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"Procédé et dispositif pour l'alimentation d'enceintes d'affinage"
L'introduction de fondante dans dea enceintes d'affinage offre des difficultés particulières lorsque l'on doit fournir des fondants, tels que de la chaux par exemple, nous une forme finement divisée, telle qu'en graina fina ou en poussière, Un procédé qui a fait ses preuves consiste à introduire la poussière de chaux à l'aide de l'oxygène à travers la lance à oxygène, procédé dit LD-AO.
La pratique démontre que les tuyaux et conduites à travers leqquels passent l'oxygène et la chaux pré- sentent Une durée réduite indésirable. L'apport de la poussière de chaux, dans le système de tuyauterie présente aussi quelques dif- ficultés. L'alimentation en chaux pulvérulente exige une dépense technique non,négligeable, qui rend l'installation plus onéreuse
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et nécessite aussi un entretien constant Suivant l'invention, l'on souffle de la poussière de chaux ou d'autres fondante de façon discontinue t avec le courant d'oxygène, le fondant à graine fine étant introduit en petites portions et avec une succession rapide, à grande vites. se.
Le fendant est en particulier repoussé pneumatiquement dans le bain de façon intermittente avec une grande vitesse, en étant dans une certaine mesure chassé dans ce bain. Le fondant à grains fine ne constitue donc pas une émulsion avec l'agent pneumatique,maie ' au contraire dana une certaine mesure un bouchon dans la conduite . qui est chassé avec une forte accélération noue une surpression importante.
Grâce à une réalisation appropriée et à une accéléra- tion convenable , le bouchon peut être chassé à travers la cou- che de scories dans lebain.Malgré le caractère de grains fins de la matière à chasser ainsi,celle-ci forme un morceau pratique- ment homogène, de telle sorte que le produit agit en partie com- me un article massif et en partie en tant que produit en morceaux.
Les portions de fondant peuvent être relativement faibles par rapport à la quantité totale de cette matière à introduire.Elles n'atteignent en moyenne que quelques pour cents ou même quelques pour milles, tout en restant en tous cas ' inférieures à 10% de la quantité totale.
La succession rapide est obtenue grâce au fait que le gaz de propulsion est introduit avec une surpression importante dans la conduite et qu'il communique par conséquent au bouchon de produit une accélération qui est supérieure à l'accélération terrestre (chute libre),La poudre n' est donc pas introduite par pulvérisation, cas dans lequel elle resterait pour sa majeure partie sur les scories ou serait aoule- vée en tourbillon, mais au contraire elle est chassée*
L'on & ainsi la certitude que le pro- duit granuleux ou pulvérulent parvient bien effectivement jusque ' dans le bain et, quand il s'agit de poussière de chaux pour une fonte riche en phosphore,
la poussière de chaux réagit largement effectivement avec le phosphore.
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Rien ne s'oppose à réaliser le diapo- s@tif de propulsion de telle sorte que plusieurs portions succes- sives ou simultanées du fondant soient chassées en différente en- droite du bain. De là aorte, l'on peut également influencer le mouvement du bain suivant le sens et l'intensité,
Utilement, l'on utilise en tant que Cas de propulsion de l'oxygène, qui doit également être introduit dont le bain. Cette partie de l'oxygène peut éventuellement être compri mée plus fortement que la partie principale de l'oxygène, qui est introduite comme habituellement à l'aide de la lance.
Il n'est révélé utile par exemple pour ne pas avoir une pression trop élevée, d'exécuter l'accélération des parties à introduire (bouchon) en plusieurs étapes, de n'ame. ner donc par la première impulsion d'accélération le bouchon qu'à une vitesse déterminée et de réaliser ensuite par une autre im- pulsion la vitesse finale désirée. Dans ce but,l'on introduit a- lors dans la conduite pour le fondant, plusieurs conduites d'ali- . mentation successives pour le gaz de propulsion,
Le dispositif pour l'introduction des fondante est excessivement simple.
L'on peut travailler avec un dispositif répartiteur et en fait de telle aorte qu'à chaque fois où une portion du fondant est amenée dans la zone de la conduite d'introduction, l'alimentation pour le gaz de propulsion soit ou- verte,le courant de gaz expulsant alors la portion fournie.
