<Desc/Clms Page number 1>
Procédé pour la réduction des risques d'explosion, lors de Induction de gaz combustibles Lors de l'affinage superficiel par le vent, de fonte à l'aide d'oxygène, il se forme des gaz qui contiennent du CO dont on peut utiliser la chaleur de combustion dans les hauts-fourneaux, les chaudières à vapeur, les moteurs à gaz, etc... C'est dans ce but que les gaz sont recueillis, lorsqu'ils sortent de 1'embouchure du convertisseur, à l'aide
<Desc/Clms Page number 2>
d'une hotte montée sur ladite embouchure, et qu'ils sont transférés en vue de leur épuration et de leur mise en valeur. Ces gaz représentent, en raison de leur explosibilité, et de leur teneur toxique en CO, un danger lors de leur transfert dans les canalisations, hors de l'aciérie.
On ne peut notaient empêcher à coup sûr qu'une certaine quantité d'oxygène ne vienne polluer les gaz, par admission d'air dans le convertisseur, ou en passant par la fente qui sépare le convertisseur de la hotte d'évent des gaz, et que la combustion soit Incomplète. lorsque la formation de gaz est brusquement interrompue dans le convertisseur, par exemple en raison d'une perturbation dans l'admission d'oxygène, l'air peut être aspiré dans la canali- sation d'évent des gaz, en quantités relativement importan- te. En outre, il peut se former à la suite de circonstances défavorables, et ceci même dans le cas d'une admission de gaz satisfaisante, des mélanges CO-O2 dans les angles morts ; ces mélanges sont susceptibles d'exploser.
L'on peut également se trouver, au début ou à la fin du processus d'affinage, en présence d'un grand danger que l'oxygène libre parvienne à la canalisation d'évent des gaz, lorsqu'il ne se forme pas ou peu de gaz dans le convertisseur. Dans de tels cas, l'air peut être aspiré dans la canalisation de gaz et déterminer le risque d'explosion.
L'Invention a pour but d'éliminer dans une grande mesure les risques d'explosion qui sont dus à la proportion d'oxygène contenue dans les gaz.
Ce but est atteint, conformément à l'invention, en mettant les gaz combustibles en contact infinie avec un agent propre à se combiner à l'oxygène, par exemple avec un com-
<Desc/Clms Page number 3>
bustible, une colonne de coke le préférence, chauffe aune température supérieure à son point d'inflamma- bilité.
Le dessin représente un exemple de réalisation d'une installation qui peut être utilisée pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'Invention, en une vue schématique.
Le bain de fonte 2 qui se trouve dans le convertisseur 1 est affiné à l'aide d'oxygène qui est soufflé sur le bain 2 à l'aide d'une lance à oxygène, 3. Les gaz contenant du CO qui se forment de ce fait, sont recueillis dans la hotte 5 à refroidissement d'eau, qui. est montée sur l'embouchure 4 du convertisseur, et évacués par la canalisation d'évent des gaz. La hotte 5 est réalisée sous la forme d'une double hotte, par montage d'une hotte extérieure 7.
Dans l'intervalle 8 ménagé entre Ies hottes 5 et 7, une surpression est produite par Introduction d'un gaz, d'air ou de gaz de haut-fourneau, par exemple; cette surpression détermine le passage d'un courant gazeux qui lèche la fente 9 existant entre le convertisseur 1 et la hotte 5; ce courant gazeux empêche dans une grande mesure la pénétration l'air da-is la convertisseur 1 et la hotte 5. L'on peut obtenir les mêmes effets en produisant un vide partiel dans l'Intervalle 8, par aspiration d'air.
La canalisation d'évent des gaz 6 est reliée à la canalisation d'évent des gaz 12, par un organe de jonction éla-
EMI3.1
stique lu, qui permet le p1vote:2 l-:; de la canalisation d'évent d3; daz à 9n Bieme temps gne celui de la hotte 5,e vue du montage de la hotte sur le convertisseur 1 ou de son enlèvement de ce dernier.
<Desc/Clms Page number 4>
La canalisation d'évent desgaz 12 est constituée par une cheminée verticale au-dessous de laquelle se trouve un sac à poussière 13 pour la séparation de la poussière du gaz de combustion. Une colonne de combustible chauf- fé à une température supérieure à son point d'inflamma- bilité, tel du coke par exemple, est placée dans la che- ninée 12 où. elle est traversée par le gaz, de sorte que l'oxygène libre présent dans le gaz se combine au carbone.
