FR2503107A1 - METHOD AND APPARATUS FOR TRANSPORTING CHARCOAL FOR CHARGING IN COKE OVENS - Google Patents

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Abstract

PROCEDE ET APPAREILLAGE POUR TRANSPORTER LE CHARBON VERS UNE BATTERIE DE FOURS A COKE. ON STOCKE LE CHARBON DANS UN RESERVOIR 10, ON INJECTE 20 DANS LE RESERVOIR UN GAZ OU VAPEUR QUI Y ETABLIT UNE PRESSION DE TRANSPORT, ON REFOULE SOUS L'ACTION DU GAZ OU VAPEUR LE CHARBON DU RESERVOIR, PAR UN CONDUIT 14 VERS DES CHAMBRES DE FOUR A COKE, LE GAZ OU VAPEUR ETANT EGALEMENT INJECTE DANS LE CONDUIT EN DES POSITIONS ESPACEES 21 SUR SA LONGUEUR AFIN D'Y MAINTENIR LA PRESSION DE TRANSPORT VOULU; LE CHARBON PEUT ALORS ETRE TRANSPORTE DANS LE CONDUIT A L'ETAT DE PHASE DENSE DANS LAQUELLE LE RAPPORT DES MATIERES SOLIDES AU FLUIDE TRANSPORTEUR EST SUPERIEUR A 750:1 EN POIDS.METHOD AND APPARATUS FOR TRANSPORTING THE COAL TO A COKE OVEN BATTERY. THE COAL IS STORED IN A TANK 10, INJECTED 20 INTO THE TANK A GAS OR VAPOR WHICH ESTABLISHES A TRANSPORT PRESSURE THERE, THE COAL OF THE TANK IS DELIVERED UNDER THE ACTION OF GAS OR VAPOR, THROUGH A DUCT 14 TOWARDS THE CHAMBERS OF COKE OVEN, THE GAS OR VAPOR BEING ALSO INJECTED INTO THE DUCT IN SPACED POSITIONS 21 OVER ITS LENGTH IN ORDER TO MAINTAIN THE DESIRED TRANSPORT PRESSURE THERE; THE COAL MAY THEN BE TRANSPORTED IN THE DUCT IN A DENSE PHASE STATE IN WHICH THE RATIO OF SOLIDS TO CONVEYOR FLUID IS GREATER THAN 750: 1 BY WEIGHT.

Description

250310 7250310 7

La présente invention se rapporte à un procédé et un appareillage pour charger le charbon dans des fours à coke et plus particulièrement à un procédé et un appareillage pour transporter le charbon dans un conduit fermé vers les fours individuels d'une batterie de fours à coke, à l'état de phase dense, c'est-a-dire une phase dans laquelle le rapport entre les matières solides et le  The present invention relates to a method and apparatus for charging coal in coke ovens and more particularly to a method and apparatus for transporting coal in a closed conduit to individual ovens of a coke oven battery, in the dense phase state, that is to say a phase in which the ratio between the solids and the

milieu transporteur est maintenu supérieur à 750: 1 en poids.  carrier medium is maintained above 750: 1 by weight.

On sait que l'on peut transporter le charbon vers des fours à coke en phase maigre, c'est-a-dire en dispersant le charbon dans un courant d'un milieu transporteur à haute vitesse et basse pression tel que la vapeur d'eau surchauffée. Ainsi, pour maintenir le charbon à l'état de fine dispersion dans le courant transporteur, on injecte un volume considérable de vapeur dans le conduit par un certain nombre d'endroits espacés, ce qui présente un certain nombre d'inconvénients. Ainsi, par exemple, le coût entraîné par l'entretien du fort volume du milieu transporteur est excessif. La grande vitesse du système provoque une désagrégation  It is known that coal can be transported to lean-phase coke ovens, that is, by dispersing the coal in a stream of a high-speed, low-pressure carrier medium such as steam. overheated water. Thus, to keep the coal in the fine dispersion state in the carrier stream, a considerable volume of steam is injected into the conduit through a number of spaced locations, which has a number of disadvantages. Thus, for example, the cost of maintaining the high volume of the carrier medium is excessive. The high speed of the system causes disintegration

et une dégradation des particules de charbon, la collision des par-  and a degradation of the coal particles, the collision of

ticules de charbon avec les parois du conduit provoque une usure rapide de l'appareillage. En outre, il faut empêcher l'entrée dans le four du volume considérable de vapeur et il faut donc prendre des dispositions pour extraire un grand volume de la vapeur du  carbon particles with the walls of the duct causes rapid wear of the apparatus. In addition, it is necessary to prevent the entry into the furnace of the considerable volume of steam and it is therefore necessary to make arrangements to extract a large volume of the steam of the

conduit à des endroits voisins de l'entrée dans les fours.  leads to places near the entrance to the ovens.

