Brevet FR2283205A1 — publié le 19760326

L'invention concerne un dispositif de dépoussiérage pour fours à coke ou installations similaires, avec un bati composé d'appuis verticaux et de traverses pour recevoir les chambres du four qui, du c8té coke et du c8té machine, sont chacune fermées par une porte disposée entre deux appuis verticaux voisins. Pour maintenir la pureté de l'air dans le cadre des dispositions renforcées de la Protection de l'Environnement, on a pris dans les cokeries, au cours des derniErea années, de nombreuses mesures pour réduire les émissions de gaz et de poussières. On a développé différents systèmes pour absorber les gaz, qui doivent rendre inoffensives les émissions de poussières et de gaz se produisant au moment du chargement du four à coke. Xae pour la mise sons pression, on a conçu des dispositifs qui doivent réduire les émissions lors du défournement du coke.C'est ainsi, par exemple, que le c8té coke d'une installation de fours, y compris la voie du chariot d'extinction et la rampe csté coke, ont été munis d'une halle dans laquelle sont captés les nuages de fume et de poussières se produisant pendant le défournenent. La halle est équipée de dispositifs d'aspiration et de dépoussiérage qui écartent de oelle-ci les ratières solides de l'émission. On a en outre mis au point une hotte de aaptage des poussières qui couvre le wagon d'extinction pendant le défournement et qui, en outre, aspire les émissions et les rend inoffensives. Ces installations exigent d'une part des dépenses de construo- tion considérables, sans que l'on tienne cowpte de manière efficace d'une très importante source d'émissions. I1 s'agit ici des inis- sions de gat et de vapeur résultant du manque d'étanchéité des portes et du bâti du four à coke. Ut but de la présente invention est donc de capter et d'évacuer jicédiatement les émissions de ce genre. Selon l'invention, ce but est atteint en prévoyant une chambre collectrice qui, en ce qui concerne la longueur et la profondeur, est adaptée à l'espacement de deux appuis verticaux et qui est ouverte du caté inférieur pour recevoir les gaz se dégageant au voisinage de la porte se trouvant sous celle-ci t cette chambre comprend des éléments pour le raccord aux appuis ou à la paroi du four et, à sa partie inférieure, se raccorde une hotte en forme de toit s'ouvrant en direction de la porte se trouvant sous la chambre collectrice ; un organe d'arrêt est prévu dans la chambre collectrice et un tuyau de raccordement est posé entre celle-ci et une conduite d'aspiration s'étendant parallèlement à la paroi du four. il est bien connu, il est vrai, que les gaz bruts peuvent être aspirés par les portes mêmes qui, dans ce but, présentent des canaux s'étendant verticalement, mais néanmoins, même avec ces dispositifs, des fuites de gaz vers le haut peuvent se produire aux bords des portes et des appuis verticaux. Selonl'invention, ces émissions sont toutefois complètement éliminées. Tel est aussi le cas pour les émissions assez fortes qui se produisent au voisinage des portes au moment du défournement ou du chargement et du repa laye qui y fait suite. Le dispositif, de construction peu coûteuse,est avantageusement conçu de telle façon que la chambre collectrice soit à peu prés carrée et ait une longueur, c'est-à-dire une distance entre les faces des appuis, qui corresponde à la distance entre les extrémités libres des membrures des poutres en H voisines formant les appuis verticaux t au-dessus des faces latérales des chambres collectrices sont disposées des plaques s'étendant horizontalement, qui recouvrent vers le haut l'espace intérieur compris entre l'âme et les membrures. L'organe d'arrêt a avantageusement la forme d'un clapet 8 s'éten- dant en travers de tout l'espace intérieur des chambres collectrices, qui est monté de manière à pouvoir pivoter à l'intérieur de cellesci et présente un tourillon de montage ressortant de la face latérale des chambres et muni d'un organe d'actionnement du clapet. Les clapets sont manoeuvrés en meme temps par le personnel de services préposé au nivellement du charbon et sont complètement ouverts au moment du défournement et du nivellement du four, de sorte que pendant cette opération, la quantité accrue de gaz émise est absorbée. il est avantageusement prévu, dans le clapet de réglage, une petite ouverture qui garantit que les émissions réul- tant du manque d'étanchéité des portes sont absorbées pendant la marche du four. L'aspiration est assurée au moyen de la conduite qui s'étend le-long de la paroi du four et qui contient à l'extrémité au moins une soufflerie aspirante. L'évacuation du mélange de gaz et d'air aspiré dépend, dans les différentes installations, de la cosposition du mélange. Quand le mélange préchauffé n'atteint pas la limite d'inflammation on peut l'ajouter à l'air de combustion ou, quand la soufflerie