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La présente invention, due à Monsieur Paul DUBOIS , Employé chez la demanderesse en qualité de contremaître aux Fours Pits, est relative aux brûleurs utilisés dans l'industrie métallurgique, connus sous le nom de fours Pitso
La fonction de tels fours est d'amener les lingots à bonne tem- pérature pour le laminage.Une forme fréquente de ces fours, dite à chauffa- ge par la sole (en anglais : Bottom Fired) consiste en une cellule chauffée par un ou plusieurs brûleurs placés dans la sole.
Jusqu'à présent, les brûleurs;,utilisés dans ces fours étaient extrêmement simples : le gaz combustible est amené par un tuyau métallique généralement protégé par du réfractaire et débouchant au centre d'une ouver- ture circulaire aménagée dans la maçonnerie.L'air préchauffé nécessaire à la combustion est amené dans l'espace annulaire ainsi délimité.Le tuyau métallique est généralement muni d'une tête de brûleur" dont le but est de diviser le flux gazeux en un certain nombre de filets.
En pratique, une réalisation aussi simple ne donne pas satisfac- tionoUn bon brûleur doit en effet posséder un profil ( par exemple conver- gent-divergent) parfaitement adapté aux caractéristiques du gaz et de l'air utilisés et ce profil doit être réalisé avec beaucoup de précision. Or, il est très difficile de réaliser de tels profils en maçonnerie et il est encore plus difficile de les conserver en bon état par suite de l'action éminente destructride des hautes températures, de l'attaque chimique des ré- fractaires par la scorie qui recouvre la sole et par suite des chocs résul- tant du dépôt des lingots sur la sole
Or, l'expérience industrielle montre qu'il suffit de bien fai- bles détériorations du profil du brûleur pour créer dans son fonctionnement des perturbations hautement préjudiciables ;
le brûleur ne donne plus un mélange suffisamment homogène et il se crée dans le four des filets gazeux tantôt oxydants et tantôt réducteursoIl s'en suit des irrégularités locales de chauffe, la destruction prématurée' des récupérateurs, ainsi que des ir- régularités graves dans les mesures et contrôles de température et dans le contrôle de la combustiono
Ges défauts sont bien connus et on a cherché de différents côtés à réaliser des brûleurs plus précis et plus robusteso Mais jusqu'à présent on n'avait pas réussi à construire des brûleurs métalliques capables de ré- sister à la fois aux hautes températures et à l'attaque résultant des scories d'oxyde de fera
La présente invention a pour but de procurer un type de brûleur métallique résistant parfaitement bien à ces conditions extrêmement sévères.
C'est ce type de brûleur qui fait l'objet de la présente invention.
Dans ce but, suivant l'invention, le corps de brûleur comporte une.carcasse en métal réfractaire constitué essentiellement par une couronne creuse, de préférence de révolution autour de l'axe du brûleur
Dans la réalisation pratique de l'invention,la section de cette couronne est de préférence trapézoïdale, la grande base du trapèze engendrant .,par sa révolution la surface d'appui du corps de brûleur sur'la maçonnerie tandis,que le côté intérieur du trapèze engendre la surface interne du corps de brûleur par exemple suivant une forme convergente-divergenteo
Suivant l'invention, la paroi intérieure de la carcasse ou couron- ne creuse se prolonge vers le bas pour former une saillie qui assure la fi- xation du corps de brûleur dans la maçonnerie.
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Suivant l'invention également, la carcasse est renforcée par un certain nombre de nervures partageant la couronne creuse en autant de cavi- tés.Cette carcasse peut aussi comporter un certain nombre d'ailettes des- tinées à imposer à l'air de combustion un mouvement hélicoïdal et assurer ainsi un mélange plus ou moins rapide du gaz et de l'air.
Une autre caractéristique importante du brûleur consiste en ce que le creux de la couronne circulaire est complètement rempli de matériaux réfractaires.
En vue du remplissage, on ménage dans la base de la couronne, suivantl'invention, au moins un trou de remplissage pour chaque cavité dé- limitée par les nervureso
Une autre caractéristique toute aussi importante consiste en ce que les parois de la carcasse en contact avec la flamme ou l'atmosphère du four sont protégées par une couverture en pisé réfractaire à l'exception toutefois des ailettes qui peuvent rester nues.
Suivant l'invention, ces parois métalliques ne sont pas lisses mais comportent des saillies et - ou - des cavités d'accrochage pour fixer le pisé réfractaire.
' Les saillies sont par exemple des ergots en queue d'aronde.
