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Perfectionnements'aux brûleurs utinsés pour la fusion et l'affinage des métaux. ,
La présente invention est relative à un procédé per- mettant de perfectionner le fonctionnement des brûleurs utilisés pour la 'fusion et l'affinage des métaux et notamment des métaux ferreux.
Il est admis actuellement que dans les procédés de fusion et d'affinage avec brûleurs "oxy-fuel", l'avantage de l'emploi de tels brûleurs ré'side principalement dans la diminution du temps consacré à la fusion des mitrailles ou des charges solides et à la mise à température du bain.
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Un gain important de temps peut en effet être réalisé à ce sujet par la possibilité d'augmenter considérablement la puissance de chauffage, notamment dansle cas des fours Martin ou électriques, car le volume des gaz de combustrn est faible et le rendement d'une flamme surune cha ge à basse tempé ture ou son encore * fondue est élevé.
On est ains mené à utiliser-des brûleurs de forte puissance et possédant de grands ajutages tant pour l'oxygène que pour le combustible.
En fin de fusion, par contre, , et en période d'affinage, une telle puissance calorifique n'est plus nécessaire. En effet, le rende- ment de la flamme diminue brtement sur une charge chaude, le volume des gaz de combustion devie.t trop important pour le four et l'affinage doit pouvoir progresser normalement avec simple maintien à tempéra- ture .
Pour reméller à ces inconvénients, on doit donc pouvoir à ces derniers moments réduire la puissance des brûleurs en réduisant les débits d'oxygène et: de combustible.
Malheureusement dans le cas de brûleurs connus à mélange externe d'oxygène et de combustible (post-mixing), il n'est pas possible de transformer un grand brûleur en brûleur de faible puissance en réduisant fortement la plession d'oxygène et de combustible.
Le mélange externe de l'oxygène et du combustible nécessite en effet pour l'obtention d'une flamme régulière et stable, une impulsion minimum des jets d'oxygène et de combustible, obtenue par l'intermédiaire d'une forte pression, égale ou supérieure à 7 kg/cm2.
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Un autre moyen de remédier à ces inconvénients serait d'employer des brûleurs différents dont les ajutages tant pour l'oxygène que pour le combustible seraient adaptés à une puissance calorifique déterminée. Quand les brûleurs à forte puissance ont fait leur office, on lea arrête et on met alors en marche les brûleurs à plus faible puissance, pour la fin de fusion et l'affinage par exemple.
L'inconvénient de cette façon de faire est de nécessiter l'introduction d'un nombre plus imporant de brûleurs dans le four, avec comme corollaire la multiplication des conduites d'oxygène, ,de combus- tible et d'eau de refroidissement.
La présente invention a pour objet un procédé permet- tant de remédier à ces inconvénients.
Le procédé objet de la présente invention est essentiel- lement caractérisé en ce que l'on modifie la puissance calorifique d'un brûleur oxy-fuel à mélange externe (post-mixing) en provoquant une modification adéquate des ajutages constitutifs dudit brûleur.
Suivant l'invention, la modification des ajutages du brdleur est avantageusement réalisée par l'introduction dans les tuyères principales de tuyères coulissantes de plus faibles diamètres.
Suivant une variante avantageuse de l'invention, la modification des ajutages du brûleur est réalisée par l'introduction dans les tuyères principales de ponteaux destines réduire les sections dans les proportions voulues.
Suivant une autre variante avantageuse de l'invention, la modification des ajutages du brûleur est réalisée par le bouchage d'un certain nombre d'ajutages.
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Dans un but de facilité et de précision de manoeuvre, la commande du dispositif destiné à modifier les ajutages du brûleur est avantageusement actionnée pneumatiquement par le fluide injecté suivant les variation de pression dudit fluide ou bien par un fluide extérieur.
Dans le même but et suivant une variante avantageuse de l'invention, la commande du dispositif destiné à modifier les ajutages du brûleur est actionnée électro-magnétiquement ou mécaniquement.
A titre d'exemple, on peut citer le cas d'un four
Martin de 70 tonnes équipé d'une paire de brûleurs de 15 millions de calories par heure. Pendant la deuxième période du traitement, c'est à dire celle de fin de fusion et d'affinage, on désire réduire la puissan- ce de chacun de car, brûleurs à 5 millions de calories par heure. Chaque brûleur est muni de 5 ajutages de 12 millimètres de diamètre pour l'oxygène et 3 ajutages de 4 millimètres de diamètre pour le combustible.
