Brevet FR2695938A1 — publié le 19940325

PROCEDE ET DISPOSITIF DE NETTOYAGE DE LA SURFACE D'APPUI DES PORTILLONS DE REPALAGE DE FOURS A COKE L'invention concerne les fours à coke. Plus particulièrement, elle concerne un procédé et dispositif de nettoyage de la surface d'appui des portillons de répalage de fours à coke. Classiquement les fours à coke sont constitués de plusieurs chambres adjacentes délimitées par des parois verticales parallèles. Chaque chambre comporte par ailleurs une porte également verticale, perpendiculairement aux parois, qui est ouverte pour permettre le déchargement du four. Côté machine, cette porte comporte dans sa partie supérieure une ouverture par laquelle on introduit, lors du chargement, une répaleuse destinée à égaliser la surface de matériaux chargés, par un mouvement horizontal de raclage du dôme de la charge. Pendant la cokéfaction, ces ouvertures sont obturées par des portillons appelés portillons de répalage. Un portillon de répalage est classiquement constitué d'une plaque liée par un bras articulé à la porte du four, et pourvue d'un système de verrouillage pour maintenir le portillon fermé, ladite plaque venant en appui sur une surface plane d'un cadre de portillon. Les fumées émises lors de la cokéfaction du charbon provoquent notamment sur les surfaces d'appui des portillons, des dépôts de goudron et de brai auxquels s'ajoutent de fines particules de charbon. L'accumulation de ces dépôts conduit à ce que l'étanchéité entre portillons et cadres de portillons, dont le contact s'effectue métal sur métal, n'est plus assuré ; les fumées s infiltrent à l'interface accélérant encore la formation des dépôts et d'importantes fuites de fumées se produisent. I1 est donc important d'assurer au maximum l'étanchéité de ces portillons, ce qui est habituellement fait par projection d'un enduit argileux sur le pourtour du portillon fermé. Cette opération ne peut se faire que manuellement et dans des conditions de travail difficiles. Par ailleurs, lorsque les surfaces d'appui sont fortement encrassées, il est nécessaire de les nettoyer, ce qui ne peut se faire qu'en atelier après dépose de toute la porte du four. L'opération de nettoyage s'effectue par raclage manuel des dépôts goudronneux, ce qui est un travail long et pénible. De plus, pendant ce temps, la porte n'est plus disponible. Le four est alors équipé d'une porte de secours. Cela nécessite un nouveau réglage de la porte de secours sur le four. La présente invention a pour but de résoudre ces problèmes en permettant un nettoyage régulier in situ des surfaces d'appui des portillons de four à coke, de manière à assurer 11 étanchéité des portillons en position de fermeture. Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un procédé de nettoyage in situ des surfaces d'appui des portillons de répalage pour éliminer de celles-ci les dépôts goudronneux, caractérisé en ce que on chauffe à haute température lesdits dépôts pour en éliminer par distillation les composants en phase liquide, puis on élimine les dépôts solides restant par sablage. Préférentiellement, le chauffage est assuré par de l'air surchauffé issu du four après son déchargement. L'invention a aussi pour objet un dispositif de nettoyage des surfaces d'appui des portillons de répalage de four à coke, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de chauffage desdites surfaces d'appui et des moyens de sablage desdites surfaces d'appui et des moyens de support et de positionnement desdits moyens de chauffage et de sablage pour placer ceux-ci successivement face auxdites surfaces d'appui. Selon des caractéristiques particulières de l'invention - dans une première variante, les moyens de chauffage comportent un déflecteur comprenant au moins une plaque déflectrice sensiblement parallèle à une surface d'appui et positionnable à faible distance de celle-ci, pour conduire des gaz chauds passant par l'ouverture de répalage à balayer lesdites surfaces d'appui - dans une seconde variante, les moyens de chauffage comportent un caisson pourvu d'orifices de sortie dirigés vers les surfaces d'appui à nettoyer, et des moyens d'alimentation dudit caisson en gaz chaud provenant du four - les moyens de sablage comportent une tête de sablage comprenant une couronne rectangulaire de forme correspondant à celle de la surface d'appui à nettoyer, et pourvue sur un côté de buses d'injection de sable réparties sur le pourtour de ladite couronne - les moyens de sablage comportent des moyens de déplacement oscillatoire de la tête de sablage - les moyens de sablage comportent des moyens de récupération du sable et des dépôts détachés de la surface d'appui, et des moyens de recyclage du sable - les moyens de support et de positionnement sont portés par un chariot du bras du répalage. Grâce au dispositif selon l'invention, le nettoyage des surfaces d'appui des portillons de répalage de four à coke peut s'effectuer in situ, soit lorsque la porte du four est en place, soit préférentiellement lorsque cette porte est ouverte pour le déchargement du four, donc dans l'un et l'autre cas, lors des phases normales d'exploitation du four, et donc sans perturber cette exploitation. