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"Dispositif pour le nettoyage mécanique du châssis de porte des fours à cokes horizontaux."
L'étanchéité dite automatique de la porte des fours à chambres.' pour la production de gaz et de coke repose sur le fait que les con- densats, qui assurent une fermeture étanche aux gaz, se séparent des gaz sur une arête d'étanchéité, laquelle s'applique d'une manière contiguë sur une surface de châssis plane. L'obtention de l'étanchéi- té dépend de la température régnant sur l'arête d'étanchéité, sur laquelle les condensats se forment. Par conséquent, la température de l'arête ne doit pas être trop élevée. D'autre.part, la température ne doit pas non plus se situer à un niveau tellement bas, que les condensats goudronneux durcissent immédiatement.
Une étanchéité sure
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n'est assurée de préférence que lorsque les condensats sont à un cer- tain état pâteux. Ces conditions conduisent à la présence d'encrasse- ment sur le châssis et l'arête après l'enlèvement de la porte, les- quels doivent de temps en temps être entièrement éliminés, si l'on désire qu'une adhérence uniforme, sûre et parallèle au plan de l'arê- te d'étanchéité sur le cadre soit réalisée d'une manière possible.
Eu égard à la hauteur des fours à cokes modernes, laquelle est ordinairement de 13 à 16 pieds (4 à 4,5 m), et même de 20 pieds (6 m) dans différents cas, l'élimination manuelle des encrassements formés se présentant sous la forme de croûtes, entraîne des difficultés, car, a cet effet, il est nécessaire d'utiliser des outils de nettoya- ge d'une longueur appropriée, Des dispositifs mécaniques de nettoyage sont déjà bien connus, ceux-ci étant destinés en réalité tant à l'arête d'étanchéité de la porte qu'au châssis de cette dernière.
Le but d.e la présente invention consiste à réaliser un disposi- tif pour le nettoyage de châssis de portes, lequel utilise des orga- nes simples pour la réalisation du nettoyage et peut être déplacé vers le châssis de porte dans le sens de l'axe du four. Un dispositif de cette nature peut être prévu tant du côté du coke que du côté de la défourneuse-repaleuse et se trouve ordinairement sur des véhicules qui sont déplacés longitudinalement à la batterie et qui portent des dispositifs servant entre autres à l'enlèvement et à la remise en place de la porte du four.
Le dispositif doit être à même de nettoyer intérieurement en quelques secondes tant à la surface située dans un plan vertical du châssis de porte en substance rectangulaire et sur laquelle s'appli- que l'arête d'étanchéité de la porte, que les surfaces latérales de ce châssis de porte pénétrant dans la chambre du four, c'est-à- dire de débarrasser ces surfaces des dépôts de goudrons se présen- tant sous la forme de croûtes dures.
Un autre but de l'invention consiste à réaliser le dispositif de telle façon qu'il puisse être pressé contre le châssis de porte à l'aide d'une pression nécessaire, en vue de garantir l'efficacité des outils de nettoyage, la grandeur de cette pression étant réglable.
Un autre but de la présente invention consiste à réaliser le
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dispositif de telle sorte que la position de travail précise des outils de nettoyage soit assurée, également lorsque la forme du chas- sis de porte a subi des déformations au cours de la marche par suite des influences thermiques.
Un autre but de l'invention consiste à garantir une position de travail précise des outils de nettoyage du nouveau dispositif, même lorsque la position de ce dernier ne coïncide pas d'une manière en- tièrement exacte avec la position du châssis de porte, par le fait que le véhicule portant le dispositif, déplaçable longitudinalement à la batterie, n'a pas été amené exactement dans une position où le sens de déplacement du dispositif coïncide exactement avec l'axe du four.
L'invention est décrite en détail ci-après à l'aide des dessins annexés, sur lesquels :
La fig. 1 est une vue latérale et u vue en plan de la tête du four et du dispositif de nettoyage, et ce à un moment où le dispo- sitif se trouve encore à une certaine distance du châssis de porte à nettoyer ;
La fig. 2 est une vue avant du dispositif de nettoyage confor-- mément à la ligne de coupe II-II de la fig. 1;
La fig. 3 représente, à une échelle agrandie, une coupe trans- versale horizontale conforme à la ligne III-III de la fig. 1 et réalisée à travers le dispositif de nettoyage et la pièce de four, et ce au moment où le dispositif de nettoyage est déjà approché du châssis de porte;
La fig. 4 est une coupehorizontale réalisée à la même échelle que celle de la fig. 3, et ce conformément à la ligne de coupe IV-IV de la fig. 1, cette même fig. 4 montrant encore le dispositif de nettoyage pendant l'introduction dans le four;
La fig. 5 est une vue partielle à une échelle agrandie de la fig. 1 et une vue de la partie supérieure de la grille qui forme un élément essentiel du nouveau dispositif. et ce, telle qu'elle se présente en la considérant à partir du four;
La fig. 6 est une vue correspondante de la partie inférieure de@ la grille représentant une vue partielle de la fig. l à une échelle
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agrandie ;
La fig. 7 est uns vue latérale partielle prise dans le sens de la flèche VII de la vue en plan de la fig. 1-et reproduit les élé- ments destinés au nettoyage des surfaces latérales du châssis de por- te saillant dans la chambre du four, une vue en plan de ces éléments étant également donnée;
La fig. 8 est une coupe horizontale à travers une partie du dis- positif de nettoyage, et ce en tenant compte d'une forme légèrement modifiée de celui-ci.
