EP0196487A1

EP0196487A1 - Dispositif de répartition de la matière de chargement dans une enceinte de stockage pour l'alimentation d'un four à cuve

Info

Publication number: EP0196487A1
Application number: EP86102913A
Authority: EP
Inventors: Emile Lonardi; Gilbert Bernard
Original assignee: Paul Wurth SA
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 1985-03-15
Filing date: 1986-03-05
Publication date: 1986-10-08
Also published as: ATE37901T1; EP0196487B1; CS164586A2; CS258476B2; LU85810A1; DE3660921D1

Abstract

Le dispositif comporte des moyens pour réduire le phénomène de ségrégation de la matière, constitués par un tube (34) de section au moins égal à celle de l'ouverture d'écoulement, monté coaxialement dans l'enceinte (16) et s'étendant au moins sur toute la hauteur correspondant au diamètre le plus élevé de l'eceinte (16), ce tube étant pourvu d'un épaulement horizontal supérieur (38) muni d'une série de créneaux (40).

Description

La présente invention concerne un dispositif de répartition de la matière de chargement dans une enceinte de stockage pour l'alimentation d'un four à cuve, ladite enceinte étant munie d'une ouverture supérieure pour le remplissage et d'une ouverture inférieure pour l'écoulement, ces deux ouvertures étant associées à des clapets de fermeture et/ou des clapets d'étanchéité.
Quoique n'y étant pas limité, le dispositif proposé est plus particulièrement destiné à équiper une installation du genre proposé dans le document EP-A-0062770, c'est-à-dire une installation de chargement dite à alimentation centrale, dans laquelle la trémie de stockage déchargeant la matière de chargement sur la goulotte est placée sur l'axe du four. Les installations construites récemment conformément à cette demande de brevet ont démontré que ce genre d'utilisation a permis de résoudre définitivement le problème posé par les chutes obliques de la matière de chargement des installations connues avec deux trémies de stockage juxtaposées opérant en alternance.
Si cette nouvelle installation a permis de résoudre un problème connu depuis l'existence des installations de chargement à goulotte rotative, elle souffre néanmoins de l'existence d'un autre problème, constaté depuis un certain temps et dû à la granulométrie de la matière de chargement. En effet, la matière de chargement, qu'il s'agisse des particules de minerai de fer ou de particules de coke, possèdent une granulométrie variable et non uniforme. Or, il a été constate qu'il se produit, lors du remplissage des sas et des trémies de stockage, une ségrégation de la matière de chargement, justement selon cette granulométrie. En outre, ce phénomène de ségrégation est intensifié par l'écoulement. Cette ségrégation résulte de plusieurs facteurs dont les effets se cumulent.
L'une des raisons de cette ségrégation est que, lors du remplissage d'une enceinte,il se forme un cône de déversement naturel autour du point de chute. Les particules les plus grosses et plus lourdes ont tendance à dégringoler le long des pentes de ce cône, sous l'influence de leur poids vers les régions périphériques de l'enceinte. Par contre, les particules les plus petites, appelées "fines" ont tendance à rester dans la région centrale du cône de déversement.
Si, lors du remplissage, il se forme un cône naturel de déversement, par contre lors de l'écoulement, il se produit un phénomène inverse, c.à.d., que les particules dans la région centrale on tendance à s'écouler d'abord et s'enfoncer davantage pour former un niveau d'écoulement en forme de "V".
Outre ce phénomène de remplissage et d'écoulement les fines ont tendance à s'accumuler en plus grosses proportions dans le fond d'une enceinte, étant donné que, à cause de leur taille, elles peuvent glisser entre les particules plus volumineuses. Une troisième raison est que lors de la chute de la matière de chargement dans une enceinte, surtout au début de la phase de remplissage, un certain nombre de plus grosses particules se brisent en plusieurs parties pour former de cette manière, des fines.
L'effet cumulatif de tous ces facteurs est que, lors de la phase initiale de l'écoulement de la matière de chargement de l'enceinte, la proportion de fines est beaucoup plus grande que vers la fin de l'écoulement où la proportion des particules plus volumineuses devient plus grande. Il en résulte que, si l'on utilise le contenu d'une enceinte pour déposer une couche sur toute la surface supérieure de chargement, et si, à cet effet, on décrit, au moyen de la goulotte rotative, une spirale ou des cercles concentriques de l'extérieur vers la région centrale, la concentration en fines est beaucoup plus élevée dans les régions périphériques que dans la région centrale autour de l'axe vertical du four. Or ceci ne correspond pas toujours au voeu des sidérurgistes.
Si les conséquences de ce phénomène de ségrégation restent dans des limites tolérables dans les installations à deux trémies juxtaposées opérant en alternance, elles se manifestent d'avantage dans les installations à grosse capacité du genre décrit ci- dessus avec une grande trémie centrale surmontée d'une trémie d'attente.
Or, compte tenu du soucis de ne pas vouloir augmenter la hauteur de façon exagérée, l'augmentation de capacité doit forcément passer par l'augmentation du diamètre de la trémie. Il est évident qu'une augmentation du diamètre intensifie les effets de la ségrégation de sorte que les conséquences de celles-ci deviennent de plus en plus néfastes au fur et à mesure que le volume du four sur lequel est montée l'installation augmente.
Le but de la présente invention est de prévoir un dispositif efficace pour réduire la ségrégation des particules dans une enceinte de stockage d'une installation de chargement d'un four à cuve.
Pour atteindre cet objectif, le dispositif selon l'invention est caractérisé par un tube de section au moins égale à celle de l'ouverture d'écoulement montée coaxialement dans l'enceinte et s'étendant au moins sur toute la hauteur correspondant au diamètre le plus élevé de l'enceinte et en ce que ce tube est pourvu d'un épaulement horizontal supérieur muni d'une série de créneaux.
Les saillies définissant les créneaux présentent, de préférence, sur les trois côtés un rebord montant parallèle à la paroi du tube.
D'autres particularités et caractéristiques de ]'invention ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation avantageux présentée ci-dessous, à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés dans Lesquels:
La figure 1 montre une vue schématique d'une installation équipée d'un dispositif de répartition de la matière selon la présente invention;

