La présente invention concerne des fours à cuve destinés à la réduction de charges. entassables, notamment de minerais de fer, à l'aide de gaz réducteurs. Elle vise plus précisément les fours à cuve où a lieu une réaction entre des char-5 ges solides, amoncelables, et des gaz réducteurs qui balaient celles-ci,à contre-courant et avec lesquels l'état d'agrégat desdites charges ne se modifie pas. Ces"fours à cuve sont déjà connus sous différentes formes d'exécution et comprennent en principe leur cuve propre-10 ment dite, un dispositif de chargement qui permet d'admettre la charge à sa partie haute, un distributeur du gaz réducteur situé à sa partie basse et un agencement inférieur qui sert à extraire la matière entassable réduite, quittant la cuve par un orifice de sortie. 15 On s'est efforcé récemment d'introduire de façon continue dans ces fours des charges même en fins morceaux, à résistance assez faible, par exemple des boulettes dites "vertes", de les y traiter et également de parvenir avec ces charges peu propices à une marche régulière et un haut rendement du four. 20 On fait pour cela évidemment l'hypothèse que le temps pendant lequel chaque parcelle de charge séjourne dans la cuve parcourue par les gaz est constant et que chaque parcelle, selon sa masse, réagit avec une quantité équivalente de gaz. Ges exigences ne peuvent être remplies que si l8on . largement/ , 25 fait en meme temps un chargement/dépourvu de ségrégation, que si la répartition du gaz réducteur est immédiatement au-dessus de son distributeur régulière sur la section de la cuve et que si l'agencement d'extraction provoque un abaissement entièrement uniforme de la charge depuis le gueulard jusqu'au dessous du 30 distributeur de gaz. Il faut d'autre part veiller à traiter avec ménagement, sans les écraser, ïès matières composant la charge sur leur trajet complet entre gueulard et sortie. Ce problème ne peut pas être résolu par des mesures isolées : 35 1°) Même si par exemple la distribution de gaz réduc teur se fait uniformément sur la section immédiatement au-dessus de son distributeur et si l'agencement d'extraction entraîne un abaissement régulier de la charge jusqu'au dessous du distributeur, chaque parcelle ne réagit pas forcément selon sa masse avec 40 une quantité équivalente de gaz. * bad original 69 23108 2 2012644 Avec un dispositif de chargement à configuration inappropriée et avec de grandes hauteurs de chute, il se produit un broyage partiel, notamment avec des charges peu résistantes. La matière fine se rassemble au lieu de déversement, tandis que 5 la matière plus grosse roule sur le cône d'entassement. Il en va de même pour des charges contenant des parts fines. L'enrichissement en matière fine fait naître des zones à haute densité et faible perméabilité au gaz. Le gaz réducteur qui monte dans le four à cuve prend le chemin à moindre résistance et il apparaît 10 ainsi des zones pauvres en gaz. Il en résulte un produit à qualité variable. Cela signifie que, lors de la réduction de minerais de fer par exemple, l'oxygène du minerai qu'on veut dégager en est éliminé irrégulièrement et qu'il se produit une éponge de fer 15 à niveau de réduction variable. Ceci est gênant pour sa transformation ultérieure. Du reste, les dispositifs de chargement connus des fours à cuve ne conviennent pas, à cause des trop grandes hauteurs de chute qu'ils impliquent, de leur constitution ou pour ces deux raisons à la fois, pour introduire dans lesdits fours 20 des charges peu résistantes sans abrasion importante. 2°) De même qu'une ségrégation au chargement, il y a admission non uniforme sur la section de la cuve à la distribution du gaz, lors d'un chargement régulier et d'une extraction régulière. Si l'injection des gaz réducteurs est réalisée par des 25 tuyères réparties à la périphérie, comme il est usuel dans les hauts fourneaux et les bas fourneaux, la vitesse dû gaz a une composante dans le sens de soufflage et line autre dans le sens de son écoulement dans le four, vers le haut. Il en résulte forcément que toute la section ne peut 30 pas recevoir le gaz uniformément et qu'il se crée au centre de la cuve une zone pauvre en gaz ou "morte". Si l'on applique ce prin- . cipe au traitement de charges entassables, dont lrétât d'agrégat ne se.modifie pas dans le four, cela signifie que la qualité du produit sortant n'est pas uniforme. 