FR2810394A1 - Procede et appareil de suppression de poussiere de fumee pendant la coulee de metal fondu - Google Patents

Abstract

La poussière de fumée est empêchée quand le métal fondu est coulé dans un récipient, et l'eau ou un brouillard d'eau est pulvérisé dans le récipient ou sur le métal fondu, en créant un niveau réduit de concentration en oxygène d'environ 12 % en volume, de préférence environ 8 % en volume, à l'intérieur du récipient ou sur la surface du métal fondu.

Description

La présente invention se rapporte à la suppression de poussière de fumée et à un dispositif de prévention de poussière de fumée et un procédé pour utilisation pendant la manipulation de métal fondu. Un but important est d'empêcher la génération de poussière de fumée d'un récipient quand un métal fondu contenant du carbone est coulé dans un récipient tel qu'une poche destinee à contenir du fer ou de l'acier fondu, par exemple. On sait que des quantités dangereuses de poussiere de fumée sont générées lorsque on verse des métaux fondus tels que du fer ou de l'acier fondu, par exemple. Ceci se produit pendant le transfert du métal fondu d'un récipient (ou d'un équipement à un autre récipient quelconque (ou autre équipement). La poussière, dispersée par la poussière de fumée, a un effet négatif sur l'environnement de travail et sur environnement périphérique. Un collecteur de poussière a " utilisé de manière conventionnelle comme mesure de protection, mais son effet est malheureusement limité.

Des procédés destinés à diminuer la genération de poussière de fumée comprennent, par exemple ceux décrits dans la publication de demande de brevet japonais non examinee numéro 49-9405 (mentionnée comme " premier exemple conventionnel " ci-après) et la publication de demande de brevet japonais non examinée numéro 9-964 (mentionnée comme deuxième exemple conventionnel " ci-après).

Le premier exemple conventionnel décrit l'idée d'introduire un gaz inactif ou une pulvérisation d'eau dans une poche, et puis de décharger le fer fondu dans la poche.

Le deuxième exemple conventionnel décrit le fait de couler le fer fondu dans un récipient une fois qu'un gaz inactif a été introduit dans le récipient avant de couler. Ceci est prévu pour inactiver l'atmosphère dans le récipient par évacuation de l'air du récipient. Du fer fondu est alors coulé tandis que le gaz inactif est délivré en continu dans le récipient.

Cependant, dans les premier et deuxième exemples conventionnels mentionnés ci-dessus, la grande quantité d'environ 20000 m3 /heure de gaz inactif est exigée pour empecher la poussière de fumée quand le métal fondu coulé dans, par exemple, une poche d'une capacité d'environ 150 tonnes. Ainsi, ces procédures sont parfaitement antiéconomiques et impraticables. De plus, la quantite excessivement grande de gaz inactif doit être délivree instantanément. Il est difficile de délivrer une si grande quantité de gaz inactif avec stabilité, et cela fondamentalement impossible à exécuter commercialement.

Le premier exemple conventionnel mentionné ' dessus révèle un procédé dans lequel une pulvérisation d' est utilisée, au lieu de délivrer directement un inactif. Par conséquent, on souhaite utiliser la vapeur génerée par la chaleur du métal fondu ou équivalent comme gaz inactif pour empêcher la génération de poussière fumée. Toutefois, on craint une explosion de vapeur dangereuse due au contact entre l'eau et l'objet fondu chaud lors du fonctionnement, ce qui pose de sérieux problèmes de sécurité.

De plus, les quantités exigées d'eau de pulvérisation pour former une atmosphère efficace de gaz inactif ne sont pas bien comprises; par conséquent, l'utilisation d'eau de pulvérisation en excès est nécessaire. Ainsi, le procédé fait face à des problèmes non résolus tels que des coûts de fonctionnement et une capacité d'équipement accrus, et un danger accru d'explosions de vapeur.

Par conséquent, c'est un but de la présente invention de procurer un procédé et un dispositif de suppression ou de prévention de poussière de fumée, de telle sorte que la manipulation du métal fondu peut être exempte poussière de fumée, en commandant les quantités de pulvérisation d'eau, ou des procédés de pulvérisation d'eau. présents inventeurs ont découvert dans la présente invention que la génération de poussière de fumée est accompagnée par un phénomène " d'éclatement de bulle ", et ont découvert que la génération de poussière peut être empêchée en commandant la concentration en oxygène dans l'atmosphère appropriée aux niveaux bas spéciaux. Plus particulièrement, alors que le métal fondu tel que du fer fondu ou l'acier fondu est coulé dans un récipient tel qu'une poche de métal fondu, la quantité d'eau de pulvérisation ou de brouillard d'eau peut etre commandée afin de procurer une concentration en oxygène d'environ 12 % ou moins (en volume) à l'intérieur du récipient, ou sur une surface du métal fondu coulé. Ainsi, la génération de poussière de fumée peut être réduite en quantité à 1/3 ou moins comparée à la poussière de fumée générée à une concentration en oxygène de plus d'environ % en volume. De plus, la poussière de fumée est presque totalement empêchée en prévoyant une concentration en oxygène d'environ 8 % ou moins en volume à intérieur du récipient, ou à la surface du métal fondu coulé.

I1 est préférable d'abaisser la concentration en oxygène l'environnement approprié avant de couler le métal fondu lors de la réduction de la concentration en oxygène dans le récipient. I1 est encore préférable de pulvériser le brouillard d'eau dans le récipient comme étape spéciale pour réduire la concentration en oxygène avant de couler le métal fondu.

Selon cette invention, une pulvérisation d'eau est prévue pour pulvériser l'eau ou un brouillard d'eau afin de limiter ou empêcher la poussière de fumée. L'explosion de vapeur est nettement empêchée en délivrant le gaz dans la pulvérisation d'eau au début et/ou à la fin de la coulée du métal fondu dans le récipient de réception.

Dans cette invention, on commence ou finit de préférence la pulvérisation d'eau (ou de brouillard d'eau) en fonction de la temporisation (début ou fin) de coulée du métal fondu. Le fait que l'eau goutte du dispositif de pulvérisation d'eau dans le récipient est empêché en délivrant le gaz (normalement du gaz de purge) dans le dispositif de pulvérisation d'eau quand la pression de l' au début et à la fin de l'alimentation eau dans le dispositif de pulvérisation d'eau est instable. L'explosion de vapeur peut ainsi être évitée. I1 est préférable que l'alimentation en gaz soit essentiellement arrêtée et l'eau soit pulvérisée pendant la coulée pour empêcher efficacement la poussière de fumée.

Par conséquent, l'ordre le plus préférable selon cette invention est de pulvériser le brouillard d'eau en délivrant l'eau et le gaz dans un dispositif de pulverisation d'eau; de commencer à couler métal fondu; d'activer alors la pulvérisation d'eau; de redémarrer l'alimentation en gaz avant la fin de l'étape de coulée de métal fondu; et de passer ainsi à la pulvérisation de brouillard d'eau; et de finir ensuite de couler le métal fondu.

En outre, au début de l'alimentation en eau de pulverisation ou de brouillard d'eau, le gaz est de préférence délivré avant l'alimentation en eau, empêchant ainsi des gouttes d'eau de tomber et empêchant également une explosion de vapeur. Dans ce cas, l'alimentation en eau est préférence démarrée quand la pression d'alimentation en eau est suffisamment élevée, empêchant ainsi plus efficacement l'eau de goutter. est également préférable, après la pulvérisation, de purger l'eau résiduelle système d'alimentation en eau (en d'autres termes, le dispositif de pulvérisation d'eau et la conduite reliée à celui-ci) en délivrant le gaz même après la fin l'étape d'alimentation en eau. En raison de ce fonctionnement, le fait que eau goutte est empêché et l'explosion de vapeur est évitée. plus, la présente invention empêche l'explosion de vapeur en choisissant la taille particule des particules d'eau de pulvérisation dans l'état vaporisé au moment la pulvériser dans le métal fondu. Comme procédé spécifique, la taille de particule particules d'eau de pulvérisation peut être calculée sur la base de la distance entre l'emplacement de pulvérisation et surface du métal fondu, comme cela sera expliqué plus en détail ci- après.

outre, il est préférable lors de mise en #uvre de présente invention de pulvériser eau ou le brouillard d'eau dans l'écoulement de métal fondu coulé dans le récipient de réception. Dans ce cas la vapeur s'écoule long du métal fondu tandis que le métal fondu coule, réduisant ainsi efficacement l'oxygène à la surface du métal fondu ou à l'intérieur du récipient.

figure 1 est une vue de face d'un appareil comportant une forme de réalisation de cette invention, représentée dans le cadre d'une aciérie; La figure 2 est une vue de dessus de l'appareil de la figure 1; La figure 3 est une vue de face, montrant une forme de réalisation d'un dispositif de pulvérisation d'eau utile lors dans la mise en ceuvre de cette invention; La figure 4 est une vue du côté droit de la figure 3; La figure 5 est un dessin schématique, montrant un dispositif de pulvérisation d'eau et un système d'alimentation en eau périphérique selon cette invention; Les figures 6A et 6B sont des schémas explicatifs montrant une manière de déterminer la taille de particule des particules de pulvérisation d'eau selon cette invention; La figure 7 est un organigramme, montrant une forme de réalisation d'un procédé de commande alimentation en eau de cette invention; Les figures 8A et 8B sont des schémas explicatifs, expliquant une convection créée à l'intérieur une poche; La figure 9 est un diagramme caractéristique, montrant des relations entre la concentration en oxygène et concentration en poussière selon cette invention; La figure 10 est une vue de face, montrant la partie de réception de fer fondu d'un wagon torpille sans un haut-fourneau auquel la présente invention appliquée; La figure 11 est un schéma explicatif, montrant une étape de coulée d'acier fondu dans une machine coulée de fonte brute en utilisant une poche dans laquelle la présente invention est appliquée; et La figure 12 est une vue schématique, montrant une variante de forme de réalisation de la présente invention.

