Brevet FR2203868A1 — publié le 19740517

La présente invention se rapporte à une cokerie, notamment pour le traitement d. la houille, dans laquelle la houille de départ est amenée d'une installation de préparation ou d'un parc de stockage et est introduite au moyen d'un dispositif de chargement et dans laquelle il est prévu pour recevoir et pour éteindre le coke défourné un véhicule qui comporte un dispositif de guidage du gateau de coke, un dispositif d'extinction et une tour d'extinction. Dans les cokeries connues, la houille de départ est génie ralement amenée par un certain nombre de convoyeurs à bande. Fréquemment, la houille est d'abord dirigée vers un silo d'où elle est ensuite extraite pour l'amener à une ou plusieurs tours à charbon. La houille est extraite de ces tours pour être transférée dans des wagonnets de changement circulant sur le dessus des fours0 En général, ces wagonnets sont pourvus d'un dispositif pour lever le couvercle fermant les trous de chargement ménagés dans la face supérieure des fours à coke pour l'introduction de la houille. Toutefois, assez souvent, cette opération est encore exécutée manuellement.Quand ltopération de chargement est achevée, les chassis et les couvercles des ouvertures de chargement doivent être nettoyés et les couvercles doivent dtre refermés. Dans le cas d'une installation mécanisée ou automatisée, le wagonnet de chargement se déplace en exécutant ces opérations ou bien elles sont effectuées en déplaçant un chariot installé sur le wagonnet de chargement. Lorsque, pendant l'opération de chargement du four, les couvercles des trous de chargement restent ouverts, il s'en dégage des quantités considérables de gaz. Etant donné que la plupart des batteries de fours à coke sont installées au niveau du sol, on conçoit que l'effet de ces dégagements de gaz soit particulièrement fort. Le poids à vide et en charge des wagonnets de chargement a pour effet, malgré l'utilisation de moteurs linéaires, d'impose aux batteries de fours à coke des charges statiques et dynamiques considérables qui imposent des augmentations correspondantes des matériaux de construction utilisés. Vers la fin du processus d'enfournement, les canes de houille qui se forment dans la chambre des fours à coke sont nivelés au moyen d'un dispositif de planage. La tige de ce dispositif, qui est normalement fixée à une machine à pousser le coke, est introduite par l'une des portes du four à coke Pendant le nivelage se produisent également des émissions de gaz De plus, en cas de remplissage excessif de la chambre, il se forme une fraction plus ou moins importante de ce qu'il est convenu d'appeler de la "houille de trop-plein". A la fin de la cokéfaction, le coke incandescent est refoulé hors de la chambre du four, après que les partes de celuici ont, auparavant, été enlevées par un dispositif spécial L'enlèvement des portes peut être effectué soit par des dispositifs à actionnement manuel, soit par des dispositifs mécaniques. Dans ce cas, la mécanisation comprend aussi le nettoyage des chtssis des portes. Le refoulement du coke incandescent s7effectue, en général, à l'aide de la machine à pousser mentionnée.Dans la plupart des cokeries, le gtteau de coke brayant est transféré, au moyen d'un wagonnet spécial, dans un wagonnet d'extinction qui, pendant le poussage du gSteau est déplacé de manière à réaliser, dans-toute la mesure du possible, un chargement uniforme de coke incandescent.Selon le degré de dégazage des gâteaux de coke, les parties plus ou moins cokéfiées de la houille produisent également des dégagements considérables de gaz6 Les wagonnets d'extinction remplis de coke incandescent sont généralement amenés sous une tour d'extinction dans laquelle le coke est éteint en continu ou de façon intermittente avec de l'eau. I1 en résulte, évidemment, des quantités considérables de vapeur d'eau Cette vapeur d'eau contient, selon le degré de dégazage du coke, une quantité plus ou moins grande de particules de coke et de poussière.Pendant l'extinction, il se forme, par suite des réactions d'oxydation des composés de soufre, non seulement du bioxyde de soufre mais aussi de l'acide sulfurique0 D'autre patt, l'eau