EP0587518A1 - Slagremoving door of an arc furnace - Google Patents

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EP0587518A1
EP0587518A1 EP93470019A EP93470019A EP0587518A1 EP 0587518 A1 EP0587518 A1 EP 0587518A1 EP 93470019 A EP93470019 A EP 93470019A EP 93470019 A EP93470019 A EP 93470019A EP 0587518 A1 EP0587518 A1 EP 0587518A1
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EP
European Patent Office
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tube
air
door
orifices
door according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP93470019A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thierry Bernet
Jacques Blum
Jacques Le Goff
Daniel Pernet
Dominique Rocchi
Claude Suger
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.)
Unimetal SA
Original Assignee
Unimetal SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unimetal SA filed Critical Unimetal SA
Publication of EP0587518A1 publication Critical patent/EP0587518A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0073—Seals
    • F27D99/0075—Gas curtain seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/10—Details, accessories, or equipment peculiar to hearth-type furnaces
    • F27B3/24—Cooling arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/18—Door frames; Doors, lids, removable covers
    • F27D1/1858—Doors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/15—Tapping equipment; Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/1545—Equipment for removing or retaining slag
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/15—Tapping equipment; Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/1545—Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/1554—Equipment for removing or retaining slag for removing the slag from the surface of the melt
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D9/00—Cooling of furnaces or of charges therein
    • F27D2009/0002—Cooling of furnaces
    • F27D2009/0018—Cooling of furnaces the cooling medium passing through a pattern of tubes
    • F27D2009/0021—Cooling of furnaces the cooling medium passing through a pattern of tubes with the parallel tube parts close to each other, e.g. a serpentine
    • F27D2009/0024—Cooling of furnaces the cooling medium passing through a pattern of tubes with the parallel tube parts close to each other, e.g. a serpentine with contiguous tubes, which may be separately welded one to the other

