EP0116142A1 - Dispositif de refroidissement d'une installation de chargement d'un four à cuve - Google Patents

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EP0116142A1
EP0116142A1 EP83112197A EP83112197A EP0116142A1 EP 0116142 A1 EP0116142 A1 EP 0116142A1 EP 83112197 A EP83112197 A EP 83112197A EP 83112197 A EP83112197 A EP 83112197A EP 0116142 A1 EP0116142 A1 EP 0116142A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotary
annular
cage
tank
collector
Prior art date
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Granted
Application number
EP83112197A
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German (de)
English (en)
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EP0116142B1 (fr
Inventor
Edouard Legille
Gilbert Bernard
Giovanni Cimenti
Guy Thillen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Paul Wurth SA
Original Assignee
Paul Wurth SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Paul Wurth SA filed Critical Paul Wurth SA
Priority to AT83112197T priority Critical patent/ATE23195T1/de
Publication of EP0116142A1 publication Critical patent/EP0116142A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP0116142B1 publication Critical patent/EP0116142B1/fr
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/10—Cooling; Devices therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B7/00—Blast furnaces
    • C21B7/18—Bell-and-hopper arrangements
    • C21B7/20—Bell-and-hopper arrangements with appliances for distributing the burden

Definitions

  • the present invention relates to a device for cooling a loading installation of a shaft furnace, comprising a fixed supply channel arranged vertically in the center of the furnace head, a rotary ferrule mounted coaxially around said supply channel , a fixed external carcass mounted coaxially outside said ferrule and laterally delimiting therewith a substantially annular chamber, this chamber being separated, but not isolated, from the interior of the furnace by means of a rotary cage integral with the rotary ferrule, a distribution chute, pivotally mounted in the rotary cage, a first drive means for rotating, as a unit, the ferrule, the cage and the chute around the vertical axis of the furnace and of the channel supply and a second drive means for pivoting the chute, independently of the movement resulting from the first drive means about its horizontal axis of suspension from the shell .
  • This gas cooling has the advantage of not requiring ter of particular construction in the loading facility.
  • accessory installations for cleaning, cooling and compressing gases are extremely expensive, consume a lot of energy and require a lot of maintenance.
  • the object of the present invention is the contribution to the solution of these problems by a new water cooling device of the loading installation.
  • the invention provides a cooling device for a loading installation of a shaft furnace of the kind described in the preamble, which is essentially characterized by an annular feed tank fixed to the upper edge of the shell. rotary and whose two outer and inner concentric walls slide, by interposition of a seal, in an annular block fixed to the upper part of the carcass, below at least one cooling water intake pipe and provided at least one opening for the passage, by gravity, of the water in the tank, by several cooling coils arranged around the rotary cage and each connected by a pipe to said annular tank, by an annular collector fixed to the outer casing, by a rotary annular cover associated with said collector and fixed to the rotary cage and by pipes connecting each of the coils to said collector through the cover rotary, so that the water flows by gravity between the annular tank and the collector through said pipes and coils.
  • the passage openings in the annular block are preferably angularly offset with respect to the intake pipes while the block has a substantially horizontal flow groove along the length of this offset. water for cooling.
  • the supply and discharge lines of the coils are preferably flexible to compensate for thermal and mechanical deformations.
  • an access opening is provided through the upper part of the carcass and the annular block.
  • the lower surface of the mobile cage is lined with insulating panels held by refractory steel sheets fixed to the cage by means of bolts with the interposition of insulating fibers eliminating thermal bridges.
  • An insulation labyrinth between the outer casing and the rotating cage prevents the rise of dust in the annular chamber.
  • An adaptation of the pressure inside the annular chamber to that prevailing in the furnace also contributes to preventing the rise of dust in this chamber.
  • FIG. 1 there is shown the upper part of a distribution chute 10 whose drive and suspension mechanism, generally represented by the reference 12 is of the type described in the aforementioned patent US-A-3,880,302 and does not will be described, therefore, that superficially, the reader will want to refer to the aforementioned patent for further details.
