LU84917A1 - Procede et dispositif pour influencer la marche d'un four a cuve - Google Patents

Description

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Procédé et dispositif pour influencer la marche d'un _four à cuve._

La présente invention concerne un procédé pour influencer la marche d'un four à cuve équipé d'une garniture circulaire de porte-vent et de tuyères pour l'injection de vent chaud et de combustibles au niveau de l'ouvrage 5 dans le four. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

On sait que le processus de combustion et de réduction dans un four à cuve, notamment dans un haut fourneau est entretenu au moyen d'air chaud et de combustibles solides 10 ou liquides que l'on injecte à travers une série de tuyères dans l'ouvrage du four. La répartition du vent chaud sur les différentes tuyères ne se fait pas de façon régulière et uniforme à cause d'une asymétrie de la zone de fusion du four . La zone de fusion asymétrique est causée par une 15 descente de matière non contrôlée qui crée ainsi des pertes de charges différentes en face de chaque tuyère et par conséquent une variation du débit de vent chaud admis d'une tuyère à l'autre.Il en résulte que le débit de vent chaud d'une tuyère peut être différent de 20 à 100% de celui d'une 20 autre tuyère. Comme les combustibles sont brûlés avec l'oxygène du vent chaud, leurs débits d'injections doivent être adaptés aux débits de vent chaud à travers chaque tuyère.

Le but de la présente invention est de prévoir un nouveau procédé permettant d'obtenir un meilleure maîtrise 25 de la marche du four et de prévoir un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

Pour atteindre cet objectif, le procédé selon la présente invention est caractérisé en ce que l'on mesure en permanence, le débit d'air chaud admis à travers chaque 30 porte-vent et en ce que l'on réduit le débit des porte-vent à débit élevé en étranglant le passage au moyen d'un bouchon coulissant au niveau d'un coude de chaque porte-vent.

L'invention prévoit également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé dans un four comprenant une I 35 garniture de porte-vent, constitués chacun d'une canalisation ! -2- sensiblement verticale et d'un coude relié à un busillon montée sensiblement horizontalement dans le prolongement d'une tuyère débouchant au niveau de l'ouvrage dans le four, caractérisé par un bouchon à pointe tronconique coulissant 5 dans le coude dans une direction axiale par rapport du " busillon et la tuyèrei et monté à l'extrémité d'un poussoir tubulaire traversant un couvercle d'accès et relié à l'extérieur à des moyens pour lui communiquer un mouvement de va-et-vient.

10 La mesure du débit dans chacun des porte-vent permet de déterminer les endroits où l'admission du vent chaud est plus intense ou moins intense. Par conséquent en réduisant les grands débits, le vent chaud en excès a tendance à se diriger aux tuyères de moindre débit. Autrement dit on stimule les 15 endroits moins actifs de sorte que l'on uniformise la marche du four et permet à celui-ci de fonctionner dans des conditions optimales.

Pour éviter une perte de charge trop importante, il est préférable de prévoir un élargissement du canal inté-20 rieur autour du bouchon tel que, dans la position ouverte, la section de l'ouverture annulaire autour du bouchon soit supérieure à la section circulaire du canal traversant le porte-vent.

La paroi du poussoir est, de préférence, creuse 25 sur toute la longueur et branchée à l'extérieur du porte-vent sur un circuit de refroidissement.

Le couvercle traversé par le poussoir comporte une chambre creuse branchée également sur un circuit de re froidissement.

30 Le poussoir traverse le couvercle au niveau d'un logement précédé d'une chambre dans laquelle est injecté en faible quantité de l'air froid en provenance d'une chambre de mélange destinée à additionner de l'air froid au vent chaud pour stabiliser la température de ce dernier.

35 D'autres particularités et caractéristiques ressor tiront de la description détaillée d'un mode de réalisation i avantageux présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en çj référence aux dessins annexés, dans lesquels; -Βία figure 1 est une vue schématique/ partiellement en coupe verticale, de la partie inférieure d'un porte-vent avec un dispositif selon la présente invention, les figures 2,3 et 4 montrent des vues, en coupe 5 verticale au niveau du coude et dans lesquelles le bouchon d’étranglement se trouve respectivement dans une position fermée, dans une position intermédiaire et dans une position ouverte.

