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"Cheminée pour le refroidissement de $as combustibles Oi de 'gaz. brdiée . 1 1 ..1 11, ;. / 1
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Il est connu de refroidir lea . ou lips gaz brûlé produBjLcsderaa.*t ta otuyxa <S procédé 'métal- lurgiques ou chimiques en les faisant pà *t/ frayer une cfa, i- minée de eiroid,9aadt aux parois de laquelle le.6 aat abandon- nient leur chaleur et dans laquelle leua' ''CMfaUtre est abaissée au moyen d'un agaia ";''. e'a,a:A .. ,h' de ih'err.rié particulier, les paroi de y cm3;ur sont 4 '= ituées av des
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conduits tubulaires qui sont traversée par un agent de rerr01- dissei--enté Ces cheminées de refroidissement sont généralement disposées verticalement afin de pouvoir utiliser la forte ancentionnelle des gaz chauds.
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Il existe déjà de nombreux- types de chemindea do re- froidissetiient dont les purofc sont constituées par des conduit* refroidis. Dans la plupart de Ces cheminées , les conduits de re-
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froidissement ainsi que leur revêtement isolant et leur envelopp 3'XX±kxkxxk extérieure sont supportés pur une construction ou os- sature mtnlliue spécfle. Maie il existe également des types de cheminées dans lesquels les conduits de refroidissement sont
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rassemblés pour t mer euxm3mes des parois entières et cons- tituent ainsi une construction de cheminée autoporteuse , qui se tient sans appareil porteur spécial.
Les conduite de refroidis- sement, disposés en général verticalement, débouchent à leur partie supérieure et à leur partie inférieure dans des cham-
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bras collectrices et portent sur leur ±&et extérieure un reyt- tement isolant ainsi qu'une enveloppe extérieure constituée par de la tôle. On conçoit aisément que ces constructions autopor- teuses peuvent Etre réalisées avec moins de frais que celles dans lesquelles un appareil porteur spécial en acier supporte le
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poids ae la cht-mitée de refroidissement. Le seul inconvénient, c'eet que les conduits de refroidissement, qui ont généralement une longueur de 20 à 40 mètres alors qu'ils sont de faible dia-
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mètre, doivent absorber en comress..o, le poius total de la Cheminée de refroidissement.
Par suite de leur forme élancée, il* subissent alors des contraintes de flexion ou de flambage.
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Le but de l'invention est de remédier à cet inconvé- nient en fixant les parois verticales, constituées par des con- duits tubulaires de refroidissement, de telle aorte qu'elles soient librement suspendues à un appareil porteur associé à la cheminée de refroidissement, cet appareil porteur étant gazon-
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tîelloaeat constitué par plusieurs conduits de descente de dimenf signe calculées en conséquence et par une chambre collectrice su- périeure réservée à l'agent de refroidissement,.
Du fait de l'a- gencement, objet de l'invention, les conduits de refroidissement élancés, qui doivent également supporter le poids total de la cheminée de refroidissement, y compris celui du revêtement iso-
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lant *Lb de l'enveloppe extérieure, na sont plus soumis 4 des contraintes de flexion ou de flambage, mais travailler à la traction, tandis que les conduits de descente largement ume"4" siennes peuvent facilement supporter, en travaillant à la tom- pression, toute la charge de la cheminée de refroidissement.
Ces conduits de descente peuvent Être fixes solidement dans la charpente en acier, existante du bâtirent de l'aciérie, à
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un niveau quelconque entre le bord supérieur et le bord 1xI..té...
rieur de la cheminée, et peuvent transmettro'à cette charpente en acier le poids de la cheminée de refroidi sèment. Des élé- ments de liaison appropries (par exemple des barrée en treillis ou des tirants) permettent de réunir ces consulta de descente en
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un appareil porteur atuple et insensible aux vibrations$ support tant la cheminée* Les conduits de refroidissement suspendus par fixation à l'extrémité supérieure de la cheminée et formant les
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parois de cette dernière débouchent, À leuro xrém;,té2 lnrèrleu-i vos, dans une ou pluaj&p* chambres collectrices daca letKiueU-.* arrive l'agent de refroidissement.