Le problème à résoudre par l'invention est tout d'abord décrit ci-après à l'aide des fig. 1 et 3. A partir de celles-ci, la forme et la position du châssis de porte métallique 32 sont visibles sur la tête du four. Les supports d'ancrage sont désignés par 31 et l'espace intérieur de la chambre par 36. L'arête d'étanchéité métallique péri- . phérique de la porte du four (non représentée servant à réaliser un appui étanche aux gaz, se place sur la surface d'étanchéité périphé- rique 33, étagée vers l'intérieur du châssis de porte 32. Par rapport , à la surface 33, la surface avant du châssis de porte 32 saille dans la partie caractérisée par 34. Les surfaces latérales du châssis, désignées par 35, pénètrent dans l'espace intérieur de la chambre et se rétrécissent vers l'intérieur de celle-ci.
Les crochets de verrouil lage sont sumbolisés par 43. Ces crochets s'engagent dans les ver- rous de la porte et servent à fixer solidement celle-ci.
Il convient de maintenir entièrement plane la surface d'étanchéi- té 33, afin que l'arête d'étanchéité de la porte reçoive, par son bord plan avant, un appui étanche aux gaz. Au cours du procédé de cokéfaction, des condensats de goudrons se séparent sur cette arête d'étanchéité et des incrustations s'accumulent sur la surface d'étan- chéité 33 ; ces dernières doivent de temps en temps être éliminées.
De même, des croûtes, qui peuvent atteindre une épaisseur considéra- ble, se déposent sur les surfaces intérieures 35 du châssis.
L'invention consiste en ce qu'il est utilisé des grilles qui re- présentent une surface de nettoyage plane adaptée aux surfaces à nettoyer du châssis de porte. Les mailles des grilles présentent de préférence la forme de losanges, dont une diagonale est verticale,
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la largeur des mailles, mesurée sur cette diagonale, étant de 2 pou- ces environ (5 cm). Les grilles pour le nettoyage de la surface d' étanchéité périphérique 33 sont désignées par 13, 23 et 24. Leur forme est distinctement visible, en particulier sur les fig. 2, 5 et 6.
A ces grilles, il est communiqué un mouvement ascendant et des- cendant, au cours duquel elles s'appliquent, par leur surface avant, sous une pression suffisante, sur la surface à nettoyer du châssis de porte. Il a été constaté que des grilles de cette nature ont la propriété non seulement de racler les incrustations dures à la maniè- re d'un couteau, mais, lors d'une oscillation des entretoises des mailles unies des grilles, d'user également par frottement les dé- pôts de cette nature qui se trouvent encore à l'état pâteux.
Un ra- clage est produit par les entretoises des mailles des grilles et la matière encore pâteuse est maintenue en rotation à l'intérieur des mailles par le mouvement de va-et-vient. En raison du raclage, de la rotation, du battage, et du roulage, il se forme par conséquent des billes à partir des résidus encore plastiques de condensats, ces bil- les tombant vers l'arrière sur le côté ouvert des grilles.
Pour le nettoyage des surfaces latérales 35 du châssis de porte 32, lesquelles pénètrent dans l'espace intérieur 36 de la chambre, il est prévu, à la place des grilles, des racloirs 14 en coins, tels qu'ils sont représentés sur les fig. 1, 3 et 4 et en particulier sur la fig. 7. Ces racloirs en coins se rétrécissent vers la pointe et peuvent faire légèrement ressort dans la direction verticale par rapport à la surface latérale. Dès lors, dans la mesure où de fortes incrustations se sont déposées sur les surfaces intérieures, ces ra- cloirs peuvent tout d'abord dévier quelque peu élastiquement. Ces racloirs en coins sont adaptés, dans la position oblique de l'incli- naison, aux surfaces intérieures du châssis de porte.
Par conséquent, ils garantissent, même dans le cas de dépôts plus épais, une pénétra- tion progressive des outils de nettoyage dans ceux-ci.
