FR2692665A1 - Partial sealing device for electrodes of electric arc furnaces - comprising refractory ring placed on outer surface of vaulted roof axial to opening - Google Patents

Partial sealing device for electrodes of electric arc furnaces - comprising refractory ring placed on outer surface of vaulted roof axial to opening Download PDF

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FR2692665A1
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opening
cylindrical body
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ring
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Bernet Thierry
Garavaglia Francois
Pernet Daniel
Noll Jean-Pierre
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UNIMETALL SA
Creusot Loire SA
Creusot Loire Industrie SA
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UNIMETALL SA
Creusot Loire SA
Creusot Loire Industrie SA
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Abstract

A device is claimed for partially sealing the electrodes (10) of an electric arc furnace incorporating a vaulted roof (2,6) provided with at least one opening (4) for the passage of an electrode (10). It consists of a refractory ring (20) placed on the outer surface (8) of the vaulted roof (2,6) axial to the opening (4). The refractory ring (20) can move with respect to the vaulted roof (2,6) and incorporates an annular cavity (22) for the injection of a gas and, on its periphery, a cooled metal sheathing (24). This cooled metal sheathing (24) is formed by a series of tubes (24a) connected to a cooling fluid feed circuit or may be in the form of a triangular section with its base resting on the furnace roof and incorporating an internal network for the circulation of cooling fluid. USE/ADVANTAGE - The device is used to partially seal the electrodes of an electric arc furnace, notably for steelmaking operations where the electrodes are mounted to move longitudinally through passages. It ensures partial sealing around the electrode whilst being of relatively simple structure tht is easy to put into service. Since the electrode does not come into direct contact with the walls of the opening in the furnace roof, is is subjected to less deteriroation or breakage. The injection of a neutral gas around the electrode considerably reduces the exchange of gases between the inside and outside of the furnace.

Description

La présente invention a pour objet un dispositif d'étanchéité partielle des électrodes d'un four électrique à arc. The present invention relates to a partial sealing device for the electrodes of an electric arc furnace.

Les fours électriques à arc, utilisés notamment dans la sidérurgie, comportent une voûte pourvue de passages traversés chacun par une électrode. Electric arc furnaces, used in particular in the steel industry, include a vault provided with passages each crossed by an electrode.

Pour le bon fonctionnement du four, notamment le réglage de la longueur de l'arc électrique, les électrodes sont montées déplaçables longitudinalement dans les passages. For the proper functioning of the oven, in particular the adjustment of the length of the electric arc, the electrodes are mounted movable longitudinally in the passages.

Les électrodes étant relativement fragiles et soumises à des mouvements transversaux ou des vibrations transversales incontrôlées, les parois délimitant les passages sont relativement éloignées de la surface extérieure de l'électrode associée pour éviter tout contact entre l'électrode et lesdites parois, contact qui détériore l'électrode. The electrodes being relatively fragile and subjected to transverse movements or uncontrolled transverse vibrations, the walls delimiting the passages are relatively distant from the external surface of the associated electrode to avoid any contact between the electrode and said walls, contact which deteriorates the 'electrode.

Un tel espacement entre les parois du passage et l'électrode constitue une zone de communication importante entre l'intérieur du four et l'atmosphère ambiante. Such a spacing between the walls of the passage and the electrode constitutes an important area of communication between the interior of the furnace and the ambient atmosphere.

Or, il s'avère qu'une telle communication est néfaste. However, it turns out that such communication is harmful.

En effet, lorsque le four est en surpression par rapport à l'atmosphère, les gaz contenus dans le four s'échappent à travers la zone de communication. In fact, when the oven is under overpressure with respect to the atmosphere, the gases contained in the oven escape through the communication zone.

Lorsqu'au contraire le four est en dépression par rapport à l'atmosphère, de l'air pénètre dans le four. Lorsque ces échanges entre l'intérieur et l'extérieur du four sont trop importants, ils représentent une gêne importante pour le bon fonctionnement du four. When, on the contrary, the oven is in depression with respect to the atmosphere, air enters the oven. When these exchanges between the inside and the outside of the oven are too great, they represent a significant hindrance for the proper functioning of the oven.