  • the drive mechanism essentially comprises two sets of gears 14 and 16 respectively serving for the rotation of a ferrule 18 around a central supply channel 20 for the rotation of the distribution chute 10 around the longitudinal axis of the oven, respectively of the angular adjustment of the chute 10 relative to this longitudinal axis.
  • the sets of gears 14 and 16 are driven respectively by a first and a second motor, not shown.
  • the transmission of movement between the gear 16 and the axes of suspension of the chute is effected by means of a toothed ring 28 and two gear housings, not shown but also described in detail in the aforementioned patent.
  • This annular chamber 26 is separated from the interior of the furnace by a cage 30 for hanging the chute, this cage 30 being integral with the rotary ferrule.
  • the parts directly exposed to the heat of the oven are the walls of the cage 30 and, to a lesser degree, the supply channel 20.
  • the invention provided for coating this cage with several cooling coils, three of which are shown in FIG. 1, namely the coils 32, 34 and 36 and in which water is circulated by gravity. Each of these coils is connected by means of a vertical pipe 38 running along the ferrule 18, to an annular supply tank 40 fixed to the upper edge of the rotary ferrule and shown in detail in FIG. 2.
  • This annular container 40 which has a rectangular section is simply formed by the addition of an external wall 42 to the shell 18 and defining with it the lateral edges of this container 40. These lateral edges slide, during the rotation of the chute in an interior groove an annular block 44 fixed on the upper part 50 of the outer carcass 24.
  • the block 44 has a passage opening 52 placing the tank 40 in communication with a pipe 54 for admitting cooling water.
  • the passage opening 52 is not located opposite the supply line 54, the communication being provided by a groove 56 which is substantially horizontal and which, when there is only an intake pipe 54 goes almost all around the annular block 44.
  • the purpose of the flow of cooling water in the groove 56 is to cool this block 44.
  • At least one access opening 58 passing through the upper part 50 of the carcass as well as the annular block 44.
  • each of the cooling circuits is evacuated through an annular manifold 60 fixed to the interior wall of the carcass 24 (see FIGS. 1 and 5).
  • the collector 60 has an annular cover 62 fixed on the cage 30 and sliding, during the rotation of this cage on the two walls defining this collector 60.
  • Each of the cooling circuits is connected through an evacuation pipe 64 fixed to the cover 62 by means of a connection block 66, to the collector 60.
  • each of the pipes 38 and 64 preferably comprises a bellows compensator68.
  • the lower surfaces of the cage 30 are lined with insulating panels 70 held by sheets 72 of refractory steel, fixed to the walls of the cage by means of bolts 74 with the interposition of insulating fibers 76, the goal is to remove the thermal bridges between the chamber 26 and the interior of the oven.
  • Insulation panels 70 may have a thickness of approximately 75 mm.
  • the vertical walls of the cage 30 can also be lined with insulating panels 78 which can, however, be thinner, for example 25 mm, since the vertical surfaces are less exposed than the horizontal surfaces.
  • Another characteristic of the invention is a joint in the form of a labyrinth between the carcass and the rotary cage 30, the aim of which is to contribute to a better separation between the chamber 26 and the interior of the oven.
  • This labyrinth can be constituted by a circular groove 80 fixed on the carcass 24 and associated with a peripheral blade 82 of the cage 30, this blade 82 constantly evolving in the groove 80.
  • the purpose of this labyrinth is to avoid that, as a result pressure variations at the top, there is a significant transition of dust being suspended in the gas in the direction of the chamber 26. In the absence of pressure variation, such a transition is prevented, advantageously by an adaptation of the pressure inside the chamber 26 to that prevailing inside the oven.
  • this cooling circuit is advantageous to provide a cooling circuit for the suspension axis of the chute, this cooling circuit being able to be identical to that illustrated and described in the Luxembourg patent application No 84520 filed in conjunction with this patent application.