La grille verticale 24, la grille transversale inférieure 13 et la grille transversale supérieure 23, ainsi que les racloirs 14 en coins sont reliés à un support de grilles qui est formé par un fer 11 en U s'étendant pratiquement sur la hauteur entière du châssis
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de porte, lorsque le dispositif se trouve dans la position de travail.
La façon dont la liaison se produit entre le support de grilles 11 et les différents éléments de nettoyage 13, 14, 23, 24 (une liaison de cette nature pouvant être rigide, flexible ou même réglable), est décrite davantage en détail ci-après à l'aide des fig. 3 et 8.
Le support de grilles 11 est relié, au moyen d'une articulation à croisillon 16, à la tige de piston 20 d'un cylindre de levage 22.
L'extrémité supérieure du cylindre 22 est montée, au moyen d'une ar- ticulation 26, sur un bâti vertical 15 qui se compose en substance d'un fer en I. Le bâti 15 est relie, au moyen des tôles de retenue 21, au montant porteur 18 qui forme le support de déplacement du dis- positif. Le montant porteur 18 es disposé de façon à être déplacé dans la direction de l'axe du four, en ce sens qu'un cylindre de dé- placement 10 est relié au véhicule (non représenté) et que la tige de piston 37 agit sur le montant porteur 18. Le véhicule en question peut par exemple être la défourneuse-repaleuse ou le wagon déplaçable sur le côté du coke, lequel porte le dispositif pour l'enlèvement de la porte et la grille pour le guidage du gâteau de coke pendant la compression de celui-ci.
Le piston 22 et la tige de piston 20 servent à communiquer le mouvement ascendant et descendant aux outils réali- sant le nettoyage des surfaces du châssis de porte (grilles et ra- cloirs angulaires). En vue de maintenir la pression nécessaire pour les outils de nettoyage, il peut être prévu d'une part des ressorts de compression, dont les axes sont en substance verticaux par rapport aux surfaces à nettoyer, ou bien d'autre part, des cylindres action- nés par un agent de pression peuvent être utilisés dans ce but. Une forme de réalisation du type cité en premier lieu est représentée en détail sur la fig. 8, tandis que la forme de réalisation selon les fig. 1 à 4 fait usage d'un cylindre de pression horizontal.
Il s'agit en fait du cylindre supérieur 12 et du cylindre infé- rieur 19 logés tous deux dans le bâti de soutien 15. Les deux pis- tons 29 se meuvent dans ces deux cylindres. Ces pistons portent le palier 28 des deux roues 27 qui se déplacent d'une manière ascendante et descendante sur des rails verticaux 25 disposés sur la face exté- rieure du fer 11 en U. Grâce à l'alimentation en agent de pression
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des cylindres 12 et 19, le support de grilles peut se déplacer par conséquent selon un mouvement de va-et-vient vers le châssis de porte dans le sens de l'axe du four et la pression nécessaire des outils de nettoyage peut être exercée sur les surfaces à nettoyer.
En vue de garantir la position des outils de nettoyage, il est disposé latéralement, sur le bâti vertical 15, des éléments d'impact d' 30 représentés sur les fig. 1 et 3. Ces éléments impact se trouvent devant les surfaces latérales 34, saillant légèrement, du châssis de porte. La fig. 3 montre le moment où les éléments d'impact 30 con- tactent déjà les surfaces 34, alors que les cylindres 12 et 19 n'ont pas encore été mis en action, de sorte que les outils de nettoyage 13, 14, 23,24 se trouvent encore à une certaine distance des surfaces à nettoyer du châssis de porte.
En vue de réaliser une introduction aussi sûtre que possible du support de grilles dans l'ouverture de la chambre du four, des élé- ments de retenue 44 sont soudes de part et d'autre, au niveau des crochets de verrouillage 43, sur les extrémités saillante des bran- ches du fer 11 en U. Ces déments de retenue portent des pièces de guidage 45 qui saillent latéralement et présentent des têtes en forme de sphères. La fig. 4 représente le dispositif de nettoyage pendant l'introduction dans la chambre, à un moment où les pièces de guidage 45 passent devant les crochets de verrouillage 43. Sur la fig. 4, les outils de nettoyage et le support de grilles 11 se trouvent exactement au milieu par rapport à l'axe du four.
Grâe à la disposition des pièces de guidage 45 et de la suspension articulée à croisillon du cylindre 22 et du pistou 20 sur le bâti vertical 15 ou sur le support de grilles 11, il est possible de réaliser une adaptation précise des outils de nettoyage au châssis de porto, môme dans le cas de car- taines déviations de la position symétrique.