Par ailleurs, il faut noter que des dispositifs assurant une étanchéité totale par contact avec l'électrode ne peuvent pas être utilisés car ils entraîneraient une détérioration rapide de cette dernière, donc des coûts élevés, lorsque l'électrode est soumise à des vibrations radiales et au passage d'un courant électrique de forte intensité dans l'électrode. Furthermore, it should be noted that devices ensuring complete sealing by contact with the electrode cannot be used because they would cause rapid deterioration of the latter, therefore high costs, when the electrode is subjected to radial vibrations and when a high intensity electric current passes through the electrode.

A cet effet, on connaît différents dispositifs d'étanchéité partielle et , par exemple dans le certificat d'utilité FR-A-2 360 858, un dispositif qui assure la protection des électrodes d'un four électrique à arc et qui limite les échanges gazeux entre l'intérieur et l'extérieur du four. To this end, various partial sealing devices are known and, for example in the utility certificate FR-A-2 360 858, a device which protects the electrodes of an electric arc furnace and which limits exchanges between the inside and the outside of the oven.

Ce dispositif comprend
- une boîte à eau circulaire fixée sur la voûte du four autour de l'électrode,
- une boîte à gaz constituée par un compartiment supérieur, solidaire de la boîte à eau et comportant une arrivée de gaz et des orifices d'échappement du gaz qui sont situés dans la partie supérieure de la boîte à gaz,
- des pièces mobiles en forme de secteur d'arc posées sur la paroi supérieure de la boîte à gaz et coopérant entres elles pour former une couronne entourant l'électrode, chaque pièce comportant à sa base un évidement formant une chambre dans laquelle se répand le gaz et un conduit latéral raccordé à l'évidement et débouchant latéralement en regard de l'électrode pour diriger vers celle-ci un courant de gaz.
This device includes
- a circular water box fixed on the roof of the oven around the electrode,
- a gas box constituted by an upper compartment, integral with the water box and comprising a gas inlet and gas exhaust orifices which are located in the upper part of the gas box,
- moving parts in the form of an arc sector placed on the upper wall of the gas box and cooperating with each other to form a ring surrounding the electrode, each part having at its base a recess forming a chamber in which the gas and a lateral conduit connected to the recess and opening laterally opposite the electrode to direct a current of gas towards the latter.

Mais, il s'avère qu'un tel dispositif est relativement complexe et difficile à mettre en oeuvre. However, it turns out that such a device is relatively complex and difficult to implement.

Pour remédier à ces inconvénients, la présente invention a pour but de fournir un dispositif assurant une étanchéité partielle entre l'intérieur et l'extérieur d'un four électrique à arc, dont la structure soit simple et qu'il soit facile à mettre en oeuvre. To overcome these drawbacks, the object of the present invention is to provide a device ensuring a partial seal between the inside and the outside of an electric arc furnace, the structure of which is simple and which is easy to set up. artwork.

