LU82176A1 - Installation de production de vent chaud et procede mis en oeuvre - Google Patents

Description

[A_

j ’ Demande de brevet Bl-2802/EM/BM

j de ,.15.....févxi.er...l9..8.0 | -:-:- i Désignation de l’inventeur I -—- | (1) Le soussigné............................J^YERS..Ernestconsju^.„prpj?r..inâ..x...................

....................................................................46..,rue..du...c.imetièr.e..r....Lw^giofc.Q.ui:.g............................................

agissant en qualité dgjdé&ÂSâôi: — de mandataire du déposant — (2) ...........................................................BAULAJ1IRTH....S..A..................................................................................................

....................................................................3.2.......r.ue...d.1 Alsace.,........Luxembourg..........—...................................

i (*) de l’invention concernant : ...............,.'in.sta.ll,.a.t.i.o.n....de....p.r.o.â.uc.t±QrL..d.e....ven.t....chaud.-.et...pr.oc.êdê..jnxs....en...

..............oeuvre"................................................................................................................................................

désigné comme inventeur(s) : 1. Nom et prénoms ....................LEG.ILLE...Edo.uarcL................................................................................................

Adresse .........................................1.6.6.......;cue....d£....T.r.àve.S..,....Luxembourg...............................................

2. Nom et prénoms ....................S.O.L¥.I...Mar.c..................................................................................................................

Adresse ..........................................30 .r.U.e....Cbarl.eSr.Q.uin.t.,....Luxemhôurg.....................................

3. Nom et prénoms ....................S.Ç.HM.Î.T...LQ.uis..........................................................................................................

Adresse .........................................3.9 rue...ThëQ.dQ.r.e....Eb.erbar.d.t.,....Luxemb.Qiir.g....................

Il affirme la sincérité des indications susmentionnées et déclare en assumer l’entière 1 responsabilité.

•...........................-.............................-le.......................................19............

SERVICE LÔXEKEûuftGtGlS BE LA PROPRIOÉ pppi i» fs/, â<L_\§JL±-----h-^H-ain.

Le prépesé, ^ / __......

* (signature) A 680 26_________- _ (1) Nom, prénoms, firme, adresse.

ViC---—- BL-2802/EM/BM

/ Demande de brevet

J

! J

/ de ......l.5.-.f.§.v-r-i©r--l-9-8 0 ^ Désignation de l’inventeur (1) Le soussigné................................MEYERS -Er-neet-,.....I-Hg-w-Gons-.- en—p-r-Gpr-.-i-nd»-r.................

.......................................................................4.6.......r ue...du... C.imetière./....Luxe^ .....................................

agissant en qualité dsx&spaxaôfc — de mandataire du déposant — (2) ..............................................................PAUL...WnRT,H... S-Ju ,-----------------...— __________________________________________ ........................................................................3.2........r.ue...-d.\Msa.c.e..,..-Luxembourg...................................................

(s) de l’invention concernant : .............."InstallatiQ.a„.d^....p.mdactl.o.ïx...dia....yie.rLt„..chaud^et...pxQ.c.é.dé...atiÆ...en...

! .............oeuvre".............................................'.............................................................................................................

| désigné comme inventeur(s) : 4. X Nom et prénoms ........................SP.ED.EN.ER...Carlo..................................................................................................

Adresse ............................................31 Ceinture des ·ΕθΒΐβΓ5·,.-_·.Ηον8αχί.......................................

2. Nom et prénoms ........................................................................................................................................................................

Adresse ........................................................................................................................................................,....................................

3. Nom et prénoms .......................................................................................................................................................................

Adresse ..............................................................................................................................................................................................

Il affirme la sincérité des indications susmentionnées et déclare en assumer l’entière ï responsabilité.

.....: Luxembourg......................, le ............2.4...mars.......................19...&Q...

......

(signature) A 68026 _;_~ _ (1) Nom, prénoms, firme, adresse.

/2\ Mnm nranAme Λ+ arlrapAa

BL-2802/EM/W

8β .« GRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG k du Monsieur le Ministre „ {5¾¾¾ de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes

Titre délivre : ....................................... 3» m 2¾^¾¾ Service de la Propriété Industrielle

LUXEMBOURG

Demande de Brevet d’invention I. Requête .

La BOdiêté dite PAUL WURTH S.A. Λ 32 rue d’Alsace, Luxembourg_____________________(1) * rt ...................—....................................-.............................................·*···...................................—..........................«.................................................

représentée par E.Meyere & E,Freylinger3 Ing.cons^en propr,ind*3 46 me___(2) ) , . du Cimetière. LuxembourgΛ agissant en qualité de mandataires _______________;__________ V * dépose ce <Î^Pse^v^ez,n^^7ieuf.aenP..^ii;reV^iMt - i3) à.....1*L..---------------heures, au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant : "Installation de production de vent chaud et yrooédê mis en oeuvre” _(4) déclare, en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeur(s) est (sont) : -......................................................................— ....................................................................................-— --------------------------------------:------(5) 2. la délégation de pouvoir, datée de......___________.,__________ le _______ 3. la description en langue --------------------------„— de l’invention en deux exemplaires ; 4..............planches de dessin, en deux exemplaires ; 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l'Enregistrement à Luxembourg, le .Mng±r.s.ept...mΆerώm..ML·neuf....ßmL·MQixmte..Aix...Mmf....____________________________________________ revendique pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (6).........ΓΤ..........................................................................déposée(s) en (7) _____________________________________...._________„______________ le .......................................................................................................—--------------------------------------------.1-------------(8) au nom de .........~--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------......._______...__________________(9) élit domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg____________ 46 rue du Cimetière. Luxembourg______________________________......__________ ______________________ (i0) * sollicite la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, — avec ajournement de cette délivrance à__________ZÜL____________:______________mois.

r J un des mandataires / f y U. Procès-verbal de Dépôt

La susdite demande dé brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Industrielle à Luxembourg, en date du : 15 février 1980 -fiO ’ .......' Pr. le Ministre à._________________________heures / \ de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, î V P- d.

cj 4 y ! , ^ «V XQ A 6B007 .........

/11 Mnm -Rrmo offrocea . /01 *·»?! tt o Kan >van«AeBnt& vtnv « _ &« ,4b /41 A»

BL-2802/EM/BM

e 'S

ΐ «

BREVET D ' INVENTION

Installation de production de vent chaud et procédé mis en oeuvre fi î

S

La société dite : PAUL WURTH S.A.

32 rue d'Alsace Luxembourg s 5 k c - 1 - <

La présente invention concerne une installation de production de vent chaud, du genre cowper, comprenant une en-enceinte, occupée essentiellement par un ruchage de brigues réfractaires, au moins un orifice d'admission de vent froid à la 5 base de l'enceinte, au moins un orifice de sortie du vent chaud i situé à la partie supérieure de l'enceinte, ainsi cu'un ou plu* ! ! sieurs brûleurs disposés dans la région supérieure pour brû ler des combustibles et engendrer la chaleur nécessaire au * Zi réchauffement du ruchage, ainsi qu'un procédé à mettre en oeuvre. 10 La plupart des installations connues de production· » % de vent chaud comporte essentiellement deux parties. Une première partie, appelée puits de combustion, comprend à sa partie inférieure, un brûleur dans lequel on injecte un gaz combustible, notamment du gaz de haut fourneau, enrichi 15 dans la plupart des cas, par du gaz de cokerie, du gaz naturel, etc. La chaleur dégagée par la combustion de ce gaz remonte le puits de combustion, est déviée par une coupole et redescend dans la seconde partie du cowper, appelée puits de ruchage qui emmagasine la chaleur dans son ruchage de 20 briques réfractaires. La production de vent chaud consiste à faire circuler de l'air à travers le puits de ruchage en sens inverse par rapport à la circulation des gaz de combustion, c'est-à-dire du bas vers le haut. Lors de la traversée du ruchage l'air récupère ainsi la chaleur qui a été 25 emmagasinée dans ce ruchage lors de la combustion des gaz.

