<Desc/Clms Page number 1>
"Procédé pour la mise en oeuvre d'un four à arc électrique ,servant à la fabrication de l'acier." ''La présente invention est relative à un procédé pour la mise en oeu-' vre d'un four à arc électrique servant à la fabrication de l'acier et, plus particulièrement pour le service pendant la période d'affinage, et ce, par une aspiration des gaz du four et qui est réglée par l'intermé- diaire d'un régulateur de la pression du four.
L'invention propose que, pendant la période de la réduction et de l' affinage, la pression du four soit maintenue à une valeur égale ou légè- rement supérieure à la pression ambiante, afin qu'aucun air ne puisse pé- nétrer dans le four. L'aspiration des gaz et des poussières du four n'
<Desc/Clms Page number 2>
est pas interrompue pendant cette période, Afin d'atteindre ce but, la pression du four doit être.mesurée d'une manière très précise et il faut prévoir un régulateur très sensible.
,
Conformément à l'invention, le réglage rapide de l'aspiration'est effectué de manière que la pression, mesurée essentiellement au centre du four, soit maintenue autant que possible à zéro avec des oscillations' vers la zone de surpression, mais de toute façon pas avec des oscilla- tions temporaires vers la zone de la dépression.
Il est connu qu'une mesure très précise de la pression du four est très difficile, plus particulièrement lorsqu'il s'agit d'une mesure ef- fectuée au centre du four. Etant donné qu'il existe une cohésion fonc- tionnelle entre la pression au centre du four et, par exemple celle régnant sous le plafond du four, il importe peu pour l'invention si, pendant la période de l'affinage, la pression est supérieure à zéro sous le plafond du four.
Le réglage rapide peut être obtenu par un actionnement correspondant de l'embouchure d'aspiration réglable en hauteur, ou bien en utilisant des organes pouvant être réglés avec un minimum d'inertie, tels que des clapets d'étranglement ou similaires, ou bien on peut envisager une mo- dification de la vitesse de rotation ou un réglage des ailettes de gui- dage du ventilateur d'aspiration.
Pour la mise en oeuvre de tout le service d'aspiration du four il est particulièrement avantageux de prévoir, outre un dispositif d'aspi- ration à aspiration modifiable de l'air ambiant, par exemple, l'embou- chure d'aspiration réglable en hauteur, également un étrangleur ou simi- laire, Avec une telle combinaison d'organes de réglage, il est proposé, comme alternative, que l'étrangleur, en tant que réglage rapide, précè- de le déplacement du dispositif d'aspiration. On prévoit également une commande de compensation qui permet que l'étrangleur soit maintenu au- tant que possible dans la position moyenne par le déplacement du dispo- sitif d'aspiration.
Dans cette alternative, une embouchure d'aspiration qui, par exem- ple en raison du refroidissement à l'eau et de sa construction en conso- le, ne peut que difficilement être déplacée, n'exige pas d'organes d'ac- tionnement excessivement puissants. Il suffit d'une faible vitesse de
<Desc/Clms Page number 3>
déplacement de l'embouchure d'aspiration. D'autre part, l'étrangleur ne nécessite qu'une zone relativement réduite pour son réglage, étant donné qu'il se limite à éliminer les pointes perturbatrices de la pression du four, pendant la période de l'affinage. Par le déplacement relativement lent de l'embouchure d'aspiration on établit le niveau de réglage envisa- gé où seules les pointes perturbatrices doivent être éliminées.
En tant qu'autre alternative on prévoit de terminer le déplacement du dispositif d'aspiration, par exemple de l'embouchure d'aspiration, lorsque la position d'aspiration minimum est atteinte et d'obtenir le réglage ultérieur uniquement au moyen de l'étrangleur.
