LU86340A1 - Charging installation for blast furnace - with symmetrically fed rotating chute - Google Patents

Charging installation for blast furnace - with symmetrically fed rotating chute Download PDF

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Abstract

A blast furnace is charged by rotating or swinging chute below a central hopper outlet, regulated by a measuring valve, symmetrical about the furnace axis. Above the hopper is at least one feed lock, with airtight closures above and below, and a measuring valve to control flow into the hopper. The lock valve is opened first until a blockage develops in the hopper, then the hopper valve to feed charge to the chute. Lock and hopper are continually weighed during charging, and the control valves operated to ensure that the rate of flow out of the hopper is never greater than that out of the lock.

Description

* - 1 -* - 1 -

Installation de chargement d'un four à cuveTank furnace loading installation

La présente invention concerne une installation de chargement d'un four à cuve comprenant une gou-5 lotte de distribution rotative ou oscillante, une carcasse centrale étanche en communication avec l'intérieur du four, deux sas de stockage juxtaposés de part et d'autre de l'axe vertical du four et portés par ladite carcasse par l'intermédiaire de pesons, ces sas étant 10 pourvus chacun de tubulures d'écoulement pénétrant dans ladite carcasse, une paire de clapets d'étanchéité et une paire de clapets de dosage associés respectivement aux tubulures d'écoulement dans ladite carcasse pour mettre les sas alternativement en communication avec 15 l'intérieur du four.The present invention relates to a loading installation of a tank furnace comprising a gou-5 monkfish for rotary or oscillating distribution, a sealed central carcass in communication with the interior of the furnace, two storage airlocks juxtaposed on either side of the vertical axis of the oven and carried by said carcass by means of load cells, these airlocks being each provided with flow pipes penetrating into said carcass, a pair of sealing valves and a pair of associated metering valves respectively to the flow pipes in said carcass to put the airlocks alternately in communication with the interior of the oven.

L'invention vise plus particulièrement une installation pour la mise en oeuvre du procédé décrit dans la demande de brevet LU-85.879 selon laquelle on ouvre d'abord le clapet de dosage d'un des sas pour pro-20 voquer l'écoulement d'une quantité de matière suffisante pour la formation d'un barrage de matière au-dessus de la tubulure d'écoulement d'une trémie et on n'ouvre le clapet de dosage associé à celle-ci qu'après la formation de ce barrage. Pour contrôler la formation de ce bar-25 rage et avoir l'assurance qu'il persiste pendant toute la durée d'une phase de chargement, on pèse séparément et pendant toute la durée de chargement aussi bien la trémie que le sas qui est en communication avec celle-ci et on produit des signaux représentant respectivement 30 le contenu de la trémie, le contenu du sas et la somme des contenus de la trémie et du sas.The invention relates more particularly to an installation for implementing the method described in patent application LU-85,879 according to which the metering valve of one of the airlocks is first opened to cause the flow of a sufficient quantity of material for the formation of a barrage of material above the flow pipe of a hopper and the metering valve associated with the latter is only opened after the formation of this barrage. To control the formation of this bar-25 rage and to have the assurance that it persists throughout the duration of a loading phase, the hopper and the airlock which is in communication with the latter and signals are produced representing respectively the content of the hopper, the content of the airlock and the sum of the contents of the hopper and the airlock.

Il est rappelé que le but de la formation du barrage de matière dans la trémie est d'avoir une chute verticale et centrale de la matière de chargement sur 35 la goulotte et empêcher ainsi les composantes horizontales et obliques occasionnées par le glissement de la matière le long de la paroi inclinée dans la trémie.It is recalled that the purpose of the formation of the material barrier in the hopper is to have a vertical and central fall of the loading material on the chute and thus prevent the horizontal and oblique components caused by the sliding of the material. along the inclined wall in the hopper.

Un problème bien connu dans les installations % - 2 - de chargement à goulotte de distribution est celui de la ségrégation des particules, c'est-à-dire leur séparation à l'intérieur d'une enceinte selon leur granulométrie. Ce phénomène, discuté plus en détail dans 5 le brevet LU-85.810 s'intensifie avec l'augmentation du diamètre de l'enceinte. Ce problème risque également de se poser, de façon plus ou moins prononcée, dans la trémie dans laquelle on provoque le barrage lors de la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, notamment 10 à cause du fait que le barrage se forme par croissance le long de la paroi conique de la trémie jusque dans la tubulure supérieure de l'un des sas.A well-known problem in loading installations with a distribution chute is that of the segregation of the particles, that is to say their separation inside an enclosure according to their particle size. This phenomenon, discussed in more detail in patent LU-85,810 intensifies with the increase in the diameter of the enclosure. This problem is also likely to arise, in a more or less pronounced manner, in the hopper in which the dam is caused during the implementation of the method described above, in particular because of the fact that the dam is formed by growth. along the conical wall of the hopper to the upper tube of one of the airlocks.