utilisée pour l'extinction s'enrichit en poussier de coke. Selon les conditions d'exploitation de l'installatisn, ces différents processus peuvent titre des sources considérables de pollution de l'environnement0 Le coke éteint est généralement dirigé vers une rampe aux fins de refroidissement, puis est transféré par des convoyeurs a bande à une installation de classement. Après le classement1 les différentes fractions résultantes sont normalement chargées -dans des wagons de chemin de fer ou bien dans des camions de livraison. Les routes et les voies ferrées nécessaires à cette fin sont considérables. I1 existe des propositions visant à rendre non-polluante l'exploitation des cokeries. C'est ainsi, par exemple, que la demande de brevet allemand mise à l'inspection publique sous le N" 2.041.854 décrit un dispositif pour éviter les émissions de fumées et de poussières pendant le poussage des gâteaux de coke produits dans des batteries de fours à coke à chambre horizontale.Ce dispositif se compose essentiellement d'une enveloppe fixe, couvrant la voie de circulation-des wagonnets à coke sur toute la longueur de la batterie et qui s'abaisse jusqu'à la face supérieure de -ces wagonnets, cette enveloppe étant ouverte à sa partie intérieure et vers le four, son espace intérieur étant subdivise par des cloisons transversales verticales en un certain nombre de cellules dont chacune est raccordée à une conduite d'évacuation de fumée, également fixe, s'étendant le long de la batterie, tandis qu'aux joues de la grille de guidage du gâteau de coke, se raccordent des parois essentiellement verticales, s'abaissant de part et d'autre, jusqu'a la hauteur du wagonnet, qui s'étendent le long de la batterie, et qui viennent s'appliquer contre la surface du plafond et contre les parois transversales de l'enveloppe. D'autre part, il est également connu, entre autres, par la demande de brevet allemand mise à l'inspection publique sous le N" 2.1040430, d'installer,du coté d'une batterie de fours de cokéfaction par lequel le coke sort, un hall qui s'étend sur toute la longueur de cette batterie et qui couvre les portes des chambres des fours. Ce hall est pourvu d'installations d'évacuation de gaz et de poussières et est relié, d'un c8té, à la tour d'extinction Par ailleurs, on connatt des véhicules pour recevoir et éteindre le coke qui a été évacué des fours, comportant un guidage pour le gtteau de coke, un dispositif d'extinction et une tour d'extinction (voir brevet allemand NO 1o241.794). Ces véhicules comportent des jets d'eau qui, pendant le poussage du coke, sont disposés au-dessus de celui-ci et sont orientés vers lui, Toutefois, tous ces dispositifs connus ont le défaut d'entre relativement compliqués. A cela s'ajoute que les dispositifs précités sont incapables de remédier aux inconvénients fondamentaux des cokeries antérieures. Ces inconvénients résident, en premier lieu, en ce que ces coqueries nécessitent de vastes terrains, en ce que les voies de transport mentionnées impliquent une grande complexité de construction et en ce qu'il en résulte une nouvelle pollution de 1' environnement. La présente invention s'est fixé pour but de décrire une cokerie qui ne demande que peu de place et qui, par conséquent, tout en réduisant les investissements, permet de pallier les difficultés qui se présentent pour éviter les émissions de gaz polluants. Ce but est atteint selon l'invention en ce que au-dessus des fours à coke aboutissent des voies ferrées ou des routes pour des véhicules de transport ou encore des convoyeurs à bande qui vont jusqu'à l'installation de préparation ou jusqu'au parc de stockage, et en ce qu'entre les voies ferrées ou les routes et les fours à coke est monté un dispositif de chargement mobile pour la houille de départ déchargée des véhicules de transport. L'invention offre l'avantage, en supprimant les convoyeurs à bande habituels entre les silos et les tours de chargement, ainsi qu'en réunissant le guidage des gâteaux de coke, le dispositif d'extinction et la tour d'extinction dans un meme véhicule, de simplifier les problèmes de transport et, ainsi, de créer les préalables nécessaires pour optimiser les opérations de