35 Avec - les procédés par lesquels on produit une coulée liquide et avec usage, en guise de combustible, de-coke mélangé aux charges (dans les hauts fourneaux et les bas fourneaux), il •se forme dans le four devant les tuyères avec les gaz de combustion une poche à surface relativement grande, par comparaison à la sec-40 tion de sortie des tuyères, d'où le gaz pénètre dans l'entassement bad original 69 23108 3 2012644 de charge. On connaît malgré tout, dans les hauts et bas fourneaux, des zones dépourvues de gaz en leur centre, appelées "homme mort". Cette zone morte s'agrandit considérablement quand les dimensions 5 du four augmentent, car si sa circonférence croît linéairement avec le diamètre, la surface de sa section croît par contre de manière quadratique. Des limites étroites sont donc opposées, dans les conditions qui viennent d'être décrites, à l'augmentation des dimensions de sa section. L'apparition de "l'homme mort" est 10 beaucoup plus forte dans les fours à cuve du type précédemment décrit, où les charges restent en morceaux et où il ne peut pas se former de poche plus importante devant les tuyères. On peut facilement en arriver, notamment avec les fours à capacité supérieure et à grand débit de gaz, à la forma-15 tion indésirable de cheminées, le gaz s.'engouffrant alors en majorité dans une petite partie de la section de la cuve où il soulève la matière en tourbillon. On peut certes réduire, mais non éliminer, ces effets inopportuns, en faisant appel à des soufflantes plus puissantes et. à des pressions de gaz plus élevées au gueulard. 20 3°) Si les charges parviennent par le biais du disposi tif de chargement avec une grande absence de ségrégation dans le four à cuve et s'il y a admission uniforme de gaz par son distributeur sur la section de la cuve, un abaissement non uniforme desdites charges, dû à l'agencement d'extraction, conduit égale-25 ment à rendre irrégulière la qualité du produit. D'autre part, oh obtient dans les zones des charges dont l'abaissement est ralenti un enrichissement en matière fine, car les gros morceaux qui viennent d'en haut sont emportés de ces zones et de fines particules pénètrent dans les intervalles 30 entre gros morceaux. La perméabilité aux gaz de ces zones est ainsi réduite; malgré l'admission régulière du vent sur la section lors de sa distribution et malgré la large absence de ségrégation au chargement, il se crée ainsi une distribution de gaz non uniforme dans la cuve de réaction. L'accumulation de matière 35 fine dans les zones à enfoncement lent et près d'elles accroît le frottement par rapport aux zones à meilleur glissement. Les régions à abaissement ralenti se développent par là constamment pendant leur descente dans le four. Ceci peut conduire à la formation, par appui contre la paroi du four, de ponts stables 40 qui entravent entièrement la poursuite de la descente des charges 69 23108 4 2012644 et, ainsi, entraînent un arrêt d'exploitation. On a tenté de bien des façons de remédier aux inconvénients décrits. G'est ainsi qu'il est .par exemple connu d'employer un four à cuve dont la section est ovale, les grands axes de 5 l'ovale étant décalés entre eux de 90° à différents niveaux. On parvient ainsi à détourner la charge qui s'est d'abord trouvée dans les zones mortes, à faible passage de gaz, du four, vers les zones actives, à fort passage de. gaz, de la cuve, quand elle continue à descendre. Fabriquer ces fours à cuve est bien entendu 10 ' malaisé et onéreux, car il faut employer des.briques spécialement fabriquées pour les revêtir. Le guidage forcé que la charge subit du fait de la forme du four soumet en outre son revêtement à forte usure. Il ne présente pas pour ce -motif de longévité satisfaisante. 15 On connaît aussi un four à cuve du type décrit dont la cuve, offrant-une section rectangulaire, est appelée brièvement par la suite cuve rectangulaire, On y met en place, outre les tuyères périphériques ordinaires, une tuyère intérieure selon l'axe vertical de la cuve, qui provoque pour ainsi dire un partage 20 de sa section. Le montage de cette tuyère et sa fixation dans la cuve sont alors coûteux et même en partie impossibles, suivant le genre d'extraction hors du four. Il se produit en outre des difficultés aux réparations, car cette tuyère est malaisément accessible. 