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" Perfectionnement à l'injection de combustibles fluides dans les hauts-fourneaux" .
La présente invention est relative à un dispositif per- mettant l'injection de combustibles fluides dans la voûte à tuyère d'un haut fourneau.
L'injection d'un fluides par exemple de combustibles li- quides et/ou gazeux, dans le courant d'air d'un haut fourneau est avantageuse car elle permet le remplacement partiel du coke coûteux normalement utilisé par un combustible moins cher. En outre, l'u-
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tilisation de combustibles fluides permet l'amenée dans le haut fourneau d'un gaz contenant plus d'hydrogène que le gaz de réaction obtenu lorsqu'on utilise uniquement du coke. Il devient de la aorte possible d'accélérer la vitesse de travail du haut fourneau, c'est- à-dire que la capacité du haut fourneau peut être accrue.
Suivant la présente invention, un dispositif pour l'intro- duction d'un combustible fluide dans le courant d'air d'un haut four- neau comprend au moins un conduit de guidage fixé dans l'enveloppe de refroidissement de la tuyère et traversant cette enveloppe,et un conduit flexible, amovible, pour le combustible, ce conduit pas- sant dans le conduit de guidage, le conduit de combustible se re- liant à un ajutage interchangeable, celui-ci s'étendant au-delà de la paroi interne de la tuyère, sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal de cette tuyère.
Le conduit de guidage passant à travers l'enveloppe de refroidissement de la tuyère comporta de préférence, à l'extrémité traversant la paroi interne de la tuyère, une douille dans laquelle le conduit de combustible peut être monté étroitement. Sur le con- duit de combustible, un support conique est de préférence formé ex- térieurement, la douille du conduit de guidage étant destinée à re- cevoir le support conique suivant un montage étroit.
Le conduit de combustible peut être maintenu étroitement monté dans la douille du conduit de guidage par tout moyen convenable quelconque, par exem- ple par la tension d'un ressort, un ressort étant monté sur le con- duit de combustible et supporté à une extrémité par le support de ce conduit de combustible et à l'autre extrémité par un élémentri- gide convenable, par exemple un écrou de blocage.
L'ajutage peut être relié au conduit de combustible par tout moyen convenable quelconque ; par exemple, l'ajutage peut être vissé dans le support conique du conduit de combustible ou bien il peut être vissé dans la douille du conduit de guidage, ou dans le conduit de guidage lui-même.
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Le dispositif de la présente invention présente un certain nombre d'avantages. Comme l'ajutage s'étend au-delà de la paroi in- terne de la tuyère, un mélange total du combustible avec le 1 courant d'air passant dans la tuyère est obtenu, de sorte que le combustible injecté est totalement converti en gaz de réaction et qu'il n'y a pas de gaspillage dû au passage de combustible non brûlé à travers le haut fourneau. En outre, il ne faut pas d'installation supplémentai- re et coûteuse de refroidissement puisque l'ajutage est refroidi par la circulation de chaleur le long de sa surface en direction de 1' enveloppe de refroidissement de la tuyère, une carbonisation du com- bustible à la pointe de l'ajutage étant ainsi réduite au minimum.
L'ajutage est interchangeable de sorte que, dans le cas où il faut que le haut fourneau opère sous des charges différentes, on peut choisir la section transversale d'ajutage la plus appropriée à une charge particulière quelconque, celle-ci pouvant tre déterminée par expérience. La flexibilité du conduit de combustible permet de séparer le dispositif d'injection de la tuyère sans qu'il soit né- cessaire en même temps d'enlever la tuyère elle-même, la seule chose nécessaire étant d'introduire un arrêt dans le conduit de guidage - lorsque le conduit de combustible est enlevé.
