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Dispositif de mesure des caracteristiques d'un gaz dans un haut
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fourneau.
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La présente invention concerne un dispositif de mesure des caractéristiques d'un gaz dans un haut fourneau, en particulier dans L'espace situe au-dessus de La charge du fourneau.
Dans un haut fourneau en fonctionnement, L'espace compris entre Le gueulard et La surface superieure de La charge est rempli d'un melange gazeux charge de poussières Le meLange gazeux est essentieLLement compose des gaz de combustion du coke de La charge et de gaz provenant de La reduction des minerais de fer. Ce méLange gazeux est extrait en continu par Le gueulard ; iL est constamment en mouvement et Les poussieres provenant des matières enfournees, à savoir Le coke et Les minerais de fer sont ainsi maintenues en suspension dans Le melange gazeux.
La temperature et La composition de ce melange gazeux dépendent de La qualité de La marche du haut fourneau ; Leur mesure permet donc d'apprecier La qualité de cette marche. Les paramètres sont couramment mesures dans La conduite d'évacuation du gaz de gueulard.
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IL est cependant intéressant de connaître d'une manière aussi précise que possible La répartition de la temperature et de La composition de ce gaz dans l'espace précité En particulier, La connaissance de cette répartition au voisinage de la surface superieure de la charge ; permet d'apprécier l'homogénéité de la marche du haut fourneau.
On connaît déjà des dispositifs tels que des tubes, éventuellement coudes, introduits dans ledit espace et au moyen desquels on peut opérer des prelevements de gaz en différents points d'un rayon d'une section horizontale du haut fourneau. De tels tubes ne permettent pas d'opérer ces préLèvements à des niveaux différents dans Le fourneau ; en outre, iLs ne sont pas a L'abri de l'influence perturbatrice du gueulard et des parois du haut fourneau.
La presente invention a pour objet de proposer un dispositif de prelevement de gaz dans un haut fourneau qui ne presente pas Les inconvénients précités.
Le dispositif de l'invention permet d'effectuer des preLevements de gaz et des mesures de temperature du gaz, non seulement en tout point d'un rayon, mais également à tout niveau situé entre Le dispositif et La surface supérieure de La charge.
Conformément Åa La presente invention, un dispositif de mesure des caractéristiques d'un gaz dans un haut fourneau, qui comprend un eLement tubulaire dispose dans L'espace situe au-dessus de La charge du haut fourneau, ledit élément tubulaire étant raccordé par une extrémité Åa un orifice ménagé dans la paroi dudit haut fourneau, est caractérise en ce qu'il comporte un tuyau fLexibLe Loge dans Ledit eLement tubulaire et pouvant couLisser Librement dans celui-ci, en ce que ledit tuyau fLexibLe est pourvu d'au moins une piece de lestage disposee au voisinage de son extrémité libre à L'intérieur dudit espace, et en ce que Ladite extrémité Libre du tuyau fLexibLe est équipée de moyens de mesure de La temperature du gaz present dans ledit espace, ainsi que de moyens de prélèvement d'un échantillon dudit gaz.
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SeLon L I invention, Les moyens de mesure de La température dudit gaz comprennent un thermocouple dont au moins L'extrémiste sort de l'extrémité Libre dudit tuyau fLexibLe et qui est relié à un appareil de mesure par des moyens logés à l'intérieur dudit tuyau flexible.
L'extrémité dudit tuyau flexible est avantageusement pourvue de moyens de protection du thermocouple, tels qu'un manchon coaxial entourant Le thermocouple. Ce manchon empêche que Le thermocouple soit détruit par les matieres enfournées qui tombent dans Le haut fourneau ; il protège egaLement Le thermocouple contre toute influence perturbatrice pouvant fausser la mesure de La temperature du gaz, teLLe qu'une influence exercée par les parois du haut fourneau ou par L'eLement tubulaire
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précité. Egalement selon l'invention, les moyens de prélèvement d'un echantillon dudit gaz comprennent une douiLLe montee à l'extrémité libre dudit tuyau flexible et raccordee Åa un appareil d'analyse de la composition dudit gaz, par des moyens loges a L'interieur dudit tuyau flexible.
Suivant une mise en oeuvre particulière de L'invention, Lesdites pieces de lestage sont constituées par des bagues enfilées sur Ledit tuyau flexible. Ces bagues presentent un profil, par exemple conique, tel qu'elles puissent être aisément démontées.
