Procédé pour préchauffer de la mitraille d'acier au moyen des gaz d'échappement d'un four électrique de sidérurgie.
La présente invention concerne un procédé permettant de préchauffer de la mitraille d'acier au moyen d'un gaz d'échappement produit dans un four électrique de sidérurgie qui, lors de l'élaboration d'acier à partir de mitraille d'acier dans le four électrique, permet un préchauffage efficace de la mitraille d'acier à une température prescrite, sans susciter de difficulté due à la pollution, au moyen du gaz d'échappement produit dans le four électrique.
On connaît un procédé, suivant lequel, lors de l'élaboration d'acier à partir de mitraille d'acier dans un four électrique, on préchauffe la mitraille d'acier au moyen d'un gaz d'échappement à haute température produit dans le four électrique et on charge la mitraille d'acier ainsi préchauffée dans le four électrique pour l'affinage. Selon ce procédé, il est possible de raccourcir la période d'affinage dans le four électrique et d'économiser du courant électrique nécessaire pour l'affinage.
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forme d'exécution du procédé classique pour préchauffer de la mitraille d'acier au moyen d'un gaz d'échappement d'un
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électrique, 2 est un conduit d'évacuation d'un gaz d'échappement produit dans le four électrique, 4 est une chambre de combustion de gaz d'échappement prévue au milieu du conduit d'évacuation 2, et 6 est une chambre de préchauffage de mitraille prévue au milieu d'un conduit de branchement 7 dérivant le conduit d'évacuation 2. Lors de l'élaboration d'acier à partir de mitraille d'acier dans le four électrique 1, un gaz d'échappement produit dans le four électrique 1 est évacué par un conduit d'échappement 5 prévu dans le couvercle du four électrique 1, et est dirigé vers une
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du conduit d'évacuation 2, avec de l'air en une quantité appropriée aspiré par un intervalle 3 formant une ouverture réglable prévue à une extrémité du conduit d'échappement 5 pour provoquer la combustion du monoxyde de carbone contenu dans le gaz d'échappement et ainsi former un gaz d'échappement de combustion.
Le gaz d'échappement de combustion est dirigé vers une chambre de préchauffage de mitraille 6 prévue au milieu du conduit de branchement 7 dérivant le conduit d'évacuation 2, et préchauffe la mitraille d'acier chargée dans la chambre de préchauffage de mitraille 6, à une température prescrite. Le gaz d'échappement de combustion, après avoir préchauffé la mitraille d'acier, est évacué à l'air libre par une cheminée 11 à travers une chambre de refroidissement 8 et un collecteur de poussière 9 prévu sur le conduit d'évacuation 2. 10 est un ventilateur prévu au milieu
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au milieu du conduit de branchement 7 et 12 et 13 sont des registres.
La Fig. 2 est une vue schématique illustrant une autre forme d'exécution du procédé classique pour préchauffer de la mitraille d'acier. Dans cette forme d'exécution, deux chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6' sont prévues en parallèle au milieu du conduit de branchement 7 dérivant le conduit d'évacuation 2; des registres 12 et 12' sont prévus sur le conduit de branchement 7 du côté d'entrée de gaz d'échappement de combustion des chambres de préchauf-
<EMI ID=5.1> prévus sur le conduit de branchement 7 du côté de sortie de gaz d'échappement de combustion des chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6'. En ouvrant un des registres 12 et 12' et en fermant l'autre, on dirige le gaz d'échappement de combustion vers l'une des deux chambres de préchauffage de
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chargée dans cette chambre de préchauffage. Il est par conséquent possible de préparer la campagne de préchauffage suivante en chargeant un autre lot de mitraille d'acier à préchauffer dans l'autre chambre de préchauffage de mitraille.
Une mitraille d'acier contient habituellement de l'huile, du caoutchouc, du vinyle, des matières plastiques et <EMI ID=7.1>
lorsqu'on préchauffe une mitraille d'acier chargée dans une chambre de préchauffage de mitraille au moyen d'un gaz d'échappement de combustion à haute température, les substances combustibles emprisonnées dans la mitraille d'acier brûlent au contact du gaz d'échappement de combustion sous l'influence de sa chaleur. Cette combustion, qui est une combustion de manière générale incomplète, produit un gaz de combustion incomplète contenant des hydrocarbures sous la forme d'une fumée blanche dégageant une odeur nauséabonde et du monoxyde de carbone. Ce gaz de combustion incomplète, qui ne peut pas être capté par un collecteur de poussière et qui est par conséquent débité à l'air libre tel quel, consti-
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déré comme une attaque contre l'hygiène de l'environnement.
La température d'un gaz d'échappement produit dans un four électrique varie pendant la totalité du processus d'affinage, c'est-à-dire du début à la fin de celui-ci, étant donné qu'elle n'est pas maintenue à un niveau constant. Cependant, suivant le procédé classique pour préchauffer une
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duit dans la chambre de préchauffage de mitraille en une quantité constante pour préchauffer de la mitraille d'acier. Cela étant, la température de la mitraille d'acier préchauffée dans la chambre de préchauffage de mitraille varie selon le moment de production du gaz d'échappement de combustion dans le four électrique qui a préchauffé la mitraille d'acier :
elle est parfois supérieure au niveau nécessaire ou inférieure à ce même niveau, étant bien loin de la température de préchauffage recherchée.
