BE834316A - Dispositif d'obiuration pour chambre de traitement d'elements continus et four-tunnel equipe d'un tel dispositif - Google Patents

Description

  "Dispositif d'obturation pour chambre de traitement d'éléments continus et four-tunnel équipé d'un tel dispositif".

  
La présente invention est relative à un dispositif d'obturation pour chambre de traitement d'éléments continus présentant une ouverture d'entrée pour l'introduction en

  
continu desdits éléments et une ouverture de sortie, du coté opposé, pour ces éléments après leur passage à travers cette chambre, en particulier dispositif d'obturation pour chambre de chauffage de four-tunnel et notamment de four de recu: 

  
Jusqu'à présent, un problème important se pose pour contrôler l'atmosphère dans une chambre de traitement du type précité.

  
Ce problème se pose surtout pour les chambres de combustion de fours-tunnel dans lesquelles passent,d'une façon continue, des fils d'acier devant subir dans cette chambre un traitement thermique.

  
En effet, jusqu'à présent, il était pratiquement impossible d'empêcher que des quantités importantes d'air diffusent dans cette chambre de combustion par l'entrée

  
et la sortie pour les fils d'acier, ce qui avait comme conséquence qu'il était impossible de déterminer avec suffisamment de précision la composition de l'atmosphère dans la chambre de combustion d'un four-tunnel et que de plus une perte calorifique non négligeable se produisait à proximité de l'entrée et de la sortie de tels fours.

  
Un des buts essentiels de la présente invention consiste à présenter un dispositif d'obturation pour chambre de traitement d'éléments continus en général permettant de remédier aux inconvénients susdits.

  
Suivant l'invention, ce dispositif est caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour former et maintenir, en regard d'au moins une desdites ouvertures, au moins un amas de granules obturant cette ouverture et pouvant être traversé par les éléments continus passant par cette dernière et ceci -  en assurant une étanchéité sensiblement parfaite de.cette ouverture par rapport à l'atmosphère extérieure.

  
-Avantageusement les moyens susdits présentent un endroit où l'amas de granules peut être formé en regard de l'ouverture à obturer et un appareil de récupération des granules entraînés par la partie des éléments continus ayant traversé l'amas de granules pour les recycler, par exemple vers le sommet de l'amas de granules.

  
Suivant une forme de réalisation préférée, le dispositif suivant l'invention comprend une trémie destinée à être montée à l'extérieur de cette chambre, au-dessus de l'ouverture à obturer de cette dernière et également audessus de l'endroit où doit se former l'amas de granules, cette tremie étant reliée à l'appareil de récupération susdit et présentant à sa base, sensiblement à la hauteur du sommet de l'amas de granules à former, une fente de sortie s'étendant sur au moins toute la largeur de l'ouverture, des volets étant prévus de part et d'autre de cette fente pour délimiter d'une manière sensiblement étanche l'espace entre la trémie, l'amas de granules et l'ouverture susdite.

  
La présente invention concerne également un fourtunnel équipé,en regard d'au moins une des ouvertures d'entrée ou de sortie de sa chambre de traitement,d'un tel dispositif.

  
La présente invention concerne plus particulièrement encore un four-tunnel comprenant une chambre de traitement dont au moins l'ouverture d'entrée est équipée d'un dispositif d'obturation et qui communique avec une cheminée située à proximité de cette ouverture pour provoquer le déplacement-.odes gaz de combustion dans cette chambre à c ontre-courant par rapport à celui des éléments continus, cette chambre étant répartie en une succession de zones de traitement distincts, la première zone de traitement, à proximité de l'ouverture d'entrée, étant formée par une zone de récupération de chaleur

  
qui comprend un plateau d'accumulation de chaleur s'éten- <EMI ID=1.1> 

  
éléments continus, des moyens étant prévus pour provoquer

  
une circulation d'au moins une partie des gaz de combustion autour dudit plateau.

  
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés, d'une forme de réalisation particulière de l'objet de l'invention.