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La section de ces ajutages s'est imposée par la constatation que le fonctionnement de tels brûleurs e t plus satisfaisant lorsqu'on emploie des pressions égales ou supérieures à 7 kg/cm2 (pression relative).
On réduira le diamètre des ajutages de l'oxygène à 6, 5 millimètres es ceux de combustible à 2, 5 millimètres par l'introduction de tuyères coulissantes dans les tuyères principales.
REVENDICATIONS.
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Improvements to burners used for smelting and refining metals. ,
The present invention relates to a process making it possible to improve the operation of burners used for the smelting and refining of metals, and in particular ferrous metals.
It is currently accepted that in the smelting and refining processes with "oxy-fuel" burners, the advantage of the use of such burners resides mainly in the reduction of the time devoted to the smelting of the scrap or the charges. solids and when the bath is warmed up.
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A significant saving of time can in fact be achieved in this regard by the possibility of considerably increasing the heating power, in particular in the case of Martin or electric furnaces, because the volume of combustion gases is low and the efficiency of a flame. on a cha ge at low temperature or its melting * is high.
We are thus led to use high-power burners with large nozzles for both oxygen and fuel.
At the end of the melting, on the other hand, and during the ripening period, such a calorific power is no longer necessary. In fact, the efficiency of the flame decreases sharply on a hot load, the volume of the combustion gases becomes too large for the furnace and the refining must be able to progress normally with a simple maintenance at temperature.
To overcome these drawbacks, it is therefore necessary at these last moments to reduce the power of the burners by reducing the flow rates of oxygen and: of fuel.
Unfortunately, in the case of known burners with an external mixture of oxygen and fuel (post-mixing), it is not possible to transform a large burner into a low-power burner by greatly reducing the plession of oxygen and fuel.
The external mixture of oxygen and fuel requires, in order to obtain a regular and stable flame, a minimum impulse of the jets of oxygen and fuel, obtained by the intermediary of a high pressure, equal or greater than 7 kg / cm2.
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Another means of overcoming these drawbacks would be to use different burners, the nozzles of which both for the oxygen and for the fuel would be adapted to a determined calorific power. When the high-power burners have served their purpose, they are stopped and the lower-powered burners are then started, for the end of melting and refining, for example.
The drawback of this way of doing things is that it requires the introduction of a larger number of burners in the furnace, with as a corollary the multiplication of the oxygen, fuel and cooling water pipes.
The object of the present invention is a process which makes it possible to remedy these drawbacks.
The method which is the subject of the present invention is essentially characterized in that the calorific power of an oxy-fuel burner with external mixing (post-mixing) is modified by causing an adequate modification of the nozzles constituting said burner.
According to the invention, the modification of the nozzles of the burner is advantageously carried out by the introduction into the main nozzles of sliding nozzles of smaller diameters.
According to an advantageous variant of the invention, the modification of the nozzles of the burner is carried out by the introduction into the main nozzles of bridges intended to reduce the sections in the desired proportions.
According to another advantageous variant of the invention, the modification of the nozzles of the burner is carried out by plugging a certain number of nozzles.
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For the sake of ease and precision of maneuver, the control of the device intended to modify the nozzles of the burner is advantageously actuated pneumatically by the fluid injected according to the pressure variations of said fluid or else by an external fluid.
For the same purpose and according to an advantageous variant of the invention, the control of the device intended to modify the nozzles of the burner is actuated electro-magnetically or mechanically.
By way of example, we can cite the case of an oven
Martin of 70 tons equipped with a pair of burners of 15 million calories per hour. During the second period of the treatment, that is to say that of the end of melting and refining, it is desired to reduce the power of each of the burners to 5 million calories per hour. Each burner is fitted with 5 nozzles of 12 millimeters in diameter for the oxygen and 3 nozzles of 4 millimeters in diameter for the fuel.
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The section of these nozzles was imposed by the observation that the operation of such burners is more satisfactory when using pressures equal to or greater than 7 kg / cm2 (relative pressure).
The diameter of the oxygen nozzles will be reduced to 6.5 millimeters and those of the fuel to 2.5 millimeters by the introduction of sliding nozzles in the main nozzles.
CLAIMS.
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