Brevet FR2131966A1 — publié le 19721117

î. 2131966 La présente invention se rapporte â un dispositif pour empêcher la pollution de l'air autour de batteries de fours à coke et a trait plus particulièrement à un dispositif pour collecter et épurer les gaz encrassés contenant des fumées nocives et 5 des particules de matières provenant du coke chaud et incandescent lorsqu'il est poussé d'un four à coke dans un wagon de réception o Habituellement le coke chaud est produit par distillation destructrice de charbon dans un four à coke d'une batterie. 10 Après que le charbon a été cokéfié, un bélier porté par une machine de défournement classique pénètre dans le four à coke d'un côté (appelé le "côté- dé-fnnrneuse " ) et il expulse le coke chaud incandescent de l'autre côté du four (appelé le "côté-coke") dans un wagon d'extinction classique. Lorsque le coke chaud incandes-15 cent est expulsé dans un wagon d'extinction, il entre en contact avec l'atmosphère de sorte qu'un grand volume de gaz contenant des fumées nocives, et des particules de matières est également produit. En conséquence, il se pose un problème sérieux de pollution de l'air lors de la poussée classique de coke incandescent 20 chaud hors d'un four. Par le passé, on a proposé d'utiliser des wagons de réception de coke de type fermé, à la place de wagon de type ouvert, afin d'empêcher la pollution de l'air et de l'atmosphère environnante lors de la décharge du coke chaud. Ces wagons de ré-25 ception de coke de type fermé portent un dispositif classique d'épuration et de lavage des gaz avant leur décharge dans l'atmosphère. Cependant, ce dispositif est encombrant et augmente sensiblement le poids du wagon d'extinction. A la différence des dispositifs de types connus, on a 50 mis au point un dispositif de contrôle de pollution d'air qui décharge le wagon d'extinction du poids de l'équipement d'épuration de gaz lourd et encombrant» Un dispositif de contrôle de pollution d'air pour collecter des gaz encrassés contenant des fumées et des particules 35 de matières provenant de coke chaud incandescent poussé hors d'un four dans un wagon récepteur dans une batterie de fours à coke comprend des premiers moyens déplaçables le long du côté-coke de la batterie de manière à recevoir le coke chaud et à collecter les gaz encrassés en empêchant leur échappement dans l'atmosphère 40 des seconds moyens s'étendant longitudinalement au côté-coke de 72 G5577 2, 2131966 la batterie afin d'évacuer les gaz encrassés des premiers moyens et d'empêcher leur échappement à partir de ceux-ci, des troisièmes moyens s'étendant des premiers moyens aux seconds moyens et pouvant entrer en communication étanche avec les seconds moyens 5 longitudinalement et dans n'importe quelle position et des quatrièmes moyens reliés aux seconds moyens pour épurer les gaz encrassés. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à 10 titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés dans lesquels i Pigo 1 est une vue en plan schématique d'une batterie de fours à coke montrant un mode de réalisation d'un dispositif de contrôle de pollution d'air suivant l'invention; 15 Figo 2 est une vue en élévation et en bout de la batte rie de fours à coke du dispositif de contrôle de pollution d'air de la figure 1, la vue étant faite suivant la ligne II-II de la figure 1$ Fig. 3 est une vue en élévation latérale de la hotte 20 fermée et d'un wagon de réception de coke chaud de la Fig„ 2, suivant la ligne III-III; Fig. 4 est une vue en élévation latérale montrant un autre mode de réalisation de la hotte fermée et du wagon de réception de coke chaud de la Fig. 3. 