Le but de la présente invention est de prévoir une installation pour la mise en oeuvre du procédé 15 décrit ci-dessus, et qui permet une réduction de la ségrégation au niveau du barrage formé dans la trémie centrale.The object of the present invention is to provide an installation for implementing the method described above, and which allows a reduction in segregation at the level of the dam formed in the central hopper.

Pour atteindre cet objectif, l'invention propose une installation du genre décrit dans le prê-20 abule, qui est essentiellement caractérisée en ce que ladite carcasse contient une trémie conique rotative avec une ouverture d'écoulement centrale au-dessus de la goulotte, contrôlée par un organe de dosage, en ce que ladite trémie est suspendue à la carcasse par l'in-25 termëdiaire de pesons et en ce que des moyens sont prévus à l'extérieur de la carcasse pour faire tourner la trémie autour de l'axe du four et pour actionner son organe de dosage.To achieve this objective, the invention provides an installation of the kind described in the pre-abule, which is essentially characterized in that said carcass contains a conical rotating hopper with a central flow opening above the chute, controlled by a metering member, in that said hopper is suspended from the carcass by the in-term of scales and in that means are provided outside the carcass for rotating the hopper about the axis of the oven and to activate its metering device.

L'organe de dosage de la trémie est, de pré-30 férence, constitué par un disque déplaçable verticalement et définissant avec la paroi de la trémie une ouverture d'écoulement annulaire dont la section est variable par déplacement vertical du disque.The dosing member of the hopper is, preferably, constituted by a vertically displaceable disc and defining with the wall of the hopper an annular flow opening, the section of which is variable by vertical displacement of the disc.

La suspension de la trémie est constituée par 35 un cylindre vertical traversant axialement la partie supérieure de la carcasse au niveau d'un soufflet d'étanchéité et porté par les pesons reposant sur la carcasse, une tige creuse disposée coaxialement dans - 3 - 4-The hopper suspension consists of a vertical cylinder axially passing through the upper part of the carcass at a sealing bellows and carried by the load cells resting on the carcass, a hollow rod arranged coaxially in - 3 - 4-

KK

ledit cylindre, la partie inférieure de cette tige étant reliée par l'intermédiaire d'une ou de plusieurs traverses à la trémie, alors que sa partie supérieure subit, à l'extérieur de la carcasse, l'action d’un moyen d'en-5 traînement pour la faire tourner autour de l'axe vertical du four et par une tige traversant coaxialement ladite tige creuse, la partie inférieure de cette tige étant reliée a l'organe de dosage, alors que sa partie supérieure subit à l'extérieur de la 10 carcasse l'action d'un vérin pour occasionner le déplacement vertical de la tige et de l'organe de dosage.said cylinder, the lower part of this rod being connected via one or more crosspieces to the hopper, while its upper part undergoes, outside the carcass, the action of a means of in-5 drag to rotate it around the vertical axis of the furnace and by a rod coaxially passing through said hollow rod, the lower part of this rod being connected to the metering member, while its upper part is subjected to outside the carcass the action of a jack to cause the vertical displacement of the rod and of the metering member.

Le cylindre extérieur de la suspension de la trémie est, de préférence, relié à la carcasse par des éléments flexibles de stabilisation horizontale qui n'en-15 travent pas la liberté de mouvement vertical de la suspension de la trémie.The outer cylinder of the hopper suspension is preferably connected to the carcass by flexible horizontal stabilization elements which do not interfere with the freedom of vertical movement of the hopper suspension.

D'autres particularités et caractéristiques ressortiront de la description détaillée d'un mode de réalisation présenté ci-dessous, à titre d'illustration, 20 en référence à la figure unique qui montre schématiquement une vue d'ensemble, partiellement en coupe verticale axiale, d'une installation selon la présente invention .Other particularities and characteristics will emerge from the detailed description of an embodiment presented below, by way of illustration, with reference to the single figure which schematically shows an overall view, partially in axial vertical section, of an installation according to the present invention.