Definitions

  • the present invention relates to a scouring door of an electric arc furnace, for example a scrap melting furnace, in a metallurgical installation.
  • the slag is deposited on the threshold of this door, and remains attached to it.
  • the object of the present invention is to propose a scouring door arranged so as to avoid these drawbacks.
  • the present invention therefore relates to a scouring door of an electric arc furnace, of the type comprising a panel, in particular cooled and mounted sliding vertically in front of a scouring opening of said oven, characterized in that it comprises means for forming an air curtain directed towards the threshold of the door and extending substantially over the entire width of this door to seal the bottom of said door during its closing and partial opening, said air curtain forming means comprising an air tube connected to means for supplying compressed air and at least a horizontal cooling tube provided at the bottom of the door, said air tube having orifices oriented towards the threshold of said door.
  • the electric arc furnace the outer wall 1 of which is shown diagrammatically in FIG. 1, is fitted with a door 10 slidably mounted vertically in front of a scouring opening 2 of the furnace.
  • the door 10 slides in vertical guides 3, fixed to the external wall 1 of the oven on either side of its opening 2.
  • the sliding of the door 10 is controlled by an operating member (not shown), constituted for example by an actuator of the double-acting type, which makes it possible to partially open the door 10 for the introduction by the inlet 2 of injection lances. or metal bath sampling probes.
  • the door 10 is formed by a panel 11 generally comprising a bundle of cooling tubes 12 (FIG. 2) in which a fluid, for example water, circulates.
  • a fluid for example water
  • the tubes 12 are horizontal and parallel and extend substantially over the entire width of said door.
  • the door 10 is provided with means 20 for forming an air curtain directed towards the threshold 4 of the door 10 and extending substantially over the entire width of this door to seal the bottom of said door during its closing and its partial opening.
  • the air curtain has an effective height of up to 50 cm.
  • the means 20 for forming the air curtain comprise a box constituting an air tube 21 of generally substantially parallelepipedal shape and fixed to the lower part of the door 10.
  • the air tube 21 is connected to compressed air supply means, not shown, and has on its wall arranged opposite the threshold 4 of the door 10, orifices 22 oriented towards said threshold 4.
  • the air tube 21 is protected by a refractory material.
  • a plate 24 of refractory material can be fixed to the air tube 21, on the inside of the oven, to protect the tube from the thermal radiation of the oven.
  • the air tube 21 can be fixed directly to the lower part of the panel 11 or to the cooling tube 12 located at the lower part of the bundle in the case where the door 10 is provided with such a bundle.
  • the air tube 21 is disposed in an enclosure constituting a cooling tube 23 also of generally substantially parallelepipedal shape in which a cooling fluid circulates.
  • the wall of the air tube 21 comprising the orifices 22 forms the bottom of said cooling tube 23.
  • the cooling tube 23 can be fixed directly to the lower part of the panel 11 or to the tube 12 located at the lower part of the bundle.
  • the orifices 22 are formed by at least one row of slots 22a, the end slots 22b of which are in the shape of an "L" (FIG. 4), one wing of which is directed towards the wall of the oven, making it possible to create a curtain of air ensuring better lateral tightness.
  • the means 20 for forming the air curtain comprise an air tube 30 connected to compressed air supply means, not shown, and integrated in a horizontal cooling tube 13 provided at the bottom of the door 10.
  • This cooling tube can be constituted by an independent tube fixed to the lower part of the door 10 which facilitates the assembly or disassembly of the assembly, or by the portion of the bundle of cooling tubes 12 located at the bottom of the bundle, as shown in Figs. 5 to 8.
  • the air tube 30 is coaxial with the cooling tube 13 and has orifices 31 oriented towards the threshold 4 of the door 10.
  • These orifices 31 communicate with the outside of the cooling tube 13 by a longitudinal groove 32 formed in the bottom of this cooling tube 13 and provided with sealing means between said air tube 30 and said cooling tube 12.
  • These sealing means are formed by two deflectors 33 each disposed on either side of the openings 31 and connecting the air tube 30 with the longitudinal edges of the groove 32.
  • the height and the spacing of the deflectors 33 are determined so as to channel the air jets coming from the orifices 31 for a homogeneous air curtain.
  • This tube 30 can also be supplied with compressed air by its two ends to improve the homogeneity of the air curtain.
  • the air tube 30 is supported on the longitudinal edges of the groove 32 and the generatrix of the exterior surface of this air tube 30 having orifices 31 is tangent to the exterior surface of the cooling tube 13 .
  • the sealing means are formed by two longitudinal weld seams 34 disposed between the outer surface of the air tube 30 and the edges of the groove 32.
  • this box 41 is placed against the door, on the outside and has an additional cooling tube 44 and air outlet orifices 42 are formed between the lower tube 43 of the tube bundle 12 and the additional tube 44 arranged parallel to the lower tube and substantially even height.
  • the box 41 is formed by a horizontal wall 45 welded to the bundle of tubes 12 and a substantially vertical wall 46 welded to the additional tube 44.
  • the box 41 is formed by a sheet 47 folded in a "U" whose wings are directed downwards.
  • One wing 48 of the "U” is welded by its lower edge to the additional tube 44, and the other wing 49 extends downward to the height of the additional tube 44 to define therewith the outlet orifices 42 d 'air.
  • the box is removably attached to the door on the outside.
  • the additional tube 44 can be connected directly to the bundle of tubes 12, or be supplied with water separately. These two embodiments have the advantage of being able to be adapted to existing doors without significant modification thereof. In addition, the device is protected from thermal radiation from the oven by the door itself.
  • the box can be easily disassembled for possible reconditioning.
  • the air tube 21, 30 or 41 can be connected, by one of its ends or by its two ends to the compressed air supply means.
  • the distribution of the air flows over the tube length is not homogeneous and the air flow is greater at the end of the tube opposite to that connected to the air supply means.
  • the air flow leaving through the orifices is greater in the middle of the tube than at its two ends.
  • the air tube 21 has inside baffles 50 which break the air jet by creating an overpressure in the area close to the air supply.
  • baffles 50 can be placed inside the tube 21 depending on the width of the oven door and the homogeneity of the air curtain desired.
  • a baffle 50 is placed 150mm from the end of the tube 21 connected to the air supply or from the two ends of the tube 21 when the two ends of said tube are connected to a supply of air, as shown in Fig. 11.
  • the air outlet orifices can be made in the form of discontinuous slots, which makes it possible to prevent these slots from spreading by deformation of the air tube under the effect of heat. Indeed, a constant width of the slots makes it possible to obtain a regular air flow so that the air curtain remains homogeneous.
  • the air curtain thus formed at the base of the door makes it possible to create a seal, even when said door cannot be lowered to the threshold or when the door is intentionally partially opened to introduce lances into the oven. injection or sampling probes, or even during scrubbing.
  • a device according to the present invention has been tested by producing the orifices in the form of a slot of 1 mm wide extending discontinuously over a length of 800 mm corresponding to the width of the scouring opening. .
  • an air flow of 300 N.m3 / h, and a supply pressure of 1.1 bars an effective air curtain was obtained over a height of 300 mm, the oven enclosure being under vacuum about -30 Pa. and the air speed at the outlet of the orifices being at least 50 m / s.
  • the air ejection speed at the outlet of the orifices is greater than 50 m / s so that the air curtain is effective over a height of 300mm when the oven door is ajar.
  • the air supply rate is adjusted according to the operating phase of the oven.
  • the air supply rate is 100m3 / h when the oven door is closed.
  • This flow rate is 300 m3 / h when the oven door is open by 200 mm to allow the passage of the oxygen injection lance or for the addition, for example, of coal during the melting of the charge and when the door is open 300mm above the slag during refining or descaling.

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Abstract

The present invention relates to a slag removing door (10) of an electric arc furnace, of the type comprising a panel (11) which in particular is cooled and mounted slidingly vertically in front of a slag removing opening (2) of said furnace. The slag removing door (10) comprises means (20) for forming a curtain of air which is directed towards the threshold (4) of the door and extends essentially over the entire width of this door to ensure the impermeability of the bottom of said door during its closure and its partial opening. <IMAGE>

Description

La présente invention a pour objet une porte de décrassage d'un four électrique à arc, par exemple un four de fusion de ferrailles, dans une installation métallurgique.The present invention relates to a scouring door of an electric arc furnace, for example a scrap melting furnace, in a metallurgical installation.

On sait que certains fours électriques métallurgiques actuellement utilisés sont équipés de portes montées coulissantes verticalement devant l'ouverture ou "tunnel" de décrassage du four. A cet effet, la porte coulisse dans des guides verticaux fixés à la paroi extérieure du four de part et d'autre de ladite ouverture.It is known that certain metallurgical electric ovens currently used are fitted with sliding doors mounted vertically in front of the opening or "tunnel" for cleaning the furnace. To this end, the door slides in vertical guides fixed to the external wall of the oven on either side of said opening.

Lors du décrassage, c'est à dire l'évacuation du laitier par cette ouverture, du laitier se dépose sur le seuil de cette porte, et y reste accroché.During the cleaning, that is to say the evacuation of the slag through this opening, the slag is deposited on the threshold of this door, and remains attached to it.

Il en résulte que lorsque l'on veut refermer la porte, ces dépôts font obstacle à l'obtention d'une étanchéité satisfaisante entre le seuil et la partie inférieure correspondante de la porte.It follows that when one wants to close the door, these deposits are an obstacle to obtaining a satisfactory seal between the threshold and the corresponding lower part of the door.

