Brevet FR2283207A1 — publié le 19760326

L' invention a pour objet un dispositif de mesure du retrait du saumon de coke dans une cellule de four à coke0 On sait qutau cours de la carbonisation du charbon dans un four à coke, il se produit des phénomènes physicochimiques très complexes qui se traduisent notamment par une poussée plus ou moins forte sur les piedroits, généralement aussi longtemps que le saumon comporte deux zones plastiques. I1 se produit également une contraction du coke en cours de resolidification.Selon les charbons et selon les mélanges de charbon, les deux phénomènes de poussée puis de contraction se conjuguent plus ou moins et conduisent à une résultante qui, dans certains cas, n'est pas obligatoirement d'un sens prévisible, Lorsque la poussée a disparu, la contraction concerne l'ensemble du saumon et le retrait final peut ainsi apparattre. Le développement des techniques de préparation des charbons à cokéfier a permis, ces dernières années, une extension considérable du choix possible de qualités de charbons introduites dans les pattes à coke. Des techniques de laboratoire éprouvées permettent de prévoir avec succès les mélanges et les techniques à y appliquer qui permettront d'obtenir un mélange cokéfiable qui ne soumette pas les piedroits du four à coke à une poussée inadmissible et qui ait un retrait final suffisant pour ne pas entraver le défournement, Mais ainsi qu'il a été dit, il arrive que la résultante des phénomènes de poussée et de contraction comporte une certaine indétermination. C'est pourquoi, dans les cas douteux, on doit, avant dtadopter un nouveau mélange dans une cokerie, procéder à plusieurs essais, par exemple, sur une cellule de la batterie de four. On peut s'assurer ainsi que le retrait sera toujours suffisant pour défourner, fut-il de quelques mm seulement. En cas d'insuccès, des essais de variantes sont alors nécessaires jusqu'à obtention régulière de résultats satisfaisants0 Le but de l'invention est de proposer un procédé qui permette - d'avoir une mesure préci sé du retrait du saumon, au moins dans la zone de température où le retrait se produit. Ce but est atteint, grâce au dispositif selon l'invention, par le fait que ce dispositif comprend une plaque réfractaire destinée à être maintenue en contact avec le saumon, une tige traversant une lumière prévue dans un piedroit libre et soumise extérieurement à une force de poussée tendant à l'appliquer contre la plaque disposée à cet effet en face de l'ori- fice intérieur de la lumière, et des moyens de mesure du déplacement de la tige. I1 va de soi que la cellule de four à coke est, dans le cas de l'invention, soit un four expérimental, soit la cellule extr & e d'une batterie de four à coke, de façon à permettre l'accès de la paroi chaude du piedroit à partir d'une zone de travail possible. C'est ce qui est entendu par l'expression "piedroit libre". I1 est avantageux que la plaque comporte, du c3té saumon, des saillants. De cette façon la plaque reste accrochée dans le chou-fleur en cas de retrait prononcé, et ce d'autant mieux que la tige y est appliquée avec une force. I1 est également avantageux que la tige soit amovible. De cette façon on peut la changer en cours d'opération si, comme l'a observé la demanderesse, il se produit un dépOt de goudron sur la tige. Pour éviter cet inconvénient, il suffit de remplacer au bout de deux heures de cuisson la tige souillée par une tige propre. En outre, comme la tige ntest pas fixée sur la plaque, son positionnement ne sera pas affecté par un déplacement vertical éventuel de la plaque consécutif au tassement de la charge. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description, qui sera donnée ci-après uniquement à titre d'exemple, d'un mode de réalisation de ltnventîon. On se reportera à cet effet aux dessins annexés dans lesouels : - la figure 1 est une vue simplifiée en coupe à travers le piedroit d'une cellule de four à coke comportant le dispositif selon l'invention, - les figures 2 et 3 représentent en coupe axiale et en plan une plaque, variante de celle de la figure 1, - la figure 4 représente une tige, variante de celle de la figure 1, adaptée pour la plaque des figures 2 et 3, - la figure 5 représente sur le graphique du haut la température à coeur d'un saumon de coke en fonction du temps de cuisson et sur le graphique du bas le retrait correspondant mesuré à chaque instant par le dispositif selon l'invention pour trois charbons ou mélanges de charbons expérimentés. La figure 1 représente en coupe un piedroit 1 d'une cellule extrtme d'un four à coke contenant un saumon 2 en cours de cuisson. Le piedroit 1 est traversé de part en part par une lumière 3, en face de laquelle peut être disposé à ltinté- rieur de la cellule au moment de ltenfournement, comme il sera exposé plus loin, un disque en acier réfractaire 4 de 2 mm paisseur et de 140 mm de diamètre. Ce- disque est disposé de fa çon à 4tre vis-à-vis de l'orifice de la lumière 3. Une tige 5 traverse la lumière.Elle est soumise en son bout extérieur 6 à la pression d'une masse 7 par l'intermédiaire d'un levier en équerre 8,9, articulé en son sommet sur un point fixe IO. La tige 5 est ainsi appliquée contre le disque 4 de sorte qu'il est maintenu en contact avec le saumon.Au lieu d'une pression par une masse, on pourrait obtenir une pression