Les formes de réalisation de la présente invention vont être expliquées en termes particuliers après en se référant aux dessins, qui sont prévus seulement comme exemples, sans limiter la portée de l'invention.

Si l'on passe maintenant aux dessins, la figure 1 et la figure 2 sont une vue de face et une vue de dessus, respectivement, montrant une zone de travail dans une aciérie laquelle la présente invention est appliquée. Sur les figures, les références 1A et 1B désignent une paire de plates-formes droite et gauche où des wagons torpilles 2A et 2B stockent de l'acier fondu provenant d'un haut- fourneau. Une plate-forme 6 est formée dans une partie renfoncée 3, formée entre les plates-formes 1A et 1B. Des poches de fer fondu 5A et 5B ayant des chariots de déplacement 4 s'arrêtent dans la plate-forme 6, et servent de récipient de réception de fer fondu dans lequel du fer fondu coulé depuis les wagons torpilles 2A et 2B.

Des rails de guidage droit et gauche 7F et 7R sont prévus à l'extrémité supérieure de parois latérales avant et arrière qui forment la partie renfoncée 3. Un chariot de protection 8 est prévu avec une mobilité droite et à gauche, guidé par les rails de guidage 7F et 7R (figure 2). Le chariot de protection 8 comprend des bâtis de machine 10F et 10R ayant des roues de déplacement 9 qui se logent dans les rails de guidage 7F et 7R, un bâti transversal 11 encadré par les bâtis de machine 10F et 10R, et un capot de collecte de poussière 12 et un dispositif de pulvérisation d'eau disposé au niveau du bâti transversal 11.

Le capot de collecte de poussière 12 a une partie de capot central 12a fixée sur le bâti transversal 11, et des parties de capot rotatif 12b et 12c dépassant à droite et à gauche de la partie de capot central 12a. Quand le chariot de protection 8 est orienté depuis le dessus vers la poche de fer fondu 5A sur le côté de la plate-forme 1A, le capot rotatif 12b devient horizontal et recouvre le dessus du wagon torpille 2A. Le capot rotatif 12c est incliné vers le bas vers la droite, en recueillant la poussière générée au niveau de la poche de fer fondu 5A. De même, quand le chariot de protection 8 est orienté depuis le dessus vers la poche de fer fondu 5B sur le côté de la plate-forme 1B, le capot rotatif 12b est incliné vers le bas vers la gauche, en recueillant la poussière générée au niveau de la poche de fer fondu 5B. Le capot rotatif 12c recouvre le dessus du wagon torpille 2B.

Le dispositif de pulvérisation d'eau 13, comme cela est représenté sur les figures 3 à 5, a un arbre rotatif disposé près du centre du bâti transversal 11 d'une façon rotative grâce à une paire de paliers avant et arrière 14, quand la direction d'arbre est considérée comme la direction avant et arrière. Le dispositif de pulvérisation d'eau 13 (figure 4) a un mécanisme de rotation 21 destiné à faire tourner l'arbre rotatif 15, et a également un cylindre carré 16 qui s'étend vers le bas avec une extrémité qui est fixée sur l'arbre rotatif 15 et qui est recouverte par une plaque d'isolation thermique au niveau une circonférence externe, et deux paires de collecteurs avant et arrière 18A et 18B supportés par une traverse 22, ayant plusieurs buses de pulvérisation 17a 17f au bout du cylindre carré 16. En outre, le dispositif de pulvérisation d'eau 13 a des tubes d'alimentation en eau 19A et 19B (figure 4) qui s'étendent à travers le cylindre carré 16 afin de délivrer de l'eau aux collecteurs 18A et 18B et qui sont disposés le long de l'arbre rotatif 15 tout en étant exposés à l'extérieur de la section médiane, et des tuyaux flexibles 20A et 20B (figure 3) qui sont reliés par des raccords aux extrémités des tubes d'alimentation en eau 19A et 19B.

Comme cela est représenté sur la figure 4, le collecteur 18A a les buses de pulvérisation 17a à 17f qui sont inclinées dans le sens inverse des aiguilles d'une montre de 145 par rapport à l'axe central du cylindre carré 16. Le collecteur 18B a les buses de pulvérisation 17a à 17f qui sont inclinées dans le sens des aiguilles d'une montre de 130 par rapport à l'axe central du cylindre carré 16.

Des buses totalement coniques sont utilisées pour les buses de pulvérisation 17a à 17f afin de procurer un modele de pulvérisation circulaire et une distribution de débit régulière. Les buses sont spécifiées, par exemple, environ 2 105 Pa de pression standard, environ 80 d'angle de pulvérisation, environ 28 (litre/minute) de quantité de pulvérisation, et environ 830 um, de préférence environ 740 um, de taille de particule de pulvérisation d'eau (taille de particule moyenne des particules d'eau pulvérisée). Les buses sont prévues pour couvrir toute la largeur d'un écoulement de fer fondu coulé depuis les wagons torpilles 2A 2B pour la pulvérisation d'eau.

La probabilité d'explosion de vapeur est grande quand l'eau pulvérisée frappe la surface du métal fondu dans le récipient et le métal fondu recouvre l'eau. Ainsi, afin d'empêcher une explosion de vapeur, il est préférable de choisir une taille de particule r (um) de l'eau pulvérisée par les buses de pulvérisation 17a à 17f sur la base de calcul théorique ou équivalent. La taille des particules d'eau pulvérisée devant être complètement vaporisée avant de frapper la surface de fer fondu est supposée être la taille de particule dans les conditions l'eau est pulvérisée par les buses de pulvérisation 17a 17f contre un écoulement de fer fondu coulé depuis les wagons torpilles 2A et 2B. La taille de particule approximative peut être sensiblement calculée à partir de la formule 1 suivante, par exemple, avec L (m) qui représente la distance entre l'emplacement de pulvérisation des buses de pulvérisation 17a à 17f et la surface de fer fondu des poches de fer fondu 5A et 5B. T ( C) représente la température atmosphérique à un emplacement entre les buses de pulvérisation 17a dans 17f et les poches de fer fondu 5A et 5B, et k représente une constante de détermination de taille de particule, comme cela est représenté sur la figure 6A.

r < _ kL(T-100) formule 1. constante de détermination de taille de particule k varie en fonction des conditions de fonctionnement, mais est environ 2.7, sur la base de nos découvertes.

Comme exemple, on peut supposer qu'un écoulement de fer fondu F est reçu dans une poche de fer fondu froide de 60 tonnes à une distance L de 3 m entre l'emplacement de pulvérisation des buses de pulvérisation 17a 17f et la surface de fer fondu LM des poches 5A et 5B à la fin de l'étape réception du fer fondu. On peut supposer comme exemple que la température atmosphérique périphérique, y compris les buses de pulvérisation 17a à 17 f, est de 200 C. La taille de particule de pulvérisation d'eau r est alors r < _ 2,7 x 3 x (200-100) = 810.

Pour assurer la vaporisation, il est préférable d'établir la taille de particule de pulvérisation d'eau r à 740 um si possible dans le cas ci-dessus.

A r = 2,<B>7,</B> la corrélation entre la distance L depuis l'emplacement de pulvérisation jusqu'à la surface de fer fondu et la taille de particule de pulvérisation d'eau r à la température d'atmosphère de 200 C peut être exprimée par une droite caractéristique La avec une pente positive, sensiblement comme cela est représenté sur la figure 6B. Quand la distance L entre l'emplacement de pulvérisation et la surface de fer fondu devient courte, la taille de particule de pulvérisation r devient petite. Quand la distance L devient grande, la taille de particule de pulvérisation r devient grande. De manière additionnelle, quand la température de l'atmosphère environnante devient basse, la taille de particule r devient petite. Lorsque la taille de particule de pulvérisation d'eau r devient plus petite, l'explosion de vapeur peut être encore empêchée. Cependant, quand la taille de particule de pulvérisation d'eau r devient trop petite, l'efficacité de la prévention de poussiere de fumée diminue. Ceci est dû au fait que les particules très petites de pulvérisation d'eau, pulvérisées sur le fer fondu, tendent à flotter sans tomber. Ceci est susceptible de se produire quand la taille de particule de pulvérisation d'eau r devient trop petite. Dans ce cas, il y a moins de vapeur générée et la quantité de vapeur admise dans les poches de fer fondu 5A et 5B par un écoulement de fer fondu diminue également. Ainsi, il est préférable d'établir la taille de particule de pulvérisation d'eau r environ um, au minimum.

