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Procédé et dispositif pour augmenter le rendement des fours à cuve, en particulier des hauts-fourneaux.
On sait que le rendement des fours à cuve, en particulier des hauts-fourneaux n'augmente pas proportionnellement à l'accrois- sement de la surface du creuset, bien au contraire, ceci est à imputer au fait que le vent soufflé radialement par les tuyères ne pénètre dans le four que jusqu'à une profondeur déterminée.
Il n'y a ainsi qu'un espace annulaire qui dispose d'une quantité suffisante d'air de combustion, tandis que la surface circulaire intérieure du four en reçoit nettement trop peu.
Cette constatation a déterminé une augmentation de la pres- sion du vent dans le but de faire parvenir l'air jusqu'au centre du four. L'élévation générale de la pression du vent amène cepen- dant avec elle un désavantage car l'espace annulaire extérieur . reçoit trop d'air, ce qui provoque en cet endroit un refroidisse- ment qui rend impossible une augmentation du rendement ou même di- minue celui-ci et ainsi donne lieu à un fonctionnement peu écono-
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mique.
La présente invention a. pour objet un procédé et une tuyère permettant d'obtenir dans les fours à cuve, en particulier dans les hauts-fourneaux, des rendements très élevés. L'invention est basée sur la constitution à plusieurs étages des tuyères ; de cette façon, non seulement des courants d'air à différentes pres- sions, mais, le cas échéant, de l'air - dont les caractéristiques sont choisies à volonté - à différentes pressions ou à différen- tes températures ou à différentes teneurs en oxygène sont soufflés de telle manière qu'au moins l'un des courants d'air possède une pression suffisamment élevée que pour qu'il pénètre jusqu'au centre du four.
Le grand avantage du procédé provient de ce que l'on peut introduire du vent à la pression ordinaire pour alimenter la surface annulaire de la section du creuset en air de combustion nécessaire, en même temps cependant que de l'air dont la pression et les propriétés sont différentes et qui, spécialement à l'inté- rieur du four, convient pour susciter et accélérer les opérations de combustion et de réduction.
Le vent destiné au centre du four peut avantageusement être enrichi d'oxygène et être au préalable fortement réchauffé ainsi il activera les opérations de combustion et de réduction et provoquera une augmentation du rendement du four.
Afin de permettre, dans l'esprit de ce procédé, une pénétra- tion aussi profonde que possible de l'air dans le four, il est utilisé suivant l'invention une tuyère qui consiste en plusieurs étages et qui, suivant la technique de l'écoulement, est consti- tuée de façon à permettre la pénétration à l'intérieur du four d'un courant d'air fermé aussi largement que possible, une ou plusieurs tuyères sont, dans ce but, disposées de manière à pou- voir coulisser et être orientées l'une par rapport à l'autre à l'intérieur d'une tuyère normale, de sorte que les museaux des
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tuyères pénètrent dans le four à des profondeurs différentes.
Une tuyère à deux étages est représentée en coupe au dessin ci-annexé et tient lieu d'exemple d'exécution pour la réalisation du procédé. a y désigne la caisse de refroidissement encastrée dans la maçonnerie du haut-fourneau, b désigne l'étage extérieur et c l'étage intérieur de la tuyère. De l'air à pression normale est soufflé à travers les tubulures d tandis que l'air à pression et à température élevées, le cas échéant enrichi d'oxygène, est introduit par le tube e solidement encastré.
L'étage intérieur c de la tuyère est disposé de manière à pouvoir coulisser par rapport à l'étage extérieur b; le réglage réciproque est effectué grâce à une tige f qui est maintenue par une came g disposée au tube e.. La distance v- détermine la quantité dont peuvent se déplacer l'un par rapport à l'autre les deux étages b et c de la tuyère.
Une autre disposition des différents étages de la tuyère l'un par rapport à l'autre ne change rien à l'objet de l'invention; ainsi ces étages peuvent être disposés concentriquement ou excen- triquernent, horizontalement ou obliquement l'un à l'autre,
REVENDICATIONS.
1. Procédé pour augmenter le rendement des fours à cuve etc. en particulier des hauts-fourneaux, caractérisé en ce que le soufflage de l'air est réalisé par des tuyères à plusieurs étages, lesquels sont disposés de manière à pouvoir coulisser ou être orientés l'un par rapport à l'autre, de façon à ce que les museaux des étages de la tuyère débouchent dans différents plans à l'intérieur du four.
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Method and device for increasing the efficiency of shaft furnaces, in particular blast furnaces.
We know that the efficiency of shaft furnaces, in particular blast furnaces, does not increase in proportion to the increase in the surface area of the crucible, on the contrary, this is to be attributed to the fact that the wind blown radially by the Nozzles enter the furnace only to a certain depth.
There is thus only one annular space which has a sufficient quantity of combustion air, while the inner circular surface of the furnace receives far too little.
This finding determined an increase in the wind pressure in order to convey air to the center of the furnace. The general increase in wind pressure, however, brings with it a disadvantage because the outer annular space. receives too much air, which causes cooling in this place which makes it impossible to increase the efficiency or even decreases it and thus gives rise to a low-energy operation.
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mique.
The present invention a. The object is a process and a nozzle making it possible to obtain very high yields in shaft furnaces, in particular in blast furnaces. The invention is based on the construction of several stages of the nozzles; in this way, not only air currents at different pressures, but, where appropriate, air - the characteristics of which can be chosen at will - at different pressures or at different temperatures or at different contents of oxygen are blown in such a way that at least one of the air streams has a pressure high enough to penetrate to the center of the furnace.
The great advantage of the process stems from the fact that it is possible to introduce wind at ordinary pressure to supply the annular surface of the crucible section with the necessary combustion air, at the same time, however, as air whose pressure and properties are different and which, especially inside the furnace, are suitable for initiating and accelerating combustion and reduction operations.
The wind intended for the center of the furnace can advantageously be enriched with oxygen and be highly heated beforehand, thus activating the combustion and reduction operations and causing an increase in the efficiency of the furnace.
In order to allow, in the spirit of this process, a penetration as deep as possible of the air in the furnace, there is used according to the invention a nozzle which consists of several stages and which, according to the technique of l The flow is constructed in such a way as to allow the penetration into the interior of the furnace of a flow of closed air as widely as possible, one or more nozzles are, for this purpose, arranged so as to be able to slide and be oriented with respect to each other within a normal nozzle, so that the muzzles of the
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Nozzles enter the furnace at different depths.
A two-stage nozzle is shown in section in the accompanying drawing and serves as an exemplary embodiment for carrying out the process. a y designates the cooling box embedded in the masonry of the blast furnace, b designates the outer stage and c the inner stage of the nozzle. Air at normal pressure is blown through the tubes d while the air at high pressure and temperature, possibly enriched with oxygen, is introduced through the firmly embedded tube e.
The inner stage c of the nozzle is arranged so as to be able to slide relative to the outer stage b; the reciprocal adjustment is effected by means of a rod f which is held by a cam g placed on the tube e .. The distance v- determines the quantity by which the two stages b and c of the nozzle.
Another arrangement of the different stages of the nozzle relative to each other does not change the subject of the invention; thus these stages can be arranged concentrically or eccentrically, horizontally or obliquely to each other,
CLAIMS.
1. Process for increasing the efficiency of shaft furnaces etc. in particular blast furnaces, characterized in that the blowing of the air is carried out by multi-stage nozzles, which are arranged so as to be able to slide or be oriented with respect to one another, so as to that the muzzles of the stages of the nozzle open into different planes inside the furnace.