la figure 2 est une section horizontale suivant le plan de coupe II-II de la figure 1 et
les figures 2a et 2b représentent respectivement des plans de coupe suivant les sections a-a respectivement b-b de la figure 2.

La figure 1 montre le sommet d'un four 10 dans lequel se trouve une goulotte rotative ou oscillante 12 pour la distribution de la matière de chargement dans le four. Sur le four est monté une charpente 14 qui supporte une enceinte de stockage 16 et une trémie d'attente 18, toutes deux disposées symétriquement autour de l'axe 0 du four.
Dans l'exemple représenté l'enceinte de stockage 16 est conçue sous forme de sas et, à cet effet, est équipée de clapets d'étanchéité inférieurs 20 et de clapets supérieurs 22 permettant la mise sous pression du sas 16 en vue du chargement ainsi que son aération en vue de son remplissage. Le fond du sas 16 se prolonge par une tubulure d'écoulement 24 contrôlée par un organe de dosage 26 constitué de deux registres en forme de calotte sphérique qui s'ouvrent et qui se ferment symétriquement par rapport à l'axe 0.
La matière de chargement est amenée vers la sommet de l'installation au moyen d'une bande sans fin qui la déverse dans la trémie d'attente 18. Afin de réduire déjà la ségrégation au niveau de cette trémie 18 on a prévu une goulotte de distribution rotative 30 pour répartir la matière dans cette trémie. En outre on a monté dans la trémie sur l'axe 0 un caisson anti- ségrégation 32 connu en soi.
Pour diminuer la ségrégation dans le sas 16, on a prévu, conformément à la présente invention, un tube cylindrique 34 qui est porté à l'intérieur de ce sas par plusieurs consoles 36 s'étendant radialement de la paroi du sas vers l'intérieur. Ce tube 34 a une section qui est fonction du diamètre de l'enceinte mais qui est au moins égale à la section de la tubulure d'écoulement 24. La hauteur du tube est telle qu'il s'étend au moins sur toute la hauteur correspondant au diamètre le plus élevé du sas 16.
La partie supérieure du tube 34 présente un épaulement horizontal 38 qui est pourvu de créneaux 40 et de saillies 42. Les saillies 42 sont en outre pourvues sur les trois côtés d'un bord remontant 44.
Pour comprendre la fonction de ce dispositif, il faut comprendre qu'il a été conçu dans le souci de retenir davantage de grosses particules dans la région centrale du sas lors du chargement et de projeter davantage des fines vers la périphérie. Lors du chargement du sas 16, la matière tombe d'abord essentiellement à travers le tube 34 pour remplir le fond, jusqu'à ce que le talus touche le bord inférieur du tube 34 comme représenté par la ligne en traits mixtes 46. Ensuite c'est essentiellement l'intérieur du tube 34 qui se remplit. Dans ce tube il n'y a pas de possibilités d'échappement latéral de sorte que, à cause du diamètre réduit la ségrégation y est pratiquement inexistente. Lorsque le tube 34 est rempli, l'es- paoe annulaire entre le tube 34 et la paroi de l'enceinte se remplit par débordement du tube 34. Lors de cette phase il se forme un talus sur le contenu du tube 34 et sur l'épaulement 38 et la matière qui chute sur ce talus s'y forme une gerbe conique circulaire tombant dans cet espace annulaire. Dans ce courant de chute, les particules passant par les créneaux 40 tombent plus près du tube 34, tandis que d'autres particules sont guidés plus près de la périphérie par les saillies 42. On obtient par conséquent également une répartition homogène dans l'espace annulaire entre le tube 34 et la paroi du sas 16, notamment un mélange plus intime des fines et des grosses particules.

Claims

1.- Dispositif de répartition de la matière de chargement dans une enceinte de stockage pour l'alimentation d'un four à cuve, ladite enceinte étant munie d'une ouverture supérieure pour le remplissage et d'une ouverture inférieure pour l'écoulement, ces deux ouvertures étant associées à ces clapets de fermeture et/ou des clapets d'étanchéité, caractérisé par un tube (34) de section au moins égal à celle de l'ouverture d'écoulement, monté coaxialement dans l'enceinte (16) et s'éten dant au moins sur toute la hauteur correspondant au diamètre le plus élevé de l'enceinte (16) et en ce que ce tube est pourvu d'un épaulement horizontal supérieur (38) muni d'une série de créneaux (40).

2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les saillies (42) définissant les créneaux (40) présentent sur les trois côtés un rebord montant (44) parallèle à la paroi du tube.