L'invention concerne un procédé et un appareillage pour charger le charbon dans une batterie de fours à coke, procédé et appareillage qui permettent d'amoindrir, au moins dans une mesure  The invention relates to a method and apparatus for charging coal in a coke oven battery, process and apparatus which reduce, at least to an extent

substantielle, les inconvénients décrits ci-dessus.  substantial, the disadvantages described above.

Le procédé selon l'invention pour transporter le char-  The method according to the invention for transporting

bon a charger dans une batterie de fours à coke se caractérise en ce que l'on stocke le charbon dans un réservoir de chargement, on injecte dans ce réservoir de chargement, afin d'y établir la pression de transport, un gaz ou une vapeur, on libère le charbon du réservoir de chargement dans un conduit qui va d'un orifice d'évacuation du réservoir de chargement vers plusieurs positions de chargement du charbon voisines des fours à coke, le charbon étant libéré dans le conduit à l'état de masse remplissant pratiquement ce dernier ou une partie de ce dernier, el on injecte le gaz ou vapeur dans le conduit en plusieurs positions espacées le long de sa longueur afin d'y maintenir la pression de transport, le char-on étans trensporzé pratiquement datns tour le conduit a l'état de phase dense dans laquelle le rapport entre les matières solides et le gaz ou vapeur,  good to charge in a battery of coke ovens is characterized in that the coal is stored in a loading tank, is injected into this loading tank, in order to establish the transport pressure, a gas or a steam , the coal is released from the loading tank in a conduit which goes from a discharge orifice of the loading tank to several coal loading positions close to the coke ovens, the coal being released into the pipe in the state of mass filling practically the latter or a part thereof, and injected gas or steam in the conduit in several positions spaced along its length to maintain the transport pressure, char-on etans trensporzé practically dated turn the duct has the state of dense phase in which the ratio between the solids and the gas or vapor,

dans le conduit, est maintenu supérieur à 750: 1 en poids.  in the duct, is maintained greater than 750: 1 by weight.

L'invention comprend également un appareillage pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, appareillage qui comprend un réservoir de chargement dans lequel le charbon est stocké, un conduit continu allant d'un orifice d'évacuation du réservoir de chiargeWmnt vers plusieurs positions de cilar-e:mnt du charbon voisines des fours a coke, un dispositif pour injecter un gaz ou vapeur dans le réservoir de chargement afin d'y établir la pression de transport, un dispositif pour injecter le gaz ou vapeur dans le conduit en plusieurs positions espacées le long de sa longueur afin d'y maintenir la pression de transport, et une vanne servant à libérer le charbon du réservoir de chargement sous forme d'une masse remplissant pratiquement le conduit ou une partie de celui-ci, en sorte que le charbon est transporté pratiquement dans le conduit sous forme d'une phase dense dans laquelle le rapport entre les matières solides et le gaz ou vapeur, dans le conduit, est maintenu  The invention also includes apparatus for carrying out the method described above, apparatus which comprises a loading tank in which the coal is stored, a continuous duct going from a discharge port of the chiarge tank to several cilar-e: positions of coal adjacent coke ovens, a device for injecting a gas or vapor into the loading tank in order to establish the transport pressure, a device for injecting gas or vapor into the conduit in several positions spaced along its length to maintain the transport pressure therein, and a valve for discharging the coal from the cargo tank as a mass substantially filling the duct or a portion thereof, so as to that the coal is transported substantially in the conduit in the form of a dense phase in which the ratio of solids to gas or vapor in the conduit is maintained

supérieur à 750: 1 en poids.greater than 750: 1 by weight.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention  Other features and advantages of the invention

ressortiront plus clairement de la description détaillée ci-après  will become clearer from the following detailed description

d'un mode de réalisation en référence à la figure unique du dessin annexé qui représente schématiquement un appareillage de chargement  of an embodiment with reference to the single figure of the accompanying drawing which schematically shows a charging apparatus

selon l'invention pour du charbon préchauffé.  according to the invention for preheated coal.

