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"Procédé de pulvérisation d'un combustible liquide dans l'air insufflé dans un four à cuve et, en particulier, dans un haut fourneau". \
La présente invention concerne un procédé de pulvérisation d'un combustible liquide, tel que de l'huile minérale lourde ou légère, dans le vent (air insufflé) d'un four à cuve et, en particulier, d'un haut fourneau.
En général, lors de la conduite des fours à cuve et plus particulièrement des hauts fourneaux avec insuffla- tion d'air (vent) portant en suspension un combustible li quide, celui-ci est d'abord finement pulvérisé au moyen d'un
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gaz approprié, tel que l'air ou la vppeur d'epu, et l'aro- sol ainsi format c'est-à-dire la suspension de gouttelettes du combustible liquide dans le gaz propulseur, est ensuite mélangé au vent.
Ce procédé, caractérisé en ce que le gaz, qui tient en suspension le combustible liquide finement divisé, est mélangé au vent, présente des inconvénients sérieux en pratique, résultant du fait que le mélange dudit gaz de dispersion audit vent provoque une chute relativement im- portante de la température du four à proximité de la tuyère d'insufflation, ce qui fait que le calcul des conditions d'équilibre thermique du four devient difficile et que l'arrêt instantané du four en cas de nécessité s'en trouve compliqué.
Un autre inconvénient du procédé en question réside en ce que sa mise en oeuvre exige la présence d'ap- pareils accessoires, tels qu'un compresseur d'air ou une génératrice de vapeur, et qu'une longueur relativement importante de la conduite du combustible liquide doit être exposée au vent ou plus spécifiquement au vent préchauffé.
Or, la présente invention a pour objet un nouveau procédé de pulvérisation .d'un combustible liquide dans le vent d'un four à cuve et, en particulier, d'un haut four- neau, procédé permettant'de remédier aux inconvénients et difficultés précités.
A cet effet, le procédé de l'invention consiste en l'injection du combustible liquide dans une conduite en un point situé entre l'ouverture d'entrée (par exemple l'ouverture d'une tuyère d'insufflation) du vent dans le four et le point où ladite conduite (conduite d'alimentation de ladite ouverture d'entrée) est branchée sur la conduite principale du vent, injection effectuée en l'absence de tout gaz propulseur ou de dispersion, et cela de telle manière
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que la direction du jet liquide fait un certain Angle avec la direction du vent dans ladite conduite et que ledit combustible liquide injecté est efficacement pulvérisé grâce à un réglage judicieux d'un ou de plusieurs des fac- teurs suivants;
la direction du jet liquide, la forme et les dimensions de l'ouverture d'injection, la température du combustible liquide et la vitesse du vent dans ladite conduite d'alimentation au niveau de l'injection du combus- tible.
Comme, selon la présente invention, il n'est point fait appel à un gaz propulseur pour la pulvérisation du combustible liquide, le procède en question permet d'éviter la chute de température nuisible dans le tour à proximité de la tuyère d'insufflation, ce qui rend possible un calcul exact des conditions d'équilibre thermique du four et d'éviter la présence des accessoires précités pour le gaz propulseur, ce qui donne lieu à une réduction appréciable des frais d'installation du four ainsi équipé.
Suivant le procédé de la présente invention, le point où le combustible liquide est injecté dans la conduite du vent, se trouve entre la tuyère d'insufflation de l'air dans le four et le point où la conduite d'alimentation de cette tuyère est branchée sur la conduite de vent principale, de manière qu'au moins une partie du combustible liquide injecté et pulvérisé dans ladite conduite d'alimentation est brûlée avant sa pénétration dans la zone de combustion du four.
Si la vitesse du vent au niveau de l'injection du combustible liquide est Insuffisante pour une pulvérisa- tion efficace, il y aura lieu de prévoir un régulateur de vitesse au nieveau le plus approprié.
Le combustible liquide doit avoir une pression
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dans le bec d'inaction 49 le ou supérieure au minimum requis pour pouvoir être injecté à l'encontre du vent.
L'ouverture d'injection peut avoir toute forme
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appropriée quelconque: circulrdre, rctlngula1rv, elliptique ou autre.
Il n'est nullement indispensable que le vent con- tient de la vapeur d'eau ou est enrichi d'oxygène pour le bon fonctionnement du dispositif en question.
Les caractéristiques et avantages do la présente invention ressortiront plus clairment de la description suivante d'un exemple d'exécution illustrée par le dessin annexé, dans lequel la figure 1 représente un bec d'injection pour le combustible liquide, monté conformément à la présente invention sur la conduite d'alimentation de la tuyère d'in- sufflation d'un haut fourneau; et la figure 2 représente une vue détaillée du bec d'injection de la figure 1.
En ne référant au dessin annexé, on voit que le dispositif conçu pour la mise en oeuvre du procédé de l'in- vention se compose d'une tuyère d'insufflation 1, d'une conduite de vent 2. (conduite d'alimentation de ladite tuyère 1), d'un anneau 3 appliqué à la paroi intérieure de la conduite 2. (la présence de cet anneau n'est toutefois pas nécessaire lorsque la vitesse du vent est suffisamment élevée), d'une conduite d'alimentation pour le combustible liquide et d'un bec d'injection à ouverture 5. La flèche A indique la direction du jet liquide sortant du bec d'injec- tion dans la conduite 2, tandis que la flèche B indique la direction du vont dans cette dernière.
Un anneau , dont le diamètre inférieur D est égal à 130mm, est appliqué à la paroi intérieure de la conduite de vent 2. pour élever
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la vitesse de ce dernier au niveau de l'injection du com- bustible liquide* Les conditions expérimentales dans les- quelles le présent mode d'exécution du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention a été essayé, sont les suivantes:débit du vent: 770 m3 min (volume réduit à la pression atmosphérique); pression du vent: 680 g/ cm2; vitesse du vent au niveau de l'anneau dans la conduite d'alimentation de la tuyère (anneau superflu lorsque la vitesse du vent est suffisante): 220 m/sec; distance L entre le bord antérieur de la tuyère 1 et le point d'injection du combustible liquide: variable de 200 à 1500 mm.
Le bec d'injection pour le combustible liquide est exécuté en un acier spécial hautement réfractaire, tel que l'acier SUS 27.
Le diamètre de l'ouverture d'injection était de 2 à 4 mm.
L'angle [alpha] entre la direction du jet liquide et la normale au courant d'air pouvait varier de 0 à 30 , de manière que la vitesse dudit jet liquide avait une composante opposée à la vitesse du vent, comme le contre la figure 2. Lorsque dans les conditions précédentes avec le dispositif du txade d'exécution décrit, de l'huile minérale lourde est injectée à une température de 90 C et avec une vitesse de 5 à 15 m/sec, cette huile peut être efficacement et intégralement pulvérisée et insufflée avec le vent dans le four.
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