Ce n'est que pendant la période de l'affinage que le dispositif d' aspiration procure cette aspiration minimum, par exemple du fait de l'écartement en hauteur maximum de l'embouchure du tube d'aspiration, étant donné qu'on ne travaille qu'avec ure force d'aspiration relative- ment faible. Lorsque le dispositif d'aspiration est arrêté pendant la pé- riode d'affinage pour ne travailler qu'avec l'étrangleur, l'exécution du régulateur peut être simplifiée étant donné qu'il est possible de suppri- mer la commande de compensation citée plus haut.
Par contre, l'ouverture de passage de l'étrangleur exige une zone de réglagerelativement grande.) Pendant les autres périodes du service du four pendant lesquelles le dispositif d'aspiration n'aspire que des quantités relativement faibles d'air ambiant, l'étrangleur peut être entièrement ouvert, à savoir qu'il peut être inactif. Le régulateur ne doit donc influencer que l'un ou 1' autre organe de réglage.
Lorsqu'il s'agit de la combinaison d'une embouchure d'aspiration pouvant être soulevée et abaissée et d'un étrangleur disposé dans la tu- bulure du four, il est avantageux d'utiliser un étrangleur qui, à la ma- nière d'un diaphragme iris, présente une ouverture centrale, toujours aussi ronde que possible. De ce fait le courant de gaz chaud, sortant de la tubulure est toujours concentré, peu importe la largeur d'ouvertu- re de l'étrangleur et atteint toujours le centre de l'embouchure d'aspi- ration. Etant donné que cette dernière aspire de l'air ambiant par ses zones du bord, il se forme ainsi, dans l'embouchure, un courant de gaz à noyau chaud et manteau frais. En outre, la turbulence des gaz est ainsi ! réduite à un minimum, ce qui permet d'obtenir un service uniforme du ré- gulateur.
<Desc/Clms Page number 4>
Le procédé conforme à l'invention permet de réduire la teneur'en azote de l'acier qui, dans les fours à aspiration connus, est supérieure à celle des fours sans aspiration,
Plusieurs formes d'exécution de fours à arc électrique à dispositif d'aspiration et dispositif d'étranglement actionnés par un régulateur commun, données à titre d'exemple non limitatif, sont représentées aux dessins annexés, dans lesquels :
La fig, 1 est une vue d'un four à arc électrique avec un tube d'as- pirati,on pivotable, pouvant être soulevé et abaissé au moyen d'une con-m sole, et avec un diaphragme iris prévu dans la tubulure d'aspiration.
La fig. 2 est une vue en plan de la disposition de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue d'une disposition similaire à celle de la fig.
1, toutefois l'embouchure peut être soulevée et abaissée télescopique- ment par rapport au tube d'aspiration.
La fig. 4 est une vue d'une disposition similaire à celle de la fig.
1, toutefois la tubulure du four est repliée angulairement, tandis que
1' le tube d'aspiration se termine à/horizontale.
La fig. 5 est une vue dans le sens de la flèche de la fig. 4 avec une tuyère d'aspiration obturée par un étrangleur rotatif.
La fig. 6 est une disposition dans le sens de la flèche de la fig, 4' avec une tuyère d'aspiration obturée par un volet.
Suivant les fig. 1 et 2, le couvercle du four à arc électrique 1 est muni d'une tubulure d'aspiration 2. A écartement axial de la tubulu- re se situe l'embouchure 3 en forme d'entonnoir d'un tube d'aspiration pivotable 4. Le tube d'aspiration repose sur une console 5 et est muni d'un raccord télescopique 6 qui le relie à une partir fixe, conduisant au ventilateur, La console peut être abaissée et soulevée de la valeur H.
Sur la tubulure 2 du four est prévu un étrangleur 8, exécuté sous la forme d'un diaphragme iris. L'entraînement 9 du diaphragme est relié à un régulateur 10. Le régulateur 10 est, en outre, relié à l'entraîne- ment 11 pour le déplacement en hauteur de la console 5. Le régulateur reçoit ses impulsions depuis une sonde 12, mesurant la pression, dispo- sée sous le couvercle du four.