Cette insuffisance d'étanchéité a pour conséquence des entrées d'air parasites à l'intérieur du four, pouvant conduire notamment à l'absorption importante et indésirable d'azote et d'oxygène par le bain métallique, ou inversement à des dégagements de fumées vers l'extérieur.This inadequacy of sealing results in parasitic air inlets inside the oven, which can lead in particular to the significant and undesirable absorption of nitrogen and oxygen by the metal bath, or conversely to the release of smoke. outwards.

D'autre part, pendant l'ouverture de la porte pour le passage des lances d'injection ou des sondes de prélèvement, des entrées d'air parasites à l'intérieur du four se produisent également.On the other hand, during the opening of the door for the passage of the injection lances or the sampling probes, parasitic air inlets inside the oven also occur.

La présente invention a pour but de proposer une porte de décrassage agencée de manière à éviter ces inconvénients.The object of the present invention is to propose a scouring door arranged so as to avoid these drawbacks.

La présente invention a donc pour objet une porte de décrassage d'un four électrique à arc, du type comprenant un panneau notamment refroidi et monté coulissant verticalement devant une ouverture de décrassage dudit four, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de formation d'un rideau d'air dirigé vers le seuil de la porte et s'étendant sensiblement sur toute la largeur de cette porte pour assurer l'étanchéité du bas de ladite porte pendant sa fermeture et son ouverture partielle, lesdits moyens de formation du rideau d'air comprenant un tube d'air relié à des moyens d'alimentation en air comprimé et au moins un tube de refroidissement horizontal prévu à la partie inférieure de la porte, ledit tube d'air comportant des orifices orientés vers le seuil de ladite porte.The present invention therefore relates to a scouring door of an electric arc furnace, of the type comprising a panel, in particular cooled and mounted sliding vertically in front of a scouring opening of said oven, characterized in that it comprises means for forming an air curtain directed towards the threshold of the door and extending substantially over the entire width of this door to seal the bottom of said door during its closing and partial opening, said air curtain forming means comprising an air tube connected to means for supplying compressed air and at least a horizontal cooling tube provided at the bottom of the door, said air tube having orifices oriented towards the threshold of said door.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention :

  • le tube d'air est intégré dans le tube de refroidissement et les orifices dudit tube d'air communiquent avec l'extérieur du tube de refroidissement,
  • les orifices du tube d'air communiquent avec l'extérieur du tube de refroidissement par une saignée longitudinale ménagée dans le fond de ce tube de refroidissement et munie de moyens d'étanchéité entre ledit tube d'air et ledit tube de refroidissement,
  • le tube d'air est coaxial au tube de refroidissement et les moyens d'étanchéité sont formés par deux déflecteurs disposés chacun de part et d'autre des orifices et reliant le tube d'air avec les bords longitudinaux de la saignée,
  • le tube d'air est en appui sur les bords longitudinaux de la saignée et la génératrice de la surface extérieure du tube d'air contenant les orifices est tangente avec la surface extérieure du tube de refroidissement, les moyens d'étanchéité étant formés par deux cordons de soudure longitudinaux disposés entre la paroi extérieure du tube d'air et les bords de la saignée,
  • le tube d'air est formé par un caisson placé contre la porte du côté extérieur et des orifices de sortie d'air sont situés entre un tube inférieur d'un faisceau de tubes et un tube supplémentaire disposé parallèlement au tube inférieur et sensiblement à même hauteur,
  • le caisson est formé d'une paroi horizontale soudée sur le faisceau de tubes et d'une paroi verticale soudée sur le tube supplémentaire,
  • le caisson est formé par une tôle pliée en "U" dont les ailes sont dirigées vers le bas, une aile du "U" étant soudée par son bord inférieur sur le tube supplémentaire et l'autre aile se prolongeant vers le bas jusqu'à hauteur du tube supplémentaire pour définir avec celui-ci les orifices de sortie d'air.
  • les orifices sont formés par au moins une rangée de fentes,
  • les fentes d'extrémité de ladite rangée sont en forme de "L"
  • le tube d'air est relié, par un moins une de ses extrémités, aux moyens d'alimentation en air comprimé et comporte, à l'intérieur, des chicanes de répartition du débit d'air sur toute sa longueur.
According to other characteristics of the invention:
  • the air tube is integrated in the cooling tube and the orifices of said air tube communicate with the outside of the cooling tube,
  • the air tube openings communicate with the outside of the cooling tube by a longitudinal groove formed in the bottom of this cooling tube and provided with sealing means between said air tube and said cooling tube,
  • the air tube is coaxial with the cooling tube and the sealing means are formed by two deflectors each arranged on either side of the orifices and connecting the air tube with the longitudinal edges of the groove,
  • the air tube is supported on the longitudinal edges of the groove and the generatrix of the external surface of the air tube containing the orifices is tangent to the external surface of the cooling tube, the sealing means being formed by two longitudinal weld seams arranged between the outer wall of the air tube and the edges of the bleeding,
  • the air tube is formed by a box placed against the door on the outside and air outlet openings are located between a lower tube of a bundle of tubes and an additional tube arranged parallel to the lower tube and substantially height,
  • the box is formed by a horizontal wall welded to the bundle of tubes and a vertical wall welded to the additional tube,
  • the box is formed by a sheet folded in a "U" shape, the wings of which are directed downwards, one wing of the "U" being welded by its lower edge to the additional tube and the other wing extending downwards to height of the additional tube to define with it the air outlet orifices.
  • the orifices are formed by at least one row of slots,
  • the end slots of said row are "L" shaped
  • the air tube is connected, by at least one of its ends, to the compressed air supply means and has, inside, baffles for distributing the air flow over its entire length.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre faite uniquement à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés sur lesquels:

  • la Fig. 1 est une vue schématique de face d'une porte de décrassage selon un premier mode de réalisation de l'invention,
  • la Fig. 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la Fig. 1,
  • la Fig. 3 est une vue schématique en coupe transversale d'un deuxième mode de réalisation de la porte de décrassage,
  • la Fig.4 est une vue partielle en coupe selon la ligne 4-4 de la Fig. 3,
  • la Fig. 5 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un troisième mode de réalisation de la porte de décrassage,
  • la Fig. 6 est une vue en coupe selon la ligne 6-6 de la Fig. 5,
  • la Fig. 7 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un quatrième mode de réalisation de la porte de décrassage,
  • la Fig. 8 est une vue en coupe selon la ligne 8-8 de la Fig.7.
  • la Fig. 9 est une vue en coupe du bas de la porte de décrassage selon un cinquième mode de réalisation,
  • la Fig. 10 est une vue en coupe du bas de la porte de décrassage selon un sixième mode de réalisation,
  • la Fig. 11 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un tube d'air équipant la porte de décrassage selon l'invention.
The invention will be better understood on reading the description which follows, given solely by way of example, with reference to the appended drawings in which:
  • Fig. 1 is a schematic front view of a scouring door according to a first embodiment of the invention,
  • Fig. 2 is a sectional view along line 2-2 of FIG. 1,
  • Fig. 3 is a schematic view in cross section of a second embodiment of the scouring door,
  • Fig.4 is a partial sectional view along line 4-4 of Fig. 3,
  • Fig. 5 is a schematic view in longitudinal section of a third embodiment of the scouring door,
  • Fig. 6 is a sectional view along line 6-6 of FIG. 5,
  • Fig. 7 is a schematic view in longitudinal section of a fourth embodiment of the scouring door,
  • Fig. 8 is a sectional view along line 8-8 of Fig.7.
  • Fig. 9 is a sectional view of the bottom of the scouring door according to a fifth embodiment,
  • Fig. 10 is a sectional view of the bottom of the scouring door according to a sixth embodiment,
  • Fig. 11 is a schematic view in longitudinal section of an air tube fitted to the scouring door according to the invention.

Le four électrique à arc dont la paroi extérieure 1 est représentée schématiquement à la Fig.1 est équipée d'une porte 10 montée coulissante verticalement devant une ouverture de décrassage 2 du four.The electric arc furnace, the outer wall 1 of which is shown diagrammatically in FIG. 1, is fitted with a door 10 slidably mounted vertically in front of a scouring opening 2 of the furnace.

Pour cela, la porte 10 coulisse dans des guides verticaux 3, fixés à la paroi extérieure 1 du four de part et d'autre de son ouverture 2.For this, the door 10 slides in vertical guides 3, fixed to the external wall 1 of the oven on either side of its opening 2.

Les coulissements de la porte 10 sont commandés par un organe de manoeuvre non représenté, constitué par exemple par un vérin du type double effet ce qui permet d'ouvrir partiellement la porte 10 pour l'introduction par l'entrée 2 de lances d'injection ou de sondes de prélèvement du bain métallique.The sliding of the door 10 is controlled by an operating member (not shown), constituted for example by an actuator of the double-acting type, which makes it possible to partially open the door 10 for the introduction by the inlet 2 of injection lances. or metal bath sampling probes.

La porte 10 est formée par un panneau 11 comportant, généralement, un faisceau de tubes 12 de refroidissement (Fig.2) dans lesquels circule un fluide constitué par exemple par de l'eau.The door 10 is formed by a panel 11 generally comprising a bundle of cooling tubes 12 (FIG. 2) in which a fluid, for example water, circulates.

Les tubes 12 sont horizontaux et parallèles et s'étendent sensiblement sur toute la largeur de ladite porte.The tubes 12 are horizontal and parallel and extend substantially over the entire width of said door.

Lors du décrassage, la porte 10 étant ouverte, des dépôts de métal et de laitier viennent se coller sur le seuil 4 de cette porte et y restent accrochées.During scrubbing, the door 10 being open, deposits of metal and slag are bonded to the threshold 4 of this door and remain attached to it.

Il en résulte que celle-ci ne peut se refermer totalement, ces dépôts faisant obstacle à l'obtention d'une étanchéité satisfaisante entre le seuil 4 et la partie inférieure de la porte 10.As a result, the latter cannot be completely closed, these deposits being an obstacle to obtaining a satisfactory seal between the threshold 4 and the lower part of the door 10.

Il en est de même lorsque la porte est partiellement ouverte, pour l'introduction par l'ouverture 2 de lances d'injection ou de sondes de prélèvement.It is the same when the door is partially open, for the introduction through the opening 2 of injection lances or sampling probes.

Pour éviter cela, la porte 10 est pourvue de moyens 20 de formation d'un rideau d'air dirigé vers le seuil 4 de la porte 10 et s'étendant sensiblement sur toute la largeur de cette porte pour assurer l'étanchéité du bas de ladite porte pendant sa fermeture et son ouverture partielle.To avoid this, the door 10 is provided with means 20 for forming an air curtain directed towards the threshold 4 of the door 10 and extending substantially over the entire width of this door to seal the bottom of said door during its closing and its partial opening.

Le rideau d'air a une hauteur efficace pouvant aller jusqu'à 50 cm.The air curtain has an effective height of up to 50 cm.