25 On connaît enfin des agencements d'extraction très - divers pour les fours à cuve, en particulier à évacuation par poutre de poussée ou traction sur une plaque de sortie. La conformation des agencements extracteurs des fours connus n'est cependant qu'à peine rattachée au point de vue fonctionnel aux problè-30 mes de la distribution des gaz et du chargement. La présente invention a pour but de créer un four à cuve du type précédemment décrit, qui puisse être chargé sans peine- par des matières même en fins morceaux et à faible résistance et qui se distingue, pour toutes les charges, par une marche 35 régulière, jointe à ion grand débit et un degré élevé de réduction. Elle concerne ainsi un four du type décrit à cuve rectangulaire, c'est-à-dire pouvant aussi être carrée, caractérisé' par la combinaison des particularités suivantes : a) Le distributeur de gaz comporte un élément réparti-i|_0 teur en toit, avec alimentation unilatérale ou bilatérale en gaz 23108 5 2012644 sous cet élément, qui traverse la cuve selon un axe de sa section rectangulaire, b) la cuve se rétrécit sous le distributeur de gaz avec des parois obliques, parallèles à l'élément répartiteur, 5 jusqu'à un orifice de sortie dont la largeur correspond à celle dudit élément, et rejoint par ailleurs verticalement l'orifice avec, ses parois perpendiculaires audit élément, c) Une plaque d'évacuation se trouve sous l'orifice de sortie, plaque sur laquelle repose le tas de matière enfournée 10 .. et sur laquelle sont déplacées une ou plusieurs poutres de poussée ou traction, la vitesse opératoire de l'agencement d'extraction étant réglée sur tua transfert régulier des charges et l'alimentation en gaz ajustée sur la vitesse ainsi fixée du courant de charge dans la cuve. 15 On parvient d'abord avec ce four, grâce à la disposi tion et la configuration décrites du distributeur de gaz et de la cuve sous ce distributeur, à transporter régulièrement la charge sur toute la section de la cuve et sur toute sa hauteur, si on met convenablement au point la vitesse à laquelle fonction-20 ne l'agencement d'extraction. Il existe pour cela, pour chaque four à cuve conforme à l'invention, un domaine de vitesses de fonctionnement qui n'est pas trop étroit. Il en résulte en premier lieu que la charge entassa-25 ble traverse ce four à vitesse déterminée, et bien définie. L'alimentation en gaz doit être mise au point d'après ceci pour permet tre d'obtenir étonnamment, précisément dans ce cas et avec la configuration décrite du distributeur de gaz, une répartition uniforme du gaz sur toute la section. Il faut.du reste veiller 30 à ajouter les charges entassables avec régularité et sans ségrégation. Le chargement peut en principe s'effectuer de différentes manières. Il s'avère important d'employer pour cela des cuvet-35 tes qui, situées dans un sas en tête du four, reçoivent en premier lieu des charges venant d'une bande convoyeuse et se vident de temps en temps dans la cuve. Ce chargement, discontinu s'accomplit, selon une combinaison plus poussée eyconformément à l'invention, par mise en oeuvre d'un dispositif spécial constitué 40 par un sas à organes de fermeture supérieur et inférieur biaa G 2012644 fonctionnant en opposition; on prévoit entre ceux-ci un élément répartiteur qui,formant toit selon un axe de la section (cette demi ère concordant avec celle de la cuve), comporte des trappes pivotantes sous-jacentes. Il existe un moyen transporteur dépla-çable dans le sens de la crête du toit répartiteur, qui lui amène les charges. Les avantages obtenus grâce à l'invention résident dans le fait qu'on peut charger, ce four sans difficulté même avec des matières peu résistantes en fins morceaux et qu'il résulte de sa combinaison de particularités une marche régulière du four, jointe à un débit élevé et à un haut degré de réduction •> pour toutes les matières composant la charge. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés à titre d' exemple.