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Dispositif pour améliorer il écoulement du laitier contenu dans des
EMI1.1
-.-------------------------------------------------------------- chambres de fusion.
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On sait que les fonds des chambres de fusion de chaudières chauffées au charbon pulvérulent, avec écoulement continu du laitier peuvent être construits de telle façon que l'orifice - d'écoulement se trouve au' fond de la chambre et qu'il soit cons- titué par une courbure appropriée des tubes de refroidissement du fond. Ces tuyaux servent alors en même -temps à refroidir l'arête d'écoulement par dessus laquelle le laitier coule hors de la chambre de fusion. En pareil cas, l'orifice d'écoulement a ordinairement une forme elliptique.
Dans d'autres types de fonds de chambres de fusion, sur- tout lorsque le refroidiss,ement du fond ne passe pas par les tubes reliés au circuit de la chaudière, a'est à dire lorsque le fond n'est pas refroidi, ou lorsqu'il est refroidi par de l'air, l'orifice d'écoulement est refroidi'par une arrivée étrangère d'eau.
Dans tous ces types.,-l'arête d'écoulement se trouve à la même hauteur-sur tout le pourtour de l'orifice d'écoulement, ce qui permet au laitier fondu de s'écouler sur tout le pourtour
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de l'orifice d'écoulement.
Dans d'autres types il est bien possible que la majeure partie du laitier s'éooule sur une longueur déterminée du pour- tour de l'orifice d'écoulement, mais le laitier s'éooule en même temps aussi sur le reste au pourtour, aussi bien lorsque la quantité de laitier qui s'écoule est petite que lorsqu'elle est grande, et surtout dans ce dernier cas.
Tous ces types ont cet inconvénient commun que lorsqu'on marche pendant longtemps à une faible charge le laitier n'est pas suffisamment fondu et qu'il ne sort pas de la chambre de fusion. Le laitier s'accumule alors au fond et sur les parois de la chambre de fusion. Lorsque la chaudière est poussée en- suite pour marcher sous une charge plus forte, le laitier accu- mulé au fond et sur les parois fond rapidement. Le laitier qui s'est accumulé au fond a un point de fusion inférieur et il est plus fluide; il s'écoule rapidement et entraîne à sa surface les morceaux à demi fondus du laitier qui se trouve sur les parois. En effet, le laitier resté sur les parois a un point de fusion plus élevé que celui du laitier qui s'est accumulé au fond, ce qui est dû à une sélection dans la fusion.
On peut donner à ce phénomène le nom d'inondation de laitier.
Comme la quantité de laitier qui s'accumule dans la chambre de fusion est grande, en particulier lorsque l'on utilise des com- bustibles de qualité médioore, les inondations qui viennent d'être décrites provoquent, d'une part des engorgements de l'orifice d'écoulement et, d'autre part, une telle surcharge du dispositif de granulation, et d'entraînement du laitier, que ce dispositif est bien-tôt mis hors de service.
Pour éviter cette surcharge passagère, il faut donner au dispositif de dé- crassage des dimensions beaucoup plus grandes, de sorte qu'il n'est pas complètement utilisé pendant la majeure partie de la durée du fonctionnement. @
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Un autre inconvénient des types d'orifice d'écoulement qui sont décrits plus haut consiste en ce que, lorsque la charge est petite et que le laitier coule encore par dessus l'arête d'é- coulement, ce laitier ne s'éooule qu'en couche mince et se re- froidit tellement qu'il devient visqueux et formé sur l'orifice d'écoulement des sortes de stalactites en laitier solidifié, , qui sont alors là source de difficulté pendant la granulation subséquente et le transport subséquent du laitier.
L'invention permet d'éviter ces inconvénients en construi- sant l'installation de telle façon que le laitier ne puisse s' écouler que sur une petite partie du pourtour de l'orifice d'é- coulement. Sur le reste du pourtour de 1.'orifice d'écoulement, lé laitier ne peut même pas s'écouler pendant les inondations de laitier décrites plus haut. On obtient ainsi un rétrécisse- ment du courant de laitier qui s'écoule, ce rétrécissement étant tel que-le laitier ne se refroidisse pas lorsque la charge est petite et qu'il s'écoule plus vite et plus également, même. lorsque la charge de la chambre de fusion est la plus petite.
Ceoi est dû à ce que la surface est réduite au minimum et par conséquent aussi que la chaleur de rayonnement dégagée par le laitier qui s'écoule est également réduite au minimum. Lorsque les inondations mentionnées plus haut se produisent, le laitier fondu ne peut pas s'écouler immédiatement; il s'écoule au con- traire graduellement. Le niveau du laitier monte bien, mais la quantité de laitier qui s'écoule n'augmente pas beaucoup.