La présente invention a donc pour objet un dispositif d'étanchéité partielle des électrodes de fours électriques à arc comportant une voûte munie d'au moins une ouverture pour le passage d'une électrode traversant axialement ladite ouverture et un passage délimité entre la paroi de l'ouverture et l'électrode, caractérisé en ce qu'il comporte un anneau en matériau réfractaire posé sur la surface extérieure de la voûte et axialement par rapport à l'ouverture, ledit anneau étant mobile par rapport à la voûte et comportant une cavité annulaire pour l'injection d'un gaz et, en périphérie, une armature métallique refroidie. The present invention therefore relates to a device for partially sealing the electrodes of electric arc furnaces comprising a vault provided with at least one opening for the passage of an electrode axially passing through said opening and a passage delimited between the wall of the opening and the electrode, characterized in that it comprises a ring of refractory material placed on the exterior surface of the vault and axially with respect to the opening, said ring being movable with respect to the vault and comprising an annular cavity for the injection of a gas and, on the periphery, a cooled metal frame.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention
- l'armature métallique est formée par un faisceau de tubes affleurant le matériau réfractaire dudit anneau et relié, d'une part, à un circuit d'alimentation en fluide de refroidissement et, d'autre part, à un circuit de retour dudit fluide de refroidissement,
- l'armature métallique a une section en forme d'un triangle dont la base repose sur la surface extérieure de la voûte et comportant un réseau interne de circulation d'un fluide de refroidissement relié, d'une part, à un circuit d'alimentation et, d'autre part, à un circuit de retour dudit fluide de refroidissement,
- l'anneau est formé par un corps cylindrique comportant une margelle supérieure et une margelle inférieure, les dites margelles s'étendant perpendiculairement à l'axe dudit corps cylindrique,
- l'anneau est formé, d'une part, par un corps cylindrique muni de la dite armature et, d'autre part, par une rondelle indépendante en contact avec ledit corps muni, en périphérie, d'une ceinture métallique, ledit corps et ladite rondelle étant mobiles l'un par rapport à l'autre et par rapport à la voûte,
- le corps cylindrique comporte à son extrémité opposée à celle en contact avec la rondelle, une margelle s 'étendant perpendiculairement à l'axe dudit corps cylindrique,
- la rondelle est interposée entre le corps cylindrique et la voûte,
- la ceinture métallique de la rondelle est formée par au moins un tube noyé dans ou affleurant le matériau réfractaire de ladite rondelle et relié à un circuit d'alimentation en fluide de refroidissement et à un circuit de retour dudit fluide de refroidissement,
- les circuits d'alimentation et de retour des fluides de refroidissement comportent des plots isolants.
According to other features of the invention
- the metal frame is formed by a bundle of tubes flush with the refractory material of said ring and connected, on the one hand, to a cooling fluid supply circuit and, on the other hand, to a return circuit of said fluid cooling,
- the metal frame has a section in the shape of a triangle, the base of which rests on the exterior surface of the vault and comprising an internal network for circulation of a cooling fluid connected, on the one hand, to a circuit of supply and, on the other hand, to a return circuit of said cooling fluid,
the ring is formed by a cylindrical body comprising an upper edge and a lower edge, the said edges extending perpendicular to the axis of said cylindrical body,
- The ring is formed, on the one hand, by a cylindrical body provided with said frame and, on the other hand, by an independent washer in contact with said body provided, at the periphery, with a metal belt, said body and said washer being movable relative to one another and relative to the arch,
the cylindrical body comprises at its end opposite to that in contact with the washer, a coping extending perpendicular to the axis of said cylindrical body,
- the washer is interposed between the cylindrical body and the arch,
the metal belt of the washer is formed by at least one tube embedded in or flush with the refractory material of said washer and connected to a cooling fluid supply circuit and to a return circuit of said cooling fluid,
- the cooling fluid supply and return circuits include insulating pads.

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 en coupe d'une ouverture d'un four électrique à arc équipée d'un dispositif selon un premier mode de réalisation de l'invention,
- la Fig. 2 est une vue schématique en coupe d'un seconde mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
- la Fig. 3 est une vue schématique en coupe d'un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
- la Fig. 4 est une vue schématique en coupe d'un quatrième mode de réalisation du dispositif selon l'invention,
- la Fig. 5 est une vue schématique en coupe d'un plot isolant monté dans les circuits d'alimentation et de retour des fluides de refroidissement.
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 sectional view of an opening of an electric arc furnace equipped with a device according to a first embodiment of the invention,
- Fig. 2 is a schematic sectional view of a second embodiment of the device according to the invention,
- Fig. 3 is a schematic sectional view of a third embodiment of the device according to the invention,
- Fig. 4 is a schematic sectional view of a fourth embodiment of the device according to the invention,
- Fig. 5 is a schematic sectional view of an insulating stud mounted in the supply and return circuits of the coolants.

Sur la Fig. 1, on a représenté la partie supérieure de la voûte 2 d'un four électrique à arc couramment utilisé dans la sidérurgie.  In Fig. 1 shows the upper part of the roof 2 of an electric arc furnace commonly used in the steel industry.

La voûte 2 comporte une ouverture 4 d'axe vertical X-X délimitée par une partie de la voûte 2 formant voûtain 6 possédant une surface supérieure plane horizontale 8, formant la surface d'extrémité extérieure de l'ouverture 4. The vault 2 has an opening 4 with a vertical axis X-X delimited by a part of the vault 2 forming a vault 6 having a horizontal planar upper surface 8, forming the outer end surface of the opening 4.

Une électrode 10 ayant une surface extérieure 12 cylindrique traverse coaxialement l'ouverture 4. An electrode 10 having a cylindrical outer surface 12 coaxially crosses the opening 4.

L'électrode 10 est montée de manière à pouvoir se déplacer axialement par des moyens connus en soi, non représentés, pour assurer un fonctionnement correct du four. The electrode 10 is mounted so as to be able to move axially by means known per se, not shown, to ensure correct operation of the furnace.

