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"Procédé pour la mise en oeuvre d'un four à arc électrique ,servant à la fabrication de l'acier." ''La présente invention est relative à un procédé pour la mise en oeu-' vre d'un four à arc électrique servant à la fabrication de l'acier et, plus particulièrement pour le service pendant la période d'affinage, et ce, par une aspiration des gaz du four et qui est réglée par l'intermé- diaire d'un régulateur de la pression du four.
L'invention propose que, pendant la période de la réduction et de l' affinage, la pression du four soit maintenue à une valeur égale ou légè- rement supérieure à la pression ambiante, afin qu'aucun air ne puisse pé- nétrer dans le four. L'aspiration des gaz et des poussières du four n'
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est pas interrompue pendant cette période, Afin d'atteindre ce but, la pression du four doit être.mesurée d'une manière très précise et il faut prévoir un régulateur très sensible.
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Conformément à l'invention, le réglage rapide de l'aspiration'est effectué de manière que la pression, mesurée essentiellement au centre du four, soit maintenue autant que possible à zéro avec des oscillations' vers la zone de surpression, mais de toute façon pas avec des oscilla- tions temporaires vers la zone de la dépression.
Il est connu qu'une mesure très précise de la pression du four est très difficile, plus particulièrement lorsqu'il s'agit d'une mesure ef- fectuée au centre du four. Etant donné qu'il existe une cohésion fonc- tionnelle entre la pression au centre du four et, par exemple celle régnant sous le plafond du four, il importe peu pour l'invention si, pendant la période de l'affinage, la pression est supérieure à zéro sous le plafond du four.
Le réglage rapide peut être obtenu par un actionnement correspondant de l'embouchure d'aspiration réglable en hauteur, ou bien en utilisant des organes pouvant être réglés avec un minimum d'inertie, tels que des clapets d'étranglement ou similaires, ou bien on peut envisager une mo- dification de la vitesse de rotation ou un réglage des ailettes de gui- dage du ventilateur d'aspiration.
Pour la mise en oeuvre de tout le service d'aspiration du four il est particulièrement avantageux de prévoir, outre un dispositif d'aspi- ration à aspiration modifiable de l'air ambiant, par exemple, l'embou- chure d'aspiration réglable en hauteur, également un étrangleur ou simi- laire, Avec une telle combinaison d'organes de réglage, il est proposé, comme alternative, que l'étrangleur, en tant que réglage rapide, précè- de le déplacement du dispositif d'aspiration. On prévoit également une commande de compensation qui permet que l'étrangleur soit maintenu au- tant que possible dans la position moyenne par le déplacement du dispo- sitif d'aspiration.
Dans cette alternative, une embouchure d'aspiration qui, par exem- ple en raison du refroidissement à l'eau et de sa construction en conso- le, ne peut que difficilement être déplacée, n'exige pas d'organes d'ac- tionnement excessivement puissants. Il suffit d'une faible vitesse de
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déplacement de l'embouchure d'aspiration. D'autre part, l'étrangleur ne nécessite qu'une zone relativement réduite pour son réglage, étant donné qu'il se limite à éliminer les pointes perturbatrices de la pression du four, pendant la période de l'affinage. Par le déplacement relativement lent de l'embouchure d'aspiration on établit le niveau de réglage envisa- gé où seules les pointes perturbatrices doivent être éliminées.
En tant qu'autre alternative on prévoit de terminer le déplacement du dispositif d'aspiration, par exemple de l'embouchure d'aspiration, lorsque la position d'aspiration minimum est atteinte et d'obtenir le réglage ultérieur uniquement au moyen de l'étrangleur.
Ce n'est que pendant la période de l'affinage que le dispositif d' aspiration procure cette aspiration minimum, par exemple du fait de l'écartement en hauteur maximum de l'embouchure du tube d'aspiration, étant donné qu'on ne travaille qu'avec ure force d'aspiration relative- ment faible. Lorsque le dispositif d'aspiration est arrêté pendant la pé- riode d'affinage pour ne travailler qu'avec l'étrangleur, l'exécution du régulateur peut être simplifiée étant donné qu'il est possible de suppri- mer la commande de compensation citée plus haut.
Par contre, l'ouverture de passage de l'étrangleur exige une zone de réglagerelativement grande.) Pendant les autres périodes du service du four pendant lesquelles le dispositif d'aspiration n'aspire que des quantités relativement faibles d'air ambiant, l'étrangleur peut être entièrement ouvert, à savoir qu'il peut être inactif. Le régulateur ne doit donc influencer que l'un ou 1' autre organe de réglage.
Lorsqu'il s'agit de la combinaison d'une embouchure d'aspiration pouvant être soulevée et abaissée et d'un étrangleur disposé dans la tu- bulure du four, il est avantageux d'utiliser un étrangleur qui, à la ma- nière d'un diaphragme iris, présente une ouverture centrale, toujours aussi ronde que possible. De ce fait le courant de gaz chaud, sortant de la tubulure est toujours concentré, peu importe la largeur d'ouvertu- re de l'étrangleur et atteint toujours le centre de l'embouchure d'aspi- ration. Etant donné que cette dernière aspire de l'air ambiant par ses zones du bord, il se forme ainsi, dans l'embouchure, un courant de gaz à noyau chaud et manteau frais. En outre, la turbulence des gaz est ainsi ! réduite à un minimum, ce qui permet d'obtenir un service uniforme du ré- gulateur.