  
La figure 1 est une coupe longitudinale et schématique, suivant la ligne I-I de la figure 2, avec brisures partielles, d'une forme de réalisation particulière d'un fourtunnel suivant l'invention équipé d'un dispositif d'obturation <EMI ID=2.1>  La figure 2 est une section suivant la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est, à plus grande échelle et avec brisures partielles, une vue suivant la ligne 111-111 de la figure 1.

  
Dans les différentes figures, les mêmes chiffres

  
de référence désignent des éléments identiques.

  
D'une façon générale, l'invention consiste à prévoir un dispositif d'obturation pouvant être monté aux ouvertures d'entrée et/ou de sortie d'une chambre destinée au traitement d'éléments continus se déplaçant d'une façon ininterrompue à travers cette chambre et dans laquelle la nature de l'atmosphère doit répondre à certaines conditions.

  
Une chambre pour laquelle ce dispositif convient particulièrement est la chambre de combustion d'un four-tunnel.

  
En plus de permettre ainsi le contrôle plus rigoureux de l'atmosphère de cette chambre, un tel dispositif d'obturation permet de réduire sensiblement les pertes calorifiques par les ouvertures d'entrée et de sortie du fourtunnel. 

  
La figure 1 montre un tel four-tunnel comprenant une chambre de traitement 2 aux ouvertures d'entrée 3 et de sortie 4 dans laquelle sont montés des dispositifs d'obturation 5.

  
Ce four-tunnel 1 est destiné au traitement thermique, et notamment le recuit, de fils ou barres d'acier 6 se déplaçant suivant le sens de la flèche 7 à travers la chambre 2.

  
Comme montré à la figure 2, ces fils ou barres 6 entrent dans cette chambre sous forme d'une nappe d'éléments parallèles à la direction de la flèche 7.

  
Les dispositifs d'obturation 5 comprennent chacun un amas de granules 8 constitués d'une matière présentant une résistance suffisante à la chaleur. La matière qui convient particulièrement bien est le sable.

  
Cet amas de granules et notamment de sable est formé en regard des ouvertures 3 et 4,à l'extérieur de.la chambre de traitement 2 et est traversé par les barres ou fils
6.

  
 <EMI ID=3.1> 

  
des ouvertures 3 et 4, des moyens sont prévus pour maintenir la largeur de l'amas de granules relativement importante et constante.A cet égard un appareil de récupération est prévu pour recycler les granules.entraînés par les fils ou barres 6 ayant traversé l'amas de granules.vers le sommet de l'amas,

  
en regard de l'ouverture considérée.

  
Cet appareil de récupération présente, en aval de

  
 <EMI ID=4.1>  9,dans lequel peuvent tomber les granules entraînés,et

  
 <EMI ID=5.1> 

  
permettant de ramener les granules tombés dans le bac collecteur 9 vers le sommet de l'amas 8.

  
Dans la forme de réalisation montrée aux figures, le transporteur est un transporteur . pneumatique,aspirant,par l'intermédiaire d'un tuyau flexible 11, les granules au bas du collecteur 9 pour les projeter dans la partie supérieure d'une trémie de stockage 12.

  
A cet effet, un ventilateur 13 est monté au-dessus de la trémie.donc en aval de cette dernière si l'on considère le sens du chemin suivi par les granules récupérés.

  
Le tuyau flexible 11 présente une extrémité supérieure coudée 14 pénétrant dans la partie supérieure

  
de la trémie 12, cette partie coudée 14 étant orientée vers

  
 <EMI ID=6.1> 

  
la trémie 12. Ainsi, les granules projetés par la partie coudée du tuyau flexible 11 contre la surface de ce déflecteur 15 perdent leur énergie cinétique et tombant directement dans la trémie en même temps que les granules les plus lourds qui n'atteignent même pas cette surface. Toutefois, les granules les plus fins ayant l'allure d'une poudre sont déviés directement vers le ventilateur 13, comme indiqué par exemple par la flèche 16, sans toucher le déflecteur.

  
 <EMI ID=7.1> 

  
par le courant d'aspiration provoqué par le ventilateur 13, un filtre horizontal 17 est monté au-dessus de la partie supérieure de'la trémie 12, en amont du ventilateur 13,pour retenir celle-ci. 

