15. These groups of three flues are separated by walls. slitting perpendicular to the walls of the chamber. The cross wall 16 separates group 3, 4, 5 from group 10, 11, 12; the cross wall 17 separates group 3. 4, 5 from group 13, 14, 15.
Figure 2 shows a vertical cross-section of the side wall, the section plane passing through the middle of the piece of side wall shown in plan by Figure 1, This figure shows the chambers 1 and 2, or at least their upper part and their lower part: in fact, the central running part has been cut to simplify the drawing. The view from the
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FIG. 1 represents the horizontal view of the lower part at the cut point. The vertical flues 3, 4, 3 are also found separated by the partitions 8 and 9.
Flower 3 represents a fraction of the horizontal cutout of the side wall made by a plane passing through the middle of the flue 4, The operation of the flue 4 is described below, that of the flue 5 is similar.
The flue 4 receives oxygen at 18, at the end of a tube 19 supplied by a conduit 21. The towers are supported '.. by a slab 20 which is crossed by the tube 19. The conduit' 21 is below the slab 20, it is therefore easily accessible as well as the adjustment member * valve, butterfly or diaphragm 22 placed on the tube 19.
The upper part of the tube 19 is subjected to a high temperature, it is therefore * either made with a material capable of withstanding this temperature, refractory steel, refractory ceramic for example, or else produced in the form of a nozzle. cooled by water circulation.
The ring 4 receives the heating gas through an orifice 23 which is at the end of a duct 24 made in the masonry 'of the shear wall 16. This duct 24 is supplied by a pipe 25 passing through the slab 20 and provided with an adjustment member,, The gas coming from the orifice 23 burns in the oarneau 4 thanks to the oxygen admitted in 18. The flame produced and the burnt gases rise in the flue 4,
The drawing only includes one gas inlet per oarneau, but it is possible to provide several arrivals staged over the height of the flue so as to obtain a better temperature distribution.
These multiple inlets can be supplied by a single duct or by separate ducts,
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A. the upper part of the flue 4 part of the burnt gases is sucked into the vertical flue 9 which opens into
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a room 97 where qq4 itqt 1:
4 vo-r.14pk * W (pW Jl a ..r ?, ± 8, a neck 29 and a divergent 30 which communicates with the heating branch 4. even
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At the upper part of oameau 4, 1 il portion of the burnt gases which is not sucked into the vertical oameau '5 # passes into channel S6 and through it is evacuated outside the heating pedestal and the parish priest If the battery of X'ourA aborts back ohaabres de sichabu If the battery of ovens has drying chambers
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coal,
which surmount the cokdtaottonj ovens the burners which pass in the channel 86 can be used for the heating of the hites drying chambers are ofttpe evacuated outside the batteries The oxygen arrives by the tube 19 and emerges in 18 to the neighbor swimming of the neck 29 of the venturi or to the neck itself. The speed of the oxygen is such that there is a suction effect of the burnt gases coming from the chamber 27 and the convergent 28 and their discharge upwards, into the divergent 30, according to the known principle of the injector.
It is this injection effect which ensures the recycling of part of the burnt gases coming from oameau 4
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and their downward circulation in the oarneau 9 with return in the flue 4 through the ohaabrt II and the venturi a8, 294 30.
In the neck 29 of the venturi and the divergent part 30, the mixing of the oxygen coming from the tube 19 with
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loofas burns coming from the convergent RI & z The gas which emerges in S3 Mneontrs dong not of 1 # pure oxygen <but a mixture of oxygen and burnt gas Kn oale,
suitably the section of the orifice 18 which determines the oxygen velocity and the section of the neck 29
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from the venturi one can obtain them. proportions of oxygen and gas
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recycled burnt which corresponds to the most suitable ooabuaticn for heating t.1 Wt (Ë%! àWmib h Qfta S% t Q:
f \ I1 <L <and 29 in motion by introducing removable parts% oit from the top of the side wall, by the look 31, drink from the bottom of the towers in this cana for oxygen the parts are introduced by the tube 19 to it - even, for the gases burnt by an orifice easily made in the slab 20 and opening into the chamber 27.
It is also possible to adjust the gas proportions
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li es y, c payment c.IF, 1R, .tet d} l "r the proportions of burnt gas and oxygen by blocking more or less converge 28
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by means of a ring oouliMtnt vertically around the tube 19 and will operate from below the slab
It is still possible to regulate the proportions of gais burnt and oxygen by varying, 1 in the vertical hundred,
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f the position of orifioe 18 relative to the flight of the ventur-i 89, -le tubt.
l'j made this Maneuver can ôtru ex4ojiKt? go It is enough for 081. "d ..: t" 1o '-oi .... i V4tr, ioa.'leroenl (pU, 1 <de ** under the slab supporting 16 furnaces.