-, fera bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. La figure 1 est une coupe verticale d'un four à cuve conforme à l'invention. La figure 2 est la coupe A-A du four de la figure 1. La figure 3 en est, à plus grande échelle, la coupe B-B. La figure 4 représente, également à plus grande échelle, son détail C. La figure 5 représente à l'échelle de la figure 3 le détail D du four de la figure 1. ■ Le four à cuve que montrent les figures est.destiné à réduire par des gaz des charges entassables et comprend, dans sa construction de principe, une cuve rectangulaire 1, un dispositif de chargement 2 à sa partie haute, un distributeur 3 de gaz réducteurs à sa partie basse et un agencement, d'extraction inférieur 4 qui évacue les charges réduites quittant la cuve 1 par un orifice de sortie 5. Le distributeur de gaz 3 comporte un élément répartiteur 6 qui, en forme de toit et doté sur un ou deux cotés de tuyaux 7 d'alimentation en gaz qui débouchent au-dessous de lui, traverse la cuve 1 selon un axe de sa section rectangulaire. La cuve 1 se rétrécit au-dessous du distributeur 3 avec ses parois obliques 8, parallèles à l'élément répartiteur 6, jusqu'à un orifice de sortie 5, dont la largeur correspond à celle de l'élément 6, et elle descend vers cet orifice 5 verticalement avec ses parois 9 rattachées audit élément. 23108 7 2012644 Il existe au-dessous de l'orifice de sortie 5 une plaque d'évacuation 10 sur laquelle repose l'entassement des matières composant la charge et qui est munie d'une ou plusieurs poutres 11 de poussée ou de traction déplacées sur elle. 5 La vitesse à laquelle fonctionne cet agencement d'extraction 4 est alors réglable et ajustée pour donner un transport régulier des charges sur toute la section de la cuve et sur toute sa hauteur. L'alimentation en gaz réducteurs est mise au point d'après la vitesse ainsi fixée du flux des charges. 10 Le dispositif de chargement 2 comprend, dans cet exemple et selon un mode de réalisation préféré de l'invention, des organes obturateurs supérieur 12 et inférieur 13 qui opèrent en opposition; on prévoit entre eux un élément répartiteur 14 en forme de toit placé selon un axe de la section rectangulaire, 15 qui concorde avec celle de la cuve, cet élément surmontant des trappes pivotantes 15. Un convoyeur d'alimentation 16 peut être mû dans la direction de la crête de ce toit 14 et amène les charges par ce déplacement, l'organe obturateur supérieur 12 devant bien sûr être pour cela ouvert. Il résulte de la disposi-20 tion des trappes pivotantes 15 précitées que le dispositif de chargement 2 possède pour ainsi dire des cuvettes qui recueillent d'abord les charges et se vident ensuite dans la cuve. Le distributeur 3 des gaz est représenté en détail sur la figure 4. On y constate clairement que l'élément réparti-25 teur des gaz 6, qui forme une crête vers le haut, joint les deux cotés du four à cuve. Des tuyaux 7 d'entrée servant à amener le gaz réducteur sont associés à cet élément 6 où l'alimentation en gaz peut avoir lieu des deux cotés ou bien seulement d'un côté. 30 La largeur de la base de cet élément répartiteur 6 vaut 1/5 à 1/3 de la largeur de la paroi du four qui passe orthogonalement audit élément et, de préférence, environ 1/4 de cette largeur. L'angle au sommet de l'élément 6 est choisi de façon qu'aucune matière ne puisse se déposer sur lui et il est 35 de préférence égal à 40 jusqu'à 50°. Les charges sont partagées par cet élément répartiteur 6 en descendant dans la cuve en quelque sorte en deux courants qui se rejoignent sous ledit élément avec l'angle d'éboulement propre à chaque charge. Il apparaît ainsi au-dessous de l'élément 40 6 une poche dont l'allure, en section droite, est celle d'un 69 23108 8 2012644 losange posé sur son sommet. Le gaz réducteur pénètre dans les charges par ces talus sous l'élément 6 et il est admis uniformément sur toute la section. La déviation latérale de l'écoulement de la charge 5 près de l'élément répartiteur de gaz 6 augmente le frottement dans le courant des matières en vrac qui la composent; en outre, des forces d'appui deviennent actives sur les surfaces inclinées. Une cuve qui serait de plus verticale ou s'évaserait en cône ralentirait le flux des matières au voisinage de l'élément 10 6 et son