  
De plus, la surface de filtration de ce filtre est précédée par un écran à chicanes 38 retenant une partie des granules fins aspirés par le ventilateur avant qu'ils n'atteignent la surface de filtration. Ainsi, la quantité

  
de granules devant être retenus par le filtre est réduite au maximum ce. qui évite des encrassements rapides de ce dernier et permet de maintenir dans le tuyau 11 une force d'aspiration sensiblement constante et parfaitement réglable.

  
La trémie 12 présente à sa base, sensiblement à

  
la hauteur du sommet de l'amas des granules 8, une fente de sortie 18 s'étendant sur au moins toute la largeur de l'ouverture à obturer 3 ou 4. Des volets 19 sont prévus de part et d'autre de cette fente 18 pour délimiter latéralement d'une manière sensiblement étanche l'espace 20 entre la trémie 18, l'amas de granules 8 et l' ouverture de la chambre de traitement 2 à obturer.

  
Différents moyens peuvent être prévus pour régler le débit, d'une part, des granules recyclés par l'intermédiaire du tuyau flexible 11 vers la trémie 12 et, d'autre part, des granules à déposer par l'intermédiaire de. la trémie 12 sur le sommet de l'amas de granules 8.

  
C'est ainsi qu'un tiroir 21 a été prévu dans la forme de réalisation montrée à la figure 3 pour régler la section de sortie 36 du bac collecteur.9 vers le tuyau 11 et qu'une vanne 22 a été prévue dans la trémie 12 au-dessus de

  
 <EMI ID=8.1> 

  
Cette possibilité de double réglage, c'est-à-dire de la quantité à recycler vers la trémie 12 et de la quantité

  
 <EMI ID=9.1>  parfait du dispositif d'obturation pour différentes vitesses de passage des fils ou des barres à travers la chambre de chauffage 2 et également pour des fils ou barres 6 de sectioh ou forme différentes.

  
Si par exemples les fils ou barres 6 présentent une surface assez rugueuse, la quantité de granules entraînés lors de leur passage peut 8tre assez importante, ce qui nécessitera donc.également un débit de recyclage en conséquence.

  
Le dispositif à obturer présente, à l'endroit où l'amas 8 de granules doit être formé,un plateau 23 s'étendant en dessous du bord inférieur de l'ouverture à obturer, à l'extérieur de la chambre de traitement 2, et un rebord 24 s'étendant transversalement, par rapport au sens de déplacement des fils ou barres 6, du coté opposé du plateau 23 par rapport à l'ouverture considérée. Ce rebord n'occupe qu'une partie de la hauteur de l'amas de granules 8 afin de permettre aux fils et barres passant par cette ouverture de se déplacer au-dessus de ce rebord 24, à travers l'amas de granules. Le bac collecteur 9 s'étend au-delà de ce rebord, c'est-à-dire du côté opposé de l'ouverture à obturer par rapport au plateau, en dessous du passage pour les fils.

  
Dans la forme. de réalisation montrée à la figure 1 du dispositif d'obturation prévu à la sortie 4 du four-tunnel 1 le rebord 24 est formé par la partie supérieure d'une des parois du bac collecteur 9 dépassant par rapport au plateau
23.

  
Avantageusement, un support 25 pour les fils ou barres 6 est prévu en amont de l'amas de granules 8 afin que ces éléments traversent l'amas de granules toujours au même niveau. Ceci facilite le maintien constant de la forme

  
de l'amas de granules 8.

  
Lors du passage des fils 6 ou d'une d'une façon générale des éléments continus à travers l'amas de granules du dispositif d'obturation 5,une petite quantité de granules est entraîné par les surfaces relativement rugueuses de ces derniers. Ces granules entraînés tombent automatiquement dans le bac collecteur 9 d'où ils sont recyclés vers la trémie de réserve 12 afin de pouvoir être réutilisés pour la formation d'un amas constant de granules 8.

  
Il a été constaté que pour un type d'éléments continus déterminé à traiter et pour une vitesse de déplacement choisie pour ces derniers, il est possible de maintenir un amas de granules constant par un préréglage de la position du tiroir 21 au fond du bac collecteur 9 et de la vanne 22

  
à la sortie de la trémie 12.

