LU86197A1 - Sonde pour la determination des temperatures des parois des carneaux de four a coke - Google Patents
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Description
8“f\ \ O-7 GRAND-DUCHÉ DE LUXEMBOURG BL-3822/EM/EG
.....V..........!........r 9 du 9 décembre 1985.......... (¾¾¾ Monsieur le Ministre de l’Économie et des Classes Moyennes
Titre délivré......................................... Service de la Propriété Intellectuelle
LUXEMBOURG
Demande de Breyet d’Inyention I. Requête .......ïNSTiTUT" 'DE- - BEGHERGHES DE- IA SIDEFURGIE FRANÇAISE.....<IESID) , Voie Rcmaine..... (1) ......B..P.*.....64*....Er5.72.lO....MAIZIEBES...-Iès-HEIZi.. (Erance) » représenté..par. JM.......................................
.......·ΓΕΕΥΜΝ()Ε·Ε···ΕΓηβ8.ϋ ·Τ·, ··Α· .MEYEES-Eniest, iag* coas, en propr. ind», -46,·............ (2) ........rue...àu...CiciatiêreT...Lu3ienib.o.urgT....agi3sanL...en. qualité...de ..mandataires........................................
dépose(nt) ce ......aeuf-déceinbre-mil neuf cent quatre vingt - einq ................. (3) à......15*00.......heures, au Ministère de l’Économie et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant : .......Sende- pour la détenainatien -dee--teapêratureB des·-parois- des-· eameaux···......... (4) .......de J.QMI....S.....çoke...................................................................................................................................................................:..........................................................
2. la délégation de pouvoir, datée de ...Maizières-lès~MetZ- le ________26novemhrel985 3. la description en langue..............,.....française.......................de l’invention en deux exemplaires; 4. i........une............planches de dessin, en deux exemplaires; 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, *e..........neuf déceEfcre-ml -neuf • cent- '-quatre - viiQ:- cinq......................................................................................................
déclare(nt) en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeurs) est (sont) : ......Bervé -SIERFINSKI,-5-7,- rue-de-la .Répiâ>lique>—F "· 54000 -NAîiGÏ » -France................. (5) .......Jean. PHILIPEE ,.. ..4.,.. .Square.-.Eobext.-Schuiaaar K.EDANŒ ,. Er-57920 ...SE.CESXN.G,—France - revendique(nt) pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (6).....brevet No 84/18822.......................déposée(s) en (7) ................France.........................................................................................
le.......dix....dë.cemhr£ ..mil ..neuf.....cent...4uatr.e....viig:....q.uatre_______________________________________________________________________________________ (8) au nom de.........IRSI-D........................................................................................................................................................................................................................ (9) élit(élisent) pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg...................................
.......46 ;.....rue':duCiinetière.............................-...........................................................................................................................;....................................(10) sollicite(nt) la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, — avec ajournement de cette délivrance à.................................y............................mois. (11)
Le * un . .dffi .-mandat ai res..................
Λ Y H. Procès-verbal de Dépôt v—^ La susdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie et des
Classes Moyennes, Service de la Propriété Intellectuelle à Luxembourg, en date du : 9>ΚΐΜΗ£-1985 // le/Ministre à 15. · 00 heures / ί \ de l’Économie et j*fs Classes Moyennes, ü f||| |J Y/ A 68007 t/., - A«'1* Y r
‘ V
BL-3822/EM/EG
Revendication de la priorité d'une demande de brevet déposée en France le 10 déceniber 1984, sous le No 84/18822 ß
Brevet d' invention
Sonde pour la détermination des températures des parois des carneaux de four à coke.
( / INSTITUT DE RECHERCHES DE LA SIDERURGIE FRANÇAISE (IRSID)
Voie Romaine (B.P. 64) F - 57210 Maiziëres-lës-Metz
D
SONDE POUR LA DETERMINATION DES TEMPERATURES DES PAROIS DES CARNEAUX DE FOUR A COKE
L'invention concerne la détermination des températures des parois des carneaux de four à coke au moyen d'une sonde 05 comprenant une tête de mesure qui contient un pyromètre et est suspendue dans le carneau par . un raccord à un dispositif de manoeuvre de la sonde, extérieur au carneau.