On désigne par 17 un écran servant de protection au rayonnement, lequel est fabrique en utilisant une matière isolante à la chaleur et qui est accrochée directement au bâti vertical 15.
Dans le but d'obtenir une liaison réglable entre le support de grilles 11, d'une part, et les grilles 13, 23 et 24, d'autre part, ces dernières sont disposées sur des tôles de retenue 39. Des trous
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oblongs sont pratiqués dans ces tôles de retenue (fig, 3), à travers lesquels pénètrent les tiges des vis de serrage 40. Des contre- paliers 41 sont Montes sur les branches du fer en U. Des vis de ré- glage filctées 42 sont disposées dans ces contre-paliers. Les vis de réglage 42 agissent sur la surface arrière des tôles de retenue 39 et permettent ainsi un déplacement des grilles. Dans la disposition désirée, la position des grilles peut être déterminée au moyen des vis 40 sur la périphérie entière du châssis.
Etant donné qu'un plus grand nombre de vis de pression 42 peut être utilisé sur la hauteur du support de grilles, il est possible d'établir d'une manière déter- minée la forme de la surface avant des grilles. Par conséquent, on peut obtenir également une forme exactement plane de cette surface avant agissant comme un outil de nettoyage. Toutefois, il est possi- ble également de produire, dans des limites déterminées, des déforma- tions de cette surface avant à partir de la.forme plane. Par consé- quent, il est possible d'éliminer certaines déformations que la sur- face d'étanchéité à nettoyer du châssis de porte 32 a subies éven- tuellement au cours d'une marche, par exemple par suite des tensions thermiques.
Si la pression des outils de nettoyage est produite au moyen des cylindres horizontaux 12 et 19, on peut se contenter également d'une forme,entièrement plane de la surface avant des grilles, lors- que la surface du châssis a subi elle-mtme certaines déformations.
Si cette surface avant du châssis métallique présente notamment cer- taines inégalités et si la surface avant des grilles est toutefois entièrement plane, les évidements éventuels de la surface avant du châssis sont en fonction du temps normalement remplis de résidus gou- dronneux qui s'incrustent peu à peu. Etant donné que la surface avant du châssis est constamment raclée par les grilles, il se forme des lors des surfaces planes qui représentent un appui sûr pour l'arête d'étanchéité. La fermeture étanche de l'espace intérieur du four est par conséquent garantie.
A la place d'une pression à communiquer aux outils de nettoyage à l'aide des cylindres de pression, il peut être produit également une pression fournie par des ressorts, dont les axes sont situés d'
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une manière approximativement verticale par rapport aux surfaces à nettoyer du. châssis de porte. Une conception de cette nature est re- présentée sur la fig. 8.
Dans ce cas également, les grilles 24 sont disposées sur dès tô- les de retenue 39, dans lesquelles des trous oblongs sont pratiqués.
Les tigés des vis 40 pénètrent à travers ces trous oblongs. Les tôles de retenue 39 présentent des contre-paliers 49 dotés d'un tourillon saillant vers l'extérieur, sur lequel se pose un'ressort hélicoïdal 50. La ocntre-butée de la vis 40 forme une cuvette 48, sur laquelle agit la vis de réglage 47. Cette vis de réglage 47 est introduite, par son filet, dans une pièce de soutien 46 qui est montée sur les, branches du fer 11 en U. De cette façon, une pression réglable des grilles 24 est possible au moyen de l'élasticité des ressorts.
Une pression élastique des racloires en coins angulaire 14 est également réalisée d'une manière similaire. Ces racloirs sont montés sur des tôles de retenue 51, dans lesquelles sont pratiqués également des trous oblongs 53 traverses par les tiges des vis de serrage 52; Il est prévu également, sur les tôles de retenue 51, des contre-paliers coudes désignes par 54 sur la fig. 8,Les ressorts 55 agissent sur ces contre-papiers et s'appuient, par leur autre extrémité, sur les cu- vettes 56. Le déplacement des cuvettes 56 peut être réalisé par deux vis de réglage qui sont introduites par leur filot dirigé dans un sens opposé dans le manchon 57,
La mise en oeuvre du procédé de nettoyage et du dispositif (in- troduction et dégagement) représenté sur les fig. l à 7 est décrite en détail ci-après.
Des que la porte est démontée et que le four est vide, le dispo- sitif est tout d'abord aligné sur l'axe de la chambre du four par le déplacement correspondant du wagon, sur lequel ce dispositif est monté,
Si le cylindre de déplacement 10 est mis en action, le support de grilles se trouvant sur le bâti 15 pénètre graduellement dans le four. Par conséquent,les pièces de guidage 45 passent devant les cro- chets de verrouillage. Si le dispositif de nettoyage n'est pas aligné exactement sur l'axe du four, les pièces de guidage 45 provoquent un déplacement du support de grilles 11 par rapport au cadre introduit,
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dont la position reste par ailleurs inchangée.