passage deviendrait non uniforme. On pare selon l'invention à ce défaut en donnant une f allure conique aux parois 8 parallèles à l'élément 6, sous cet élément, avec un angle qui vaut habituellement 20° à 40° par rapport à la verticale, et ce assez loin pour que la largeur de 15 la section libre qui subsiste, c'ést-à-dire la largeur de l'orifice de sortie 5, ainsi qu'il a été décrit, soit égale à celle de l'élément 6 vu en plan. On peut aussi rendre plus étroit l'orifice de sortie, mais ceci n'apporte pas d'avantage essentiel. Si l'on rendait la 20 largeur de la section libre de l'orifice 5 plus grande que celle •de l'élément répartiteur de gaz 6 vu en plan, une quantité plus grande de matière pourrait passer dans la partie de la section non recouverte par l'élément 6 plutôt que dans son autre partie, ce qui entraînerait mie avance de cette matière au voisinage 25 dudit élément. Le temps de séjour des charges dans l'enceinte de réaction deviendrait par là irrégulier. Il règne sur les parois 9 auxquelles se rattache l'élément répartiteur 6 d'autres conditions de frottement que sur les parois qui lui sont parallèles. En effet, il s'y ajoute au 30 frottement qu'exerce la paroi du four sur les charges l'effet de barrage de l'élément 6 sur la matière qui descend. Un rétrécissement de la section du four sous l'élément répartiteur de gaz 6, par exemple aux parois 8 qui lui sont parallèles, viendrait à l'appui de cet effet d'arrêt par frottement élevé lors du 35 détournement de la matière. La section du four n'est donc pas diminuée selon l'invention sur ces parois 9, mais celles-ei tombent au contraire verticalement sous l'élément répartiteur. La plaque d'évacuation 10 déjà mentionnée se trouve tout près de l'orifice 3 et sous lui. La poutre de poussée 11 40 citée, reposant sur cette plaque, va et vient de part et d'autre BAD Q/RIGINAlJ 69 23108 9 2012644 de l'axe longitudinal de la section de sortie et se déplace perpendiculairement à cet axe. La section droite de cette poutre 11 est, dans cet exemple et selon une forme d'exécution préférée, un trapèze iso-5 cèle dont la base la plus grande est en bas. Il se produit ainsi, outre l'application perpendiculaire sur la base 10, due à la pression de la charge, une application latérale sur les côtés obliques du trapèze, de sorte que la poutre 11 adhère solidement à la plaque 10 et que la matière 10 en vrac solide ne peut pas s'amasser sous cette poutre. Cette dernière transporte à chaque course, selon la longueur de celle-ci, un volume constant de matière qui tombe sur le côté de la plaque 10 dans un récipient ou une soute collectrice. La plaque 10 est située à une ou deux hauteurs de 15 poutre pousseuse sous l'orifice 5; la charge réduite peut ainsi sortir librement de tous côtés et reposer sur ladite plaque qui, vue en plan, est à cet effet plus grande que la section de l'orifice 5. Il s'est avéré que la poutre 11 n'a pas besoin de 20 balayer toute la section de l'orifice, mais que sa course ne doit s'élever qu'à 20 jusqu'à 8($ de la largeur dudit orifice. Il est avantageux de prendre une course comprise entre 30 et 50# de la largeur d'orifice. On peut ainsi reporter simplement le poids du four 25 inférieur sur la plaque d'évacuation 10 sur les grands côtés de l'orifice 5. Le travail s'effectue avantageusement sans appui sur ses petits côtés et on y laisse la poutre 11 dépasser des limites de l'orifice. Ainsi, on favorise encore l'écoulement de la charge contre la parois verticales 9 sous l'élément répar-30 titeur 6 et on prévient le ralentissement du flux aux endroits particulièrement exposés où l'élément répartiteur 6 des gaz réducteurs rencontre la paroi 9« Il appartient au cadre de l'invention d'utiliser, au lieu d'une poutre 11, plusieurs de ces poutres opérant en juxta-35 position. On peut également juxtaposer dans les fours à cuve à très grande section plusieurs des distributeurs 3 de gaz qui ont été décrits. On réussit toujours à mettre au point la vitesse à laquelle fonctionne l'agencement d'extraction 4 sur un transport-40 régulier de la "charge sur toute la section de la cuve et 69 23108 10 2012644 toute sa hauteur, tandis que l'alimentation en gaz doit être déterminée d'après la vitesse ainsi fixée du courant