En référence a cette figure, l'appareillage comprend un réservoir de chargement 10 monté sur des cellules de chargement lOa, et apte à recevoir du charbon préchauffé à partir d'un système de chauffage préalable (non représenté) par l'intermédiaire d'un conduit d'alimentation 11. La base du réservoir de chargement iO présente la forme d'une trémie 12 portant un orifice d'évacuation à sa base, avec une vanne 13 qui permet de commander l'écoulement du  With reference to this figure, the apparatus comprises a loading tank 10 mounted on loading cells 10a, and adapted to receive preheated coal from a preheating system (not shown) via a supply duct 11. The base of the loading tank iO has the shape of a hopper 12 carrying a discharge orifice at its base, with a valve 13 which makes it possible to control the flow of the

charbon contenu dans le réservoir.coal contained in the tank.

2SÈ31072SÈ3107

Un conduit continu 14 relie la vanne 13 à un certain nombre de conduits de ramification 15 conduisant aux positions de chargement sur une batterie 16 de fours a coke. Le conduit peut comprendre lorsque c'est nécessaire une section verticale ou inclinée vers le haut mais de préférence il est incliné vers le bas dans une portion 14a située au- dessus de la batterie, ceci afin de faciliter  A continuous duct 14 connects the valve 13 to a number of branch ducts 15 leading to the charging positions on a battery 16 of coke ovens. The duct may comprise when necessary a vertical section or inclined upwards but preferably it is inclined downwards in a portion 14a located above the battery, in order to facilitate

l'écoulement de la matière dans le conduit.  the flow of the material in the conduit.

Un conduit 20 relié au réservoir de chargement 10 et à plusieurs poinLs d'injection 21 espacés sur la longueur du conduit  A conduit 20 connected to the loading tank 10 and several injection points 21 spaced along the length of the conduit

14 permet d'injecter de la vapeur surchauffée. Pour contrôler l'in-  14 allows to inject superheated steam. To control the in-

troduction de vapeur dans le réservoir de chargement et le conduit aux diverses positions, ainsi que la pression à laquelle la vapeur est introduite, on fait appel à un système classique de vannes et de régulateurs (non représenté) qui n'entrent pas dans le cadre de  steam generation in the loading tank and the conduit to the various positions, as well as the pressure at which the steam is introduced, is resorted to a conventional system of valves and regulators (not shown) that do not fall within the scope of

l'invention.the invention.

Pour l'utilisation, on remplit le réservoir de char-  For use, fill the tank with

gement 10 de charbon préchauffé au niveau voulu, lequel est détecté par les cellules de chargement lOa. On introduit également dans le réservoir de la vapeur surchauffée jusqu'à établissement d'une pression de transport qui se situe dans l'intervalle de- pression  preheated coal at the desired level, which is detected by the loading cells 10a. Superheated steam is also introduced into the reservoir until a transport pressure is established which is in the pressure range.

manométrique de 1 à 7 bars.from 1 to 7 bars.

Lorsqu'on ouvre la vanne 13, le charbon est refoulé dans le conduit 14 par la vapeur sous pression contenue dans le réservoir, et forcé des'écouler le long du conduit sous forme d'une masse pratiquement intégrale, vers les chambres des fours qu'on veut charger. L'introduction complémentaire de vapeur dans les positions espacées 21 sur la longueur du conduit 14 contribue  When opening the valve 13, the coal is discharged into the conduit 14 by the pressurized steam contained in the reservoir, and forced to flow along the conduit in the form of a substantially integral mass, to the furnace chambers qu we want to charge. The complementary introduction of steam in the spaced positions 21 along the length of the duct 14 contributes

à maintenir dans le conduit la pression transporteuse nécessaire.  to maintain in the conduit the necessary transport pressure.

L'établissement d'un système de chargement en phase dense dans laquelle le rapport des matières solides à la vapeur  The establishment of a dense-phase loading system in which the ratio of solids to steam

se situe dans l'intervalle de 750: 1 à 2.000: 1 en poids compa-  is in the range of 750: 1 to 2,000: 1 in comparative weight

rativement à un chargement en phase maigre dans laquelle les par-  relatively to a lean phase loading in which the

ticules sont accélérées dans un courant de gaz ou vapeur véhicule a haute vitesse et le rapport des matières solides au gaz peut être  particles are accelerated in a gas stream or vapor vehicle at high speed and the ratio of solids to gas can be

de 100: 1 en poids ou moins assure une vitesse de chargement consi-  100: 1 by weight or less ensures a safe loading speed.

