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La marche d'un haut fourneau, dans lequel sont traités de gros ton- nages, demande à être surveillée de près afin d'assurer un rendement métallurgi- que et un bilan économique optima. Il faut donc connaître en particulier la com- position et la température des gaz, la répartition de la charge sur la section du gueulard ainsi que le mode de'descente de la charge.
Composition et température des gaz du gueulard sont le plus souvent contrôlées en prélevant périodiquement des échantillons sur les prises de gaz et en notant leur température. Mais on ne se rend ainsi compte que de la com- position et de la température d'un fluide composé des gaz récoltés aux différen- tes parties de la section du fourneau.
Il existe aussi des instruments permettant de mesurer continuellement la composition et la température des gaz dans la partie haute de la charge et ce séparément pour différentes régions de toute sa section, généralement le long d'une droite coïncidant avec le rayon'ou le diamètre intérieur du fourneau. Ces mesures sont intéressantes.. Mais les instruments servant à les effectuer lais- s,ent à désirer.
En effet, ces instruments plongés dans la charge doivent être refroi- dis à l'eau, d'où d'importantes déperditions de calories. rDe plus, ils sont en- combrants et, partant, difficiles à monter et à démonter.
D'autre part, on se sert d'ordinaire de dispositifs dits sondes pour contrôler la descente de la charge. Cependant, ces sondes ne permettent de me- surer le niveau supérieur de la charge qu'à un même endroit.
Le dispositif conforme à la présente invention présente sur tous ceux précités l'avantage d'indiquer beaucoup mieux l'allure du processus métallurgi- que et d'être de construction très simple. Il permet de faire à la fois les pré- lèvements de gaz, les mesures de température et les mesures de niveau de la char- ge.
La caractéristique essentielle de la présente invention consiste en ce qu'un tuyau de mesure, qui est introduit dans le gueulard comme la tige de sondage pleine bien uonnue, n'est pas droite comme cette dernière sonde, mais qu'il est coudé deux fois, à sa-.partie inférieure, de façon à former une partie supérieure, une partie médiane et une partie inférieure ou branche de mesure, la distance de la partie supérieure à la branche de mesure étant fonction de l' importance de l'angle des deux coudes.
La partie supérieure dudit tuyau de mesure, qui peut être tournée et déplacée en hauteur, comporte un palier placé de préférence sur la cuve du gueulard.
Etant donné que la longueur de la partie médiane du tuyau de mesure est sensiblement égale au rayon de la section de la charge et que l'axe de rota- tion de ce tuyau est voisin de la circonférence de la charge, la partie inférieu- re ou branche de mesure décrit en pivotant un arc de cercle qui passe par l'axe du fourneau et sur lequel on peut effectuer un nombre quelconque de mesures.
Si un tuyau de mesure, tel que décrit plus haut, est disposé à cha- que extrémité d'une droite coincidant avec la diamètre intérieur du fourneau, on peut décrire deux arcs de cercle. Dans ce cas, la composition et la tempéra- ture des gaz peuvent être contrôlées d'une façon pratiquement parfaite de l'axe au bord du fourneau.
Une particularité importante de 1- invention réside dans le fait que les branches de mesure permettent de déterminer le niveau supérieur de la char- ge dans toutes leurs positions.
On sait qu'il importe pour le haut-fourniste de connaître et d'influen- cer les phénomènes se produisant lors du chargement.
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Par le passé, le haut-fourniste n'a pu conclure à la nécessité de modifier le chargement que du comportement du fourneau lui-même, par exemple des conditions dams lesquelles celui-ci prenait le vent.
Le profil du sommet de la charge est très important pour le charge- ment. De ce fait, un avantage particulier du dispositif conforme à la présente invention consiste en ce que ce dispositif permet de déterminer à tout moment le profil de la partie haute du fourneau, notamment toutes modifications de ce profil, et de suivre nettement l'incidence de mesures quelconques dans ce profil, qu'il s'agisse de mesures concernant le chargement (modification de, l'ordre d' enfournement des matières, variation du niveau supérieur .de la charge, par exem- ple) et l'admission du vent ou de toutes autres mesures (modifications du lit de fusion, par exemple).
