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Four à sole fonctionnant avec régénération., en par- ticulier four Siemens-Martin.¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ -----------------------------
Des fours Siemens-Martin oomportant une chambre de com- bustion préalable qui va en se rétrécissant et en s'élargis- sant ensuite de nouveau vers la chambre du four sont connus sous le nom de "fours Venturi". La notion "Venturi" carac- térise alors une forme de tuyère réalisée dans le tube de Venturi, développée en vue de l'adaptation étendue aux pro- cessus d'écoulement et dans laquelle malgré le rétrécissement il ne se produit pas de perte de pression notable dans le fluide en écoulement.
Le rétrécissement entre la chambre de combustion préalable et la partie subséquente de la chambre du four, dans les fours venturi, correspond au rétrécissement dans le tube de venturi. Dans les fours de cette construction, le carneau de gaz est enveloppé régulièrement du haut et sur les deux côtés par le carneau d'air.
On a observé que la maçonnerie du oarneau de gaz est soumise, par suite de l'enveloppement du oarneau de gaz par les carneaux d'air, à des sollicitations thermiques considé- rables qui conduiraient déjà au bout de peu de temps, à une destruction de cette maçonnerie si on n'employait pas des
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pierres spéciales très coûteuses ou si on ne prévoyait pas un refroidissement très efficace de la maçonnerie, lequel peut provoquer toutefois, comme on le voit aisément, des pertes de chaleur non-désirées.
Pour éviter, tout en renonçant à l'emploi de pierres spé- ciales, l'inconvénient de la destruction prématurée de la ma- çonnerie du carneau de gaz et de l'emploi d'un dispositif de refroidissement spécial, il est proposé, suivant la présente invention, de reporter en arrière le carneau de gaz et de fai- re déboucher dans la chambre de combustion préalable les oar- neaux d'air avant l'orifice du carneau de gaz dans la chambre de combustion préalable, et cela des deux cotés du carneau de gaz, le recul du carneau de gaz se faisant à une distance telle que si l'on tient compte des conditions de vitesse, l'effet d'injecteur propre au four Venturi et produit par le gaz sortant du carneau de gaz reste conservé dans le rétrécis- sement de venturi.
Cette disposition du carneau de gaz et des oarneaux d'air, connue en elle-même dans des fours Siemens-Martin d'autre construction, peut s'employer dans tout four Venturi, c'est à dire tout four dans lequel la chambre de oombustion préala- ble est rétrécie par abaissement de la voûte et rapprochement des parois latérales et est ensuite de nouveau élargie.
La disposition du oarneau de gaz et des carneaux d'air suivant la présente invention, est toutefois particulièrement avantageuse dans les fours Venturi dans lesquels conformément à un autre brevet belge n 439.167 auquel il est ici fait ré- férence, le rétrécissement de Venturi a une forme très nette, o'est à dire est, pour ce qui concerne sa hauteur et sa sec- tion transversale, en relation bien déterminée avec l'ouver- ture de sortie du carneau de gaz dans la chambre de combus- tion préalable, vu que dans le cas d'une semblable conforma- tion, par suite de l'effet d'injecteur produit par le courant
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de gaz, on obtient une oombustion particulièrement favorable et une température élevée en conséquence.
Un exemple de réalisation de l'objet de l'invention est représenté aux fig. 1 à 3 parmi lesquelles :
La fig. 1 montre une coupe longitudinale verticale dans la tête du four.
La fig.2 montre une coupe longitudinale horizontale dans la tête du four, par la ligne B-B de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe transversale par la ligne A-A des fig. 1 et 2.
Sur ces figures on a désigné par 1 le rétrécissement, par 2 la chambre de combustion préalable, par 3 la partie adjacen- te de la chambre du four, par 4 le carneau de gaz et par 5 les deux carneaux d'air.
Il apparaît clairement aux fig. 1 et 2 que les deux car- neaux d'air 5 débouchent dans la sole de la tête du four en avant de l'extrémité du oarneau de gaz 4, si,on regarde dans la direction des flammes, et des deux côtés du oarneau de gaz.
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Deck furnace operating with regeneration, in particular Siemens-Martin furnace. ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ ----------------------- ------
Siemens-Martin furnaces having a pre-combustion chamber which narrows and then widens back to the furnace chamber are known as "Venturi furnaces". The concept "Venturi" then characterizes a form of nozzle produced in the Venturi tube, developed with a view to adaptation extended to the flow processes and in which, despite the constriction, no loss of pressure occurs. noticeable in the flowing fluid.
The constriction between the pre-combustion chamber and the subsequent part of the furnace chamber, in venturi ovens, corresponds to the constriction in the venturi tube. In furnaces of this construction, the gas flue is wrapped evenly from the top and on both sides by the air flue.
It has been observed that the masonry of the gas ring is subjected, as a result of the envelopment of the gas ring by the air flues, to considerable thermal stresses which would already lead, after a short time, to destruction. of this masonry if we did not use
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very expensive special stones or if a very efficient cooling of the masonry was not provided for, which can however cause, as can easily be seen, unwanted heat losses.
To avoid, while dispensing with the use of special stones, the disadvantage of premature destruction of the masonry of the gas flue and the use of a special cooling device, it is proposed, following according to the present invention, to transfer the gas flue backwards and to cause the air rings before the orifice of the gas flue in the preliminary combustion chamber to open into the pre-combustion chamber, and that of both sides of the gas flue, the backward movement of the gas flue being at a distance such that, if speed conditions are taken into account, the injector effect specific to the Venturi furnace and produced by the gas leaving the gas flue remains retained in the venturi constriction.
This arrangement of the gas flue and the air rings, known in itself in Siemens-Martin furnaces of other construction, can be used in any Venturi furnace, that is to say any furnace in which the The prior combustion is narrowed by lowering the arch and bringing the side walls together and is then enlarged again.
The arrangement of the gas duct and the air ducts according to the present invention, however, is particularly advantageous in Venturi ovens in which, according to another Belgian patent n.439,167 referred to here, the Venturi narrowing has a very clear shape, that is to say is, with regard to its height and its transverse section, in well-determined relation with the outlet opening of the gas flue in the pre-combustion chamber, seen that in the case of a similar conformity, as a result of the injector effect produced by the current
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gas, a particularly favorable combustion and a correspondingly high temperature are obtained.
An exemplary embodiment of the object of the invention is shown in FIGS. 1 to 3 of which:
Fig. 1 shows a vertical longitudinal section through the furnace head.
Fig. 2 shows a horizontal longitudinal section through the furnace head, by line B-B of fig. 1.
Fig. 3 is a cross section taken along the line A-A of FIGS. 1 and 2.
In these figures, 1 denotes the constriction, 2 the pre-combustion chamber, 3 the adjacent part of the oven chamber, 4 the gas flue and 5 the two air flues.
It appears clearly in Figs. 1 and 2 that the two air ducts 5 emerge in the bottom of the furnace head in front of the end of the gas ring 4, if we look in the direction of the flames, and on both sides of the ring gas.