  • this cooling circuit can also be put in parallel with the circuits described in the present application, i.e. be connected between the supply tank 40 and the collector 60 so that the water flows by simple gravity.
  • Reference 24 schematically designates the carcass in which the feed tank 40 and the collector 60 are located, between which the height A H is responsible for the flow of the cooling water by gravity. Between the tank 40 and the collector 60 are connected cooling circuits 86 and a cooling circuit 88 of the axis of the chute.
  • the circulation of the cooling water between the collector 60 and the tank 40 is ensured by a group of circulation pumps 90.
  • the circuit further comprises a heat exchanger 92, a flow meter 94 and a proportional automatic valve. 96.
  • a booster circuit 98 with an automatic valve allows to introduce additional water in the circuit to compensate for losses of EVAPOR tion.
  • the circuit is also provided with a drain pipe 102 associated with an automatic valve 104.
  • the circulation of water in the cooling circuit is automatically controlled under the control of four level measurements associated with the tank 40 and four associated level measurements in the collector 60.
  • the level in the collector 60 In normal operation, the level in the collector 60 must be between the min l and max l levels . If, for whatever reason, the level drops to min 1, an alarm signal and an automatic replenishment of water occurs through the automatic valve 100. If, despite this, the level drops further pumps 90 are automatically stopped at min level 2 to prevent them from running empty. When the level rises as a result of the supply through the line 98 the valve 100 is closed automatically as soon as the level reaches max l . If despite the closing of the valve 100 the level rises further, the valve 104 is opened automatically to allow water to flow through the drain pipe 102 in order to prevent the water from overflowing and falling in the oven.
  • the level In tank 40, the level must be in normal operation between the min 1 and max 1 marks. If the level drops to min 1 the pumps 90 are controlled to run at full speed and the valve 96 is fully open. As soon as the rising level reaches the max l mark the propor valve tional 96 progressively reduces the flow rate and commands a corresponding progressive reduction in the speed of the pumps 90. When the level reaches the maximum threshold 2 the valve 96 is completely closed and the pumps 90 are stopped.
  • the level In normal operation, the level should not drop beyond the min 1 mark. If, despite this, the level falls below the mark of min 1 the automatic valve 100 is open to ensure replenishment through the manifold 60. Therefore the level should rise again in the tank 40 following the action of the pumps 90. If, despite the supply through line 98 and the action of the pumps, the level in tank 40 continues to fall, an alarm signal is triggered at the min 2 mark, which indicates that there is probably a leak at one of the consumers 86 or 88. In other words, in normal operation the min 2 levels must never be reached in the tank and in the collector 60 and, likewise, the max 2 levels must never be exceeded . Exceeding these marks constitutes an automatic indication of a malfunction, for example a leak, either at the level of the tank or of the collector 60, or at the level of the consumers.

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Abstract

L'installation de chargement comprend un canal d'alimentation fixe (20), une virole rotative (18) montée coaxialement autour dudit canal d'alimentation (20), une carcasse extérieure (24) fixe montée coaxialement à l'extérierur de ladite virole (18) et délimitant latéralement avec celle-ci une chambre sensiblement annulaire (26) et une cage rotative (30) solidaire de la virole rotative (18). L'invention prévoit un dispositif de refroidissement pour cette installation qui comporte un bac annulaire d'alimentation (40) fixé sur le bord supérieur de la virole rotative (18) et dont les deux parois concentriques extérieures et intérieures glissent, moyennant interposition d'un joint (46,48), dans un bloc annulaire (44) fixé à la partie supérieure (50) de la carcasse (24), en-dessous d'au moins une conduite (54) d'admission d'eau de refroidissement et pourvu d'au moins une ouverture (52) pour le passage de l'eau dans le bac (40), plusieurs serpentins de refroidissment (30,32,34,36) disposés autour de la cage rotative (30) et reliés chacun par une conduite (38) audit bac annulaire (40), un collecteur annulaire (60) fixé à la carcasse extérieure (24), un couvercle annulaire (62) rotatif associé audit collecteur (60) et fixé à la cage rotative (30) et des conduites (64) reliant chacun des serpentins (30,32,34,36) audit collecteur (60) à travers le couvercle rotatif (62), de façon que l'eau s'écoule par gravité entre le bac annulaire (40) et le collecteur (60) à travers lesdites conduites et serpentins.