Lorsque la température du gaz d'échappement de combustion dirigé vers la chambre de préchauffage de mitraille <EMI ID=10.1>
de gaz d'échappement est supérieure au niveau nécessaire, la combustion des substances combustibles précitées emprisonnées dans la mitraille d'acier pendant le préchauffage par le gaz d'échappement de combustion devient violente, provoquant ainsi une oxydation de la mitraille d'acier. Ceci diminue
le rendement sidérurgique de l'opération d'élaboration de l'acier au cours de laquelle la mitraille d'acier précitée est utilisée comme matière première. La mitraille d'acier, placée dans un panier prescrit, est chargée dans la chambre de préchauffage de mitraille et est préchauffée par le gaz d'échappement de combustion insufflé dans ce panier. Lorsque la température de ce gaz d'échappement de combustion est supé-
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déformation thermique sous l'action du gaz d'échappement de combustion à haute température. La mitraille d'acier contenue dans le panier se dilate thermiquement jusqu'à un volume accru sous l'effet du chauffage par le gaz d'échappement de combustion à haute température. Cela étant, la mitraille d'acier ne tombe pas sans à-coup du panier lorsqu'on la charge dans le four électrique, ce qui rend difficile le chargement de la mitraille dans le four électrique.
Même si la mitraille d'acier est chargée dans le four électrique, le couvercle du four électrique peut susciter des difficultés par le fait qu'on ne peut pas le fermer. lorsque la température du gaz d'échappement de combustion dirigé dans la chambre de préchauffage de mitraille est faible, il est d'autre part impossible de préchauffer à une température prescrite la mitraille d'acier chargée dans la chambre de préchauffage de mitraille.
Dans les circonstances précitées, l'industrie a grandement besoin d'un procédé permettant, lors du préchauf-fage de mitraille d'acier à charger dans un four électrique
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trique, d'éviter le débit d'un gaz de combustion incomplète sous forme de fumée blanche dégageant une odeur nauséabonde qui résulte de la combustion incomplète de substances combustibles telles que de l'huile, du caoutchouc, du vinyle et des matières plastiques emprisonnés dans la mitraille d'acier sous l'effet de la chaleur du gaz d'échappement précité, et permettant aussi de préchauffer la mitraille d'acier toujours à une température prescrite, même si la température du gaz d'échappement pour le préchauffage de la mitraille d'acier varie. Cependant, un tel procédé n'a jusqu'à présent pas encore été proposé.
Cela étant, l'invention a pour but principal de procurer un procédé pour préchauffer de la mitraille d'acier qui, lors du préchauffage de la mitraille d'acier au moyen d'un gaz d'échappement produit dans un four électrique, permette d'éviter le débit d'un gaz de combustion incomplète sous forme de fumée blanche dégageant une odeur nauséabonde et résultant de la combustion incomplète de substances combustibles telles que de l'huile, du caoutchouc, du vinyle et des matières plastiques emprisonnés dans la mitraille d'acier sous l'effet de la chaleur du gaz d'échappement précité, et qui permette aussi de préchauffer la mitraille d'acier à une température prescrite sans susciter des difficultés de pollution.
L'invention a également pour but de procurer un procédé pour préchauffer une mitraille d'acier selon lequel, lors du préchauffage de la mitraille d'acier au moyen d'un gaz d'échappement produit dans un four électrique, la mitraille d'acier soit préchauffée à une température prescrite, indépendamment de la variation de la température.du gaz d'échappement précité, sans susciter de difficulté de pol lution.
Suivant une des particularités de l'invention, il est prévu :
un procédé pour préchauffer de la mitraille d'acier au moyen d'un gaz d'échappement provenant d'un four électrique de sidérurgie, selon lequel :
lors de l'élaboration d'acier à partir de mitraille d'acier dans un four électrique, on dirige un gaz d'échappement produit dans le four électrique vers une chambre de combustion de gaz d'échappement prévue au milieu du conduit d'évacuation du gaz d'échappement pour provoquer la combustion du monoxyde de carbone contenu dans le gaz d'échappement en vue de former un gaz d'échappement de combustion, et
on dirige le gaz d'échappement de combustion dans au moins une chambre de préchauffage de mitraille prévue au milieu d'un conduit de branchement dérivant le conduit d'évacuation pour préchauffer de la mitraille d'acier chargée dans la chambre de préchauffage de mitraille à une température prescrite,
caractérisé en ce que :
on réintroduit le gaz d'échappement de combustion, après préchauffage de la mitraille d'acier chargée dans la chambre de préchauffage de mitraille, dans la chambre de combustion de gaz d'échappement pour provoquer la combustion d'un gaz de combustion incomplète qui est produit par la combustion incomplète de substances combustibles emprisonnées dans la mitraille d'acier et qui est contenu dans le gaz d'échappement de combustion.
Aux dessins annexés :
la Fig. 1 est une vue schématique illustrant une forme d'exécution du procédé classique pour préchauffer de la mitraille d'acier;
la Fig. 2 est une vue schématique illustrant une autre forme d'exécution du procédé classique pour préchauffer de la mitraille d'acier;
la Fig. 3 est une vue schématique illustrant une forme d'exécution du procédé conforme à l'invention, et
la Fig. 4 est une vue schématique illustrant une autre. forme d'exécution du procédé conforme à l'invention.
Le procédé permettant de préchauffer de la mitraille d'acier au moyen d'un gaz d'échappement d'un four électrique de sidérurgie conforme à l'invention sera décrit ci-après en détail à l'aide d'exemples et avec référence aux dessins.