Cet agent .-él.Y8 à*n& Ion conduits de refroidissement et parvient, à Ilextrémtté supérieur* de la cheminée, dans les chambres collectrices supérieures, d'où
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il est de nouveau évacué par les conduits de nesoente formant l'appareil , porteur.
Un autre avantage qui est particulier à la cons truc- tion, objet de l'invention, réside dans le fait que les non- duits de refroidissement suspendue à l'extrémité supérieure de
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la cheminée peuvent se dilater et s'allonger librement sous action de la chaleur* Afin de ne pu* taire supporter aux tout' .:1,\
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de liaison prévus entre les conduits de refroidissement et la chambre collectrice supérieure .le poids de ces conduits de re- froidissement, ceux-ci peuvent "être fixés par exemple par des pattes à la chambre collectrice supérieure et peuvent déboucher dans celle-ci par un conduit tubulaire coudé ou recourbé sur lui-même.
Les conduits de refroidissement eux-mêmes peuvent, suivant l'invention, être reliés les uns aux autres par des râteliers soudés, pour constituer des parois formées de con- duits tubulaires, auxquelles est fixée l'enveloppe extérieure de la cheminée de refroidissement. La cavité ménagée entre l'envelp. pe extérieure et les conduits de refroidissement peut être remplie de matière isolante. Etant donné que les conduits de refroidissement à l'intérieur desquels circulent les gaz chaud.
se trouvent à une température plus élevée que l'enveloppe ex- térieure de la cheminée, qui est refroidie par l'atmosphère, les bords de l'enveloppe de tale de la cheminée présentent rationnel, lament, au point de raccordement des râteliers réunissant les conduits, un profil en équerre ou en 2, afin que les courtes ailes qui en résultent purent compenser la dilatation thermi- que.
Grâce à la construction décrite pour la cheminée de refroidissement suivant l'invention, on a la possibilité din- suffler directement dans la cheminée les gaz brûlés, soit par le bas, soit par le cote. Dana les convertisseurs d'aciéries connus, notamment dans les convertisseurs dans lesquels on in- suffle de l'oxygène ou de l'air enrichi en oxygène, on utilise les deux systèmes, et le choix dépend avant tout de la place dont on dispose dans le bâtiment de l'aciérie.
Ce dernier mode de réaliastion, suivant lequel les gaz sortant du Convertisseur par une calotte d'évacuation appropriée pénètrent latéralement dans la cheminée de refroidissement, présente cet avantage que les particules de scories entraînées avec les gaz sortant du convertisseur peuvent se déposer dans la partie intérieur* de la
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cheminée de refroidissement et peuvent être évacués par son ex- trémité inférieure qui, dans ce cas, est fermée par des voleta refroidis.
Dans le cas de la cheminée de refroidissement Conter- ne à l'invention, un mode de réaliksation présentant des avantage* particuliers est celui dans lequel une calotte d'aspiration re- froidie est rapportée latéralement à l'extrémité inférieure de la cheminée et est supportée,selon le principe de l'intention, par une ossature tubulaire fixée aux condhuiute de descente foraant l'appareil porteur de la cheminée de refroidissement.
L'avantage de cette construction réside dans le fait que le poids de la calotte ne fait pas travailler à la flexion les conduits de refroidissement de la paroi de la cheminée* i
Pour absorber la dilatation thermique, il subsiste suivant l'in- vention, entre la calotte et la cheminée, un joint de dilatation qui *et rendu étanche par rapport à l'atmophère. la calotte la- --térale est également raccordée au système de refroidissement et est munie d'un dispositif de refroidissement a plaques à eau des grandes quantités de scories évacuées des.converti.- seurs et de la plus grande facilité de nettoyage.