Dans la forme d'exécution de la fig. 3, la console 5 ne peut pas
<Desc/Clms Page number 5>
être déplacée en hauteur, Par contre, une embouchure 14, séparée du res- tant du tube d'aspiration 13 peut être soulevée et abaissée individuel- lement. La partie supérieure de l'embouchure est exécutée sous forme de gaine télescopique, tandis que sa partie inférieure est réalisée sous forme de tuyère d'aspiration, Cette embouchure est suspendue à des chaînes 15 qui sont soulevées et abaissées par un cylindre 16.
Dans la forme d'exécution de la fige 4, la tubulure du four est mu- nie d'un prolongement 17 qui est replié angulairement et se prolonge par un tube d'aspiration 18 se terminant à l'horizontale, c'est-à-dire que le prolongement 17 de la tubulure du four se termine par une petite fen- te d'air, à proximité immédiate devant la tuyère d'aspination 19, Cette tuyère d'aspiration présente une forme ronde comme à la fig. 5 ou bien une forme carrée comme à la fig. 6. La surface de la tuyère d'aspiration et qui n'est.pas influencée par le prolongement de la tubulure du four, peut être réglée dans des positions intermédiaires par une obturation à étrangleur rotatif 20 suivant la fig. 5 ou par une obturation àvolet 21 suivant la fig, 6.
L'entraînement 22 de l'étrangleur rotatif 20 ou l'en- traînement 23 de l'obturation à volet 21 est relié au régulateur 10 dont les autres raccords sont identiques à ceux de la fig. 1.
Les dispositions décrites ci-dessus permettent d'obtenir les alter- natives de réglage, citées plus haut, de la pression du four.
Dans une des alternatives, l'étrangleur 8 adopte une position moyen-, ne déterminée par le régulateur 10 et les dispositifs d'aspiration 3, 14 ou 19 sont réglés par le régulateur de manière que sous la pression nomi- nale du four, l'étrangleur 8 se règle toujours automatiquement à la posi- tion moyenne. En raison de son inertie de masse relativement faible et, éventuellement également en raison de la technique de commutation du régulateur, l'étrangleur réagit immédiatement lors de perturbations dans la pression du four et, de ce fait, il maintient cette pression constan- te. Le réglage à la position moyenne du moment peut se faire relativement' lentement.
Dans l'autre alternative, l'embouchure 3 ou 14 adopte un écartement relativement grand par rapport à l'étrangleur 8 et elle est arrêtée dans cette position. Dans cet état et suivant la forme d'exécution de la fig.
4, l'étrangleur 20 ou l'obturation à volet 21 est ouvert de manière que
<Desc/Clms Page number 6>
dans les deux cas l'action d'aspiration, exercée sur le four, soit rela- tivement faible, bien que la vitesse du gaz, à l'intérieur du tube d'as- ; piration, reste presque constante. A ce niveau de la pression du four où le réglage est relativement peu influencé par les embouchures 3 ou 14 ou bien par les obturateurs 20 ou 21, les très faibles perturbations de ' la pression du four ne sont éliminées que par l'étrangleur 8.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour la mise en oeuvre d'un four à arc électrique, ser- vant plus particulièrement à la fabrication de l'acier, et ce, pendant la ' période de l'affinage par l'intermédiaire d'une aspiration des gaz du four commandée par un régulateur de la pression du four, caractérisé en ce que le réglage rapide de l'aspiration est effectué de manière que la pression du four, mesurée essentiellement au centre du four, soit mainte- nue autant que possible à proximité de zéro avec des oscillations vers la zone de la surpression, mais'non pas avec des oscillations temporaires vers la zone de la dépression.
<Desc / Clms Page number 1>
"Process for the use of an electric arc furnace, used in the manufacture of steel." The present invention relates to a process for the implementation of an electric arc furnace for the manufacture of steel and, more particularly for service during the refining period, and this, by a suction of the gases from the oven and which is regulated by means of an oven pressure regulator.