EXEMPLE 1.-
La Fig. 3 est une vue schématique illustrant une forme d'exécution du procédé conforme à l'invention. Un gaz d'échappement produit dans le four électrique 1 pendant l'affinage est débité par un conduit d'échappement 5 prévu dans le couvercle du four électrique 1, est dirigé vers une cham-
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débit 2 avec de l'air en une quantité appropriée aspiré par un intervalle 3 formant une ouverture réglable, et forme
un gaz d'échappement de combustion résultant de la combustion de monoxyde de carbone du gaz d'échappement dans la chambre
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Le gaz d'échappement de combustion précité est débité à l'air libre par une cheminée 11 au moyen d'un ventilateur 10 prévu au milieu du conduit'd'évacuation 2, à travers une chambre de refroidissement 8 et un collecteur de poussière 9. Une fraction de ce gaz d'échappement de com-
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sur le conduit d'évacuation 2 au moyen d'un ventilateur 16
<EMI ID=16.1> <EMI ID=17.1>
cuation 2 et atteignant la chambre de combustion de gaz
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6 est prévue au milieu du conduit de branchement 15. Le gaz d'échappement de combustion s'écoulant dans le conduit de branchement 15 est par conséquent dirigé vers la chambre de préchauffage de mitraille 6, préchauffe la mitraille d'acier et est ensuite réintroduit dans la chambre de combustion de gaz d'échappement 4.
Le gaz d'échappement de combustion, après avoir préchauffé la mitraille d'acier dans la chambre de préchauffage de mitraille 6, contient un gaz de combustion incomplète
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telles que de l'huile, du caoutchouc, du vinyle et des matières plastiques emprisonnés dans la mitraille d'acier comme mentionné plus haut. Ce gaz de combustion incomplète est brûlé dans la chambre de combustion de gaz d'échappement 4.
Le gaz d'échappement de combustion ainsi réintroduit dans la
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éléments non brûles de ce gaz ont été brûlés, est à nouveau débité dans le conduit d'évacuation 2 et est ensuite déchargé à l'air libre par la cheminée 11 à travers la chambre de refroidissement 8 et le collecteur de poussière 9.
Le tableau I indique des valeurs de température et de composition chimique du gaz d'échappement de combustion avant et après le préchauffage de mitraille d'acier au cas où la mitraille d'acier est préchauffée par le procédé classique illustré sur la Fig. 1. Le tableau II indique des valeurs de température et de composition chimique du gaz d'échappement de combustion avant et après le préchauffage de mitraille d'acier au cas où la mitraille d'acier est préchauffée .par le procédé conforme à l'invention illustré sur la Fig. 3.
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Comme cela ressort du tableau I indiqué plus haut, au cas où la mitraille d'acier est préchauffée par le procédé classique, le gaz d'échappement qui s'écoule dans le conduit d'évacuation à partir de la chambre de préchauffage de mitraille vers la chambre de refroidissement, après préchauffage de la mitraille d'acier, contient souvent du CO et du
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qui précède, qu'au contraire, lorsque la mitraille d'acier est préchauffée par le procédé conforme à l'invention, le gaz d'échappement de combustion . qui s'écoule dans le conduit d'évacuation de la chambre de combustion de gaz d'échappement vers la chambre
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la cheminée, devient un gaz non toxique qui ne dégage pas d'odeur nauséabonde ni de fumée blanche.
Dans la forme d'exécution précitée, le conduit
de branchement 15, branché sur le conduit d'évacuation 2, est raccordé à la chambre de combustion de gaz d'échappement , de sorte que le gaz d'échappement de combustion, après avoir préchauffé la mitraille d'acier, peut être renvoyé dans la chambre de combustion de gaz d'échappement 4. Le
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duit d'évacuation 2 du côté amont de la chambre de combus-
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d'échappement de combustion, après avoir préchauffé la mitraille d'acier, peut être renvoyé dans le conduit d'évacuation 2 en amont de la chambre de combustion de gaz
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d'échappement destinée à brûler le monoxyde de carbone du gaz d'échappement sortant du four électrique 1 peut ne pas être prévue de manière spécifique, mais une partie du conduit d'évacuation peut être utilisée comme chambre de combustion de gaz d'échappement. Dans ce cas, le gaz d'échappement de combustion, après préchauffage de la mitraille d'acier, est réintroduit dans une partie du conduit d'évacuation servant en substance de chambre de combustion de gaz d'échappement, ou dans le conduit d'évacuation en amont de la dite partie du conduit d'évacuation.
EXEMPLE 2.-
La Fig. 4 est une vue schématique.illustrant une autre forme d'exécution du procédé conforme à l'invention.
La forme d'exécution de l'exemple 2 est identique à celle de l'exemple 1 en ce sens que le gaz d'échappement de combustion, après préchauffage de la mitraille d'acier, est réintroduit dans la chambre de combustion de gaz d'échappement
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de combustion.. La différence entre les exemples 1 et 2 réside dans le fait que, dans l'exemple 2, la quantité de gaz d'échappement de combustion introduite dans la chambre de préchauffage de mitraille 6 ou 6' est réglée selon la température du gaz d'échappement de combustion introduit
<EMI ID=32.1>
assurer un préchauffage à une température appropriée de la mitraille d'acier chargée dans la chambre de préchauffage de
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ture du gaz d'échappement de combustion.