Le dispositif est encore plus simple lorsque le fondant est disposé en une colonne de produite au-de*- sus de la conduite d'introduction, de telle aorte que lors de l'on verture de la soupape pour le gaz de propulsion, la partie in- férieure de la colonne de produite qui se trouve dans cette con- duite, soit expulsée en dessous de la colonne de produite qui res te immobile pour le reste, après quoi le courant de gaz propul- seur est à nouveau arrêté et la colonne de produit descend, de telle aorte qu'en répétant ces opérations, une nouvelle impulsion
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de gaz propulseur peut être dirigé sur la partie intérieures à nouveau alimentée, de la oolonne de produite .Au lieu d'ouvrir
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et de fermer l'alimentation pour le gaz propulseur,
l'on peut utiliser une soupape rotative quelconque, un coulis.eau ou un élément analogue, qui ouvre et ferme rythmiquement, à des inter-
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-vallon de tempe déterminéa, l'alimentation en gaz.
Si une grande quantité de fondant doit être introduite, il est à conseiller de prévoir plusieurs conduites d'introduction ou de propulsion.D'une part,l'on peut
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ainsi exécuter, malgré l'utilisation de petitea portionm, l'in- troduction de plus grandes quantités en un tempe bref, d'autre part l'on peut influencer le mélange et l'agitation dans le bain
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en favôriaant temporairement l'une ou l'autre colonne d'alimen- tation.
Les divers tubes d'introduction sont disposés au mieux en forme d'étoile autour de la lance à oxy-
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gne.P1u8ieurs dispositifs de fourniture et d'introduction peu- vent cependant aussi déboucher dans un tube d'expulsion commun, dans lequel les portions individuelles se succèdent plus rapide- ment que dans les tube. de fourniture individuel..
Afin que l'enceinte d'affinage,par
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exemple un convertisseur ou un croutett puitee être balCU14., . le diapotitif d'introduction où le tube dt:Lt1t:tOtluoú:LOti eu d'oit- pulsion doit .tre r811du lou16"able et aa.bable d. 1 un. ;râgôn ana.. ! 10gUe à belle de la lance à oxygène.Suivant 1iuvext.tn, l'on p5 voit un dispositifde couplage pour les deux, à lavoir la lance
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et le tube d. t introductiori, qui permet, par eXemple à l'aide de pince* commandées éleotromtgntiquement, de verrouillages maafi ;
ques, de cylindres de pression hydrauliques ou pneumatique., de relier fermement entre eux la lance et le tube, la liaison entre ces deux éléments étant à nouveau supprimée avant que la lance n'ait atteint sa position de fin d-e course, grâce à des contacte situés sur le parcours de levage ,des contacts sur le dispositif de levage ou sur un mécanisme copieur.
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Le tube d'introduction n'est en géné- ral pas introduit aussi profondément dans le convertisseur que la lance et il ne doit par conséquent pas non plus exécuter une course de levage aussi importante que celle-ci. Grâce à un disposi- tif de retenue connu, le tube d'introduction est maintenu dans sa position de fin de course.
Une autre amélioration supplémentaire de l'agencement suivant l'invention peut être obtenue lorsque l' on fait déboucher le tube d'introduction particulier pour les fondante dans la lance de soufflage, au lieu de le faire débouche:' directement dans le convertisseur.De ce fait, l'on peut obtenir une simplification supplémentaire du dispositif, paroe que deux dispositifs distincts, à savoir la lance et le tube d'introduo- tien, ne doivent plus être reliés de telle sorte par un dispositif nt de couplage auxiliaire qu'ils puisse être soulevés et abaissée en- semble.
La réalisation constructive de l'ob- jet de l'invention prévoit que soit la chambre de répartition pour les fondante avec sa partie inférieure de chambre située en oblique, la soupape de pression ou les soupapes et le clapet, soient reliés par un coude à la lance, soit que la partie laté- rale de la chambre puisse être disposée au-dessus de la lance dans le sens longitudinal de celle-ci sur la chambre de réparti- tion réalisée sous une forme coudée avec la soupape de pression et le clapet, le tube d'alimentation en oxygène débouchant alors dans la lance à l'aide d'un coude.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, les portions de chaux individuelles sont chassées dans le produit en fusion par un tube auxiliaire à l'intérieur de la lance,à l'aide du tube en oxygène existant dans la lance ou à l'aid4 d'un tube interne de cette lance, l'alimentation en oxy- gène d'affinage pour le produit en fusion se faisant dans le der- nier cas grâce à une section de canal annulaire extérieure située autour du tube interne.