C'est surtout dans le cas des convertisseurs d'acié- ries dans lesquels on insuffle de l'oxygène qu'il est usuel de ne pas évacuer dans l'atmosphère sans épuration les gaz brûlés refroidis* Avant leur évacuation, ces gaz sont dono envoyés ra- tionnelleaent dans une installation de dépoussiérage, qui est placée judicieusement sur le coté de la-cheminée. A cet effet, la cheminée décrite est pourvue, en amont de son orifice d'éva- cuation supérieur, d'un orifice latéral s'étendant sur toute la largeur de sa paroi.
Suivant l'invention, cet orifice est ménagé et entouré par un cadre tubulaire dans lequel débouchent, en haut et en bas , les conduits de refroidissement de la pa- rote de telle sorte qu'une circulation d'eau soit assurée. La dilatation entre le conduit de passage des gaz aboutissant à l'intallation de dépoussiérage et la cheminée de refroidissement
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est également compensée par un joint de dilatation correspon- dant, étanche aux gaz.
Pour construire ou entretenir le revêtement du convertisseur, il est nécessaire de prévoir une bonne accessi- bilité dans la cheminée de refroidissement, pour l'introduction des matériaux constituant ce revêtement. c'est- pourquoi,sui- vant une particularité de l'invention, il est prévu à l'extré- mité inférieure delà cheminée de refroidissement un orifice de dimensions convenables, Ménagé dans la paroi opposée à la calot- te d'aspiration, cet orifice étant entouré par un cadre tubulai- re refroidi et pouvant être refermé au moyen de portes rabatta- bles également refroidie La partie supérieure du cadre de la porte forme une chambre collectrice dans laquelle débouchent, suivant l'invention,
les conduits de refroidissement de la pa- roi placée au-dessus, tandis que la partie inférieure de ce ca- dre est constituée par la chambre collectrice inférieure de l'ensemble du système de refroidissement. Cette construction de portes présente l'avantage de t'intégrer organiquement au système de refroidissement et de constituer un cadre d epoirte stable et robuste, pouvant être rendu étanche afin d'éviter les entrées d'air additionnel.
Le dessin annexé montre, à titre d'exemple non limi- tatif, un mode de réalisation possible de l'objet de l'inven- tion.
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une cheminée de refroidissement suivant l'invention, avec tous les détails nécessaires à sa compréhension.
La figure 2 en est une '.vue en coupe transversale*
Les figures 3 et 4 montrent des détails de la paroi formée de conduits, des raccords des conduits avec les chambres collectrices et de l'enveloppe extérieure.
Si l'on ne reporte à la figure 1, on voit que le convertisseur d'aciérie 1, pouvant pivoter autour d'un axe
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horizontal (non représenté), envois ses p'8. 11 etbouabw 2 dans une calotte ou 9tt. $,* aspiration. disposé su? 10.98#4 de la cheminée do refroidissement cette cheminée de xotee diasement est gon extrémité 1ntérieu" \.. t9"- let 51 e.t dchyeHea 4993 l'atmosphère pp.1,' 804 eXteé4il supérieure 60 , -.#</ '#,"#, Suivant" la ohe1l1:1.X>.ée d.e roewe a 3 est constituée p ,d,ea parois 7 toriaéog CI# 9&âu|.f&.,%A%!i,% roo parcouru$ par "<ur 46en# de refoidiefftftitUt, psa?. xçjyï*t>pay. ' de l'eau, es divers 6on4uita formant les parois' 7 44bo);
à l'extrême iaféritw de la cheminée, dans une obambto pliez trice 8 et, à son, extrémité' supérieure dans une # sfelBatoeteLÎ*c-t trice 9. Ces conduits sont disposés verticalement gt 8Qt¯= au moyen de pattes 1Q â la chambre collectrice 9. 4 leur ptr- tie supérieur., les conduits ce refroidissement sont recouMa sur eHx'<8m?a en 11 ayant de déboucher dans la chambre cole9.' trice 9e Suivant le mode de réalisation représenté la. cltaA- bre collectrice 9 est supporta? par quatre gros tubes ça cop* ' duits 12 disposés aux 4X%410$ de cette chambra.