Sur la Fig. 4, le gaz d'échappement produit pen- dant l'affinage dans le four électrique 1 est évacué d:un conduit d'échappement 5 prévu dans le couvercle du four électrique 1, est dirigé vers une chambre de combustion de gaz d'échappement 4 par un conduit d'évacuation 2 avec de l'air en une quantité appropriée aspiré par un intervalle 3 formant une ouverture réglable, et forme un gaz d'échappement de combustion en provoquant la combustion du monoxyde de carbone du gaz d'échappement dans la chambre de combustion
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est ensuite évacué, à l'intervention d'un ventilateur 10 prévu au milieu du conduit d'évacuation 2, à l'air libre par une cheminée 11 à travers une chambre de refroidissement 8 et un collecteur de poussière 9. Une fraction du gaz d'échappement de combustion est dirigée vers le conduit de branchement 15 branché sur le conduit d'évacuation 2, à l'intervention d'un ventilateur 16 prévu au milieu du
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branché sur le conduit d'évacuation 2 et allant jusqu'à la chambre de combustion de gaz d'échappement 4. Deux chambres
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lèle l'une avec l'autre au milieu du conduit de branchement
15. Le gaz d'échappement de combustion s'écoulant dans le conduit de branchement 15 est par conséquent dirigé vers une des chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6' par actionnement des registres 12 et 12' et, après préchauffage de la mitraille d'acier, il est réintroduit dans la chambre
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à l'air libre après combustion de ses éléments non brûles.
Dans cet exemple 2, un thermomètre 17 servant à mesurer de manière continue la température du gaz d'échappement de combustion qui est dirigé dans les chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6' est prévu sur le conduit de branchement raccordé aux chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6'. Un autre thermomètre 18 servant à mesurer de manière continue la température du gaz d'échappement de combustion qui est débité par les chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6' est prévu sur le conduit de branchement 15 allant des chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6' à la chambre de combustion de gaz d'échappement 4.
19 est un ordinateur dans lequel sont introduits au préalable la température de préchauffage recherchée (a), le temps de préchauffage recherché (b), le poids (c) et la qualité (d), en ce qui concerne la mitraille d'acier qui doit être préchauffée dans la chambre de préchauffage de mitraille 6 ou 6 ', et la température du gaz d'échappement de combustion dans le conduit de branchement 15 dirigé vers les chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6 ', qui est mesurée par le thermomètre 17, est amenée à l'entrée de l'ordinateur 19. 20 est un régulateur servant à régler le régime du moteur 21 pour entraîner le ventilateur 16 en fonction des signaux de l'ordinateur 19 et d'un thermo-
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La température du gaz d'échappement de combustion provenant de la chambre de combustion de gaz d'échappement
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avant que ce gaz d'échappement de combustion soit introduit
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température mesurée ainsi obtenue du gaz d'échappement de combustion est amenée à l'entrée de l'ordinateur 19. l'ordinateur 19 calcule alors la quantité du gaz d'échappement de combustion qui doit être dirigé dans les chambres de
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calcul prescrites, sur base de paramètres préalablement introduits, comprenant la température de préchauffage recherchée, le temps de préchauffage recherché, le poids et la qualité de la mitraille d'acier qui doit être préchauffée dans les chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6'. La 'valeur calculée est introduite dans le régulateur 20 qui règle à son tcur le régime du moteur 21 pour entraîner le ventilateur 16. La quantité du gaz d'échappement de combustion qui doit être dirigé vers les chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6' est ainsi réglée, ce qui permet de préchauffer la mitraille d'acier à une température prescrite dans les chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6'.
De plus, la température du gaz d'échappement de combustion après préchauffage de la mitraille d'acier dans les chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6' est mesurée de manière continue par le thermomètre 18 avant que ce gaz d'échappement de combustion soit renvoyé à la chambre de
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du gaz d'échappement de combustion atteint un ni veau élevé supérieur à une valeur prescrite, un signal est émis par le thermomètre 18 vers le régulateur 20 qui, à son tour, règle
le régime du moteur 21 pour entraîner le ventilateur 16
afin d'ajuster la quantité du gaz d'échappement de combustion qui doit être dirigé vers les chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6' et ceci permet d'empêcher le ventilateur
16 d'être détérioré par le gaz d'échappement de combustion
à haute température.
Suivant le procédé précité, il est possible de préchauffer la mitraille d'acier chargée dans les chambres
de préchauffage de mitraille 6 et 6' à une température prescrite dans un laps de temps prescrit, indépendamment de la variation de température du gaz d'échappement de combustion qui
doit être dirigé vers les chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6'. Par exemple, au cas où la quantité du
gaz d'échappement de combustion qui doit être dirigé vers
les chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6' est réglée par le procédé précité dans les conditions suivantes, la quantité du gaz d'échappement de combustion est réglée à une
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mitraille d'acier à une température prescrite en un laps de temps prescrit :
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dans le conduit de branchement 15 qui va de la chambre de com-
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mitraille 6 et 6' et revient à la chambre de combustion de gaz d'échappement conformément au procédé de l'invention, même si
la variation qaantitative du gaz d'échappement de combustion dirigé vers les chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6' se produit, la variation de débit du gaz d'échappement de combustion ne se produit pas dans le conduit d'évacuation 2 qui va de
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Il à travers la chambre de refroidissement 8 et le collecteur
de poussière. La perte de charge provoquée par l'introduction du gaz d'échappement de combustion dans les chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6' n'exerce aucun effet sur l'aptitude du collecteur de poussière 9 à recueillir de la poussière.
