Four à coke. On construit actuellement le plus souvent des fours à coke entièrement en briques, de silice. Ce mode -de construction présente des inconvénients bien connus qui résu'l'tent de la dilatation des briques de silice.
Au moment du chauffage, une batterie die fours, à coke se dilate -dans, le sens de la longueur des cellules, de 15 à 20 cm environ. Par ailleurs, étant donné la .différence de température qui règne dans une batterie de fours, à coke, depuis la partie inférieure jus qu'à la partie supérieure, ces dilatations sont irrégulièrement réparties.
Il en résulte pres que toujours des, fentes, en particulier dans les régénérateurs.
Enfin, étant donné ces dilatations considé rables, une batterie die fours à coke peut évi demment n'être refroidie que très difficile ment, ce qui présente de graves inconvénients au point de vue de l'exploitation, en rendant notamment très difficiles les réparations.
Par ailleurs, les matériaux de silice sont généralement beaucoup plus coûteux que les produits silico-alumineux ordinaires; au point de vue économique, c'est une erreur de r6ali- ser avec ces matériaux les parties inférieure ou supérieure des fours qui sont portées à une température à laquelle peuvent résister les briques ordinaires.
La construction en silice de 1!a partie des fours portée à une haute température et en particulier des piédroits présente des avanta ges certains, résultant notamment de la ré- wiâtanae pyrométrique de ce matériau et aussi de sa plus grande résistance aux sels qui sont -contenus@ dans les charbons.
Pour tenir compte de -ces considérations, certains constructeurs, ont imaginé de cons truire de fours dont la partie inférieure était exécutée en produits- s:ilico-alumineux ordi naires et les piédroits en .silice.
Ces solutions, si elles ne sont pas em ployées avec des précautions très spéciales, sont dangereuses.
En effet, dans, des fours construits de cette façon, la partie portée à la plus haute température et construite en silice se dilate beaucoup plus que la partie inférieure en silico-alumineux et provoque souvent la for mation de fentes très importantes.
Pour remédier à cet inconvénient, des constructeurs ont imaginé des dispositifs com pliqués comportant, notamment, une sorte d'ancrage horizontal au niveau de la partie médiane du four pour obliger la partie en .si- liée, au moment de sa -dilatation,<B>à</B> glisser sur la partie inférieure.
Cette solution -est dangereuse et incom plète, car le glissement de la silice peut se produire d'une façon irrégulière et surtout parce que de semblables fours ne peuvent être arrêtés que très difficilement du fait du dé sordre qui s'y produit dans les matériaux de silice, lorsqu'on refroidit la batterie.
L'invention a pour objet un four à coke qui remédie à tous tes inconvénients.
Il est aaractéris@é ence que chaque piédroit est constitué par une série de blocs verticaux en briques de silice, comportant chacun au moins. un circuit de gaz particulier, :ces blocs, indépendants les uns des autres, étant sépa rés à froid par des, joints de dilatation calcu lés en fonction de la température de marche de la batterie.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du four à coke faisant l'objet de l'invention, ainsi que des variantes de détails.
La fig. 1 représente .dans .sa partie gauche une coupe verticale .et sur sa. partie droite une vue extérieure d'un piédroit de ladite forme d'exécution du four.
La fig. 2 est une coupe transversale par- tielle .de ce four.
Les fig. 3 et 4 sont., respectivement, une coupe horizontale et une vue en plan de ce piédroit.
La fig. 5 est une coupe horizontale par tielle, à plus grande échelle que la fig. 3, mon trant un exemple de forme du joint entre deux blocs, dans le sens horizontal.
La fig. 6 est une élévation partielle mon trant une variante de forme du joint entre deux blocs, dans le sens vertical..
La fig. 7 est une coupe verticale frontale partielle d'une variante de réalisation dans laquelle les blocs, des piédroits sont prolongés jusqu'à la partie supérieure du four.
La fig. 8 est une coupe transversale sui vant la ligne VIII-MII -de la fig. 7.
Les fig. 9 -et 10 sont, respectivement, une élévation et une vue en bout montrant l'as semblage entre les briques constituant les blocs successifs d'un piédroit du four.
