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CENTRE DE RECHERCHES SCIENTIFIQUES ET TECHNIQUES'DE L'INDUSTRIE DES FABRI-
CATIONS METALLIQUES (C. R.I.F.), résidant à BRUXELLES.
NOUVEAU CUBILOT ET MODE DE CONDUITE DE CELUI-CI.
La présente invention est relative à un nouveau type de cu- bilot, conçu pour la marche continue ou la marche intermittente avec main- tien à feu de l'appareil.
L'invention se rapporte également à la conduite de cet appa- reil de fusion, conduite qui diffère sensiblement de celle des cubilots actuellement connus.
Il est connu d'utiliser des cubilots comprenant une partie su- périeure destinée à recevoir les charges, une partie intermédiaire corres- pondant au moins à la zône de fusion de celles-ci, un dispositif d'in- jection du vent, et une partie inférieure dans laquelle s'ammasse et d'où s'écoule le métal fondu. Mais les revêtements réfractaires internes-parti- culièrement ceux de la partie intermédiaire située au dessus des tuyères - sont érodées si rapidement qu'après chaque opération de fusion il est nécessaire de faire tomber le feu et de procéder à une remise en état de ces revêtements.
Ces interruptions sont évidemment antiéconomiques à plusieurs titres.
On a tenté d'améliorer la situation en refroidissant la partie intermédiaire où l'on observe le plus de destruction des revêtements. Dans ce but, on a imaginé par exemple, de constituer tout ou partie de cette par- tie intermédiaire, de caissons de refroidissement en métal, revêtus, vers l'intérieur du cubilot d'une couche relativement mince de matière réfrac- taire. Une telle construction n'est pas réalisable, cependant, sans dis- continuités thermiques. Aux joints entre les caissons le refroidissement est insuffisant, et il en résulte des fissures qui nécessitent prompte répa- ration. Un fonctionnement continu de ces appareils n'est donc pas prati-
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quement possible. Au reste, le remplacement de ces caissons est difficile et nécessite un arrêt prolongé.
On peut faire des critiques analogues à d'autres agencements de refroidissement,comprenant des serpentins noyés dans une masse réfrac- taire .
Dans tous ces dispositifs, il est inévitable de prévoir un revêtement réfractaire, et de changer celui-ci. La surveillance des gaines de refroidissement est, dans les deux cas, quasi impossible. Enfin, l'un et l'autre système sont sujets à l'entartrage.
En définitive, ces agencements n'apportent aucun progrès sensi- ble .
L'invention remédie aux inconvénients précités de manière très simple et sûre. Elle propose un dispositif peu coûteux dont la surveillan- ce est immédiate, dont il n'y a pratiquement pas à prévoir le remplacement et qui, enfin peut se passer de la nécessité d'un revêtement intérieur.
L'invention consiste à constituer, dans sa partie intermédiaire au moins, l'enveloppe extérieure de la zône de fusion par une paroi métal- lique continue et soumises à un refroidissement direct appliqué de l'exté - rieur.
La partie intermédiaire métallique affecte avantageusement la forme d'un tronc de cône qui repose sur sa grande base.
Suivant une particularité de l'invention, la forme et les di- mensions de la section transversale la plus étroite de l'enveloppe refroi- die ne diffèrent de celles de la section transversale du puits que par l'épaisseur d'un revêtement réfractaire réduit sensiblement à la valeur li- mite pour laquelle, dans les conditions de refroidissement extérieur données ce revêtement résiste à l'action destructrice des fusions. Dans des condi- tions limites, l'épaisseur de ce revêtement peut être nulle.
Le mode de refroidissement préféré prévu suivant l'invention consiste à faire ruisseler, sur l'enveloppe même, un liquide refroidissant (qui sera habituellement de l'eau). L'eau est amenée par des tubes annu- laires perforés qui la laissent tomber en pluie sur l'enveloppe, la distri- bution des jets étant assez dense pour que toutes les parties de l'envelop- pe reçoivent de l'eau en quantité suffisante, et qu'en fait la surface extérieure de l'enveloppe soit baignée d'une nappe liquide d'épaisseur sen- siblement uniforme. Dans les zônes les plus chaudes, les rampes d'arrosage peuvent être multipliées, ou leurs trous resserrés.
