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11 PERFECTIONNEMENTS AUX INSTALLATIONS DES FOURS METALLURGIQUES"
L'invention est relative aux fours métallurgiques, tels par exemple que ceux décrits dans le brevet Lelge N 327.387 dans lesquels le four comporte, séparé de sa sole principale, et prévus à une ou à ses extrémités, un ou plusieurs bassins destinée à amener ou à maintenir @u métal à l'état de fusion, le ou les bassins étant onauffés par des gaz perdus du four.
Un premier but de l'invention est de maintenir ce ou ces bassins à une température plus élevée que celle qu'il est possible d'atteindre en employant uniquement des gaz perdue du four principal, de manière à y fondre une charge de métal solide en un temps plus réduit, ou, si le bassin est chargé de métal à l'état de fusion, d'obtenir une tempé- rature plus élevée du métal liquide, et de faciliter également le raffinage ultérieur du dit métal dans le bassin.
Un autre but de l'invention est de réduire, dans des fours métallurgiques à régénération, la chute de température provenant du refroidissement du régénérateur de l'un ou des deux éléments du combustible amenés au four principal. Un autre but de l'invention consiste à établir un four métallur- gique à régénération, comportant des moyens grâce auxquels
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des chambres ou bassins auxiliaires, disposés à chacune des extrémités du four principal et traversés par les gaz perdus de ce four, peuvent être, soit alternativement, soit simul- tanément, amenés à une température plus élevée que celle susceptible d'être engendrée par les dits gaz perdus.
A cet effet, un ou des passages à gaz, et également, si c'est nécessaire, des passages d'air,sont prévus, en un point ou des points convenables des parois des chambres ou bassins auxiliaires, et ces passages sont reliés avec des sources d'alimentation convenables, la combustion du combus- tible gazeux introduit dans espace surmontant le bain, servant à accroître la température de celui-ci dans la mesure voulue au-dessus de celle que l'on peut obtenir à l'aide de la chaleur reprise aux gaz perdus du four principal; ou bien à maintenir, ou à acoroitre, la température de l'air destiné à favoriser la combustion des éléments du combustible gazeux fourni au rour principal, laquelle température serait sinon réduite étant donné l'action refroidissante,sur les régéné- rateurs, de l'air froid admis au régénérateur à chauffer.
L'air d'alimentation du ou des bassins auxiliaires peut être préalablement échauffé si on le désire, comme par exemple en lui faisant traverser un récupérateur d'air qui peut être formé dans, ou au voisinage, de l'empilage du régénérateur principal du rour.
Les passages de gaz de la paroi de la ou des bassins auxiliaires peuvent être alimentés au gaz de gazogène, au gaz de fours à coke, ou au gaz d'huile, et l'on peut pré- voir un by-pass vers la oheminée du four, pour dériver une partie des gaz de combustion du bassin,'du régénérateur ou du rour principal, selon qu'à l'instant considéré le bas- sin est celui de l'extrémité de sortie ou celui de l'extrémité d'entrée du four principal.
Dans le cas d'un four réversible à régénération , tel qu'il est décrit dans le brevet précité, le ou les jets de gaz prévus pour échauffer les bassins
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auxiliaires aux deux extrémités du four, peuvent être main- tenus en activité dans deux directions de travail, de ma- nière qu'à celle des extrémités du four qui, au moment consi- déré, se trouve être l'extrémité d'entrée du gaz et de l'air, on obtienne une réduction de la chute de température de l'air fourni à la sole du four principal, qui résulte du refroidissement des empilages du régénérateur d'air,Dans ce cas, la totalité, ou si l'on a prévu un by-pass, une partie des produits de combustion des jets chauffant le bassin auxiliaire,
passent au four principal avec l'air chaude mais la proportion de ces gaz perdus par rapport au volume total de gaz et d'air fourni à la combustion dans le four principal, est insuffisante pour influencer d'une manière appréciable la combustion des gaz de chauffage ou le procédé métallurgique résultant exécuté sur la sole principale du four. D'une manière analogue, à l'autre ex- trémité"du four, la proportion de gaz perdus à haute tem- pérature soustraits au régénérateur et passant à la cheminée est @ peu appréciable.
Les dessins annexés représentent, de façon plus ou moins schématique, des fours métallurgiques ou des parties de ces fours, du type mentionné, comprenant application des perfectionnements constituant la présente invention.
