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"Procédé d'urgence pour la conduite d'un convertisseur à injection d'oxygène par le haut, muni d'un récupérateur des gaz de convertisseur non brûlés".
La présente mention concerne un procède pour parer à des cas d'urgen qui peuvent se présenter dans le fonctionnement d'un connertisseur à injection d'oxygène par le haut muni d'un sy stèse de récupération des gaz de convertisseur non brule
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Le procédé d'urgence auquel il est fait allusion ci-dessus s'applique tout particulièrement au cas où il s'agit d'éviter l'explosion des gaz non brûlas dans l'éven- tualité d'une interruption partielle ou totale de l'énergie électrique alimentant les machines et les auxiliaires utilisés dans 1& système de récupération des gaz non brûles d'un convertisseur à injection d'oxygène par le haut, ou en cas de défaillance du convertisseur lui-même.
Le gaz dégagé par un convertisseur à injection d'oxygène par le haut est précieux, du fait qu'il contient de 80 à 90% de CO lorsque l'injection atteint son maximum d'intensité, et de plus une telle quantité de chaleur que sa température à la sortie du convertisseur atteint 1450 C.
Il est pour cela tout à fait rationnel de vouloir récupérer de tels gaz non brûles ainsi que l'énergie calorifique qu'ils contiennent..
En expérimentant avec un dispositif pour récupérer les gaz non brûlés provenant d'un convertisseur d'une capacité de 2 tonnes spécialement construit dans le but d'industrialiser la récupération des gaz d'échappement du convertisseur en vue de découvrir des systèmes qui permet- traient un traitement efficace desdits gaz, les Demanderesses sont parvenus créer.certains systèmes avantageux permet- tant de récupérer ces)gaz de façon certaine et sans danger à l'état non brûli Conformément à ces systèmes, les divers défauts qui se présentent, dans le cas où l'on installe une chaudière à chauffage par gaz de récupération dans le processus de traitement des gaz non brûlés d'un grand convertisseur,
peuvent être considérablement réduits et le convertisseur peut être amené à fonctionner de façon beaucoup plus régulière et efficace que par n'importe quelle méthode habituelle.
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Il se fait toutefois que lorsqu'on veut récupérer des gaz non brûles d'un convertisseur, il peut sa présenter à l'improviste une situation dangereuse, notamment en cas de panne totale ou partielle du courant électrique servant à actionner des machines et des dispositifs auxiliaires les plus divers, tels par exemple qu'une soufflerie de gaz,
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une pompe d'alimentation d'eau douce et une pompe d's?iman- 1 dation en eau pure, des dispositifs de comptage etc.,
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utilisés dans :
.e système de récupération, ou encore #-n cas de fonctionnement défectueux de toute l'installation. Ainsi par exemple, pour un grand convertisseur, du courant haute
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tension provenant d'un générateur à 33.OQD Volt! est utilisa pour actionner un ventilateur d'aspiration des 1,,Rzt un pompe d'alimentation en '9:'.u douce, une po;ape d'alimentation en eau pure, une potipe de rerroialosement par jets 4$oauy une: pompe de refroidissement du capot et un compresseur d'azote, tandis que d'autre part toutes les pompes autres que celles mentionnées ci-dessus sont actionnées par iu courant à 200 Volts et que tous les organes de commande automatique ainsi que les compteurs fonctionnent à 100 Volts.
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Prenons maintenant le cas où le co=ar..t .électrique à 33*000 Volts vient à faire défaut; dans ce cas, c'est l'aspirateur des gaz, dont la fonction essentielle est
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d'aspirer les gaz dégagés par le convertisseur, qui arrêtera en premier lieu.
Il s'ensuit que, si l'on continue à in- jecter de l'oxygène dans le convertisseur en dépit de la panne de courant, le réfrigérateur se remplira du gaz qui n'a pas été aspiré, tandis que le surplus des gaz non Brûlés
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débordera en quelque sorte dans l'air ambiant, interceptant ainsi une partie de l'orifice du convertisseur. Il est
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facile de se rendre compte Je ce qu'il exista là une possi- bilité, dès que les gaz non brûlés, en CC, viennent
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en contact avec l'air ambiant, de ce qu'il s'ensuive une grave explosion* .09 peut s'attendre d'autre part, au cas où le système de pompage alimenté par la même source de
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courant êlectique t'arrte,
à ce que la vapeur du système de refroidissement lasse explosion. C'est pour cela que, ds qu'il se produit une défaillance de l'alimentation en courant électrique,' l'injection d'oxygène dans le convertis-
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seur doit être inst.n+u-anément arrêtée.
Supposons d'autre part qu'il se produise une panne de courant électrique à 100 Volts;
le système de
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co1e automatique des vannes régulatrices qui ont pour mission de régler la pression interne du gaz de refroidisse- ment dans le réfrigérateur une valeur qui est fonction du débit de gaz non brûlé, sera complètement arrêté, de même du resta que les autres compteurs qui interrompront
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instantanrtwmrnw leurs Indications dynastiques, ce qui fait en sorte que le fonctionnement du convertisseur ne sera plus sujet à aucun contrôle et se fera tout à fait au hasard.