25 Sur la Fig» 1, une batterie 11 comprend des fours à coke 13 classiques, une défourneuse 15 se déplaçant sur une voie 17 le long du côté "défourneuse" de la batterie, un wagon de réception de coke chaud 19 qui se déplace sur une voie 21 le long du côté "coke" de la batterie et un mode de réalisation du dispositif de 30 contrôle de pollution d'air suivant l'invention, désigné par 23« En fonctionnement, lorsqu'une charge de coke chaud incandescent doit être poussée hors d'un four à coke 13 déterminé un mécanisme de manoeuvre de porte (non représenté) enlève les portes des deux côtés du four; la défourneuse de coke 15 et le wagon 35 récepteur 19 sont alignés de part et d'autre du four à coke, comme indiqué sur la figure 1, et le ~ bélier- (non représenté) de la machine 15 pousse la charge de coke chaud incandescent par l'intermédiaire d'un guide de coke classique (non visible sur la figure 1) dans le wagon récepteur 19. Le wagon récepteur est gra-40 duellement avancé le long de la voie 21 par rapport au four à coke 72 05577 2131966 en service de manière que le coke incandescent chaud remplisse le wagon récepteur à une profondeur uniforme„ Après que le coke incandescent chaud a été poussé hors du four, les partes sont remises en place sur le four et ce dernier est rechargé en charbon 5 d'une manière classique,, Le wagon récepteur de coke chaud 19 est déplacé le long de la voie 21 jusqu'à un poste d'extinction de coke classique (non représenté) où le coke chaud est refroidi à line température appropriée pour permettre son transfert vers tin système d'évacuation. 10 Suivant l'invention, le dispositif de contrôle de pollu tion d'air 23 comprend une hotte fermée mobile 25, un collecteur principal 27 s'étendant le long du côté-coke de la batterie 11, comme indiqué sur la Fig. 1, un conduit 29 monté sur la hotte fermée 25 et communiquant de façon étanche avec le collecteur prin-15 cipal 27 comme indiqué sur les figures 1 et 2, et une unité d'épuration et de lavage de gaz 31 reliée au collecteur principal 27 comme indiqué sur la figure 1. La hotte fermée 25 est essentiellement une chambre fermée qui isole le coke chaud de l'atmosphère lorsqu'il est poussé 20 dans un wagon récepteur 19. Le volume de gaz, de fumées et de particules de matières produits par le coke chaud entrant en contact avec l'air est enfermé dans la hotte de sorte que l'environnement de la batterie de fours 11 n'est pas pollué. Dans ce but, la hotte fermée 25 des figures 2 et 3 comporte deux parois latérales 25 33a et 33b, une paroi d'extrémité 35 et une paroi supérieure 37 qui sont toutes reliées de façon à former la chambre fermée» La paroi d'extrémité 35 est placée à l'opposé de la batterie et est éloignée de celle-ci. L'autre extrémité de la hotte fermée adjacente à la batterie est ouverte en 39, et présente des dimensions 30 qui correspondent généralement aux dimensions du cadre de battée 41 du four à coke. La hotte fermée 25 représentée sur les figures 2 et 3 est ouverte à sa base 43 de manière que le coke chaud puisse passer du four dans le wagon récepteur 19 en dessous de la hotte fermée 25. 35 Sur les figures 2 et 3, la hotte fermée 25 constitue une unité séparée et indépendante du wagon récepteur de coke chaud 19o A sa base, la hotte fermée 25 est montée sur deux roues 45 qui se déplacent sur deux rails 47 le long du côté-coke de la batterie 11. Sur la figure 2, la hotte fermée est montée sur un 40 autre groupe de roues 49 qui se déplacent sur une voie 51. Un sup 72 05577 2131966 port 53 est monté sur la hotte fermée 25 par l'intermédiaire de sa paroi latérale 33 et s'étend de la hotte fermée 25 vers le collecteur principal 27° A l'extrémité du support 53, il est prévu une roue 49 se déplaçant sur la voie 51 • La voie 51 est fixée 5 sur un support 55 solidaire du support 57 „ La hotte fermée peut par conséquent se déplacer indépendamment du wagon de réception de coke chaud 19„ Sur les figures 2 et 3» la hotte fermée 25 comprend un guide de coke 59 placé à l'intérieur de la hotte 25 et pouvant 10 s'engager dans le cadre de battée 41 du four à coke 13» Le collecteur principal 27 s'étend le long du côté-coke de la batterie 11 et est séparé de