Un tel déplacement est possible grâce à la suspension en cardan du support de grilles. Cette suspension permet notamment des positions , obliques et inclinées du support de grilles par rapport au bâti fixe vertical. Le cylindre 22 tourne avec la tige de piston 20 et par con- séquent peut se déplacer dans toutes les directions. Dès lors, il est possible d'éliminer certaines imprécisions qui peuvent se présen- , ter au cours de l'exploitation dans les installations de fours à co- kes, notamment une position inexacte des voies du véhicule de service ou un châssis de porte qui n'est pas aligne sur le bord avant du four.
La liaison réalisée par l'articulation à croisillon, prévue à l'ex- trémité inférieure et supérieure du dispositif à cylindre et à piston et servant au déplacement ascendant et descendant du support de gril- les doté des racloirs en coins angulaires ou des grilles, permet également un déplacement translatoire du support de grilles relative- ment au cadre vertical, et ce transversalement par rapport à l'axe de la chambre dans un plan parallèle à la surface d'étanchéité du châssis de porte.
Lorsque le dispositif se déplace davantage dans la direction du four, les éléments d'impact 30 s'appliquent sur les surfaces 34 du châssis. Comme déjà mentionné ci-avant, cette position est représen- tée sur la fig. 3. Les grilles ne sont pas encore contiguës aux sur- faces à nettoyer. A ce moment, le cylindre de déplacement 10 est arrêté et les cylindres de pression 12 et 19 sont mis sous pression.
Le support de grilles est par conséquent déplacé vers l'avant, de façon que les grilles 13, 23 et 24 et les racloirs en coins entrent en prise. Simultanément, le cylindre de levage 22 est mis en action et le déplacement du piston 20 s'effectue selon un mouvement ascen- dant ou descendant par un mécanisme de couplage existant.
Quelques déplacements ascendants et descendants des grilles assurent le nettoyage. Les particules de condensats parvenant entre les mailles des grilles forment des corps sphériques et sont directe- ment éliminés.
Lorsque le nettoyage est terminé, le support de grilles 11 est tout d'abord ramené par la mise en action correspondante des cylin-
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dres de pression 12 et 19 et.le dispositif entier est ensuite écarté de cette opération de service par le cylindre de déplacement 10..
REVEND I C A T 1 ON S . l.- Dispositif pour le nettoyage mécanique du châssis de porte de fours horizontaux à chambres destinés à la production de coke et de gaz, caractérisé en.ce qu'il est prévu un mécanisme de levage et des grilles adaptées aux surfaces à nettoyer, en vue de communiquer aux grilles des mouvements verticaux descendants et ascendants réali- sés prallélement au plan des grilles et dont l'amplitude correspond au moins à la hauteur d'une maille de grille.
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"Device for the mechanical cleaning of the door frame of horizontal coke ovens."
The so-called automatic sealing of the chamber furnace door. ' for the production of gas and coke relies on the fact that the condensates, which provide a gas-tight seal, separate from the gases on a sealing ridge, which is applied contiguously on a surface of flat frame. Obtaining tightness depends on the temperature prevailing on the sealing edge, on which the condensate forms. Therefore, the temperature of the edge should not be too high. On the other hand, the temperature must also not be so low that the tarry condensates harden immediately.
A secure seal
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is preferably only ensured when the condensates are in a certain pasty state. These conditions lead to the presence of contamination on the frame and the edge after removal of the door, which must from time to time be completely removed, if a uniform, secure grip is desired. and parallel to the plane of the sealing ridge on the frame is achieved in a manner possible.
In view of the height of modern coke ovens, which is usually 13 to 16 feet (4 to 4.5 m), and even 20 feet (6 m) in various cases, manual removal of the formed fouling occurring in the form of scabs leads to difficulties, since for this purpose it is necessary to use cleaning tools of an appropriate length. Mechanical cleaning devices are already well known, these being intended in reality both for the sealing edge of the door and the frame of the latter.
The object of the present invention is to provide a device for cleaning door frames, which uses simple organs for carrying out the cleaning and can be moved towards the door frame in the direction of the axis of the door. oven. A device of this nature can be provided both on the coke side and on the stripper-repeller side and is usually found on vehicles which are moved longitudinally to the battery and which carry devices for, inter alia, removal and loading. replacing the oven door.
The device must be able to clean the inside in a few seconds both on the surface located in a vertical plane of the substantially rectangular door frame and on which the sealing edge of the door is applied, and on the side surfaces. of this door frame penetrating into the furnace chamber, that is to say of ridding these surfaces of tar deposits in the form of hard crusts.