Description

  • La présente invention concerne un dispositif de refroidissement d'une installation de chargement d'un four à cuve, comprenant un canal d'alimentation fixe disposé verticalement dans le centre de la tête du four, une virole rotative montée coaxialement autour dudit canal d'alimentation,une carcasse extérieure fixe montée coaxialement à l'extérieur de ladite virole et délimitant latéralement avec celle-ci une chambre sensiblement annulaire, cette chambre étant séparée, mais non isolée, de l'intérieur du four au moyen d'une cage rotative solidaire de la virole rotative, une goulotte de distribution, montée de manière pivotante dans la cage rotative, un premier moyen d'entraînement pour faire tourner, en bloc, la virole, la cage et la goulotte autour de l'axe vertical du four et du canal d'alimentation et un second moyen d'entraînement pour faire pivoter la goulotte, indépendamment du mouvement résultant du premier moyen d'entraînement autour de son axe horizontal de suspension à la virole.
  • Une installation de chargement de ce genre est décrite dans le brevet US-A- 3 880 302. Il s'agit, enloccurence, de l'installation de chargement sans cloche la plus répandue actuellement dans le monde, autrement dit, c'est celle qui remplit le mieux les conditions extrêmement difficilesdans lesquelles doit opérer une telle installation, notamment à cause des températures élevées et de l'atmosphère chargée de poussières corrosives et abrasives.
  • Pour soulager les pièces les plus sollicitées on a prévu, jusqu'à présent, dans les installations de chargement de ce genre, une circulation, sous pression, d'un gaz inerte et refroidi. Cette circulation possède une double fonction, à savoir que le gaz refroidit les pièces qu'il touche et que, par sa pression plus élevée que celle régnant à l'intérieur du four, il se crée un courant dirigé vers l'intérieur du four et à travers les fentes entre les pièces fixes et les pièces en mouvement, courant qui empêche les poussières abrasives de monter dans la chambre annulaire.
  • Ce refroidissement au gaz. a l'avantage de ne pas nécessiter de construction particulière dans l'installation de chargement. Par contre, les installations accessoires pour le nettoyage, le refroidissement et la compression des gaz sont extrêmement chères, consomment beaucoup d'énergie et nécessitent beaucoup d'entretien.
  • Pour diminuer ces frais on a déjà proposé de remplacer le système de refroidissement à gaz par un refroidissement à eau. Toutefois, cette proposition n'a pu être appliquée en pratique jusqu'à présent parce qu'il n'était pas possible, vu les dimensions de l'installation, de prévoir des passages étanches et durables entre les pièces fixes à refroidir et les pièces mobiles à refroidir.
  • Le but de la présente invention est la contribution à la solution de ces problèmes par un nouveau dispositif de refroidissement à eau de l'installation de chargement.
  • Pour atteindre cet objectif, l'invention propose un dispositif de refroidissement pour une installation de chargement d'un four à cuve du genre décrit dans le préambule, qui est essentiellement caractérisé par un bac annulaire d'alimentation fixé sur le bord supérieur de la virole rotative et dont les deux parois concentriques extérieures et intérieures glissent, moyennant interposition d'un joint, dans un bloc annulaire fixé à la partie supérieure de la carcasse, en dessous d'au moins une conduite d'admission d'eau de refroidissement et pourvu d'au moins une ouverture pour le passage, par gravité, de l'eau dans le bac, par plusieurs serpentins de refroidissement disposés autour de la cage rotative et relié chacun par une conduite au dit bac annulaire, par une collecteur annulaire fixé à la carcasse extérieure, par un couvercle annulaire rotatif associé audit collecteur et fixé à la cage rotative et par des conduites reliant chacun des serpentins audit collecteur à travers le couvercle rotatif, de façon que l'eau s'écoule par gravité entre le bac annulaire et le collecteur à travers lesdites conduites et serpentins.