De plus, quand l'emplacement de pulvérisation du dispositif de pulvérisation d'eau est fixe, il est préférable d'établir la taille de particule r sur la base d'une distance minimum L, qui est la distance entre la surface de fer fondu et l'emplacement de pulvérisation à la fin de l'étape de coulée du métal fondu (figure 6A). D'autre part, quand la distance L est maintenue constante en soulevant l'emplacement de pulvérisation du dispositif de pulvérisation d'eau en fonction de l'élévation de la surface de fer fondu, il est préférable d'établir la taille de particule r sur la base de la distance constante L.

Le mécanisme de rotation 21, comme cela est représenté sur les figures 3 et 4, a un levier rotatif 22 fixé sur l'extrémité droite de l'arbre rotatif 15, et un vérin 23 où une extrémité est montée de façon rotative sur le bâti transversal 11. Une tige de piston 24 du vérin 23 est montée de façon rotative au bout du levier rotatif 22. La valeur d'extension de la tige de piston 24 est commandée. Le cylindre carré 16 est ainsi commandé afin de se déplacer dans les positions suivantes, par exemple : une position inclinée pour la poche de fer fondu 5A, comme cela est représenté par un trait plein sur la figure 1, qui est inclinée dans le sens contraire des aiguilles d'une montre près, par exemple, environ 5 par rapport à une ligne verticale; une position inclinée pour la poche de fer fondu 5B, comme cela est représenté par un trait en pointillé sur la figure 1, qui est inclinée dans le sens des aiguilles d'une montre d'environ 20 par rapport à la ligne verticale; et une position d'entretien, comme cela est représenté par un trait mixte sur la figure 1, qui est inclinée dans le sens inverse des aiguilles d'une montre d'environ 70 par rapport à la ligne verticale.

De plus, autre extrémité des tuyaux flexibles 20A et 20B reliés à chaque collecteur 18A et 18b est, comme cela est représenté sur la figure 5, reliée à une unité de commande d'alimentation en eau 31 au sol. L'unité de commande d'alimentation en eau 31 comprend une pompe 33 où le côté d'aspiration est relié à une source d'alimentation en eau par une vanne de coupure 32; un système d'alimentation en 38 ayant une soupape de commande de débit 34, une vanne d'amortissement 35, une électrovanne d'ouverture-fermeture 36 et une soupape de commande de pression 37 qui sont reliées à la suite jusqu'au côté de refoulement de la pompe 33; et un système de purge 41 ayant une soupape de commande de débit 39 et une électrovanne d' ouverture- fermeture 40 qui sont reliées à une source d'azote gazeux, l'azote servant d'exemple de gaz inactif selon cette invention. Le côté de sortie de la soupape de commande de pression du système d'alimentation en eau 38 et le côté de sortie de l'électrovanne d'ouverture- fermeture 40 du système de purge 41 sont mutuellement reliés. L'extrémité reliée est divisée et est reliée aux tuyaux flexibles 20A et OB par les électrovannes d'ouverture-fermeture 42 et 43, respectivement.

La pompe 33, la soupape de commande de débit 34 et les électrovannes d'ouverture-fermeture 36, 40, 42 et 43 de l'unité de commande d'alimentation en eau 31 sont commandées par un circuit de commande 44. La soupape de commande de débit 39 peut être commandée par un circuit de commande 44, également. Le circuit de commande 44 est relié à un contact d'alimentation en eau 45 afin de délivrer l'eau au collecteur 18A et un contact d'alimentation en eau 46 afin de délivrer l'eau au collecteur 18B qu'un opérateur actionne. Avant que le wagon torpille 2A commence à couler le métal fondu dans la poche de métal fondu 5A sur le côté de la plate-forme 1A, un opérateur ferme le contact d'alimentation en eau 45. Ensuite, le circuit de commande 44 délivre d'abord l'azote gazeux au collecteur 18A, e, pulvérisant de l'azote gazeux par les buses de pulvérisation 17a à 17f. Ensuite, une fois qu'un temps suffisant s'est écoulé pour refouler l'azote gazeux des buses de pulvérisation 17a à 17f, l'alimentation en eau commence. Puis, quand un temps suffisant s'est écoulé pour former un brouillard d'eau à partir des buses de pulvérisation 17a à 17f une fois que l'eau d'alimentation atteint les buses de pulvérisation 17a à 17f, le circuit de commande 44 arrête l'alimentation en azote gazeux et pulvérise uniquement de l'eau. Ensuite, le circuit de commande 44 commande le débit et la pression de l'eau d'alimentation afin de fournir une concentration en oxygène d'environ 12 % ou moins, de préférence environ 8 % ou moins à l'intérieur de la poche de fer fondu 5A pendant le processus de coulée du fer fondu dans la poche 5A.

De préférence, quand le brouillard d'eau a complété les poches de fer fondu 5A et 5B, l'unité de commande 44 ou une unité de commande plus élevée démarre la coulée de métal fondu des wagons torpilles 2A et 2B dans les poches de fer fondu 5A et 5B. Après écoulement d'une durée prescrite, l'alimentation en azote gazeux est arrêtée et de l'eau seule est pulvérisée. Ensuite, le circuit de commande 44 commande le débit et la pression de eau d'alimentation afin d'assurer la concentration en oxygène d'environ 12 % ou moins, de préférence environ 8 % ou moins l'intérieur de la poche de fer fondu 5A pendant le processus de coulée.

Ensuite, lorsqu'un temps suffisant s'est écoulé pour permettre à l'azote gazeux d'atteindre les buses de pulvérisation 17a à 17f une fois que le circuit de commande 44 démarre l'alimentation en azote gazeux, l'alimentation en eau est arrêtée. Une fois qu'un temps suffisant est écoulé pour éliminer visuellement l'eau dans le tuyau flexible 20A, le tube d'alimentation en eau 19A et le collecteur 18A, le circuit de commande 44 arrête l'alimentation en azote gazeux.

Le fonctionnement noté ci-dessus va être expliqué en se référant à l'organigramme représenté sur la figure 7 en se référant à une forme de réalisation d'un procédé de commande d'alimentation en eau qui est exécuté par le circuit de commande 44 de l'unité de commande d'alimentation en eau 31.

Dans le procédé de commande d'alimentation en eau, le fait que le contact d'alimentation en eau 45 pour l'alimentation en eau du collecteur 18A est fermé ou ouvert est déterminé en premier dans une étape Sl. Quand le contact 45 est fermé, les électrovannes d'ouverture- fermeture 40 et 42 sont ouvertes dans une étape S2. Puis, dans une étape S3, le fait qu'un temps prescrit T1 pour libérer l'azote gazeux de l'extrémité des buses de pulvérisation 17a à 17f au niveau du collecteur 18A s'est écoulé ou non est déterminé. Quand le temps prescrit T1 ne s'est pas encore écoulé, il y a un temps de retard jusqu'au passage. Quand le temps prescrit Tl s'est écoulé, une etape S4 est ensuite exécutée.

Dans l'étape S4, la pompe 33 est actionnée, et l'électrovanne d' ouverture- fermeture 36 est ouverte. Deux fluides de gaz de purge (azote gazeux par exemple) et eau sont délivrés au dispositif de pulvérisation d'eau, et une étape S5 est exécutée ensuite.

Dans l'étape S5, le fait qu'un temps prescrit T2 s'est écoulé ou non est déterminé. Lorsque le temps prescrit T2 ne s'est pas encore écoulé, il y a un temps de retard jusqu'au passage. Quand le temps prescrit T2 s'est écoulé, une étape S6 est exécutée ensuite pour fermer l'électrovanne d'ouverture-fermeture 40. L'étape S7 est exécutée ensuite.

T2 est un temps prescrit pour pulvériser l'eau depuis l'extrémité des buses de pulvérisation 17a à 17f au niveau du collecteur 18A une fois que l'alimentation en eau a commence, ou un temps prescrit pour générer un brouillard d'eau atomisé à partir des buses de pulvérisation 17a à 17f, remplir de brouillard d'eau la poche de fer fondu 5A et ensuite commencer à couler le fer fondu du wagon torpille Dans l'étape S7, le débit et la pression de l'eau d'alimentation sont commandés afin de fournir une concentration en oxygène d'environ 12 % ou moins, de préférence environ 8 % ou moins, dans la poche de fer fondu 5A, ou plus spécialement, pour obtenir une quantité de pulvérisation d'eau visée Q* (litre/minute) de façon à procurer la concentration en oxygène. La valeur Q* sera expliquée ci-dessous.

Un autre mécanisme nouvellement découvert de génération de poussière de fumée va être expliqué. Comme cela est représenté sur la figure 8B, quand du fer fondu est coulé dans la poche de fondu 5A, de l'air extérieur tombe sous forme d'un écoulement descendant à la circonférence intérieure de la poche de fer fondu 5A. Une convection où l'écoulement descendant se transforme au centre en un écoulement ascendant est générée. L'écoulement ascendant, comme cela est représenté sur la figure 8A, occupe environ 80 % de la section de la poche de fer fondu 5A. Puisque l'écoulement ascendant touche le fer fondu coulé, de la poussière de fumée est générée.