The invention proposes that, during the period of reduction and refining, the pressure of the furnace is maintained at a value equal to or slightly greater than the ambient pressure, so that no air can enter the chamber. oven. The suction of gases and dust from the oven
<Desc / Clms Page number 2>
is not interrupted during this period. In order to achieve this goal, the furnace pressure must be measured very precisely and a very sensitive regulator must be provided.
,
According to the invention, the rapid adjustment of the suction is carried out so that the pressure, measured essentially in the center of the furnace, is kept as much as possible at zero with oscillations' towards the overpressure zone, but in any case not with temporary oscillations towards the depression zone.
It is known that a very precise measurement of the pressure of the furnace is very difficult, more particularly when it is a question of a measurement made in the center of the furnace. Since there is a functional cohesion between the pressure in the center of the furnace and, for example that prevailing under the ceiling of the furnace, it is of little importance to the invention whether, during the ripening period, the pressure is greater than zero below the oven ceiling.
The rapid adjustment can be achieved by corresponding actuation of the height-adjustable suction mouthpiece, or by using members which can be adjusted with a minimum of inertia, such as throttle valves or the like, or else one may consider modifying the rotational speed or adjusting the guide vanes of the suction fan.
For the implementation of the entire suction service of the oven it is particularly advantageous to provide, in addition to a suction device with adjustable suction of the ambient air, for example, the adjustable suction mouth. in height, also a throttle or the like. With such a combination of adjustment members, it is proposed, as an alternative, that the throttle, as a rapid adjustment, precedes the displacement of the suction device. A compensation control is also provided which allows the throttle to be kept as much as possible in the middle position by the displacement of the suction device.
In this alternative, a suction mouthpiece which, for example due to water cooling and its consoles construction, can only be moved with difficulty, does not require acces- sions. excessively powerful. A low speed of
<Desc / Clms Page number 3>
displacement of the suction mouth. On the other hand, the throttle only requires a relatively small area for its adjustment, given that it is limited to eliminating the disturbing peaks of the pressure of the furnace, during the refining period. By moving the suction mouth relatively slowly, the desired level of adjustment is established where only the disturbing peaks need to be removed.
As a further alternative, provision is made to end the movement of the suction device, for example of the suction mouth, when the minimum suction position is reached and to obtain the subsequent adjustment only by means of the Strangler.
It is only during the refining period that the suction device provides this minimum suction, for example due to the maximum height spacing of the mouth of the suction tube, since one cannot works only with a relatively low suction force. When the suction device is stopped during the refining period to work only with the throttle, the execution of the regulator can be simplified since it is possible to omit the quoted compensation command. upper.
On the other hand, the passage opening of the throttle requires a relatively large adjustment zone.) During other periods of oven service when the suction device draws in relatively small amounts of ambient air, the choke can be fully open, ie it can be inactive. The regulator should therefore only influence one or the other regulator.
When it comes to the combination of a suction mouth which can be raised and lowered and a throttle arranged in the furnace tube, it is advantageous to use a throttle which, in the same way of an iris diaphragm, has a central opening, always as round as possible. As a result, the stream of hot gas leaving the pipe is always concentrated, regardless of the opening width of the throttle and always reaches the center of the suction mouth. Since the latter sucks in ambient air through its edge areas, a stream of gas with a hot core and a cool mantle is thus formed in the mouth. Also, gas turbulence is as well! reduced to a minimum, which allows uniform service of the regulator.
<Desc / Clms Page number 4>
The method according to the invention makes it possible to reduce the nitrogen content of the steel which, in known suction furnaces, is greater than that of furnaces without suction,
Several embodiments of electric arc furnaces with a suction device and a throttling device actuated by a common regulator, given by way of non-limiting example, are shown in the accompanying drawings, in which:
Fig, 1 is a view of an electric arc furnace with a swiveling suction tube, which can be raised and lowered by means of a con-m sole, and with an iris diaphragm provided in the tubing suction.
Fig. 2 is a plan view of the arrangement of FIG. 1.
Fig. 3 is a view of an arrangement similar to that of FIG.