Another object of the invention is to provide the device in such a way that it can be pressed against the door frame with the necessary pressure, in order to guarantee the efficiency of the cleaning tools, the size of this pressure being adjustable.
Another object of the present invention is to achieve the
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device so that the precise working position of the cleaning tools is ensured, also when the shape of the door frame has been deformed during operation due to thermal influences.
Another object of the invention is to ensure a precise working position of the cleaning tools of the new device, even when the position of the latter does not coincide completely exactly with the position of the door frame, for example. the fact that the vehicle carrying the device, movable longitudinally to the battery, has not been brought exactly into a position where the direction of movement of the device coincides exactly with the axis of the furnace.
The invention is described in detail below with the aid of the accompanying drawings, in which:
Fig. 1 is a side view and a plan view of the head of the furnace and of the cleaning device, and this at a time when the device is still at a certain distance from the door frame to be cleaned;
Fig. 2 is a front view of the cleaning device according to the section line II-II of FIG. 1;
Fig. 3 shows, on an enlarged scale, a horizontal cross-section conforming to the line III-III of FIG. 1 and carried out through the cleaning device and the furnace part, at the moment when the cleaning device is already approached to the door frame;
Fig. 4 is a horizontal section taken on the same scale as that of FIG. 3, and this in accordance with section line IV-IV of FIG. 1, this same FIG. 4 still showing the cleaning device during introduction into the oven;
Fig. 5 is a partial view on an enlarged scale of FIG. 1 and a view of the upper part of the grille which forms an essential element of the new device. and this, as it appears when considering it from the oven;
Fig. 6 is a corresponding view of the lower part of the grid showing a partial view of FIG. l on a scale
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enlarged;
Fig. 7 is a partial side view taken in the direction of arrow VII of the plan view of FIG. 1-and reproduces the elements intended for cleaning the side surfaces of the door frame projecting into the oven chamber, a plan view of these elements also being given;
Fig. 8 is a horizontal section through part of the cleaning device, taking into account a slightly modified shape thereof.
The problem to be solved by the invention is first of all described below with the aid of FIGS. 1 and 3. From these, the shape and position of the metal door frame 32 can be seen on the furnace head. The anchoring supports are designated by 31 and the interior space of the chamber by 36. The metallic sealing edge peri. ring of the oven door (not shown, serving to provide a gas-tight support, is placed on the peripheral sealing surface 33, stepped towards the inside of the door frame 32. With respect to the surface 33, the front surface of the door frame 32 protrudes into the part characterized by 34. The side surfaces of the frame, designated by 35, penetrate into the interior space of the chamber and narrow towards the interior thereof.
The locking hooks are sumbolized by 43. These hooks engage in the latches of the door and serve to firmly fix the latter.
The sealing surface 33 should be kept completely flat, so that the sealing edge of the door receives, by its front flat edge, a gas-tight support. During the coking process, tar condensates separate on this sealing edge and incrustations accumulate on the sealing surface 33; these must be removed from time to time.
Likewise, crusts, which can reach considerable thickness, are deposited on the interior surfaces of the frame.
The invention consists in using screens which represent a flat cleaning surface suitable for the surfaces to be cleaned of the door frame. The meshes of the grids preferably have the shape of diamonds, one diagonal of which is vertical,
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the width of the stitches, measured on this diagonal, being about 2 inches (5 cm). The grids for cleaning the peripheral sealing surface 33 are designated by 13, 23 and 24. Their shape is clearly visible, in particular in FIGS. 2, 5 and 6.
These grids are imparted upward and downward movement, during which they apply, by their front surface, under sufficient pressure, to the surface to be cleaned of the door frame. It has been found that grids of this nature have the property not only of scraping off hard encrustation like a knife, but, during oscillation of the spacers of the plain meshes of the grids, also of wearing away rubbing deposits of this nature which are still in a pasty state.
Scraping is produced by the spacers of the meshes of the grids and the still pasty material is kept in rotation inside the meshes by the back and forth movement. Due to scraping, rotating, beating, and rolling, therefore, balls form from the still plastic condensate residues, these balls falling backwards on the open side of the grates.
For cleaning the side surfaces 35 of the door frame 32, which penetrate into the interior space 36 of the chamber, there are provided, instead of the grids, wedge scrapers 14, as shown in Figs. . 1, 3 and 4 and in particular in FIG. 7. These wedge scrapers narrow towards the tip and may spring out slightly in the vertical direction from the side surface. Therefore, insofar as heavy incrustations are deposited on the interior surfaces, these scrapers can first of all deflect somewhat elastically. These wedge scrapers are adapted, in the oblique position of the incline, to the interior surfaces of the door frame.
