FR2500608A1

FR2500608A1 - HEIGHT-ADJUSTABLE RING PROTECTION SKIRT BETWEEN AN INDUSTRIAL OVEN IN PARTICULAR A CONVERTER OVEN, AND A CHIMNEY HOOD

Info

Publication number: FR2500608A1
Application number: FR8202544A
Authority: FR
Inventors: Winfried Gelsing
Original assignee: Oschatz GmbH
Current assignee: Oschatz GmbH
Priority date: 1981-02-24
Filing date: 1982-02-15
Publication date: 1982-08-27
Also published as: DE3106791C2; FR2500608B3; DE3106791A1

Abstract

In a height-adjustable hood ring (1) between an industrial furnace, especially a converter (2) and a stack hood (3) arranged thereabove at a distance, the upper rim (8) of the hood ring (1) is at a distance from the stack hood (3), the upper rim (8) of the hood ring (1) forming an annular gap (9) with the stack hood (3). In the case of such a hood ring (1), a reliable annular-gap seal is achieved in a compact manner, if the hood ring (1) is equipped, at or near its top rim (8), with a device (10) for supplying a gaseous and/or vaporous barrier medium which seals the annular gap (9).

Description

La présente invention se rapporte à une jupe annulaire de protection montée, réglable en hauteur, entre un four industriel, notamment un four convertisseur, et une hotte de cheminée maintenue distance au-dessus de ce dernier, le bord supérieur de cette jupe de protection délimitant avec la hotte de cheminée un inter-valle annulaire. The present invention relates to an annular protective skirt mounted, adjustable in height, between an industrial oven, in particular a converter oven, and a chimney hood maintained distance above the latter, the upper edge of this protective skirt defining with the chimney hood an annular intervalle.

Ces jupes de protection, lorsqu'elles sont abaissées, ont pour fonction d'assurer un transfert sans incident des gaz primaires issus du four industriel, ou du four convertisseur, vers la hotte de la cheminée et la cheminée qui lui fait suite, c'est-à- dire, qu'elles doivent éviter que ces gaz primaires puissent s'échapper vers l'extérieur, et également que l'air environnant ne pénètre à l'intérieur.Ceci soulève certaines difficulés, en particulier, dans la région comprise entre le bord supérieur de la jupe de protection et la hotte de cheminée, car à cet endroit se produit une alternance d'-coups de sur-et de sous-pressions, Dans les jupes de protection connues du type spécifié ci-dessus, on s'est efforcé de réduire à un minimum l'intervalle annulaire subsistant entre le bord supérieur de la jupe et la hotte de la cheminée ; de cette façon toutefois, on n'a pu empêcher que jusqu' un certain degré seulement l'échappement des gaz primaires et la pénétration de l'air environnant ; en outre, on rencontre d'autres difficultés dues au fait qu'il est inévitable que des frottements ou des contacts mécaniques se produisent, en particulier, au moment du réglage de la hauteur de la jupe de protection, ces contacts ou frottements risquant de détériorer cette jupe et/ou la hotte de la cheminée. En conséquence, on s'est rabattu, dans la pratique, sur des jupes de protection d'un autre type, notamment, sur des jupes comportant entre elles et la hotte ce qu'il est convenu d'appeler un "joint à labyrinthe" ou encore un joint d'eau. Toutefois, l'utilisation d'un joint à labyrinthe permet seulement d'atténuer les -coups de pression des gaz primaires.Dans le cas de l'utilisation d'un joint d'eau, ce dernier se charge très rapidement de poussière et de scories pro
Venant des gaz primaires, ce qui annule très rapidement son efficacité, sauf s'il est soumis à des nettoyages fréquents. A cela s'ajoute un inconvénient commun à ces deux modes de réalisation, celui d'un grand encombrement, dont il n'est pas toujours possible de s'accomoder. These protective skirts, when lowered, have the function of ensuring an uneventful transfer of primary gases from the industrial oven, or from the converter oven, to the chimney hood and the chimney which follows it, that is to say, they must avoid that these primary gases can escape to the outside, and also that the surrounding air does not penetrate inside. This raises certain difficulties, in particular, in the region included between the upper edge of the protective skirt and the chimney hood, because at this point there is an alternation of over-shots and under-pressures, In known protective skirts of the type specified above, we endeavored to minimize the annular gap remaining between the upper edge of the skirt and the chimney hood; in this way, however, it was only possible to prevent the exhaust of the primary gases and the penetration of the surrounding air to a certain degree; in addition, other difficulties are encountered due to the fact that it is inevitable that friction or mechanical contacts occur, in particular, when the height of the protective skirt is adjusted, these contacts or friction being liable to deteriorate this skirt and / or the chimney hood. Consequently, in practice, we have fallen back on protective skirts of another type, in particular, on skirts comprising between them and the hood what is commonly called a "labyrinth seal" or even a water seal. However, the use of a labyrinth seal only helps to reduce the pressure cuts of the primary gases. In the case of the use of a water seal, this becomes very quickly loaded with dust and slag pro
Coming from primary gases, which very quickly cancels its effectiveness, unless it is subjected to frequent cleaning. To this is added a drawback common to these two embodiments, that of a large size, which it is not always possible to accommodate.