L'invention n'a donc pas trait aux -sondes dont l'élément photosensible (pyromètre ou autre) demeure en dehors du 10 four, à l’extrémité, soit d'une canne rigide et rectiligne dont l'autre extrémité abrite un miroir de renvoi placé devant une fenêtre ouverte en regard des parois des carneaux (US - A -3 577 784), soit d'un flexible abritant une ou plusieurs fribres . optiques débouchant latéralement à l'autre extrémité dans le : 15 four (US - A - 4 402 790).
Dans une première réalisation de sonde connue, du type . de l'invention, le pyromètre optique est enfermé dans une chemise refroidie par circulation d'eau interne. Cette chemise constitue J la tête de mesure et se trouve placée au bout d'une tige rigide 20 manoeuvrée par un système à crémaillère. Cette réalisation forme un ensemble lourd, encombrant, difficilement manoeuvrable et cher, qui est, de plus, susceptible de perturber la mesure par la présence d'une masse thermique importante.
Dans un deuxième type de sonde connue, on a remplacé 25 la tige rigide par un tuyau métallique souple enroulable, amenant l'eau de refroidissement à la tête. Ce système présente l'inconvénient d'être fragile, notamment à cause des risques de percée . du tuyau souple.
Jusqu'ici, en raison des hautes températures régnant 30 à l'intérieur des carneaux et sachant que les pyromètres optiques ne supportent pas une température supérieure à 60°C, l'Homme de métier a toujours considéré comme indispensable de prévoir un refroidissement de la tête par circulation interne de fluide • (eau en général).
35 Or, les inventeurs se sont aperçus qu'on pouvait se passer de ce refroidissement par circulation d'eau qui, s'il / était efficace, ne créait pas moins des contraintes pesantes.
i ’ ► 2
Les inventeurs ont découvert qu'on peut concevoir un appareillage simple, permettant des opérations d'inspection successives de chaque carneau suffisamment rapides pour se passer d’un système de refroidissement élaboré.
05 Ainsi, l'invention a pour objet une sonde qui se caracté^ rise en ce que la tête est constituée par un manchon non refroidi réalisé en matériau réfractaire (matériau fibreux renforcé ou brique réfractaire compacte), en ce que le raccord est constitué par un filin métallique enrobé d'une gaine souple en matériau 10 réfractaire fibreux et en ce que le dispositif de manoeuvre de la tête comporte un tambour d'enroulement du raccord.
Dans une variante avantageuse, le dispositif de manoeuvre comporte en outre des moyens d'humidification de la gaine du raccord, par exemple une rampe d'aspersion, une boîte à eau 15 entourant la gaine, ou de préférence un bac à eau enveloppant la partie inférieure du tambour. 1 L'ensemble constitue un dispositif très souple, peu encombrant et léger. Le système de protection est suffisant pour une exploration proche d'une minute dans le carneau ; des 20 essais ont confirmé que ce court temps de mesure est suffisant pour l'exploration d'un carneau à l'aide de la sonde de l'invention.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite en référence aux dessins annexés sur lesquels : la figure 1 montre une section d'une partie de batterie de fours avec le dispositif conforme à l'invention dans sa variante de réalisation à bac à eau.
- .la figure 2 montre le détail d'une tête de mesure.
La tête de mesure 1 est suspendue par son raccord souple 2, et pénètre à l'intérieur du carneau 3 par l'ouverture supérieure. Le raccord souple 2 passe autour d'une poulie de renvoi 4 et s'enroule, sur un tambour 5 dont la rotation est commandée par des moyens symbolisés par la manivelle 6.
J ^ Un bac demi-cylindrique 7 rempli d'eau immerge la partie 3 Μ » basse du tambour 5 de manière à mouiller le raccord 2. Ce bac est monté sur roulettes 19 et sert de fixation aux bras 20 de support de la poulie 4.
La tête de mesure 1 comprend un manchon isolant réalisé par un tube d'acier 8 (pour augmenter la résistance aux chocs 05 mécaniques) recouvert d'un matériau fibreux 9 (par exemple, celui commercialisé sous la marque KERLANE (g)). Le manchon peut alternativement être réalisé en matière réfractaire compacte (par exemple, des briques commercialisées sous la marque CALÖR @ ), afin d'augmenter sa capacité calorifique si on le souhaite.· 10 Le manchon est fermé à sa partie inférieure par une pièce de lestag'e 10 en acier inoxydable réfractaire, collée au réfractaire 9, et à sa partie supérieure par une pièce d'arrimage 11 réalisée'dans le même métal, permettant la liaison entre le manchon 8,9 et la gaine 12 du raccord 2, et également collée 15 sur la partie réfractaire 9 du manchon.