transport, En meme temps, l'invention offre la possibilité par une utilisation judicieuse des voies de transport, de réaliser une rationalisation qui, dans les cokeries traditionnelles n'est pas possible. En particulier, il est prévu, selon l'invention, pour supporter les voies ferrées ou les routes ou encore,les convoyeurs à bande au-dessus des fours à cokè, de manière connue, de construire un pont dont la structure porteuse est érigée sur des fondations indépendantes, comme il est connu.Par ce moyen, il devient possible d'éviter d'imposer aux fours à coke les charges importantes quxquelles ils étaient soumis jusqu'à présent et de créer des conditions favorables pour une mécanisation poussée des différentes opérations qui, jusqu'à présent, devaient être exécutées sur le toit des fours6 A cette fin, il est avantageux d'adopter un agencement dans lequel, comme il est connu, une voie ferrée pour le dispositif de chargement mobile est installée sur le pont et dans lequel le dispositif de chargement est constitué par un wagonnet s'étendant sur toute la largeur des fours à coke, au-dessus des trous de chargement et dont la plateforme continue présente des ouvertures pour introduire la houille de départ, et qui porte une voie pour un véhicule de distribution. Grâce à cette disposition, on évite d'imposer des charges au dessus du four.Il est alors judicieux de prévoir dans la route ou à côté de la voie destinée aux véhicules de transport des ouvertures pour pouvoir introduire la houille. Le dispositif de chargement mobile peut être conçu pour alimenter plusieurs fours. Il est recommandé de s'arranger pour que plusieurs fours à coke puissent être chargés sans avoir à déplacer le dispositif de chargement0 Par ailleurs, ce dispositif de chargement peut etre pourvu de dispositifs connus pour évacuer les gaz, pour lever et remettre en place le couvercle des trous de chargement, ainsi que pour nettoyer le chassis et le couvercle des trous de chargement et la face supérieure des fours à coke. Au moyen d'un tel dispositif de chargement, il est possible d'opérer sans personnel sur le dessus des fours, tout en supprimant, dans une large mesure, les dégagements de gaz antérieurs. Le wagonnet du dispositif de chargement comporte, de préférence, des ouvertures en forme de fentes pour l'évacuation de la houille, auquel cas les trous de chargement des fours à coke auront une forme en fente correspondante. Le véhicule de distribution, qui comporte, de préférence, un chassies sur lequel est monté un mécanisme de propulsion et une barre tournante qui agit sur la plate-forme du wagonnet, et pour lequel un mécanisme d'actionnement est prévu sur le véhicule de distribution pour faire pivoter cette barre autour d'un axe essentiellement perpendiculaire à la plate-forme, introduit la houille dans les ouvertures par lesquelles elle est transférée dans les trous de chargement des fours à coke. Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, la batterie de fours à coke est installée sur un terrain qui est limité-, au moins sur l'un de ses deux grands c8tes, par des talus. Par ce moyen, il devient possible d'élever les voies ferrées ou les routes pour les véhicules de transport à un niveau situé au-dessus des fours à coke. D'autre part, la batterie de fours à coke, qui se trouve ainsi logée dans une tranchée, disparat pratiquement du paysage. De plus, ses émissions de gaz peuvent dtre beaucoup mieux mattrisées et, dans une large sitesure, évitées. Une telle situation des batteries de fours a coke permet aussi de réaliser des dispositifs d'ouverture des portes de façon à pouvoir dégager celles-ci vers le haut. Il en résulte non seulement une amélioration des conditions de travail, mais encore une plus grande facilité de nettoyage des tampons des portes et des joints d'étanchéité. Quand la cokéfaction est achevée, le coke incandescent est transféré dans les wagonnets de transport et d'extinction décrits ci-dessus. Ces wagonnets peuvent titre pourvus de jets d'eau qui, pendant le poussage du coke, sont orientés, de part et d'autre et d'en haut, sur le gâteau de coke refoulé. Ceci supprime la nécessité de transporter le coke incandescent sous une tour