Parmi ces installations connues, on distingue celles dites "à puits séparés", dans lesquelles le puits de combustion est complètement séparé du puits de ruchage et celles dites "à puits incorporé" dans lesquelles le puits « 30 de combustion et le puits de ruchage, quoique distincte l'un . de l'autre sont juxtaposés dans une enceinte commune.

* Dans ces installations connues, la partie la p^us sollicitée et, par conséquent, la plus sujette aux détériorations, est la coupole. En effet, celle-ci est directement .

35 exposée à la chaleur et aux flammes de la combustion étant donné qu'elle doit dévier les gaz de combustion vers le puits de ruchage. Par conséquent, l'endroit le plus chaud d“un . tel cowper est toujours la coupole, qui est également l'en- J droit le plus sollicité et donc le plus vulnérable. Ls con- i \ t » |j - 2 - 1 séquence de cette température élevée dans la coupole est, ! outre la diminution de sa résistance mécanique, l'augmentation de la concentration en ions Ν0χ qui se forment aux températures élevées et qui sont la cause d'une appari-5 tion préférentielle dans la coupole de ce que l'on appelle "corrosion fissurante intercristalline", fléau des cowpers modernes opérant à des températures et pressions élevées.

Les cowpers à puits incorporé ont, en outre, l'inconvénient que la paroi réfractaire de séparation entre 10 le puits de combustion et le puits de ruchage est également * exposée à des risques de détériorations rapides. En effet, celles-ci sont dues à des court-circuits se produisant entre I le puits de combustion et le ruchage et se manifestent par >

Iune destruction du matériau réfractaire à cause des chocs 15 thermiques produits par les différences de température considérables existant de part et d'autre de la paroi de séparation.

Ce dernier problème inhérent au cowper à puits in-I corporé a pu être résolu grâce à un autre type d'installa- 20 tion dite "à cowper sans puits de combustion" dans laquelle la combustion se produit au-dessus du ruchage réfractaire, soit dans l'espace sous la coupole, soit dans une chambre de jcombustion séparée au-dessus de la coupole. Un exemple d'une telle installation est décrit dans la demande de 25 brevet allemand 2 123 552. La suppression du puits de combustion présente en outre l'avantage d'une augmentation de la place disponible pour le ruchage ou d'une diminution du diamètre nécessaire. Un autre avantage de ce type de cons-

Itruction est une construction symétrique.

. 30 Toutefois, les cowpers sans puits de combustion n'ont pas permis de résoudre le problème posé par le * réchauffement de la coupole et c'est toujours la paroi de celle-ci qui subit les réchauffements les plus intenses, étant donné que, soit la combustion se produit 35 directement en-dessous de celle-ci, soit les gaz de combustion sont envoyés directement sur la paroi de la coupole.

i Par conséquent, le problème de la corrosion intercristalli- i i ne se manifeste toujours dans ce type de cowper.

Le but de la présente invention est de prévoir un 4L· t - 3 - un nouveau type de cowper sans puits de combustion gui ne présente pas les inconvénients inhérents au cowper selon l'état de la technique.

A cet effet, l'invention prévoit une installation qui 5 est caractérisée en ce que chaque brûleur est intégré dans une paroi réfractaire pourvue de cavités correspondantes à chaque brûleur et formant avec la partie frontale de celui-ci une cuvette de combustion de laquelle est émis un flux thermique conique, chacun des brûleurs étant orienté de manière que ces flux 10 coniques frappent directement la surface supérieure entière du â s ruchage sans que celle-ci soit touchée par les flammes.

Dans ce genre de brûleur, la combustion se produit dans une cuvette frontale du brûleur et les gaz de combustion ainsi que la chaleur dégagée sont directement expédiés sur la surface 15 supérieure du ruchage réfractaire. L'avantage est que la chaleur est transmise là où elle est nécessaire et sans réflexion préalable sur la coupole Par conséquent, celle-ci ne joue plus le rôle de déflecteur des gaz de combustion et de la chaleur et n'a désormais plus qu'un rôle de voûte ou de couvercle des-20 tiné à fermer la partie supérieure. Grâce à cette conception, la température de cette voûte peut être réduite de 100 à 150° pour des conditions de fonctionnement comparables.

Alors que dans les cowpers classiques le point le plus chaud, le plus sollicité et le moins résistant était la 25 coupole, dans le cowper selon la présente invention, le point le plus chaud est celui qui est le moins sollicité et, en outre, celui dont la chaleur est récupérable, c'est-à-dire la partie supérieure du ruchage réfractaire.

Un autre avantage résultant de la présence de brû-, 30 leurs sans flamme et de la suppression du puits de combus tion est la diminution de la présence d'ions ΝΟχ pour une : même température de vent chaud.

Dans la version la plus simple, un seul brûleur est disposé au centre de la voûte du cowper et l'orifice de 35 sortie du vent chaud se trouve à côté de ce brûleur.

Dans une autre version, l'orifice de sortie du vent chaud se trouve au centre de la voûte et les brûleurs i sont répartis autour de cet orifice. Dans ce cas, les brûleurs peuvent être au nombre de trois et avoir une rëpar- t - 4 - ! i « tition triangulaire ou au nombre de quatre et avoir une répartition carrée.

i; Dans un autre mode de réalisation à plusieurs brû- * leurs, les brûleurs et l'orifice de sortie du vent chaud : 5 sont disposés autour du centre de la voûte, i Etant donné que cette voûte sera désormais moins J sollicitée, notamment par suite d'une température plus basse et d'une diminution de la corrosion intercristalline, il est j possible de pratiquer plusieurs ouvertures dans celle-ci pour j Ä 10 la disposition de l'orifice de sortie du vent chaud ainsi que pour les brûleurs sans affecter gravement la résistance statique de l'ensemble. La voûte peut être une simple voûte ma- çonnëe ou bien être une voûte suspendue, c'est-à-dire constituée de briques réfractaires suspendues par des crochets 15 d'ancrage au blindage métallique extérieur.

Dans un autre mode de réalisation, le ou les brûleurs sont simplement fixés verticalement sur une dalle circulaire montée transversalement au-dessus du ruchage et formant avec une enveloppe supérieure une chambre étanche dans laquelle 20 pénètrent les conduites d'alimentation des brûleurs. Dans ce mode de réalisation, l'orifice de sortie du vent chaud peut se trouver entre la dalle et le ruchage ou émerger verticalement à travers le centre.

L'invention prévoit également un procédé de produc-25 tion de vent chaud dans une installation de ce dernier type, ce procédé comprenant une période de combustion et une période de vent, caractérisé en ce que pendant les deux périodes on refroidit la dalle ainsi que la chambre au-dessus de celle-ci. Ce refroidissement peut être effectué avantageu-* 30 sement en introduisant dans cette chambre du vent de combus tion lors de la phase de combustion et du vent froid lors de ; la période de vent. Le vent froid circulant de cette maniè re dans cette chambre peut être recyclé et réintroduit à la base du ruchage de manière à profiter de son réchauffement 35 dans la chambre au-dessus de la dalle. Outre l'effet du re-| froidissement, la circulation du vent froid dans cette cham- j î f bre assure une égalisation de pression de part et d'autre j , I I de la dalle.

i «jr£· Selon un autre mode de réalisation, on prévoit un - 5 - système de refroidissement dans la dalle et dans lequel on fait circuler de l'eau ou de l'air réutilisable dans le processus mis en oeuvre.