A titre d'exemple non limitatif, un brûleur répondant aux carac- téristiques de l'invention est représenté au dessin annexée
La figure I représente une coupe du brûleur, suivant l'axe.La figure II représente une coupe perpendiculaire à l'axe faite par le plan I - II de la figure 1
Dans ces figures, 1 désigne le corps du brûleur et 2 la tête de celui-ci. Le corps du brûleur repose sur la maçonnerie 3 La couche de scories recouvrant la sole est représentée par 4 Le gaz suit le trajet de la flèche 5 et l'air préchauffé de combustion celui des flèches 6
La carcasse métallique formant couronne de révolution creuse est représentée en 7 Cette carcasse comporte en 8 une saillie pour la fixa- tion dans le trou circulaire de la maçonnerie ,
en 9 des ailettes pour le brassage de l'air et en 10 des ergots pour fixer le pisé réfractaire 11 ser- vant de couverture.Les cavités de la couronne circulaire sont remplies de réfractaire 12 introduit par des trous 130
II est évident que les sections de passage à prévoir pour l'air et pour le gaz doivent être déterminées comme dans n'importe quel autre brûleur en fonction des caractéristiques du gaz combustible et de l'air.
Il n'y a là que l'application de techniques connuesL'invention est d'ailleurs utilisable dans le cas de chauffage au mazout, les mêmes caractéristiques pouvant être utilisées suivant l'invention pour a protection du corps de brûleur.
A titre d'exemple non limitatif, on donne ci-dessous les dimen- sions principales d'un brûleur suivant l'invention, utilisé pour le chauffa- ge d'un four Pits à raison de 2.000 m3/h de gaz à lo500 Kcal/m3 avec 1 air préchauffé à 900 C :
Diamètre du trou circulaire dans la maçonnerie : 700 m/m Diamètre intérieur du tuyau d'amenée des gaz : 300 m/m " de la section rétrécie du convergent-divergent : 470 m/m " extérieur du corps de brûleur à la base : 1.300 m/m " extérieur du corps de brûleur au sommet : 10050 m/m Hauteur du brûleur au-dessus du niveau de la maçonnerie : 470 m/m
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Quant aux matériaux à utiliser, les matières ci-dessous données à titre non limitatif ont donné d'excellents résultats :
Métal réfractaire : acier à 35% de chromeo
Réfractaire de couverture : Pisé au chrome
Réfractaire de remplissage de la couronne : Pisé alumineux.
Outre les avantages déjà signalés résultant du remplacement d un brûleur métallique de précision, on peut noter que le brûleur suivant l'invention reste parfaitement étanche aux coulées éventuelles de scories.
D'autre part, il occupe une place moindre que le brûleur en maçonnerie,ce qui laisse plus de place disponible sur la sole pour charger les lingots.
REVENDICATIONS
1 Brûleur pour four Pits chauffé parla sole, caractérisé en ce qu'il comporte un corps de brûleur métallique, en métal réfractaire, ce corps étant essentiellement constitué par une couronne creuse de préférence de révolution autour de l'axe du brûleur.
2 Brûleur du genre mentionné sous 1, caractérisé en ce que la section de la couronne creuse est approximativement trapézoidale et en ce que la grande base du trapèze engendre par sa révolutionautour de l'axe la surface d'appui du corps de brûleur sur la maçonnerie,, tandis que le côté intérieur du trapèze engendre la surface interne du'corps de brûleur, par exemple un profil convergent-divergent.
3o Brûleur du genre mentionné sous 1 ou 2, caractérisé en ce que la paroi intérieure de la couronne creuse se prolonge vers le bas pour former une saillie qui assure la fixation du corps de brûleur dans la ma- çonnerie
4 Brûleur du genre mentionné sous 1 à 3, caractérisé en ce que la couronne creuse est renforcée par des nervures la partageant en autant de cavités.
5 Brûleur du genre mentionné sous 1 à 4 caractérisé en ce que sa carcasse comporte un certain nombre d'ailettes destinées à imposer à 1 air de combustion un mouvement hélicoidal et assurer ainsi un mélange plus ou moins rapide du gaz et de l'air.
6 Brûleur du genre mentionné sous 1 à 5, caractérisé en ce que le creux de la couronne circulaire est complètement rempli de matériaux réfractaires,
7 Brûleur du genre mentionné sous 4 caractérisé en ce qu'on ménage dans la base de la couronne au moins un trou de remplissage pour cha- que cavité délimitée par les nervureso
8 Brûleur du genre mentionné sous 1 à 7, caractérisé en ce que les parois de la carcasse en contact avec la flamme ou l'atmosphère du four sont protégées par une couverture en pisé réfractaire, à l'exception toute- fois des ailettes qui peuvent rester nues.
9o Brûleur du genre mentionné sous 8, caractérisé en ce que les parois métalliques à recouvrir de réfractaire ne sont pas lisses, mais com- portent des saillies et/ou des cavités d'accrochage pour fixer le pisé réfrac- taire .
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.