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va être faite d'un mode de réalisation de l'invention. On se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe de la partie supérieure d'une porte de four à coke et de son portillon de répalage en position fermée. - la figure 2, est une vue de face du cadre du portillon de répalage - la figure 3, est une vue similaire à celle de la figure 1 lors de la réalisation de la première étape du procédé ; - la figure 4 est une vue similaire lors de la 2ème étape du procédé ; - la figure 5 est une vue frontale de la tête de sablage ; - la figure 6 est une vue de détail en coupe de la couronne de la tête de sablage ; - la figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 3 dans le cas de l'utilisation d'une deuxième variante des moyens de chauffage. A la figure 1 est représentée la partie supérieure d'une porte 1 de four à coke. Cette porte est pourvue d'une ouverture de répalage 2, obturée par un portillon de répalage 3 ayant une forme de cuvette dont les bords sont en appui sur un cadre 4 de portillon fixé sur la porte 1. Le portillon est porté par un levier d'ouverture 5 articulé en 6 sur un support 7 également fixé sur la porte 1. A l'extrémité opposée à l'articulation 6, le levier 7 porte un bras 8 de manoeuvre et de verrouillage, articulé sur le levier 7, et dont une extrémité 9 est liée à un vérin de commande d'ouverture non représenté. Le cadre de portillon 4 a une forme rectangulaire (Figure 2) et comporte une surface d'appui 41 sur laquelle s'applique le pourtour du portillon lequel définit une surface d'appui 31 du portillon. Lors du fonctionnement du four, les fumées provoquent notamment sur ces surfaces d'appui des dépôts pâteux de goudron et de brai qui, à la longue, s'accumulent et empêchent la fermeture étanche du portillon. Le dispositif selon l'invention est destiné à éliminer ces dépôts, in situ et dans des conditions ne nécessitant pas la présence de l'opérateur à proximité directe du four. Ce dispositif comporte des moyens de chauffage des surfaces d'appui 31, 41 comprenant, dans la variante représentée figure 3, un déflecteur 11, mis en place après ouverture du portillon. Dans l'exemple représenté ce déflecteur comporte deux plaques déflectrices 13, 15 liées par un de leur bord 17 et portées par des moyens de support et de positionnement 19, lesquels sont préférentiellement fixés sur le bras de répalage ou le chariot de ce bras, non représentés. En commandant le mouvement du chariot de répalage, l'opérateur amène le déflecteur 11 devant l'ouverture de répalage 2, de sorte que la plaque déflectrice 13 se trouve face à la surface d'appui 41 du cadre de portillon, et la plaque déflectrice 15 face à la surface d'appui 31 du portillon, sensiblement respectivement parallèles à ces surfaces et à faible distance. Lorsque le déflecteur se trouve dans cette position, l'air très chaud qui sort du four par l'ouverture de répalage 2 est canalisé selon les flèches 21 entre les plaques déflectrices 13, 15 et les surfaces d'appui 41, 31 à nettoyer. En balayant ces surfaces, l'air très chaud provoque la distillation et l'élimination des composants liquides des dépôts, et au bout d'un certain temps, ne subsistent plus sur les surfaces d'appui 31, 41 que des dépôts solides, qui vont être éliminés, dans une deuxième phase, par sablage. A cette fin, le dispositif comporte des moyens de sablage 50 portés, comme le déflecteur 11, par le chariot du bras de répalage. Ces moyens de sablage sont amenées en position après retrait du déflecteur 11, face aux surfaces d'appui à nettoyer, comme représentés sur la figure 4, où on n'a représenté, par souci de simplification que les moyens de sablage de la surface d'appui 41 du cadre 4 de portillon. Ces moyens de sablage comporte une tête de sablage 51, seule représentée, reliée par des moyens connus et non représentés, à une source de sable et d'air de transport, et à un dispositif de récupération par aspiration du sable et des résidus des dépôts, qui permet de recycler le