D'autres particularités et caractéristiques ressor-5 tiront de la description détaillée de quelques modes de réalisation présentés ci-dessous, à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 montre une vue schématique, en coupe verticale, d'un premier mode de réalisation d'un cowper se-10 Ion la présente invention, la figure la représente schématiquement une demi-vue en plan du mode de réalisation selon la figure 1, les figures 2 et 2a sont des vues analogues aux figures précédentes et montrent un deuxième mode de réali-15 sation, les figures 3 et 3a sont des vues correspondant à celles des figures 1 et la et illustrent un troisième mode de réalisation, les figures 4 et 4a correspondent respectivement 20 aux figures 1 et la du mode de réalisation avec un seul brûleur, mais avec une voûte suspendue.

la figure 5 montre schématiquement une vue, en coupe verticale, de la partie supérieure d'un autre mode de réalisation d'un cowper selon 1'invention, 25 la figure 5a est une vue partielle en plan du mode de réalisation de la figure 5, la figure 6 montre une variante du mode de réalisation de la figure 5, avec un schéma illustrant le procédé mis en oeuvre.

30 la figure 7 illustre schématiquement le procédé dé crit en relation avec la figure 6, mais cette fois, appliqué * au mode de réalisation de la figure 5, la figure 8 illustre schématiquement un mode de réalisation analogue à celui de la figure 6, mais avec une dalle . 35 refroidie à l'air, la figure 8a illustre une coupe schématique horizontale selon le plan a-a à travers la dalle de la figure 8, i la figure 9 illustre une variante du procédé décrit w en référence à la figure 6.

- 6 - ί i· ; n | la figure 10 illustre schématiquement une variante i du mode de réalisation de la figure 8, avec une dalle refroi die à l'eau, la figure 10a montre une coupe schématique horizontale 5 selon le plan a-a à travers la dalle de la figure 10, les figures 11 et lia montrent un mode de réalisation analogue à celui de la figure 2, les figures 12 et 12a montrent l'adaptation de la sus-> pension de la figure 11 aux modes de réalisation avec une dalle, ί = 10 Dans les différentes figures on utilisera les mêmes { chiffres de référence pour désigner les mêmes éléments.

Les figures 1 et la illustrent la partie supérieure d'un premier mode de réalisation d'un cowper 10. Ce cowper comporte un puits unique 12 constitué d'un ruchage de bri-15 ques réfractaires qui sont alternativement chauffées et tra- I versées par du vent de bas en haut pour récupérer la chaleur ί l emmagasinée dans le briquetage réfractaire. Le puits 12 est | fermé à sa partie supérieure par une voûte 14 constituée 'j d'une maçonnerie de briques réfractaires 16 entourée d'un 120 blindage métallique extérieur 18. Dans cette voûte 14 est prévue une sortie 20 pour évacuer le vent chaud remontant à travers le ruchage réfractaire du puits 12.

Conformément à la présente invention, il est prévu dans le mode de réalisation selon la figure 1 un brûleur 22 I 25 pouvant être du genre décrit dans le brevet français

Il 205 382. Il s'agit d'un brûleur constitué essentiellement d'une enceinte 24 pourvue d'une entrée 26 pour les gaz combustibles et d'une entrée 28 pour l'air de combustion, la combustion proprement dite se faisant dans une cuvette 30 30 dans laquelle aboutit également une flamme pilote non représentée.

, ; La caractéristique de ce brûleur est de produire une 1 radiation thermique très élevée grâce à une flamme tourbillon- I naire à l'intérieur de la cuvette 30. Le brûleur sera simple- [ 35 ment fixé sur une bride 32 du blindage 18 de la voûte 14, tandii qu'une ouverture 34, de préférence légèrement divergente avec ! un angle d'ouverture adapté à l'angle du cône d'émission du I brûleur 22, sera conçue dans la maçonnerie réfractaire 16. Ce «jhj. cône d'émission est représenté schématiquement en pointillés - 7 -* par la référence 36.

Lors de la phase de réchauffement c_: briquetage réfractaire, les gaz et l'air de combustion sent introduits dans le brûleur 22 à une pression légèrement supérieure à la 5 pression atmosphérique pour assurer un mélange très rapide et un flux continu des gaz de combustion jnsqu'en bas du puits de ruchage 12. L'émission des gaz ce combustion et la radiation thermique ont lieu suivant un angle divergent représenté par le cône 36 et le réchauffement nsrimal se produit 10 à la surface supérieure du ruchage réfractaire, c'est-à-dire vraiment là où l'on a besoin de la chaleur et où on peut la récupérer.

Par contre, la voûte 14, contrairement aux voûtes et coupoles de toutes les installations connues jusqu'à présent, 15 est moins exposée aux radiations thermiques et reste "à l'ombre" de la chaleur dégagée par le brûleur 22.

Pour atteindre une température réglée du vent chaud de 1250°C, ce qui est le cas pour les hauts fourneaux modernes, il faut que la température du ruchage réfractaire, au 20 moins dans la partie supérieure, soit portée à 1400°C. Pour arriver à cette température, il faut que 1= température à la sortie du brûleur arrive à 1500°C. Or, si on travaille dans des installations classiques avec de telles températures, la température de la coupole qui réfléchit les gaz de combustion 25 et la chaleur du puits de combustion vers le ruchage est supérieure aux 1400°C auxquels doit être portée la température des briques réfractaires, c'est-à-dire que la température de la coupole peut monter à 1450°C et même au-delà. Bien entendu, à une telle température, sa « 30 résistance est considérablement réduite et, en outre, elle est exposée au phénomène de la corrosion mrercristalline.

Par contre, pour des conditions opératives comparables, c'est-à-dire un réchauffement de la partie supérieure du ruchage à 1400°C et une température de com-35 bustion de 1500°C, la température subie par la voûte 14 n'est que 1300°C approximativement, ce que est une diffé- é rence d'environ 150 C comparée à la température des cou-j pôles des installations classiques. Or, il est bien _J. connu qu'une diminution de la température âe 100°, ou / ^ ! ·* ;î - 8 - i même de 150°C, est considérable pour ces conditions i \ thermiques, notamment en ce qui concerne l'augmentation de :| la résistance statique de la voûte et la diminution des ris- il I ques de corrosion intercristalline.

jij 5 En outre, vu la faible distance entre le brûleur iij et le ruchage réfractaire, et compte tenu d'une meilleure ex- ijj ploitatlcn du brûleur utilisé en comparaison avec les brüll leurs utilisés dans les cowpers classiques, il est même lï _ Î possible de ne pas devoir opérer à 1500 C à la sortie 10 du brûleur pour chauffer les briques à 1400°C, ou bien, 1 en opérant à 1500°C, d'avoir la possibilité de porter ? la température de la partie supérieure du ruchage au- 5 delà de 1400°C.

j I La proximité du brûleur 22 du ruchage réfractaire il 15 permet également une meilleure régulation de la température du ruchage et, par conséquent, un meilleur contrôle sur la j: température du vent chaud à la sortie du cowper.