1, however, the mouthpiece can be telescoped up and down relative to the suction tube.
Fig. 4 is a view of an arrangement similar to that of FIG.
1, however the furnace pipe is bent angularly, while
1 'the suction tube ends at / horizontal.
Fig. 5 is a view in the direction of the arrow in FIG. 4 with a suction nozzle closed by a rotary choke.
Fig. 6 is an arrangement in the direction of the arrow in FIG, 4 'with a suction nozzle closed by a flap.
According to fig. 1 and 2, the cover of the electric arc furnace 1 is provided with a suction pipe 2. Axially spaced apart from the pipe is the mouth 3 in the form of a funnel of a swiveling suction pipe. 4. The suction tube rests on a console 5 and is provided with a telescopic connector 6 which connects it to a fixed part, leading to the fan. The console can be lowered and raised by the H value.
On the pipe 2 of the furnace is provided a restrictor 8, executed in the form of an iris diaphragm. The diaphragm drive 9 is connected to a regulator 10. The regulator 10 is, moreover, connected to the drive 11 for the height displacement of the console 5. The regulator receives its impulses from a probe 12, measuring pressure, located under the oven cover.
In the embodiment of FIG. 3, console 5 can not
<Desc / Clms Page number 5>
can be moved in height. On the other hand, a mouthpiece 14, separated from the remainder of the suction tube 13, can be raised and lowered individually. The upper part of the mouthpiece is made in the form of a telescopic sheath, while its lower part is made in the form of a suction nozzle, This mouthpiece is suspended from chains 15 which are raised and lowered by a cylinder 16.
In the embodiment of fig 4, the furnace pipe is provided with an extension 17 which is bent angularly and is extended by a suction tube 18 terminating horizontally, that is to say - say that the extension 17 of the furnace pipe ends in a small air gap, in the immediate vicinity in front of the aspiration nozzle 19, This suction nozzle has a round shape as in FIG. 5 or else a square shape as in FIG. 6. The surface of the suction nozzle, which is not influenced by the extension of the furnace pipe, can be adjusted to intermediate positions by a rotary choke seal 20 according to fig. 5 or by a shutter 21 according to FIG. 6.
The drive 22 of the rotary choke 20 or the drive 23 of the shutter shutter 21 is connected to the regulator 10, the other connections of which are identical to those of FIG. 1.
The arrangements described above make it possible to obtain the adjustment alternatives, mentioned above, of the pressure of the oven.
In one of the alternatives, the throttle 8 adopts a medium position, determined by the regulator 10 and the suction devices 3, 14 or 19 are adjusted by the regulator so that under the nominal pressure of the oven, l choke 8 is always automatically adjusted to the middle position. Due to its relatively low mass inertia and possibly also due to the switching technology of the regulator, the throttle reacts immediately to disturbances in the pressure of the furnace and therefore maintains this pressure constant. The adjustment to the current average position can be done relatively slowly.
In the other alternative, the mouthpiece 3 or 14 adopts a relatively large spacing with respect to the throttle 8 and it is stopped in this position. In this state and according to the embodiment of FIG.
4, the throttle 20 or the shutter 21 is opened so that
<Desc / Clms Page number 6>
in both cases the suction action exerted on the furnace is relatively weak, although the speed of the gas, inside the suction tube; piration, remains almost constant. At this level of the furnace pressure where the setting is relatively little influenced by the mouths 3 or 14 or else by the shutters 20 or 21, the very small disturbances of the pressure of the furnace are eliminated only by the throttle 8.
CLAIMS.
1.- Process for the use of an electric arc furnace, more particularly used in the manufacture of steel, and this, during the period of refining by means of a suction of the furnace gas controlled by a regulator of the furnace pressure, characterized in that the rapid adjustment of the suction is effected so that the furnace pressure, measured essentially in the center of the furnace, is maintained as near as possible zero with oscillations towards the zone of the overpressure, but not with temporary oscillations towards the zone of the negative pressure.