dérablement accrue, améliorant la densité apparente du chargement dans le four. La vitesse de chargement accrue conduit elle-même à  decreased, improving the apparent density of the loading in the oven. The increased loading speed leads itself to

une amélioration des caractéristiques d'auto-nivellement du char-  an improvement in the self-leveling characteristics of the

gement à l'entrée dans le four et par conséquent à la formation d'un chargement plus uniforme, La faible proportion de vapeur véhicule contenu dans le conduit permet d'éviter une évacuation délibérée de vapeur hors du conduit avant entrée dans le four, et la diminution générale de  The low proportion of vehicle vapor contained in the duct makes it possible to avoid a deliberate evacuation of steam from the duct before entering the oven, and the general decrease of

la quantité de vapeur pénétrant dans le four conduit à une dimi-  the amount of steam entering the oven leads to a decrease in

nution des quantités de poussières de charbon entraînées dans les  the amount of coal dust

dispositifs collecteurs de gaz associés à la batterie.  gas collecting devices associated with the battery.

Le prozédé et l'appareilllage selon l'invention ne  The method and apparatus according to the invention

sont pas limités à l'utilisation pour le transport du charbon pré-  are not limited to the use for the transport of coal

chauffé; on peut également les utiliser pour transporter du char-  heated; they can also be used to carry char-

bon séché par un autre procédé ou même du charbon humide.  dried well by another process or even wet charcoal.

Le charbon transporté vers les fours à coke par le conduit peut être introduit directement dans les fours ou bien stocké ou logé au voisinage de la batterie de fours et envoyé dans les fours par un véhicule de chargement, un transporteur à vis  The coal transported to the coke ovens by the duct can be introduced directly into the furnaces or stored or housed in the vicinity of the furnace battery and sent to the furnaces by a loading vehicle, a screw conveyor

ou un système analogue.or a similar system.

Claims (11)