Selon un premier mode de réalisation representé sur les Figs. 1 et 2, les moyens 20 de formation du rideau d'air comprennent un caisson constituant un tube d'air 21 de forme générale sensiblement parallélépipèdique et fixé sur la partie inférieure de la porte 10.According to a first embodiment shown in Figs. 1 and 2, the means 20 for forming the air curtain comprise a box constituting an air tube 21 of generally substantially parallelepipedal shape and fixed to the lower part of the door 10.

Le tube d'air 21 est relié à des moyens d'alimentation en air comprimé, non représentés, et comporte sur sa paroi disposée en regard du seuil 4 de la porte 10, des orifices 22 orientés vers ledit seuil 4.The air tube 21 is connected to compressed air supply means, not shown, and has on its wall arranged opposite the threshold 4 of the door 10, orifices 22 oriented towards said threshold 4.

Le tube d'air 21 est protégé par un matériau réfractaire.The air tube 21 is protected by a refractory material.

Une plaque 24 de matériau réfractaire peut être fixée au tube d'air 21, du côté de l'intérieur du four, pour protéger le tube du rayonnement thermique du four.A plate 24 of refractory material can be fixed to the air tube 21, on the inside of the oven, to protect the tube from the thermal radiation of the oven.

Le tube d'air 21 peut être fixé directement sur la partie inférieure du panneau 11 ou sur le tube de refroidissement 12 situé à la partie inférieure du faisceau dans le cas où la porte 10 est pourvue d'un tel faisceau.The air tube 21 can be fixed directly to the lower part of the panel 11 or to the cooling tube 12 located at the lower part of the bundle in the case where the door 10 is provided with such a bundle.

Selon un second mode de réalisation représenté sur les Figs. 3 et 4, le tube d'air 21 est disposé dans une enceinte constituant un tube de refroidissement 23 également de forme générale sensiblement parallélépipèdique dans laquelle circule un fluide de refroidissement. La paroi du tube d'air 21 comportant les orifices 22 forme le fond dudit tube de refroidissement 23.According to a second embodiment shown in Figs. 3 and 4, the air tube 21 is disposed in an enclosure constituting a cooling tube 23 also of generally substantially parallelepipedal shape in which a cooling fluid circulates. The wall of the air tube 21 comprising the orifices 22 forms the bottom of said cooling tube 23.

Le tube de refroidissement 23 peut être fixé directement sur la partie inférieure du panneau 11 ou sur le tube 12 situé à la partie inférieure du faisceau.The cooling tube 23 can be fixed directly to the lower part of the panel 11 or to the tube 12 located at the lower part of the bundle.

Les orifices 22 sont formés par au moins une rangée de fentes 22a dont les fentes d'extrémité 22b sont en forme de "L" (Fig. 4) dont une aile est dirigée vers la paroi du four, permettant de créer un rideau d'air assurant une meilleure étanchéité latérale.The orifices 22 are formed by at least one row of slots 22a, the end slots 22b of which are in the shape of an "L" (FIG. 4), one wing of which is directed towards the wall of the oven, making it possible to create a curtain of air ensuring better lateral tightness.

Selon deux autres modes de réalisation représentés sur les Figs. 5 à 8, les moyens 20 de formation du rideau d'air comprennent un tube d'air 30 relié à des moyens d'alimentation en air comprimé non représentés, et intégré dans un tube de refroidissement 13 horizontal prévu à la partie inférieure de la porte 10.According to two other embodiments shown in Figs. 5 to 8, the means 20 for forming the air curtain comprise an air tube 30 connected to compressed air supply means, not shown, and integrated in a horizontal cooling tube 13 provided at the bottom of the door 10.

Ce tube de refroidissement peut être constitué par un tube indépendant fixé à la partie inférieure de la porte 10 ce qui facilite le montage ou le démontage de l'ensemble, ou par la portion du faisceau de tubes de refroidissement 12 située à la partie inférieure du faisceau, comme représenté sur les Figs. 5 à 8.This cooling tube can be constituted by an independent tube fixed to the lower part of the door 10 which facilitates the assembly or disassembly of the assembly, or by the portion of the bundle of cooling tubes 12 located at the bottom of the bundle, as shown in Figs. 5 to 8.

Sur les Figs. 5 et 6, le tube d'air 30 est coaxial au tube de refroidissement 13 et comporte des orifices 31 orientés vers le seuil 4 de la porte 10.In Figs. 5 and 6, the air tube 30 is coaxial with the cooling tube 13 and has orifices 31 oriented towards the threshold 4 of the door 10.

Ces orifices 31 communiquent avec l'extérieur du tube de refroidissement 13 par une saignée longitudinale 32 ménagée dans le fond de ce tube de refroidissement 13 et munie de moyens d'étanchéité entre ledit tube d'air 30 et ledit tube de refroidissement 12.These orifices 31 communicate with the outside of the cooling tube 13 by a longitudinal groove 32 formed in the bottom of this cooling tube 13 and provided with sealing means between said air tube 30 and said cooling tube 12.

Ces moyens d'étanchéité sont formés par deux déflecteurs 33 disposés chacun de part et d'autre des ouvertures 31 et reliant le tube d'air 30 avec les bords longitudinaux de la saignée 32.These sealing means are formed by two deflectors 33 each disposed on either side of the openings 31 and connecting the air tube 30 with the longitudinal edges of the groove 32.

La hauteur et l'écartement des déflecteurs 33 sont déterminés de manière à canaliser les jets d'air issus des orifices 31 pour un rideau d'air homogène.The height and the spacing of the deflectors 33 are determined so as to channel the air jets coming from the orifices 31 for a homogeneous air curtain.