• Un autre avantage important est la diminution de | la formation d'ions ΝΟχ. En effet, l'expérience a montré 20 que cette formation est très importante aux températures éle- | vées notamment au-dessus de 1400°C, ce qui fait, comme il j a déjà été mentionné, qu'on rencontre, dans les cowpers i classiques, la plus forte concentration en ions NO dans la i x ; coupole. Or, si l'on peut réduire la température de la cou- 25 pôle à une valeur inférieure à 1400°C on supprime l'une des j causes ou les conditions propices à la formation d'ions N0~ j c'est-à-dire que l'on réduit sensiblement la concentration j en ions ΝΟχ et, en même temps, les risques d'apparition de j corrosion intercristalline.

î 30 II va sans dire que la suppression du chauffage des parties qui ne doivent pas l'être, comme par exemple, les parois du puits de combustion et surtout la coupole, permet une diminution du combustible nécessaire au réchauffement ' du ruchage réfractaire, ou bien un meilleur réchauffement 35 de celui-ci avec la même quantité de combustible. Dans un cas comme dans l'autre, il y a, bien entendu, un gain d'énergie.

j j Alors que dans le cas des coupoles des cowpers clas- jf siques, on devait, à cause des sollicitations thermiques de - 9 - la coupole, respecter des conditions strictes en ce qui concerne sa géométrie et éviter, dans la mesure du possible d'y pratiquer des ouvertures, en vue d'augmenter sa résistance statique, on sera désormais plus libre pour la géométrie de 5 la voûte décrite ci-dessus, c'est-à-dire que l'on pourra lui donner la forme qui convient et qu’on pourra y pratiquer les ouvertures nécessaires. C'est la raison pour laquelle il est possible de prévoir de nombreuses variantes dont quelques-unes seront décrites ci-dessous, en référence aux figures 10 suivantes.

Les figures 2 et 2a illustrent un mode de réalisation dans lequel la sortie 40 de vent chaud est prévue au centre de la voûte au-dessus du puits de ruchage 12. Au lieu de prévoir un brûleur unique comme sur la figure 1, on prévoit qua-15 tre brûleurs 42a, 42b, 42c et 42çl,chacun de conception identique au brûleur 22, mais de taille réduite. Ces brûleurs sont disposés en carré à intervalles réguliers autour de la sortie 40 du vent chaud. Ces brûleurs 42a, 42b, 42c et 42d seront de préférence légèrement inclinés par rapport à l'axe 20 longitudinal du puits, de manière que le cône de radiation thermique de chaque brûleur touche toute la surface supérieure du puits de ruchage. La forme et l'inclinaison des ouvertures dans la maçonnerie de la voûte 44 seront bien entendu adaptées à l'inclinaison des brûleurs.

25 Dans le mode de réalisation représenté sur les fi gures 3 et 3a, on a prévu quatre brûleurs 52a, 52b, 52c et 52d (non visible) sur la voûte 54. Ces brûleurs 52a, 52b, 52c et 52d sont identiques à ceux de la figures 2, toutefois leur disposition est différente. Comme on peut le voir, la 30 sortie 50 de vent chaud ne se trouve plus au centre de la voûte mais à côté de celui-ci, tandis que les quatre brûleurs 52a, 52b, 52c et 52d sont arrangés en carré autour du centre de la voûte 54.

Les figures 4 et 4a illustrent un mode de réalisation 35 analogue à celui des figures 1 et la, avec le même brûleur 22 disposé au centre d'une voûte 63 et avec une sortie de vent chaud 20 juxtaposée au brûleur 22. La différence par rapport J au mode de réalisation selon la figure 1 est que la voûte 63 n'est plus maçonnée, mais que le revêtement intérieur réfrac- --- / * - 10- taire 67 est accroohê. moyennant des briques d'ancrage 65 au blindage extérieur 69 de la voûte 63. Ceci permet d'aplatir davantage la voûte 63, c’est-à-dire de rapprocher encore davantage le brûleur 22 de la surface supérieure du puits de 5 ruchage 12 et d’intensifier ainsi les avantages qui résultent de ce rapprochement, comme décrit ci-dessus.

Il est bien entendu que les modes de réalisation des figures 1 à 3 peuvent également être conçus avec une voûte accrochée comme le montre la figure 4. Toutefois, ces 10 variantes ne seront plus décrites en détail.

Les figures 5 et 5a illustrent un mode de réalisation avec quatre brûleurs 64a, 64b, 64c et 64d, qui sont montés à l'intérieur de la tête 60 d'un cowper immédiatement au-dessus du puits de ruchage 62. Ces brûleurs sont montés ver- 115 ticalement sur une dalle de soutien 66 disposée transversalement au-dessus de la surface supérieure du puits 62. Les | brûleurs sont disposés symétriquement en carré autour d'une ; ! sortie centrale 68 qui s'élève verticalement à travers la I dalle 66.

; 20 Les brûleurs 64a, 64b, 64c et 64d sont, bien entendu, du type décrit précédemment et les ouvertures associées dans la dalle 66 sont adaptées au cône de rayonnement thermique des brûleurs, de manière que toute la surface supérieure du puits de ruchage 62 soit soumise au réchauffement et au gaz 25 de combustion.

L'alimentation des quatre brûleurs 64a, 64b, 64c et 64d est réalisée moyennant deux conduites principales circulaires 70 et 72 disposées autour de la tête 60 et amenant I , respectivement l'air de combustion et les gaz combustibles.

; 30 Chacun des quatre brûleurs est relié aux deux conduites cir- [I - culaires 70 et 72 moyennant des conduites radiales 74 et 76 | ' pourvues chacune d'une vanne de fermeture 78 et 80.

j| La tête 60 du cowper est fermée par une enveloppe j étanche 82 pourvue d'accès 84 nécessaires à l'inspection et ί1 35 au remplacement des brûleurs et définissant une chambre 86 au-dessus de la dalle 66. Cette enveloppe 82 assure par con-jj séquent· l'étanchéité vers l'extérieur. Cette chambre 86 sera jf t de préférence refroidie au moyen d'une circulation appropriée J d'un fluide de refroidissement, comme il sera décrit plus en - Il -

La figure 6 montre d'abord une variante du mode de réalisation des figures 5 et 5a. Dans ce mode de réalisation, il y a à nouveau quatre brûleurs 94a, 94b (non visible), 94c et94d, montés symétriquement en couronne sur une dalle 96 au-dessus du 5 puits de ruchage 92 et à l'intérieur de la tête 90 du cowper.

La différence essentielle entre ce mode de réalisation et celui des figures 5 et 5a est que la sortie de vent chaud 98 est prévue dans la paroi latérale entre la dalle 96 et la surface supérieure du ruchage réfractaire 92.

10 L'alimentation des brûleurs en gaz combustible est également effectuée moyennant une conduite circulaire 102 prévue autour de la tête 90 et reliée par des conduites radiales 104 et une vanne de fermeture 106 à chacun des brûleurs 94a, 94b, 94c et 94d. Toutefois, contrairement au mode de 15 réalisation précédent, l'alimentation en air de combustion est réalisée au moyen d'une conduite 100 pénétrant verticalement et axialement à l'intérieur de la tête 90 et reliée à travers des bouts de conduite 108 à chacun des brûleurs. La tête 90 est également fermée au moyen d'une enveloppe étanche 110 20 pourvue d'ouvertures 112 pour assurer l'accès aux brûleurs, et définissant une chambre 116 pouvant être refroidie.

L'enveloppe 110, aussi bien que l'enveloppe 82 (figure 5) sont- pourvues d'une ou plusieurs ouvertures 114 pour assurer le réglage de la pression et la circulation à l'intérieur de 25 la tête, dans la chambre formée par l'enveloppe 110 et la dalle 96 de soutien des brûleurs.

La figure 6 montre également schématiquement, en traits gras, un mode de réalisation avantageux pour effectuer le refroidissement et l'égalisation de pression, notamment la pres-30 surisation, de la chambre 116.