d'extinction fixe. Etant donné que les wagonnets de transport et d'extinction peuvent titre facilement capotés tout entiers il n'est généralement pas nécessaire de prendre des mesures spéciales pour éviter les dégagements de gaz. Dans une autre forme de réalisation des wagonnets de transport et d'extinction du coke, on prévoit un réservoir d'eau et des moyens pour évacuer le coke éteint. Dans cet exemple de réalisation de l'invention ainsi que dans ce qui précède, les wagonnets de transport et d'extinction du coke peuvent être conçus pour recevoir plusieurs gSteaux de coke. Le wagonnet décrit offre l'avantage de permettre de défourner le coke sans dégagement de gaz et d.'assurer un dosage précis de la quantité d'eau projetée sur celui-ci, ce qui de son côté assure un taux d'humidité réglable constant du coke, entre des limites étroites. La construction d'un tel wagonnet de transport et d'extinction est moins compliquée que la réalisation d'un wagonnet d'extinction, d'une tour d'extinction et d'une rampe à coke selon la technique antérieure0 Une machine poussèuse conçue, le cas échéant, pour évacuer le coke de plusieurs fours en mtme temps et le wagonnet de transport et d'extinction de coke sont, avantageusement, installés de façon à pouvoir se déplacer sur le terrain décrit ci-dessus sur lequel les fours sont également installés. Dans ce cas, on peut prévoir à l'extrémité de l'un des talus limitant ce terrain une route pour des véhicules au moyen desquels le coke éteint peut être transporté, un dispositif de chargement et/ou un dispositif de classement du coke étant installés à l'autre extrémité de la route. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple nullement limitatif, en référence au dessin annexé, dans lequel la fig.1 est une vue en plan d'une cokerie conforme à l'invention; la fig.2 est une vue en perspective d'une cokerie conforme à l'invention; la fig.3 est une vue en coupe de la fig.2; la fig.4 est une vue de détail en perspective montrant un véhicule de distribution conforme à l'invention; la fig.5 est une vue latérale d'un dispositif de chargement conforme à l'invention; et la fig.6 est une vue en plan de la fiv.5 En se référant à la fiv.1 on voit un certain nombre de batteries de fours 1, 1", l"' qui sont installées sur un terrain 2 dont les grands cotés sont limités par des talus 3 et 4 et les petits cotés par d'autres talus 5 et 6. Comme on le voit sur la vue partielle située en haut à gauche de la fig.2, une voie de chemin de fer 7 a été installée le long du talus 3. La dérivation 8 passe sur un pont 9. Le pont 9 est soutenu par un certain nombre de cadres 10 qui sont érigées l'un derrière l'autre, à des intervalles convenables.Le pont 9 est porté par les traverses il des cadres dont les membrures latérales 12 et 13 se dressent sur des fondations qui sont indépendantes de celles des fours A l'intérieur de l'encaissement limité par les talus 3 et 4 sont posées des conduites de gaz. Celles-ci comprennent des embranchements 15, 16 aboutissant à chaque batterie de fours I et des collecteurs 17, 18. Comme le montre la fig.2, on a prévu pour recevoir et refroidir le coke évacué de chaque batterie de four un véhicule 20 Pour ce véhicule, une voie 21 a été prévue du coté du défour nement. Dans le véhicule 20 sont réunis des moyens, non visibles sur la fig.2, pour guider le gateau de coke un dispositif d'extinction, également non-visible sur la fig.2, et une tour d'ex extinction 220 Le véhicule 20 comporte, en outre, des moyens 23 pour transrérer le coke éteint dans des véhicules 24 pour lesquels une piste 25 a été prévue à coté de la voie 21o La piste 25 aboutit, par l'intermédiaire d'une rampe 26, à la crotte d'un remblai 27.D'autres rampes 28 et 29 constituent, de leur c8té, des voies d'accès à la chaussée 30 construites sur le remblai 27 Les véhicules 24 déversent le coke dans des dispositifs de chargement 31, 32 qui sont installés sur le talus 33 du remblai opposé au talus 4. De ces installations de chargement, le coke est transféré à une installation ferroviaire indiquée en 34. La fiv.1 montre un autre exemple de-réalisation de l'in- vention. Sur cette figure, les mimes références ont été utilisées