La figure 1 montre la partie inférieure d'un porte-10> vent composé essentiellement d'une canalisation verticale ou sensiblement oblique 12 et raccordé à travers d'un coude 10 à une section sensiblement horizontale composée d'un busillon 14 articulé sur une tuyère d'injection 16. Cette tuyère 16 est coincée dans une tympe 18 fixée sur le 15 blindage extérieur 20 d'un four non montré. Le porte-vent est traversé par un canal intérieur 22 délimité par un revêtement réfractaire 24. Ce canal 22, légèrement convergent conduit le vent chaud d'une conduite circulaire non montrée à chacune des tuyères 16. Le coude 10 comporte généralement 20 un "alésage axial 26 dans le prolongement de l'axe du busillon 14 et de la tuyère 16 et fermé, du côté opposé à la tuyère 16, au moyen d'un couvercle amovible 28. Ce couvercle 28 comporte généralement un regard permettant l'inspection de l'intérieur du four à travers le coude 10, le busil-.25 Ion 14 et la tuyère 16.

Conformément à la présente invention il est prévu à l'intersection de la partie descendante du canal 22 et de la partie horizontale un bouchon d'étranglement 30.

Ce bouchon 30, qui peut être réalisé en matière réfractaire 30 moulée résistant aux hautes températures et à l'abrasion comporte une partie cylindrique correspondant à la forme de l'alésage 26 dans le coude 10 et une partie avant tronco-nique adaptée à une forme convergente correspondante de la partie réfractaire 24 du coude 10.

35 Le bouchon 30 est monté sur l'extrémité intérieure d'un poussoir 32 traversant le couvercle 28 et coopérant, l· à l’extérieur, avec un moyen d'entraînement symbolisé par li un étrier 34 pour déplacer le bouchon 30 longitudinalement I .........Γ" -4- entre la position fermée représentée en traits pleins et une position ouverte représentée en traits mixtes. Ce poussoir 32 est de forme tubulaire et disposé coaxialement par rapport à l'axe 0 du busillon 14 et de la tuyère 16 de sorte qu'il 5 est toujours possible d'inspecter le foyer devant la tuyère * 16 à travers un regard 36. La paroi du poussoir tubulaire 32 est double ou de préférence triple, comme représentée sur la figure 1, ce qui permet le raccordement du poussoir à un circuit de refroidissement symbolisé par les flèches 38.

10 Le couvercle 28 qui est traversé par le poussoir 32 au niveau d'un logement 42 comporte également une chambre de refroidissement circulaire 40 autour de ce logement 42, raccordée à un circuit de refroidissement symbolisé par les flèches 44. L'étanchéité vers l'extérieur est réalisée au 15 moyen d'un presse-étoupe 46 au niveau d'une tubulure extérieure 48 soudée sur le couvercle 28.

Le logement 42, qui sert de guidage au poussoir 32, n'assume pas une étanchéité, mais sert à retenir les impuretés et le vent chaud. Dans l'accomplissement de ces dernières 20 fonctions il est assisté par l'injection, à contre-sens, d'une petite quantité d'air froid, symbolisée par la flèche 52 et réalisée à travers une chambre 50 précédant le logement 42.

Cette quantité d’air est, de préférence, soutirée d’uiie chambre de mélange non montrée dans laquelle on mélange au 25 vent chaud la quantité nécessaire d'air froid pour stabiliser sa température à une valeur prédéterminée.Ceci a en plus l'avantage qu'une compression n'est pas nécessaire pour son injection à contre-sens à travers le logement 42 car la perte de charge de cette quantité d'air jusque dans la 30 chambre 50 est légèrement inférieure à celle du vent chaud subie entre la chambre de mélange et le coude 10.

Pour éviter que le dépôt de poussière sur le poussoir 32 à l'intérieur du coude n'entraîne un grippage du logement 42 lors du coulissement du poussoir 32 il est préférable 35 de prévoir autour de celui-ci à l'intérieur du couvercle 28 un racloir 54,de préférence "nageant",qui peut être muni , d'une languette flexible. Pour éviter de devoir tout démonter, jf il est avantageux de prévoir un bouchon non montré sous le -5- racloir 54 pour assurer 1'évacuation, symbolisée par la flèche 58 des impuretés récoltées en cet endroit.