En outre, le dispositif suivant l'inventées, permet de déterminer la vitesse exacte de descente de la charge aux différents endroits de la section du fourneau.
Le dessin ci-joint représente un exemple de mise en oeuvre du dispo- sitif faisant l'objet de la présente invention.
Dans la figure 1 de ce dessin, sont désignés par 1 le sommet de la cuve du haut-fourneau, par 2 la cuve du gueulard et par 3 la cloche du gueulard dans sa -position de fermeture.
Un tuyan de mesure 4, qui peut être tourné et déplacé en hauteur, traverse le corne 5 de fermeture du haut fourneau et la plate forme 6 du gueulard.
Il est muni d'un presse-étoupe 7. @
Ce tuyau est coudé deux fois. Son axe de rqtation 6 est situé à la circonférence de la'charge. Son extrémité inférieure 9 est descendue sur la char-
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ge, et ce au centre" de èkelle-ci.
En 10 est indiquée la position de repos du tuyau de mesure.
La figure 2 du dessin est une coupe,horizontale par le fourneau, au- dessus de la charge,, suivant la ligne A - B de la figure 1. Elle fait apparaî- tre la course de la branche de mesure 9 du tuyau 4.
L'extrémité supérieure du tuyau 4 (non représentée) est de préféren- ce guidée par un petit chariot qui se déplace sur une coulisse ou toute autre pièce verticale.
L'orifice de la branche de mesure 9 peut être muni d'une crépine ser- vant à arrêter les matières de la charge.
Il convient d'actionner le tuyau 4 à l'aide d'une commande automati- que, ce tuyau étant descendu, après le chargement, à un niveau suffisant pour qu'il puisse pivoter au-dessous de la cloche du gueulard. Ensuite, il est ame- né dans la position de mesure voulue, puis abaissé suffisamment pour que son extrémité inférieure vienne prendre appui sur la charge.
Les différentes positions de pivotement sont de préférence réglées suivant un programme bien déterminé, les mesures étant alors faites en dix minu- tes environ sur toute la section du fourneau.
Après la descente du tuyau de mesure sur la charge, un échantillon de gaz est aspiré ou refoulé par ce tuyau, si la pression dans le fourneau est suffisante.
Un couple thermo-électrique est disposé à l'extrémité inférieure du tuyau de mesure, dans un tube protecteur métallique en saillie un peu ou bien dans le tuyau de mesure. Ce couple est destiné à indiquer la température des gaz à cet endroit.
Les positions de pivotement et de descente du tuyau de mesure sont
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enregistrées par des instruments enregistreurs.
Ce tuyau qui doit rester descendu un certain temps, une minute par exemple, pour la prise de l'échantillon de gaz et pour la mesure de la tempéra- ture, peut occuper cette position' jusque peu avant le chargement suivant. Il indique alors la vitesse de descente et la variation de température à cet endroit.
A la fin des mesures ou au bout d'un temps déterminé suivant un pro- gramme, le tuyau de mesure est élevé dans la position de libre pivotement, puis déplacé par la branche de mesure 9 vers la périphérie du gueulard et relevé dans la position de repos, où on peut le purger à l'airrcomprimé ou au gaz surpressé.
Le nouveau dispositif de mesure peut fonctionner continuellement, ce qui permet de contrôler constamment la composition et la température des gaz, ainsi que le niveau supérieur et la vitesse de desoente de la charge, sur toute la section du fourneau. Cependant, il peut suffire de ne le faire fonctionner que périodiquement.
Si la température du gueulard est élevée, il peut être nécessaire de refroidir les tuyaux de mesure.