Therefore, they guarantee, even with thicker deposits, a gradual penetration of the cleaning tools into them.
The vertical grid 24, the lower transverse grid 13 and the upper transverse grid 23, as well as the wedge scrapers 14 are connected to a grid support which is formed by a U-shaped iron 11 extending substantially over the entire height of the frame.
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door, when the device is in the working position.
The way in which the connection occurs between the grid support 11 and the various cleaning elements 13, 14, 23, 24 (a connection of this nature which can be rigid, flexible or even adjustable), is described in more detail below. using fig. 3 and 8.
The grid support 11 is connected, by means of a cross joint 16, to the piston rod 20 of a lifting cylinder 22.
The upper end of the cylinder 22 is mounted, by means of a hinge 26, on a vertical frame 15 which consists essentially of an I-iron. The frame 15 is connected, by means of the retaining plates 21 , to the supporting upright 18 which forms the support for moving the device. The support post 18 is arranged so as to be moved in the direction of the axis of the furnace, in that a displacement cylinder 10 is connected to the vehicle (not shown) and that the piston rod 37 acts on it. the supporting pillar 18. The vehicle in question may for example be the stripper-repaler or the wagon movable on the side of the coke, which carries the device for removing the door and the grid for guiding the coke cake during the compression of it.
The piston 22 and the piston rod 20 serve to impart the upward and downward movement to the tools performing the cleaning of the surfaces of the door frame (screens and angle scrapers). In order to maintain the pressure necessary for the cleaning tools, it may be provided on the one hand compression springs, the axes of which are substantially vertical with respect to the surfaces to be cleaned, or on the other hand, action cylinders. - born by a pressure agent can be used for this purpose. An embodiment of the type first mentioned is shown in detail in FIG. 8, while the embodiment according to FIGS. 1 to 4 uses a horizontal pressure cylinder.
This is in fact the upper cylinder 12 and the lower cylinder 19 both housed in the support frame 15. The two pistons 29 move in these two cylinders. These pistons carry the bearing 28 of the two wheels 27 which move in an ascending and descending manner on vertical rails 25 arranged on the outer face of the iron 11 in a U-shape. Thanks to the supply of pressure medium
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cylinders 12 and 19, the rack support can therefore move back and forth towards the door frame in the direction of the oven axis and the necessary pressure of the cleaning tools can be exerted on the surfaces to be cleaned.
In order to ensure the position of the cleaning tools, there are disposed laterally, on the vertical frame 15, impact elements 30 shown in FIGS. 1 and 3. These impact elements are located in front of the slightly projecting side surfaces 34 of the door frame. Fig. 3 shows when the impact elements 30 are already contacting the surfaces 34, while the cylinders 12 and 19 have not yet been activated, so that the cleaning tools 13, 14, 23, 24 are still some distance away from the surfaces to be cleaned of the door frame.
In order to achieve as secure an introduction as possible of the rack support into the opening of the oven chamber, retaining elements 44 are welded on either side, at the level of the locking hooks 43, on the brackets. projecting ends of the branches of the iron 11 in a U. These retaining dementias carry guide pieces 45 which project laterally and have heads in the form of spheres. Fig. 4 shows the cleaning device during introduction into the chamber, at a time when the guide pieces 45 pass in front of the locking hooks 43. In FIG. 4, the cleaning tools and the rack support 11 are located exactly in the middle of the axis of the oven.
Thanks to the arrangement of the guide parts 45 and of the articulated cross-section suspension of the cylinder 22 and the piston 20 on the vertical frame 15 or on the grid support 11, it is possible to achieve a precise adaptation of the cleaning tools to the frame. of port, even in the case of carts deviations from the symmetrical position.
17 denotes a radiation shield which is fabricated using heat insulating material and which hangs directly from the vertical frame 15.
In order to obtain an adjustable connection between the grid support 11, on the one hand, and the grids 13, 23 and 24, on the other hand, the latter are arranged on retaining plates 39. Holes
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oblong are made in these retaining plates (fig, 3), through which penetrate the rods of the clamping screws 40. Counter bearings 41 are mounted on the branches of the U-shaped iron. Threaded adjustment screws 42 are arranged in these counter-bearings. The adjustment screws 42 act on the rear surface of the retaining plates 39 and thus allow movement of the grids. In the desired arrangement, the position of the grids can be determined by means of screws 40 over the entire periphery of the frame.
Since a greater number of set screws 42 can be used on the height of the grate support, it is possible to determine the shape of the front surface of the grids in a definite manner. Therefore, one can also obtain an exactly planar shape of this front surface acting as a cleaning tool. However, it is also possible to produce, within specified limits, deformations of this front surface from the planar form. Consequently, it is possible to eliminate certain deformations which the sealing surface to be cleaned of the door frame 32 has possibly undergone during a walk, for example as a result of thermal stresses.