Dans ce but, la colon¯ne de combustible est amenée à la température voulue, avant la mise en marche du convertis-' seur, par admission d'air de combustion par exemple, par une ouverture non représentée; la température requise est adaptée de telle manière à la composition des gaz de com- bustion, que le CO2 ne se retransforme pas en CO, ou tout au moine, s'il se retransforme, ne donne'qu'une très faible proportion de CO, car une telle réaction déterminerait une perte de combustible. Outre les conditions qui résultent du diagramme d'équilibre bien connu de Boudouard, les points d'Inflammation des combustibles doivent faire l'oh- jet d'une attention particulière, car ils peuvent différer- entre eux dans une grande mesure.
Des essais ont montré que si l'on règle 'convenablement la soufflerie d'évent, qui peut être montée à la suite d'une installation de dépoussiérage, et si l'on utilise la double hotte d'évent représentée au dessins, l'on peut obtenir, durant le traitement de la charge, les compositions de gaz suivantes: 70 - 90 % CO 15 - 5 % 002 12 - 5 % N2
3 - 0 % O2.
<Desc/Clms Page number 5>
pour respecter cette composition des gaz, les tempéra- tures de marche doivent être, suivant Boudouard, de
EMI5.1
l'ordre de 78C à '105 0. Lorsque l'on ajuste à une tempé- rature inférieure, le CO2 ne peut plus se retransfor- mer, par la suite, en CO.
Si l'on tient compte des projections du convertisseur,la hotte 5 et la canalisation d'évent des gaz 6 doivent être
EMI5.2
refroidies à la vapeur ou mieux à 1 eanl',àfm d'amener bzz¯ les projections à éclater sur la paroi.,¯l'on provoque ainsi un refroidissement Indirect des gaz de combustion du convertisseur dont la température, lorsqu'ils quittent le convertisseur, est quelque peu Inférieure à la tempé- rature du bain, c'est-à-dire qu'elle monte pendant le traitement de la charge, et qu'elle est de l'ordre de
1300 à 1700 C.
Comme, d'une façon générale, ce refroi- dissement n'est pas suffisant et que les'quantités de gaz durant le traitement de la charge varient, principa- lement en fonction de la vitesse de combustion du carbone dans la masse en fusion. il est pratique de pourvoir à ' un refroidissement des gaz de combustion' par pulvérisa- tion d'eau ou par addition de gaz de refroidissement
EMI5.3
tels que gaz de hatzt--ôurneai par" exauiple, 'ou'" que de '"'' l'azote, ou à l'aide d'un évaporateur à léchage, en outre du refroidissement indirect, afin de pouvoir régler de façon correspondante la température d'introduction des gaz dans la colonne de combustible.
Le passage des gaz de combustion à travers un corps qui contient du carbone, chauffé à une température supérieure au point d'Inflammation, a pour effet de provoquer la com-
<Desc/Clms Page number 6>
binaison de la faible proportion d'oxygène qui subsiste encore dans les gaz de combustion, en raison du fait que cet oxygène brûle une partie du corps qui contient du carbone, en CO. Cette perte ne représente pas une perte d'énergie, étant donné que le gaz est enrichi en CO.
Malgré cela, l'on peut généralement éviter cette perte, ou tout au moins la rendre aussi faible que pos- sible, car cette production de gaz n'est pas très ren- table du point de. vue.. économique. Egalement dans le cas d'une interruption brusque du soufflage, pour un vo--. lume aspiré maximum de la soufflerie d'évent,des gaz, la pénétration d'oxygène libre dans la canalisation d'évent des gaz, qui se trouve derrière le réservoir à combustible, est empêchée en prévoyant un réservoir de coke ou d'un autre corps qui contient le carbone ap- proprié, plus important.
En raison du fait que lorsque des quantités assez importantes d'air sont aspirées, la température augmente rapidement dans la colonne de com- bustible, cette augmentation de température peut être utilisée pour indiquer l'existence d'un danger et pour rendre le tirage par aspiration inefficace.
L'on peut utiliser, à la place de la colonne de coke mentionnée à titre d'exemple, toute installation con- forme à l'invention qui permet d'amener des substances propres à se combiner à l'oxygène, en contact intime avec les gaz de combustion.