Du fait que l'acier fondu coulé génère moins de poussière de fumée que le fer fondu coulé, nous avons étudié cela et trouvé que la poussière de fumée est générée par un phénomène qui est semblable au phénomène d'éclatement de bulle trouvé dans la formation de poussière au niveau d'un soufflage de convertisseur. En d'autres termes, lorsque du fer fondu est coulé, des particules d'éclaboussure d'environ 100 um de taille de particule qui contiennent du fer (Fe) et du carbone (C) sont générées. Le carbone (C) dans les particules d'éclaboussure a une forte affinité de l'oxygène et est oxydé avant le fer Fe, de sorte que le carbone se transforme en monoxyde de carbone (CO) et est gazéifié. Du fait de la gazéification, les particules d'éclaboussure augmentent rapidement en volume et éclatent en raison de l'augmentation de volume. Les particules d'éclaboussure se transforment en particules de fer (Fe) plus fines d'environ plusieurs um et sont oxydées, devenant ainsi de la poussière de fumée. Par conséquent, nous avons découvert que la poussière de fumée peut être retenue de manière surprenante en commandant la concentration en oxygène afin d'empêcher l'oxydation des fines particules de fer Fe ou le phénomène d'explosion créé par la gazéification dans les particules d'éclaboussure.

L'état inactif de l'atmosphère à l'intérieur de la poche de fer fondu 5A change lorsque l'air entre depuis l'extérieur du système du fait de la convection à l'intérieur de la poche de fer fondu 5A. Ainsi, oxygène à l'intérieur de la poche de fer fondu 5A doit être maintenu à une concentration prescrite ou en dessous en pulvérisant l'eau ou le brouillard d'eau tandis que le fondu est coulé. La concentration prescrite en oxygène a été déterminée comme cela est illustré par l'expérience suivante.

Dans l'expérience, une poche de 60 tonnes a été utilisée et du bois a été brûlé dans la poche quand le métal fondu était coulé. La corrélation entre la concentration en oxygène (%) et la génération quantité de poussière (g/m3) pendant le processus de coulée du fer fondu a été examinée. Les résultats sont représentés dans le graphique de la figure 9, où l'axe horizontal indique le pourcentage d'oxygène et l'axe vertical indique la concentration en poussière. Selon les résultats quand la concentration en oxygène dépasse environ 12 %, la concentration de génération de poussière est élevée à environ 6 à 11 g/m3, et une grande quantité de poussière de fumée est générée. Cependant, quand la concentration en oxygène est d'environ 12 % ou moins, la concentration de génération de poussière est environ 2 g/m3 ou moins, et la génération de poussière de fumée est réduite à environ 1/3 ou moins. On a également découvert que la concentration de poussière devient approximativement de 0 g/m3, et la poussière de fumée peut être complètement empêchée, quand concentration en oxygène est d'environ 8 % ou moins.

Par conséquent, la poussière de fumée peut être limitée en prévoyant une concentration en oxygène d'environ % ou moins à l'intérieur de la poche de fer fondu 5A.

La quantité de pulvérisation d'eau visée Q* au niveau des buses de pulvérisation 17a à 17f pour maintenir concentration en oxygène à 12 % ou moins peut être calculée à partir de la formule 2 suivante, le diamètre intérieur de la poche de fer fondu 5A est D (m), la vitesse d'écoulement ascendant de la poche de fer fondu 5A est v (m/s) et une constante de détermination supposée est k (expérimentalement autour de 3).

Q* >_ knD2v formule 2 Afin de maintenir une quantité de pulvérisation d'eau à la quantité de pulvérisation d'eau visée Q*, une quantité d'eau d'alimentation visée QW* et une pression d'eau d'alimentation visée PW* sont établies la base de Q*. Le débit du système d'alimentation en eau 38 est détecté par le débitmètre 47 disposé sur le côté de sortie de la soupape de commande de pression 37. La pression est détectée d'une manière similaire par un indicateur de pression 46 disposé sur le côté de sortie de la soupape de commande de pression 37. Le circuit de commande 44 commande avec rétroaction un débit détecté Q et une pression détectée P afin de maintenir la quantité d'eau d'alimentation visée QW* et la pression d'eau alimentation visée PW*.

Il est également préférable que le dispositif de pulvérisation d'eau soit construit et agencé pour pulvériser l'eau ou le brouillard d'eau sur un écoulement de métal fondu qui s'écoule alors dans un récipient. En étant directement pulvérisé sur l'écoulement de métal fondu, les particules d'eau pulvérisée sont instantanément vaporisées en vapeur par l'écoulement de métal fondu. La vapeur générée, en outre, tombe le long de l'écoulement de métal fondu. L'écoulement qui tombe repousse l'écoulement ascendant représenté sur la figure 8B, et recouvre la surface du métal fondu principalement avec la vapeur, en fait. Par conséquent, la concentration en oxygène à intérieur du récipient ou sur une surface du métal fondu peut être plus efficacement abaissée. I1 est préférable ici de pulvériser l'eau ou le brouillard d'eau pour recouvrir la surface du métal fondu coulé en recouvrant toute la largeur du métal fondu coulé avec pulvérisation, éliminant ainsi l'atmosphère irrégulière à faible concentration en oxygène. I1 est également préférable de pulveriser en diagonale depuis le dessus du métal fondu de façon à ne pas interférer avec les moyens de coulée de métal fondu. Dans la présente invention, la buse est utilisée avec un angle dans le sens inverse des aiguilles d'une montre d'environ 150 par rapport à la ligne verticale pendant le processus de coulée dans la poche de fer fondu 5A, et un angle dans le sens des aiguilles d'une montre d'environ 150 par rapport la ligne verticale pendant le processus de coulée dans la poche de fer fondu 5B (60 par rapport à surface horizontale dans chaque cas). Toutefois, l'angle peut être déterminé autrement, sur la base de l'équipement qui est disponible. I1 est préférable que le dispositif de pulvérisation d'eau soit mobile et capable d'éviter une interférence avec les moyens de versement, atteignant ainsi le but noté ci-dessus.

Ensuite, le fait que le contact d'alimentation en eau 45 est ouvert ou pas est déterminé dans une autre étape S8 (figure 7). Quand le contact est toujours ferme, l'étape précédente S7 est de nouveau exécutée. Quand le contact est ouvert, une étape S9 ouvre l'électrovanne d'ouverture- fermeture 40 et commence à délivrer l'azote gazeux. Ensuite, étape S10, le fait que le temps prescrit T3 d'environ plusieurs secondes soit écoulé ou non est détermine comme temps tampon pour remplir de gaz le tuyau avec stabilité. Quand le temps prescrit T3 ne s'est pas encore écoulé, il y a un temps de retard avant l'écoulement. Quand le temps prescrit T3 s'est écoulé, une étape est exécutée pour fermer l'électrovanne d' ouverture- fermeture 36 et pour arrêter la pompe 33. Ensuite, une étape S12 est exécutée. Dans l'étape S12, le fait que temps prescrit T4 s'est écoulé ou pas pour libérer totalement l'eau à l'intérieur du tube d'alimentation en eau 19A et du collecteur 18A est déterminé. Quand le temps prescrit T4 ne s'est pas encore écoulé, il y a un temps d'attente avant l'écoulement. Quand le temps prescrit T4 s'est écoulé, une étape S13 est exécutée pour fermer l'électrovanne d' ouverture- fermeture 42, et l'électrovanne d'ouverture-fermeture 40 est alors fermée. On revient alors à l'étape S1.

le contact d'alimentation en eau 45 est déterminé comme étant ouvert à l'étape Sl, une étape S14 suit; on détermine si le contact d'alimentation en eau 46 pour commencer à délivrer l'eau d'alimentation dans la poche de fer fondu 5B est fermé. Quand le contact est ouvert, on revient à l'étape S1. Quand le contact d'alimentation en eau 46 est fermé, les étapes S15 S26 sont exécutées. Les mêmes processus que dans les étapes notées ci-dessus S2 à S13 sont réalisées, et le processus revient alors à l'étape S1. Toutefois, à l'étape S15, l'électrovanne d'ouverture-fermeture 43, au lieu de l'électrovanne d'ouverture-fermeture 42, est ouverte. A l'étape S26, l'électrovanne d'ouverture-fermeture 43, au lieu de l'électrovanne d'ouverture-fermeture 42, est fermée. Par ailleurs, on détermine si le contact d'alimentation en eau 46 est fermé à l'étape S21, ce qui est différent des processus dans les étapes S2 à S13.

Ainsi, lorsque le fer fondu n'est pas en cours de coulée dans les poches de fer fondu 5A et 5B depuis les wagons torpilles 2A et 2B, les contacts d'alimentation en eau 45 et 46 sont tous deux en position " ouverte ". Par conséquent, dans le procédé de commande d'alimentation en eau représenté sur la figure 7, l'étape Sl et l'étape S14 sont répétées, et chaque électrovanne d'ouverture-fermeture 36, 40, 42 et 43 est fermée. L'alimentation en eau et en azote gazeux est également coupée des buses de pulvérisation 17a 17f des collecteurs 18A et 18B.

