Brevet FR2417071A1 — publié le 19790907

L'invention est relative à un dispositif anti-pollution ayant pour objet d'empocher toute émission à l'atmosphère, lors de l'introduction dans des fours à chambre horizontale ou inclinée, à chauffage indirect à haute ou basse température d'un saumon ou pain formé d'une matière dégageant des gaz, des fumées et/ou des poussières sous l'action thermique dont elle est l'objet au moment du passage, dans l'embrasure de la porte d'enfournement de la chambre. On sait que, par exemple, l'utilisation de methode de compactage, par pressage ou pilonnage, de certaines matières avant leur chargement est nécessaire pour amener le produit cru aux caractéristiques permettant l'obtention de la qualité désirée pour le produit cuit. C est le cas par exemple pour certains charbons français peu cokéfiant et que l'on charge sous forme de pain pilonné dans des fours de carbonisation, ce qui confère un intérêt particulier à la présente invention Le procedé dit "de pilonnage" consiste à compacter le mélange de charbons broyés dans une forme metallique - un moule dans le but d'obtenir un bloc - dénommé saumon ou pain - ayant des dimensions légèrement inférieures à celles de la chambre du four. Le chargement du four s'effectue de la façon suivante - le moule est amené dans l'axe de la chambre à enfourner et le pain de charbon est poussé dans la chambre du four, par l'une des portes latérales, par les parties mobiles du moule ou par tout autre système. Le principe et les conditions spécifiques d'introduction de la charge dans le four, si le saumon est en tout autre matière que du charbon, si sa fabrication a été faite à la presse ou pilonné, avec ou sans introduction d'adjuvants, s'il a subi un conditionnement thermique, si ses dimensions ne représentent qu'une partie de la capacité de la chambre, ne se trouvent pas modifiées pour le but revendiqué par l'invention qui n'est relatif qu'à la maîtrise de l'émission de polluants à l'introduction d'un saumon quelconque, par un moyen mécanique quelconque dans la chambre d'un four. Lors de cette introduction, le rayonnement, sur les faces du saumon, des parois de la chambre du four dès l'embrasure de la porte provoque instantanément un dégagement important de gaz gaz combustibles, fumées chargées ou non de poussières, de matières vésiculaires - dans des proportions fonction de la matière chargée en particulier dans l'espace de l'ordre de quelques dizaines de millimètres qui sépare les parois verticales de la chambre de celles du pain. Cet espace libre se trouve du fait de ce dégagement mis en pression. Une partie des gaz monte vers le canal compris entre le ciel de chambre et le dessus du pain, canal supérieur qui est prevu pour collecter les gaz dégagés lors de la cuisson de la charge. L'autre partie des gaz, la plus importante si l'on considère que la portion du saumon voisine de l'embrasure de porte, emprunte le circuit de moindre résistance c'est à dire le parcours horizontal vers l'atmosphère. Ce phénomene peut, dans certain cas, être accentué par l'effet de piston du saumon entrant dans la chambre. I1 est bien connu que, par des moyens divers, on met spécialement en dépression pendant l'enfournement le canal collecteur supérieur précité afin de tirer le maximum de gaz des espaces lamellaires verticaux entre parois du pain et de la chambre. Mais en raison de la géométrie de la chambre dont la hauteur est généralement de l'ordre de 10 fois la largeur l'efficacité de cette méthode n'est que très partielle même pour de fortes dépressions dans le canal supérieur. En outre, on enregistre souvent au moment des dégagements de gaz d'intensité maximum un refoulement au niveau du canal supérieur, l'orifice libre à l'atmosphère du dit canal impliquant en cet endroit, en raison de l'air entrant, un régime de pression trop faible pour que le système d'aspiration possible puisse lui conserver à tout moment une valeur négative suffisante. I1 a été essayé sans grand succès de remédier à cet inconvénient, venant s'ajouter à celui des dégagements latéraux, par des systèmes du genre opercule amovible fermant la section libre de l'extrémité du canal pendant l'enfournement. La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients précités et concerne un dispositif permettant d'empêcher toute émission polluante à l'atmosphère en canalisant les gaz qui se dégagent au voisinage de l'embrasure de la porte de la chambre d'un four, dans une enceinte fermée dont la forme et le dimensionnement permet, sans