d'aspiration est installée de manière appropriée, il peut remplacer l'air soufflé sons le foyer inférieur. Dans d'autres cas, le mélange aspiré peut être envoyé directement dans le carneau d' évacuation des gat de fumée avec ces derniers. Le courant ascendant résultant de la chaleur de convection de la porte et des piliers d'ancrage favorise fortement l'aspiration. L'invention sera maintenant expliquée de façon plus détaillée en se reportant à un exemple d' exécution reproduit dans le dessin annexé, où s La figure 1 montre le dispositif de dépoussiérage vu de l'avant t La figure 2 montre le dispositif de dépoussiérage vu de profil, et La figure 3 montre le dispositif de dépoussiérage vu de dessus. Ainsi qu'on le voit le mieux & la figure 3, le numéro de référence 10 désigne une paroi de four à coke. La figure ne montre qu'une paroi extérieure d'une seule chambre et cette paroi s'étend en conséquence sur toute la longueur d'un four à coke avec de nombreuses chambres. La paroi 10 est constituée d'appuis verticaux 11, de traverses non représentées et de maçonnerie. Entre deux appuis verticaux voisins, en forme de poutrelles H, se trouve une porte 12. Sur des consoles 13, le long de la paroi 10 du four, passe une conduite d'aspiration 14 à l'extrémité de laquelle est prévue une soufflante d'aspiration. Un dispositif de dépoussiérage situé au-dessus de la porte 12 est associé à chaque chambre particulière du four. Ce dispositif de dépoussiérage consiste en une chambre collectrice 15 à peu près carrée. La chambre collectrice 15 a une longueur comprise entre les faces d'about 16, qui correspond à la distance entre les extrémités libres 17 des membrures 18 d'appuis verticaux 11 voisins. Les appuis 11 en forme de poutrelles H présentent une âme 19 entre les membrures 18. La profondeur des chambres collectrices 15 correspond approximativement à la hauteur du profil de la poutrelle 11 en H. La chambre collectrice 15 présente une face inférieure 20 ouverte,par laquelle peuvent pénétrer les gaz se dégageant de la région de la porte 12 se trouvant sur celle-ci. En outre, la chambre 15 est munie d'éléments, non représentés, pour le raccordement aux appuis 11 ou à la paroi 10 du four. Au caté inférieur 20 de la chambre collectrice 15, se- raccorde une hotte 21 en forme de toit. Cette hotte s'élargit en direction de la porte 12 et son c8té inférieur 22 est aussi ouvert. Les poussières qui, par suite du tourbillonnement ou par suite d'autres circonstances, ont déjà été enlevées de la paroi 10 du four ou des poutrelles 11 sont également absorbées par l'ouverture 22. Des plaques horizontales 23 et 24, dépassant horizontalement les faces d'about 16 de la chambre collectrice 15, sont attachées à celle-ci. Les plaques 23 et 24 sont calculées de manière à couvrir l'espace intérieur entre 1'âme 19 et les membrures 18 d'une poutrelle en H. De cette manière, les émissions s'élevant aussi de ces endroits sont dirigées par l'ouverture 20 vers la chambre 15. Un organe d'arrêt 25 en forme de clapet, pouvant couvrir tout l'intérieur d'une chambre 15, est installé ê l'intérieur de celleci. Comme le montre la figure 2, le clapet est disposé dans la chambre 15 de façon à diriger les émissions ascendantes dans une gaine collectrice d'un tuyau de raccord 26 à l'extrémité libre duquel se trouve la conduite d'aspiration 14. A l'intérieur du clapet 25, est ménagée une ouverture 27 relativement petite, ne pouvant se fermer, par laquelle, quand la porte est fermée, les fuites de gaz ou les émissions peuvent passer, meme quand on ne procède pas au repalage. La dimension de l'ouverture 27 de chaque clapet d'arrêt 25 est calculée selon la chute de pression à maintenir dans la conduite 14, quand un ou deux clapets 25 sont complètement ouverts afin de garantir encore l'aspiration complète des émissions. A l'intérieur des chambres collectrices 15, les clapets 25 sont montés dans les faces d'about 16 au moyen de tourillons 28, 29, leur permettant de pivoter. Le pivot 29 traverse la paroi 16 et porte à son extrémité libre un organe de manoeuvre du clapet. Dans la présente forme d'exécution de l'invention, cet organe de manoeuvre consiste en un bras de manivelle 30, à l'extrémité libre duquel une barre pendante 31 s'articule sur un dispositif de commande non représenté. La barre 31 passe dans un trou de la plaque 24 et se trouve ainsi à 1'intérieur de la chambre entre l' me 19 et la membrure 18 d'une poutrelle 11 en H. Le dispositif de commande à l'extrémité de la barre 31 peut être un organe purement mécanique ou un dispositif de réglage hydraulique, pneumatique ou électrique. En variante, un organe de réglage de ce type peut aussi être attaché au-dessus de la plaque 24 directement au tourillon 29. Uhe batterie de fours à coke fonctionne de manière discontinue. Le charbon est introduit dans le four par des trous de chargement, puis la