Brevet FR2508925A1 — publié le 19830107

La présente invention concerne les fours à coke et, en particulier, un dispositif pour alimenter une batterie de fours à coke en houille préchauffée. On connaît différentsprocédés pour préchauffer et enfourner des charbons cokéfiants dans des fours à coke en forme de fentes Ces procédés diffèrent à la fois par la façon dont la houille est pré- chauffée et par la façon dont elle est enfournée dans les fours à coke. La houille préchauffée peut être transportée et enfournée dans les fours selon différents procédés: par l'utilisation d'un chariot d'enfournement, par des systèmes de transport par vapeur ou gaz à travers des conduites, ou par des convoyeurs mécaniques par exemple. Les installations combinées de préchauffage et d'enfour- nement demandent des unites pour le stockage intermédiaire de la houille préchauffée afin de permettre la transition nécessaire entre le fonctionnement continu de la section de préchauffage et de trans- port et le fonctionnement discontinu des sections de dosage et d'enfournement. En vue d'une exploitation efficace et économique, l'êqui- pement utilise pour transporter, doser et enfourner la houille est séparé physiquement de l'équipement de préchauffage, de sorte que les gaz chauds provenant du processus et que l'on fait passer par la section de préchauffage pour préchauffer la houille ne peuvent pas passer par l'équipement de transport, de dosage et d'enfourne- ment. Afin de réduire le degré d'oxydation de la houille pré- chauffée et de diminuer le risque d'incendie et d'explosion, la houille préchauffée doit être maintenue dans un environnement neutre pendant son transport, son stockage et son dosage avant enfournement. L'environnement neutre a été établi jusqu'à présent par introduction de produits de la combustion de combustibles gazeux dans des conditions pratiquement stoechiométriques, ou par intro- duction de vapeur ou d'azote ou d'autres composés gazeux ayant une teneur en oxygène suffisamment basse. Dans la pratique, si l'on utilise un type quelconque de produits de combustion comme fluide pour établir des conditions neutres, des engorgements risquent de se produire dans le système de transport en raison de l'élévation du taux d'humidité de la houille préchauffée par suite de la condensation des produits de combustion lors de leur refroidissement De tels problèmes sont évités lorsqu'on utilise de l'azote sec ou n'importe quel gaz inerte ayant une faible teneur en vapeur d'eau comme atmosphère inerte (fluide destiné à établir des conditions neutres), mais de tels gaz peuvent ne pas être facilement disponibles et ils se sont avérés en tout cas coûteux s'ils doivent être fournis de façon continue. L'invention vise à indiquer un procédé nouveau et économique de fourniture et de réglage d'une atmosphère inerte pour les sections de transport, de stockage et de dosage d'une cokerie comprenant une installation à préchauffer la houille. Selon l'invention, un dispositif pour alimenter une batterie de fours à coke en houille préchauffée comprenant un système de transport, des silos de stockage recevant la houille du système de transport, des trémies de dosage recevant la houille des silos et la transférant en quantités dosées aux fours à coke, de même qu'une source de gaz neutre pour l'introduction de gaz neutre dans le système de transport et les silos, est essentiellement caractérisé en ce qu'il possède un réservoir de gaz neutre pouvant être raccordé de façon sélective à la source de gaz neutre ou aux trémies de dosage, ainsi que des moyens de commande pour permettre le chargement du réservoir en gaz neutre avant la décharge de houille des trémies de dosage et pour permettre l'introduction de la charge de gaz neutre du réservoir dans les trémies de dosage après la décharge de la houille de ces trémies. Le dispositif comprend de préférence des moyens pour per- mettre le transfert de gaz neutre des trémies de dosage aux silos de stockage pendant le transfert de houille des silos aux trémies. Le terme "gaz neutre" utilisé ici couvre également toute vapeur neutre, de la vapeur d'eau par exemple. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, qui est une représentation schématique d'un dispo- sitif selon l'invention pour alimenter une batterie de fours a coke en houille préchauffée. L'ensemble représenté comprend une installation 10 à pré- chauffer la houille qui reçoit son énergie d'un four 12 et d'o la houille préchauffée est déchargée par une goulotte 14 dans le premier d'une série de convoyeurs 16, 17, 18, 19 La houille est transférée du dernier convoyeur 19 en une série de silos de stockage 20, une vanne réglable 21 étant combinée avec chaque silo sauf le dernier afin d'assurer une alimentation sensiblement uniforme Selon les besoins, la houille est déchargée des silos à travers des conduites 23 dans une série de trémies de dosage 22, d'o des quantités dosées de houille peuvent être enfournées dans les fours ou chambres indivi- duels de la batterie de fours à coke 24. Un réservoir 25 fournit du gaz neutre, de l'azote par exemple, à travers un appareil de chauffage 26 et dés régulateurs de pression 27 et 28, à une conduite 29 qui est raccordée par une vanne d'arrf 1 t 30 à l'extrémité d'entrée de houille du système de transport formé par les convoyeurs 16, 17, 18, 19 Le gaz neutre ainsi introduit remplit tout l'espace libre du système de transport et arrive dans les silos 20 Des conduites de gaz 31 sont prévues entre le convoyeur 19 et tous les silos de la série, sauf le dernier, de manière à permettre le libre passage du gaz dans les silos quel que soit le débit de la houille. D'autres conduites de gaz 32 relient la partie supérieure de chaque silo à un collecteur d'échappement de gaz 33 dans lequel est incorporée une vanne d'arrêt 34 Un analyseur de gaz 35 est branché sur le collecteur 33 dans un but