Dans le procédé de l'exemple 2 décrit plus haut,
deux chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6' sont prévues en parallèle au milieu du conduit de branchement 15, de
sorte que le gaz d'échappement de combustion peut être introduit dans une des chambres de préchauffage de mitraille 6 et
6' par actionnement des registres 12 et 12 ' . Trois ou plus
de trois chambres de préchauffage de mitraille 6 et 6' peuvent <EMI ID=51.1>
chement 15. Lorsque la mitraille n'est pas préchauffée dans les procédés des exemples 1 et 2, la quantité totale de gaz d'échappement de combustion peut être dirigée et évacuée à l'air libre par la cheminée 11 par l'intermédiaire du con-
<EMI ID=52.1>
du collecteur de poussière 9 par la fermeture de tous les registres 12 et 12' prévus du côté d'entrée du gaz d'échap-
<EMI ID=53.1>
6 et 6'.
Suivant le procédé de l'invention, comme décrit plus haut en détail, il est possible, lors du préchauffage d'une mitraille'd'acier au moyen d'un gaz d'échappement produit pendant l'affinage dans un four électrique, d'éviter le débit d'un gaz de combustion incomplète formant une fumée blanche, dégageant une odeur nauséabonde et produit par la combustion incomplète de substances combustibles telles que de l'huile, du caoutchouc, du vinyle et des matières plastiques emprisonnés dans la mitraille d'acier sous l'effet de la chaleur du gaz d'échappement, et de préchauffer* efficacement la mitraille d'acier à une température prescrite en un temps prescrit, indépendamment de la variation de température du gaz d'échappement qui est utilisé pour préchauffer la mitraille d'acier, donnant ainsi des effets utiles pour l'industrie.
<EMI ID=54.1>
1.- Procédé pour préchauffer de la mitraille
d'acier par un gaz d'échappement provenant d'un four électrique de sidérurgie, selon lequel :
on dirige, lors de l'élaboration d'acier à partir
de mitraille d'acier dans un four électrique, un gaz d'échappement produit dans le four électrique vers une chambre de combustion de gaz d'échappement prévue au milieu d'un conduit d'évacuation du gaz d'échappement pour provoquer la combustion
du monoxyde de carbone contenu dans le gaz d'échappement en
vue de former un gaz d'échappement de combustion, et
on dirige le gaz d'échappement de combustion dans au moins une chambre de préchauffage de mitraille prévue au milieu d'un conduit de branchement branché sur le conduit d'évacuation
en vue de préchauffer de la mitraille d'acier chargée dans la chambre de préchauffage de mitraille, à une température prescrite,
caractérisé en ce que :
on réintroduit le gaz d'échappement de combustion.,
après préchauffage de la mitraille d'acier chargée dans la chambre de préchauffage de mitraille, dans la chambre de combustion de gaz d'échappement pour provoquer la combustion d'un
gaz de combustion incomplète qui est produit par la combustion incomplète de substances combustibles emprisonnées dans la mitraille d'acier et qui est contenu dans le gaz d'échappement
de combustion.
Method for preheating steel scrap using exhaust gases from an electric steel furnace.
The present invention relates to a method for preheating steel scrap by means of an exhaust gas produced in an electric steel furnace which, during the production of steel from scrap steel in the electric oven, allows efficient preheating of the steel scrap to a prescribed temperature, without causing difficulty due to pollution, by means of the exhaust gas produced in the electric oven.
A method is known, according to which, during the production of steel from scrap steel in an electric furnace, the scrap steel is preheated by means of a high temperature exhaust gas produced in the electric furnace and the steel scrap thus preheated is loaded into the electric furnace for refining. According to this method, it is possible to shorten the ripening period in the electric furnace and to save the electric current necessary for the ripening.
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embodiment of the conventional method for preheating steel scrap using an exhaust gas
<EMI ID = 2.1>
electric, 2 is an exhaust gas exhaust duct produced in the electric oven, 4 is an exhaust gas combustion chamber provided in the middle of the exhaust duct 2, and 6 is a preheating chamber of scrap metal provided in the middle of a branch duct 7 diverting the exhaust duct 2. During the production of steel from scrap steel in the electric furnace 1, an exhaust gas produced in the furnace 1 is evacuated through an exhaust duct 5 provided in the cover of the electric oven 1, and is directed towards a
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from the exhaust duct 2, with air in a suitable quantity drawn in through an interval 3 forming an adjustable opening provided at one end of the exhaust duct 5 to cause the combustion of the carbon monoxide contained in the exhaust gas and thus form a combustion exhaust gas.
The combustion exhaust gas is directed to a grape preheating chamber 6 provided in the middle of the connection duct 7 bypassing the exhaust duct 2, and preheats the steel scrap loaded in the grading preheating chamber 6, at a prescribed temperature. The combustion exhaust gas, after having preheated the steel scrap, is evacuated to the open air by a chimney 11 through a cooling chamber 8 and a dust collector 9 provided on the evacuation pipe 2. 10 is a fan provided in the middle
<EMI ID = 4.1>
in the middle of the connection duct 7 and 12 and 13 are registers.
Fig. 2 is a schematic view illustrating another embodiment of the conventional method for preheating steel scrap. In this embodiment, two machine gun preheating chambers 6 and 6 ′ are provided in parallel in the middle of the connection duct 7 deriving from the discharge duct 2; dampers 12 and 12 'are provided on the connection duct 7 on the combustion exhaust gas inlet side of the preheating chambers.
<EMI ID = 5.1> provided on the connection duct 7 on the combustion exhaust outlet side of the grape preheating chambers 6 and 6 '. By opening one of the registers 12 and 12 'and closing the other, the combustion exhaust gas is directed to one of the two preheating chambers of
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charged in this preheating chamber. It is therefore possible to prepare the following preheating campaign by loading another batch of steel scrap to be preheated in the other preheating chamber for scrap metal.