Ce tube 30 peut aussi être alimenté en air comprimé par ses deux extrémités pour améliorer l'homogénéité du rideau d'air.This tube 30 can also be supplied with compressed air by its two ends to improve the homogeneity of the air curtain.

Selon un quatrième mode de réalisation représenté aux Figs. 7 et 8, le tube d'air 30 est en appui sur les bords longitudinaux de la saignée 32 et la génératrice de la surface extérieure de ce tube d'air 30 comportant des orifices 31 est tangente avec la surface extérieure du tube de refroidissement 13.According to a fourth embodiment shown in Figs. 7 and 8, the air tube 30 is supported on the longitudinal edges of the groove 32 and the generatrix of the exterior surface of this air tube 30 having orifices 31 is tangent to the exterior surface of the cooling tube 13 .

Dans ce cas, les moyens d'étanchéité sont formés par deux cordons de soudure 34 longitudinaux disposés entre la surface extérieure du tube d'air 30 et les bords de la saignée 32.In this case, the sealing means are formed by two longitudinal weld seams 34 disposed between the outer surface of the air tube 30 and the edges of the groove 32.

Selon un cinquième et un sixième mode de réalisation représentés aux Figs. 9 et 10, utilisant un caisson alimenté en air comprimé, ce caisson 41 est placé contre la porte, du côté extérieur et comporte un tube de refroidissement supplémentaire 44 et des orifices 42 de sortie d'air sont ménagés entre le tube inférieur 43 du faisceau de tubes 12 et le tube supplémentaire 44 disposé parallèlement au tube inférieur et sensiblement à même hauteur.According to a fifth and a sixth embodiment shown in Figs. 9 and 10, using a box supplied with compressed air, this box 41 is placed against the door, on the outside and has an additional cooling tube 44 and air outlet orifices 42 are formed between the lower tube 43 of the tube bundle 12 and the additional tube 44 arranged parallel to the lower tube and substantially even height.

Dans le mode de réalisation de la Fig. 9, le caisson 41 est formé d'une paroi horizontale 45 soudée sur le faisceau de tubes 12 et d'une paroi sensiblement verticale 46 soudée sur le tube supplémentaire 44 .In the embodiment of FIG. 9, the box 41 is formed by a horizontal wall 45 welded to the bundle of tubes 12 and a substantially vertical wall 46 welded to the additional tube 44.

Dans le mode de réalisation de la Fig. 10, le caisson 41 est formé par une tôle 47 pliée en "U" dont les ailes sont dirigées vers le bas. Une aile 48 du "U" est soudée par son bord inférieur sur le tube supplémentaire 44, et l'autre aile 49 se prolonge vers le bas jusqu'à hauteur du tube supplémentaire 44 pour définir avec celui-ci les orifices 42 de sortie d'air. Le caisson est fixé sur la porte, du côté extérieur, de manière amovible.In the embodiment of FIG. 10, the box 41 is formed by a sheet 47 folded in a "U" whose wings are directed downwards. One wing 48 of the "U" is welded by its lower edge to the additional tube 44, and the other wing 49 extends downward to the height of the additional tube 44 to define therewith the outlet orifices 42 d 'air. The box is removably attached to the door on the outside.

Dans ces deux derniers modes de réalisation, le tube supplémentaire 44 peut être relié directement au faisceau de tubes 12, ou être alimenté en eau séparément. Ces deux modes de réalisation présentent l'avantage de pouvoir être adaptés sur des portes existantes sans modification importante de celles-ci. De plus, le dispositif est protégé du rayonnement thermique du four par la porte elle-même.In these last two embodiments, the additional tube 44 can be connected directly to the bundle of tubes 12, or be supplied with water separately. These two embodiments have the advantage of being able to be adapted to existing doors without significant modification thereof. In addition, the device is protected from thermal radiation from the oven by the door itself.

Dans le sixième mode réalisation, le caisson peut être facilement démonté pour une remise en état éventuelle.In the sixth embodiment, the box can be easily disassembled for possible reconditioning.

Le tube d'air 21, 30 ou 41 peut être relié, par une de ses extrémités ou par ses deux extrémités aux moyens d'alimentation en air comprimé.The air tube 21, 30 or 41 can be connected, by one of its ends or by its two ends to the compressed air supply means.

Si le tube d'air est alimenté par une de ses extrémités, la répartition des débits d'air sur la longueur du tube n'est pas homogène et le débit d'air est plus important à l'extrémité du tube opposée à celle raccordée aux moyens d'alimentation en air.If the air tube is supplied at one end, the distribution of the air flows over the tube length is not homogeneous and the air flow is greater at the end of the tube opposite to that connected to the air supply means.

Si le tube d'air est alimenté par ses deux extrémités, le débit d'air sortant par les orifices est plus important au milieu du tube qu'à ses deux extrémités.If the air tube is supplied by its two ends, the air flow leaving through the orifices is greater in the middle of the tube than at its two ends.

Pour éviter cela et obtenir, comme représenté à la Fig. 11, un rideau d'air homogène pratiquement sur toute la longueur du tube d'air, le tube d'air 21 comporte à l'intérieur, des chicanes 50 qui brisent le jet d'air en créant une surpression dans la zone proche de l'alimentation en air.To avoid this and obtain, as shown in FIG. 11, a homogeneous air curtain almost over the entire length of the air tube, the air tube 21 has inside baffles 50 which break the air jet by creating an overpressure in the area close to the air supply.

Plusieurs chicanes 50 peuvent être placées à l'intérieur du tube 21 en fonction de la largeur de la porte du four et de l'homogénéité du rideau d'air souhaitée.Several baffles 50 can be placed inside the tube 21 depending on the width of the oven door and the homogeneity of the air curtain desired.