Chaque piédroit (fig. 1 à 4) de ladite forme d'exécution du four est constitué pa.r des blocs indépendants 1, en briques de silice, comportant chacun au moins un circuit de gaz indépendant formé par deux carneaux 2, 2 reliés à la partie supérieure par un canal horizontal 2a qui complète un circuit en épingle à -cheveux , comme l'indique 1a flèche f 1 (fig. 1).
Chacun de ces. blocs est fixé en position dans la partie inférieure 3 du four, construite de préférence en produits, silico-alumineux, au moyen .d'un tenon droit la réalisant un en castrement partiel. La partie supérieure 4 peut être constituée (fig. 1) d'un .seul tenant en produits silico alumineux et les blocs 1 peuvent y être reliés par des:
tenons encastrés comme pour la partie inférieure.
Entre les blocs 1 existent, à froid, des joints de,dilatation 5. La largeur de ces joints est calculée pour qu'ils se referment au mo ment du chauffage de la batterie; leur lar geur au repos, à froid, doit être égale à la différence de dilatation entre les piédroits en silice et les parties en produits silico-alumi- neux.
En pratique, pour être assuré que -ces joints se refermeront bien, on leur donne une largeur un peu inférieure à celle fixée par le calcul.
Aux deux extrémités, coutre les ancrages, la maçonnerie du four .se trouvant en dehors de la partie du four portée à plus haute tem pérature peut être formée de blocs 6 en ma tériaux silico-alumineux.
A la partie supérieure de ces blocs extrê mes 6, en produits silico-alumineux, peut être prévu un joint horizontal pour tenir compte die la différence de dilatation entre ces blocs et ceux dont sont .constitués les piédroits.
Pour ,éviter que des fuites se produisent entre les blocs, comme pour n.ssurer leur sta bilité, on donne, de préférence, aux joints 5 dans le plan horizontal, une forme contrariée quelconque, à tenons et mortaises par exem ple, telle que celle montrée fig. 5.
Pour éviter que dies matériaux puissent s'introduire dans les espaces entre les blocs, au moment de la construction, on peut y pla cer du carton ou une, matière telle que de l'asphalte, qui coule par la suite,, mais il est préférable de laisser ces joints vides, en y plaçant au moment où la maçonnerie est faite, une planche ou une tôle mobile que l'on en lève par la suite.
On peut prévoir aussi que le joint, au lieu d'être continu dans le sens vertical, soit im briqué comme le montre la fig. 6.
Les blo-es 1 :seront constitués généralement , de briques de silice découpées d'une façon quelconque et :comporteront les assemblages habituellement prévus pour assurer l'étan- ehéité des maçonneries.
On pourra étudier également la forme des joints et des briques pour assurer, entre les briques de chacun des. blocs une liaison telle qu'elles restent parfaitement jointives lorsque l'on chauffe et lorsque l'on refroidit la batterie, ou bien utiliser, à la construction de ces blocs, un. ciment faisant prise entre les briques pour assurer la parfaite étanchéité de chacun d'eux.
Au lieu d'être d'un seul tenant, en pro duit silico-alumineux, la partie supérieure 4 5 du four pourra, être formée de blocs indépen dants, toujours. en silico-alumineux, venant en prolongement des blocs en silice des pié droits. Dans une autre forme d'exécution, les blocs en silice :des piédroits sont prolongés jusqu'à la partie supérieure du four.
Dans les deux cas, pour assurer, à la par tie supérieure, la. fermeture des compartiments à charbon compris entre les piédroits et celle des joints 5, on pourra adopter la disposition représentée aux fig. 7 et 8 -où les blocs -en silice sont prolongés jusqu'en haut du four.
Ainsi qu'on le voit sur ces figures, sur les fa ces intérieures des fours, c'est-à-dire. de cha cun desdits compartiments, sont prévus deux bossages 7, 7 sur lesquels, repose, un système de briques 8, 9, 10 qui sont exécutées soit en silices, soit ein produit eilico-alumirieux, et qui peuvent se déplacer indépendamment puisqu'elles sont simplement posées sur ces bossages.