celle-ci, le wagon récepteur de coke 19 étant placé entre le collecteur principal 27 et la batterie 11 comme indiqué sur la figure 1. Le collecteur principal 15 est indépendant des collecteurs classiques et bien connus des batteries de four à coke représentées en traits mixtes sur la figure 2 et il est supporté indépendamment par des éléments porteurs 57 comme indiqué sur cette figure» Le collecteur principal 27 est un conduit ou canal allort-20 gé qui s'étend sur toute la longueur de la batterie 11 comme indiqué sur la figure 1„ On peut utiliser un collecteur principal tel que celui décrit dans le brevet allemand n° 1 182 633» Dans le mode préféré de réalisation de l'invention, le conduit comporte des parois extérieures 61, une paroi supérieure 63 et une cloison 25 séparatrice intérieure 65, comme indiqué sur la figure 2. La cloison séparatrice 65 est solidaire de la paroi supérieure 63 et s'étend de cette dernière dans le conduit 27. Le conduit est ainsi divisé en une partie ouverte 67 et en une partie fermée 69» les deux parties s'étendant longitudinalement au conduit. Ce dernier 30 comporte par conséquent une ouverture 71 qui est de préférence tournée vers la batterie 11 et qui permet d'accéder à la partie ouverte 67. Le collecteur principal 27 a une section droite en forme d'auget profilé en U ou en V„ Le collecteur principal 27 contient une certaine quanti-35 té de liquide 73, de préférence de l'eau, remplissant la partie inférieure du collecteur principal 27 de sorte que les parties ouverte 67 et fermée 69 du collecteur principal 27 sont isolées de façon étanche l'une de l'autre. La hotte fermée 25 comporte un conduit ou canal 29 par-40 tant de son extrémité supérieure. Le conduit 29 relie la hotte 72 05577 5. 2131966 fermée 25 au collecteur principal 27 et -une partie du conduit passe dans l'orifice 71 du collecteur 27. Le conduit comporte une extrémité 75 qui se termine dans la partie fermée 69 du collecteur principal au-dessus du niveau de liquide 73. Le conduit 29 5 canalise par conséquent les gaz encrassés de la hotte fermée 25 vers le collecteur principal 27. Le liquide 73 constitue un joint entre le collecteur principal 27, le conduit 29 et l'atmosphère, en empêchant ainsi des gaz passant dans le conduit 29 de pénétrer ou de s'échapper dans l'atmosphère. En conséquence le conduit 29 10 établit une communication avec le collecteur principal 27 sur toute sa longueur en n'importe quelle position de celle-ci et est librement mobile sur toute la longueur du collecteur principal 27. Comme indiqué sur les dessins, le collecteur principal 27 du mode préféré de réalisation de l'invention comporte un 15 joint liquide 73 entre la partie ouverte 67 et la partie fermée 69 afin d'empêcher l'échappement de gaz encrassés de la partie fermée 69 du collecteur principal jusque dans l'atmosphère. Cependant, il va de soi qu'on peut utiliser d'autres types de joints dans le dispositif suivant l'invention. Par exemple on peut em-20 ployer ton dispositif à chicanes pour empêcher l'échappement de gaz encrassés du collecteur principal dans l'atmosphère. Une unité d'épuration et de lavage de gaz classique 31 est reliée à une extrémité du collecteur principal 27 comme indiqué sur la figure 1. L'unité 31 comporte une cheminée 77 pour dé-25 charger des gaz épurés dans l'atmosphère. On peut utiliser toute unité classique d'épuration et de lavage de gaz dans le dispositif suivant l'invention» Le liquide d'étanchéité 73, comme indiqué sur la figure 1, s'écoule par gravité dans le collecteur principal 2? depuis 30 l'extrémité d'entrée 26 jusqu'à l'extrémité de décharge 28. A l'extrémité de décharge 28 du collecteur principal 27, il est prévu Tin ensemble 79 formant joint et siphon pour empêcher de grosses particules solides de pénétrer dans le conduit 81 et pour assurer l'étanehéité du collecteur principal 27 par rapp.ort à l'atmosphè-35 re. Le conduit 81 relie