Quand le wagon torpille 2A atteint la plate-forme 1A et du fer fondu est coulé depuis le wagon torpille 2A dans la poche de fer fondu 5A dans cet état, le chariot de protection 8 est tout d'abord décalé jusqu'au-dessus de la poche de fer fondu 5A. Dans le même temps, le levier rotatif 24 est entraîné en rotation jusqu'à la position en trait plein dans la figure 4 par le mécanisme de rotation 21 du dispositif de pulvérisation d'eau 13. Ainsi, les buses de pulvérisation 17a à 17f du collecteur 18A font face à l'écoulement du fer fondu avec une inclinaison d'environ 60 par rapport à la surface horizontale, comme cela est représenté en trait plein dans la figure 1.

Avant (de préférence juste avant) que le wagon torpille 2A soit incliné pour démarrer la coulée du fer fondu dans la poche de fer fondu 5A dans cet état, un opérateur ferme le contact d'alimentation en eau 45. Ainsi, dans le procédé de commande d'alimentation en eau dans la figure 6, l'étape S1 est suivie par l'étape S2. Tout d'abord, l'azote gazeux est injecté depuis les buses de pulvérisation 17a à 17f du collecteur 18A. Dans cet état, la pompe 33 est entraînée en rotation, et dans le même temps, l'électrovanne d' ouverture- fermeture 36 est ouverte pour commencer à délivrer l'eau aux buses de pulvérisation 17a à 17f du collecteur 18. Dans ce cas, puisque l'azote gazeux est tout d'abord injecté vers les buses de pulvérisation 17a à 17f, le gaz injecté et l'eau sont mélangés. Ainsi, même si la pompe 33 a une faible pression de décharge juste après le début de l'alimentation en eau, un brouillard d'eau fin est pulvérisé dans la poche de fer fondu 5A. De préférence, le brouillard d'eau (y compris la vapeur vaporisée) est versé dans la poche de fer fondu 5A. Si un processus d'alimentation eau est démarré sans délivrer de l'azote gazeux au début du processus de pulvérisation d'eau au niveau des buses de pulvérisation 17a à 17f, la pompe 33 a une faible pression de décharge juste après que le processus d'alimentation en eau ait commencé. Ainsi, l'eau provenant des buses de pulvérisation 17a à 17f ne peut devenir fine, et tombe en fait en gouttelettes à la manière d'une douche. Les gouttes d'eau sont bien plus grosses que celles de la pulvérisation d'eau, de sorte qu'elles atteignent le fond de la poche de fer fondu 5A sans s'évaporer. L'explosion de vapeur peut se produire quand du fer fondu est coulé dans cet état, ou si les gouttes d'eau tombent sur le fer fondu recueilli. Toutefois, le brouillard d'eau est formé même au début du processus d'alimentation en eau et le fait que l'eau goutte peut parfaitement être empêché dans les formes de réalisation. Ainsi l'explosion de vapeur peut être évitée, et un fonctionnement sûr peut être assuré et réalisé.

De plus, quand le processus d'alimentation en eau et en gaz est commencé immédiatement au début du procédé de pulvérisation de brouillard d'eau au niveau des buses de pulvérisation 17a à 17f sans délivrer d'azote gazeux à l'avance, l'eau atteint les extrémités buses, avant que l'azote gazeux atteigne la pression suffisante. Ce brouillard d'eau peut être en particules d'eau assez grandes et peut être imparfait. Par conséquent, il est préférable de délivrer l'azote gazeux avant de délivrer l'eau.

Quand du fer fondu est coulé dans la poche de fer fondu 5A une que la pulvérisation de brouillard d'eau a commencé, le brouillard d'eau est directement pulvérisé depuis les buses de pulvérisation 17a 17f sur le fer fondu coulé. Ensuite, après l'écoulement du temps prescrit T2, l'électrovanne d' ouverture- fermeture 40 est fermée. Seule l'eau est délivrée buses de pulvérisation 17a à 17f du collecteur 18A, et des particules d'eau d'environ 830 um, de préférence environ 740 um (spécialement quand la poche est comparativement froide), sont pulvérisées depuis les buses de pulvérisation 17a à 17f. Une telle eau de pulvérisation est immédiatement vaporisée dès qu'elle touche le fer fondu. La vapeur produite est admise dans la poche de fer fondu 5A par l'écoulement de fer fondu, et la poche de fer fondu 5A est remplie de vapeur. Si la taille de particule r des particules de pulvérisation d'eau provenant des buses de pulvérisation 17a à 17f est calculée sur la base de la formule 1 mentionnée ci-dessus, les particules de pulvérisation d'eau conservent une taille de particule souhaitée et sont complètement vaporisées sans atteindre la surface de fer fondu LM. Ainsi, un fonctionnement sûr peut être attendu sans explosion de vapeur. Dans les formes de réalisation de cette invention, puisque l'eau de pulvérisation entre directement en contact avec un écoulement de fer fondu coulé depuis le wagon torpille 2A, l'eau est instantanément vaporisée. De manière additionnelle, du fait que des particules d'eau sont injectées en diagonale vers le bas depuis les buses de pulvérisation 17a à 17f, la vapeur générée est nécessairement admise dans la poche de fer fondu 5A par l'écoulement descendant de l'écoulement de fer fondu, et remplit la poche de fer fondu 5A.

Le débit et la pression du système d'alimentation en eau 38 sont commandés avec rétroaction afin de commander la quantité de pulvérisation d'eau visée Q* comme quantité de pulvérisation.

La concentration en oxygène dans la poche de fer fondu 5A est abaissée à environ 12 % ou en dessous en commandant la quantité de pulvérisation d'eau des buses de pulvérisation 17a à 17f sur le fer fondu à la quantité de pulvérisation d'eau visée Q*. Quand la concentration en oxygène est commandée à plus d'environ 8 % et environ 12 ou en dessous, la poussière de fumée peut être réduite à environ 1/3 ou moins par rapport à la poussière de fumée qui générée à la concentration en oxygène de plus d'environ 12 %. En outre, quand la concentration en oxygène est commandée afin d'être d'environ 8 % ou moins, poussiere de fumée peut être empêchée de manière indispensable.

Ensuite, lorsque la coulée du fer fondu terminée, un opérateur ouvre le contact d'alimentation en eau . Ainsi, l'électrovanne d' ouverture- fermeture 40 est ouverte en premier, et l'azote gazeux est délivré par les buses pulvérisation 17a à 17f du collecteur 18A. Du fait que azote gazeux est libéré par les buses de pulvérisation 17a à 17f, le brouillard d'eau de la taille de particule fine comme cela a été mentionné ci-dessus pulvérisé. Dans cet état, l'électrovanne d'ouverture fermeture 36 est fermée, terminant ainsi l'alimentation en eau.

Par conséquent, le tuyau flexible 20A, le tube d'alimentation en eau 19A et le collecteur 18A sont purgés du fait que seul l'azote gazeux est délivré, et l'eau résiduelle dans le dispositif de pulvérisation d'eau et conduite reliée à celui-ci est totalement évacuée des buses de pulvérisation 17a à 17f. Quand la purge est terminée, l'électrovanne d'ouverture-fermeture 42 est fermée l'électrovanne d'ouverture-fermeture 40 est alors fermée, coupant ainsi l'alimentation en azote gazeux vers le collecteur 18A. Ainsi, les gouttelettes d'eau qui gouttent sont totalement empêchées même à la fin du processus d'alimentation en eau, et l'alimentation en eau peut être arrêtée en sécurité. Dans le même temps, il ne reste pas de gouttes d'eau dans le canal d'alimentation en eau au début du processus de pulvérisation suivant en empêchant l'explosion de vapeur.

De plus, un gaz inactif tel que, par exemple, de l'azote gazeux, est utilisé comme gaz de purge, de sorte que le gaz inactif reste au fond des poches de fer fondu 5A et 5B pendant la purge. Le gaz inactif peut également abaisser la concentration en oxygène dans la poche de fer fondu 5A. Lorsque du fer fondu est coulé depuis le wagon torpille 2B dans la poche de fer fondu 5B au niveau de la plate-forme 1B, le chariot de protection 8 est déplacé pour faire face la poche de fer fondu 5B comme cela est représenté par le trait en pointillé représenté sur la figure 1. Dans cet état, le cylindre carré 16 est entraîné en rotation dans le sens des aiguilles d'une montre sur la figure 4 par le mécanisme de rotation 21 du dispositif de pulvérisation d'eau 13. Les buses de pulvérisation 17a à 17f du collecteur 18B, comme cela est représenté par le trait en pointillé sur la figure 1, font face à un écoulement de fer fondu provenant du wagon torpille 2B avec une inclinaison d'environ 60 par rapport à la surface horizontale. L'alimentation en eau est commandée dans cet état comme cela a été décrit ci-dessus, de telle sorte que la concentration en oxygène dans la poche de fer fondu 5B peut être commandée à environ 12 % ou en dessous, de préférence environ 8 % ou en dessous, et la génération de poussière de fumée peut être limitée ou empêchée.