Ces conduit* ger- veut en <6N.e te)t!pa de ceiiduits, de descente pour l'agent de re- froidissement et supportent, en travaillant à la compression, tout le poids de le cheminée de refroidissement, qui est ait-,/.: suspendue, Ces conduis tabulaires prenant apui par des eonse" les 13 au* des poutrelles 14 qui font partie de l'otssatuye sa-
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acier 15 du bâtiment de l'aciérie..Les conduits de descente 12 sont relies les uns aux autres par des barres 16 disposées en
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treillis de togou à forcer pour la cheminée 3 un app&4,vo-i,4 pçr- teur robuste, stable ot insensible aux vibrations.
Cependedts ces conduits de descente 12 se continuent également auesdoU8 0- des oQleEI 1} Ai ,rhnft sur toute la hauteur WM "XI** a" de la cheminée, 3 Afii 4#ftpauvoi3? débarrasser les gaz sottant de, 11 cri44*1 -
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ce 2 du convertisseur des particules de scories solides, ces une gaz trraversent normalement/installation de dépoussiérage (non représentée). A cet effet, il est prévu dans une paroi latérale de la cheminée un orifice 17 entouré par un fort cadre tubulaire,
18, Les conduits de refroidissement constituant la paroi 7 dé- bouchent depuis le haut et depuis le bas dans ce cadre tubulai- re 18, de telle sorte que le circuit de refroidissement ne soit pas interrompu.
Au cadre tubulaire 18 est raccordé un canal ho- rizontal de passade des gaz (non représentésur la figure 1) qui est raccordé à la cheminée de refroidissement 9 par l'in- termédiaire d'un joint de dilatation approprié, afin de tenir compte de la dilatation de la cheminée sous l'effet de la cha- leur. Etant donné que les conduits 7 constituant les parois de la cheminée de refroidissement 3 sont fixés à la chambre collectrice supérieure 9 exclusivement par les pattes 11, l'en- semble de la cheminée peut se dilater sans entrave vers le bas.
La cheminée de refroidissement doit être convenable- ment isolée par rapport à l'atmosphère et doit être rendue étan- che afin de s'opposer aux fuites de gaz. On a représenté sur la figure 5 les détails de la suspension des conduits de refroi- dissement suivant l'invention ainsi que la fixation de l'isolant et de l'enveloppe extérieure. Les conduits de refroidissement
19 débouchent par leur partie supérieure recourbée 11 dans la chambre collectrice 9, qui prend appui par l'intermédiaire des conduits de descente 12 en un point quelconque de l'ossature ou de la charpente en acier du bâtiment de l'aciérie.
Les con- duits de refroidissement 19 sont fixés à la chambre collée-* trice 9 au moyen de pattes 10. En outre, suivant une autre par- tioulurtié, les conduits d refroidissement 19 sont réunis de place en place en panneaux ou batteries de tubes par des équer- res 20. Ces équerre% 20 se trouvent l'extérieur de la cheminée et les tales 21 de l'enveloppe sont fixées sur elles.
Ces tôles de l'enveloppe ou habillage présentant, au droit des points de
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fixation sur les équerres 20* des décrochements 22 en forme dite- querreou de Z, qui permettent la libre dilatation des tôles 24 de l'enveloppe par rapport aux conduits de refroidissement 19. Entre les conduits de refroidissement 19 et les tôles 21 de l'enveloppe, il est prévu un matériau isolant 23, qui est empêché par les équerres 20 de glisser vers le bas sous l'effet de son propre poids.