A steel scrap usually contains oil, rubber, vinyl, plastics and <EMI ID = 7.1>
when a charged steel scrap is preheated in a scrap preheating chamber by means of a high temperature combustion exhaust gas, the combustible substances trapped in the steel scrap burn on contact with the exhaust gas combustion under the influence of its heat. This combustion, which is generally incomplete combustion, produces an incomplete combustion gas containing hydrocarbons in the form of a white smoke emitting a foul odor and carbon monoxide. This incomplete combustion gas, which cannot be captured by a dust collector and which is consequently discharged into the open air as it is, constitutes
<EMI ID = 8.1>
déré as an attack on environmental health.
The temperature of an exhaust gas produced in an electric furnace varies during the entire refining process, i.e. from the beginning to the end, since it is not maintained at a constant level. However, according to the conventional method for preheating a
<EMI ID = 9.1>
added to the grape preheating chamber in a constant amount to preheat steel scrap. However, the temperature of the preheated steel scrap in the preheating chamber varies according to the moment of production of the combustion exhaust gas in the electric furnace which preheated the steel scrap:
it is sometimes higher than the necessary level or lower than this same level, being far from the desired preheating temperature.
When the temperature of the combustion exhaust gas directed to the grape preheating chamber <EMI ID = 10.1>
of exhaust gas is higher than the necessary level, the combustion of the aforementioned combustible substances trapped in the steel scrap during preheating by the combustion exhaust gas becomes violent, thereby causing oxidation of the steel scrap. This decreases
the steel yield of the steel-making operation during which the above-mentioned steel scrap is used as raw material. The steel scrap, placed in a prescribed basket, is loaded into the preheating chamber of scrap metal and is preheated by the combustion exhaust gas blown into this basket. When the temperature of this combustion exhaust gas is higher than
<EMI ID = 11.1>
thermal deformation under the action of combustion exhaust gas at high temperature. The steel scrap contained in the basket expands thermally to an increased volume under the effect of heating by the combustion exhaust gas at high temperature. However, the steel scrap does not fall smoothly from the basket when loaded into the electric oven, making it difficult to load the scrap into the electric oven.
Even if the steel scrap is loaded into the electric oven, the cover of the electric oven can cause difficulties because it cannot be closed. when the temperature of the combustion exhaust gas directed into the machine gun preheating chamber is low, it is moreover impossible to preheat to a prescribed temperature the steel machine gun loaded in the machine gun preheating chamber.
In the aforementioned circumstances, the industry badly needs a process allowing, during the preheating of steel scrap to be charged in an electric furnace
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avoid the flow of an incomplete combustion gas in the form of white smoke giving off a foul odor which results from the incomplete combustion of combustible substances such as oil, rubber, vinyl and plastics trapped in the steel scrap under the effect of the heat of the aforementioned exhaust gas, and also making it possible to preheat the steel scrap always at a prescribed temperature, even if the temperature of the exhaust gas for the preheating of the scrap of steel varies. However, such a method has so far not yet been proposed.
However, the main object of the invention is to provide a process for preheating steel scrap which, when preheating the steel scrap by means of an exhaust gas produced in an electric furnace, allows '' avoid the flow of an incomplete combustion gas in the form of white smoke emitting a foul odor and resulting from the incomplete combustion of combustible substances such as oil, rubber, vinyl and plastics trapped in the scrap metal steel under the effect of the heat of the aforementioned exhaust gas, and which also makes it possible to preheat the steel scrap to a prescribed temperature without causing pollution difficulties.
The invention also aims to provide a method for preheating a steel scrap according to which, during the preheating of the steel scrap by means of an exhaust gas produced in an electric furnace, the steel scrap is preheated to a prescribed temperature, regardless of the variation of the temperature of the aforementioned exhaust gas, without causing any pollution problem.
According to one of the features of the invention, provision is made:
a method for preheating steel scrap using an exhaust gas from an electric steel furnace, according to which:
when steel is produced from scrap steel in an electric furnace, an exhaust gas produced in the electric furnace is directed to an exhaust gas combustion chamber provided in the middle of the exhaust duct exhaust gas to cause combustion of the carbon monoxide contained in the exhaust gas in order to form a combustion exhaust gas, and
directing the combustion exhaust gas into at least one machine-gun preheating chamber provided in the middle of a branch pipe bypassing the discharge pipe to preheat steel scrap loaded in the machine-gun preheating chamber a prescribed temperature,
characterized in that:
the combustion exhaust gas is reintroduced, after preheating the loaded steel scrap in the grape preheating chamber, in the exhaust gas combustion chamber to cause the combustion of an incomplete combustion gas which is produced by the incomplete combustion of combustible substances trapped in steel scrap and which is contained in the combustion exhaust gas.
In the accompanying drawings:
Fig. 1 is a schematic view illustrating an embodiment of the conventional method for preheating steel scrap;
Fig. 2 is a schematic view illustrating another embodiment of the conventional method for preheating steel scrap;
Fig. 3 is a schematic view illustrating an embodiment of the method according to the invention, and
Fig. 4 is a schematic view illustrating another. embodiment of the method according to the invention.
The method for preheating steel scrap by means of an exhaust gas from an electric steel furnace according to the invention will be described below in detail using examples and with reference to drawings.
EXAMPLE 1.-
Fig. 3 is a schematic view illustrating an embodiment of the method according to the invention. An exhaust gas produced in the electric oven 1 during refining is delivered by an exhaust duct 5 provided in the cover of the electric oven 1, is directed to a chamber.