En vue de l'aération de la chambre 116, les ouvertures 114 sont reliées à travers une conduite 118 et une vanne 120 à l'atmosphère. Le puits de ruchage 92 est également relié à l'atmosphère à travers une conduite 122 et une vanne 124 35 débouchant dans une conduite 128 prévue à la base du puits du ruchage 92 et à travers laquelle sortent normalement les fumées de combustion lors du réchauffement du puits.

XLa conduite d'alimentation 100 des brûleurs en air de combustion communique avec l'intérieur de la chambre 116 à travers - 12 - plusieurs, de préférence quatre, ouvertures 130, ces ouvertures 130 étant, de préférence, pourvues de clapets de ré-glage indiqués schématiquement en 132.

L'orifice d'admission de vent froid à la base du • i I 5 puits de ruchage 92 est représenté schématiquement par la i référence 134 et est alimenté par une conduite principale f| 136 à travers une vanne 142. Cette conduite principale 136 !j à vent froid communique également à travers une vanne 149, une i , conduite 138 et un clapet de réqlage 140 avec la conduite 100 à : _ „ 10 travers laquelle est introduit l'air de combustion au brûleur.

I Au début de chaque phase de combustion ou de chauf- i? fage du puits 92, il faut aérer, aussi bien la chambre HP que l'intérieur du puits, étant donné que ces enceintes se trouvaient, lors de la phase préalable, sous pression. A j 15 -cet effet, il suffit d'ouvrir les vannes 120 et 124 pour faire sortir l'air avec expansion à la pression atmosphérique i de la chambre 116 et du puits 92, respectivement à travers I les conduites 118 et 122.

I Pendant la période de combustion, on refroidit l'in- Î20 térieur de la chambre 116 en faisant sortir par les ouvertures 114 une partie de l'air de combustion pénétrant par la conduite 100 à travers les ouvertures 130 et les clapets de réglage 13 A la fin de la période de combustion et avant la période de vent, c'est-à-dire l'admission de vent froid par S 25 l'orifice 134 à la base du puits de ruchage 92, il faut pres- ! suriser la chambre 116 pour adapter la pression dans la cham- ! bre 116 à celle du vent dans le ruchage, pression pouvant fj monter jusqu'à 6 bars. Cette égalisation de pression se fait, !de manière avantageuse, en mettant la conduite principale 30 136 non seulement en communication avec l'intérieur du ru chage 92 à travers la vanne 142 pour l'introduction de i i i vent froid dans le ruchage 92, mais également en communica tion avec l'intérieur de la chambre 116 à travers le clapet 140, la conduite 138, la conduite 100, les ouvertures 130 et les · 35 clapets de réglage 132. De ce fait les pressurisations de la chambre 116 et du puits 92 se feront parallèlement et i les différences de pression de part et d'autre de la dalle 96 \ I seront pratiquement nulles pendant toute la période de rem- plissage du puits 92.

- 13 -

Pour éviter que l'air froid d'égalisation de pression dans la chambre 116 ne pénètre à travers les brûleurs dans le puits 92, on prévoit entre chacun des brûleurs 94a, 94b, 94c et 94d et la conduite d'admission 100 des clapets indiqués 5 schématiquement par 133.

Le refroidissement de la chambre 116 pendant toute la période de chauffage du vent froid, appelée période de vent, sera effectué de manière analogue à la pressurisation et comme suite à cette opération. Autrement dit, pendant 10 l'admission de vent froid par l'orifice 134 et la conduite principale 136, on dévie une certaine quantité de vent à travers l'a vanne 149,1e clapet 140, plus ou moins ouvert à cet effet, et la conduite" 138 vers l'intérieur de la chambre 116. Pour assurer une circulation et un refroidissement dans celle-ci, 15 on évacue l’air, réchauffé de cette mainiôre dans la chambre 116, à travers les ouvertures 114 et la conduite 118 vers l'atmosphère. Pendant le refroidissement, on règle les clapets 132 de manière que la circulation dans la chambre 116 , maintienne une pression sensiblement constante égale à celle 20 obtenue lors de la pressurisation préalable.

Au lieu d'évacuer l'air à travers les trous 114 et la vanne 120 vers l'atmosphère, on peut relier la conduite 118 à la conduite 122, comme représenté schématiquement en pointillés 144, et retourner cet air à travers la conduite 122 25 et l'orifice d'évacuation des fumées 128 à l'intérieur du puits de ruchage 92 où cet air sera mélangé au vent froid admis par l'orifice 134. De cette manière, on peut profiter du réchauffement de l'air servant à refroidir la chambre 116 en récupérant la chaleur évacuée par le refroidissement.

30 Toutefois, dans ce cas, il faut prévoir dans la conduite 138 un surpresseur pour compenser la perte de charge subie dans le circuit de refroidissement.

Afin de pallier une éventuelle panne dans le circuit de refroidissement et de pressurisation de la chambre 116, 35 due, par exemple, à un mauvais fonctionnement d'un clapet et pouvant augmenter singulièrement le risque d'un accident, il est préférable de prévoir dans l'enveloppe 110 une ouverture il46 reliée à une source de gaz froid sous pression comme, par exemple, de l'azote. Un tel circuit d'appoint sera nor- ΐ - 14 - malement hors fonctionnement, mais sera mis automatiquement en service dès que la température dans la chambre 116 dépasse un seuil prédéterminé ou que la pression dans cette chambre 116 tombe en-dessous d'une valeur critique inférieure.

5 II est également possible de prévoir à travers la dalle 96 une petite ouverture reliant la chambre 116 à l'intérieur du puits de ruchage 92 de manière à avoir une sécurité i supplémentaire contre un excès accidentel de différence de ! pression de part et d'autre de cette dalle.

10 Le procédé de pressurisation et de refroidissement de !| la chambre 116 peut également être appliqué au mode il de réalisation de la figure 5 pour pressuriser et refroidir !la chambre 86. Il est notamment possible que les ouvertures 130 et les clapets de réglage 132, prévus dans le cas de la ; | 15 figure 6, dans la conduite 100, soit prévues sur les conduites i ! M 74 pour ce qui concerne la figure 5. Il est également pos sible de prévoir un système légèrement modifié décrit ci- | ; M dessous en référence à la figure 7.

Sur cette figure 7, on a repris les éléments cons- 1 \ ) 20 tructifs expliqués en référence aux figures 5 et 5a et pour-

Ivues des mêmes références que sur ces figures. On a également transposé sur cette figure 7 le schéma de principe illustré en référence à la figure 6 et on a conservé les mêmes | références pour désigner des éléments identiques. Toutefois, '1 25 contrairement au mode de réalisation de la figure 6, la | conduite auxiliaire 138 de vent froid aboutit et dans la con- *'j duite circulaire d'alimentation en air de combustion 70 et I dans une conduite circulaire auxiliaire 148 reliée par une ou plusieurs petites tubulures 150 à l'intérieur de la cham-30 bre 86.

~ . Lors de la période de combustion, une partie de l'air I de combustion admis à travers la conduite circulaire 70 dans ,j*j ?i les brûleurs est déviée à travers le clapet de réglage 140 j dans la conduite circulaire auxiliaire 148 pour être intro- 35 duite à l'intérieur de la chambre 86 à des fins de refroidissement. L'évacuation de l'air de l'intérieur de la chambre | 86 peut, à nouveau,être réalisée par les ouvertures 114 et 4 la conduite 118.