  
Grace à l'épaisseur de la couche de l'amas de granules à traverser par les éléments continus 6 la perte de chaleur par convect ion et par rayonnement à travers les ouvertures d'entrée et de sortie, respectivement 3 et 4, devient extrêmement réduite.

  
La présente invention concerne encore un type bien particulier de four-tunnel pour le traitement d'éléments continus et notamment de fils ou de barres d'acier. Il s'agit d'un four comprenant un chauffage par des brûleurs, de préférence à combustion interne, et dont la chambre de combustion est répartie en plusieurs zones successives de traitement.

Un tel four a été montré aux figures 1 et 2. 

  
Comme déjà décrit ci-dessus, les ouvertures d'entrée 3 et de sortie 4 sont équipées d'un dispositif d'obturation assurant l'étanchéité de ces ouvertures visà-vis de l'atmosphère extérieure tout en permettant le passage des éléments continus.

  
Une cheminée 26 est prévue à proximité de l'ouverture d'entrée 3 de la chambre 2 pour provoquer le déplacement des gaz de combustion dans celle-ci dans le sens inverse à celui du déplacement des éléments continus.

  
Suivant l'invention, la première zone de traitement, à proximité de l'ouverture d'entrée 3,est formée par une zone de récupération de chaleur. Elle comprend un plateau d'accumulation de chaleur 27 s'étendant au-dessus de l'endroit de la chambre 2 où passent les éléments continus 6. Des moyens sont prévus pour provoquer une circulation d'au moins une partie des gaz de combustion autour du plateau susdit dans le sens indiqué par les flèches 28.

  
Le plateau d'accumulation 27 délimite, dans la zone de récupération, de préférence au-dessus de l'endroit

  
où passent les éléments continus dans la chambre de traitement, un espace 29 communiquant avec cet endroit par

  
des passages 30 et 31 situés aux deux extrémités du plateau

  
27.si on considère la direction de déplacement des éléments. Au moins un ventilateur 32 est prévu pour créer une circulation forcée des gaz de combustion à travers l'espace 29 dans le sens des flèches 28. Ce ventilateur est de préférence monté dans le passage 31 situé à proximité de la cheminée 26. 

  
Le plateau 27 aussi bien que les parois, et notamment le plafond 33, de l'espace 29 sont réalisés en une matière réfractaire de grande capacité calorifique et permettent, par conséquent, un échange de chaleur très important avec les gaz de combustion circulant dans cet espace et, d'une façon générale, un rayonnement calorifique très intense à l'endroit de cette zone de récupération où passent les éléments continus.

  
Comme montré à la figure 2, le plafond 33 de l'espace 29 et le plateau 27 sont voûtés, ce qui favorise donc l'échange de chaleur par radiation avec la partie de la zone de récupération de chaleur dans laquelle passent les éléments continus à traiter.

  
Afin de permettre une circulation suffisamment intense des gaz de c ombustion autour du plateau de récupération 27, qui ne soit pas pertubée par le courant de gaz provenant de la zone voisine de la chambre de combustion, les passages 30 et 31 sont orientés perpendiculairement par rapport à la direction de déplacement'des gaz de combustion dans. la partie de la chambre de traitement où passent les éléments continus.

  
A cet égard, un écran vertical 34 s'étend à l'endroit du passage 30 jusqu'en regard du plateau 27 afin de permettre ainsi d'orienter vers le bas, comme indiqué par la flèche 28, le courant de gaz recyclé provenant de l'espace 29, ce courant étant alors entraîné automatiquement par le courant de gaz de combustion se déplaçant vers la chambre de traitement

  
à contre-courant par rapport aux éléments continus 6 traversant celle-ci et provenant de la zone voisine de cette chambre. 

  
Ainsi, une partie des gaz de ce courant est recyclé, l'autre partie étant évacuée directement par la cheminée 26 à proximité de l'entrée 3 pour les éléments continus.