Cette gaine souple 12 est tressée en matériau fibreux armé (par exemple celui commercialisé sous la marque DELCERAM (g) ). Elle entour« un filin d'acier anti-torsion 13 au bout duquel est suspendu un pyromètre optique 14, de forme allongéé (pyromètre 20 de type "crayon") protégé à l'intérieur du manchon 8,9. La gaine abrite également les connexions électriques 15, nécessaires à l'alimentation en courant et à la transmission des signaux fournis par le pyromètre vers un appareil classique de réception et d'enregistrement non représenté situé sur le dispositif 4 25 - 7 de manoeuvre de la sonde.
Le pyromètre optique 14 reçoit le rayonnement infrarouge grâce à une ouverture 16 prévue dans le manchon et pourvue d'un , hublot 17 en saphir, et un miroir de renvoi 18.
Les essais réalisés par les inventeurs ont montré que 30 le système de déroulement-enroulement du raccord 2 permet d'explorer la totalité de la hauteur d'un carneau de 4 m en une Î vingtaine de secondes, (le temps de réponse du pyromètre étant, .lui, instantané). Le ruban d'acier 13, protégé par le fibreux 12 4 » Μ « t · a un comportement satisfaisant, même après des temps de séjour répétitifs dans la flamme relativement longs ( 1 minute et même plus de 2 minutes en cas d'humidification préalable de. la gaine 12).
L'évolution des températures au coeur de la sonde de 05 mesure montre qu’au bout d'une minute, la température a très peu évolué (progression inférieure à 15°C) pour les deux types d'isolation de manchon. Le pyromètre "crayon" pouvant travailler jusqu'à une température maximale de 60°C, on voit que l'exploration du carneau s'avère parfaitement réalisable dans les temps 10 prescrits. On notera que l'inertie thermique peut entraîner une poursuite de la montée en température de la tête, après avoir été retirée du carneau. On peut dans ce cas prévoir un ; dispositif annexe de refroidissement de la tête à la sortie du carneau.
)5 Bien entendu, l'invention ne saurait se limiter à l'exem- ( pie décrit en référence aux figures mais s'étend à de multiples ! variantes ou équivalentes dans la mesure où sont respectées les caractéristiques techniques énoncées dans les revendications ci-après. . .
t 2° En particulier, le bac à immersion peut être remplacé par tout autre moyen permettant d'humidifier la gaine à. l'extérieur des carneaux, par exemple, une rampe arrosant le tambour selon une génératrice, le surplus d'eau étant recueilli par gravité dans un collecteur sous le tambour et recirculé dans 25 la rampe. De même, on peut prévoir une boîte à eau entourant la gaine 12 à la sortie du tambour et de préférence en position verticale, donc en aval de la poulie de renvoi 4.
De même encore, le dispositif de manoeuvre peut être largement mécanisé. En particulier, la manivelle 6 pourra être r .
Claims (5)
1. Sonde pour la détermination des températures des parois des carneaux de four à coke, du type comprenant une tête de mesure contenant un pyromètre optique suspendue par un raccord 05. un dispositif de manoeuvre de la tête, caractérisée en ce que la tête (1) est constituée par un manchon (8,9) non refroidi en matière réfractaire, en ce que le raccord (2) est constitué par un filin métallique (13) enrobé d'une gaine souple (12) en matériau réfractaire fibreux et en ce que le dispositif de 10 manoeuvre (4-7) de la tête comporte un tambour (5) d'enroulement dudit raccord.
2. Sonde selon la revendication 1, caractérisée en ce que le manchon (8,9) comporte un hublot latéral (17), et en ce qu'un miroir (18) est prévu pour diriger le rayonnement sur 1. le pyromètre (14).
3. Sonde selon la revendication 2 caractérisée en ce que ledit hublot est en saphir.
4. Sonde selon la revendication 1 caractérisée en ce que le dispositif de manoeuvre (4-7) comporte en outre des moyens 20 d'humidification de la gaine (12) du raccord (2).
5. Sonde selon la revendication 4 caractérisée en ce que lesdits moyens d'humidification sont constitués par un bac à eau (7) immergeant la partie inférieure du tambour d'enrou- ». lement (5). A i i'
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