La présente invention s.'est fixé pour but de procurer une jupe de protection de hotte du type spécifié c-î-dessus, qui est très peu encombrante, tout en permettant de-réaliser une étanchéité fiable de l'intervalle annulaire. The present invention is set to provide a hood protection skirt of the type specified above, which is very compact, while allowing de-achieve a reliable seal of the annular gap.

L'invention atteint les buts qu'elle s'est fixés par le fait que la jupe de protection est équipée, dans la région de son bord supérieur, d'un dispositif pour amener, dans l'intervalle annulaire en vue de l'étancher, un milieu d'isolation constitué par un gaz et/ou de la vapeur. The invention achieves the goals which it has set for itself by the fact that the protective skirt is equipped, in the region of its upper edge, with a device for bringing, in the annular gap in order to seal it , an insulation medium consisting of a gas and / or steam.

L'invention est fondée sur la découverte qu'il est possible, même en présence d'un intervalle annulaire relativement large, d'étancher celui-ci de manière sûre et uniformément, sans avoir recours à des moyens mécaniques, susceptibles d'être endommagés et ce, en produisant dans l'intervalle annulaire, une couche d'arret ou d'isolation formée de gaz ou de vapeur. Comme milieu d'isolation ou d'étanchéité, on peut utiliser, par exemple, de l'azote, de l'argon, du bioxyde de carbone ou de la vapeur d'eau, I1 va de soi que le milieu d'isolation ou d'étanchéité adopté doit être fourni dans une mesure suffisante. The invention is based on the discovery that it is possible, even in the presence of a relatively large annular gap, to seal it in a safe and uniform manner, without resorting to mechanical means, liable to be damaged and this, by producing in the annular interval, a stop or insulation layer formed of gas or vapor. As the insulation or sealing medium, it is possible to use, for example, nitrogen, argon, carbon dioxide or water vapor, It goes without saying that the insulation medium or seal adopted must be provided to a sufficient extent.

Pour la réalisation de ce dispositif d'apport d'un milieu d'obturation, différentes possibilités s'offrent, dans le cadre de l'invention. De préférence toutefois, ce dispositif est cons titué par une couronne de buses toutes orientées dans le même sens en direction de la hotte de la cheminée. Selon une -caracté- tistique importante de l'invention, l'axe central des buses, vu en projection dans m plan horizontal, ne passe pas par le centre de jupe de protection. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'axe central des buses est incliné vers le bas par rapport au plan horizontal mais de maniere que le jet du bord supérieur des buses soit orienté incliné vers le haut.La première mesure mentionnée a notamment pour effet de produire, dans l'intervalle annulaire, une couche d'arrêt rotative qui est particulièrement stable et insensible aux variations de la pression des gaz primaires. D'autre part, la seconde mesure a pour conséquence que la plus grandepartie du milieu d'isolation est dirigée vers le courant principal de gaz primaires, une petite partie seulement du milieu d'isolation s'écoulant vers l'exté- rieur en entratnant, dans la région du bord supérieur de la jupe de protection, l'air environnant par un effet d'injecteur. For the realization of this device for supplying a sealing medium, various possibilities are offered, within the framework of the invention. Preferably, however, this device is constituted by a ring of nozzles all oriented in the same direction towards the hood of the chimney. According to an important characteristic of the invention, the central axis of the nozzles, seen in projection in m horizontal plane, does not pass through the center of the protective skirt. According to another characteristic of the invention, the central axis of the nozzles is inclined downward relative to the horizontal plane but in such a way that the jet of the upper edge of the nozzles is oriented inclined upward. The first measurement mentioned has in particular for effect of producing, in the annular interval, a rotating barrier layer which is particularly stable and insensitive to variations in the pressure of the primary gases. On the other hand, the second measurement has the consequence that the greatest part of the insulation medium is directed towards the main stream of primary gases, only a small part of the insulation medium flowing outwards, causing , in the region of the upper edge of the protective skirt, the surrounding air by an injector effect.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention res
sortiront de la description qui va suivre, faite uniquement à titre d'exemple non-limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels
la figure 1 est une vue en coupe longitudinale effectuée sur une moitié d'une jupe de protection selon l'invention montée entre un four convertisseur et une hotte de cheminée
la figure 2 est une vue agrandie du détail A de la figure 1 ; et,
la figure 3 est une vue en coupe partielle effectuée selon la ligne B-B de la figure 2.Other characteristics and advantages of the invention res
will emerge from the description which follows, given solely by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which
Figure 1 is a longitudinal sectional view taken on one half of a protective skirt according to the invention mounted between a converter oven and a chimney hood
Figure 2 is an enlarged view of detail A of Figure 1; and,
FIG. 3 is a partial section view taken along line BB of FIG. 2.