  • Les ouvertures de passage dans le bloc annulaire sont, de préférence, décalées angulairement par rapport aux conduites d'admission tandis que le bloc présente sur la longueur de ce décalage une rainure sensiblement horizontale d'écoulement le l'eau en vue de son refroidissement.
  • Les conduites d'alimentation et d'évacuation des serpentins sont de préférence flexibles pour compenser les déformations thermiques et mécaniques.
  • Pour permettre le nettoyage du bac annulaire d'alimentation il est prévu une ouverture d'accès à travers la partie supérieure de la carcasse et le bloc annulaire.
  • La surface inférieure de la cage mobile est garnie de panneaux isolants maintenus par des tôles en acier réfractaire fixés à la cage au moyen de boulons avec interposition de fibres isolantes supprimant les ponts thermiques.
  • Un labyrinthe d'isolation entre la carcasse extérieure et la cage rotative empêche la montée des poussières dans la chambre annulaire. Une adaptation de la pression à l'intérieur de la chambre annulaire à celle qui règne dans le four contribue, en outre, à l'empêchement de la remontée des poussières dans cette chambre.
  • D'autres particularités et caractéristiques ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation avantageux présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins dans lesquels:
    • La figure 1 représente schématiquement une coupe verticale à travers un dispositif de chargement selon l'invention;
    • la figure 2 montre les détails de l'alimentation au moyen d'une coupe verticale au niveau d'une conduite d'alimentation;
    • la figure 3 montre une coupe verticale à travers le bloc annulaire au niveau d'une ouverture de passage;
    • la figure 4 montre une coupe verticale à travers un trou d'inspection dans le bloc annulaire;
    • la figure 5 montre les détails de l'évacuation et
    • la figure 6 montre un schéma synoptique illustrant le fonctionnement du système de refroidissement.
  • Sur la figure 1 on a représenté la partie supérieure d'une goulotte de distribution 10 dont le mécanisme d'entraînement et de suspension, représentés globalement par la référence 12 est du type décrit dans le brevet précité US-A-3 880 302 et ne sera décrit, de ce fait, que superficiellement, le lecteur voudra bien se référer au brevet précité pour de plus amples détails.
  • Le mécanisme d'entraînement comporte essentiellement deux jeux d'engrenage 14 et 16 servant respectivement à la rotation d'une virole 18 autour d'un canal d'alimentation centrale 20 en vue de la rotation de la goulotte de distribution 10 autour de l'axe longitudinal du four, respectivement de l'ajustement angulaire de la goulotte 10 par rapport à cet axe longitudinal. Les jeux d'engrenage 14 et 16 sont entraînés respectivement par un premier et un second moteur non montrés. La transmission du mouvement entre l'engrenage 16 et les axes de suspension de la goulotte est effectuée par l'intermédiaire d'une couronne dentée 28 et de deux carters d'engrenage,non montrés mais également décrits en détail dans le brevet précité.
  • Une carcasse éxtérieure 24 délimite latéralement avec la virole rotative 18 une chambre annulaire 26. Cette chambre annulaire 26 est séparée de l'intérieur du four par une cage 30 de suspension de la goulotte, cette cage 30 étant solidaire de la virole rotative.
  • Il est évident que les parties directement exposées à la chaleur du four sont les parois de la cage 30 et, à un degré moindre, le canal d'alimentation 20. Pour protéger cette cage 30 des températures élevées et pour éviter qu'elle ne transmette soit par conduction, soit par rayonnement, la chaleur à d'autres pièces, comme par exemple les roulements et engrenages, l'invention a prévu d'enrober cette cage de plusieurs serpentins de refroidissement dont on en a représenté trois sur la figure 1, à savoir les serpentins 32,34 et 36 et dans lesquels on.fait circuler de l'eau par voie de gravité. Chacun de ces serpentins est relié au moyen d'une conduite verticale 38 longeant la virole 18, à un bac annlaire d'alimentation 40 fixé sur le bord supérieur de la virole rotative et montré en détail sur la figure 2.