IL est egalement interessant que Le dispositif de l'invention comporte des moyens pour insuffler du gaz sous pression Åa contre-courant dans ledit tuyau flexible, de préférence de manière automatique et à des intervaLLes de temps prédéterminés, afin d'empêcher ou de supprimer Le colmatage dudit tuyau fLexibLe par la poussière presente dans Le haut fourneau.
Toujours dans Le cadre de l'invention, Ledit élément tubulaire est avantageusement dispose radialement dans ledit espace situé au-dessus de La charge du haut fourneau ; Ledit eLement tubuLaire peut en outre couLisser suivant une direction radiale, de façon à permettre l'exécu-
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tion de mesures en différents points d'un rayon d'une section du haut fourneau.
D'autres particularités intéressantes du dispositif de L'invention apparaitront à La Lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exempLe. Cette description se rapporte à une mise en oeuvre particulière de L'invention, qui est iLLustree de façon schématique dans la figure unique annexée.
Dans cette figure, on a représenté un eLement tubulaire 1 disposé radialement dans L'espace situe au-dessus de la charge 2 d'un haut fourneau, non represente. Dans l'élément tubulaire 1 est logé un tuyau flexible 3 qui peut coulisser à l'intérieur de celui-ci et qui est
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raccorde, dans La direction de La flèche 4, à des appareils de mesure non représentes. L'extremite Libre du tuyau flexible 3 est pourvue de pièces de lestage 5, en forme de bagues enfiLees sur Le tuyau flexible 3, qui forcent cette extrémité Libre à s'orienter verticalement vers Le bas, c'est-à-dire en direction de la charge 2.
A L'extremite du tuyau 3 est montee une dcuille 6 dans LaqueLLe est menage un passage axial presentant deux tronçons de section différente. Le tronçon ayant la pLus grande section estdispose immé- diatement a La sortie du tuyau flexible 3; la paroi latérale de ce tronçon est percée d'orifices 7 par lesquels ledit passage communique avec L'atmosphere environnante. Sur cette douille 6 est montée une perle 8 egalement pourvue d'un passage axial qui se situe dans Le prolongement du tronçon de faible section du passage de La douilLe 6.
A L'extremiste de cette perle 8, iL est prevu un manchon 9, à l'inteneur duquel est Loge un thermocouple 10. Ce thermocouple est relié par des conducteurs 11 loges dans Le tuyau flexible 3, à un appareil de mesure de La temperature, non représenté Le tuyau flexible 3 coulissant permet de placer Le thermocouple 10 et La douille 6 en tout point d'une Ligne verticale, au-dessus de la charge 2. Si l'element tubulaire 1 est lui-même coulissant, La douille
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6 et Le thermocouple 10 peuvent décrire un plan radial du haut fourneau.
Le thermocouple 10 permet de mesurer avec précision la temperature du gaz en chacun de ces points, tandis que La douille 6 permet de préLever un échantillon de gaz en ces divers points.
IL va de soi que l'invention n'est pas limitée au dispositif qui vient d'être décrit et illustre. L'homme de métier pourra imaginer de nor breuses variantes dans Le cadre des revendications qui suivent.
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Device for measuring the characteristics of a gas at the top
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furnace.
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The present invention relates to a device for measuring the characteristics of a gas in a blast furnace, in particular in the space situated above the load of the furnace.
In a blast furnace in operation, the space between the top and the upper surface of the charge is filled with a gas mixture charged with dust. The gas mixture is essentially composed of the combustion gases of the coke of the charge and of gas coming from. The reduction of iron ores. This gas mixture is continuously extracted by Le gueulard; It is constantly in motion and the dust coming from the stuffed matter, namely coke and iron ores, is thus kept in suspension in the gas mixture.
The temperature and composition of this gas mixture depend on the quality of the blast furnace market; Their measurement therefore makes it possible to appreciate the quality of this market. The parameters are commonly measured in the gas exhaust pipe.
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It is however interesting to know as precisely as possible the distribution of the temperature and of the composition of this gas in the aforementioned space. In particular, knowledge of this distribution in the vicinity of the upper surface of the charge; makes it possible to appreciate the homogeneity of the operation of the blast furnace.