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D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à ti- tre d'exemple non limitatif et en se réfèrent aux dessins an- nexés, dans lesquels !
La figure 1 est une vue en coupe de l'installation totale, le convertisseur et sa cheminée ayant été représentée nous une plue petite échelle,
La figure 2 cet une représentation analogue d'un dispositif dans lequel l'on communique deux impul- nions d'accélération aux bouchons de produit.
La figure 3 représente un dispositif' avec une alimentation du produit dans un tube vertical.
La figure 4 est une vue en plan d'une installation avec plusieurs dispositif* d'alimentation et un tu- be d'introduction ou d'expulsion commun,,
La figure 5 est une vue en élévation d'un dispositif d'alimentation dans la traversé* d'une cheminée de convertisseur, avec une vue en coupe partielle du convertis- Beurs
La figure 6 est une vue en élévation d'un autre dispositif d'alimentation.
La figure 7 est une vue en élévation d'une troisième forme de réalisation du dispositif d'alimenta- tion.
Suivant la figure 1, le convertisseur
1 enfermant un bain 2, est alimenté en oxygène à l'aide d'une lancent Les gaz d'échappement sont évacués par une cheminée 4.A coté de la lance 3 se trouve le tube d'introduction ou d'ex- pulsion 3, à l'aide duquel l'on chasse par portions de la chaux pulvérulente ou à grains fins.
Cette chaux est conservée dans un ré- servoir 6 et parvient par une conduite flexible ou pouvant se ra- masser télescopiquement, dans le présent cas un tuyau 7, dans une chambre de répartition ou de fourniture 8, qui débouche dans
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la partie 5a, inclinée vers le bas, du tube d'introduction 3.Un clapet commande 9 retient la matière ensemble, A l'aide d'une con- duite 10, l'on peut introduire un agent de pression, un gaz pro- pulseur, par exemple de l'oxygène soue pression, par une soupape 11 dans la partie inférieure de la chambre de fourniture 8, ce qu ouvre simultanément le clapet 9.
Lea deux organes de commande 11 et 9 peuvent 8tre commandés en commun ou en fonction l'un de l'autre.
Dans de nombreux cas, il suffira que le clapet 9 soit fermé par un ressort.
Aussitôt qu'à l'aide de la soupape 11, l'on a chassé un gaz propulseur dans la partie inférieure de la chambre 8, le gaz propulseur pousse la matière se trouvant devant lui dans la conduite 5a dans la pertie verticale du tube d'intro- duction ou d'expulsion ,.L'on ne donne qu'une courte impulsion de pression, la soupape 11 se referme aussitôt, une quantité sup- plémentaire de matière parvient de la chambre 8 vers le bas dans la conduite tubulaire et ainsi le déroulement des opérations peut se répéter.
Dans la chambre 8, la matière arrive constamment à partir du réservoir 6.Si la colonne de produit dans les parties 6 ,7, 8 n'offre pas une résistance suffisante à la pression provenant de la conduite 10 ou si l'on veut accélérer l'arrivée de la colonne de produit, l'on établira utilement dans le réservoir 6 une certaine surpression, par exemple en faisant déboucher une partie de la conduite 10 dans ce récipient.Le ré- servoir est alors rempli à l'aide d'un des dispositifs d'écluse bien connus.
Dans le dispositif de la figure 2,qui correspond dans ses grandes lignes à celui de la figure 1, l'on a prévu une autre soupape 15 à l'aide de laquelle du gaz propulseur provenant d'une conduite 16 peut être introduit derrière le bou- chon 18 se présentant à chaque fois à l'endroit d'introduction 17.
Le bouchon reçoit donc, aussi bien à partir de la conduite 10
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par la soupape 11 qu'à partir de la conduite 16 par la soupape
15, des impulsion* d'accélération, de telle aorte que la vitesse d'expulsion peut être choisie à une valeur très élevée.Par con- aéquent, l'on peut traverser môme des couvertures de scories re- lativement épaisse$ ou tenaces..
Suivant la figure 3, la fourniture peut être effectuée dans un tube vertical, au lieu de l'être dans.
,,un tube incline. La chambra Sa *et dans ce cas par exemple coudée ou disposée en oblique par rapport au tube d'introduotion.La chute du produit est empêchée par le clapet 9. Pour le reste,le dispositif est construit pratiquement comme dans le cati de la fi- gure 1.