La connexion entre le poussoir 32 et l'étrier de commande 34 est de préférence réalisée,comme montré sur la figure 5 1, au niveau de deux entailles parallèles dans le poussoir. Ceci permet non seulement un dégagement aisé de l'étrier de commande 34 mais également, en l'absence de tout épaulement sur le poussoir 32 un démontage facile de celui-ci et de la tubulure 28.

10 Les figures 2 à 4 montrent trois positions différentes occupées par le bouchon d'étranglement 30. Dans la position avancée selon la figure 2, le passage entre la partie descendante et la partie horizontale du canal 22 est presque complètement fermé. Comme le montre cette figure 2, la partie 15 cylindrique du bouchon 30 est suffisamment longue pour occuper toute la section de la partie descendante du canal 22 et de réduire ainsi l'action du rayonnement du vent chaud sur le couvercle 28.

- La figure 3 illustre une position intermédiaire 20 correspondant à une réduction plus ou moins grande du débit de vent chaud à travers le canal 22, alors que dans la position du bouchon 30 selon la figure 4 le débit maximal du vent chaud peut traverser le canal au niveau du coude 10.

Il est à noter que le canal 22 présente, à l'inter-25 section de sa partie descendante et de sa partie horizontale au niveau du bouchon 30 un élargissement 56. Cet élargissement 56 est tel que la section de passage dans la position du bouchon 30 selon la figure 4 soit au moins égale à la section de la partie descendante du canal 22 afin que le bouchon 30 30 ne provoque pas de perte de charge dans la position selon la figure 4.

Claims (9)

1,- Procédé pour influencer la marche d'un four à cuve équipé d'une garniture circulaire de porte-vent et de * tuyères pour l'injection de vent chaud et de combustibles au niveau de l'ouvrage dans le four, caractérisé en ce que 5 l'on mesure en permanence, le débit d'air chaud admis à travers chaque porte-vent et en ce que l'on réduit le débit des porte-vent à débit élevé en étranglant le passage à travers ces porte-vent au moyen d'un bouchon coulissant au niveau du coude que comporte chaque porte-vent. 10 2.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 dans un four comprenant une garniture de porte-vent, constitué chacun d'une canalisation sensiblement verticale et d'un coude relié à un busillon monté sensiblement horizontalement dans le prolongement 15 d'une tuyère débouchant, au niveau de l'ouvrage, dans le four caractérisé par un bouchon (30) à pointe tronconique coulissant dans le coude (10) dans une direction axiale par rapport au busillon (14) et la tuyère (16) et monté à l'extrémité d'un poussoir tubulaire (32) traversant un cou-20 vercle d'accès (28) et relié à l'extérieur à des moyens (34) pour lui communiquer un mouvement de va-et-vient.

3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par un élargissement (56) du canal intérieur (22) autour du bouchon (30) tel que dans la position ouverte, la section 25 de l'ouverture annulaire autour du bouchon (30) soit supérieure à la section circulaire du canal (22) traversant le porte-vent.

4. Dispositif selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que dans la paroi du poussoir (32) 30 est prévu sur toute la longueur jusqu'à l'extrémité avant du bouchon (30) un circuit de refroidissement branché sur une conduite de refroidissement (38).

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le couvercle (28) traversé par (i (! 35 le poussoir (32) comporte une chambre creuse (40) branchée sur un circuit de refroidissement (44). -7-

6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé par un logement (42) prévu dans le couvercle (28) autour du poussoir (32) et précédé, à l'extérieur d'une chambre (50) dans laquelle est injecté de l'air 5 froid (52) en provenance d'une station de mélange destinée - à additionner de l'air froid au vent chaud pour stabiliser la température de celui-ci.

7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé par un racloir (54) prévu sur la face 10 intérieure du couvercle (28) autour du poussoir (32).

8. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le poussoir (32) est creux et que son axe longitudinal se trouve dans le prolongement d'un regard.

9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé 15 par un bouchon de vidange prévu sous le racloir (54).

10.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que les moyens pour déplacer le poussoir sont constitués par un étrier (34) engagé par glissement dans deux entailles parallèles soir Ç32K^^_____