pour désigner les éléments ou les composants correspondants Cette installation est située sous le niveau du sol, de sorte qu'une longue tranchée 35 est nécessaire pour construire la voie ferrée 36 le long de laquelle des véhicules de transport peuvent circuler afin de transporter la houille utilisée pour la fabrication du coke soit d'un parc de stockage, soit d'une installation de préparation,et pour l'amener aux fours à coke0 La houille amenée par les véhicules de transport arrive d'abord dans un dispositif d'enfournement représenté plus en détail sur les fig.4 è 6. Un wagonnet 40, qui ponte presque toute la batterie i, peut etre amené, au moyen de plusieurs mécanismes de propulsion 41, 42, au-dessus de la batterie de fours en se déplaçant le long d'une voie ferrée 44, 45 (voir fig.4). Les rails 44 et 45 reposent sur des poutres 46, 47 qui, de leur c8té, font partie du pont 9 représenté sur la fig.2. Sur la face inférieure 43 (fig.5) du wagonnet 40 se trouvent des trémies 48 avec des plates-formes 49 auxquelles divers dispositifs sont fixés. Ces dispositifs sont destinés à aspirer les gaz, à lever et à mettre en place le couvercle du trou de remplissage, ainsi qu'à nettoyer l'encadrement de ce trou, le couvercle de celui-ci et la face supérieure des fours à coke Ces dispositifs, qui sont universellement connus, n'ont donc été représentés que schématiquement sur la fig.5 et ne seront pas décrits plus en détail ci-après. La face supérieure du wagonnet 40 porte une voie ferrée composée de deux rails 50 et 50'. Cette voie sert à la circulation d'un véhicule de distribution 51. Le véhicule de distribution 51 comprend un chassies 52 sur lequel sont fixés des mécanismes de roulement 53, 54, ainsi que deux mécanismes de propulsion 55, 56. De ce fait, le véhicule de distribution 51 peut etre déplacé au-dessus d'une plate-forme 57 au moyen de ces mécanismes de propulsion 55, 56; la plateforme 57 comporte des ouvertures 58 disposes en plusieurs groupes 59-62. Les ouvertures 59 servent à ltenfournement de la houille. Au total, chaque groupe comprend cinq ouvertures juxtaposées 59, de sorte qu'au moyen de chaque groupe tous les trous de remplissage d'un four à coke 63 peuvent être alimentes. Les groupes 59-62 permettent de charger cinq fours à coke juxtaposés 63 sans déplacer le wagonnet 40. Le châssis 52 du véhicule de distribution 51 porte un mécanisme de propulsion 66 pour un arbre 67 s'étendant verticalement par rapport à la plate-forme 57. A son extrémité libre, l'arbre 67 porte une barre 68 qui peut être tournée en actionnant le mécanisme 66. Cette barre agit sur la plate-forme 57 du wagonnet 40 et pousse la houille dans les trous de chargement 58. Lors du fonctionnement de la cokerie, la houille traitée est amenée au-dessus de la batterie de fours par des trains 70 composés de véhicules de transport circulant sur les voies men tonnées. En faisant basculer les véhicules, la houille est déversée sur la plate-forme 57 d'où elle est introduite dans les ouvertures 58 par le véhicule de distributionO A l'aide de lama- chine de défournement représentée en 73 qui, de son coté, peut se déplacer sur le terrain 2, sur lequel les fours sont construits, le gateau de coke est évacué quand la cokéfaction est achevée, Le coke défourné arrive dans le véhicule 20 qui, lui aussi, peut se déplacer sur le terrain 2o L'avantage de la cokerie décrite ci-dessus réside en ce que le coke peut étre défourné sans émission de gaz. L'absence d'une installation de voies ferrées pour l'évacuation du coke et la production d'un coke stabilisé par les appareillages décrits permettent, d'une part, de simplifier le traitement du coke et, d'autre part, d'améliorer les conditions de travail dans l'usinez La rationalisation qui résulte de cette amélioration des conditions de travail et les réductions de personnel qui en résultent constituent des avantages économiques considérables. REVENDICATIONS 1. Cokerie, notamment pour le traitement de la houille dans laquelle la houille de départ est amenée d'une installation de préparation ou d'un parc de stockage et est introduite au moyen d'un dispositif de chargement et dans laquelle il est prévu pour recevoir et pour éteindre le coke défourné un véhicule qui comporte un dispositif de guidage du gâteau de coke, un dispositif d'extinction et une tour d'extinction, caractérisée en ce qu au dessus des fours à coke aboutissent des voies ferrées ou des routes pour des véhicules de transport ou encore des convoyeurs à bande qui vont jusqu'à l'installation de préparation ou jusqu'au parc de stockage et en ce qu'entre les voies ferrées ou les routes et les fours à coke est monté un dispositif de chargement mobile pour la houille de départ déchargée des véhicules de transport. 