If the pressure of the cleaning tools is produced by means of the horizontal cylinders 12 and 19, it is also possible to be satisfied with a completely planar shape of the front surface of the screens, when the surface of the frame itself has undergone certain conditions. deformations.
If this front surface of the metal frame exhibits certain unevenness in particular and if the front surface of the grilles is nevertheless entirely flat, any recesses in the front surface of the frame are, as a function of time, normally filled with tarry residues which become encrusted gradually. Since the front surface of the frame is constantly scraped by the screens, flat surfaces are formed which provide a secure support for the sealing edge. The airtight closure of the interior of the oven is therefore guaranteed.
Instead of a pressure to be imparted to the cleaning tools by means of the pressure cylinders, it can also be produced a pressure supplied by springs, the axes of which are located in the middle.
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approximately vertical to the surfaces to be cleaned of. door frame. A design of this nature is shown in FIG. 8.
Also in this case, the grids 24 are placed on the retaining plates 39, in which oblong holes are made.
The shanks of the screws 40 penetrate through these oblong holes. The retaining plates 39 have counter-bearings 49 provided with a journal projecting outwardly, on which a helical spring 50 rests. The stop-stop of the screw 40 forms a cup 48, on which the screw acts. adjustment 47. This adjustment screw 47 is introduced, by its thread, into a support piece 46 which is mounted on the branches of the iron 11 in U. In this way, an adjustable pressure of the screens 24 is possible by means of the elasticity of the springs.
Resilient pressure of the angular wedge scrapers 14 is also achieved in a similar manner. These scrapers are mounted on retaining plates 51, in which oblong holes 53 are also formed through the rods of the clamping screws 52; It is also provided, on the retaining plates 51, elbow counter-bearings designated by 54 in FIG. 8, The springs 55 act on these backing papers and rest, by their other end, on the bowls 56. The displacement of the bowls 56 can be achieved by two adjusting screws which are introduced by their thread directed into a opposite direction in the sleeve 57,
The implementation of the cleaning process and of the device (introduction and release) shown in FIGS. 1 to 7 is described in detail below.
As soon as the door is removed and the oven is empty, the device is first of all aligned with the axis of the oven chamber by the corresponding movement of the wagon, on which this device is mounted,
If the displacement cylinder 10 is activated, the rack support on the frame 15 gradually enters the oven. Consequently, the guide pieces 45 pass in front of the locking hooks. If the cleaning device is not aligned exactly with the axis of the oven, the guide pieces 45 cause the rack support 11 to move relative to the inserted frame,
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whose position otherwise remains unchanged.
Such a movement is possible thanks to the gimbal suspension of the grid support. This suspension allows in particular oblique and inclined positions of the grid support relative to the vertical fixed frame. The cylinder 22 rotates with the piston rod 20 and therefore can move in all directions. It is therefore possible to eliminate certain inaccuracies which may occur during operation in the jack oven installations, in particular an incorrect position of the tracks of the service vehicle or a door frame which is not aligned with the front edge of the oven.
The connection produced by the cross-member joint, provided at the lower and upper end of the cylinder and piston device and serving for the upward and downward movement of the grill support fitted with scrapers at angular corners or grids, also allows a translatory movement of the grid support relative to the vertical frame, and this transversely with respect to the axis of the chamber in a plane parallel to the sealing surface of the door frame.
As the device moves further in the direction of the furnace, the impact elements 30 apply to the surfaces 34 of the frame. As already mentioned above, this position is shown in FIG. 3. The grates are not yet contiguous with the surfaces to be cleaned. At this time, the displacement cylinder 10 is stopped and the pressure cylinders 12 and 19 are pressurized.
The rack support is therefore moved forward, so that the screens 13, 23 and 24 and the wedge scrapers engage. Simultaneously, the lifting cylinder 22 is actuated and the movement of the piston 20 takes place in an upward or downward motion by an existing coupling mechanism.
A few ascending and descending movements of the grids ensure cleaning. The condensate particles entering between the meshes of the grids form spherical bodies and are directly removed.
When the cleaning is finished, the grid support 11 is first brought back by the corresponding actuation of the cylinders.
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pressure dres 12 and 19 and the entire device is then moved away from this service operation by the displacement cylinder 10 ..
RESELL I C A T 1 ON S. l.- Device for the mechanical cleaning of the door frame of horizontal chamber furnaces intended for the production of coke and gas, characterized in. that a lifting mechanism and grids adapted to the surfaces to be cleaned are provided, in view of communicating to the grids descending and ascending vertical movements carried out previously at the plane of the grids and the amplitude of which corresponds at least to the height of a grid mesh.