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"Procédé pour améliorer l'action de fusion des fours Siemens Martin chauffés par les gaz de combustion ".
Le chauffage des fours Siemens Martin par le gaz des. fours à coke épurés ou par les gaz de combustion analogues pré- sente cet inconvénient que du fait que la flamme est faible, il se produit une petite diminution du pouvoir calorifique et du soutirage intégral du goudron, ce qui présente une grande importance pour l'approvisionnement à distance en gaz ; il en résulte une durée de chargement nettement plus longue, ce qui provoque de grandes pertes. Pour supprimer cet inconvénient , on a essayé de carburer le gaz en lui ajoutant du goudron, de l'huile ou du benzol à l'état finement pulvérisé , en vue de réaliser ainsi , grâce à la formation d'une flamme rayonnante
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une meilleure transmission de la chaleur à la charge ou au bain.
Cette façon d'augmenter l'action de la flamme du gaz, qui nécessite l'addition d'un appoint représentant au moins 10% de l'agent carburant, donna fréquemment lieu à des troubles et, dans la pratique, est coûteuse par suite des prix élevés de ces agents. On connaît ensuite le procédé qui consiste, pour amener et pulvériser le produit carburant à se servir d'air injecté ou de vapeur.
Le gaz de combustion, généralement du gaz de four à coke épuré,arrive à la tuyère sous une pressim d'environ 300 m/m col. d'eau; de cette manière, l'air véhicule et pulvérisateur du carburant possède une pressiou assez élevée pour véhiculer l'agent carburant, protégé par le noyau gazeux qui l'entoure, aussi rapidement que possible et en aussi bon état que possible, dans la chambre de combustion proprement dite.
L'air chaud qui s'échappe des conduits à air possède dans les fours Siemens-Martin généralement une température moyenne de 1.000 à 1.250 C. Si, par conséquent, on injectait de l'air dans la poussière combustible de la tuyère dans le noyau gazeux, il se produirait, par la seule action de réchauffement par radia- tion de la maçonnerie environnante,une inflammation en présence de l'air, canme cela s'observe toujours jusqu'à présent avec tous les carburants.
Cette inflammation provoque naturellement à l'intérieur du courant gazeux principal qui sort des tuyères, par suite de l'accroissement de volume qui se produit dans le noyau , une forte action de freinage, qui se repercu-te sur tout le courant gazeux,de sorte qu'il se produit également à la pé- riphérie du courant gazeux une combustion accentuée en présence de l'air chaud qui sort du canal à air.
Outre que ces avances à l'allumage dans la tête du four provoquent de fartes surchauf- fes indésirables et soustraient au processus proprement dit déjà dans la tête du four une /partie du carburant, ce freinage de l'énergie cinétique agit très défavorablement sur l'effet exercé par la flamme sur la
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charge introduite dans le foyer ou encore sur le bain lui-même; ainsi, une grande partie du résidu de la poussière n'est pas précipitée dans le bainde fusion mais est entraînée dans la chambre du four avec la flamme. Comme cette poussière adhère au revêtement chaud des régénérateurs, il est inévitable que par cet état de choses on détériore fortement la maçcnnerie.
Si l'on se sert de vapeur comme agent carburant pulvérisant, il se produit également une inflammation du carburant par l'oxygène libéré par suite de la décomposition de la vapeur. L'invention porte remède aux inconvénients qui viennent d'être signalés et procure en même temps de grands avantages économiques. Confor- mément à l' invention , on arrive au résultat en ajoutant au gaz de four à coke ou au gaz de combustion de la poussière combus- tible, par exemple du poussier de charbon, comme carburant et er u affectant l'introduction et la pulvérisation du carburant par du gaz de combustion sous pression et épuré; le véhicule de la pous sière carburante est introduit sous une pression plus élevée et à une vitesse d'injection notablement plus grande que celles du gaz de combustion employé pour la marche du four.
Le nouveau procédé est non seulement plus économique; il en permet en même temps d'obtenir des avantages spéciaux/ce qui concerne le processus de la fusion proprement dit. Il consiste à injecter de la poussière combustible aussi exempte que possib: de cendres. On produit ainsi une flamme fortement rayonnante , ce qui assure, par suite du meilleur dégagement de la chaleur et d'une durée de chargement moindre, une fusion plus rapide de déchets.
On protège aussi la matière en fusion centre l'oxyda- tion ; cette protection, particulièrement quand les tuyères sont inclinées convenablement,empêche,par suite du recouvrement de la masse en fusion par la poussière de charbon combustible, le contact de la masse en fusion avec l'oxygène de l'air. Comme le chauffage est plus fort, la scorie peut réagir plus facilement et ainsi il se perd moins de matière dans la scorie. Ensuite , le four est protégé contre la surchauffe car le bain, du fait
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que la scorie réagit mieux, reste en état d'absorber la chaleur; on épargne donc des frais de matières réfractaires et de répara- tions.