Sur cette figure, on voit la partie supérieure 25 d'un four à cuve (10) dans la tête duquel se trouve une goulotte de distribution (12) actionnée par un mécanisme d'entraînement se trouvant dans un boîtier (14) sur la tête du four (10). Une carcasse étanche (16) de forme sensiblement conique, portée par une char-30 pente (18) supportée par la tête du four (10) est reliée par sa partie inférieure au moyen d'un compensateur (20) au boîtier (14) et communique à travers ce compensateur (20) avec l'intérieur du four (10).In this figure, we can see the upper part 25 of a shaft furnace (10) in the head of which there is a distribution chute (12) actuated by a drive mechanism located in a housing (14) on the head from the oven (10). A sealed carcass (16) of substantially conical shape, carried by a sloping tank (18) supported by the head of the furnace (10) is connected by its lower part by means of a compensator (20) to the housing (14) and communicates through this compensator (20) with the interior of the oven (10).

La carcasse (16) porte, par l'intermédiaire 35 de plusieurs pesons (22) deux sas (24) et (26) dont les tubulures obliques d'écoulement (28) et (30) pénètrent à l'intérieur de la carcasse (16). L'écoulement de ces tubulures (28) et (30) est contrôlée par des 4 \ 4 - 4 - organes de dosage (32) et (34). L'étanchéité entre chacun des sas (24) (26) et l'intérieur de la car casse (16) et le four (10) est réalisée par deux clapets d'étanchéité (36) (38) coopérant avec des sièges 5 montés dans la carcasse.The carcass (16) carries, by means of several load cells (22) two airlocks (24) and (26) whose oblique flow pipes (28) and (30) penetrate inside the carcass ( 16). The flow of these tubes (28) and (30) is controlled by 4 \ 4 - 4 - metering members (32) and (34). The seal between each of the airlocks (24) (26) and the interior of the breaker (16) and the oven (10) is produced by two sealing valves (36) (38) cooperating with seats 5 mounted in the carcass.

Alors que dans les installations de chargement classiques avec une goulotte rotative, la matière de chargement s'écoule directement des tubulures (28) (30) le 'long de la paroi inclinée de la carcasse (16) 10 sur la goulotte (12), on a prévu dans l'installation proposée par la présente invention en vue de la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, une trémie conique (40) à l'intérieur de la carcasse (16). L'ouverture d'écoulement inférieure de cette trémie (40) 15 est contrôle par un organe de dosage dont le but est de provoquer la formation d'un barrage de la matière dans la trémie (40) comme décrit dans la demande de brevet LU-85.879.Whereas in conventional loading installations with a rotary chute, the loading material flows directly from the pipes (28) (30) along the inclined wall of the carcass (16) on the chute (12), is provided in the installation proposed by the present invention for the implementation of the method described above, a conical hopper (40) inside the carcass (16). The lower flow opening of this hopper (40) 15 is controlled by a metering device whose purpose is to cause the formation of a barrier of the material in the hopper (40) as described in the patent application LU -85,879.

Pour réduire le phénomène de ségrégation dans 20 cette trémie (40), l'installation comporte des moyens pour faire tourner cette trémie (40) autour de l'axe vertical (0) du four (10). Cette rotation permet, en effet, un meilleur remplissage de la trémie (40) et un remplissage qui s'effectue sur 360° plutôt qu'un 25 talus qui grimpe depuis le clapet (42) jusqu'aux tubulures des sas (24) et (26) et qui favorise le phénomène de ségrégation. Toutefois, le problème entraîné par la rotation de la trémie (40) est la nécessité de pouvoir contrôler la formation du barrage 30 par une pesée de la trémie (40), pesée qui avec une trémie immobile ne présentait aucun problème.To reduce the phenomenon of segregation in this hopper (40), the installation includes means for rotating this hopper (40) around the vertical axis (0) of the oven (10). This rotation allows, in fact, a better filling of the hopper (40) and a filling which is carried out over 360 ° rather than a slope which climbs from the valve (42) to the airlocks of the airlocks (24) and (26) and which promotes the phenomenon of segregation. However, the problem caused by the rotation of the hopper (40) is the need to be able to control the formation of the dam 30 by weighing the hopper (40), weighing which with a stationary hopper presented no problem.