  • Ce bac annulaire 40 qui a une section rectangulaire est simplement formé par l'adjonction d'une paroi extérieure 42 à la virole 18 et définissant avec celle-ci les bords latéraux de ce bac 40.Ces bords latéraux glissent, lors de la rotation de la goulotte dans une rainure intérieure d'un bloc annulaire 44 fixé sur la partie supérieure 50 de la carcasse éxtérieure 24. Deux joints 46 et 48 associés soit au bord extérieur du bac 40, soit au bord intérieur de la rainure du bloc 44 empêchent la pénétration des poussières dans ce bac 40. Il est à noter que les joints 46 et 48 ne doivent pas assumer de fonction d'étanchéité.
  • Le bloc 44 comporte une ouverture de passage 52 mettant le bac 40 en communication avec une conduite 54 d'admission d'eau de refroidissement.
  • Comme l'indiquent les figures 2 et 3 l'ouverture de passage 52 ne se trouve pas en face de la conduite d'alimentation 54, la communication étant assurée par une gorge 56 sensiblement horizontale et pouvant, lorsqu'il n'y a qu'une conduite d'admission 54 faire presque tout le tour du bloc annulaire 44. L'écoulement de l'eau de refroidissement dans la gorge 56 a pour but le refroidissement de ce bloc 44.
  • Pour permettre le nettoyage du bac 40 il est prévu au moins une ouverture d'accès 58 (voir figures 1 et 4)traversant la partie supérieure 50 de la carcasse ainsi que le bloc annulaire 44.
  • L'évacuation de l'eau de tous les circuits de refroidissement est effectuée à travers un collectuer annulaire 60 fixé sur la paroi intérieur de la carcasse 24 (voir figures 1 et5). Pour permettre la rotation des circuits associés à la cage 30, le collecteur 60 comporte un couvercle annulaire 62 fixé sur la cage 30 et glissant, lors de la rotation de cette cage sur les deux parois définissant ce collecteur 60. Chacun des circuits de refroidissement est relié à travers une conduite d'évacuation 64 fixée au couvercle 62 au moyen d'un bloc de connection 66, au collecteur 60. Pour compenser les déformations thermiques et mécaniques chacune des conduites 38 et 64 comporte , de préférence, un compensateur à soufflets68.
  • Comme le montre la figure 1, les surfaces inférieures de la cage 30 sont garnies de panneaux isolants 70 maintenus par des tôles 72 en acier réfractaire, fixés aux parois de la cage à l'aide de boulon 74 avec interposition de fibres isolantes 76 dont le but est de supprimer les ponts thermiques entre la chambre 26 et l'intérieur du four. Les panneaux isolants 70 peuvent avoir une épaisseur d'environ 75 mm. Les parois verticales de la cage 30 peuvent être garnies également de panneaux isolants 78 qui peuvent, néanmoins, être plus minces, par exemple 25 mm, étant donné que les surfaces verticales sont moins exposées que les surfaces horizontales.
  • Une autre caractéristique de l'invention est un joint en forme de labyrinthe entre la carcasse et la cage rotative 30, dont le but est de contribuer à une meilleure séparation entre la chambre 26 et l'intérieur du four. Ce labyrinthe peut être constitué par une rainure circulaire 80 fixée sur la carcasse 24 et associée à une lame périphérique 82 de la cage 30, cette lame 82 évoluant constamment dans la rainure 80. Le but de ce labyrinthe est d'éviter que,par suite de variations de pression au gueulard, il y ait une transition importante de poussières se trouvant en suspension dans le gaz en direction de la chambre 26. En l'absence de variation de pression une telle transition est empêchée, avantageusement par une adaptation de la pression à l'intérieur de la chambre 26 à celle régnant à l'intérieur du four.