sable. L'arrivée de sable est symbolisée sur la figure 4 par les flèches 53, et l'aspiration par les flèches 55. Le sablage de la surface d'appui 31 du portillon, est effectué par une tête de sablage similaire à la tête 51. Les deux têtes de sablage peuvent être combinées en un même ensemble. La tête de sablage 51 comprend une couronne tubulaire 57 rectangulaire de forme et dimensions correspondant à celle de la surface d'appui 41, reliée à l'alimentation en sable. La couronne 57 comporte sur une face une pluralité de buses 59 d'injection de sable orientées en direction de la surface d'appui 41 et réparties sur le pourtour de ladite couronne (figure 5). L'ensemble des buses 59 est placé entre les deux parois 63, 65 d'une enveloppe annulaire 61 reliée aux moyens d'aspiration. Les extrémités des buses 59 sont légèrement en retrait par rapport aux bords de ladite enveloppe, lesquels sont placés le plus près possible de la surface d'appui 41 lors du sablage (figure 6). Lors du sablage, le sable véhiculé pneumatiquement passe dans les buses 59 (flèche 67), est projeté sur la surface d'appui 41 pour en enlever les dépôts solides subsistants après la phase de chauffage, puis est aspiré avec les résidus de ces dépôts dans l'enveloppe 61 (flèches 69). Pour améliorer le nettoyage, la tête de sablage peut être animée pendant la sablage, d'un léger mouvement oscillant parallèlement à la surface d'appui de manière que les jets de sable issus des buses 59 balayent toute la surface à nettoyer. Le dessin de la figure 7 représente une seconde variante des moyens de chauffage, adaptée pour effectuer le chauffage des surfaces d'appui lorsque la porte est ouverte. Dans cette seconde variante, les moyens de chauffage comportent un caisson 71 pourvu d'orifices de sortie 72 dirigés vers les surfaces d'appui 31, 41 à nettoyer, et des moyens 73 d'alimentation dudit caisson en air chaud provenant du four. Ces moyens d'alimentation comportent une conduite 74 fixée à une extrémité sur le caisson, et dont l'autre extrémité 75 est placée, lors du chauffage, à l'intérieur du four. Pour assurer l'aspiration de l'air chaud provenant du four (selon la flèche 76) et son transport vers -le caisson 71, la conduite 74 comporte un piquage oblique 77 relié à une source d'air comprimé non représentée. REVENDICATIONS 1) Procédé de nettoyage in situ des surfaces (31, 41) d'appui des portillons (3) de répalage pour éliminer de celles-ci les dépôts goudronneux, caractérisé en ce que on chauffe à haute température lesdits dépôts pour en éliminer par distillation les composants en phase liquide, puis on élimine les dépôts solides restant par sablage. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le chauffage est assuré par de l'air surchauffé issu du four après son déchargement. 3) Dispositif de nettoyage des surfaces (31, 41) d'appui des portillons (3) de répalage de four à coke, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de chauffage (11) desdites surfaces d'appui et des moyens de sablage (50) desdites surfaces d'appui et des moyens (19) de support et de positionnement desdits moyens de chauffage et de sablage pour placer ceux-ci alternativement face auxdites surfaces d'appui. 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de chauffage comportent un déflecteur (13, 15) comprenant au moins une plaque déflectrice sensiblement parallèle à une surface d'appui (31, 41) et positionnable à faible distance de celle-ci, pour conduire des gaz chauds (21) passant par l'ouverture de prépalage (2) à balayer lesdites surfaces d'appui. 5) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de chauffage comportent un caisson (71) pourvu d'orifices (72) de sortie dirigés vers les surfaces d'appui (31,41) à nettoyer, et des moyens d'alimentation (73) dudit caisson en gaz chaud provenant du four. 6) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de sablage (50) comportent une tête (51) de sablage comprenant une couronne (57) rectangulaire de forme correspondant à celle de la surface d'appui (31, 41) à nettoyer, et pourvue sur un côté (59) de buses d'injection de sable réparties sur le pourtour de ladite couronne. 7) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de sablage comportent des moyens de déplacement oscillatoire de la tête de sablage. 8) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de sablage comportent des moyens de récupération du sable et des dépôts détachés de la surface d'appui, et des moyens de recyclage du sable. 9) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de support et de positionnement sont portés par un chariot du bras du répalage.