  
Le rapport entre les gaz évacués et les gaz recyclée peut être réglé facilement, d'une part,grâce à

  
 <EMI ID=10.1> 

  
part, à la présence du ventilateur 32 dont le débit d'aspiration peut être modifié.

  
 <EMI ID=11.1> 

  
limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des:
variantes peuvent être envisagées sans sortir du cadre du présent brevet.

  
C'est ainsi par exemple que les granules entraînés par les éléments continus lors de leur passage à travers l'amas 8 pourraient être recyclés par un transporteur mécanique, que le dispositif d'obturation décrit ci-dessus peut être monté devant l'ouverture d'entrée et/ou de sortie de n'importe quelle chambre de traitement dans laquelle par exemple une atmosphère de composition sensiblement constante doit

  
être maintenue ou pour laquelle il y a lieu d'éviter soit

  
des pertes soit de calories soit de frigories.

  
Par ailleurs, quoiqu'une préférence ait été accordée au dispositif d'obturation suivant l'invention, le four-tunnel présentant ladite zone de récupération pourrait être équipé

  
à son ouverture d'entrée d'un dispositif d'obturation d'un autre type pour autant que celui-ci assure l'étanchéité constante de cette ouverture Lors de l'introduction, en continu, dans la chambre, d'éléments à traiter dans cette dernière. 

  
Les éléments continus susdits ne doivent pas nécessairement être constitués de fils ou de barres; ils pourraient par exemple également être formés d'un treillis ou même d'une tôle. Dans ce dernier cas, les moyens de récupération des granules devront être légèrement adaptés ou complétés. 

REVENDICATIONS. 

  
1.- Dispositif d'obturation pour chambre de traitement d'éléments continus présentant une ouverture d'entrée pour l'introduction en continu desdits éléments et une ouverture de sortie, du côté opposé, pour ces éléments après leur passage à travers cette chambre, en particulier dispositif d'obturation pour chambre de chauffage de four-tunael, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour former et maintenir,en regard d'au moins une desdites ouvertures, au moins un amas de granules obturant cette ouverture et pouvant être traversé par les éléments continus passant par cette dernière.

Claims (1)

1. 2.- Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens susdits présentent un endroit où l'amas de granules peut être formé en regard de l'ouverture à obturer et un appareil de récupération de granules entraînées par la partie des éléments continus ayant traversé l'amas de granules pour les recycler.

   3.- Dispositif suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'appareil de récupération présente, en:aval de l'endroit où il y a lieu de former l'amas de granules, un bac collecteur, dans lequel peuvent tomber lesdites granules entraînées, et un transporteur permettant de recycler, vers la partie supérieure de l'amas formé à l'endroit susdit, les granules tombées dans le bac collecteur.

   4.- Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le transporteur est un transporteur pneumatique. 5.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendi- cations 2 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une trémie destinée à être montée à l'extérieur de cette chambre de traitement, au-dessus de l'ouverture à obturer de cette dernière et au-dessus de l'endroit où doit se former l'amas de <EMI ID=12.1>

   pération susdit et présentant à sa base, sensiblement

   à la hauteur du sommet de l'amas de granules à former, une fente de sortie s'étendant sur au moins toute la largeur de ladite ouverture, des volets étant prévus de part et d'autre de cette fente pour délimiter d'une manière sensiblement étanche l'espace entre la trémie,l'amas de,granules et l'ouverture sudite.

   6.- Dispositif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le transporteur pneumatique comprend un ventilateur monté en aval de la trémie, en considérant le sens du chemin suivi par les granules récupérées, et un tuyau d'aspiration relié par une de ses extrémités au collecteur et débouchant par son autre extrémité dans la partie supérieure de la trémie susdite.

   7.- Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'extrémité du tuyau d'aspiration débouchant dans la partie supérieure de la trémie est orientée vers un déflecteur provoquant la chute, dans la trémie, des granules sortant dudit tuyau et frappant la surface du déflecteur.

