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La présente invention concerne les cubilots-à-- gaz pour l'obtention d'un métal liquide par fusion dune charge contenant des métaux, et notamment les cubilots dans lesquels la cuve est partagée en une chambre de fusion de la charge et une chambre de surchauffe du métal
On connaît déjà des cubilots à gaz dans lesquels la cuve est partagée par deux gradins disposés sur des côtés opposés, l'un étant plus haut que l'autre, en une cher- bre de fusion de la charge et une chambre de surchauffa du métal. Dans les parois de la chambre de surchauffe il y a des canaux débouchants pour le passage du vent venant d'une rampe, des tubes amenant des hydrocarbures gazeux à la chan- bre de surchauffe aboutissant auxdits canaux.
Dans la sole de la chambre de surchauffe est ménagé un bassin pour 1'ac- cunulation du métal liquide, les trous de coulée du laitier et du métal débouchant dans ce bassin.
Les cubilots connus permettent d'obtenir une fonte de qualité à une tempérautr suffisamment élevée. La sur- chauffe du métal dans ces cubilots est assurée à contre- courant par les gaz chauds se déplaçant de bas en haut dans la cuve, partiellement lors de la fusion de la charge sur la sole du gradin inférieur et au cornent de la chute des gouttes et des filets de métal du gradin inférieur au bassin. Hais la surchauffe du métal liquide est assurée en plus grande partie par les courants rampants de gaz chauds'dans le bas- sin ou la surface du métal est continuellement débarrassée du laitier par coulée de celui-ci dans un avant-creuset¯ On
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arrive ainsi à maintenir un haut coefficient de transmis- sion thermique entre les gaz chauds et le métal du bassin..
Le but de 'l'invention est de créer un cubilot à gaz dans lequel la transmission des claories des gaz chauds au métal serait plus intensive grâce au préchauffage da gaz combustible amené à la chambre de surchauffe du métal.
On-propose- un cubilot à gaz dont la cuve est partagée par des gradins en une chapbre de fusion de la char-- ge et une chambre de surchauffe du métal dans la sole de la- quelle il y a ui bassin pour 1'accumulation du métal liquida, et dans les parois de laquelle sont ménagés des canaux pour le passage du vent-chaud venant d'une rampe,-dans ces canaux débouchent des tubes amenant du gaz chaud à la chambre de sur- chauffe du cubilot., conformément à 1'invetnion, les tubes amenant le gaz à la chambre de surchauffe du cubilot passent à travers la rampe d'amenée du vent chaud.
Cela permet de préchauffer les hydrocarbures gazeux avant leur entrée dans le cubilot et d'assurer dans une¯certaine mesure leur décomposition. Etant donné la pré- sence de carbone de suie résultant de la décomposition par- tielle dés hydrocarbures,¯la combustion du gaz se déroule avec une forte radiance dans la chambre de surchauffe, ce qui accroît la transmission des calories des gaz au métal.
Dans la description, l'invention est expliquée par un exemple de réalisation et des dessins annexés qui représentent : - la figure 1 un cubilot à gaz, suivant 1;inven- tion, dans lequel les tubes amenant le gaz à la chambre de surchauffe passent à travers la rampe de vent chaud ; - la figure 2, la coupe suivant AA fig 1, à la transition alune chambre de la cuve à l'autre.
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Dans une cuve-1 (Fig. 1) du cubilot sont réalisés deux gradins 2 et 3 situés sur des- cotés opposés de la cuve 1 et partageant celle-ci en une chambre 4 de fusion de la charge et une chambre 5 de surchauffe du métal ; le gradin supérieur .2 a pour but de prévenir l'éboulement de la charge dans la chambre 5, et le gradin inférieur 3 assure le soutènement de ' toute la colonne de charge. Les deux gradins ont un sys- tème de conduites 6 pour l'amenée d'un liquide de refroidis- sement
Entre les gradins 2 et 3, la cuve 1 a une section droite plus grande, grâce à l'aménagement d'une enceinte
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,semi-annulaire 7 dans le garnissage 8.
Tout le garnissage entre les gradins 2 et 3 est disposé dans une enveloppe 9 qui est fixée à une enveloppe 10 du cubilot et a dans sa section droite la forme montrée par la Fig. 2. - -Sur la.-soie inclinée 11 du gradin inférieur 3 est ménagée une barrière 12 ( Fig. 1 et 2) en matériau réfractaire, de hauteur un peu plus grande que la distance entre les gra-
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dins, qui distribue d'une façon suffissenent régulière le--- --- sêt-al liquida allant à la char-bn 5 de surchauffe et s'>C"a'ß±'.". à la iiistribàtic<n è5 r:.::: :i.':11;,d$ 1ri,,}lç1:1t 3-i bt.1 ';;n haut dans la Cu-ze 1.