le siphon 79 à un bac de décantation classique 83 dans lequel des substances solides entraînées par le liquide d'étanchéité sont extraites de ce liquide par précipitation desdites substances au fond du bac 83. Le liquide d'étanchéité s'écoule dans le conduit 81 par gravité. Un conduit 85 relie 40 le bas 83 à l'extrémité d'entrée 26 du collecteur principal 27 et 72 05577 6„ 2131966 une pompe 87 refoule le liquide d'étanchéité du bac 83 vers le collecteur principal 27. Cette pompe 87 fonctionne de façon continue o Pendant le fonctionnement du dispositif de contrôle de 5 pollution d'air 23 suivant l'invention, les gaz produits par le coke chaud incandescent se trouvant dans le wagon récepteur 19 sont collectés dans la hotte fermée 25 et sont canalisés par l'intermédiaire du conduit 29 dans le collecteur principal 27» Ces gaz sont ensuite épurés dans l'unité 31 puis les gaz propres sont 10 déchargés dans l'atmosphère par l'intermédiaire de la cheminée 77» L'eau du collecteur principal 27 est recyclée et épurée dans le bac 83 puis est renvoyée au collecteur principal. La figure 4 représente un autre mode de réalisation du dispositif de contrôle de pollution d'air suivant l'invention qui 15 est similaire au mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3» excepté qu'on utilise un wagon récepteur de coke chaud 89 du type fermé. Le wagon 89 comporte un corps 91 destiné à contenir du coke chaud et une hotte 93 pour collecter les gaz encrassés et pour empêcher leur échappement dans l'atmosphère. La hotte 93 et 20 le corps 91 sont monoblocs. Le corps 91 est monté sur des roues 95 qui se déplacent sur deux rails 97 le long du côté-coke de la batterie de fours. Le wagon récepteur 89 peut par conséquent se déplacer le long de la batterie de fours. Le wagon 89 comporte un fond 99» des parois latérales 25 101, des parois d'extrémité 103 et une paroi supérieure 105 délimitant une chambre fermée qui reçoit du coke chaud incandescent et qui emprisonne les gaz, les fumées et les particules de matières produites par le coke chaud dans la chambre. Dans la paroi latérale 101 la plus proche de la batterie de fours, il est prévu 30 une ouverture 107 qui a des dimensions correspondant sensiblement à celles de la porte d'un four. Le fond 99 comporte des volets 111 ou des parties similaires qui sont normalement fermés et qui sont ouverts pour décharger le coke chaud du wagon. Les lignes en traits interrompus de la figure 4- indiquent le niveau du coke chaud dans un wagon 89 complètement chargé0 Lorsque le wagon 89 décrit plus haut est utilisé, il coopère avec un poste d'extinction de coke fixe et fermé (non représenté) qui est placé à distance de la batterie de fours et en dessous des rails 97. Lorsqu'on utilise le wagon de réception de coke 89 du type fermé, il est inutile de faire avancer graduellement le wagon de manière à obtenir une couche uniforme de coke chaud dans ce dernier du fait que le coke n'est pas refroidi pen-40 dant qu'il se trouve dans le wagon» 72 05577 7. 2131966 BEVEKFDI CATIONS » 1. Dispositif de contrôle de pollution d'air destiné à collecter des gaz encrassés contenant des fumées et des particules de matière produites par le coke chaud et incandescent oui 5 est poussé d'un four d'une batterie de fours à coke dans un wagon récepteur, caractérisé en ce qu'il comprend des premiers moyens déplaçables le long du côté-coke de la batterie de fours et pouvant coopérer de façon indépendante avec le wagon récepteur de coke chaud pour collecter les gaz encrassés et pour empêcher leur 10 échappement dans l'atmosphère, des seconds moyens s'étendant longitudinalement au côté-coke de la batterie afin d'évacuer les gaz encrassés des premiers moyens et d'empêcher leur échappement à partir de ceux-ci, des troisièmes moyens s'étendant des premiers moyens aux seconds moyens et pouvant entrer en communication é-15 tanche avec les seconds moyens longitudinalement et dans n'importe quelle position et des quatrièmes moyens reliés aux seconds moyens pour épurer les gaz encrassés. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens comprennent une hotte fermée qui 20 est montée sur des roues se déplaçant sur des voies placées le long du côté-coke de ladite batterie de fours„ 3. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens comprennent un couloir guide coke placé à l'intérieur des premiers moyens. 25 4. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens comprennent un conduit de grande longueur comportant des parois extérieures de délimitation, une paroi supérieure partielle et -une cloison séparatrice intérieure s'étendant depuis la paroi supérieure jusque dans le conduit de 30 manière à diviser la section droite du conduit en une partie ouverte et une partie fermée longitudinalement audit conduit, et en outre, un joint d'étanchéité placé entre lesdites parties ouverte et fermée afin d'empêcher les gaz contenus dans la partie fermée de s'échapper dans l'atmosphère. 35 5. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le joint d'étanchéité prévu entre les parties ouverte et fermée est constitué par un liquide canalisé par ledit conduit„ 6. Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits troisièmes moyens comprennent un conduit s'éten-40 dant depuis la partie supérieure des premiers moyens en pénétrant 72 05577 8 2131966 dans la partie ouverte dudit conduit et en se terminant dans sa partie fermée. 7 8o Dispositif de contrôle de pollution d'air destiné à collecter des gaz encrassés contenant des fumées et des particules de matières provenant du coke chaud incandescent qui est poussé hors d'un four à coke, caractérisé en ce qu'il comprend des 10 premiers moyens déplaçables le long du côté-coke de la batterie de manière à recevoir le coke chaud et à collecter les gaz encrassés en empêchant leur échappement dans l'atmosphère, des seconds moyens s'étendant longitudinalement au côté-coke de la batterie afin d'évacuer les gaz encrassés des premiers moyens et d'empê-15 cher leur échappement à partir de ceux-ci, des troisièmes moyens s'étendant des premiers moyens aux seconds moyens et pouvant entrer en communication étanche avec les seconds moyens longitudinalement et dans n'importe quelle position et des quatrièmes moyens reliés aux seconds moyens pour épurer les gaz encrassés» 20 9o Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens comprennent un wagon récepteur de coke fermé comportant un corps destiné à contenir le coke chaud et une hotte pour collecter les gaz encrassés et empêcher leur échappement dans l'atmosphère, ledit corps étant monté sur 25 des roues se déplaçant sur des rails placés le long du côté-coke de la batterie0 10. Dispositif de contrôle de pollution d'air destiné à collecter des gaz encrassés contenant des fumées et des particules de matières provenant de coke chaud et incandescent qui est ' 30 poussé hors d'un four à coke dans un wagon récepteur d'une batterie de fours, caractérisé en ce qu'il comprend une hotte fermée qui est déplaçable le long du côté-coke de la batterie et qui peut être placée dans une position de coopération avec le wagon récepteur de coke chaud de manière à collecter lesdits gaz encrassés, un collecteur principal s'étendant le long du côté-coke de ladite batterie' et étant pourvu longidutinalement d'une ouverture de pro-35 fil allongé, ' ledit collecteur principal comportant des moyens pour empêcher l'échappement des gaz encrassés de ladite ouverture du collecteur principal dans l'atmosphère, un conduit s'étendant de la hotte fermée à ladite ouverture et pouvant se déplacer sur toute la longueur du collecteur principal afin de canaliser les gaz encrassés de la hotte fermée dans le collecteur principal en toute position le long de ce dernier et des moyens reliés au collec-40 teur principal pour épurer lesdits gaz encrassés»