Le diamètre de la surface extérieure 12 de l'électrode 10 est nettement inférieur au diamètre de l'ouverture 4, et délimite avec cette dernière un passage annulaire 14 relativement important. The diameter of the outer surface 12 of the electrode 10 is much smaller than the diameter of the opening 4, and with the latter delimits a relatively large annular passage 14.

Le passage annulaire 14 est tel que lorsque l'électrode 10 est soumise à des vibrations radiales, l'électrode ne vient pas au contact de la paroi délimitant l'ouverture 4, ce qui la détériorerait ou même la briserait. The annular passage 14 is such that when the electrode 10 is subjected to radial vibrations, the electrode does not come into contact with the wall delimiting the opening 4, which would damage it or even break it.

Le passage annulaire 14 étant relativement important, permet l'écoulement d'un débit gazeux élevé entre l'intérieur 16 et l'extérieur 18 du four, écoulement qu'il est nécessaire de réduire pour assurer le bon fonctionnement du four. The annular passage 14 being relatively large, allows the flow of a high gas flow between the interior 16 and the exterior 18 of the oven, flow which it is necessary to reduce to ensure the proper functioning of the oven.

A cet effet, le four est équipé d'un dispositif d'étanchéité partielle de l'électrode 10. To this end, the oven is equipped with a partial sealing device for the electrode 10.

Comme représenté sur les Figs. 1 à 4, le dispositif d'étanchéité partielle comprend un anneau 20 en matériau réfractaire, par exemple en béton coulé et étuvé, et qui est posé sur la surface supérieure 8 du voûtain 6, coaxialement à l'électrode 10. As shown in Figs. 1 to 4, the partial sealing device comprises a ring 20 of refractory material, for example of poured and steamed concrete, and which is placed on the upper surface 8 of the roof 6, coaxially with the electrode 10.

L'anneau 20 est mobile par rapport à la voûte 2 et à l'électrode 10 et comporte une cavité annulaire 22 et, en périphérie, une armature métallique refroidie 24. The ring 20 is movable relative to the roof 2 and to the electrode 10 and comprises an annular cavity 22 and, at the periphery, a cooled metal frame 24.

La cavité annulaire 22 est reliée à des moyens d'alimentation en gaz sous pression, non repre- sentés, par un conduit 26 muni d'un plot isolant 28. The annular cavity 22 is connected to means for supplying pressurized gas, not shown, by a conduit 26 provided with an insulating pad 28.

De préférence, le gaz sous pression est un gaz neutre comme par exemple de l'air. Preferably, the gas under pressure is a neutral gas such as, for example, air.

Le gaz est injecté de préférence tangentiellement dans la cavité annulaire 22 de façon à créer autour de l'électrode 10 un rideau d'air. The gas is preferably injected tangentially into the annular cavity 22 so as to create around the electrode 10 an air curtain.

L'armature métallique 24 permet d'augmenter la tenue mécanique de l'anneau 20 et le refroidissement de ladite armature est nécessaire pour des raisons d'induction électrique. The metal frame 24 makes it possible to increase the mechanical strength of the ring 20 and the cooling of said frame is necessary for reasons of electrical induction.

Selon un premier mode de réalisation représenté à la Fig. 1, l'anneau 20 en matériau réfractaire est formé par un corps cylindrique 21 comportant une margelle supérieure 23 - et une margelle inférieure 25 s'étendant toutes les deux vers l'électrode 10 perpendiculairement à l'axe dudit corps cylindrique 21. According to a first embodiment shown in FIG. 1, the ring 20 of refractory material is formed by a cylindrical body 21 comprising an upper coping 23 - and a lower coping 25 both extending towards the electrode 10 perpendicular to the axis of said cylindrical body 21.

La margelle inférieure 25 ménage avec la surface extérieure 12 de l'électrode 10 un jeu annulaire
J1 et la margelle supérieure 23 ménage avec ladite surface extérieure 12 un jeu annulaire J2 supérieur à J1.
The lower coping 25 forms an annular clearance with the external surface 12 of the electrode 10
J1 and the upper coping 23 provides with said outer surface 12 an annular clearance J2 greater than J1.