Ceci constitue toutefois une situation des plus dangereuses,
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parfaitement impensable dr-ns un système destiné à récupérer à l'état non brûlé le mélange explosif de guz d'échappesM'nt du convertisseur.
C'est pourquoi, en pareil cas, il est évidemment indispensable d'arrêter automatiquement le fonctionnement
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du convertisseur au E0:cent mène où se produit la panne de courant.
Un des buts de la présente invention est de fournir
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un systèse je conduite d'un convertisseur, au moyen duquel tout danger d'explosion, lors d'un cas l'urgence survenant dsns un convertisseur à injection d'oxygène p?r le haut et zani d'un dispositif de récupération des :;-.. ncn brûlés, peut être systématiquement écarté par une simple opération
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Sers qu'il faille pour cela prévoir des dispositifs spé- ciaux.
Cet objet de la présente invention est atteint dans le fonctionnement d'un convertisseur à injection d'oxygène par le haut et muni d'un système de récupération des gaz non bruits consistant principalement en un réfrigé- rateur des gaz d'échappement situé au-dessus de l'orifice du convertisseur, un aspirateur de gaz et un gazomètre ou cloche à gaz, au cas où il se produirait une interruption totale ou partielle dans d'alimentstion en courant électrique des diverses unités du système, ou s'il devait se produire un imprévu dans le fonctionnement du convertisseur, en arrêtant instantanément l'injection d'oxygène pour l'affinage,
' en injectant simultanément un gaz inerte dans la hotte du réfrigérateur des gaz par la tranche de l'ouverture dudit réfrigérateur opposée à l'orifice du convertisseur, avant que de l'air ne puisse s'introduire dans la hotte dudit réfrigérateur des gaz, ceci afin qu'un volu&e de .gaz inerte puisse s'interposer dans ladite hotte entre les gaz non brûles et l'air pénétrant dans celle-ci après que le gaz inerte ait été injecté, et en déchargeant ensuite dans l'atmosphère le gaz non brûlé présent dans le système de récupération.
Au cas où il se produirait une défaillance de l'alimentation de courant qui actionne l'aspirateur, les gaz non brûlés peuvent encore aisément être rejetés dans l'atmosphère par le* fait que ledit aspirateur continue encore tourner pendant un certain temps en vertu de son inertie.
Afin d'éviter que de l'air puisse pénétrer dans les gaz d'échappement par l'interstice compris entre l'ori- fice du convertisseur et la bouche de la hotte du réfrigéra- teur pendant qu'on injecte le gaz inerte, on peu.!: rendre
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ledit interstice étanche à l'air en formant tout autour un rideau annulaire de gaz inerte.
En outre, dans la présente invention, afin que le gaz d'échappement se trouvant dans la zone de turbulence du système de récupération des gaz non brûlés puisse être complètement évacué dudit système en cas d'urgence, le gaz Inerte peut être injecté dans ce système en l'endroit qui aura été adapté à cet effet.
Le dessin représente schématiquement un convertis- seur à injection d'oxygène par le haut, muni d'un système de récupération des gaz d'échappement non brûles.
Le gaz d'échappement sortant d'un convertisseur 1 entrera dans un réfrigérateur de gaz 2 sans aucun contact avec l'air ambiant dont il est séparé par un écran de gaz inerte 2, sera refroidi de plusieurs centaines de degrés dans ledit réfrigérateur , traversera un dispositif de dépoussiérage 2 qui le débarrassera de plus de 99% de la poussière qu'il contient, sera encore refroidi jusqu'à la température ambiante et atteindra l'aspirateur-ventilateur ± par l'entremise d'une vanne de réglage .
Ledit aspirateur-ventilateur 2. sert également à chasser le gaz dans un gazomètre à cloche flottante 10, et ce après y avoir été dirigé par un clapet à trois voies 11.
Au cas où la composition des gaz récupéras n'est pas telle qu'elle doit être, ces gaz, au lieu d'être emmagasinés dans ledit gazomètre, seront évacués à l'air libre via une tour 12, ce pourquoi il suffira d'inverser le clapet à trois voies. Soit dit en passant, le gaz d'échappement qui sort du convertisseur contiendra 80 à 90% de CO au moment où l1 insufflation d'oxygène atteint son maximum, et sa tempéra- ture s'élèvera jusque 1450 C.
Ce gaz doit être conduit dans le réfrigérateur
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de gaz 1 disposé tout juste au-dessus du convertisseur 1.