qui sera décrit par la suite Le réservoir de gaz neutre 25 peut également alimenter, à travers une conduite 36 contenant une vanne d'arrêt 37, un second réservoir de gaz 38 Des conduites de sortie 39, contenant chacune une vanne d'arrêt 40, relient le réservoir 38 aux trémies de dosage 22 à travers une série de conduites 41 qui relient chacune l'une des trémies 22 au silo 20 avec lequel elle est combinée. Pendant le fonctionnement du dispositif, du gaz neutre est envoyé d'abord depuis le réservoir 25 par la conduite 29 et la vanne 30 ouverte dans le système de transport 16, 17, 18, 19 La vanne 34 étant également ouverte, l'oxygène contenu dans le système est rejeté à l'atmosphère extérieure a travers le collecteur 33 et est remplacé par du gaz inerte Lorsque l'analyseur de gaz 35 indique que la quantité d'oxygène dans le système a été réduite suffisament, les vannes 30 et 34 sont fermées; l'intérieur du système reste ensuite à l'état neutre ou inerte Pendant que les silos de stockage délivrent de la houille aux trémies de dosage 22, la vanne 37 est ouverte, de sorte que le réservoir 38 se charge en gaz neutre Lorsque la pression de gaz requise est atteinte, la vanne 37 est fermée. Pendant que les trémies 22 déchargent leurs contenus dans les fours, les vannes 40 sont ouvertes pour permettre à la charge de gaz dans le réservoir 38 d'entrer dans les trémies 22 pour remplacer le gaz qui en a été évacué avec la charge de houille. Ensuite, les vannes 40 sont fermées, la vanne 37 est rouverte et le réservoir 38 est rechargé en gaz neutre en vue de la décharge de houille suivante. Pendant que la houille descend des silos 20 dans les trémies 22, le gaz neutre dans les trémies est refoulé vers le haut à travers les conduites 41 dans les parties supérieures des silos 20 afin d'y remplacer le gaz qui a été évacué avec la houille. De cette manière, l'intérieur de l'ensemble du système reste à l'état neutre et l'atmosphère neutre est complétée chaque fois que la quantité de gaz neutre est réduite par une évacuation de gaz ensemble avec la houille Si nécessaire, un capteur de pression peut être installe pour ouvrir la vanne 40 en vue de l'injection de gaz neutre dans le système au cas o la pression dans le système descendrait au-dessous d'une limite acceptable Un autre analyseur de gaz pour- rait également être prévu pour ouvrir la vanne 40 en vue de l'injec- tion de gaz neutre dans le système au cas o la teneur en oxygène s'élèverait au-dessus d'une limite acceptable. Il est aisément compréhensible que l'alimentation inter- mittente en gaz neutre représente une diminution considérable des coûts d&exploitation comparativement aux systèmes dans lesquels le fluide neutre est fourni en continu Il peut etre avantageux que les vannes 40 soient réglables pour que le débit sous lequel le gaz neutre pénètre dans les trémies de dosage 22 puisse être adapté au débit sous lequel la houille préchauffée est déchargée des trémies. L'atmosphère gazeuse à l'intérieur des silos et des convoyeurs peut ainsi 8 tre maintenue sensiblement constante. R E V E N D I C A T I O N S 1 Dispositif pour alimenter une batterie de fours à coke ( 24) en houille préchauffée, comprenant un système de transport ( 16 à 19), des silos de stockage ( 20) recevant la houille du système de trans- port, des trémies de dosage ( 22) recevant la houille dessilos et la transférant en quantités dosées aux fours à coke ( 24), de même qu'une source de gaz neutre ( 25) pour l'introduction de gaz neutre dans le système de transport et les silos, caractérisé en ce qu'il possède en plus un réservoir de gaz neutre ( 38) pouvant être raccordé de façon sélective à la source de gaz neutre ( 25) ou aux trémies de dosage ( 22), ainsi que des moyens de commande ( 37, 40) pour permettre le chargement du réservoir ( 38) en gaz neutre avant la décharge de houille des trémies de dosage et pour permettre l'introduction de la charge de gaz neutre du réservoir ( 38) dans les trémies de do- sage ( 22) après la décharge de la houille de ces trémies. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 41) pour permettre le transfert de gaz neutre des trémies de dosage ( 22) aux silos de stockage ( 20) pendant le transfert de houille des silos aux trémies. 3 Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend, comme moyens de commande, une vanne ( 37) dans la liaison entre le réservoir ( 38) et la source de gaz neutre ( 25), ainsi qu'une vanne ( 40) dans la liaison entre le réservoir ( 38) et chaque trémie de dosage ( 22), ces moyens de commande raccordant le réservoir ( 38) seulement à la source de gaz neutre ( 25) lorsque les trémies de dosage ( 22) ne déchargent pas leurs contenus dans les fours à coke ( 24), et raccordant seulement le réservoir ( 38) aux trémies de dosage ( 22) lorsque les contenus de celles-ci ont été déchargées. 4 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens permettant le transfert de gaz neutre des trémies de dosage ( 22) aux silos de stockage ( 20) sont constitués par des conduites ( 41) reliant chaque trémie de dosage en permanence à un silo de stockage ( 20) conjugué à cette trémie. 5 Dlspositif selon 'Ifur quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de pression de gaz conçu pour provoquer le branchement automatique de la source de gaz neutre ( 25) sur l'intérieur du dispositif au cas o la pression dans ce dispositif tomberait au-dessous d'une limite acceptable. 6 Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un analyseur de gaz conçu pour provoquer automatiquement le branchement de la source de gaz neutre ( 25) sur l'intérieur du dispositif au cas o la teneur en oxygène dans ce dispositif s'élèverait au-dessus d'une limite acceptable. 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un appareil de chauffage ( 26) pour élever la température du gaz neutre avant son introduction dans le dispositif.