L'armature métallique 24 est dans ce cas, constituée par un faisceau 24a de tubes disposés circulairement et s'étendant sur toute la hauteur de l'anneau 20 et noyé dans le matériau réfractaire de cet anneau 20. In this case, the metal frame 24 is constituted by a bundle 24a of tubes arranged circularly and extending over the entire height of the ring 20 and embedded in the refractory material of this ring 20.

Le faisceau 24a de tubes est alimenté en fluide de refroidissement constitué par exemple par de l'air ou de l'eau.The bundle 24a of tubes is supplied with cooling fluid constituted for example by air or water.

Pour cela, l'entrée du faisceau 24a de tubes est reliée à un circuit 30 d'alimentation en fluide de refroidissement et la sortie de ce faisceau est reliée à un circuit 32 de retour dudit fluide. For this, the inlet of the bundle 24a of tubes is connected to a circuit 30 for supplying coolant and the outlet of this bundle is connected to a circuit 32 for returning said fluid.

Les circuits 30 et 32 sont également pourvus d'un plot isolant 28. The circuits 30 and 32 are also provided with an insulating pad 28.

La Fig. 2 représente un second mode de réalisation du dispositif selon l'invention, dans lequel l'anneau 20 en matériau réfractaire est similaire à l'anneau représenté à la Fig. 1 et comporte un corps cylindrique 21, une margelle supérieure 23, une margelle inférieure 25 et une cavité annulaire 22. Fig. 2 shows a second embodiment of the device according to the invention, in which the ring 20 of refractory material is similar to the ring shown in FIG. 1 and comprises a cylindrical body 21, an upper coping 23, a lower coping 25 and an annular cavity 22.

Mais, dans ce mode de réalisation, l'armature métallique 24 a une section en forme d'un triangle dont la base repose sur la surface extérieure 8 du voûtain 6 ce qui facilite le glissement de l'anneau 20 sur cette surface extérieure. However, in this embodiment, the metal frame 24 has a section in the shape of a triangle, the base of which rests on the exterior surface 8 of the roof 6, which facilitates the sliding of the ring 20 on this exterior surface.

Le triangle constituant l'armature métallique 24 comporte un réseau interne 24b de circulation d'un fluide de refroidissement dont l'entrée est reliée à un circuit 30 d'alimentation et dont la sortie est reliée à un circuit 32 de retour dudit fluide de refroidissement. The triangle constituting the metal frame 24 comprises an internal network 24b for the circulation of a cooling fluid, the inlet of which is connected to a supply circuit 30 and the outlet of which is connected to a circuit 32 for the return of said cooling fluid. .

Les circuits 30 et 32 sont également pourvus d'un plot isolant 28. The circuits 30 and 32 are also provided with an insulating pad 28.

Selon deux autres modes de réalisation représentés aux Figs. 3 et 4, l'anneau 20 est formé de deux éléments indépendants mobiles, d'une part, l'un par rapport à 1 'autre, et d' autre part, par rapport à la voûte 2 et à l'électrode 10. According to two other embodiments shown in Figs. 3 and 4, the ring 20 is formed of two independent movable elements, on the one hand, one with respect to the other, and on the other hand, with respect to the arch 2 and to the electrode 10.

Comme représenté sur la Fig. 3, l'anneau 20 comprend un corps cylindrique 40 en matériau réfractaire, muni, en périphérie, d'une armature métallique refroidie 24 et une rondelle 42 en matériau réfractaire munie, en périphérie, d'une ceinture métallique 44. As shown in Fig. 3, the ring 20 comprises a cylindrical body 40 of refractory material, provided, at the periphery, with a cooled metal frame 24 and a washer 42 of refractory material provided, at the periphery, with a metal belt 44.

La rondelle 42 est posée sur la surface extérieure 8 du voûtain 6 et le corps cylindrique 40 est posé sur ladite rondelle 42. The washer 42 is placed on the outer surface 8 of the roof top 6 and the cylindrical body 40 is placed on said washer 42.

La rondelle 42 ménage avec la surface extérieure 12 de l'électrode 10 un jeu annulaire J1.  The washer 42 provides the annular clearance J1 with the outer surface 12 of the electrode 10.

Le corps cylindrique 40 comporte à son extrémité opposée à celle destinée à reposer sur la rondelle 42, c'est à dire à son extrémité supérieure dans ce mode de réalisation, une margelle 41 s'étendant en direction et perpendiculairement à l'axe dudit corps cylindrique 40. The cylindrical body 40 has at its end opposite to that intended to rest on the washer 42, that is to say at its upper end in this embodiment, a coping 41 extending in direction and perpendicular to the axis of said body cylindrical 40.