Lors de la période de vent, l'égalisation de pression / : - 15 - I dans la chambre 86 et le refroidissement à l'intérieur de i celle-ci sont effectués en introduisant du vent froid à travers la conduite 138 dans la conduite circulaire auxiliaire 148 et à partir de là à l'intérieur de la chambre 86. Il 5 est possible de prévoir des clapets supplémentaires, non montrés, pour isoler, lors de la période de combustion, la conduite circulaire 70 de la conduite 138 et, lors de la période de vent, la conduite 138 de la conduite circulaire 70. Pour plus de renseignements, on se référera à la description 10 donnée en référence à la figure 6. A noter toutefois que dans le mode de réalisation de la figure 7, on a également prévu un circuit d'appoint 146 pour l'introduction d'un gaz de refroidissement et de pressurisation auxiliaire.

Il est bien entendu également possible de prévoir 15 dans l'exemple de la figure 6 le système d'injection d'air de refroidissement et de pressurisation à travers une conduite circulaire auxiliaire comme dans le cas de la figure 7.

La figure 8 montre schématiquement la partie supérieure d'un cowper analogue à celui décrit en référence à 20 la figure 6 comportant une disposition analogue des brûleurs 94a, 94b, 94c et 94d, ainsi qu'un système analogue de pressurisation et de refroidissement de la chambre 116. Toutefois, à titre d'illustration de variante, on a indiqué les ouvertures reliant la conduite 100 à l'intérieur de la cham-25 bre 116, à un niveau supérieur représentée par 152 sur la figure 8. Ces ouvertures 152 comportent, bien entendu, également des clapets de réglage, représentés schématiquement par 154.

Contrairement au mode de réalisation précédent, no-

M

30 tamment celui de la figure 6, le mode de réalisation montré par les figures 8 et 8a comporte une dalle 156 à l'intérieur de laquelle on a prévu un circuit de refroidissement constitué par toute une série de tuyaux 158 noyés dans la masse de la dalle 156. Sur les figures, ces tuyaux 158 sont disposés pa-35 rallèlement, mais il est évident qu'ils peuvent être disposés différemment, notamment en cercle ou en spirale pour couvrir toute la surface à refroidir. Ces tuyaux 158 sont i reliés, d'une part, à un distributeur principal 160 et, d'autre part, à un collecteur 164 branché respectivement sur i - 16 - chacun des tuyaux 158.

Le circuit de refroidissement de la dalle 156 représenté sur les figures 8 et 8a est conçu pour fonctionner à l'air. Dès lors, il est avantageux de brancher ce circuit de 5 refroidissement de la dalle 156 sur les circuits d'alimentation d'un groupe de cowpers en air de combustion. En effet, on sait que les installations de production de vent chaud pour hauts fourneaux comportent un groupe de cowpers, c'est-à-dire .

au moins deux cowpers fonctionnant en alternance, l'un étant à 10 la période de combustion, pendant que l'autre est à la période de vent et inversement. Il est donc prévu généralement un sys-

Itème d'alimentation commun pour fournir l'air de combustion à chacune des conduites 100 de chacun des cowpers. Dans le cas de la figure 8, on peut donc incorporer le circuit de refroi-fj 15 dissement de la dalle 158 dans le système d'alimentation en iair de combustion de sorte que 1'air de combustion passe à travers les tuyaux 158 avant de pénétrer dans les brûleurs.

Le collecteur 164 est relié à travers deux conduites 168 et 168' (voir figure 8a) comprenant chacune une vanne 20 170 (voir figure 8) aux deux conduites 100 d'alimentation en air de combustion de deux cowpers.

Lorsque le cowper représenté schématiquement sur la figure 8 se trouve à la période de combustion, la vanne 170 | est ouverte et l'air de refroidissement circulant dans les II2S tuyaux 158 est introduit dans la conduite 100 alimentant les brûleurs en air de combustion. Par contre, lorsque le cowper commute sur la période de vent, la vanne 170 est fermée et l'air de refroidissement des tuyaux 158 est transmis à travers la conduite 168' à un autre cowper se trouvant à 30 ce moment en période de combustion. Par conséquent, outre i " la pressurisation et le refroidissement de la chambre 116 assurés normalement comme dans le cas de la figure 6, le mode • * de réalisation de la figure 8 garantit un refroidissement • .i μ supplémentaire de la dalle 156 aussi bien pendant la période.

I 35 de combustion que pendant la période de vent.

La figure 9 montre une autre variante appliquée à un co\ per du genre décrit en référence à la figure 6 et comprenant » un refroidissement supplémentaire de la dalle 96. Ce refroidi dissement supplémentaire est réalisé grâce à une chambre de î>-'* _ ji - 17 - I refroidissement plate 172 prévue spécialement à cet effet 1 immédiatement au-dessus de la dalle 96 et séparant celle-ci I de l'intérieur de la chambre 116. Cette chambre 172 est reliée à travers une conduite 174 et un surpresseur 176 à 5 la conduite auxiliaire 138 qui, comme dans le mode de réalisation de la figure 6, relie la conduite principale 136 de vent froid à la conduite 100 d'admission d'air de combustion, i La sortie de la chambre de refroidissement 172 est reliée à travers un clapet de réglage 180 et une conduite 178 à l'ori-10 fice 128 d'échappement des gaz de fumée à la base du cowper.

Pour éviter un passage direct de l'entrée vers la sortie de la chambre 172, celle-ci est de préférence divisée en compartiments pour former des chicanes et forcer l'air de refroidis-| sement à circuler dans toute la chambre.

i 15 Lors de la période de combustion, une partie de l'air de combustion circulant dans la conduite 100 passe par la partie supérieure de la conduite 138 et est envoyée par le surpresseur 176 dans la chambre de refroidissement 172. L'évacuation de la chambre 172 est effectuée à travers le clapet 180, 20 la conduite 178 et la vanne 124 vers l'atmosphère.

Lors de la période de vent, du vent froid est admis dans la chambre de refroidissement à travers la conduite 138, le surpresseur 176 et la conduite 174. Ce vent circulant dans la chambre de refroidissement 172 est de préférence re-25 cycle à travers la conduite 178 et l'orifice 128 pour profi- i ter de la chaleur évacuée de la chambre 172.

Outre le refroidissement de la chambre 172, la pressurisation et le refroidissement de la chambre 116 sont effectués de la même manière que dans le cas de la figure 6.

30 II est bien entendu possible de remplacer, dans le j mode de réalisation de la figure 9, la chambre de refroidis sement 172 par une tuyauterie de refroidissement comme dans le mode de réalisation de la figure 8. Inversement, il est ; possible de remplacer le refroidissement par tuyauterie du 35 mode de réalisation de la figure 8 par la chambre de refroidissement prévu sur la figure 9.

les Fig.lOetlOa montrent finalement un mode de réalisati analogue à celui de la figure 8, avec un circuit de refroi-dissement prévu à l'intérieur de la dalle 156. Comme dans /’ “ 18 - l'exemple de la figure 8, un certain nombre de tuyaux 158 sont I logés dans la masse de la dalle. Ces tuyaux sont branchés \ d'une part à un distributeur 182 et d'autre part à un collec- ; teur 184. Toutefois, contrairement à l'exemple de la figure 8, 5 on fait circuler dans le circuit de refroidissement de la ! dalle 156, simplement de l’eau de refroidissement. Bien entendu, les tuyaux 158 peuvent à nouveau être disposés parallèlement ou avoir d'autres configurations,notamment en cercle ou en spirale, afin de couvrir toute la surface de la dalle I 10 156. Le refroidissement et la pressurisation de la chambre 116 sont à nouveau effectués comme dans le mode de réalisation de la figure 6.