cokéfaction commence. Après 18 heures environ, le charbon enfourné est transformé, en coke que l'on doit retirer du four. A cette fin, les portes 12 du côté machine et du c8té coke sont écartées et le coke est poussé hors de la chambre par la machine munie d'une tige défourneuse. Après vidange, les portes sont remises en place et le four est à nouveau chargé de charbon. Cette façon de procéder conduit à une forte usure des lattes d'étanchéité des portes 12. A ceci vient s'ajouter le fait que, dans les premières heures qui suivent le chargement du charbon, le dégagement de gaz dans le four est particulièrement intense, du fait que le gradient de température est particulièrement élevé entre la surface et le charbon enfourné. Ce dégagement de gaz a pour résultat une pression plus élevée dans la chambre1 qui, selon 1' expérience, peut atteindre 300-400 un de colonne d'eau dans la partie inférieure du four. Pendant ce temps, des gaz bruts, des nuages de goudron et des vapeurs sortent fréqueunent par les portes et le châssis et contribuent non seulement à incommoder le personnel de service, mais à provoquer des émissions indésirables dans le voisinage immédiat de la cokerie.Ces dégagements représentent en outre une perte économique. On a toutefois constaté que ces fuites de gaz à proximité des portes et des piliers d'ancrage se concentrent en montant et ne se dispersent qu'au-dessus de ces piliers, ctest-à-dire au niveau de la couverture du four. Ce courant vertical défini résulte de la convection de la chaleur des portes et des piliers. Il suffit donc d'aspirer et de détruire les gaz perdus aux extrémités supérieures des piliers d'ancrage 1. On dispose à cet effet de l'air de combustion des batteries de fours à coke,dont on a besoin de toute façon, car on est ainsi assuré d'une élimination totale des gaz perdus et d'un apport supplémentaire de calorioepour la batterie. Le dispositif de dépoussiérage de l'invention permet d'éliminer les gaz perdus de façon complète et immédiate, sans pour cela qu'une construction plus conteuse soit nécessaire. REVENDICATIONS a 1.- Dispositif de dépoussiérage pour fours à coke ou instal- lations similaires, avec une ossature formée d'appuis verticaux et de traverses pour recevoir les chambres du four,qui sont fermées chacune par une porte du côté coke et une porte du côté machine, disposée entre deux appuis verticaux voisins, caractérisé en ce qu'il est prévueune chambre collectrice 15 qui, en ce qui concerne la longueur et la largeur, est adaptée à la distance entre deux appuis verticaux 11, qui est ouverte du côte inférieur 20, pour recevoir les gaz dégagés à proximité de la porte 12 se trouvant en-dessous de celle-ci, et qui présente des éléments pour l'attacher aux appuis 11 ou à la paroi 10 du four, en ce qu'au côté inférieur 20 de la chambre, se raccorde une hotte 21, en forme de toit, s 'ouvrant en direction de la porte 12 se trouvant sous la chambre collectrice 15 dans laquelle est disposé un organe d'arrêt 25, et en ce qu'un tuyau de raccordement 26 est prévu entre la chambre collectrice 15 et une conduite d'aspiration 14 s'étendant parallèlement à la paroi 10 du four. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre collectrice 15 est à peu près carrée et a une longueur, c' est-à-dire une distance entre les faces d'about 16, qui correspond à la distance entre les extrémités libres des memv brures 18 des poutrelles en H voisines formant les appuis verticaux 11, et en ce que des plaques 23, 24, dépassant horizontalement les faces d'about 16 de la chambre collectrice 15, sont attachées à celle-ci et couvrent vers le haut ltespacQ intérieur compris entre 1'âme 19 et les membrures 18. 3.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'organe d'arrêt 25 a la forme d'un clapet s'étendant en travers de tout l'espace intérieur de la chambre collectrice 15, monté pour pivoter à l'intérieur de celleci et portant un tourillon 29 ressortant de la face d'about 16 de la chambre 15 et muni d'un organe pour la manoeuvre du clapet 25. 4.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'organe de manoeuvre consiste en un bras de manivelle 30 à l'extrémité libre duquel est disposée une tringle suspendue 31 avec un dispositif de commande. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la tringle de commande 31 passe dans l'une des plaques 24 et est disposée dans l'espace intérieur compris entre l'ame 19 et des membrures 18 de manière à pouvoir être réglées en hauteur. 6.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'un organe de réglage hydraulique, pneumatique ou électrique est raccordé au tourillon 29 ou la tringle de manoeuvre 31. 7.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 et 3, caractérisé en ce que le clapet d'arrêt 25 est percé d'une ouverture 27. relativement petite et ne pouvant se fermer, pour recevoir les gaz résultant de fuites.