Dans le cas où le haut fourneau doit opérer à de ;rès hau- tes températures, ce qui augmente le risque d'une carbonisation du combustible à la pointe de l'ajutage, on peut utiliser une variante de la présente invention qui réduit sensiblement ce risque.'Suivant cette variante, le conduit de combustible ou au moins son extrémité de sortie est formé en enroulant en spirale un fil de manière à cons- tituer un tuyau qui se monte comme précédemment dans le conduit de guidage et s'étend dans l'ajutage, l'extrémité de ce tuyau en spira- le ne pouvant pas saillir au-delà de la pointe de l'ajutage:
dans le courant d'air grâce à un dispositif d'arrêt convenable ou normale- ment par la forme interne de l'ajutage qui définira d'une manière générale un passage sensiblement conique. Le tuyau en spirale peut @
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être maintenu étroitement monté dans l'ajutage par la tension de ressort du tuyau en spirale lui-même, la spirale étant supportée à l'extrémité écartée de l'ajutage par un élément rigide convenable, par exemple par un flasque. Dans un tel agencerontla surface de contact entre le tuyau de combustible en spirale et l'ajutage aéra relativement petite, l'effet de refroidissement du combustible dans le tuyau sera plus grand et le risque de carbonisation sera ainsi réduit.
Dans le cas où une telle carbonisation s'effectue, cependant! la spirale peut tre enlevée et remplacée sans qu'il soit nécessaire d'enlever l'ajutage.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, des moyens sont prévus pour l'introduction de matières de purge conve- nables, par exemple de l'azote, de l'air ou spécialement de la va- peur, dans le conduit de combustible pour aider à supprimer toute obstruction qui pourrait se produire.
On peut empêcher le collage des diverses pièces de l'ins- tallation de la présente invention, collage qui pourrait se produire sous l'action de la chaleur, par une lubrification avec une matière convenable, par exemple du graphite ou du bisulphure de molybdène.
L'invention sera décrite ci-après en se référant aux des- sins annexés.
La figure 1 est une coupe longitudinale partielle d'une tuyère, montrant une forme de réalisation de la présente invention.
La figure 2 est une vue en coupe longitudinale partielle a à travers une tuyère, montrant une autre forme de réalisation de 1' invention.
La figure 3 est une coupe à travers l'ajutage de la forme de réalisation de la figure 2.
A la figure 1; la tuyère est pourvue d'une enveloppe de refroidissement 2 soutenue par un plateau 3. Le conduit de guidage 4 passe dans l'enveloppe de refroidissement 2 vers la paroi interne 5 de la tuyère, en se terminant par une douille 6 soudée à la paroi
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interne du conduit de guidage 4. Un conduit flexible d'admission de combustible 7 passe dans le conduit de guidage 4 et se termine par un support conique 8 soudé sur sa paroi extérieure,
ce support 8 se montant étroitement dans la douille 6* Un ajutage 9 est vissé dans le support 8 et saillit au-delà de la paroi interne 5 de la tuyère 1 sonsiblement perpendiculairement à l'axe de cotte tuyère 1.'Un res- sort 10 est monté sur le conduit de combustible 7 et est maintenu on place par un écrou 11 de manière à maintenir le support 8 à montage étroit par rapport à la douille 6. Si on le délire, le conduit de combustible et l'ajutage peuvent être totalement retirés du conduit de guidage. Un dispositif d'arrêt convenable est de préférence alors introduit, ce dispositif se montant étroitement dans la douille 6, ce qui boucha ainsi le conduit de guidage par rapport à la tuyère.
Aux figures 2 et 3. la tuyère 1 est à nouveau pourvue d'une enveloppe de refroidissement 2 supportée par un plateau 3. Le con- duit de guidage 4 passe dans l'enveloppe de refroidissement 2 à tra- vers la paroi interne 5 de la tuyère 1 grâce à une douille b soudée à la paroi interne 5, en se reliant par vissage à l'ajutage 9 qui saillit au-delà de la paroi interne 5 sensiblement perpendiculaire- ment à l'axe de la tuyère 1. Un conduit de combustible flexible, en spirale, 7 passe dans le tube de guidage 4 et dans l'ajutage 9.
Ce conduit de combustible est maintenu à montage étroit avec l'aju- tage 9 par mise sous tension de la spirale en introduisant un disque 14 entre les flasques 12 et 13 reliant le conduit de combustible 7 à l'alimentation en combustible.
Dans le cas où une carbonisation s'effectue à l'extrémité avant du conduit en spirale 7, les flasques 12 et 13 peuvent être séparés et le conduit en spirale 7 peut être enlevé pour le nettoya*, ge.