Brevet FR2509745A1 — publié le 19830121

Porte de four å coke à étanchéité périphérique. L'invention concerne une porte de four à coke du type comportant un couteau périphérique coopérant avec une surface d'étanchéité du cadre de porte, un joint d'étanchéité périphérique étant prévu contigu au couteau. Les portes de fours à coke ont une grande importance dans le fonctionnement et la structure d'une batterie. Pendant le cycle de cokéfaction, la porte doit assurer les fonctions suivantes : a) minimiser la perte de chaleur s'échappant du four, b) fermer hermétiquement le four de sorte qu'il n'y ait pas de fuite de gaz en début de cycle, ni d'entrée d'air en fin de cycle, c) retenir la masse de charbon durant le chargement, d) permettre à l'exploitant d'égaliser le charbon dans le four après le chargement (repalage). Pour la structure de la batterie, le système de portes, comprenant la porte, le montant d'ancrage et le cadre, maintient l'intégrité de la maçonnerie sur toute la largeur de la batterie. Pendant toute la durée de vie de la batterie, on peut dire que ces différents points sont toujours assurés en dehors du point b). En effet, l'étanchéité des portes de fours, compte tenu de la technologie actuelle, se détériore rapidement après quelques années d'exploitation. Ce problème est un souci primordial pour les responsables des cokeries car le nombre de portes est important et les aires potentielles de fuites sont nombreuses - les fuites de gaz sont une cause de pollution et détériorent les conditions de travail, - les fuites de gaz représentent une perte d'énergie et de produits chimiques, - le gaz peut s'enflammer et provoquer une forte surchauffe ainsi que d'importants dommages aux montants, cadres, portes et joints, - l'infiltration de l'air dans le four réduit la qualité du coke et du gaz et peut surtout entrainer la surchauffe des briques du four. Les fuites de gaz s'expliquent par deux raisons fondamentales - il y a présence d'interstices entre le cadre de four et le couteau d'étanchéité de la porte, - la pression du gaz à l'intérieur du four est supérieure la pression atmosphérique. La présence d'interstices entre cadre de four et couteau d'étanchéité de la porte est inévitable après quelques années d'exploitation. Les raisons en sont nombreuses, notamment celles dues - au cadre de four . surface soumise à une déformation par torsion a chaud en raison des températures élevées fixes ou des variations de température, . surface érodée suite aux frottements des joints métal- liques, surface entaillée par les outils de nettoyage, - au couteau d'étanchéité de la porte . distorsion à chaud due aux variations de température, . détérioration par les outils de nettoyage, détérioration par la pose ou le retrait de la porte (choc). La remise en état de l'ensemble cadre-porte, en cours d'exploitation, bien que possible, est difficile d'application et ne peut être qu'étalée sur une durée très longue. De plus, cette opération est coûteuse et doit etre répétée dans le temps. Quant au remplacement du seul couteau, il ne résout pas le problème puisque le cadre reste déformé. C'est pourquoi il a été déjà recherché et proposé de nombreux dispositifs d'étanchéité s'efforçant de pallier les déformations des éléments d'étanchéité d'origine. On peut citer notamment les dispositifs montrés dans les brevets français 2 329 737, 2 338 319, 2 362 911. Ces dispositifs connus ont l'inconvénient d'être complexes et de ne pas pouvoir s'adapter sans difficultés au couteau d'étanchéité existant. C'est pourquoi l'objet de l'invention est de proposer une porte de four dans laquelle l'étanchéité es-t réalisée de façon particulièrement simple, efficace et peu onéreuse, peut s'adapter 9 une porte de four existante sans transformation et est d'entretien facile, ce qui assure sa longévité. L'invention atteint son but du fait que le joint d'étanchéité périphérique est un cordon d'amiante enrobée, lié au couteau d'étanchéité et dépassant, l'état- libre dans la direction du four, le plan du bord du couteau, moyennant quoi, lors de la fermeture dé la porte, le cordon d'amiante est comprimé et appliqué sur toute la périphérie de la surface d'étanchéité du cadre de porte quand le couteau vient buter sur cette surface. Ce joint souple stadapte,d'une part, aux déformations des cadres de fours en épousant parfaitement leur géométrie, et, d'autre part, compense les détériorations, usures, etc. des couteaux d'étanchéite^. Avantageusement,le le cordon d'amiante est logé dans un canal annulaire défini par le couteau et une cornière fixée au cou- teau en retrait par rapport au