   8.- Dispositif suivant l'une ou l'autre des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'un filtre est monté en amont de l'ouïe d'aspiration du ventilateur, au-dessus

   de la partie supérieure de la trémie. 9.- Dispositif suivant le revendication 8, caractérisé

   en ce que le filtre présente une surface de filtration sensiblement horizontale s'étendant au-dessus de la trémie, cette surface étant précédée par un écran à chicanes retenant une partie des grandies aspirées par le ventilateur avant qu'elles atteignent la surface de filtration.

   <EMI ID=13.1>

   5 à 9, caractérisé en ce que la trémie présente des moyens pour régler le débit des granules par la fente de sortie susdite pour la formation d'un amas de hauteur sensiblement constante en regard de l'ouverture à obturer.

   11.- Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 2 à 10, caractérisé en ce qu'il présente, à l'endroit où l'amas de granules peut être formé, un plateau destiné à s'étendre en dessous du bord inférieur de l'ouverture à obturer et un rebord s'étendant transversalement par rapport

   au sens de déplacement des éléments continus, du côte opposé du plateau par rapport à ladite ouverture, ce rebord n'occupant qu'une partie de la hauteur de l'amas de granules à former, afin de permettre aux éléments continus passant par cette ouverture de se déplacer au-dessus de ce rebord, à travers l'amas de granules, le bac collecteur susdit s'étendant le long du rebord, du côté opposé de l'ouverture à obturer, en-dessous du passage pour les éléments continus.

   12.- dispositif d'obturation pour chambre de traitement d'éléments continus, tel que décrit ci-dessus ou montré aux dessins annexés.

   13.- Four-tunnel équipé d'au moins un dispositif d'obturation, tel que décrit ci-dessus ou montré aux dessins annexés . 14.- Four tunnel comprenant une chambre de traitement thermique présentant une ouverture d'entrée pour l'introduction dans celle-ci d'éléments continus, en particulier de fils, et une ouverture de sortie située du côté opposé de la chambre de traitement par rapport à l'ouverture d'entrée, pour extraire les éléments de la chambre après leur traversée de cette dernière, cette chambre étant répartie en plusieurs zones successives de traitement, dont au moins une comprend un chauffage par des brûleurs, une cheminée étant prévue à proximité de l'ouverture d'entrée de la chambre provoquant le déplacement des gaz de combustion dans celle-ci dans le sens inverse à celui du déplacement des éléments continus,

   caractérisé en ce qu'au moins l'ouverture d'entrée est équipée d'un dispositif d'obturation assurant l'étanchéité de cette ouverture vis-à-vis de l'atmosphère extérieure, tout en permettant le passage des éléments continus à introduire dans la chambre de traitement, la première zone de traitement, à proximité de l'ouverture d'entrée, étant formée par une zone de récupération de chaleur, cette.zone comprenant un plateau d'accumulation de chaleur s'étendant au-dessus de l'endroit de la chambre où passent les éléments continus, des moyens étant prévus pour provoquer une circulation d'au moins une partie des gaz de combustion autour dudit plateau.

   15.- Four-tunnel suivant la revendication 14, caractéri se en ce que le plateau d'accumulation délimite, dans la zon de récupération, du coté opposé par rapport à l'endroit où passent les éléments continus dans la chambbe de traitement, un espace communiquant avec cet endroit par des passages situés aux deux extrémités du plateau, si on considère la direction de déplacement des éléments dans la chambre de traitement, au moins un ventilateur étant prévu..pour créer une circulation forcée des gaz de combust ion à travers l'espace susdit dans un sens opposé à celui du déplacement des éléments continus.

   16.- Four-tunnel suivant la revendication 15, caractérisé en ce que l'espace susdit est prévu au-dessus de l'endroit de passage des éléments continus.

   17.- Four-tunnel suivant l'une ou l'autre des revendications 15 et 16, caractérisé en ce que le ventilateur est monté dans le passage, vers l'espace délimité par le plateau d'accumulation, qui est situé à proximité de la cheminée.

   18.- Four-tunnel suivant l'une quelconque des revendications 15 à 17, caractérisé en ce que les passages susdits sont orientés transversalement par rapport à la direction

   de déplacement des gaz de combustion dans la chambre de traitement susdite.

   19.- Four-tunnel tel que décrit ci-dessus ou montré aux dessins annexés.