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PROCEDE ET DISPOSITIF POUR SOUFFLER DES MELANGES DE GAZ ET DE VAPEUR OU DE FLUIDES ANALOGUES, EN PORPDRTIONS DEFINIES, NOTAMMENT DANS'LA FABRICATION
DE CERTAINS PRODUITS METALLURGIQUES.
Les mélanges de gaz ou de gaz et de vapeur, comme par exemple d'oxygène-vapeur d'eau, tels qu'ils sont utilisés pour la fabrication de cer- tains produits métallurgiques, ne sont stables que moyennant des températures de surchauffe suffisantes. Il est donc malaisé de les stocker et, pratique- ment, on est amené à préparer le mélange au moment même de l'emploi en souf- flant simultanément, dans les proportions requises, l'oxygène et la vapeur d'eau. Pour assurer ces proportions, il pouvait être avantageux d'utiliser des régulateurs automatiques.
On a constaté cependant qu'un régulateur classique de proportion n'établit le rapport correct à l'ouverture des vannes que moyennant un re- tard, variable suivant le type d'appareil, retard qui est généralement su- périeur à 30 secondes. Un retard de cet ordre est contre-indiqué pour des injections de mélanges de gaz et de vapeur qui ne durent parfois que quel- ques minutes. Il est en tout cas prohibitif, si l'on veut réaliser au moyen d'un mélange correct des relèves d'une durée de quelques secondes pour la mise au point ou l'élaboration d'un deuxième laitier dans le cas de la con- version des fontes en acier.
La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient et de réaliser un procédé et un dispositif permettant d'assurer les propor- tions exactes désirées de mélanges de gaz ou de gaz et de vapeur, dès l'ou- verture des vannes d'admission dans la distribution de tels fluides.
Selon le procédé de l'invention, les dits fluides sont dirigés à très grande vitesse vers leur point de mélange, par l'intermédiaire d'un système de distribution dans lequel l'un des fluides est admis dans une proportion approximative de la proportion normale du mélange 'défini désiré, tandis que l'autre fluide est admis dans la quantité correcte désirée, la conjugaison des impulsions des deux fluides à grande vitesse, provoquant une
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action réciproque de réglage, qui amène le débit anormal du premier fluide dans la proportion correcte et normale désirée.
Dans le dispositif de l'invention, pour l'exécution du procédé ci-dessus, la distribution de deux fluides différents (par exemple gaz et vapeur) comporte, à l'admission, des vannes jumelées, dont l'une peut être réglée pour admettre soit plus, soit moins de fluide qu'il n'en faut, et l'autre pour admettre la quantité correcte de fluide, la première des di- tes vannes jumelées étant contrôlée par une autre vanne de réglage exact de proportion, en relation avec un régulateur de proportion branché de part et d'autre sur la distribution respective des deux fluides.
D'autres détails de l'invention apparaîtront dans la descrip- tion ci-après, d'une forme d'exécution du dispositif de l'invention, avec référence au dessin joint au présent mémoire.
Ce dessin montre schématiquement le montage du disppsitif sur une double canalisation dans le cas particulier d'alimentation d'un conver- tisseur métallurgique soumis à un traitement par mélange oxygène-vapeur d' eau.
Dans le dessin schématique, 1 et 2 représentent les deux vannes jumelées, montées sur les conduits respectifs d'amenée 3 et 4 des deux flui- des A et B et qui sont manoeuvrées, par exemple par un servo-moteur 5. Ces vannes jumelées sont réglées de manière à ce que la vanne 2 placée sur le conduit 4 admette toujours plus de fluide (B) qu'il n'en faut normalement pour la proportion désirée et exacte du mélange (A + B), tandis que la van- ne 1 est réglée pour admettre, dans le mélange, la quantité exacte désirée du fluide (A) passant par le conduit 3.
Un régulateur de proportion 6 branché d'une part en 9 et 9' sur le conduit 4, de part et d'autre d'un diaphragme et d'autre part en 10 et 10' sur le conduit 3, de part et d'autre d'un diaphragme correspondant, est destiné à recevoir les impulsions résultant des variations de pression ou de vitesse de débit des conduits respectifs 3 et 4, pour agir, par exemple, par l'intermédiaire d'un servo-moteur 8, sur une vanne 7 de réglage de pro- portion. Par un réglage convenable, cette dernière vanne 7 ne laisse passer que la quantité de fluide (B) exactement suffisante pour assurer la propor- tion désirée du mélange (A + B) et ce, par l'effet d'un équilibre différen- tiel, résultant de l'action réciproque des impulsions, dues aux débits dif- férents ou variables des fluides traversant à grande vitesse les vannes ju- melées respectives 1 et 2.
Dans le cas d'utilisation d'oxygène et de vapeur d'eau pour réa- liser certains traitements de l'acier au convertisseur, les débits mis en jeu varient relativement peu d'une opération à l'autre. Par la manoeuvre de fermeture des vannes jumelées 1 et 2, à l'intervention du servo-moteur 5, il est avantageux de pouvoir bloquer automatiquement, selon l'invention, la vanne régulatrice 7, dans la position qu'elle occupe, par exemple, par l'intermédiaire du servo-moteur 8. A l'ouverture des vannes jumelées 1 et 2, la vanne régulatrice 7 se trouve ainsi dans une position très voisine de la position correcte. Il en résulte un établissement quasi instantané de la proportion correcte.