Par exemple, pour une largeur de porte de 800mm une chicane 50 est placée à 150mm de l'extrémité du tube 21 raccordée à l'alimentation en air ou des deux extrémités du tube 21 lorsque les deux extrémités dudit tube sont raccordées à une alimentation en air, comme représenté à la Fig. 11.For example, for a door width of 800mm, a baffle 50 is placed 150mm from the end of the tube 21 connected to the air supply or from the two ends of the tube 21 when the two ends of said tube are connected to a supply of air, as shown in Fig. 11.

Les orifices de sortie d'air peuvent être réalisés sous la forme de fentes discontinues ce qui permet d'éviter que ces fentes s'écartent par déformation du tube d'air sous l'effet de chaleur. En effet, une largeur constante des fentes permet d'obtenir un débit d'air régulier si bien que le rideau d'air reste homogène.The air outlet orifices can be made in the form of discontinuous slots, which makes it possible to prevent these slots from spreading by deformation of the air tube under the effect of heat. Indeed, a constant width of the slots makes it possible to obtain a regular air flow so that the air curtain remains homogeneous.

Le rideau d'air ainsi formé à la base de la porte permet de créer l'étanchéité, même lorsque ladite porte ne peut pas être abaissée jusqu'au seuil ou lorsque la porte est volontairement partiellement ouverte pour introduire dans le four des lances d'injection ou des sondes de prélèvement, ou même pendant le décrassage.The air curtain thus formed at the base of the door makes it possible to create a seal, even when said door cannot be lowered to the threshold or when the door is intentionally partially opened to introduce lances into the oven. injection or sampling probes, or even during scrubbing.

A titre d'exemple, un dispositif selon la présente invention a été essayé en réalisant les orifices sous forme de fente de 1 mm de large s'étendant de manière discontinue sur une longueur de 800 mm correspondant à la largeur de l'ouverture de décrassage. Pour un débit d'air de 300 N.m³ /h, et une pression d'alimentation de 1,1 bars, on a obtenue un rideau d'air efficace sur une hauteur de 300 mm, l'enceinte du four étant en dépression d'environ -30 Pa. et la vitesse de l'air à la sortie des orifices étant au moins de 50 m/s.By way of example, a device according to the present invention has been tested by producing the orifices in the form of a slot of 1 mm wide extending discontinuously over a length of 800 mm corresponding to the width of the scouring opening. . For an air flow of 300 N.m³ / h, and a supply pressure of 1.1 bars, an effective air curtain was obtained over a height of 300 mm, the oven enclosure being under vacuum about -30 Pa. and the air speed at the outlet of the orifices being at least 50 m / s.

De préférence, la vitesse d'éjection de l'air à la sortie des orifices est supérieure à 50 m/s pour que le rideau d'air soit efficace sur une hauteur de 300mm lorsque la porte du four est entrouverte.Preferably, the air ejection speed at the outlet of the orifices is greater than 50 m / s so that the air curtain is effective over a height of 300mm when the oven door is ajar.

Le débit d'alimentation d'air est réglé en fonction de la phase de fonctionnement du four.The air supply rate is adjusted according to the operating phase of the oven.

Par exemple, le débit d'alimentation d'air est de 100m³/h lorsque la porte du four est fermée. Ce débit est de 300m³/h quand la porte du four est ouverte de 200 mm pour permettre le passage de la lance d'injection d'oxygène ou pour l'addition par exemple de charbon pendant la fusion de la charge et quand la porte est ouverte de 300mm au-dessus du laitier pendant l'affinage ou le décrassage.For example, the air supply rate is 100m³ / h when the oven door is closed. This flow rate is 300 m³ / h when the oven door is open by 200 mm to allow the passage of the oxygen injection lance or for the addition, for example, of coal during the melting of the charge and when the door is open 300mm above the slag during refining or descaling.

Claims (13)