bord de celui-ci. Avantageusement, la cornière est soudée au couteau. Ceci assure une mise en place facile. Par ailleurs, les cornières étant fixées sur ce couteau d'étanchéité on conserve le principe de réglage des portes prévu par le constructeur. Avantageusement,le le cordon d'amiante est maintenu par vis dans le canal annulaire, ce qui est préférable a un collage du joint sur le four du point de vue de la tenue dans le temps et permet par ailleurs un démontage facile et le remplacement du joint. Avantageusement, les vis sont disposées dans des perçages latéraux prévus dans la cornière, ce qui les rend très accessibles. Avantageusement, le fond du canal annulaire est en U et le cordon d'amiante a une section droite rectangulaire de même longueur que le fond du canal annulaire. Cette forme permet au cordon d'amiante de se conformer particulièrement bien a la surface d'étanchéité du cadre. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode préféré de réalisation de l'invention. Cette description sera faite en référence au dessin annexé sur lequel la figure 1 est une coupe schématique partielle d'une porte de four équipée du dispositif d'étanchéité conforme à l'invention la figure 2 représente, en détail, le dispositif d'étanchéité conforme a l'invention. L'ouverture 1 d'un four a coke est bouchée de façon conventionnelle par un bouchon 2 retenu par un cadre de maintien 3 fixé à un corps de porte 4 dont la paroi périphérique 5 est percée d'ouvertures destinées au passage de boulons 6. La tête des boulons 6 forme un crochet 7 qui maintient un couteau d'étanchéité périphérique 8 par friction sur la paroi 5 du corps de porte. Le couteau 8 comporte un chapfrein 9 sur sa face externe 10 au'niveau de son bord 16. En position de fermeture de la porte, le couteau 8 est destiné à venir s'appliquer contre une surface plane d'étanchéité 11 formée sur le cadre de porte 12 fixé au four. Une cornière 13 a section en L est soudée en 14 sur la face externe 10 du couteau 8 et forme avec celui-ci un canal annulaire dont le fond est en U. Le niveau de rattachement de la cornière 13 sur le couteau 8 et sa hauteur h sont choisis de manière que le bord libre 15 de la cornière 13 soit en retrait par rapport au bord libre 16 du couteau. Un cordon d'étanchéité 17, å section rectangulaire, en amiante enrobée est logé dans le canal annulaire et y est maintenu en place par des vis 'lparkerlt 18 disposées latéralement dans des perçages prévus sur l'aile libre de la cornière 13. A l'état non comprimé, le cordon 17, dans la direction du four, déborde du plan defini par le bord periphérique 16 du couteau 8 (fig.2). En position de fermeture de la porte (figure 1), le joint souple 17 se comprime en s'adaptant à la géométrie de la surface d'étanchéité ll,d'une part, et à la géométrie du canal annulaire, d'autre part. D'un coté du canal, le joint comprimé 17 peut remplir l'espace latéral 19 laissé par le chanfrein 9. De l'autre coté, le joint 17 peut former un bourrelet 20 gracie au retrait de la cornitre 13 par rapport au couteau 8 (figure 1). R E V E N D I C A T I O N S 1. Porte de four à coke du type comportant un couteau périphérique (8) coopérant avec une surface d'étanchéité (11) du cadre (12) de porte, un joint d'étanchéité périphérique (17) étant prévu contigu au couteau (8), caractérisée en ce que le joint d'étanchéité périphérique (17) est un cordon d'amiante enrobée lié au couteau d'étanchéité (8) et dépassant, a l'état libre dans la direction du four, le plan du bord (16) du couteau (8), moyennant quoi, lors de la fermeture de la porte (4), le cordon d'amiante (17) est comprimé et appliqué sur toute la périphérie de la surface d'étan chéité (11) du cadre (12) de porte quand le couteau (8) vient buter sur cette surface (11). 2. Porte selon la revendication 1, caractérisée en ce que le cordon d'amiante (17) est logé dans un canal annulaire défini par le couteau (8) et une cornière (13) fixée au couteau (8) en retrait par rapport au bord (16) de celui-ci (8). 3. Porte selon la revendication 2, caractérisée en ce que la cornière (13) est soudée au couteau (8). 4. Porte selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que le cordon d'amiante (17) est maintenu par vis (18) dans le canal annulaire. 5. Porte selon la revendication 4, caractérisée en ce que les vis (18) sont disposées dans des perçages latéraux prévus dans la cornière (13). 6. Porte selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que le fond du canal annulaire est en U et le cordon d'amiante (17) a une section droite rectangulaire de même longueur que le fond du canal annulaire.