La margelle 41 ménage avec la surface extérieure 12 de l'électrode 10 un jeu annulaire J2 supérieur à J1. The coping 41 provides the outside surface 12 of the electrode 10 with an annular clearance J2 greater than J1.

Par ailleurs, la margelle 41 et la rondelle 42 ménagent, avec le corps cylindrique 40, une cavité annulaire 22 reliée à des moyens d'alimentation en gaz non représentés, par un conduit 26 muni d'un plot isolant 28. Furthermore, the coping 41 and the washer 42 form, with the cylindrical body 40, an annular cavity 22 connected to gas supply means, not shown, by a conduit 26 provided with an insulating stud 28.

Dans le mode de réalisation représenté à la
Fig. 3, l'armature métallique 24 est également constituée par un faisceau 24a de tubes s'étendant sur toute la hauteur du corps cylindrique 40 et noyé dans le matériau réfractaire dudit corps cylindrique.
In the embodiment shown in
Fig. 3, the metal frame 24 is also constituted by a bundle 24a of tubes extending over the entire height of the cylindrical body 40 and embedded in the refractory material of said cylindrical body.

L'entrée du faisceau 24a de tubes est reliée à un circuit 30 d'alimentation en fluide de refroidissement et la sortie du faisceau est reliée à un circuit 32 de retour dudit fluide de refroidissement. The inlet of the bundle 24a of tubes is connected to a circuit 30 for supplying coolant and the outlet of the bundle is connected to a circuit 32 for returning said coolant.

Les circuits 30 et 32 sont également pourvus
f d'un plot isolant 28.
Circuits 30 and 32 are also provided
f of an insulating pad 28.

La ceinture métallique 44 entourant la rondelle 42 peut être formée par au moins un tube noyé dans le matériau réfractaire de ladite rondelle et relié à un circuit d 'alimentation en fluide de refroidissement et à un circuit de retour dudit fluide de refroidissement. The metal belt 44 surrounding the washer 42 may be formed by at least one tube embedded in the refractory material of said washer and connected to a cooling fluid supply circuit and to a return circuit of said cooling fluid.

Selon un quatrième mode de réalisation représenté à la Fig. 4 , l'anneau 20 comprend également un corps cylindrique 50 en matériau réfractaire, muni d'une armature métallique refroidie 24 et une rondelle 42 en matériau réfractaire, munie, en périphérie, d'une ceinture métallique 44. According to a fourth embodiment shown in FIG. 4, the ring 20 also includes a cylindrical body 50 made of refractory material, provided with a cooled metal frame 24 and a washer 42 made of refractory material, provided, at the periphery, with a metal belt 44.

Le corps cylindrique 50 est posé sur la surface extérieure 8 du voûtain 6 et la rondelle 42 est posée sur ledit corps cylindrique 50. The cylindrical body 50 is placed on the external surface 8 of the roof 6 and the washer 42 is placed on said cylindrical body 50.

Ce corps cylindrique 50 comporte à son extrémité opposée à celle destinée à être en contact avec la rondelle 42, c'est à dire à son extrémité reposant sur la surface extérieure 8, une margelle 51 s 'étendant en direction et perpendiculairement à l'axe dudit corps cylindrique 50. This cylindrical body 50 has at its end opposite to that intended to be in contact with the washer 42, that is to say at its end resting on the external surface 8, a coping 51 extending in direction and perpendicular to the axis of said cylindrical body 50.

La margelle 51, la rondelle 42 et le corps cylindrique 50 ménagent également une cavité annulaire 42 reliée à des moyens d'alimentation en air comprimé, non représentés, par un conduit 26 muni d'un plot isolant 28. The coping 51, the washer 42 and the cylindrical body 50 also provide an annular cavity 42 connected to compressed air supply means, not shown, by a conduit 26 provided with an insulating stud 28.

D'autre part, la margelle 51 ménage avec la surface extérieure 12 de l'électrode 10 un jeu annulaire
J1 et la rondelle 42 ménage avec cette surface extérieure un jeu annulaire J2 supérieur à Jl.
On the other hand, the coping 51 forms an annular clearance with the external surface 12 of the electrode 10
J1 and the washer 42 provide with this outer surface an annular clearance J2 greater than J1.