par ressort, Les déplacements en poussée de la tige 5 peuvent titre mesurés par un capteur 11 à ltorgane de mesure 12 duquel elle est liée, dans le sens de la poussée, au moyen de disques I3 et 14 au contact l'un de l'autre et solidaires respectivement de la tige 5 et de ltorgane de mesure 12 du capteur llo Bien entendu le capteur 11 est fixé sur un point fixe 150 La plaque 4 comporte des griffes 41. La tige 5 est facilement amovible, du fait que le contact par disque poussoir avec le capteur 11 ne s'oppose pas à un retrait de cette tige et du fait que le moyen d'exercice de la force par poussée peut s'effacer facilement. Aux figures 2,3 et 4 on a représenté un disque 4 et une tige 5 comportant des moyens dtaccrochage par baïonnette l'un à ltautre. Le disque 4 comporte une fente centrale 42 dans laquelle peut pénétrer I'extrêmité conformée en crochet plat 51 de la tige 50 La plus petite dimension de la fente 42 est plus petite que le diamètre de la tige 5, de sorte que si la tige 5 est introduite dans la fente 42 et tournée d'un quart de tour les deux pièces sont associées lWune à l'autre et ne peuvent s'écarteur l'une de l'autre, étant entendu que la poussée de la ti C::e sur le disque ne cesse pas non plus de s'exercer, la section de la tige 5 en amont du crochet 51 provoquant son appui contre les bords de la rente 42. Swis on peut néanmoins dégager à nouveau la tige amovible 5 du disque 4 en ranellant par rotation son crochet dans l'angle convenable pour le dégager par recul de la lente 42. Un joint à presse étoupe 16 est disposé sur la face exterleure du piedrolt en face de-la lumière 3, afin d'éviter fuite ou projection de gaz et échauffement intempestif0 Les déplacements mesurés par le capteur sont enregistrés ou observés par tout dispositif comme en soi, par exemple un dispositif potentiométriqueo I1 sera maintenant exposé par quel moyen le disque 4 peut être mis en place contre le gâteau de charbon enfourné. Si le changement du four se fait par gravité, c'est-à-dire par une ouverture à la partie supérieure, on utilisera le disque des figures 2 et 3 et la tige de la figure 4. Avant chargement, la plaque est introduite de l'extérieur dans le four ouvert et présentée dans la position qu'elle doit occuper face à l'extrêmité de la tige. On avance la tige, en la tournant au besoin, de façon à faire passer son crochet 51 dans la fente 42. La tige étant accrochée, on la recule au maximum de manière que la plaque vienne contre la paroi. On charge ensuite le charbon par gravité et on met en marche le dispositif. Lorsqu'au bout de deux heures environ on Joit remplacer la tige souillée de dépot de goudron par une tige propre, la nouvelle tige n'a pas besoin d'ê- tre accrochée à la plaque.On la met donc simplement en butée sans se soucier de la baionnette. Si le chargeTrient du four se fait par enfournement latéral d'un gateau de charbon pilonné, le disque est fixé par ses griffes sur ce gateau de charbon avant son introduction dans le four. Le technicien sait repérer l'endroit où il doit positionner le disque pour qu'mie fois le gateau introduit dans le four il -se trouve en face Éle la tige. Dans ce cas, il suffit d'un disque et d'une tige sans fente et sans crochet, puisqu'il suffit outils soient au contact l'un de l'autre. La figure 5 montre que le dispositif peut mesu rer avec une grande précision de très petits déplacements du sau mon. Dans une cellule de four à coke chargée de char bon dont la température à coeur du saumon évolue selon la courbe supérieure du graphique de la figure 5, on a observé tout au long du chauffage le déplacement du disque 4 du dispositif selon l'in- vention, ctest-à-dire le déplacement de la tige 5. Ces déplacements sont reportés sur les courbes A,B et C correspondant à trois charbons ou mélanges de charbons. La courbe C concerne un charbon gras à coke au cours de la cuisson duquel on a pu avoir la valeur, pourtant minime, de tordre du mm, du retrait. Le résultat hautement fiable permis par le dispositif selon l'invention est donc de nature à réduire considérablement le nombre dtexpériences nécessaires pour l'acceptation d'un nouveau mélange de charbons à cokéfier. I1 permet, en contrepartie de conduire dans le même temps un plus grand nombre d'essais de formules différentes pour retenir la plus avantageuse. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mesure du retrait du saumon de coke dne une cellule de four à coke, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque réfractaire (4) destinée à être maintenue en contact avec le saumon (2), une tige (5) traversait une lumière (3) prévue dans un piedrolt libre (1) et soumise extérieurement à une force de poussée tendant à l'appliquer contre la plaque (4) disposée à cet effet en face de ltor fice intérieur de la lumière (3), et des moy.ens de mesure (11) du déplacement de la tige. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque (4) comporte, du coté du saumon (2) des saillants (41). 3o Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tige (5) est amovible. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la plaque (4) et la tige (5) comportent des moyens d'accrochage (42,51 > à bafonnette. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'orifice extérieur de la lumière (3) comporte un joint étanche (16) pour la pénétration de la tige (5).