En se référant à la figure 1, on voit une jupe de protection annulaire 1, conforme à l'invention, montée entre un four convertisseur 2 et une hotte de cheminée 3, qui est située à une certaine distance au-dessus de l'ouverture ou de la "gueule" 4 du convertisseur. A son extrémité supérieure, la hotte 3 se prolonge par une cheminée, non représentée; à son extrémité inférieure, elle se prolonge par une partie conique 5 qui se termine par une partie cylindrique extérieure 6 orientée vers le haut, La jupe de protection 1 peut être élevée et abaissée à l'aide d'un dispositif d'actionnement 7 qui permet donc de régler sa hauteur ; sur la figure 1, la jupe 1 a été représentée dans sa position basse, dans laquelle son bord inférieur repose sur la bordure de l'ouverture 4 du convertisseur.Le bord supérieur 8 de la jupe 1 est espacé de la hotte 3 de la cheminée, et plus précisément de la partie cylindrique 6 de celle-ci, en délit mitant ainsi avec cette dernière un intervalle annulaire 9. Referring to Figure 1, we see an annular protective skirt 1, according to the invention, mounted between a converter oven 2 and a chimney hood 3, which is located at a certain distance above the opening or from the "mouth" 4 of the converter. At its upper end, the hood 3 is extended by a chimney, not shown; at its lower end, it is extended by a conical part 5 which ends in an outer cylindrical part 6 facing upwards. The protective skirt 1 can be raised and lowered using an actuating device 7 which therefore allows to adjust its height; in Figure 1, the skirt 1 has been shown in its lower position, in which its lower edge rests on the edge of the opening 4 of the converter. The upper edge 8 of the skirt 1 is spaced from the hood 3 of the chimney , and more precisely of the cylindrical part 6 thereof, thereby committing an annular gap 9 with the latter.