des matières chargées. Un chargement régulier et sans ségrégation des ma-5 tières est bien entendu nécessaire. Si on utilise pour cela le dispositif 2 que représentent les figures, on peut le rendre aisément uniforme. D'autre part, dans ce mode de réalisation du dispositif 2, la hauteur de chute des matières reste faible. Il y a du reste, au lieu d'un mouvement en chute libre de la 10 charge immédiatement après aon déversement du convoyeur 16, un déplacement plus glissant, boulant et roulant, qui dans tous les cas ménage la charge et a lieu d'une part sur le toit de répartition 14 et d'autre part aux.trappes 15 qui forment en pivotant des plans inclinés. 15 En outre, pour parvenir à répartir régulièrement les matières dans le four à cuve, il est opportun de procéder comme on le voit plus en détail sur la figure 5. On constate que le toit de répartition 14 du dispositif de chargement 2 s'étend avec sa crête le long d'un axe médian du corps 17 et au aailieu 20 sous le convoyeur d'alimentation 16 et que, d'autre part, les • trappes 15 présentent des axes de pivotement 18 parallèle# à la crête de l'élément répartiteur 14, situés et pivotant sous ce dernier. La commande des trappes 1$ peut alors s'effectuer de façon quelconque. Il est approprié que le corps 17 du dispositif 25 de chargement et le four â cuve proprement dit concordent en plan, au moins en ce qui concerne leurs axes de symétrie. Il peut encore être opportun, pour obtenir une distribution régulière et sans ségrégation de la charge, d'évaser symétriquement en trémie le corps 17 des deux côtés des trappes 30 15. Lé convoyeur 16 est toujours mû dans la direction de la crête de l'élément .répartiteur 14. On peut, sans quitter le cadre de l'invention, pour ainsi dire multiplier ce dispositif, par exemple en rendant adjacents plusieurs toits répartiteurs 14 avec leurs trappes 35 associées dans des corps séparés et en les accouplant par un convoyèur réversible 16 ou une culotte,. Oh peiit ainsi obtenir simplement un chargement quasi-continu et, ainsi, tirer un parti optimal des organes transporteurs montés en amont, tandis que la charge vient alors remplir le four en discontinu, mais sans 40 ségrégation. 69 23108 11 20126,44 - REVENDICATIONS - 1.- Four à cuve destiné à la réduction de charges entassables par des gaz, comprenant une cuve rectangulaire^ un dispositif de chargement à sa partie haute, un distributeur de 5 gaz réducteur situé à sa partie basse et un agencement inférieur qui sert à extraire la matière entassable qui, réduite, quitte la cuve par un orifice de sortie, four caractérisé par la combinaison des particularités suivantes : a) le distributeur de gaz (3) comporte un élément 10 répartfeur (6) en toit sous lequel des tuyaux d'alimentation en gaz (7) débouchent sur un ou deux côtés, élément, qui traverse la cuve (1) selon un axe de sa section rectangulaire, b) La cuve se rétrécit sous le distributeur de gaz (3) avec ses parois obliques (8) parallèles à l'élément réparti- 15 teur (6), jusqu'à l'orifice de sortie (5), dont la largeur correspond à celle dudit élément, et tombe verticalement vers l'orifice avec ses parois (9) auxquelles se joint ledit élément, c) Il existe sous l'orifice de sortie (5) une plaque d'évacuation (10) servant d'agencement d'extraction (4), sur 20 laquelle repose la charge entassée dans le four et sur laquelle se déplacent un ou plusieurs poutres (il) de poussée ou traction, la vitesse à làquelle fonctionne l'agencement d'extraction Ç4) étant ajustée pour qu'il y ait transport uniforme de la charge, 25 l'alimentation en gaz étant mise au point sur la vitesse ainsi fixée d'écoulement de la charge. 2°- Four à cuve selon la revendication 1, caractérisé par le fait que son dispositif de chargement (2) comprend des organes obturateurs supérieur (12) et inférieur (13), qui 30 fonctionnent en opposition, et par le fait qu'on prévoit un élément répartiteur (14) en toit, situé entre ces organes selon un axe de la section rectangulaire du dispositif qui concorde avec celle de la cuve^wec/des trappes pivotantes (15) sous-jacentes, un moyen transporteur (16) d'alimentation étant dépla-35 çable dans la direction de la crête du toit répartiteur (14) en livrant alors la charge.