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Le procédé conforme à l'invention permet de réduire la teneur'en azote de l'acier qui, dans les fours à aspiration connus, est supérieure à celle des fours sans aspiration,
Plusieurs formes d'exécution de fours à arc électrique à dispositif d'aspiration et dispositif d'étranglement actionnés par un régulateur commun, données à titre d'exemple non limitatif, sont représentées aux dessins annexés, dans lesquels :
La fig, 1 est une vue d'un four à arc électrique avec un tube d'as- pirati,on pivotable, pouvant être soulevé et abaissé au moyen d'une con-m sole, et avec un diaphragme iris prévu dans la tubulure d'aspiration.
La fig. 2 est une vue en plan de la disposition de la fig. 1.
La fig. 3 est une vue d'une disposition similaire à celle de la fig.
1, toutefois l'embouchure peut être soulevée et abaissée télescopique- ment par rapport au tube d'aspiration.
La fig. 4 est une vue d'une disposition similaire à celle de la fig.
1, toutefois la tubulure du four est repliée angulairement, tandis que
1' le tube d'aspiration se termine à/horizontale.
La fig. 5 est une vue dans le sens de la flèche de la fig. 4 avec une tuyère d'aspiration obturée par un étrangleur rotatif.
La fig. 6 est une disposition dans le sens de la flèche de la fig, 4' avec une tuyère d'aspiration obturée par un volet.
Suivant les fig. 1 et 2, le couvercle du four à arc électrique 1 est muni d'une tubulure d'aspiration 2. A écartement axial de la tubulu- re se situe l'embouchure 3 en forme d'entonnoir d'un tube d'aspiration pivotable 4. Le tube d'aspiration repose sur une console 5 et est muni d'un raccord télescopique 6 qui le relie à une partir fixe, conduisant au ventilateur, La console peut être abaissée et soulevée de la valeur H.
Sur la tubulure 2 du four est prévu un étrangleur 8, exécuté sous la forme d'un diaphragme iris. L'entraînement 9 du diaphragme est relié à un régulateur 10. Le régulateur 10 est, en outre, relié à l'entraîne- ment 11 pour le déplacement en hauteur de la console 5. Le régulateur reçoit ses impulsions depuis une sonde 12, mesurant la pression, dispo- sée sous le couvercle du four.
Dans la forme d'exécution de la fig. 3, la console 5 ne peut pas
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être déplacée en hauteur, Par contre, une embouchure 14, séparée du res- tant du tube d'aspiration 13 peut être soulevée et abaissée individuel- lement. La partie supérieure de l'embouchure est exécutée sous forme de gaine télescopique, tandis que sa partie inférieure est réalisée sous forme de tuyère d'aspiration, Cette embouchure est suspendue à des chaînes 15 qui sont soulevées et abaissées par un cylindre 16.
Dans la forme d'exécution de la fige 4, la tubulure du four est mu- nie d'un prolongement 17 qui est replié angulairement et se prolonge par un tube d'aspiration 18 se terminant à l'horizontale, c'est-à-dire que le prolongement 17 de la tubulure du four se termine par une petite fen- te d'air, à proximité immédiate devant la tuyère d'aspination 19, Cette tuyère d'aspiration présente une forme ronde comme à la fig. 5 ou bien une forme carrée comme à la fig. 6. La surface de la tuyère d'aspiration et qui n'est.pas influencée par le prolongement de la tubulure du four, peut être réglée dans des positions intermédiaires par une obturation à étrangleur rotatif 20 suivant la fig. 5 ou par une obturation àvolet 21 suivant la fig, 6.
L'entraînement 22 de l'étrangleur rotatif 20 ou l'en- traînement 23 de l'obturation à volet 21 est relié au régulateur 10 dont les autres raccords sont identiques à ceux de la fig. 1.
Les dispositions décrites ci-dessus permettent d'obtenir les alter- natives de réglage, citées plus haut, de la pression du four.
Dans une des alternatives, l'étrangleur 8 adopte une position moyen-, ne déterminée par le régulateur 10 et les dispositifs d'aspiration 3, 14 ou 19 sont réglés par le régulateur de manière que sous la pression nomi- nale du four, l'étrangleur 8 se règle toujours automatiquement à la posi- tion moyenne. En raison de son inertie de masse relativement faible et, éventuellement également en raison de la technique de commutation du régulateur, l'étrangleur réagit immédiatement lors de perturbations dans la pression du four et, de ce fait, il maintient cette pression constan- te. Le réglage à la position moyenne du moment peut se faire relativement' lentement.
Dans l'autre alternative, l'embouchure 3 ou 14 adopte un écartement relativement grand par rapport à l'étrangleur 8 et elle est arrêtée dans cette position. Dans cet état et suivant la forme d'exécution de la fig.
4, l'étrangleur 20 ou l'obturation à volet 21 est ouvert de manière que
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dans les deux cas l'action d'aspiration, exercée sur le four, soit rela- tivement faible, bien que la vitesse du gaz, à l'intérieur du tube d'as- ; piration, reste presque constante. A ce niveau de la pression du four où le réglage est relativement peu influencé par les embouchures 3 ou 14 ou bien par les obturateurs 20 ou 21, les très faibles perturbations de ' la pression du four ne sont éliminées que par l'étrangleur 8.
REVENDICATIONS.
1.- Procédé pour la mise en oeuvre d'un four à arc électrique, ser- vant plus particulièrement à la fabrication de l'acier, et ce, pendant la ' période de l'affinage par l'intermédiaire d'une aspiration des gaz du four commandée par un régulateur de la pression du four, caractérisé en ce que le réglage rapide de l'aspiration est effectué de manière que la pression du four, mesurée essentiellement au centre du four, soit mainte- nue autant que possible à proximité de zéro avec des oscillations vers la zone de la surpression, mais'non pas avec des oscillations temporaires vers la zone de la dépression.