L'originalité de la jupe de protection 1 réside dans le fait que, au voisinage de son bord supérieur 8, elle est pourvue d'un dispositif 10 destiné amener un gaz et/ou une vapeur, comme par exemple de l'azote, formant un milieu d'isolation ou d'étan chiite pour l'intervalle annulaire 9. Comme on le voit clairement sur la figure 3, ce dispositif 10 destiné 9 amener ce milieu d'isolation ou d'étanchéité se présente en gros sous la forme d'une couronne 11 de buses 12 orientées toutes sans le même sens vers
la hotte 3, L'axe central 13 des buses 12, vu en projection sur
le plan horizontal 14, ne passe pas par le centre 15 de la jupe
de protection 1, c'est- -dire, qu'il s'étend entre une direction
radiale et une direction tangentielle.Sur la figure 2, on voit en outre que l'axe central 13 des buses 12 est incliné vers le bas par rapport au olan horizontal 14, mais seulement dans une mesure telle que le jet supérieur 16 des buses est encore lége- rement orienté en oblique vers le haut,
Par ailleurs, on voit encore clairement sur la figure 1 que la jupe de protection 1 présente une forme conique s'valsant vers le bas et se compose de tubes de refroidissement circulaires superposés 17. Le dispositif 10 destiné à amener le milieu d'étan chéité est monté entre les deux tubes supérieurs voisins 17 et présente un tube collecteur extérieur circulaire 18 pour ce milieu d'étanchéité, qui pourrait aussi être constitué par unprofilé en U soudé sur les deux tubes de refroidissement 17.The originality of the protective skirt 1 resides in the fact that, in the vicinity of its upper edge 8, it is provided with a device 10 intended to supply a gas and / or a vapor, such as for example nitrogen, forming an insulating or shiite seal medium for the annular gap 9. As can be clearly seen in FIG. 3, this device 10 intended to bring this insulation or sealing medium is roughly in the form of '' a crown 11 of nozzles 12 all oriented without the same direction towards
the hood 3, the central axis 13 of the nozzles 12, seen in projection on
the horizontal plane 14, does not pass through the center 15 of the skirt
protection 1, that is, it extends between a direction
radial and a tangential direction. In FIG. 2, it can also be seen that the central axis 13 of the nozzles 12 is inclined downward relative to the horizontal olan 14, but only to an extent such that the upper jet 16 of the nozzles is still slightly angled upwards,
Furthermore, it can still be clearly seen in FIG. 1 that the protective skirt 1 has a conical shape that slopes downward and consists of superimposed circular cooling tubes 17. The device 10 intended to bring the seal medium is mounted between the two neighboring upper tubes 17 and has a circular external collecting tube 18 for this sealing medium, which could also be constituted by a U-shaped profile welded to the two cooling tubes 17.

Ce collecteur 18 est pourvu d'ajutages 19 qui passent entre les tubes de refroidissement voisins 17 en traversant une plaque de montage 20 les reliant et qui portent respectivement a leurs ex trémités libres, les buses 12 mentionnées.This manifold 18 is provided with nozzles 19 which pass between the neighboring cooling tubes 17 passing through a mounting plate 20 connecting them and which carry respectively at their free ends, the nozzles 12 mentioned.

Le milieu d'étanchéité projeté par les buses 12 forme, dans l'intervalle annulaire 9, une couche d'armet rotative qui, en raison de l'orientation décrite ci-dessus des buses est éva cuée, en majeure partie, avec les gaz primaires issus du convertisseur 2 et dont seulement une petite partie s'écoule vers l'extérieur en entraînant l'air environnant. On évite ainsi d'une manière sûre l'entrée d'air ambiant extérieur dans la hotte 3 de la cheminée, en même temps qu'on empeche les gaz primaires de s'échapper par l'intervalle annulaire 9. The sealing medium sprayed by the nozzles 12 forms, in the annular gap 9, a layer of a rotating armet which, owing to the above-described orientation of the nozzles, is evacuated, for the most part, with the gases primers from converter 2 and only a small part of which flows outward, entraining the surrounding air. This avoids the entry of ambient ambient air into the hood 3 of the chimney in a safe manner, at the same time as preventing the primary gases from escaping through the annular gap 9.

Claims

1. Mounted annular protective skirt (1), adjustable in height, between an industrial oven (2), in particular a converter oven, and a chimney hood (3) kept at a distance above the latter, the upper edge ( 8) of this protective skirt defining with the chimney hood an annular gap (9), characterized in that the protective skirt (1) is equipped, in the region of its upper edge (8), with a device ( 10) for the supply of an insulation medium, consisting of a gas and / or steam, in the annular space (9), in order to seal the latter.

2. protective skirt according to claim 1, characterized in that the device (10) for supplying the insulation medium is constituted by a ring (11) of nozzles (12) all oriented in the same direction towards the hood ( 3) from the chimney.

3. Protective skirt according to claim 2, characterized in that the central axis (13) of each of the nozzles (12), seen in projection in a horizontal plane (14), does not pass through the center (15) of the protective skirt (1).

4. Protective skirt according to claim 2 or 3, characterized in that the central axis (13) of the nozzles (12) is inclined downward relative to the horizontal plane (14), while the jet from the upper edge nozzles (16) is oriented inclined upwards.

5. Protective skirt according to any one of claims 1 to 4 in an embodiment comprising superimposed circular cooling tubes (17), characterized in that the device for supplying the insulation medium (10) is bridged between two neighboring cooling tubes (17),

6. Protective skirt according to claim 5, characterized in that the device for supplying the insulation medium (10) comprises an external circular collecting tube (18) provided with nozzles (19) extending inwards between said two neighboring cooling tubes (17) and each carrying a nozzle (12).