Dans les formes de réalisation notées ci-dessus, la génération de poussière de fumée est limitée ou empêchée quand du fer fondu est coulé depuis les wagons torpilles 2A et 2B dans la poche de fer fondu 5A ou 5B. Cependant, la prévention de la poussière de fumée n'est pas limitée à cela. Comme cela est représenté sur la figure 10, quand du fer fondu qui s'écoule depuis un four le long d'une goulotte de fer fondu 50 est coulé dans le wagon torpille 2A ou 2B servant de récipient par l'intermédiaire d'une goulotte de fer fondu 51, la génération de poussière de fumée peut être limitée ou empêchée en disposant le dispositif de pulvérisation d'eau 13 afin de laisser la buse de pulvérisation faire face à l'écoulement de fer fondu au niveau de la gueule de coulée du wagon torpille 2A ou 2B. Comme cela est représenté sur la figure 11, quand du fer ou de l'acier fondu est déchargé d'une poche 60 dans une goulotte de fer ou d'acier fondu 61 servant de récipient et est en outre coulé depuis la goulotte de fer ou d'acier fondu 61 dans une machine de coulée de fonte brute 62 en tant qu'autre récipient, chaque buse de pulvérisation 63 et 64 est prévue dans un emplacement de coulée entre la poche 60 et la goulotte de fer fondu 61 et un emplacement de coulée entre la goulotte de fer ou d'acier fondu 61 et la machine de coulée de fonte brute 62, respectivement. Une surface de fer ou d'acier fondu, en d'autres termes, un trajet d'écoulement de fer fondu est recouvert de vapeur en délivrant de l'eau afin de commander la concentration en oxygène près de l'écoulement de fer fondu à environ 12 % ou en dessous, limitant et empêchant ainsi la poussière de fumée. De manière additionnelle, la présente invention est applicable pendant le processus de coulée de fer fondu ou d'acier fondu prédéterminé dans un récipient tel qu'une poche, une goulotte et un bâti, y compris le processus de coulée du fer fondu d'une poche de fer fondu dans un convertisseur et le processus de coulée d'acier fondu d'un convertisseur dans une poche.

Alors que le métal fondu est coulé régulièrement (en d'autres termes, pendant un processus autre que le début et la fin de la coulée), il est plus efficace d'utiliser une pulvérisation d'eau, au lieu du brouillard d'eau. Toutefois, le brouillard d'eau seul peut être utilisé afin d'empêcher une légère poussière de fumée.

Le dispositif de pulvérisation d'eau 13 est prévu au niveau du chariot de protection 8 afin d'empecher la poussière de fumée pendant la coulée du métal fondu des wagons torpilles 2A et 2B dans les poches de fer fondu 5A et 5B dans les formes de réalisation. Toutefois, la prévention de la poussière de fumée n'est pas limitée à cela. Un dispositif de pulvérisation d'eau peut être prévu au niveau de chacune des différentes poches de fondu (récipients).

De plus, un exemple d'angle de pulvérisation est d'environ 80 ; la quantité de pulvérisation est environ 28 1/minute; et la taille de particule moyenne est d'environ 830 um, de préférence, environ 730 um, dans certaines formes de réalisation discutées. Toutefois, cela peut être modifié en utilisant la formule 1 ou équivalent, en fonction de la taille de la poche de fer fondu ou sa quantité de coulée. Fondamentalement, la concentration en oxygène autour d'un écoulement de fer fondu doit être réduite ' environ 12 % ou moins, de préférence, environ 8 ou moins sans explosion de vapeur par la vapeur qui est produite en pulvérisant l'eau sur le métal fondu tel que le fer fondu. Il peut y avoir diverses structures du dispositif de pulvérisation d'eau, de la forme de chaque partie, nombre de buses, des modèles de pulvérisation, de la pression standard, des angles de pulvérisation, des quantités de pulvérisation, des tailles de particule de l'eau, directions de pulvérisation et équivalent, qui peuvent être déterminées sur la base des caractéristiques de l'équipement disponible, afin d'obtenir les effets de la présente invention.

Par ailleurs, les buses de pulvérisation 17a à 17f des collecteurs 18A et 18B sont fixes pour la pulvérisation dans les formes de réalisation représentées. Toutefois, l'emplacement de pulvérisation n'est pas limité à cela. Comme cela est représenté sur la figure 12, le dispositif de pulvérisation d'eau 13 destiné à pulvériser l'eau sur un écoulement de fer fondu F peut être prévu avec une mobilité verticale grâce un mécanisme de levage 71 ayant un rouleau moteur 70. Dans ce cas, la position d'une surface de fer fondu LM pendant un processus de coulée de fer fondu est détectée, par exemple, par un capteur de distance ultrasonore 72. Le dispositif de pulvérisation d'eau 13 est soulevé par le mécanisme de levage 71 en fonction de la surface de fer fondu LM qui a été détectée par le capteur de distance ultrasonore 72. La distance L entre l'emplacement de pulvérisation des buses de pulvérisation 17a à 17f et la surface de fer fondu LM est toujours maintenue constante. Ensuite, une taille de particule de pulvérisation d'eau r basée sur la distance déterminée L peut être calculée à partir de la formule 1, et cette même taille de particule de pulvérisation d'eau r peut être déterminée sans dépendre de l'emplacement de la surface de fer fondu LM à la fin de la coulée du fer fondu. De plus, la détection de la surface de fer fondu LM n'est pas limitée à la détection directe par le capteur de distance ultrasonore 72. L'emplacement d'une surface de fer fondu peut être supposé sur la base du temps écoulé après le début de la coulée en mesurant le changement périodique de la quantité de fer fondu provenant des wagons torpilles 2A et 2B. De plus, une équation d'inférence en plus de la formule 1, ou l'équation de correction de la formule 1 peut être utilisée, qui varie en fonction de la spécification de l'équipement utilisé.

Dans les formes de réalisation décrites ici, la concentration en oxygène est réduite en pulvérisant un fin brouillard d'eau de l'eau et du gaz de purge depuis les buses de pulvérisation 17a à 17f du dispositif de pulvérisation d'eau 13 dans les poches de fer fondu 5A et 5B avant de couler le fer fondu des wagons torpilles 2A et 2B, et en remplissant de brouillard d'eau les poches de fer fondu 5A et 5B, empêchant ainsi la poussière de fumee. L'invention n'est cependant pas limitée à cela. Le brouillard eau peut être pulvérisé dans un écoulement de fer fondu simultanément ou juste avant la coulée du fondu, ou après la coulée.

plus, l'application de l'azote gazeux a été mentionnée comme un gaz inerte approprié devant être délivré à un dispositif de pulvérisation d'eau dans les formes de réalisation. L'avantage de maintenir la concentration en oxygène dans un récipient comprend dans ce cas l'utilisation d'un gaz inactif tel que de l'argon gazeux, par exemple. Toutefois, le gaz n'est pas limité à cela. Au lieu de l'azote gazeux, de l'air peut être appliqué et les coûts peuvent être réduits dans ce cas. D'autres gaz combustibles tels du carburant gazeux peuvent être utilisés comme gaz mentionné ci-dessus. D'autres gaz techniquement applicables peuvent également être utilises, ou de multiples types de gaz peuvent être mélangés pour utilisation.

Dans les formes de réalisation décrites ici, la quantité de pulvérisation visée Q* des collecteurs 18A et 18B peut être établie afin de procurer une concentration en oxygène d'environ 12 % ou moins, de préférence environ ou moins dans les poches de fer fondu 5A et 5B, et la pression et le débit du système d'alimentation en eau 38 peuvent être commandés afin de maintenir la quantité de pulvérisation visée Q*. Le procédé de commande n' cependant pas limité à cela. La concentration en oxygène dans les poches de fer fondu 5A et 5B peut être directement mesurée par un analyseur d'oxygène, et le débit et pression du système d'alimentation en eau 38 peuvent être commandés avec rétroaction afin d'assurer une concentration en oxygène d'environ 12 % ou moins, de préférence environ 8 % ou moins. En raison de cette commande à rétroaction, la concentration en oxygène à l'intérieur d'un récipient ou au niveau d'une surface de fer fondu peut être commandée de manière indispensable. I1 est préférable de prévoir l'analyseur d'oxygène sans tremper son extrémité de détection dans une surface de fer fondu. Par exemple, il est préférable de le prévoir avec mobilité à environ 1 m au-dessus de la surface du métal fondu ou de le fixer à environ 1 m au-dessus de la hauteur maximale de surface de métal fondu. Dans ce cas, la concentration en oxygène est établie à, par exemple, environ 12 % ou moins, ou environ 8 % ou moins, et la pulvérisation d'eau ou de brouillard d'eau est intensifiée quand la concentration en oxygène est plus élevée que le niveau déterminé. Quand la concentration en oxygène est inférieure niveau déterminé, l'injection d'eau inutile peut être empêchée en retenant la pulvérisation d'eau ou de brouillard d'eau, et l'efficacité et la sécurité sont toutes deux atteintes.