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flow 2 with air in a suitable quantity drawn in through an interval 3 forming an adjustable opening, and forms
a combustion exhaust gas resulting from the combustion of carbon monoxide from the exhaust gas in the chamber
<EMI ID = 14.1>
The aforementioned combustion exhaust gas is discharged into the open air through a chimney 11 by means of a fan 10 provided in the middle of the exhaust duct 2, through a cooling chamber 8 and a dust collector 9 A fraction of this exhaust gas
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on the exhaust duct 2 by means of a fan 16
<EMI ID = 16.1> <EMI ID = 17.1>
cuation 2 and reaching the gas combustion chamber
<EMI ID = 18.1>
6 is provided in the middle of the connection duct 15. The combustion exhaust gas flowing in the connection duct 15 is consequently directed towards the grape-shot preheating chamber 6, preheats the steel scrap and is then reintroduced in the exhaust gas combustion chamber 4.
The combustion exhaust gas, after preheating the steel scrap in the grape preheating chamber 6, contains an incomplete combustion gas
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such as oil, rubber, vinyl and plastics trapped in the steel scrap as mentioned above. This incomplete combustion gas is burned in the exhaust gas combustion chamber 4.
The combustion exhaust gas thus reintroduced into the
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unburned elements of this gas have been burned, is again discharged into the exhaust duct 2 and is then discharged into the open air through the chimney 11 through the cooling chamber 8 and the dust collector 9.
Table I indicates values of temperature and chemical composition of the combustion exhaust gas before and after the preheating of steel scrap in case the steel scrap is preheated by the conventional process illustrated in FIG. 1. Table II indicates values of temperature and chemical composition of the combustion exhaust gas before and after the preheating of steel scrap in case the steel scrap is preheated. By the process according to the invention illustrated in Fig. 3.
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As can be seen from Table I indicated above, in the case where the steel scrap is preheated by the conventional method, the exhaust gas which flows in the exhaust duct from the preheating chamber of scrap metal to the cooling chamber, after preheating the steel scrap, often contains CO and
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which precedes, that on the contrary, when the steel scrap is preheated by the process according to the invention, the combustion exhaust gas. flowing through the exhaust pipe from the exhaust gas combustion chamber to the chamber
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the chimney becomes a non-toxic gas which does not give off a foul odor or white smoke.
In the aforementioned embodiment, the conduit
branch 15, connected to the exhaust pipe 2, is connected to the exhaust gas combustion chamber, so that the combustion exhaust gas, after having preheated the steel scrap, can be returned to the exhaust gas combustion chamber 4. The
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discharge pipe 2 on the upstream side of the combustion chamber
<EMI ID = 29.1>
combustion exhaust, after preheating the steel scrap, can be returned to the exhaust duct 2 upstream of the gas combustion chamber
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exhaust for burning carbon monoxide from the exhaust gas leaving the electric furnace 1 may not be specifically provided, but part of the exhaust duct can be used as the combustion chamber of the exhaust gas. In this case, the combustion exhaust gas, after preheating the steel scrap, is reintroduced into a part of the exhaust duct serving essentially as an exhaust gas combustion chamber, or into the exhaust duct. evacuation upstream of said part of the evacuation duct.
EXAMPLE 2.-
Fig. 4 is a schematic view illustrating another embodiment of the method according to the invention.
The embodiment of Example 2 is identical to that of Example 1 in that the combustion exhaust gas, after preheating of the steel scrap, is reintroduced into the gas combustion chamber d 'exhaust
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The difference between examples 1 and 2 lies in the fact that, in example 2, the quantity of combustion exhaust gas introduced into the grape preheating chamber 6 or 6 ′ is controlled according to the temperature combustion exhaust gas introduced
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ensure preheating to a suitable temperature of the steel scrap loaded in the preheating chamber of
<EMI ID = 33.1>
combustion exhaust gas.
In Fig. 4, the exhaust gas produced during refining in the electric furnace 1 is discharged from: an exhaust duct 5 provided in the cover of the electric furnace 1, is directed to an exhaust gas combustion chamber 4 by an exhaust duct 2 with air in a suitable quantity drawn in through an interval 3 forming an adjustable opening, and forms a combustion exhaust gas by causing the combustion of the carbon monoxide of the exhaust gas in the combustion chamber
<EMI ID = 34.1>
is then evacuated, by means of a fan 10 provided in the middle of the evacuation duct 2, to the open air by a chimney 11 through a cooling chamber 8 and a dust collector 9. A fraction of the gas combustion exhaust is directed to the connection duct 15 connected to the exhaust duct 2, by means of a fan 16 provided in the middle of the
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connected to the exhaust pipe 2 and going to the exhaust gas combustion chamber 4. Two chambers
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link with each other in the middle of the branch pipe
15. The combustion exhaust gas flowing in the connection duct 15 is consequently directed towards one of the machine-gun preheating chambers 6 and 6 'by actuation of the registers 12 and 12' and, after preheating of the machine gun steel, it is reintroduced into the chamber
<EMI ID = 37.1>
in the open air after combustion of its unburned elements.
In this example 2, a thermometer 17 serving to continuously measure the temperature of the combustion exhaust gas which is directed into the grape preheating chambers 6 and 6 ′ is provided on the connection duct connected to the preheating chambers of 6 and 6 'grapeshot. Another thermometer 18 serving to continuously measure the temperature of the combustion exhaust gas which is delivered by the machine-gun preheating chambers 6 and 6 ′ is provided on the connection duct 15 going from the machine-gun preheating chambers 6 and 6 'to the exhaust gas combustion chamber 4.