Dans ce mode de réalisation, l'armature métallique 24 a la forme d'un triangle dont la base repose sur la surface extérieure 8 du voûtain 6 ce qui facilite le glissement du corps cylindrique 50 par rapport à ce voûtain. In this embodiment, the metal frame 24 has the shape of a triangle, the base of which rests on the outer surface 8 of the roof top 6, which facilitates the sliding of the cylindrical body 50 relative to this roof top.

L'armature métallique 24 comporte un réseau interne 24b de circulation d'un fluide de refroidissement relié, d'une part, à un circuit d'alimentation 30 et, d'autre part, à un circuit de retour 32 dudit fluide de refroidissement. The metal frame 24 comprises an internal network 24b for circulation of a cooling fluid connected, on the one hand, to a supply circuit 30 and, on the other hand, to a return circuit 32 of said cooling fluid.

La ceinture métallique 44 de la rondelle 42 peut être formée par au moins un tube partiellement noyé dans le matériau réfractaire de ladite rondelle et relié à un circuit d'alimentation en fluide de refroidissement et à un circuit de retour dudit fluide de refroidisse ment. The metal belt 44 of the washer 42 may be formed by at least one tube partially embedded in the refractory material of said washer and connected to a cooling fluid supply circuit and to a return circuit of said cooling fluid.

Les circuits 30 et 32 sont également pourvus d'un plot isolant 28. The circuits 30 and 32 are also provided with an insulating pad 28.

Le plot isolant 28 représenté plus en détails à la Fig. 5 a pour but d'éviter les risques d'échauffement provoqués par les courants de Foucault dûs aux intenses champs magnétiques créés au voisinage des électrodes. The insulating pad 28 shown in more detail in FIG. 5 is intended to avoid the risks of overheating caused by eddy currents due to the intense magnetic fields created in the vicinity of the electrodes.

Le plot isolant 28 comporte une bague 28a en matériau isolant interposée entre les conduits reliant l'armature métallique avec les circuits d'alimentation et de retour du fluide de refroidissement et également entre les conduits du circuit d'alimentation en air comprimé de la cavité annulaire. The insulating stud 28 comprises a ring 28a of insulating material interposed between the conduits connecting the metal frame with the supply and return circuits of the cooling fluid and also between the conduits of the compressed air supply circuit of the annular cavity .

Le gaz injecté dans la cavité annulaire 22 crée un rideau d'air, qui ajouté aux faibles jeux annulaires J1 et J2, va diminuer considérablement l'é- change gazeux entre l'intérieur 16 et l'extérieur 18 du four. The gas injected into the annular cavity 22 creates an air curtain, which, added to the small annular clearances J1 and J2, will considerably reduce the gas exchange between the interior 16 and the exterior 18 of the oven.

L'utilisation d'un gaz neutre permet de diminuer les échanges gazeux en réglant la pression du gaz insufflé en fonction de la pression régnant à l'intérieur du four. The use of a neutral gas makes it possible to reduce the gas exchanges by regulating the pressure of the blown gas as a function of the pressure prevailing inside the furnace.