Pour assurer l'étanchéité de cette fermeture, les blocs 8, par exemple, pourront être assemblés les uns: aux autres, par tenons et mortaises par exemple.
D'autre part, les parties supérieures des piédroits du four sont reliées les unes aux au tres par de joints contrariés 21 (fig. 7), ces joints étant réalisés par tenons et mortaises., le tenon 22 -de l'un des blocs étant engagé dans une mortais e ménagée entre deux tenons 23 de l'autre bloc.
On réalise ainsi un joint étanche à la par tie supérieure du piédroit, ce qui assure l'étan chéité de la chambre de dtillatim. Le four à coke qui fait l'objet de l'inven tion peut être un four à coke d'un sysMme quelconque, mais il sera avantageusement du type -comportant une circulation des gaz dite en épingle à :cheveux .
Les produits réfractaires employés à la construction de la partie inférieure et éven tuellement de la partie supérieure de la batte rie, seront normalement des silico-alumineux employés couramment dans la construction des fours à coke, mais on peut aussi -em ployer à cette construction des produits, dif- f6rents.
Les avantages du four représenté et dé crit sont évidents. La, ,dilatation totale de la. batterie ne dépasse pas celle des parties en produits silico-alumin@eux portées d'ailleurs à une température relativement réduite.
Le four conserve cependant tous les avan tages d'une construction en silice dans toute la partie .où l'utilisation de ce produit est in diquée. On pourrait sans inconvénient des!oen- dre la construction en silice un peu plus bas: qu'indiqué sur les: figures jointes, ou prévoir en silice la construction des carneaux qui amènent les gaz chauds, dans les: régénéra teurs.
Le four décrit est d'une étanchéité beau coup plus grande du fait die la faible -dilata tion ,de la batterie et .du fait surtout que, en. principe, chacun des blocs dans lequel se pro duit la circulation des fumées constitue un en semble de petites dimensions parfaitement étanche.
On notera qu'au lieu de grouper les car neaux verticaux par deux .dans chaque bloc, on pourrait en prévoir :davantage, quatre par exemple, constituant dans ce -cas deux circuits do gaz par bloc.
On a vu que l'étanchéité entre les blocs en fonctionnement était assurée. S'il se pro- duisait de=s fuites, elles auraient lieu .entre deux .cellules et n'auraient qu'une importance relativement faible; :elles seraient d'ailleurs rapidement bouchées par 1a production de graphite.
On citera pour mémoire, l'avantage écono mique important qui résulta de l'utilisation, clans une batterie, d'une: quantité de briques de silice qui ne dépasse pas 20 à<B>30%</B> du poids total des réfractaires.
Les briques constituant les piédroits du four viennent en :contact les unes, avec les au tres, lorsque sous l'effet de la dilatation les joints 5 s'effacent. Si certaines briques adhè rent les unes aux autres,, elles tendent à s'écarter les unes des autres lors :du refroi- dis:sement, ce qui tend à les décoller les unes des autres et à fissurer les piédroits.
Cet inconvénient peut être évité, dans une forme d'exécution particulière par l'assem blage des briques constituant le piédroit du four (fig. 9 et 10):
à cet effet, chaque brique 25 de l'une dies assises -est à cheval sur les deux briques 261 :et 262 :de l'assise inférieure et s'assemble à -ces d'eux briques par un tenon central 271 de hauteur H, et deux tenons la téraux 272, 273 .de hauteur h..
De même,, la brique 25 est à cheval sur les deux briques 281, 282 de l'assise supé rieure ets'assemble à ,ces deux briques par un tenon central 29' et deux tenons latéraux 292 et 293.
On réalise en définitive un assemblage qui s'oppose à tout déplacement intempestif des briques: <I>a)</I> soit suivant f 10 perpendiculairement au plan dû piédiroit; b) ,soit suivant f11 dans le plan de :ce piédroit.
On réalise ainsi un piédroit qui résiste commie un monolithe à tout effort extérieur.