L'ouverture de ce dernier, de même que l'embouchure 5 à l'entrée du réfrigérateur sont généralement laissées ouvertes pour ne pas gêner les opérations de chargement et de dé- chargement du convertisseur. Toutefois, si l'orifice du convertisseur est laissé ouvert, lorsque la pression de gaz à l'intérieur du réfrigérateur est supérieure à la pression atmosphérique, les gaz d'échappement se répandront , .,, dans l'air, tandis que lorsque ladite pression dans le réfrigérateur est inférieure à la pression atmosphérique, l'air extérieur pénétrera à l'intérieur de ce damier...
Les gaz d'échappement qui fuient de la sort s'enflammeront au contact de l'oxygène de l'air, ce qui n'est pas du tout désirable, ou flotteront à l'état non brûlé aux environs de l'orifice du convertisseur où leur effet délétère sera une source de danger au point de vue du personnel travaillant aux alentours. D'autre part, s'il entre de l'air dans le réfrigérateur, il viendra en contact avec les gaz d'échappement très inflammables et, modifiera la, composition de ceux-ci en brûlant le CO, à. moins, qu'il ne se mélange simplement aux gaz d'échappement traversant le réfrigérateur et provoque soudainement unie explosion dans ce dernier ou dans le carneau qui se trouve en aval.
D'une façon comme de l'autre, cet état de choses est contraire à l'objet poursuivi qui consiste à récupérer sans danger et de façon certaine les gaz d'échappement à l'état non brûlé. En vue d'éliminer ces inconvénients inhérents au processus normal, l'entrée du réfrigérateur ainsi que la périphérie de l'orifice du convertisseur sont entourées d'un gaz inerte tel que l'azote par exemple, et ce de telle manière qu'on puisse forcer un écran ou rideau de gaz inerte 2 afin d'empêcher tout contact entre les gaz d'échappement
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et l'air ambiant.
On expliquera maintenant comment on procède con- formément à la présente invention au moment où se produit une défaillance dans l'alimentation en courant électrique nécessaire au fonctionnement du système de récupération des gaz d'échappement, et ce par exemple lorsque la panne d'électricité est subite et complète.
Lorsqu'il survient un incident qui entraîne l'arrêt des équipements électriques, il y a lieu d'arrêter instan- tanément le processus d'affinage dans le convertisseur en retirant de ce dernier la lance par laquelle on injecte l'oxygène, de façon à arrêter rapidement la production de gaz d'échappement* En même temps, on ouvre à plein les vannes de la conduite d'éjection principale 3, et de la conduit* d'éjection auxiliaire 3' d'éjection d'un gaz inerte tel que l'azote par exemple.
D'autre part, même après interruption du courant électrique, l'aspirateur-ventilateur 9 continuera à tourner pendant quelque temps en vertu de son inertie et à aspirer et refouler les gaz pendant plu- sieurs minutes avant de s'arrêter. C'est en tirant profit de cette énergie de rotation résultant de l'inertie, que les gaz d'échappement non brûlés se laissent avantageusement décharger dans l'atmosphère.
Cela veut dire tout d'abord que les gaz d'échappe- ment non brûles contenus dans le système de récupération sont évacués en ouvrant à pleine ouverture les vannes de commande de ladite conduite d'éjection principale 3. et de ladite conduite d'éjection auxiliaire 3' pour provoquer une puissante éjection d'azote. Dans un cas de ce genre, même le gaz se trouvât, dans la zone de turbulence du système de récupération est complètement évacua par le tuyau d'éjec- tion auxiliaire d'acte 3'.
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Alors, au moyen d'une ninuterle 'Prér0lêo, ladite Opération d'évacuation est arrêtée en quelques minutes ou de préférence en 3 minutes. Pendant que se fait cette opération d'évacuation, il se forme dans l'espace compris entre l'orifice du convertisseur et l'entrée de la hotte du récupérateur, un voile annulaire d'un gaz inerte tel que l'azote, afin d'empêcher toute entrée d'air extérieur.
Simultanément avec la fin de l'opération d'évacuation; la formation de l'écran annulaire de gaz inerte s'arrête, ce qui permet à l'air d'entrer librement dans le réfrigérateur.
Seulement, du fait que cet air rentrant est sépare des gaz d'échappement par une colonne d'azote, il peut être chassé sans danger dans l'atmosphère par une tour d'évacuation 12 via un clapet à trois voies 11, sans venir en contact
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direct avec les gaz d1 échappement non brûlés.
En résumé, conformément à la présente invention, même au cas où le courant électrique actionnant le moteur du système de venti- lation viendrait subitement à faire défaut, les gaz d'échappe- ment non brûlés se trouvant dans le système de récupération peuvent être évacués à l'air libre sans aucun danger d'ex- plosion. par une injection massive de gaz inerte qui fait en sorte que le courant de gaz qui continue à être aspiré en vertu de l'inertie de l'aspirateur-ventilateur, se trouve fragmenté en trois colores nettement séparées de gaz d'échappement non brûlé*} de gaz inerte et d'air respecti- vement.
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1.- Procédé d' ',ger,e pour la conduite d'un
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