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
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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
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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-
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du collecteur de poussière 9 par la fermeture de tous les registres 12 et 12' prévus du côté d'entrée du gaz d'échap-
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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.
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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.