On peut voir sur la figure 1 la disposition de la calotte d'aspiration 4 par rapport à la cheminée de refroidisse**,
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ment . Suivant le mode de réalisation représentée la talc-,.*te. d'aspiration 4 est constituée par des plaques creuses égarées 24 qui sont parcourues également par l'agent de refroidissement.
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8ur leurs faces lisses, le dépôt de scories est réduit Ma minizua et'ces plaques peuvent être facilement nettoyées à tout moment. el poids de l'ensemble de la calotte 4 est également
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supporté par les conduits de descente 12.
Il est prévu z cet effet un ensemble tubulaire spécial 25-26-27-28 qui .est égale- ment parcouru par l'agent de refroidissement. Dans le cas de convertisseurs d'aciéries dans lesquels on insuffle de l'oxy- gène depuis le haut, on introduit la lance dans la calotte 4
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et dans 14 convertisseur 1 à travers des tubulures î9 qui sont également retroidie8. Un orifice 30 ménagé dans la parc! laté- . raie de la calotte 4 permet l'introduction d'additifs pendant le processus de soufflage.
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Etant donné que la éalotte est ainsi fixée aux cou- duits de descente 12, elle doit 'être raccordée à la cheminée de refroidissement 3 au moyen d'un joint de dilatation approprie.
On a représenté en coupe à titre d'exemple, sur la figure 4,. le raccordement supérieur de la calotte 4 avec la cheminée de re- froidissement 3, Les conduits de refroidissement 31 de la paroi' latérale de la cheminée 3 & laquelle se raccorde la calotte se
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terminent par une partie 32, reéourbée sur ellemSat immédiate- ment au-dessus de la calotte 4 jt,44bÓuCbent par cette partie 32 dans une chambre collectrice 33 placée par des pattes 34 aux
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conduits de refroidissement 31. un Jointe dilatation 35 est;
ménagé entre la cheminée 3 et la. partie recourbée-32 du conduit ; 31. L'obturation étanche aux gaz est assurée par exemple par
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une languette de tale 36 solidaire de la chambre collectrice 331 alen,ageant librement dans une rainure correspondante 37 de la calotte 4.
L'étanchéité de la dhem1n. de refroidissement est également assurée par l'enveloppa 21 et l'étanchéité de la ca- lotte par des tolea de reveteimont 36t Le calorifugeage 2j est inséré entre les conduits de refroidissement 31b l'enveloppe 21 et les élément$ d'étanc)é1ttS 36 et 3?t d'une part, et les plaques de refroidissement C'duàes 24 de la calotte 4 et les¯ - tôles de revêtement 3st d'autte part,
Afin qu'il' soit toujours possible de rétablir le revêtement ou garnissage du convertisseur 1, il est prévu dans
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la paroi tubulaire de la cheminée 3 opposée à la calotte d'élre.. cuation 4 un orifice délimité par le cadre tubulaire 39. pou- vant être fermé de façon étanche aux gaz au moyen de portes ra- battables 40.
Les conduits d 'e.roidïeement de cette paroi tubulaire ne débouchent pas dans la chambre collectrice infé- rieure 8, mais dns le cadré tubulaire 39,de telle sorte que l'agent de refroidissement puisse passer de la chambre collectri ce inférieure 8 dans les conduite de refroidissement de la pa-
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roi tubulaire qui se trouve aOdeè8ua en traversant le cadre tubulaire 39.
ON a représente au* la tiure 2 une vue en coupe transversale de la cheminée de refroidissement 3 et de la calot- te d'aspiration 4 qui lui est raccordée. Dans la Moitié supéj-
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rieure de la figure x on a'contre en outre la chambre collec- trice supérieure 9 et les enduits de refroidissement 19 qui y débouchent Four le rester le. références correspondent à celles utilisées sur les autres ,ligures.
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Les détails de réalmatiun peuvent être modifiés, sans s'écarter de 1'.nventiont dans le domaine des équivalences techniques.
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taChnlues.,