Le dispositif de décrassage n'est donc pas surchargé et en même temps le laitier qui s'est accumulé au fond de la chambre de fusion est-plus chauffé et mieux fondu, ce qui est particu- lièrement important pour le laitier qui tombe des parois de la chambre de fusion.
Il convient de faire en sorte que le rebord (parapet) de l'orifice d'écoulement, rebord qui limite l'écoulement du lai-
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tier, soit constitué par un tube refroidi par de l'eau, et en particulier par une arrivée d'eau étrangère.
Un exemple de réalisation de l'objet de l'invention est représenté dans le dessin ci-joint :
La fig. 1 est une coupe de l'orifice d'écoulement par la ligne I-I;
La fige 2 en est un plan ;
La fig. 3 est une coupe par la ligne III-III.
La fig. 4 représente une autre forme de réalisation de l'orifice d'écoulement.
1 est le fond de la chambre de fusion, dont l'orifice d' écoulement est désigné par 2. Deux tubes de refroidissement 3 et 4 servent à former la parapet qui empêche l'écoulement du laitier. Des becs d'écoulement 5 et 6 se trouvent aux endroits où les tubes se croisent; le parapet manque à ces endroits, de sorte que le laitier fondu peut s'écouler librement par les becs d'écoulement, en formant un courant qui va en se ré- @ trécissant, et tomber dansle dispositif de décrassage qui se trouve au-dessous. A une certaine distance du bec d'écou- lement la section des courants de laitier 7, 8 est à peu près circulaire, de sorte que la chaleur de rayonnement dégagée et par conséquent aussi le refroidissement du laitier qui s'écou- le sont minimes.
Dans l'exemple représenté, l'arête primiti- ve 9 de l'orifice d'écoulement a une forme elliptique. L'ar- rivée du liquide de refroidissement aux tubes de refroidisse- ment et son départ ont lieu à 'l'endroit où l'orifice d'éooûle- ment a le plus petit rayon de courbure.
Le surélèvement du parapet est obtenu par l'application de baguettes appropriées, qui sont soudées. Ceci permet en même temps l'utilisation de tubes de diamètre plus petit, qui peuvent être mieux adaptés à ce but. En effet, le dia- mètre de ces tubes est plus petit que le diamètre des tubes
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du fond de la chaudière, lorsque le fond de la chambre de fu- si.on est refroidi par de l'eau. Celle des parois de la chambre qui regarde le bain de laitier 15 peut avantageusement être revêtue d'une masse réfractaire plastique 10. Les becs d'écou- lement sont également revêtus de cette masse réfractaire 10 à partir du haut aussi bien qu'à partir du bas. Les baguettes soudées qui servent à surélever'le parapet sont désignées par 11 pour les tubes 3, 4 et par!! pour les becs 5, 6.
La forme donnée aux becs d'écoulement a en outre l'avan- tage que les courants de laitier 7, 8 se trouvent plus près du milieu de l'orifce d'écoulement et à une certaine distance, dé- signée par X dans,la fig. 3, de la paroi de l'appendice infé- rieur 12 de l'orifice d'écoulement, de sorte que les courants de laitier 7, 8 ne peuvent pas adhérer à la paroi intérieure de l'appendice 12.
Une variante du type décrit pour l'objet de l'invention consisterait à établir l'orifice d'écoulement de telle façon qu'il soit muni de becs d'écoulement à 1'endroit du plus petit rayon de courbure de l'ellipse, c'est à dire que ces becs ,soient décalés de 90 dans 1'.exemple représenté dans la fig, 4.
Les dimensions de l'orifice 3.pourraient alors être encore plus petites.et l'on pourrait aussi donner à cette ouverture une forme plus oblongue, ce qui serait particulièrement avan- tageux pour ies fonds de chambres de fusion qui sont refroidis par des tubes de chaudières.
On peut encore considérer comme étant un avantage commun des deux exemples de réalisation qui sont représentés le fait que l'emplacement, qui .se trouve au-dessous de l'orifice d'é- coulement est protégé par les becs d'écoulement et mis à l'a- 'bri de la chaleur de rayonnement venant de la chambre de fu- sion. Cela diminue sensiblement l'échauffement de l'eau dans le récipient qui se trouve au-dessous de l'orifice d'écoule- ment.
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Dans les deux exemples représentés il y a deux courants de laitier, mais il est également possible d'établir des types n'ayant qu'un seul bec d'écoulement et un seul tube de refroi- dissement.