The model of the ocke oven ciadesous gives an example of rdtà lination of the mixture of oxygen and SA% burnt rocyoldai according to the process forming the object of the invention,. '.. t.d1t. by means of a venturi at the neck of which the oxygen inlet opens, But many other models of everything. can be carried out according to the same procedure, As examples, variants are indicated below * without their enumeration being exhaustive,
First of all in the model described the burnt gases are finally discharged through the upper part of the furnace through channel 26, 11 is also possible to evacuate it through the part
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lower, on condition of creating, roof by a chimney,
roof by any other system known the necessary expiration. One can for example $ fit under all the rooms 27 of a side wall a channel connected with each of them and forming a collector. One can also join together all the rooms 27 of a side wall by removing or piercing the walls which separate them.
Their reunion formed a horizontal, collecting channel. it suffices to connect these channels with the devices outside the oven which ensure the evacuation of the burnt gases
The model described includes the venturis and the air inlets at the bottom of the furnaces, it is also possible to provide a venturi at the top of the descending flue 5 and receiving flue gases at the liver of flues 3 and 4. In this In this case, there is only one venturi instead of two and only one oxygen supply.
The descending flue 5 is traversed not by burnt gas but by a mixture of burnt gas and oxygen; it leads this mixture to the base of the flues 3 and 4. This variant allows, the injection of oxygen being done from the top, to establish communications between the top of the coking chambers and the piers * so as to pass , in said piers, the gases and vapors given off by the coal, which has the effect of burning or cracking the benzol and the tar, thus suppressing the production of these by-products,
whose market difficulties are known.
The model described foresees an ascending combustion in the flues 3 and 4, It is also possible that the combustion is descending) it is sufficient to reverse the arrangements of the drawing, high for low. We can also operate this reversal for the variants *
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The model described comprises a supply of gas from below, according to the known so-called "underjet" arrangement which has many advantages, It likewise comprises the supply by en-! below the oxidizing gas which achieves the so-called "total underjet" arrangement.
On the contrary, the last variant indicated above comprises the gas and oxygen supplies from above. By analogy, we could use this arrangement "total overjet * @ In the case of this variant, it is no longer necessary to place the tower block on a slab accessible from below for the adjustments, the slab can be placed directly on the ground.
The model described provides for the admission of gas through a duct
24 made in the masonry of the cross-wall 16. This admission can also be made by any other duct made in the flues themselves,
Finally, the fuel admitted can be not a gas or a vapor $ but a liquid entrained or not by a gaseous body,
The present invention also consists of a coke oven given by way of example of application of the method and characterized: by the absence of a device for recovering or regenerating the sensible heat of the burnt gases;
by the continuous circulation of fluids in the oarneauxj by the division of the heating piers into vertical flues as is usual, but moreover the subdivision of each of these flues by two partitions parallel to the chamber walls, or three flues, l 'one being contiguous to a chamber wall, the other being contiguous to the other chamber wall, both ensuring the heating of these walls the third having a central position and serving for the return of the burnt gases for: Their recycling;
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by the circulation which can be ascending in the heating vents (ascending heating) and descending in the return air vents. It can also be downward in the heating flues (downward heating) and upward in the return flues) by venturis placed on the burnt gas circuit) they receive at the neck or in the vicinity of the neck a jet of oxygen which , by injection effect, ensures the suction and delivery of part of the recycled burnt gases:
the mixture of oxygen and burnt gases is provided by the venturi. These can be placed at any point of the burnt gas circuit and recycled on the condition that this point is located downstream of the place where they are taken from the excess burnt airlocks intended to be evacuated to the outside by the fixed or variable adjustment of the oxygen outlet sections on the one hand, of the passage section of the burnt gases recycled in the venturi on the other hand, employed separately or in combination,
in order to vary the proportions of oxygen in the mixture; alternatively, by varying the position of the oxygen supply relative to the neck of the venturi, in order to obtain also the variation of the proportions
The invention finally consists of a coke oven characterized:
by the division of the heating piers into vertical rings, as is customary, but without subdivision of these Gum in the previous model by the arrangement in the shear walls separating the oameaux from the vertical ducts used for the return of gases burnt for recycling;
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by one or more vénerie ensuring the same functions as for the previous model CLAIMS ...,
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1.
Process for heating coke ovens using oxygen or superoxygenated air as oxidant, mixed with a part of the burnt gases from the combustion itself, characterized in that the said mixture is carried out by recycling the burnt gases in the very sides of the towers,
2. Process according to 1, in which the intensity of the recycling regulates the oxygen content and the temperature of the oxidant mixture,
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3.
Process according to 1 or 2j caraotérlsé in that the fuel (gas $ vapor or liquid) is admitted at a point where said mixture is sufficiently intimate to avoid the torch effect.
4. Method according to claims 1 to 3, characterized in that the mixing of oxygen with the recycled mist gases is carried out in a device called "venturi" comprising a converging part 'and a divergent part separated by a neck, the venturi being traversed by the burnt gases and the oxygen being admitted into the throat with a speed such that there results an injection effect which ensures the circulation of the recycled burnt gas.
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