Pour pouvoir résoudre ce problème, la trémie (40) est suspendue par une ou plusieurs traverses (44) à une tige creuse (46) disposée sur l'axe central (0) 35 et maintenue à l'intérieur d'un cylindre coaxial extérieur (48) qui traverse, de façon étanche, la partie supérieure de la carcasse (16) au niveau d'un soufflet (50). Ce cylindre (48) repose à l'extérieur sur ß - 5 - * plusieurs pesons (52) qui fournissent des signaux représentant le poids de la trémie (40), de son contenu et de tous ses accessoires de suspension au cylindre (48).To be able to solve this problem, the hopper (40) is suspended by one or more crosspieces (44) from a hollow rod (46) placed on the central axis (0) 35 and held inside an external coaxial cylinder (48) which crosses, sealingly, the upper part of the carcass (16) at a bellows (50). This cylinder (48) rests on the outside on ß - 5 - * several load cells (52) which provide signals representing the weight of the hopper (40), its contents and all its accessories for suspension to the cylinder (48) .

La tige (46) est reliée, à l'extérieur de la carcasse (16) 5 à des moyens non représentés pour la faire tourner avec la trémie (40) autour de l'axe central (0) comme symbolisé par les flèches A et B. Le clapet de dosage (42) qui règle l'écoulement hors de la trémie (40) est conçu sous forme de disque ou de cloche qui, par déplacement 10 vertical, définit une ouverture annulaire à section variable avec la paroi de la trémie (40). A cet effet, l'organe de dosage (42) est porté par l'extrémité d'une tige (54) traversant coaxialement la tige (46) et subissant à l'extérieur de la carcasse (16) l'action d'un 15 vérin (56) pour déplacer l'organe de dosage (42) entre la position fermée illustrée en traits pleins et une position ouverte illustrée en traits pointillés.The rod (46) is connected, outside the carcass (16) 5 to means not shown to rotate it with the hopper (40) around the central axis (0) as symbolized by the arrows A and B. The metering valve (42) which regulates the flow out of the hopper (40) is designed in the form of a disc or bell which, by vertical movement, defines an annular opening of variable section with the wall of the hopper (40). For this purpose, the metering member (42) is carried by the end of a rod (54) passing coaxially through the rod (46) and undergoing outside the carcass (16) the action of a 15 cylinder (56) for moving the metering member (42) between the closed position illustrated in solid lines and an open position illustrated in dotted lines.

Pour assurer une certaine stabilité horizontale de la suspension de la trémie (40) , le cylindre (48) 20 est relié par des lames (56) à la carcasse (16), ces lames étant suffisamment flexibles pour ne pas gêner la liberté de mouvement vertical du cylindre (48), c'est-à-dire d'exercer une influence néfaste sur les résultats de la pesée.To ensure a certain horizontal stability of the hopper suspension (40), the cylinder (48) 20 is connected by blades (56) to the carcass (16), these blades being flexible enough not to interfere with freedom of movement vertical of the cylinder (48), that is to say to exert a harmful influence on the results of the weighing.

25 II est donc possible de peser le contenu de la trémie (40) pendant que celle-ci tourne autour de l'axe vertical. La pesée de la trémie (40) et celle du sas en phase d'écoulement permettent le contrôle et la commande du chargement notamment la manoeuvre de 30 l'organe de dosage (42) en fournissant des signaux représentant le contenu de la trémie (40) et celui d'un des sas (24) ou (26) , c'est-à-dire pendant la pesée, on considère le sas en phase d'écoulement et la trémie comme un seul récipient.It is therefore possible to weigh the content of the hopper (40) while the latter rotates around the vertical axis. The weighing of the hopper (40) and that of the airlock in the flow phase allow the loading to be controlled and commanded, in particular the operation of the metering member (42) by providing signals representing the content of the hopper (40 ) and that of one of the airlocks (24) or (26), that is to say during the weighing, the airlock in the flow phase and the hopper are considered as a single container.

35 Bien entendu, il est également possible de se servir de la pesée de la trémie (40) pour la surveillance du niveau de son contenu. Etant donné toutefois qu'à poids égal, le volume et la courbe de niveau du *35 Of course, it is also possible to use the weighing of the hopper (40) for monitoring the level of its content. However, given that for equal weight, the volume and the level curve of the *

AAT

> % # - 6 - contenu de la trémie peuvent varier, il est préférable de surveiller le niveau de remplissage de la trémie par détecteurs de niveau comme par exemple des sondes à ultra-sons, à isotopes, optiques, etc...>% # - 6 - content of the hopper may vary, it is preferable to monitor the filling level of the hopper by level detectors such as ultrasonic, isotope, optical probes, etc.