Pour empêcher la combustion prématurée du gaz et de la poussière et le freinage de l'énergie cinétique du courant gazeux qui en est la conséquence , l'injection de la poussière se fait opportunément par du gaz sous pression. Ce simple tour de main empfiche la combustion prématurée du produit injecteur dans le courait gazeux principal qui l'enveloppe. Le courant gazeux principal protège complètement le carburait injecté dans le noyau et l'amène, par suite de l'énergie cinétique qui reste dans ce cas, jusque dais la chambre de fusion dans la- quelle se produit également la séparation des résidus non com- bustibles.
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour améliorer l'action de fusion des fours Siemens Martin chauffés par le gaz de four à coke froid et épuré ou par du gaz de combustion épuré , caractérisé par le fait que l'on ajoute au gaz de four à cokeou au gaz de combustion, de la poussière combustible, par exemple de la poussière de char- bon, ecoEme carburait.
2. Procédé conforme à la revendicationd, caractérisé par le fait que l'introduction et la pulvérisation du carburait se font avec le secours de gaz de combustion sous pression et épuré.
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"Method for improving the melting action of Siemens Martin furnaces heated by combustion gases".
Heating of Siemens Martin ovens by local gas. Coke ovens purified or by similar combustion gases have the disadvantage that, because the flame is weak, there is a small decrease in the calorific value and in the complete removal of the tar, which is of great importance for remote gas supply; this results in a much longer charging time, which causes great losses. To overcome this drawback, attempts have been made to carburize the gas by adding tar, oil or benzol to it in the finely pulverized state, with a view to thus achieving, thanks to the formation of a radiant flame
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better heat transmission to the load or bath.
This way of increasing the action of the gas flame, which requires the addition of a make-up representing at least 10% of the fuel agent, has frequently given rise to troubles and, in practice, is therefore expensive. high prices of these agents. Next, the process is known which consists in bringing and spraying the fuel product using injected air or steam.
The combustion gas, generally purified coke oven gas, arrives at the nozzle at a pressure of about 300 m / m col. water; in this way, the vehicle and atomizer air of the fuel has a pressure high enough to convey the fuel agent, protected by the gas core which surrounds it, as quickly as possible and in as good condition as possible, into the fuel chamber. actual combustion.
The hot air which escapes from the air ducts has in Siemens-Martin furnaces generally an average temperature of 1,000 to 1,250 C. If, therefore, air was injected into the combustible dust of the nozzle in the core gaseous, it would occur, by the sole action of heating by radiation of the surrounding masonry, an ignition in the presence of air, as is still observed up to now with all fuels.
This inflammation naturally causes inside the main gas stream which comes out of the nozzles, as a result of the increase in volume which occurs in the core, a strong braking action, which repercu-te over the entire gas stream, so that there also occurs at the periphery of the gas stream an accentuated combustion in the presence of the hot air which leaves the air channel.
Apart from the fact that these ignition advances in the furnace head cause undesirable overheating waxes and remove part of the fuel from the process itself already in the furnace head, this braking of the kinetic energy has a very unfavorable effect on the fuel. 'effect exerted by the flame on the
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load introduced into the hearth or even into the bath itself; thus, much of the dust residue is not precipitated in the molten bath but is carried into the furnace chamber with the flame. As this dust adheres to the hot coating of the regenerators, it is inevitable that this state of affairs will greatly deteriorate the masonry.
If steam is used as a fuel atomizing agent, the fuel will also ignite by oxygen released as a result of the decomposition of the vapor. The invention remedies the drawbacks which have just been pointed out and at the same time provides great economic advantages. In accordance with the invention, the result is achieved by adding to the coke oven gas or the combustion gas combustible dust, for example coal dust, as a fuel and affecting the introduction and release. spraying the fuel with pressurized and purified combustion gas; the vehicle of the fuel dust is introduced under a higher pressure and at a speed of injection notably greater than those of the combustion gas employed for the operation of the furnace.
The new process is not only more economical; at the same time, it allows them to obtain special advantages / which concern the actual fusion process. It consists of injecting combustible dust as free as possible from ash. A strongly radiant flame is thus produced, which ensures, as a result of the better release of heat and of a shorter charging time, a faster melting of waste.
The molten material is also protected from oxidation; this protection, particularly when the nozzles are properly inclined, prevents, owing to the covering of the molten mass by combustible carbon dust, the contact of the molten mass with the oxygen of the air. As the heating is stronger, the slag can react more easily and thus less material is lost in the slag. Then the oven is protected against overheating because the bath, due to
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that the slag reacts better, remains able to absorb heat; refractory material and repair costs are therefore saved.
In order to prevent the premature combustion of the gas and the dust and the braking of the kinetic energy of the gas current which is the consequence thereof, the injection of the dust is conveniently done by pressurized gas. This simple twist prevents the premature combustion of the injector product in the main gas stream which surrounds it. The main gas stream completely protects the fuel injected into the core and carries it, owing to the kinetic energy which remains in this case, up to the melting chamber in which also takes place the separation of uncompressed residues. bustible.
CLAIMS.
1. Method for improving the melting action of Siemens Martin furnaces heated by cold and purified coke oven gas or by purified combustion gas, characterized by adding to the coke oven gas or gas combustion, combustible dust, for example coal dust, ecoEme was fueled.
2. Method according to claimd, characterized in that the introduction and spraying of the fuel are carried out with the assistance of pressurized and purified combustion gas.
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