Devices are already known such as tubes, possibly bends, introduced into said space and by means of which it is possible to take gas samples at different points within a radius of a horizontal section of the blast furnace. Such tubes do not allow these samples to be taken at different levels in the furnace; furthermore, they are not immune to the disruptive influence of the blast furnace and the walls of the blast furnace.
The object of the present invention is to propose a device for taking gas from a blast furnace which does not have the above-mentioned drawbacks.
The device of the invention makes it possible to take gas samples and gas temperature measurements, not only at any point on a radius, but also at any level located between the device and the upper surface of the load.
According to the present invention, a device for measuring the characteristics of a gas in a blast furnace, which comprises a tubular element, has in the space located above the load of the blast furnace, said tubular element being connected by one end. Å has an orifice made in the wall of said blast furnace, is characterized in that it comprises a flexible hose Lodges in said tubular element and being able to slide freely therein, in that said flexible hose is provided with at least one piece ballast disposed in the vicinity of its free end inside said space, and in that said free end of the flexible hose is equipped with means for measuring the temperature of the gas present in said space, as well as means for sampling a sample of said gas.
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According to the invention, the means for measuring the temperature of said gas comprise a thermocouple, at least the extremity of which exits from the free end of said flexible pipe and which is connected to a measuring device by means housed inside said pipe. flexible.
The end of said flexible pipe is advantageously provided with means for protecting the thermocouple, such as a coaxial sleeve surrounding the thermocouple. This sleeve prevents the thermocouple from being destroyed by the materials in the oven which fall into the blast furnace; it also protects the thermocouple against any disturbing influence which could distort the measurement of the gas temperature, such as an influence exerted by the walls of the blast furnace or by the tubular element
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cited above. Also according to the invention, the means for taking a sample of said gas comprise a socket mounted at the free end of said flexible pipe and connected to an apparatus for analyzing the composition of said gas, by means housed inside. of said flexible pipe.
According to a particular implementation of the invention, said ballast pieces consist of rings threaded onto said flexible pipe. These rings have a profile, for example conical, such that they can be easily removed.
It is also interesting that the device of the invention comprises means for blowing gas under pressure against the current in said flexible pipe, preferably automatically and at predetermined time intervals, in order to prevent or suppress the clogging of said flexible pipe by the dust present in the blast furnace.
Still within the framework of the invention, said tubular element is advantageously arranged radially in said space situated above the charge of the blast furnace; Said tubular element can also slide in a radial direction, so as to allow the execution
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tion of measurements at different points within a radius of a section of the blast furnace.
Other interesting features of the device of the invention will appear on reading the description which follows, given solely by way of example. This description relates to a particular implementation of the invention, which is illustrated schematically in the attached single figure.
In this figure, there is shown a tubular element 1 disposed radially in the space located above the load 2 of a blast furnace, not shown. In the tubular element 1 is housed a flexible pipe 3 which can slide inside thereof and which is
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connects, in the direction of arrow 4, to measuring devices not shown. The free end of the flexible pipe 3 is provided with ballasting parts 5, in the form of rings threaded onto the flexible pipe 3, which force this free end to orient vertically downwards, that is to say in the direction load 2.
At the end of the pipe 3 is mounted a scupper 6 in which there is an axial passage having two sections of different section. The section with the largest section is immediately available at the outlet of the flexible pipe 3; the side wall of this section is pierced with orifices 7 through which said passage communicates with the surrounding atmosphere. On this socket 6 is mounted a bead 8 also provided with an axial passage which is located in the extension of the section of small section of the passage of the socket 6.
At the extremity of this pearl 8, there is provided a sleeve 9, inside which is housed a thermocouple 10. This thermocouple is connected by conductors 11 housed in the flexible pipe 3, to a temperature measuring device. , not shown The flexible hose 3 sliding makes it possible to place the thermocouple 10 and the sleeve 6 at any point of a vertical line, above the load 2. If the tubular element 1 is itself sliding, the sleeve
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6 and The thermocouple 10 can describe a radial plane of the blast furnace.
The thermocouple 10 makes it possible to precisely measure the temperature of the gas at each of these points, while the socket 6 makes it possible to take a sample of gas at these various points.
It goes without saying that the invention is not limited to the device which has just been described and illustrated. Those skilled in the art can imagine many variations within the scope of the following claims.