¯ ¯ Dans l'ss' parois de la chamtre 5 da :.X" <.u:'..is."C il y a des canaux 13 pour le passage du vent. chaud venant d'une rampe 15 et débité à travers des tuyères 14 (Fig. 1); dans
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les canaux 13 débouchent des tubes 16 amenant le gaz combiasli- ble d7une rampe 17 à la êh;;hra 5 de ssrcha'Affe d: métal.
Les dits tubes passent à travers la ranps 15 et sont léchés en permanence. -p.ar le vent chaud; il en résulte' un chsufftgc du gaz et la décomposition. partielle des hydrocarbures.
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Au-dessus des canaux 13, dans les parois de la chambre 5 sont montées des tuyères 18 qui débitât les hydrocarbures venant de la rar.e 17 pour produire un "nuage" radiant (de carbone de suie) au-dessus du métal à surchauffer s'accumu- lant dans le bassin 19 ménagé dans une sole 20 de la chambre 5.
Dans ce bassin débouchent des trous de coulée 21 et 22 pour le laitier et la fonte respectivement L'enfournement de la charge dans le cubilot s'effectue à travers un trou d'enfourne-
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ment 23 à la partie saï,-;r4-eure de la chambre de fusion de la charge.
Avant de commencer la fusion, par combustion du gaz
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dans les canaux 13, on réchauffe le"cubilot jusqu'௠ce que la température atteigne 1600 C dans la chambre 5 de surchauffe du métal. Ensuite, on amdent à travers les tuyères 18 des hydro-
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carbrp.5, à raison de 5 à .0 de la quantité de gaz dépensée pour la combustion.
Après réglage cc-?l'3t du régime thersique et de la composition de 12ai=csçhére dans-la cuve 1 du cubilot, on enfourne 1.3 -t1##rje par le rrcu d'enfoumesent 23. Les gaz 'F.s "^'3='; en pSs2nt x'::iâ '= 1-'' gradins 2 et 3 1e la '.'.ts;'.Ir 4." .: :.'"". "....,a.c2 1- '1 =::--."',=! 1= -':;..--:8.1 .x.o¯.di, 55 fcr'E'-s de ,l3'.ç' 2 -:;-:;... 1 ils 1c-b.e ::e 1.,: :e 11 du gr31ir: 1#1=ie:r 3 su bassin 19... Lors à* 3;.2 c;;=ri la sétal traverse le "n%ace" ra- 4i-.. -e'"ÉW es z%=rchz.aifé, p#is tc-mbe dars le b5in in aâ 5"3'G i:<.'. dès-projections du -#étal qui suy trouve il en résulta la c8tion d'u#e couche de métal eflfer- vescente débarrassée àu ef..'L:'t:....d.,f'ei',3.^-.^,. du métal dans le bassin contrie à une .surchauffa plus poussée du ét31.
Grâce à l* espace libre 3"a-d't,.'5..IIs'i o35sinj entre 1 surface libre du métal se trouvant dans... le bassin et les cou- rants de gaz, il apparaît des tourbillonnements intenses qui
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contribuent à l'achèvement de la combustion du mélange gaz-air directement au-dessus du métal, ce qui assure une surchauffe poussée du métal et une oxydation réduite des éléments qu'il contient.
Les essais industriels de la présente-invention ont corroboré ses avantages.
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The present invention relates to cupolas-à-- gas for obtaining a liquid metal by melting a charge containing metals, and in particular cupolas in which the vessel is divided into a chamber for melting the charge and a chamber. metal overheating
Gas cupolas are already known in which the vessel is shared by two steps arranged on opposite sides, one being higher than the other, in a melting chamber of the charge and a metal overheating chamber. . In the walls of the superheating chamber there are through channels for the passage of the wind coming from a ramp, tubes bringing gaseous hydrocarbons to the overheating chamber leading to said channels.
In the floor of the superheating chamber there is provided a basin for the accunulation of the liquid metal, the tap holes for the slag and for the metal opening into this basin.
Known cupolas make it possible to obtain quality cast iron at a sufficiently high temperature. The overheating of the metal in these cupolas is ensured against the current by the hot gases moving from bottom to top in the tank, partially during the fusion of the charge on the bottom of the lower shelf and at the corner of the fall of the drops and metal threads from the lower tier to the basin. But the overheating of the liquid metal is provided for the most part by the creeping currents of hot gases in the basin or the surface of the metal is continuously freed of the slag by pouring it into a pre-crucible.
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thus manages to maintain a high coefficient of thermal transmission between the hot gases and the metal of the basin.
The object of the invention is to create a gas cupola in which the transmission of the claories from the hot gases to the metal would be more intensive by virtue of the preheating of the fuel gas supplied to the superheating chamber of the metal.
A gas cupola is proposed, the tank of which is divided by steps into a charge melting chamber and a metal superheating chamber in the bottom of which there is a basin for the accumulation. liquid metal, and in the walls of which are formed channels for the passage of the hot wind coming from a ramp, -in these channels open tubes bringing hot gas to the overheating chamber of the cupola. at the invention, the tubes supplying gas to the cupola superheating chamber pass through the hot wind supply ramp.