De plus, le système d'alimentation en eau 38 et le système de purge 41 sont automatiquement commandés au niveau des contacts d'alimentation en eau 45 et 46 par un opérateur dans certaines formes de réalisation divulguées. Cependant, le commande automatique n'est pas limité à cela. Le système d'alimentation eau 38 et le système de purge 41 peuvent être commandés automatiquement avant le début de la coulée du fer fondu en détectant le début de la coulée du métal fondu depuis les wagons torpilles 2A et 2B ou en détectant les instructions de coulée d'un système de commande. En outre, le système d'alimentation en eau 38 ou le système de purge 41 peuvent être commandés par la commande manuelle d'un opérateur. De manière additionnelle, un opérateur peut seulement actionner partiellement manuellement le circuit de commande dans les formes de réalisation. Au contraire, des commandes manuelles prescrites peuvent être modifiées en commandes de circuit de commande.

Dans certaines formes de réalisation divulguées ici, l'électrovanne d' ouverture- fermeture 36 est ouverte immédiatement après que la pompe 33 du système d'alimentation en eau 38 commence à fonctionner pour commencer à délivrer l'eau. procédé n'est cependant pas limité à cela. L'alimentation en eau peut commencer en ouvrant l'électrovanne d' ouverture- fermeture 36 quand la pression d'alimentation en eau atteint un niveau prédéterminé ou au-dessus. Ainsi, le fait que l'eau goutte au début de l'alimentation en eau dans le dispositif de pulvérisation d'eau 13 peut parfaitement être empêché même lorsque l'alimentation en gaz n'est pas régulière. Afin de réaliser cela, par exemple, la soupape de commande de pression 37 est prévue sur le côté amont de l'électrovanne d'ouverture-fermeture 36. Dans le même temps, le débitmètre 47 et l'indicateur de pression 48 sont disposés entre la soupape de commande de pression 37 et l'électrovanne d' ouverture- fermeture 36. Quand la pression d'alimentation en eau mesurée par l'indicateur de pression 48 atteint un niveau prédéterminé ou au-dessus, l'électrovanne d' ouverture- fermeture 36 peut être ouverte pour démarrer l'alimentation en eau. La pression d'alimentation en eau prédéterminée est différente, selon les caractéristiques de l'équipement disponible. Cependant, n'importe quelle pression effective est applicable tant que le fait que l'eau goutte sur l'équipement peut être empêché.

Bien que du fer fondu et de l'acier fondu soient décrits dans les formes de réalisation, le procédé de la présente invention dans lequel la pulvérisation d'eau ou de brouillard d'eau est utilisée tout en empêchant l'explosion de vapeur, est efficace pour d'autres métaux fondus. N'importe quel métal fondu contenant du carbone peut être empeché de générer de la poussière de fumée, en particulier celle qui est générée par le phénomène " d'éclatement bulle ". (Exemple) L'appareil représenté sur les figures 1 à ayant le circuit de commande programmé selon le procédé représenté sur la figure 7, a été utilisé pour empêcher poussière de fumée. Un opérateur a actionné le contact d'alimentation en eau 45 ou 46 avant le début de la coulée de acier fondu du wagon torpille dans la poche. Ainsi, concentration en oxygène dans la poche a été abaissée à environ 12 % ou moins avant de couler. Le temps prescrit T2 a été établi à un temps suffisant pour attendre le début de la coulée de l'acier fondu.

La quantité de pulvérisation d'eau Q* a été déterminée en fonction de la formule 2, afin de maintenir la teneur en oxygène dans la poche à 8 % ou moins pendant la coulée. La buse de pulvérisation a été conçue pour maintenir la taille de particule moyenne de l'eau à 740 pm selon la formule 1. Dans la formule 1, la distance L a été choisie en tant que valeur minimum alors que pulvérisation était fixe pendant la coulée.

Grâce à ce procédé et cet appareil, la poussière de fumée a été visuellement évitée, ce qui signifie que poussière de fumée a été réduite à environ l0mg/m3 ou moins. Ainsi, des dommages à l'environnement ont été évités, et un système de collecteur de poussière pour la poussière de fumée a été omis avec succès.

Comme cela a été expliqué ci-dessus, la présente invention peut réduire la poussière de fumée à environ 1/3 ou moins comparée à la poussière de fumée générée quand la concentration en oxygène dépasse environ 12 %, en commandant la quantité de pulvérisation d'eau ou de brouillard d'eau dans le récipient alors que le metal fondu tel que le fer fondu et l'acier fondu est coulé dans le recipient tel qu'une poche. Ainsi, la concentration en oxygène est établie suffisamment basse pour limiter ou empêcher la poussière de fumée provoquée par l'éclatement bulle dans un récipient, par exemple, la concentration en oxygène d'environ 12 % ou moins. De plus, présente invention peut réduire les coûts de manière significative comparée au procédé dans lequel un gaz inactif soufflé directement. Sans défaut d'oxygène dû au gaz inactif qui deborde d'un récipient pendant l'application du gaz inactif, un environnement de travail préférable peut être prévu. En outre, du fait qu'une utilisation excessive de eau peut être évitée, la sécurité s'améliore, ce qui réduit la charge de fonctionnement et la chance explosion de vapeur.

Les effets de prévention presque totale de la poussière de fumée peuvent être obtenus en établissant la quantité de pulvérisation d'eau ou de brouillard d'eau afin de procurer une concentration en oxygène d'environ 8 % ou dessous dans un récipient.

Selon la présente invention, deux fluides de gaz purge et d'eau sont délivrés à un dispositif de pulvérisation d'eau au début et à la fin de la coulée du métal fondu tel que le fer fondu ou l'acier fondu dans un recipient. Ainsi, même lorsque la pression d'alimentation eau d'un système d'approvisionnement en eau est basse, l'eau de brouillard peut être pulvérisée par le dispositif de pulvérisation d'eau, empêchant ainsi le fait que l'eau goutte provoqué par le manque de pression d'alimentation en eau et empêchant l'explosion de vapeur. Selon la présente invention, gaz est tout d'abord délivré à un dispositif de pulvérisation d'eau et l'eau est ensuite délivrée. Ainsi, une fois que le gaz est pulvérisé en premier par le dispositif pulvérisation d'eau, pulvérisation d'eau est lancée. Puisque le dispositif de pulvérisation d'eau génère de façon fiable le fin brouillard d'eau, le fait que l'eau goutte peut être empêché l'explosion de vapeur peut être empêchée avec une grande certitude.

De plus, selon la présente invention, l'alimentation en eau peut démarrer à la pression d'alimentation en eau prescrite ou au-dessus quand l'alimentation en eau démarre une fois que le gaz est délivré à un dispositif de pulvérisation d'eau. Par conséquent, l'eau peut être délivrée à haute pression au dispositif de pulvérisation d'eau, et le fait que l'eau goutte peut être empêché de façon sûre.

Par ailleurs, selon la présente invention, l'alimentation en eau est tout d'abord arrêtée sans arrêter l'écoulement du gaz délivré au dispositif de pulvérisation d'eau, à la fin de l'étape de coulée du métal fondu. Ainsi, l'eau résiduelle dans le système d'alimentation en eau peut être totalement évacuée par l'écoulement du gaz, et le fait que l'eau goutte à la fin de la coulée peut être empêché. L'explosion de vapeur peut également être empêchée avec une grande certitude.

Selon la présente invention, l'eau et le gaz sont délivrés simultanément à un dispositif de pulvérisation d'eau afin de générer un brouillard d'eau fine avant que le métal fondu soit coulé. Le brouillard d'eau et la vapeur qui est générée par la chaleur restante du récipient sont amenés à remplir le récipient, empêchant ainsi de façon sûre la poussière de fumée au début de la coulée. Par ailleurs, selon la présente invention, la taille de particule des particules d'eau du dispositif de pulvérisation d'eau peut être choisie sur la base calcul ou équivalent, de façon à vaporiser totalement les particules lorsqu'elles sont lâchées sur le métal fondu dans un récipient, tel qu'une poche. Ainsi, toutes les particules eau pulvérisée sont vaporisées avec certitude, et l'explosion de vapeur des gouttes d'eau peut être empêchée. présente invention prévoit également des moyens spécifiques pour calculer la taille de particule des particules eau de façon à empêcher l'explosion vapeur, de telle sorte que l'explosion de vapeur peut être empêchée de façon sûre.

plus, selon la présente invention, un dispositif de pulvérisation d'eau est prévu pour pulvériser de l'eau en diagonale depuis le haut de façon à couvrir la surface d'un écoulement de métal fondu coulé dans un récipient tel qu'une poche. Ainsi, l'eau de pulvérisation est instantanément vaporisée par un écoulement de métal fondu, et vapeur générée est admise dans le récipient avec un écoulement descendant qui est formé le long de l'écoulement de métal fondu. Par conséquent, la vapeur d'eau peut etre délivrée efficacement dans le récipient. La concentration en oxygène est abaissée efficacement et l'eau inutile n'est pas injectée, ce qui empêche ainsi façon sûre la poussière de fumée.

Par ailleurs, selon la présente invention, la concentration en oxygène dans un récipient peut être détectée par un analyseur d'oxygène, et la quantité de pulvérisation d'eau ou de brouillard d'eau commandée afin de procurer une concentration en oxygène d'environ % ou en dessous, ou environ 8 % ou en dessous. Ainsi, la concentration en oxygène dans le récipient peut être commandée avec précision à un niveau approprié, et la poussière de fumée peut être empêchée de façon sûre.