19 is a computer into which the desired preheating temperature (a), the desired preheating time (b), the weight (c) and the quality (d) are introduced beforehand, as regards the steel scrap which must be preheated in the grape preheating chamber 6 or 6 ', and the temperature of the combustion exhaust gas in the connection duct 15 directed towards the grading preheating chambers 6 and 6', which is measured by the thermometer 17, is brought to the input of the computer 19. 20 is a regulator serving to regulate the speed of the motor 21 to drive the fan 16 according to the signals of the computer 19 and of a thermo
<EMI ID = 38.1>
The temperature of the combustion exhaust gas from the exhaust gas combustion chamber
<EMI ID = 39.1>
before this combustion exhaust gas is introduced
<EMI ID = 40.1>
measured temperature thus obtained of the combustion exhaust gas is brought to the inlet of the computer 19. the computer 19 then calculates the quantity of the combustion exhaust gas which must be directed into the combustion chambers
<EMI ID = 41.1>
prescribed calculation, on the basis of parameters previously entered, comprising the desired preheating temperature, the desired preheating time, the weight and the quality of the steel scrap which must be preheated in the scrap preheating chambers 6 and 6 '. The 'calculated value is introduced into the regulator 20 which in turn adjusts the speed of the engine 21 to drive the fan 16. The quantity of combustion exhaust gas which must be directed to the grape preheating chambers 6 and 6' is thus adjusted, which makes it possible to preheat the steel scrap at a temperature prescribed in the preheating chambers of scrap 6 and 6 '.
In addition, the temperature of the combustion exhaust gas after preheating the steel scrap in the grape preheating chambers 6 and 6 ′ is measured continuously by the thermometer 18 before this combustion exhaust is sent back to
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of the combustion exhaust gas reaches a high level higher than a prescribed value, a signal is sent by the thermometer 18 to the regulator 20 which, in turn, regulates
the engine speed 21 to drive the fan 16
in order to adjust the quantity of combustion exhaust gas which must be directed to the grape preheating chambers 6 and 6 'and this makes it possible to prevent the fan
16 to be damaged by combustion exhaust gas
at high temperature.
According to the above process, it is possible to preheat the steel scrap loaded in the chambers
of preheating of grapeshot 6 and 6 'to a prescribed temperature within a prescribed period of time, regardless of the temperature variation of the combustion exhaust gas which
must be directed to the grape preheating chambers 6 and 6 '. For example, in case the amount of
combustion exhaust gas which must be directed to
the grape preheating chambers 6 and 6 ′ is adjusted by the aforementioned method under the following conditions, the quantity of the combustion exhaust gas is adjusted to a
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<EMI ID = 44.1> <EMI ID = 45.1>
steel scrap at a prescribed temperature in a prescribed period of time:
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in the connection duct 15 which goes from the control chamber
<EMI ID = 49.1>
grapeshot 6 and 6 'and returns to the combustion chamber of exhaust gases according to the method of the invention, even if
the qaantitative variation of the combustion exhaust gas directed towards the grape preheating chambers 6 and 6 ′ occurs, the variation in flow rate of the combustion exhaust gas does not occur in the exhaust duct 2 which goes from
<EMI ID = 50.1>
It through the cooling chamber 8 and the manifold
of dust. The pressure drop caused by the introduction of the combustion exhaust gas into the grape preheating chambers 6 and 6 ′ has no effect on the ability of the dust collector 9 to collect dust.
In the method of Example 2 described above,
two machine-gun preheating chambers 6 and 6 'are provided in parallel in the middle of the connection duct 15,
so that the combustion exhaust gas can be introduced into one of the grape preheating chambers 6 and
6 'by actuating registers 12 and 12'. Three or more
of three machine gun preheating chambers 6 and 6 'can <EMI ID = 51.1>
15. When the scrap is not preheated in the methods of Examples 1 and 2, the total quantity of combustion exhaust gas can be directed and evacuated through the chimney 11 through the con -
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the dust collector 9 by closing all the registers 12 and 12 'provided on the inlet side of the exhaust gas
<EMI ID = 53.1>
6 and 6 '.
According to the process of the invention, as described above in detail, it is possible, during the preheating of a steel scrap by means of an exhaust gas produced during refining in an electric furnace, '' avoid the flow of an incomplete combustion gas forming a white smoke, emitting a foul odor and produced by the incomplete combustion of combustible substances such as oil, rubber, vinyl and plastics trapped in the scrap metal steel under the effect of the heat of the exhaust gas, and effectively * preheat the steel scrap to a prescribed temperature in a prescribed time, regardless of the temperature variation of the exhaust gas which is used to preheat steel scrap, thus giving useful effects to the industry.
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1.- Process for preheating scrap metal
steel by an exhaust gas from an electric steel furnace, according to which:
we direct, during the production of steel from
steel scrap in an electric oven, an exhaust gas produced in the electric oven to an exhaust gas combustion chamber provided in the middle of an exhaust gas discharge duct to cause combustion
carbon monoxide in the exhaust gas
view of forming a combustion exhaust gas, and
directing the combustion exhaust gas into at least one machine gun preheating chamber provided in the middle of a connection duct connected to the exhaust duct
for the purpose of preheating the steel scrap loaded in the grape preheating chamber, to a prescribed temperature,
characterized in that:
the combustion exhaust gas is reintroduced.,
after preheating of the steel scrap loaded in the preheating chamber of grape, in the combustion chamber of exhaust gas to cause the combustion of a
incomplete combustion gas which is produced by the incomplete combustion of combustible substances trapped in the steel scrap and which is contained in the exhaust gas
combustion.