Dans ces dessins, la figure 1 est une coupe longitu- dinale et médiane pratiquée dans une extrémité d'un four oscillant, établi pour le chauffage au gaz de fours à coke et comportant un bassin auxiliaire et un régénérateur d'air à chaque extrémité du four principal;
Figure 2 est une coupe en plan d'une portion du four représenté à la figure 1 ;
Figure 3 est une vue en élévation latérale, partielle- ment en coupe -- coupe pratiquée suivant la ligne A-B de la figure 4 .--, d'une variante de four oscillant comprenant un bassin auxiliaire, un régénérateur d'air et un r6géné-
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rateur à gaz à chacune des deux extrémités .
Figure 4 est une vue en plan, en coupe, du four repré- senté à la figure 3;
Figures 6 et 6 représentent respectivement une coupe longitudinale et un plan en coupe, d'une variante de con- struction d'un four réversible à régénérateur comportant application de l'invention;
Figure 7 est une vue en coupe longitudinale d'une extrémité d'un four alimenté au gaz de fours à coke, et comprenant une sole principale fixe et un bassin auxiliaire oscillant, les organes supportant le bassin auxiliaire ayant été omis; .figure 8 est une coupe pratiquée suivant la ligne
G-H de la figure 7;
Figure 9 montre un dispositif de soufflage latéral, dont une tuyère est représentée en traits pleins soufflant sur la surface d'un bain auxiliaire, et en lignes pointil- lées soufflant dans le bain auxiliaire;
Figure 10 représente l'ajutage d'une tuyère, en position inactive et extérieure à la paroi d'un bassin auxiliaire;
Figures Il et 12 représentent, respectivement, une coupe verticale et une coupe horizontale, pratiquées dans un four comprenant des bassins auxiliaires munis de disposi- tifs pour assurer le chauffage préalable de l'air qui y est introduit;
Figure 13 est une coupe suivant la ligne J-K de la figure 11;
Figure 14 est un schéma montrant, àéchelle réduite, les conduite d'amenée du gaz et de l'air auxiliaires aux bassins auxiliaires, ainsi que les communications avec la cheminée.
Les maffias caractères de référence désignent des parties semblables dans les différentes figures des dessins,
Dans la construction représentée aux figures 1 et 2, 1 désigne la chambre principale formée dans un four oscillant
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2, porté par un certain nombre de supports 3 munis de pa- liers à rouleau: 3 1 agences de manière à permettre l'oscil- lation de la sole, la conduite d'alimentation de gaz étant indiquée en 4 et munie d'une vanne de réglage en 5. Un bassin ou chambre auxiliaire 6, agencé de manière à pouvoir être mis en communication avec la chambre principale 1 et avec un régénérateur d'air 8, est établi indépendant du four 2.
Dans la paroi 7 de la chambre 6 on prévoit un ou plusieurs passages 9 d'alimentation auxiliaire de gaze et, si c'est nécessaire, un ou plusieurs passages 10 d'a- limentatio auxiliaire d'air. Le bassin auxiliaire peut être pourvu d'une ouverture de coulée 11 présentant une lè- vre de coulée 12, et d'un carneau 13 destiné à conduire les gaz perdus vers une cheminée ou, de préférence là ou ils pourront être utilisés.
Dans la disposition représentée aux figures 3 et 4, disposition dans laquelle du gaz de gazogène peut être uti- lisé pour chauffer la chambre de la sôle principale, on a prévu un régénérateur d'air 8 et un régénérateur à gaz 14 à chaque extrémité du four. Des conduits d'alimentation de gaz auxiliaire pour chauffer le bassin 6 sont représentés en 15 et conditionnés pour communiquer avec deux régénéra- teurs à gaz 14 en passant par des vannes de réglage respec- tivement désignées par 16 et 161. Des conduits d'air auxiliai- re raccordés au bassin ont représentés en 17 et condi- tionnés pour communiquer avec les deux régénérateurs d'air 8 en passant par les vannes de réglage 18 et 181.
Les con- duits de gaz et d'air 15 et 17 comportent chacun deux sé- ries de vannes supplémentaires, désignées respectivement par 19, 191, 20, 201, lesquelles vannes peuvent être ac- tionnées suivant les besoins pour supprimer ou établir le passage du gaz, ou de l'air, ou des deux venant de l'un de. ou/l'autre ou vers l'un ou l'autre ou les deux bassins auxiliaires 6.
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Le schéma que représente la fig re 14, montre les deux paires de régénérateurs 8, 14, les conduits de gaz et d'air auxiliaires, 15, 17, les vannes de réglage 16, 161, et les deux aérien de Tannes 19, 191 et 20, 20 1, en un agencement analogie à celui de la figure 4, mais dessiné à échelle plus réduite. Dans le schéma, les vannes 16 et 18 et les vannes 191 et 201 sont représentées ouvertes, tandis que les vannes 161, 181,19 et 20 sont fermées, afin de con- duire le gaz et l'air auxiliaires venant des régénérateurs. situés dans la partie gauche de la figure 14 au bassin auxiliaire situé au-dessus du régénérateur d'air ¯8 dans la partie droite de la figure.