2. Cokerie selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au-dessus des fours à coke est installé, de façon connue, un pont dont la structure porteuse est érigée sur des fondations séparées, indépendantes de celles des fours, et ce que ce pont supporte des voies ferrées ou des routes ou encore des convoyeurs à bande. 3. Cokerie selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que sur ce pont est installée, comme connue, une voie ferrée pour un dispositif de chargement mobile et en ce que ce dispositif de chargement est formé par un wagonnet s'étendant sur toute la largeur des fours à coke, au-dessus des trous de chargement de ceux-ci, wagonnet dont la plate-forme continue est percée d'ouvertures pour l'introduction de la houille de départ et qui porte une voie pour un véhicule de distribution. 4. Cokerie selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que, dans la structure du pont il est prévu, dans la route ou à côté de la voie ferrée, destinée aux véhicules de transport ou à coté des convoyeurs à bande, des ouvertures pour l'introduction de la houille de- départ. 5. Cokerie selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le wagonnet du dispositif de chargement comporte des moyens pour charger plusieurs fours. 6. Cokerie selon la revendication 5, caractérisée en ce que le wagonnet du dispositif de chargement est conçu pour charger simultanément plusieurs fours à coke sans devoir être déplacé. 7. Cokerie selon l'une quelconque des revendications 5 et 6 caractérisée en ce que le wagonnet du dispositif de chargement comporte des moyens connus pour aspirer les gaz, pour ouvrir et refermer le couvercle des trous de chargement des fours, ainsi que pour nettoyer les châssis et les couvercles de ces trous et la face supérieure des fours à coke. 8. Cokerie selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le wagonnet présente des ouvertures en forme de fentes pour évacuer la houille de départ et en cé que les trous de chargement des fours ont une forme correspondante. 9. Cokerie selon Itune quelconque des revendications prévu cédentes caractérisée en ce que le véhicule de distribution comporte un chsssis sur lequel sont montés un mécanisme de propulsion et une barre tournante qui agit sur la plate-forme du wagonnet du dispositif de chargement et qui porte un mécanisme de transmission pour faire pivoter cette barre autour d'un axe essentiellement perpendiculaire à- la plate-forme. 10. Cokerie selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu' elle est érigée sur un terrain dont l'un au moins des deux grands côtés est limité par des talus. 11. Cokerie selon la revendication 10, caractérisée en ce que du côté des fours par lesquels le coke est évacué, les portes fermant les chambres su ouvrent vers le haut. 12. Cokerie selon ltune quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le véhicule qui reçoit et éteint le coke expulsé des fours est conçu pour recevoir plusieurs gâteaux de coke. 13. Cokerie selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce quela machine pousseuse conçue pour évacuer simultanément le coke de plusieurs fours et le wagonnet de transport et d'extinction sont conçus pour se déplacer sur le même terrain que celui sur lequel les fours sont installés. 14. Cokerie selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'à ltextrémité supérieure de l'un des talus limitant le terrain est prévue une route pour des véhicules au moyen desquels le coke éteint peut être transporté et en ce qu'un dispositif de chargement et/ou un dispositif de placement du coke est installé à l'autre extrémité de cette route.