R E V E N D I C A T I O N SR E V E N D I C A T IO N S 1. Procédé pour transporter du charbon destiné a être chareé dans une batterie de fours a coke, caractérisé en ce que l'on stocke le charbon dans un réservoir de chargement, on injecte dans ce réservoir de chargement, afin d'y établir une pression de transport, un gaz ou une vapeur, on libère le charbon du réservoir de chargement dans un conduit qui va d'un orifice d'évacuation du réservoir de chargement vers plusieurs positions de chargement du charbon voisines des fours à coke, le charbon étant libéré dans le conduit a l'état de masse remplissant pratiquement ce dernier ou une partie de ce dernier, et on injecte le gaz ou vapeur dans le conduit en plusieurs positions espacées sur sa longueur de -manière à y maintenir la pression de transport, en sorte que le charbon est transporté pratiquement dans tout le conduit sous forme d'une phase dense dans laquelle le rapport entre les matières solides et le gaz ou vapeur, dans le conduit, est maintenu supérieur à 750: 1 en poids. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce  A method for transporting charcoal for coking in a coke oven battery, characterized in that the charcoal is stored in a charging tank and injected into this charging tank to establish a pressure therein. transport, a gas or a vapor, the coal is released from the loading tank in a conduit which goes from a discharge orifice of the loading tank to several coal loading positions near the coke ovens, the coal being released in the conduit to the mass state substantially filling the latter or a part thereof, and the gas or vapor is injected into the conduit at a plurality of positions spaced along its length to maintain the transport pressure therein, so as to that the coal is transported substantially throughout the conduit as a dense phase in which the ratio of solids to gas or vapor in the conduit is maintained above 75 0: 1 by weight. 2. Method according to claim 1, characterized in that qu'on établit une pression de transport dans l'intervalle des pres-  that a transport pressure be established in the range of sions manométriques de 1 à 7 bars.  manometric pressure of 1 to 7 bar. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans une section ou dans le conduit, la masse de charbon est  3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that, in a section or in the conduit, the mass of coal is transportée vers le haut.transported up. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à  4. Method according to any one of claims 1 to 3, caractérisé en ce que le charbon est maintenu dans le réservoir de chargement jusqu'à ce qu'il atteigne dans ce réservoir un niveau voulu, après quoi on ouvre une vanne pour libérer le -charbon dans  3, characterized in that the coal is kept in the loading tank until it reaches a desired level in this tank, after which a valve is opened to release the carbon in le conduit.the conduit. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à  5. Method according to any one of claims 1 to 4, caractérisé en ce que le gaz ou vapeur consiste en vapeur d'eau surchauffee et est transporté directement dans les chambres des fours  4, characterized in that the gas or vapor consists of superheated water vapor and is transported directly to the furnace chambers avec le charbon.with coal. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à  6. Process according to any one of claims 1 to 4, caractérisé en ce que le charbon, après transport dans le conduit,  4, characterized in that the coal, after transport in the conduit, est stocké ou conservé avant envoi dans les fours à coke.  is stored or stored before shipment to coke ovens. 2 50 3 1 0 72 50 3 1 0 7 7 Appareillage pour 1l mise en oeuvre du procédé selon  Apparatus for carrying out the process according to l'une quelconque des revendications 1 a c, caractérisé et ce qu'il  any one of claims 1 to c, characterized and what it comprend un réservoir de chargement dans lequel le charbon est stocké, un conduit allant de l'orifice de sortie du réservoir de chargement vers plusieurs positions de chargement du charbon au voisinage des fours a coke, un dispositif pour injecter un gaz ou vapeur dans le réservoir de chargement afin d') établir une pression de transport, un dispositif pour injecter la gaz ou vapeur dans le conduit en plusieurs positions espacées sur sa longueur afin d'y maintenir la pression de transport, et une vanne pour libérer le charbon du réservoir de chargement sous forme d'une masse remplissant pratiquement le conduit ou une partie de celui-ci, en sorte que le charbon est transporté pratiquement dans tout le conduit a l'état de phase dense dans laquelle le rapport entre les matières solides et le gaz ou vapeur, dans le conduit, est maintenu supérieur à ?50 1  comprises a loading tank in which the coal is stored, a pipe extending from the outlet of the loading tank to several coal loading positions in the vicinity of the coke ovens, a device for injecting a gas or vapor into the tank of loading to establish a transport pressure, a device for injecting gas or vapor into the conduit at a plurality of positions spaced along its length to maintain the transport pressure, and a valve for releasing the coal from the fuel tank. charging in the form of a mass substantially filling the duct or a part thereof, so that the coal is transported substantially throughout the duct to the state of dense phase in which the ratio between the solids and the gas or steam, in the duct, is kept higher than? 50 1 en poids.in weight. 8. Appareillage selon la revendication 7, caractérisé en  Apparatus according to claim 7, characterized in that ce que le réservoir de chargement est équipé de dispositifs permet-  the loading tank is equipped with tant de détecter le niveau du charbon dans le réservoir.  both to detect the level of coal in the tank. 9. Appareillage selon la revendication 7 ou 8, caractérisé  Apparatus according to claim 7 or 8, characterized en ce que le conduit comprend une section verticale.  in that the conduit comprises a vertical section. 10. Appareillage selon la revendication 7 ou 8, caractérisé  Apparatus according to claim 7 or 8, characterized en ce que le conduit comprend une section inclinée vers le haut.  in that the conduit comprises an upwardly inclined section. 1l. Appareillage selon l'une quelconque des revendications  1l. Apparatus according to any one of the claims 7 à 10, caractérisé en ce que le conduit est continu et relie le réservoir de chargement à plusieurs conduits de ramification vers des positions de chargement situées au-dessus des fours à coke, ce qui  7 to 10, characterized in that the duct is continuous and connects the loading tank to a plurality of branch ducts to loading positions located above the coke ovens, which permet de transporter le charbon directement du réservoir de char-  allows coal to be transported directly from the tank of gement dans les chambres de four à charger.  in the oven rooms to be charged. 12. Appareillage selon la revendication 11, caractérisé en ce que le conduit continu comprend une section inclinée vers le bas au-dessus des fours à coke, afin de faciliter l'écoulement du charbon  12. Apparatus according to claim 11, characterized in that the continuous duct comprises a section inclined downwardly above the coke ovens, to facilitate the flow of coal dans cette section.In this section. 13. Appareillage selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de détection comprend une ou plusieurs cellules  Apparatus according to claim 8, characterized in that the detection device comprises one or more cells de chargement sur lesquelles le réservoir de chargement est monté.  loading on which the loading tank is mounted. 2503 1072503 107 7.7. 14. Appareillage selon l'une quelconque des revendications  Apparatus according to any of the claims d 13, caractérisé en ce que le dispositif d'injectio:i du gaz ou  d 13, characterized in that the device for injecting gas or vapeur dans le réservoir de chargement permet d'établir dans ce ré-  steam in the cargo tank allows to establish in this re- servoir une pression de transport qui se situe dans l'intervalle des pressions manométriques de 1 à 7 bars.  a transport pressure in the range of 1 to 7 bar gauge pressure.
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