LU86340A1 - Installation de chargement d'un four a cuve - Google Patents

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Description

* - 1 -
Installation de chargement d'un four à cuve
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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-
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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.
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.
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 .
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).
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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 *
A
> % # - 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...
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).
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).

Claims (2)

  1. 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. 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.
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