On voit par là que les communi- cations de gaz et d'air à une extrémité du rour peuvent être mises en aotivité, tandis que celles de l'autre extré- mité du four sont rendues inactives.
En munissant un four à régénérateur, tel que celui des figures 3 et 4, des carneaux nécessaires, et en disposant convenablement les vannes sur les conduits de gaz auxiliaire 15, les jets de gaz auxiliaire destinés à chauffer les deux bassins auxiliaires peuvent être maintenus en action pour les deux directions de travail,de sorte que le ou les jets de gaz auxiliaire à celle des extrémités du four qui, au moment considéré, est l'extrémité d'entrée d gaz ou du gaz et de l'air de chauffage de la noie principale, peuvent être injectés, mais uniquement en quantité peu appréciable, dans le courant principal de l'air amené à cette sole dans le but défini précédemment.
Les conduites indiquées en 21 et 211 à la figure 4 servent à mener les gaz perdus des régénérateurs 8 à la cheminée du four.
Dans le four représenté aux figures 5 et 6, chacun des bassins ou chambres de chauffe auxiliaires 6, est pourvu d'un passage de gaz 9 conditionné pour diriger un courant de ga@ à travers la chambre dans le courant d'air d'alimen- tation allant du régénérateur d'air 8 vers le passage prin-
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cipal d'air uu four 1, la direction de ce courant de gaz étant pratiquement parallèle au courant de l'air d'alimen- tation. Un seul de ces passages de gaz est utilisé à la fois, à savoir celui qui, au moment considéré, est situé, du côté de l'extrémité d'entrée au four principal.
En outre, chaque bassin ou chambre peut être pourvu d'un., autre passage 91, disposé en regard du passage 9 et propre à diriger un courant de gaz en travers du bassin ou de la chambre auxiliaire 6 vers l'ajutage ou conduit menant au régéné- rateur d'air 8. Seul est utilisé celui des passages 91 qui, au moment considéré, est situé du côté de l'extrémitéde sortie du four principal, et il est â remarquer que même ce passage ne doit pas toujours être employé. Le passage 91 est alimenté en gaz combustible, venant d'une source quelconque appropriée, par l'intermédiaire d'un conduit de gaz 9 2, et il convient d'ordinaire, de relier également au passage 91 un oonauit d'air auxiliaire 93, de manière à assurer la combustion du gaz fourni à ce passage.
En supposant que l'extrémité gauche du four soit l'ex- 'trémité d'entrée, l'arrivée de gaz au passage de gaz 9 de cette extrémité est ouverte, et la flamme qui résulte de la combustion du gaz échauffe alors plus considérablement l'air chaud venant du régénérateur d'air 8, tandis que l'on ferme l'arrivée de gaz et d'air au passage 9 1 du bassin ou chambre situé, du côté gauche du four. A l'extrémité droite on ferme l'arrivée de gaz au.. passage 9, tandis que, ordinairement, mais non pas nécessairement?, on établit l'arrivée de gaz et d'air vers le passage 91, et la flamme résultant de la combustion du gaz élève la température du bassin ou chambre auxiliaire 6 au-dessus de celle que l'on peut obtenir à l'aide des gaz s'évacuant du four principal 1.
Ces gaz d'échappement, ainsi que les gaz de combustion du passage 91, passent alors au régénérateur d'air 8 situé du cote droit du four et, de là, soit directement à la cheminée, ou préalablement dans un autre dispositif, dispositif
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dans lequel ils peuvent être plus complètement utilisés.
Les agencements permettant d'assurer l'arrivée et le réglage de l'alimentation du gaz et de l'air aux passages
9, 9, et 91, 91, peuvent être analogues à ceux décrits en se référant à la disposition de four représentée aux figures
3 et 4.
Dans la portion terminale du four qui est représenté aux figures 7- et 8, et est alimenté en gaz de four à coke par l'intermédiaire de la conduite 4 pour la sôle principale fixe 1, le four principal et fixe et la chambre ou Dassin auxiliaire 6 est conditionné pour osciller latéralement sur des paliers à rouleaux 25, à la manière qui a été antérieure- ment proposée pour les sôles principales oscillant latérale- ment. Le niveau au baib auxiliaire est approximativement le même que celui du bain de la sôle principale, et le bassin auxiliaire est pourvu d'une lèvre de collée 26 prévue dans une paroi latérale, des passages 27 pour des tuyères de soufflage étant prévue: dans la paroi opposée, dans les buts qui ont été décrits.