Par ailleurs, l'anneau 20 formé par un élément mobile par rapport à la voûte ou par deux éléments mobiles l'un par rapport à l'autre et par rapport à ladite voûte, glisse sur cette voûte lorsque l'électrode est soumise à des vibrations radiales ce qui diminue les risques de détérioration de cette électrode.  Furthermore, the ring 20 formed by an element movable relative to the vault or by two elements movable relative to one another and relative to said vault, slides on this vault when the electrode is subjected to radial vibrations which reduces the risk of damage to this electrode.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Dispositif d'étanchéité partielle des électrodes (10) de fours électriques à arc comportant une voûte (2, 6) munie d'au moins une ouverture (4) pour le passage d'une électrode (10) traversant axialement ladite ouverture (4) et un passage délimité par la paroi de l'ouverture (4) et l'électrode (10), caractérisé en ce qu'il comprend un anneau (20) en matériau réfractaire posé sur la surface extérieure (8) de la voûte (2, 6) et axialement par rapport à l'ouverture (4), ledit anneau (20) étant mobile par rapport à la voûte (2, 6) et comportant une cavité annulaire (22) pour 1 'injection d'un gaz et, en périphérie, une armature (24) métallique refroidie. 1. Partial sealing device for the electrodes (10) of electric arc furnaces comprising a vault (2, 6) provided with at least one opening (4) for the passage of an electrode (10) axially passing through said opening ( 4) and a passage delimited by the wall of the opening (4) and the electrode (10), characterized in that it comprises a ring (20) of refractory material placed on the external surface (8) of the vault (2, 6) and axially relative to the opening (4), said ring (20) being movable relative to the arch (2, 6) and comprising an annular cavity (22) for injecting a gas and, at the periphery, a cooled metal frame (24). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'armature métallique (24) est formée par un faisceau de tubes (24a) affleurant le matériau réfractaire dudit anneau (20) et relié d'une part, à un circuit (30) d'alimentation en fluide de refroidissement et, d'autre part, à un circuit (32) de retour dudit fluide de refroidissement. 2. Device according to claim 1, characterized in that the metal frame (24) is formed by a bundle of tubes (24a) flush with the refractory material of said ring (20) and connected on the one hand, to a circuit (30 ) supply of cooling fluid and, on the other hand, to a circuit (32) for returning said cooling fluid. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'armature métallique (24) a une section en forme d'un triangle dont la base repose sur la surface extérieure (8) de la voûte (2, 6) et comportant un réseau interne (24b) de circulation d'un fluide de refroidissement relié, d'une part, à un circuit (30) d'alimentation et, d'autre part, à un circuit (32) de retour dudit fluide de refroidissement. 3. Device according to claim 1, characterized in that the metal frame (24) has a section in the shape of a triangle, the base of which rests on the outer surface (8) of the arch (2, 6) and comprising a internal network (24b) for circulating a coolant connected, on the one hand, to a supply circuit (30) and, on the other hand, to a return circuit (32) of said coolant. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau (20) est formé par un corps cylindrique (21) comportant une margelle supérieure (23) et une margelle inférieure (25), lesdites margelles (23, 25) s'étendant perpendiculairement à l'axe dudit corps cylindrique (21).  4. Device according to claim 1, characterized in that the ring (20) is formed by a cylindrical body (21) comprising an upper coping (23) and a lower coping (25), said coping (23, 25) s 'extending perpendicular to the axis of said cylindrical body (21). 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'anneau (20) est formé, d'une part, par un corps cylindrique (40, 50) muni de ladite armature (24) et, d'autre part, par une rondelle (42) indépendante en contact avec ledit corps (40, 50) et munie, en périphérie, d'une ceinture métallique (44), ledit corps (40, 50) et ladite rondelle (42) étant mobiles l'un par rapport à l'autre et par rapport à la voûte (2, 6). 5. Device according to claim 1, characterized in that the ring (20) is formed, on the one hand, by a cylindrical body (40, 50) provided with said frame (24) and, on the other hand, by a washer (42) independent in contact with said body (40, 50) and provided, at the periphery, with a metal belt (44), said body (40, 50) and said washer (42) being movable one by in relation to the other and in relation to the vault (2, 6). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le corps cylindrique (40, 50) comporte à son extrémité opposée à celle destinée à être en contact avec la rondelle (42), une margelle (41, 51) s'étendant perpendiculairement à l'axe dudit corps cylindrique (40, 50). 6. Device according to claim 5, characterized in that the cylindrical body (40, 50) comprises at its end opposite to that intended to be in contact with the washer (42), a coping (41, 51) extending perpendicularly to the axis of said cylindrical body (40, 50). 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la rondelle (42) est interposée entre le corps cylindrique (40) et la voûte (2, 6). 7. Device according to claim 5, characterized in that the washer (42) is interposed between the cylindrical body (40) and the arch (2, 6). 8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la ceinture métallique (44) est formée par un tube partiellement noyé dans le matériau réfractaire de ladite rondelle (42) et relié à un circuit d'alimentation en fluide de refroidissement et à un circuit de retour dudit fluide de refroidissement. 8. Device according to claim 5, characterized in that the metal belt (44) is formed by a tube partially embedded in the refractory material of said washer (42) and connected to a cooling fluid supply circuit and to a return circuit of said cooling fluid. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2, 3 et 8, caractérisé en ce que les circuits d'alimentation et de retour des fluides de refroidissement comportent au moins un plot isolant (28).  9. Device according to any one of claims 2, 3 and 8, characterized in that the supply and return circuits of the cooling fluids comprise at least one insulating pad (28).
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