Les différentes variantes de refroidissement montrées 5 sur les figures 8, 9 et 10 ont été décrites en relation avec :j 15 un cowper du type décrit en référence à la figure 6. Il est toutefois évident que les réalisations des figures 8 à 10, | ainsi que les procédés mis en oeuvre, sont tout aussi bien IJI applicables sur un mode de réalisation comme celui de la ! figure 5, ou de la figure 7.

I 20 Finalement, il est à noter que dans le mode de réali- ! sation de la figure 10, on peut remplacer le circuit 158 par j une chambre de refroidissement analogue à la chambre 172 dans laquelle on fait également circuler de l'eau ou un autre liquide de refroidissement.

25 La figure 11 montre un exemple avantageux de la con- ception de la tête d'un cowper, applicable notamment aux modes | de réalisation des figures 1 à 4, la figure lia étant une vue I plongeante de la partie supérieure du cowper. Dans cet exem- f] ä pie, il y a quatre brûleurs 190a, 190b, 190c et 19Od montés en

S

I - 30 carré autour du centre d'une voûte 192, la sortie 194 de vent f! chaud se trouvant sur le côté. Dans cet exemple, la forme de ! la voûte est mieux adaptée aux brûleurs en ce sens que pour \ chaque brûleur la voûte forme une cavité 196 épousant et pro- longeant la partie réfractaire des brûleurs pour former avec p; 35 celle-ci la cuvette de combustion.

i 1

Une série de poutres croisées 200, 202, 204 solidaires du blindage de la voûte 192 supportent aussi bien celle-ci que m / les brûleurs.

i| y j, Les figures 12 et 12a illustrent l'adaptation du mon- - 19 - tage selon les figures 10 et 10a aux modes de réalisation des figures 5 à 10. Les quatre brûleurs 206a, 206b, 206c et 206d sont montés sur une dalle 208 qui comme la voûte 192 de la figure 11 comporte des cavités 210 épousant la forme 5 de la partie réfractaire et formant avec celle-ci des cuvettes de combustion 212. La dalle 208 et les quatre brûleurs 206a, 206b, 206c et 206d sont supportés par des poutres 212. Ces poutres 212 sont portées à leur tour par l'enveloppe extérieure 214 qui prolonge le blindage extérieur du puits 92.

JL

J

Claims (27)

1.- Installation de production de vent chaud, du genre cowper, comprenant une enceinte, occupée essentiellement par un ruchage de briques réfractaires et pourvue d'au moins un 5 orifice d'admission de vent froid à la base de l'enceinte et d'au moins un orifice de sortie de vent chaud situé à la partie supérieure de l'enceinte, ainsi qu'un ou plusieurs brû-I leurs montés dans la région supérieure pour brûler des combus tibles et engendrer la chaleur nécessaire au réchauffement du I ! 10 ruchage, caractérisée en ce que chaque brûleur est intégré !.. * ji dans une paroi réfractaire (14,44,54,63,66,96,156,192,208) p pourvue de cavités correspondantes à chaque brûleur et formant I avec la partie frontale de celui-ci une cuvette de combustion ! i !| de laquelle est émis un flux thermique conique, chacun des 15 brûleurs étant orienté de manière que ces flux coniques frappenl directement la surface supérieure entière du ruchage sans que celle-ci soit touchée par les flammes. | 2. - Installation selon la revendication 1, caractéri sée par un seul brûleur (22) monté au centre d'une voûte 20 (14,64) prévue au-dessus du ruchage (12), l'orifice de sortie (20) du vent chaud étant également prévu dans cette voûte (14,64), à côté du brûleur (22).

3. Instllaation selon la revendication 1, caracté- 1 risée en ce que l'orifice de sortie (40) se trouve au cnetre 25 d'une voûte (44) et en ce que plusieurs brûleurs (42a,42b, 42c,42d) sont montés dans la voûte (44) symétriquement autour j de l'orifice de sortie (40) et inclinés par rapport à l'axe i| vertical de l'enceinte (12). J 4. - Installation selon la revendication 3, caractéri- 30 sée par la présence de quatre brûleurs (42a,42b,42c,42d) dis-|| posés en carré autour de l'orifice (40).

5. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'orifice de sortie ( ) du vent chaud et plu- • *i il sieurs brûleurs (52a,52b,52c et 52d) sont disposés autour ί ^ J 35 de l'axe vertical de l'enceinte (12) dans une voûte (54).

6. Installation selon l'une quelconque des revendication 2 à 5, caractérisée en ce que la voûte (14,44,54) est p j une voûte maçonnée constituée d'une maçonnerie (16) de bri- p ques réfractaires entourée d'un blindage métallique extérieur(1 - 21 -

7. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que la voûte (14, 44, 54. est une voûte constituée de briques réfractaires (67) accrochées au moyen de briques d'ancrage (65) à un blindage 5 métallique extérieur (69) .

8. Installation selon la revendication 1, caractérisée par plusieurs brûleurs (64a, 64b, 64c, 64d, 94a, 94b, 94c, 94d) montés symétriquement en couronne et fixés verticalement sur une dalle circulaire (66, 96) montée transver- 10' salement au-dessus du ruchage (62, 92) et formant avec une enveloppe supérieure (82, 110) une chambre étanche (86,116).

9. Installation selon la revendication 8, caractérisée par une conduite centrale (68) de sortie de vent chaud émergeant verticalement à travers ladite enveloppe (82) et la 15 dalle (66) et par des conduites circulaires extérieures (70, 72. d'alimentation des brûleurs (64a, 64b, 64c, 64d) en air de combustion et en gaz combustibles et reliées à ceux-ci par des conduites radiales (74, 76) pourvues de vannes de fermeture (78, 80). 20 10. - Installation selon la revendication 8, carac térisée en ce que l'orifice de sortie (98) de vent chaud est prévu dans la paroi latérale du ruchage (92) entre la dalle (96) et la partie supérieure du ruchage et en ce que l'alimentation des brûleurs (94a, 94b, 94c, 94d) en 25 air de combustion et en gaz combustibles est réalisée respectivement par une conduite (100) pénétrant verticalement et centralement à travers l'enveloppe (110) entre la couronne de brûleurs et par une conduite circulaire extérieure (102) reliée par des conduites radiales (104) et des vannes 30 de fermeture (106) à chacun des brûleurs (94a, 94b, 94c, 94d).

11. Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisée en ce que la chambre (86,116) est refroidie au moyen d'un fluide de refroidissement. 35 12. - Installation selon l'une quelconque des re vendications 8 à 10, caractérisée en ce que l'enveloppe ex-I térieure (82, 110) est pourvue d'ouvertues d'accès (84, 112) ! pour l'inspection et le remplacement des brûleurs. —jT», 13. - Installation selon l'une quelconque des reven- f* ï - 2 2 - j dications 8 à 12, caractérisée en ce que l'enveloppe exté- * rieure (82, 110) est pourvue d'ouvertures (114) pour la ‘ jj î| régulation de la pression dans la chambre (86, 116). ,-j :j 14. - Installation selon l'une quelconque des reven- ;,j jj 5 dications 8 à 13, caractérisée en ce que les conduites (70, j 100) communiquent à travers une conduite (138), un clapet (140) Iet une vanne (149) avec une conduite principale (136) reliée à l'orifice d'admission de vent froid (134) à la base du puits (92] | 15. - Installation selon la revendication 13, carac- J 10 térisée par une conduite (118) reliant les ouvertures (114) j à travers une vanne (120) à l'atmosphère.