Une disposition convenable de t¯yère latérale de souf- flage, 28, est représentée à la figure 9, l'ensemble étant. monté-sur un chariot mobile 29. Le passage 27 de la paroi 7 du bassin ou chambre auxiliaire 6, à travers lequel l'aju- tage de la tuyère 281 peut, en avançant le chariot, être introduit dans le bassin, et conditionné pour, lorsque l'a- jutage de la tuyère est retiré du uassin ou de la chambre comme il est représenté à la rigure 10, être obturé par la porte à contrepoids, 30,se déplaçant verticalement.
La tuyère est articulée sur .Le chariot 29, en 31, de manière qu'elle puisse, par manoeuvre du levier 32 associé, être amenée en position pour souffler sur la face du bain (comme il est indiqué en traits pleins à la figure 9) ou dans une position de soufflage dans le bain, commô il est indiqué en traits interrompus.
Dans la construction représentée aux rigures il à 13,
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en vue d'obtenir dans le bassin auxiliaire 6 une température pius élevée que celle qu'il est possible d'atteindre à l'aide des gaz perdus provenant de la sôle du four, un ou des passages à gaz 22, ainsi que, si c'est nécessaire, des passages d'air 23, sont prévus en un ou des points convena- bles de la paroi du bassin ou chambre 6, et .sont reliés à des sources appropriées d'alimentation, la combustion du gaz, ainsi amené dans l'espace surmontant le bain, servant à accroître la température de ce dernier de la quantité voulue au dessus de celle que l'on peut atteindre à l'aide des gaz perdus provenant de la sole du four principal.
L'air d'ali- mentation peut être préalablement chauffé, si on le désire, en le faiqant passer dans un récupérateur d'air ou une cham- bre de chauffage 24 qui peut être amménagé dans ou au voi- sinage des empilages du régénérateur principal du four.
Les passages de gaz peuvent être alimentés en gaz de gazogène, gaz de four à coke, ou gaz d'huile, et un by- pass 25, menant à la cheminée, peut être prévu pour dériver une partie des gaz de combustion du bassin ou chambre, du régénérateur ou du four principal, suivant que le bassin ou chambre est celui qui, au moment considéré, se trouve du côté de l'extrémité de sortis du four principal ou à l'ex- trémité d'entrée de ce dernier.
On peut faire remarquer que la température plus élevée du bassin auxiliaire réalisée à la manière décrite, concoure à l'épuration plus complète du contenu du bassin, comme par exemple par introduction d'oxyde de fer, ou par un souf- flage d'air sur ou dans le bain, avec ou sans addition de chaux ou de calcaire ou d'un autre agent d'épuration appro- prié, tel qu'une scorie liquide provenant de la sole princi- pale, ou d'un autre four, et introduite dans le bain à l'état liquide.
En outre, la température plus élevée à la- quelle le bain peut être porté, maintient la charge métalli. que liquide dans une condition plus appropriée à son trans- fort, à l'aide d'une cuiller ou poche ou d'un autre moyen
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convenable, vers la sole principale du même four, ou d'un autre four en vue de son traitement subséquent.
Dans des conditions telles que, lorsqu'un jet d'air est soufflé dans ou sur le bain, une partie du carbone du métal liquide s'oxyde, l'oxyde de carbone ainsi produit est brûlé, et une partie de la chaleur engendrée accroît la température du bassin auxiliaire, tandis qu'une partie passe au régénérateur d'air lorsque ce soufflage est exécuté dans le bassin ou chambre auxiliaire qui, à l'instant considéré, se trouve du cote de l'extrémité de sortie du four principal
Le métal liquide à épurer dans le bassin auxiliaire peut être du métal provenant directement d'un haut fourneau ou d'un mélangeur, ou bien peut également êre d- métal fondu dans la creuset d'un autre four, et la sole d'un Dassin auxi- liaire utilisée pour l'épuration sera de préférence une sole basique bien qu'elle puisse également être acide.
REVENDICATIONS 1. -. un four métallurgique à régénérateur, comprenant ) un bassin ou chambre auxiliaire à chaque extrémité, dans lequel ) des moyens sont prévus pour introduire un courant de gaz ( compustible dans e courant principal d'air d'alimentation du ( coté de l'entrée du rour.
( 2. - Un four métallurgique à régénération, réversible, ( fixe ou oscillant, comprenant, à l'une ou aux deux extrémités, Résumé:- ( un ou plusieurs bassins auxiliaires propres à être chauffée par les gaz perdus du four, dans lequel des moyens sont pré- ( vue pour accroître la température dans ce ou ces bassins auxiliaires, de manière à, par exemple, obtenir dans ceux-ci ( une température plus élevée que celle réalisable à l'aide de ( la chaleur soustraite aux gaz perdus venant de la sole du ( four principal.