perte de charge notable, leur acheminement vers le canal collecteur supérieur de la chambre, la dite enceinte, en isolant en même temps le dit canal de l'atmosphère, évite les entrées massives d'air parasite réduisant l'efficacité du système d'aspiration, ce qui a pour avantage outre de créer les conditions les plus favorables pour l'aspiration des gaz émis, de pouvoir maintenir à tout moment en dépression les solutions de continuité entre les faces du saumon en mouvement et les bords de l'orifice de pénétration dans la dite enceinte. La forme de la dite enceinte ne constitue pas un facteur critique du dispositif, les seules conditions résident dans le volume minimal de cette enceinte eu égard au volume instantané des gaz dégagés, au régime de dépression régnant dans le canal supérieur ou tout autre dispositif d'évacuation et à la réalisation des solutions defoontinuité entre l'appareil d'enfournement ou le saumon et l'embrasure de porte de la chambre. Un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention ainsi que son mode d'action, pris uniquement à titre illustratif sans aucun caractère limitatif sont décrits ci-après de façon plus détaillée en se référant aux dessins dans lesquels - La figure 1 est une vue schématique partielle en élévation coupe suivant ligne brisée II-II de la figure 2 d'une chambre de four en cours de chargement. - La figure 2 est une vue schématique partielle en coupe en plan suivant ligne III-III de la figure 1 de la dite chambre. - La figure 3 est une vue schématique partielle en élévation coupe suivant ligne IV-IV de la figure 2 du dispositif de l'invention. Pour le mode de réalisation représenté sur les figures on ne décrit que les éléments ayant trait à l'emplacement du dispositif de l'invention, les autres éléments du four ou de son dispositlif de chargement étant considérés comme connus et ne mettant pas en évidence les avantages offerts par l'invention. Soit une chambre 10 de four, délimitée par une sole 11, un ciel de chambre 12, et des piédroits chauffants 13. La chambre 10 comporte généralement un cadre de porte4 par lequel on introduit le saumon 15 de matière à cuire. Le saumon 15 est introduit dans la chambre 10 par un mécanise de translation, non représenté, comportant généralement un dispositif de supportage et de maintien du pain constitué par une pelle 16 et un bouclier arrière 17 prolongé par un coffrage d'étanchéité 18. Le rayonnement des piédroits chauffants 13 principalement sur les flancs latéraux 19, mais également sur la face supérieure 20 et sur la face frontale 21, du saumon 15 provoque des dégagements de gaz suivant les flèches partielles 22 et 23 dont l'orientation est fonction des régimes de pression.Une partie des gaz suivant flèches 22 se dirige vers l'intérieur de la chambre 10 et est reprise par le canal collecteur 24 mis en dépression par aspiration dans l'ouverture 25 dont la position sur la figure n'est pas spécifique de la réalisation envisagée. L'autre partie des gaz, suivant flèches 23, s'échappe de la chambre et est receuillie dans l'enceinte close 26 formée par le caisson 27 objet de l'invention, le saumon 15 avec ses dispositifs d'enfournement 16 et 17 ainsi que le cadre de porte 14 du four. La dépression maintenue dans le canal 24 fait monter les gaz 23 suivant les flèches principales 28 où ils empruntent alors le circuit de gaz propre au four. Le caisson 27 est muni de dispositifs 29, par exemple des vérins mécaniques ou hydrauliques ou tout autre système, qui viennent dans un but d'étanchéité appliquer le bord 30 du caisson 27 sur le cadre 14. La forme particulière du caisson 27 permet de donner au bord 30 la souplesse nécessaire pour obtenir les conditions d'étanchéité. Dans d'autres formes de réalisation cette souplesse sera obtenue par un dispositif élastique et ou déformable, non représenté sur les figures, équipant le bord 30. Les dispositifs 29 et/ou d'autres dispositifs tel que 31 assurent le supportage et le maintien dans la position requise du caisson 27 devant la chambre 10. Cette position fixée permet de faire pénétrer le saumon 15 dans le caisson 27 avec un jeu très faible par rapport à son bord 32. Dans certaine forme de réalisation ce jeu peut être annulé par un dispositif 33 tel que par exemple une toile thermo-resistante. L'homme de l'art reconnaitra que l'action thermique de la chambre ouverte du four, sur le pain, ne peut s'étendre au delà du bord 32 du caisson 27. De ce fait tout dégagement de gaz résultant de cette action thermique demeure bien