  • On peut, d'ailleurs, prévoir un labyrinthe analogue entre le canal fixe 20 et la virole rotative 18, tel que illustré par la lame 84 entre la cage 30 et le canal 20.
  • En dehors des circuits de refroidissement montrés par la figure 1, il est avantageux de prévoir un circuit de refroidissement de l'axe de suspension de la goulotte, ce circuit de refroidissement pouvant être identique à celui illustré et décrit dans la demande de brevet luxembourgeois No 84520 déposée conjointement avec la présente demande de brevet. Toutefois, ce circuit de refroidissement peut également être mis en parllèle avec les circuits décrits dans la présente demande, c.â.d. être branchés entre le bac d'alimentation 40 et le collecteur 60 de façon que l'eau s'écoule par simple gravité.
  • On va maintenant expliquer le fonctionnement du dispositif de refroidissement en référence au schéma synoptique illustré par la figure 6,dans laquelle on a utilisé les mêmes chiffres de références qu'aux figures précédentes pour désigner les mêmes éléments. La référence 24 désigne schématiquement la carcasse dans laquelle se trouve le bac d'alimentation 40 et le collecteur 60, entre lesquels la hauteur A H est responsable de l'écoulement de l'eau de refroidissement par gravité. Entre le bac 40 et le collecteur 60 sont branchés des circuits de refroidissement 86 et un circuit de refroidissement 88 de l'axe de la goulotte.
  • La circulation de l'eau de refroidissement entre le collecteur 60 et le bac 40 est assurée par un groupe de pompes de circulation 90.Le circuit comporte, en outre, un échangeur de chaleur 92,un débimètre 94 ainsi qu'une vanne automatique proportionelle 96. Un circuit d'appoint 98 avec une vanne automatique permet d'introduire de l'eau supplémentaire dans le circuit afin de compenser les pertes par évapordtion. Le circuit est également pourvu d'une conduite de vidange 102 associée à une vanne automatique 104.
  • La circulation de l'eau dans le circuit de refroidissement est commandée automatiquement sous le contrôle de quatre mesures de niveau associées au bac 40 et de quatre mesures de niveau associées dans le collecteur 60.
  • En fonctionnement normal le niveau dans le collecteur 60 doit se situer entre les niveaux minl et maxl. Si, pour une raison ou l'autre, le niveau tombe jusqu'à min1 il se produit un signal d'alarm et un réapprovisionnement automatique en eau à travers la vanne automatique 100. Si malgré cela, le niveau tombe d'avantage les pompes 90 sont arrêtées automatiquement au niveau min2 pour éviter qu'elles ne tournent à vide. Lorsque le niveau monte parsuite de l'approvisionnement à travers la conduite 98 la vanne 100 est fermée automatiquement dès que le niveau atteint maxl. Si malgré la fermeture de la vanne 100 le niveau monte encore d'avantage, la vanne 104 est ouverte automatiquement pour permettre l'écoulement de l'eau à travers la conduite de vidange 102 afin d'éviter que l'eau ne déborde et tombe dans le four.
  • Dans le bac 40 le niveau doit se trouver, en fonctionnement normal entre les marques min1 et max1. Si le niveau descend jusque min1 les pompes 90 sont commandées pour tourner à plein régime et la vanne 96 est complètement ouverte. Dès que le niveau montant atteint la marque maxl la vanne proportionnelle 96 réduit progressivement le débit et commande une diminution correspondante progressive du régime des pompes 90. Lorsque le niveau atteint le seuil max2 la vanne 96 est fermée complètement et les pompes 90 sont arrêtées.