Suivant une variante de l'invention, le refroidissement extérieur de l'enveloppe peut être assuré par l'application à celle-ci d'une gaine liquide continue, contenue dans une deuxième enveloppe, entourant la pre- mière, communiquant avec l'atmosphère à sa partie supérieure.
Dans ce cas, l'eau arrive dans ce water-jacket ouvert, par la partie inférieure, et en est évacuée à la partie supérieure. Il est évident qu'une telle disposition de la gaine permet un démontage rapide et une visite aisée de l'extérieur de l'enveloppe de la zône de fusion.
L'enveloppe métallique de la partie intermédiaire du cubilot peut s'étendre vers le haut de celui-ci, et cette prolongation peut même constituer à elle seule la partie supérieure ou cuve du cubilot.
Il est surtout très avantageux de prolonger vers le bas l'enve-
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loppe refroidie, de façon à ce qu'elle descende jusqu'en dessous des tuyères à vent. La bonne tenue de ces dernières s'en trouve sensible- ment améliorée
Ainsi qu'il a été remarqué plus haut, l'expérience a montré qu'avec le nouveau mode de construction suivant l'invention, il n'est pas indispensable de procéder à un revêtement réfractaire intérieur de l'enveloppe métallique refroidie.
Cependant, la solution préférée, suivant l'invention, consiste à maintenir sur toute la hauteur du cubilot un revêtement réfractaire, dont l'épaisseur sera par exemple, dans un cubilot cylindrique de 800 mm. diamètre inférieur, d'environ 200 mm. dans la cuve, d'environ 50 mm. dans la zône de fusion, et de 300 mm., de préférence en deux couches de maçon- nerie indépendantes, dans la zône inférieure, c'est-à-dire dans le creuset.
Quant à l'enveloppe métallique refroidie, elle peut s'étendre avec avantage sur une hauteur de 0,70 à 1 m 50 au dessus des tuyères à vent suivant les conditions, par exemple 1 m 20.
Les dimensions précitées ne sont cependant nullement limita- tives .
Quant au fruit donné à l'enveloppe métallique, il ne corres- pond à aucune limitation critique. Son but est d'assurer un ruisselle- ment convenable de l'eau à la surface externe. Il ne doit pas être trop considérable, afin de ne pas modifier trop sensiblement le diamètre de l'intérieur du cubilot qui doit rester sensiblement cylindrique. On peut envisager, avec avantage, un fruit de l'ordre de 2 mm/m. C'est en somme le profil intérieur du cubilot, et notamment sa forme de puits cylindrique et l'épaisseur du revêtement intérieur, qui détermineront le profil et les dimensions de l'enveloppe extérieure.
L'invention concerne aussi un mode de conduite du feu dans un cubilot, mode de conduite qui s'avère avantageusement réalisable avec un appareil conçu suivant les principes exposés ci-avant.
Dans ce mode de conduite, on ne fait pas, après chaque opéra- tion de fusion, un vidage complet; on laisse simplement s'écouler le res- tant éventuel de fonte fluide et de latier,par exemple par le trou de coulée de la fonte élargi à cette fin. Les cokes incandescents sont main- tenue dans le cubilot.
Après vidage complet des phases fluides, on lute soigneusement tous les orifices pouvant laisser rentrer de l'air (le gueulard excepté) ou on règle l'admission d'air afin de maintenir un régime fixé de combus- tion modérée.
Le volant de chaleur constitué par le revêtement et les cokes incandescents, et la minime combustion occasionnée par les très faibles rentrées d'air inévitables ou voulues suffisent à maintenir l'incandescen- ce du lit de coke jusqu'à la prochaine opération (en pratique, jusqu'au lendemain).
Pour faire une nouvelle fusion, il n'est pas nécessaire d'al- lumer le cubilot, puisque les cokes sont encore incandescents. Il suffit de rétablir le niveau du lit de coke et après un présoufflage éventuel, de charger le cubilot et enfin de procéder au soufflage et à la fusion.