dans l'enceinte 26 et est canalisé par le caisson 27 jusqu'au canal 24 ce qui est bien l'objet de l'invention. Lorsque à la fin de la période d'enfournement le bouclier 17 dupasse le bord 32, l'étanchéité de l'orifice est alors assurée par les parois du coffrage 18 continuant le profil du saumon, équi piment qu'il est conseillé de prévoir sur le bouclier 17 pour l'exploitation du dispositif objet de l'invention. Le bouclier 17 pénétrant au-delà du cadre 14 de l'épais seur de la porte, ce qui représente environ 50 centimètres, le retrait du bouclier 17, puis ensuite de la pelle 16, laisse la face arrière du saumon 34 à une distance telle du bord 32 du caisson 27 que l'enceinte 26 augmentée du volume libre de la chambre devant la face 34 du'pain sera suffisante pour capter les gaz pendant les opérations de retrait de la machine d'enfournement. Le volume libre de la chambre derrière la face 34 du saumon 15 enfourné assure ensuite seul cette captation pendant l'opé- ration de retrait du caisson 27 et la mise en place de la porte, non figurée sur les dessins, sur le cadre 14 étant donné qu'il n'y a plus les parois du saumon pour créer les circuits lamellaires de circulation de gaz avec les piédroits 13 de la Chambre 10 au voisinage du cadre 14, conditions génératrices des circulations préférentielles horizontales des gaz vers l'atmosphère. L'exemple non limitatif de réalisation préférée décrit ci-dessus montre que le dispositif peut être réalisé dans le cas d'un profilage différent des toleries et équipements constituant le caisson 27. Il va de soi que sans sortir du cadre de l'invention on peut apporter des modifications aux formes de réalisation qui viennent d'être décrites. C'est ainsi par exemple que si le dispositif peut être porté par le moule d'une machine de préparation de sau mon dont les parois verticales du-dit-ie s %'avancent jusqu'à seulement quelques centimètres du cadre 14, l'étanchéité des bords 32 du caisson 27 sera alors assurée avec les dites parois et non avec celles du pain, sans que cette disposition particulière puisse être considérée comme une nouveauté ou un perfectionnement sortant du cadre de l'invention. Il en est de même si le caisson 27 est prévu avec des bords venant coulisser sur les parois extérieures du moule, si l'enceinte 26 est constituée par un caisson 27 résultant d'une forme adaptée des extrêmités des parois du moule ou du dispositif de guidage du saumon placé sur la machine d'enfournement, si le caisson 27 est mis en dépression par un circuit autre que le canal 24 etc.. Les dispositifs nécessaires pour assurer la mobilité et la mise en place du caisson 27 entre le cadre 14 et la machine d'enfournement sont considérés comme des dispositions particulières d'utilisation ne sortant pas du cadre de l'invention. I1 en est de même pour toute adaptation de détail du caisson 27 à la chambre du four, par exemple appliquer le bord 30 sur un cadre entourant la chambre qui ne serait pas le cadre 14, emboîter le bord 30 dans la chambre parce que le cadre 14 n'existe pas ou ne présente pas une forme adaptée etc. l'invention n'étant définie que par les revendications ci-après. REVENDICATIONS 1 - Dispositif anti-pollution pour le chargement de fours à chambre avec des saumons préformés de matières émettant des gaz polluants à son entrée dans la chambre, caractérisé en ce qu'il est constitué par un caisson 27 fermant l'ouverture d'enfour moment de la chambre, par l'intermédiaire d'un joint ouvert ou fermé, sur les parois du saumon en cours d'enfournement en créant une enceinte 26 - d'un volume approprié à collecter et canaliser sans émission à l'atmosphère les gaz produits au niveau de la dite ouverture d'enfournement jusqu'à un dispositif d'évacuation maintenant la dite enceinte 26 en dépression. 2 - Dispositif, selon la revendication 1 caractérisé en ce que le caisson 27 permet d'utiliser le canal supérieur 24 de la chambre du four pour lwévacuation des émissions polluantes. 3- Dispositif, selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le caisson 27 se referme sur le saumon par l'intermédiaire des parois du moule de formation du saumon. 4 - Dispositif, selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le caisson 27 se referme sur le saumon par l'intermédiaire de parois portées par la machine d'enfournement et servant b l'enfournement du saumon. 5 - Application du dispositif caractérisée par les revendications 1 à 4 au chargement de fours de carbonisation à chambre horizontale pour la fabrication de coke.