  • En fonctionnement normal, le niveau ne devrait pas tomber au delà de la marque min1. Si, malgré cela, le niveau tombait en dessous de la marque de min1 la vanne automatique 100 est ouverte pour assurer le réapprovisionnement à travers le collecteur 60. Dès lors le niveau devrait à nouveau monter dans le bac40 parsuite de l'action des pompes 90. Si, malgré l'approvisionnement à travers la conduite 98 et l'action des pompes, le niveau dans le bac 40 continue à tomberun signal d'alarm est déclenché à la marque min2, ce qui indique qu'il y a probablement une fuite au niveau d'un des consommateurs 86 ou 88. Autrement dit, en fonctionnement normal les niveaux min2 ne doivent jamais être atteint dans le bac et dans le collecteur 60 et, de même,les niveaux max2 ne doivent jamais être dépassés. Le dépassement de ces marques constitue une indication automatique d'un défaut de fonctionnement, par exemple d'une fuite, soit au niveau du bac ou du collecteur 60, soit au niveau des consommateurs.

Claims (9)

1. Dispositif de refroidissement d'une installation de chargement d'un four à cuve, comprenant un canal d'alimentation fixe (20) disposé verticalement dans le centre de la tête du four, une virole rotative (18) montée coaxialement autour dudit canal d'alimentation (20), une carcasse extérieure (24) fixe montée coaxialement à l'extérieur de ladite virole (18) et délimitant latéralement avec celle-ci une chambre sensiblement annulaire (26), cette chambre (26) étant séparée, mais non isolée, de l'intérieur du four au moyen d'une cage rotative (30) solidaire de la virole rotative (18), une goulotte de distribution (10) montée de manière pivotante dans la cage rotative (30), un premier moyen J'entraînement pour faire tourner, en bloc, la virole (18)j la cage (30) et la goulotte (10) autour de l'axe vertical du four et du canal d'alimentation (20) et un second moyen d'entraînement pour faire pivoter la goulotte (10), indépendamment du mouvement résultant du premier moyen d'entraînement autour de son axe horizontal de suspension à la virole (18), caractérisé par un bac annulaire d'alimentation (40) fixé sur le bord supérieur de la virole rotative (18) et dont les deux parois concentriques extérieures et intérieures glissent, moyennant interposition d'un joint (46,48), dans un bloc annulaire (44) fixé à la partie supérieure (50) de la carcasse (24), en-dessous d'au moins une conduite (54) d'admission d'eau de refroidissement et pourvu d'au moins une ouverture (52) pour le passage, par gravité, de l'eau dans le bac (40), par plusieurs serpentins de refroidissement (30,32,34,36) disposés autour de la cage rotative (30) et reliés chacun par une conduite (38) audit bac annulaire (40), par un collecteur annulaire (60) fixé à la carcasse extérieure (24), par un couvercle annulaire (62) rotatif associé audit collecteur (60) et fixé à la cage rotative (30) et par des conduites (64) reliant chacun des serpentins (30,32,34,36) audit collecteur (60) à travers le couvercle rotatif (62), de façon que l'eau s'écoule par gravité entre le bac annulaire (40) et le collecteur (60) à travers lesdites conduites et serpentins.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les ouvertures (52) de passage dans le bloc annulaire (44) sont décalées angulairement par rapport aux conduites (54) d'admission tandis que le bloc (44) présente sur la longueur de ce décalage une rainure (56) sensiblement horizontale d'écoulement de l'eau de refroidissement.
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les conduites d'alimentation (38) et d'évacuation (64) des serpentins sont flexibles pour compenser les déformations thermiques et mécaniques.
4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par une ouverture d'accès (58) à travers la partie supérieure (50) de la carcasse et le bloc annulaire (44).
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 , caractérisé en ce que la surface intérieure de la cage mobile (30) est garnie de panneaux isolants (70) maintenus par des tôles (72) en acier réfractaire fixés à la cage (30) au moyen de boulons (74) avec interposition de fibres isolantes (76) supprimant les ponts thermiques.
6. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par un labyrinthe d'isolation entre la carcasse (24) et la cage rotative.
7. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le bac (40) et le collecteur sont associés à des détecteurs de niveaux assurant une fonction automatique et permettant une détection des pannes.
8..Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par deux circuits de refroidissement des axes de suspension de la goulotte, ces circuits étant également branchés entre le bac (40) et le collecteur (60).
9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les joints (46) et (48) sont des joints de poussière.
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