116. Installation selon la revendication 15, caractérisée en ce que ladite conduite (118) est reliée à un orifice (128) d'évacuation des fumées de combustion prévu 15 à la base du puits (92). :· * Il 17. - Installation selon l'une des revendications 8 i<! || à 13, caractérisée en ce que les conduites d’alimentation jj (74, 100) en air de combustion de chacun des brûleurs (64a, \l 64b, 64c, 64d, 94a, 94b, 94c, 94d) communiquent avec la 120 chambre (86, 116) à travers des ouvertures (130) pourvues de clapets de réglage (132). ;|j 18. - Installation selon l'une quelconque des reven- ;| dications 8 à 13 et 15 à 17, caractérisé par une conduite I circulaire auxiliaire (148) reliant la chambre (86, 116) à j| 25 la conduite d'admission d'air de combustion (70, 100), d'une j| part, et à travers une conduite (138) et un clapet (140) à j| une conduite principale (136) reliée à l'orifice d'admission !de vent froid (134) à la base du puits (92), d'autre part.

19. Installation selon l'une quelconqe des reven-! 30 dications 8 à 13, caractérisé par un circuit de refroidisse- f r ment (158) noyé dans la masse de la dalle (66, 96).

20. Installation selon l'une quelconque des reven- ï, | dications 8 à 18, caractérisé par une chambre plate (172) de i| refroidissement de la dalle (66, 96) disposée immédiatement j| 35 au-dessus de celle-ci.

21. Installation selon l'une quelconque des revendications 19 ou 20, caractérisée en ce que le circuit de re-|| 1 froidissement (158) ou la chambre de refroidissement (172) est branchée sur une conduite d'eau de refroidissement. U « - 2 3 -

22. Installation selon l'une quelconque des revendications 19 ou 20, caractérisée en ce que le circuit de refroidissement (158) ou la chambre de refroidissement (172) est branchée sur une conduite d'air de refroidissement. 5 23. - Installation selon la revendication 22, carac térisée en ce que l'entrée (160) du circuit de refroidissement (158) ou de la chambre de refroidissement (172) est reliée à travers un surpresseur (162) à une conduite principale d'approvisionnement en air de combustion et en ce que la 10 sortie est reliée à travers deux conduites (168, 168') pourvues chacune d'une vanne (170) aux deux conduites (100) d'alimentation en air de combustion de deux cowpers opérant en alternance.

24. Installation selon la revendication 22, carac-15 térisé en ce que l'entrée du circuit de refroidissement (158) ou de la chambre de refroidissement (172) est alimentée en vent froid par la conduite (138) reliée à la conduite principale (136) de vent froid et en ce que la sortie est reliée à travers une conduite (178) à la base du puits de ruchage 20 et à travers une vanne (124) à l'atmosphère.

25. Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 24, caractérisée par une ouverture (146) dans l'enveloppe (82, 100) de la chambre (86, 116), cette ouverture étant reliée à une source d'appoint pour la pressurisa- 25 tion et le refroidissement de la chambre (86, 116).

26. Installation selon l'une quelconque des revendications 8 à 24, caractérisée par un trou de sécurité dans la dalle (66, 96, 156), reliant la chambre (86, 116) à l'intérieur du ruchage. 30 27. - Procédé de production de vent chaud dans une installation selon l'une des revendications 8 à 26, selon lequel on réchauffe le ruchage réfractaire pendant une période de combustion consistant à brûler dans chacun des brûleurs un gaz combustible dans un courant d'air de com-35 bustion et à évacuer les fumées de combustion par une ouverture à la base du puits, on arrête la période de combustion et on entame une période de vent consistant à admettre du ! vent froid à la base du puits de ruchage et à extraire â la | partie supérieure du puits le vent chaud ayant récupéré, lors * 1 * 4 ί î -24- I de la traversée du ruchage, la chaleur emmagasinée dans celui- ij ci lors de la période de combustion, caractérisé en ce que pendant les deux périodes, on refroidit la dalle ainsi que la chambre au-dessus de celle-ci dans laquelle sont disposés 5 les brûleurs.

28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que, pendant la période de combustion, on refroidit ladite chambre en y introduisant une partie de l'air de combustion. I 10 29. - Procédé selon la revendication 27, caractérisé | en ce que, pendant la période de vent, on refroidit ladite i | jf chambre en y faisant circuler une partie de l'air froid admis jij à la base du puits de ruchage. !| 30. - Procédé selon la revendication 29, caractérisé I à j.i 15 en ce que l'on évacue l'air de refroidissement de ladite :* chambre vers l'atmosphère. h! 31. - Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que l'évacuation de l'air de refroidissement de ladite chambre consiste en un recyclage comprenant le renvoi de cet 20 air de refroidissement vers la base du puits de ruchage et l'introduction dans celui-ci.

32. Procédé selon l'une quelconque des revendications 27 à 31, caractérisé en ce que, avant la période de combustion, on aère ladite chambre et le puits de ruchage en 25 les branchant à l'atmosphère.

33. Procédé selon l'une quelconque des revendications 27 à 31, caractérisé en ce que, au début de la période de vent, on admet simultanément du vent froid dans le puits de ruchage et dans ladite chambre pour augmenter progressi-30 vement et en même temps, la pression dans chacune de ces | # enceintes, de façon à assurer une égalisation de pression de Ipart et d'autre de la dalle supportant les brûleurs.

34. Procédé selon l'une quelconque des revendications 27 à 33, caractérisé en ce que indépendamment du refroi-35 dissement, de la pressurisation ou aération de la chambre, on refroidit, pendant les deux périodes, la dalle au moyen d'un ; circuit auxiliaire prévu à 1'intérieur de cette dalle ou immé- i'S diatement au-dessus. \i

35. Procédé selon la revendication 34, caractérisé t - 25 - en ce que l'on utilise de l'eau pour le refroidissement.

36. Procédé selon la revendication 34, caractérisé en ce que l'on utilise pour ce refroidissement l'air de combustion en incorporant ce circuit de refroidissement dans la 5 conduite d'alimentation des brûleurs en air de combustion, en ce que l'air sortant de ce circuit de refroidissement de la dalle est envoyé aux brûleurs du cowper concerné pendant que celui-ci est en période de combustion, tandis que pendant la période de vent, cet air est envoyé aux brûleurs d'un au-10 tre cowper se trouvant en ce moment en période de combustion.

37. Procédé selon la revendication 34, caractérisé en ce que l'on utilise pour ce refroidissement une partie du vent froid et en ce que l'on recycle cet air de refroidissement, pendant la période de vent, vers la base du puits de 15 ruchage pour la production du vent chaud.

38. Procédé selon l'une quelconque des revendications 31, 36 ou 37, caractérisé en ce que l'on comprime l'air de refroidissement dans un surpresseur.

39. Procédé selon l'une quelconque des revendica-20 tions 28 à 33, caractérisé en ce que l'on prévoit une source de refroidissement et de pressurisation d'appoint conçue pour être mise en service automatiquement dès que la température dans la chambre monte au-dessus d'un seuil prédéterminé ou que la pression dans la chambre s'écarte de celle dans le ruchage 25 d'une valeur déterminée.

40. Installation selon l'une quelconque des revendications 1-7, caractérisée en ce que les brûleurs et la voûte sont supportés par des poutres (200,202,204) et en ce que la oûte est pourvue de cavités (196) adaptées à chacun des brû-30 leurs.

41. Installation selon l'une quelconque des revendications 8-26, caractérisé en ce que la dalle et les brûleurs sont suspendus à des poutres (212) portées par l'enveloppe extérieure et en ce que la dalle est pourvue de cavités (210) 35 adaptées à chacun des brûleurs. j