Porte de décrassage (10) d'un four électrique à arc, du type comprenant un panneau (11) notamment refroidi et monté coulissant verticalement devant une ouverture de décrassage (2) dudit four, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens (20) de formation d'un rideau d'air dirigé vers le seuil (4) de la porte (10) et s'étendant sensiblement sur toute la largeur de cette porte pour assurer l'étanchéité du bas de ladite porte (10) pendant sa fermeture et son ouverture partielle, lesdits moyens (20) de formation du rideau d'air comprenant un tube d'air (21, 30, 41) relié à des moyens d'alimentation en air comprimé et au moins un tube de refroidissement (13, 23, 44) horizontal prévu à la partie inférieure de la porte (10), ledit tube d'air (21, 30, 41) comportant des orifices (22, 31, 42) orientés vers le seuil (4) de ladite porte (10).Scouring door (10) of an electric arc furnace, of the type comprising a panel (11) in particular cooled and slidably mounted vertically in front of a scouring opening (2) of said furnace, characterized in that it comprises means (20 ) of forming an air curtain directed towards the threshold (4) of the door (10) and extending substantially over the entire width of this door to seal the bottom of said door (10) during its closing and its partial opening, said means (20) for forming the air curtain comprising an air tube (21, 30, 41) connected to compressed air supply means and at least one cooling tube (13 , 23, 44) horizontal provided at the lower part of the door (10), said air tube (21, 30, 41) having orifices (22, 31, 42) oriented towards the threshold (4) of said door (10). Porte de décrassage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube d'air (21, 30) est intégré dans le tube de refroidissement (13, 23) et les orifices (22, 31) dudit tube d'air (21, 30) communiquent avec l'extérieur dudit tube de refroidissement (13, 23).Cleaning door according to claim 1, characterized in that the air tube (21, 30) is integrated in the cooling tube (13, 23) and the orifices (22, 31) of said air tube (21, 30) communicate with the outside of said cooling tube (13, 23). Porte de décrassage selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les orifices (31) du tube d'air (30) communiquent avec l'extérieur du tube de refroidissement (13) par une saignée longitudinale (32) ménagée dans le fond de ce tube de refroidissement (13) et munie de moyens d'étanchéité entre ledit tube d'air (30) et ledit tube de refroidissement (13).Cleaning door according to claims 1 and 2, characterized in that the orifices (31) of the air tube (30) communicate with the outside of the cooling tube (13) by a longitudinal groove (32) formed in the bottom of this cooling tube (13) and provided with sealing means between said air tube (30) and said cooling tube (13). Porte de décrassage selon la revendication 3, caractérisée en ce que le tube d'air (30) est coaxial au tube de refroidissement (13) et les moyens d'étanchéité sont formés par deux déflecteurs (33) disposés chacun de part et d'autre des orifices (31) et reliant le tube d'air (30) avec les bords longitudinaux de la saignée (32).A scouring door according to claim 3, characterized in that the air tube (30) is coaxial with the cooling tube (13) and the sealing means are formed by two deflectors (33) each arranged on either side other of the orifices (31) and connecting the air tube (30) with the longitudinal edges of the tapping (32). Porte de décrassage selon la revendication 3, caractérisée en ce que le tube d'air (30) est en appui sur les bords longitudinaux de la saignée (32) et la génératrice de la surface extérieure du tube d'air (30) contenant les ouvertures (31) est tangente avec la surface extérieure du tube de refroidissement (12), les moyens d'étanchéité étant formés par deux cordons de soudure (34) longitudinaux disposés entre la surface extérieure du tube d'air (30) et les parois de la saignée (32).Cleaning door according to claim 3, characterized in that the air tube (30) bears on the longitudinal edges of the groove (32) and the generatrix of the external surface of the air tube (30) containing the openings (31) is tangent to the exterior surface of the cooling tube (12), the sealing means being formed by two longitudinal weld beads (34) disposed between the exterior surface of the air tube (30) and the walls of the bleeding (32). Porte de décrassage selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que le tube de refroidissement (13) est fixé à la partie inférieure de ladite porte (10).Cleaning door according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the cooling tube (13) is fixed to the lower part of said door (10). Porte de décrassage selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans laquelle le panneau (11) comporte un faisceau de tubes de refroidissement (12) horizontaux et parallèles s'étendant sensiblement sur toute la largeur de ladite porte (10), caractérisée en ce que le tube de refroidissement (13) est formé par la portion du faisceau située à la partie inférieure du faisceau.A scouring door according to any one of claims 3 to 5, in which the panel (11) comprises a bundle of horizontal and parallel cooling tubes (12) extending substantially over the entire width of said door (10), characterized in that the cooling tube (13) is formed by the portion of the bundle located at the bottom of the bundle. Porte de décrassage selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube d'air est formé par un caisson (41) placé contre la porte du côté extérieur et des orifices (42) de sortie d'air sont situés entre un tube inférieur (43) d'un faisceau de tubes (12) et un tube supplémentaire (44) disposé parallèlement audit tube inférieur et sensiblement à même hauteur.Cleaning door according to claim 1, characterized in that the air tube is formed by a box (41) placed against the door on the outside and air outlet orifices (42) are located between a lower tube ( 43) of a bundle of tubes (12) and an additional tube (44) arranged parallel to said lower tube and substantially at the same height. Porte de décrassage selon la revendication 8, caractérisée en ce que le caisson (41) est formé d'une paroi horizontale (45) soudée sur le faisceau de tube (12) et d'une paroi sensiblement verticale (46) soudée sur le tube supplémentaire (44).Cleaning door according to claim 8, characterized in that the box (41) is formed by a horizontal wall (45) welded to the tube bundle (12) and a substantially vertical wall (46) welded to the tube additional (44). Porte de décrassage selon la revendication 8, caractérisée en ce que le caisson 41 est formé par une tôle (47) pliée en "U" dont les ailes sont dirigées vers le bas, une aile (48) étant soudée par son bord inférieur sur le tube supplémentaire (44), et l'autre aile (49) se prolongeant vers le bas jusqu'à hauteur du tube supplémentaire (44) pour définir avec celui-ci les orifices (42) de sortie d'air.Scouring door according to claim 8, characterized in that the box 41 is formed by a sheet (47) folded in a "U" shape, the wings of which are directed downwards, a wing (48) being welded by its lower edge to the additional tube (44), and the other wing (49) extending down to the height of the additional tube (44) to define therewith the air outlet orifices (42). Porte de décrassage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les orifices (22, 31, 42) sont formés par au moins une rangée de fentes.Cleaning door according to any one of the preceding claims, characterized in that the orifices (22, 31, 42) are formed by at least one row of slots. Porte de décrassage selon la revendication 11, caractérisée en ce que les fentes d'extrémité de ladite rangée sont en forme de "L".A scouring door according to claim 11, characterized in that the end slots of said row are in the shape of an "L". Porte de décrassage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le tube d'air (21, 30, 41) est relié, par au moins une de ses extrémités, aux moyens d'alimentation en air comprimé et comporte, à l'intérieur, des chicanes (50) de répartition du débit d'air sur toute sa longueur.Cleaning door according to any one of the preceding claims, characterized in that the air tube (21, 30, 41) is connected, by at least one of its ends, to the compressed air supply means and comprises, inside, baffles (50) for distributing the air flow over its entire length.
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