5 L'installation décrite ci-dessus permet de procéder de deux manières différentes pour vider le contenu d'un sas dans le four. Il est possible de procéder selon la demande de brevet LU-85.879, c'est-à-dire de n'ouvrir l'organe de dosage (42) qu'après l'arrêt 10 d'écoulement à travers la tubulure (30), c'est-à-dire qprès la formation d'un barrage depuis le fond de la trémie (40) jusque dans l'un des sas (24) ou (26).5 The installation described above allows you to proceed in two different ways to empty the contents of an airlock in the oven. It is possible to proceed according to patent application LU-85.879, that is to say to open the metering member (42) only after the flow 10 has been stopped through the tubing (30). , that is to say, after the formation of a dam from the bottom of the hopper (40) to one of the airlocks (24) or (26).

Il est toutefois également possible et généralement préférable à cause de la rotation de la tré-15 mie (40), d'ouvrir l'organe de dosage (42) avant l'arrêt de l'écoulement à travers la tubulure (30) et de régler, par le contrôle du niveau du contenu de la trémie (40) les clapets de dosage (32) ou (34) du sas en phase d'écoulement, de manière à maintenir un niveau de char-20 gement constant dans la trémie (40).However, it is also possible and generally preferable because of the rotation of the hopper (40), to open the metering member (42) before the flow through the tubing (30) stops and to regulate, by controlling the level of the content of the hopper (40), the metering valves (32) or (34) of the airlock in the flow phase, so as to maintain a constant level of loading in the hopper (40).

Claims (2)

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe de dosage (42) de la trémie (40) est constituée par un élément déplaçable verticalement et définissant avec la paroi (40) une 30 ouverture d'écoulement annulaire dont la section est variable par déplacement vertical du disque de l'organe de dosage (42).2. Installation according to claim 1, characterized in that the metering member (42) of the hopper (40) consists of a vertically movable element and defining with the wall (40) an annular flow opening, the section is variable by vertical displacement of the disc of the metering member (42). 3. Installation selon l'une des revendi cations 1 ou 2, caractérisée en ce que la suspension 35 de la trémie (40) est constituée par un cylindre vertical (48) traversant axialement la partie supérieure de la carcasse (16) au niveau d'un soufflet d'étanchéité (50) et porté par les pesons reposant sur la car- » % .------- casse (16), une tige creuse (46) disposée coaxialement dans ledit cylindre (48), la partie inférieure de cette tige (46) étant reliée par l'intermédiaire d'une ou de plusieurs traverses (44) à la trémie (40), alors 5 que sa partie supérieure subit, à l'extérieur de la carcasse (16), l'action d'un moyen d'entraînement pour la faire tourner autour de l'axe vertical (0) du four (10) et par une tige (54) traversant axialement ladite tige creuse (46), la partie inférieure de cette tige (54) 10 étant reliée au disque de l'organe de dosage (42) alors que sa partie supérieure subit à l'extérieur de la carcasse (16) l'action d'un vérin (56) pour occasionner le déplacement vertical de la tige (54) et du disque de l'organe de dosage (42). 15 4. - Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le cylindre (48) de la suspension de la trémie (40) est relié à la carcasse (16) par des éléments flexibles (56) de stabilisation horizontale . 20 5. - Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la trémie (40) est associée à des détecteurs de niveau.3. Installation according to one of claims 1 or 2, characterized in that the suspension 35 of the hopper (40) consists of a vertical cylinder (48) axially passing through the upper part of the carcass (16) at level 'a sealing bellows (50) and carried by the load cells resting on the car- »% .------- breakage (16), a hollow rod (46) arranged coaxially in said cylinder (48), the lower part of this rod (46) being connected via one or more crosspieces (44) to the hopper (40), while its upper part is subjected, outside the carcass (16), the action of a drive means for rotating it around the vertical axis (0) of the oven (10) and by a rod (54) axially passing through said hollow rod (46), the lower part of this rod (54) 10 being connected to the disc of the metering member (42) while its upper part undergoes outside the carcass (16) the action of a jack (56) to cause displacement v ertical of the rod (54) and the disc of the metering member (42). 4. Installation according to claim 3, characterized in that the cylinder (48) of the hopper suspension (40) is connected to the carcass (16) by flexible elements (56) for horizontal stabilization. 5. - Installation according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the hopper (40) is associated with level detectors.
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