This makes it possible to preheat the gaseous hydrocarbons before entering the cupola and to ensure their decomposition to a certain extent. Due to the presence of soot carbon resulting from the partial decomposition of hydrocarbons, the combustion of the gas takes place with a strong radiance in the superheating chamber, which increases the transmission of heat from the gases to the metal.
In the description, the invention is explained by an exemplary embodiment and the accompanying drawings which represent: - Figure 1 a gas cupola, according to 1; invention, in which the tubes supplying the gas to the superheating chamber pass through the hot wind ramp; - Figure 2, the section along AA fig 1, at the alum chamber transition from the tank to the other.
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In a vessel-1 (Fig. 1) of the cupola are made two steps 2 and 3 located on opposite sides of the vessel 1 and dividing the latter into a chamber 4 for melting the charge and a chamber 5 for overheating the load. metal ; the purpose of the upper step .2 is to prevent the load from falling into the chamber 5, and the lower step 3 provides support for the entire load column. Both steps have a pipe system 6 for the supply of coolant.
Between steps 2 and 3, tank 1 has a larger cross section, thanks to the arrangement of an enclosure
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, semi-annular 7 in the lining 8.
All the packing between the steps 2 and 3 is arranged in a casing 9 which is fixed to a casing 10 of the cupola and has in its cross section the shape shown in FIG. 2. - -On the inclined silk 11 of the lower tier 3 is provided a barrier 12 (Fig. 1 and 2) of refractory material, of height a little greater than the distance between the grids.
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dins, which distributes in a sufficiently regular manner the --- --- sêt-al liquida going to the overheating char-bn 5 and s '> C "a'ß ±'.". à la iiistribàtic <n è5 r:. :::: i. ': 11;, d $ 1ri ,,} lç1: 1t 3-i bt.1' ;; n high in Cu-ze 1.
¯ ¯ In the ss 'walls of the room 5 da: .X "<.u:' .. is." C there are 13 channels for the passage of the wind. hot coming from a ramp 15 and delivered through nozzles 14 (Fig. 1); in
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the channels 13 emerge from the tubes 16 bringing the combiasli- ble gas from a ramp 17 to the hra 5 of ssrcha'Affe d: metal.
Said tubes pass through the ranps 15 and are permanently licked. -by the hot wind; this results in gas chsufftgc and decomposition. partial hydrocarbons.
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Above the channels 13, in the walls of the chamber 5 are mounted nozzles 18 which discharge the hydrocarbons coming from the rar.e 17 to produce a radiant "cloud" (of soot carbon) above the metal to be superheated. accumulating in the basin 19 provided in a sole 20 of the chamber 5.
In this basin emerge tap holes 21 and 22 for the slag and the cast iron respectively The charging of the load in the cupola is carried out through a charging hole.
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ment 23 to the saï part, -; r4-eure of the charge melting chamber.
Before starting the fusion, by combustion of the gas
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in channels 13, the cupola is heated until the temperature reaches 1600 C. in the metal superheating chamber 5. Then, through the nozzles 18 hydro-
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carbrp.5, at a rate of 5 to .0 of the quantity of gas expended for combustion.
After adjusting cc-? L'3t of the thermal regime and of the composition of 12ai = csçhére in the tank 1 of the cupola, we put 1.3 -t1 ## rje by the rrcu of burying 23. The gases' Fs' ^ ' 3 = '; en pSs2nt x' :: iâ '= 1-' 'steps 2 and 3 1e la'. '. Ts;'. Ir 4. " .::. '"". "...., a.c2 1- '1 = :: -."', =! 1 = - ':; ..--: 8.1 .xō.di, 55 fcr'E'-s de, l3'.ç' 2 -:; -:; ... 1 they 1c-be :: e 1.,:: E 11 du gr31ir: 1 # 1 = ie: r 3 su pelvis 19 ... When at * 3; .2 c ;; = ri the setal crosses the "n% ace" ra- 4i-. . -e '"ÉW es z% = rchz.aifé, p # is tc-mbe dars le b5in in aâ 5" 3'G i: <.'. as soon as projections of the - # stall that is found there it resulted in the c8tion of a reflective layer of metal cleared with ef .. 'L:' t: .... d., f'ei ', 3 . ^ -. ^ ,. of the metal in the basin contrie to a further overheating of the et31.
Thanks to the free space 3 "a-d't,. '5..IIs'i o35sinj between the free surface of the metal in ... the basin and the gas streams, intense vortices appear. who
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contribute to the completion of the combustion of the gas-air mixture directly above the metal, which ensures a high superheating of the metal and a reduced oxidation of the elements it contains.
Industrial tests of the present invention have corroborated its advantages.