Si l'on veut introduire de petites por- tions avec une succession très rapide, il est utile de prévoir plusieurs dispositifs de fourniture 8 à 11, comme représenté à la figure 4. Ces dispositifs de fourniture peuvent aoit débouoher dans un tube d'introduction commun 5, aoit être dotés chacun d'un tube d'introduction distinct.Dans ce dernier cas, les dispositifs sont agencés en étoile autour de la lance 3.
Si même l'invention est destinée en premier lieu à des enceintes d'affinage ou des creuset.,dans lee- quels l'on souffle avec une lance, d'au-dessus, sur ou dans le bai@ l'utilisation de l'invention n'eat cependant pas limitée à ces enceintes d'affinage. L'on peut aussi alimenter dea convertis- aeura où l'on souffle de l'oxygène ou de l'azote par en bas, sui- vant l'invention, avec des fondants,en particulier de la chaux.
En outre, l'invention peut également être mise en oeuvre aveo succès pour des foura d'affinage rota- tifs ou d'autres foura métallurgiquea, dans lesquels de la chaux ou des fondante doivent être introduite dana le bain liquide.
L'on a représenté le dispositif sui- vant l'invention dans plusieurs de ses variantes aux figures 5 à
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1 est sollicité pour affiner le produit en fusion qu'il contient à l'aide d'une lance 3 avec de l'oxygène,Les gaz d'échappement qui se forment sont évacuée du convertisseur par une cheminée 4, la lance 3 traversant cette dernière à travers une garniture é- tanche 4a.
L'introduction de maux pulvérulente ou à graine fins dans le bain en fusion se fait à l'aide d'un coude de raccordement 3a, qui est raccordé dans le tube à oxygè- tre 3s de la lance, par exemple en y étant soudé.La chaux est in- traduite à l'aide d'un tuyau 7 dans une chambre de fourniture 8 dont la partie intérieure située en oblique 8u avec le coude est fermée par un clapet commandé 9, qui permet aussi d'interrompre une arrivée d'oxygène à partir de la lance 3, L'oxygène sous pression est amené en tant qu'agent de propulsion par une conduite soue pression 10, à une soupape 11.
Lorsque cette dernière est ouverte, la quanti- té de chaux se trouvant dans la partie oblique inférieure 8u de la chambre 8 est chassée en tant que portion individuelle, la forme d'un boucUon, grâce à une brève impulsion de pression d'oxygène avec le clapet 9 s'ouvrant simultanément, par l'inter- médiaire du coude 3a ou du tube de lance 3, dans le produit en fusion non représenté.Le déroulement des opérations depuis le remplissage de chaux dans la partie inférieure 8u de la chambre et l'expulsion dans le produit en fusion peut être répété à volon té avec un intervalle de temps bref ou long.
L'on a encore prévu à la figure 6 une autre soupape 15 avec sa conduite sous pression 16 pour l'oxygène sur le coude 3a, la réalisation et le mode de fonctionnement é- tant à part cela identiques à ce qui a été décrit à propos de la figure 5.Par l'intermédiaire de la soupape 15, le bouchon de chaux, après avoir quitté le dispositif de chambre 8 et après la fermeture du clapet 9, peut- recevoir une impulsion de pression d'oxygène supplémentaire pour augmenter son accélération,
La réalisation du dispositif sui-
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vant la figure 7 prévoit, au lieu de la partie inférieure de
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chambre oblique 8u,une partie latérale de chambre 8n#dimposée verticalement dans le sono longitudinal de la lance, de la cham-
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bre de fourniture 8a réalisé* avec un coude et une soupape 11 d,.
i v posée au-dessus de la partie latérale de chambre Sa.Le tube à
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oxygène3a est muni d'un morceau de coude 3b,qui débouche en des- 1'
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nous du clapet 9 dans la lance 3. Avec cette forme de réalieation;. également, le dispositif travaille de la façon décrite dans le cas.de la figure 5.
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.%%XPI.9ôSi.OEB lt Procédé pour l'alimentation d'en** boîntês d'affinage pour de$ creusets du type LD, des u6nVorcio- deuxlebetc6t on fondante,en particulier en chaux, oaraotdrïâd en ce que les fondant$ mont propulsé$ en petit*$ portione, ne dé"' passant pas un dixième de la quantité totale et en succession ra-
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pide, avec une accélération tellement importante que les portion p4nètrbnt à travers la couche de scories dans le bain.