Claims (9)

REVENDICATIONS

1. Procédé de limitation ou de prévention de la génération de poussière de fumée pendant la manipulation de métal fondu, caractérisé en ce qu'il comporte les etapes de géneration de vapeur en pulvérisant de l' ou un brouillard d'eau quand le métal fondu est coulé dans un récipient, et de commande de la quantité de vapeur introduite dans ledit récipient ou au niveau d'une surface dudit métal fondu de telle sorte que la concentration en oxygène à l'intérieur dudit récipient ou à ladite surface dudit métal fondu est réduite afin d'empêcher essentiellement la création ou l'oxydation de fines particules de métal fondu dans ledit récipient ou à ladite surface de métal fondu.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce ladite concentration en oxygène à l'intérieur dudit récipient ou à ladite surface de métal fondu est réduite à environ 12 % en volume ou moins.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite concentration en oxygène est réduite à environ 8 % en volume ou moins.

4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite eau et un gaz sont délivrés simultanément à ladite pulvérisation quand ladite eau est délivrée à ladite pulvérisation d'eau, de façon à pulvériser un brouillard d'eau, et en ce que l'alimentation en gaz est essentiellement arrêtée pour passer à l'utilisation de pulvérisation d'eau essentiellement indépendamment de la pulverisation de gaz.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce ledit brouillard d'eau est pulvérisé dans ledit récipient avant d'y couler le fer fondu, et en ce que l'eau est pulvérisée une fois que ladite coulée du métal fondu commence.

6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce ladite pulvérisation d'eau est prévue pour pulvériser l'eau ou le brouillard d'eau; et en ce que le gaz est délivré à ladite pulvérisation d'eau avant de délivrer ladite eau, après quoi la pulvérisation eau ou de brouillard d'eau est commencée.

7. Procédé selon la revendication 6, caracterisé en ce il comprend l'étape supplémentaire de détection de ladite pression d'eau, et l'étape supplémentaire d'activation de ladite pulvérisation d'eau, quand ladite pression est à un niveau déterminé ou au-dessus.

8. Procédé selon la revendication 1, caracterisé en ce l'eau et le gaz sont délivrés simultanément à ladite pulvérisation d'eau après la pulvérisation d'eau, afin de convertir le procédé de pulvérisation de la pulvérisation d'eau à la pulvérisation de brouillard d'eau seul avant l'arrêt de pulvérisation.

9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une pulvérisation d'eau est prévue pour pulvériser de l'eau ou un brouillard d'eau; et en ce que l'alimentation en eau de la pulvérisation est arrêtée et le gaz est delivré à ladite pulvérisation, en purgeant ainsi la pulvérisation d'eau de l'eau. Procédé selon la revendication 1, caractérise en que ladite pulvérisation est réalisée dans des conditions où les particules d'eau pulvérisée ont une taille de particule qui les amène à être pratiquement totalement vaporisées quand des particules d'eau sont pulvérisées en contact avec le métal fondu. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite pulvérisation est formée dans un emplacement espacé dudit métal fondu, et en ce que ledit métal fondu se trouve dans un autre emplacement et est maintenu dans une atmosphère à une température dans ledit autre emplacement, et en ce que lesdites particules d'eau pulvérisées sont pulvérisées de manière à former une taille de particule qui est basée sur la distance entre l'emplacement de pulvérisation et la surface du métal fondu, et est également basée sur ladite température de l'atmosphère. 12. Procédé selon la revendication 10, caractérise en ce que la taille de particule desdites particules eau pulvérisée est commandée sur la base de la formule suivante r < _ kL(T-100) où r désigne la taille de particule desdites particules d'eau pulvérisée; L désigne la distance entre ledit emplacement de pulvérisation et ladite surface de metal fondu; T désigne ladite température atmosphérique; et k représente une constante de détermination de taille de particule, et en ce que la valeur de r est d'environ 500 um ou au-dessus. 13. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'eau ou le brouillard d'eau est pulvérisé sur ledit écoulement de métal fondu alors que ledit métal est versé dans ledit récipient. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite concentration en oxygène dans ledit récipient est réduite avant de commencer l'étape de coulée dudit métal fondu dans ledit récipient. 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite concentration en oxygène dans ledit récipient est réduite en pulvérisant le brouillard d'eau dans ledit récipient avant de commencer l'étape de coulée dudit métal fondu. 16. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes d'alimentation en gaz d'un dispositif de pulvérisation d'eau qui est prévu pour pulvériser de l'eau ou un brouillard d'eau à un écoulement de métal fondu et/ou audit récipient, avant de couler ledit métal fondu; d'alimentation en eau dudit dispositif de pulvérisation d'eau afin de pulvériser le brouillard d'eau dans ledit récipient; d'arrêt de l'introduction de l'alimentation en gaz après le début de la coulée dudit métal fondu afin de passer à la pulvérisation d'eau seulement et de pulvérisation de l'eau dans ledit écoulement de métal fondu et/ou ledit récipient; et d'alimentation en gaz de ladite pulvérisation d' avant la fin de la coulée dudit métal fondu, afin de passer ainsi de la pulvérisation d'eau à la pulvérisation de brouillard d'eau, et d'arrêt ensuite de l'alimentation en après la fin de la coulée tout en continuant l'écoulement dudit gaz

<tb> pulvérisation <SEP> afin <SEP> de <SEP> créer <SEP> un <SEP> brouillard <SEP> d'eau.

<tb> reliées <SEP> en <SEP> tant <SEP> qu'alimentations <SEP> dans <SEP> ledit <SEP> dispositif <SEP> de

<tb> ladite <SEP> alimentation <SEP> en <SEP> gaz <SEP> séparée <SEP> étant <SEP> toutes <SEP> les <SEP> deux

<tb> coulé <SEP> dans <SEP> ledit <SEP> récipient, <SEP> ladite <SEP> alimentation <SEP> en <SEP> eau <SEP> et

<tb> de <SEP> coulée <SEP> de <SEP> métal <SEP> fondu <SEP> lorsque <SEP> ledit <SEP> métal <SEP> fondu <SEP> est

<tb> brouillard <SEP> d'eau <SEP> et <SEP> pointé <SEP> vers <SEP> la <SEP> surface <SEP> dudit <SEP> écoulement

<tb> pulvérisation <SEP> relié <SEP> afin <SEP> de <SEP> pulvériser <SEP> de <SEP> l'eau <SEP> ou <SEP> un

<tb> système <SEP> d'alimentation <SEP> en <SEP> gaz <SEP> séparé, <SEP> et <SEP> un <SEP> dispositif <SEP> de

<tb> en <SEP> ce <SEP> qu'il <SEP> comporte <SEP> un <SEP> système <SEP> d'alimentation <SEP> en <SEP> eau, <SEP> un

<tb> fondu <SEP> dans <SEP> un <SEP> récipient; <SEP> ledit <SEP> appareil <SEP> étant <SEP> caractérisé

<tb> formation <SEP> de <SEP> poussière <SEP> de <SEP> fumée <SEP> lors <SEP> de <SEP> la <SEP> coulée <SEP> de <SEP> métal

<tb> 20. <SEP> Appareil <SEP> destiné <SEP> à <SEP> limiter <SEP> ou <SEP> empêcher <SEP> la

<tb> en <SEP> oxygène.

<tb> pulverisation <SEP> sur <SEP> la <SEP> base <SEP> de <SEP> la <SEP> réduction <SEP> de <SEP> concentration

<tb> commande <SEP> des <SEP> conditions <SEP> de <SEP> fonctionnement <SEP> de <SEP> ladite

<tb> la <SEP> concentration <SEP> en <SEP> oxygène <SEP> dans <SEP> ledit <SEP> récipient <SEP> et <SEP> de

<tb> ce <SEP> il <SEP> comprend <SEP> les <SEP> étapes <SEP> supplémentaires <SEP> de <SEP> mesure <SEP> de

<tb> 19. <SEP> Procédé <SEP> selon <SEP> la <SEP> revendication <SEP> 1, <SEP> caractérisé <SEP> en

<tb> du <SEP> fondu <SEP> et <SEP> de <SEP> l'acier <SEP> fondu.

<tb> ce <SEP> ledit <SEP> métal <SEP> fondu <SEP> est <SEP> choisi <SEP> dans <SEP> le <SEP> groupe <SEP> composé

<tb> 18. <SEP> Procédé <SEP> selon <SEP> la <SEP> revendication <SEP> 1, <SEP> caractérisé

<tb> ce <SEP> ledit <SEP> métal <SEP> fondu <SEP> contient <SEP> du <SEP> carbone.

<tb> 17. <SEP> Procédé <SEP> selon <SEP> la <SEP> revendication <SEP> 1, <SEP> caractérisé

<tb> ledit <SEP> gaz.

afin <SEP> de <SEP> purger <SEP> ledit <SEP> dispositif <SEP> de <SEP> pulvérisation <SEP> d'eau <SEP> avec