Dans une autre modalité de l'invention, la vanne jumelée 2, ré- glant le fluide B, peut être conditionnée pour admettre ce dernier dans une proportion plus petite que celle désirée dans le mélange. Dans ce cas, la vanne 7, réglant la proportion correcte à l'intervention du régulateur de proportion 6, doit alors se trouver dans un conduit, non représenté au des- sin, placé en dérivation du conduit principal 4, du fluide B, de façon à ad- mettre le complément nécessaire de ce fluide. Dans cette alternative, la van- ne régulatrice peut aussi être bloquée automatiquement, comme décrit, par la fermeture des vannes jumelées.
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METHOD AND DEVICE FOR BLOWING MIXTURES OF GAS AND VAPOR OR SIMILAR FLUIDS, IN DEFINED PORPDRTIONS, IN PARTICULAR IN THE MANUFACTURING
CERTAIN METALLURGICAL PRODUCTS.
Mixtures of gases or gases and steam, such as, for example, oxygen-water vapor, as used in the manufacture of certain metallurgical products, are only stable with sufficient superheating temperatures. It is therefore difficult to store them and, in practice, it is necessary to prepare the mixture at the very moment of use by simultaneously blowing, in the required proportions, oxygen and water vapor. To ensure these proportions, it could be advantageous to use automatic regulators.
However, it has been observed that a conventional proportion regulator only establishes the correct ratio when opening the valves with a delay, which varies according to the type of device, a delay which is generally greater than 30 seconds. A delay of this magnitude is contraindicated for injections of gas and vapor mixtures which sometimes only last a few minutes. It is in any case prohibitive, if one wants to achieve by means of a correct mixture of readings lasting a few seconds for the development or the development of a second slag in the case of version of steel castings.
The object of the present invention is to remedy this drawback and to provide a method and a device making it possible to ensure the exact proportions desired of gas or gas and vapor mixtures, as soon as the valves are opened. admission to the distribution of such fluids.
According to the method of the invention, said fluids are directed at very high speed to their mixing point, by means of a distribution system in which one of the fluids is admitted in an approximate proportion of the normal proportion. of the desired defined mixture, while the other fluid is admitted in the correct quantity desired, the conjugation of the pulses of the two fluids at high speed, causing a
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regulating reciprocal action, which brings the abnormal flow of the first fluid into the correct and normal proportion desired.
In the device of the invention, for the execution of the above method, the distribution of two different fluids (for example gas and steam) comprises, at the inlet, twin valves, one of which can be adjusted to admit either more or less fluid than is needed, and the other to admit the correct amount of fluid, the first of the said twin valves being controlled by another valve for exact proportion adjustment, in relation with a proportion regulator connected on both sides to the respective distribution of the two fluids.
Other details of the invention will appear in the description below of an embodiment of the device of the invention, with reference to the drawing attached to this memory.
This drawing shows schematically the assembly of the device on a double pipe in the particular case of supplying a metallurgical converter subjected to a treatment by oxygen-water vapor mixture.
In the schematic drawing, 1 and 2 represent the two twin valves, mounted on the respective supply conduits 3 and 4 of the two fluids A and B and which are operated, for example by a servomotor 5. These twin valves are adjusted so that valve 2 placed on pipe 4 always admits more fluid (B) than is normally required for the desired and exact proportion of the mixture (A + B), while the valve ne 1 is adjusted to admit, in the mixture, the exact quantity desired of the fluid (A) passing through the pipe 3.
A proportion regulator 6 connected on the one hand at 9 and 9 'on the duct 4, on either side of a diaphragm and on the other hand at 10 and 10' on the duct 3, on both sides. another of a corresponding diaphragm, is intended to receive the pulses resulting from the variations in pressure or flow rate of the respective conduits 3 and 4, in order to act, for example, by means of a servomotor 8, on a proportion adjustment valve 7. By suitable adjustment, this last valve 7 only lets through the quantity of fluid (B) exactly sufficient to ensure the desired proportion of the mixture (A + B) and this, by the effect of a differential equilibrium. , resulting from the reciprocal action of the pulses, due to the different or variable flow rates of the fluids passing at high speed through the respective twin valves 1 and 2.
In the case of using oxygen and water vapor to carry out certain treatments of the steel in the converter, the flow rates involved vary relatively little from one operation to another. By the operation of closing the twin valves 1 and 2, with the intervention of the servomotor 5, it is advantageous to be able to automatically block, according to the invention, the regulating valve 7, in the position it occupies, for example. , via the servomotor 8. When the twin valves 1 and 2 open, the regulating valve 7 is thus in a position very close to the correct position. The result is an almost instantaneous establishment of the correct proportion.
In another form of the invention, the twin valve 2, regulating the fluid B, can be conditioned to admit the latter in a smaller proportion than that desired in the mixture. In this case, the valve 7, adjusting the correct proportion with the intervention of the proportion regulator 6, must then be located in a duct, not shown in the drawing, placed as a bypass from the main duct 4, of the fluid B, of so as to admit the necessary complement of this fluid. In this alternative, the regulating valve can also be blocked automatically, as described, by closing the twin valves.