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"Appareilà air chaud Fans cheminée de combustion.
L'invention concerne un appareil à air chaud ou récupérateur, qui comprend une chambre de coupole constituant une chambre de combustion,dans laquelle on produit le gaz chaud pour l'empilage et d'où le vente réchauffé dans l'empilage est dirigé vers une conduite collectrice de vent chaud, située plus bas.
Les recherches visant à augmenter la capa- cité des récupérateurs existarts à puits de combustion incor- porés, sans modifier le diamètre du récupérateur,ont abouti à des récupérateurs exempts de cheminée de combustion,terme qui désigne des récupérateurs à cheminée de combustion externe ou à coupole constituée en chambre de combustion, récupérateurs où '?espace occupé antérieurement par la cheminée de combustion vient s'ajouter à celui destiné à l'empilage.
Un avantage par- ticulier des récupérateurs à coupole formant chambre de combus- tion, consiste en ce que les jnstallations de récupérateurs existantes peuvent être transformées, en vue de l'augmenta-
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tion de' leurs capacités, sans que l'on doive élargir leur sur- face de base, 'ce qui est important dans le cas de hauts four- neaux, où l'on dispose de peu de place et où l'érection d'une che- minée de combustion extérieure rencontre des difficultés
Toutefois, les récupérateurs à chambre de combustion dans la coupole connus à ce jour présentent encore des inconvénients considérables en ce qui concerne l'évacuation du vent chaud,
consistent principalement en ce que la sortie pour le vent chaud est située dans la maçonnerie de la coupole et que l'évacuation du vent chaud hors de cette dernière, vers la conduite collectrice de vent chaud, qui relie les récupéra- teùrs au haut -fourneau a lieu à travers une conduite située en dehors de l'enveloppe-en tôle, conduite maçonnée et pourvue d'isolants.
Une telle conduite d'écoulement de vent chaud al- lant du récupérateur à la conduite collectrice exigent une construction d'appui robuste ; de plus, lors d'une transforma- tion d'un récupérateur existant à cheminée de combustion inté- . rieure, on est obligé de déplacer la conduite collectrice de vent chaud ou du moins les raccordements de celle-ci au récupé- rateur,ce qui peut exiger des frais élevés et une surface d'encombrement accrue, mettant ainsi en question la rentabilité de la transformation.
D'autre part, la sortie d'air chaud forme un obstacle lorsqu'on veut constituer la chambre' de coupole en chambre de combustion et entraîne un affaiblissement supplémen- taire de la maçonnerie de la coupole, qui porte l'appareillage de combustion et dont les autres parties doivent donc présenter une plus grande robustesse en conséquence.
L'invention vise à éliminer ces inconvé- nients et à simplifier l'évacuation du vent chaud dans les vécu- pérateurs à chauffage par la coupole. A cette fin, la solution suggérée par l'invention consiste essentiellement en ce que
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l'évacuation du vent chaud, depuis la coupole du récupérateur jusqu'au niveau de la conduite collectrice de vent chaud a lieu à travers un canal prévu dans :La chambre à empilage et longeant avantageusement la paroi du puits,.canal constitué en briques réfractaires. On élimine ainsi la conduite extérieure spécia- le et la construction de supports, coûteuse, qui serait autre- ment nécessaire.
En outre, en déterminant la forme de la coupo- le du récupérateur, on ne doit pas tenir compte de l'emplacement de la sortie de vent chaud, laquelle affaiblit la maçonnerie de la coupole, c'est-à-dire, on peut adopter dans chaque cas pour la coupole, la forme la plus favorable, notamment du point et de vue du coût/de la rigidité mécanique; de plus, on dispose de toute la surface de la coupole pour le placement de l'appa- reillage de combustion, qui peut ainsi être disposé de la maniè- re la plus efficace.
En appliquant l'invention à la transfor- mation de récupérateurs à cheminée de combustion intérieure en récupérateurs sans cheminée decombustion, chauffés par la cou- pole, on procède avantageusement suivant une méthode consistant à utiliser une partie du volume de la cheminée de combustion pour la pose d'un canal d'évacuation de vent chaud, la partie restante servante à agrandir l'empilage. Comme, d'une part, la vitesse du vent chaud dans le canal d'évacuation peut être notablement supérieure à la vitesse-elle-même toujours infé- rieure à la vitesse d'inflammation et de combustion- des gaz de combustion, produits dans une cheminée de combustion en vue du réchauffagede l'empilage et que, d'autre part, et vu la char- ge calorifique réduite.
La maçonnerie du canal d'évacuation de vent chaud peut être moins épaisse que la maçonnerie d'une cheminée de combustion, la portion du volume requise pour le canal d'évacuation de vent chaud est relativement réduite de sorte que la majeure partie de l'espace récupéré par la suppres- sion de la cheminée de combustion est disponible pour l'agran-
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dissement de l'empilage.
Dans certains cas, il sera utile-pour maintenir la température de la coupole ou pour prévenir une surchauffe de la: maçonnerie de celle-ci pendant la marche au gaz- de recycler des gaz de combustion dans la chambre de coupole, ce qui peut être réalisé par une méthode simple con- sistant à relier la tubulure de sortie de gaz de combustion ou la chambre située au-dessous de l'empilage au canal d'évacua- tion de vent chaud du récupérateur au moyen d'une conduite dans laquelle sont intercalés une soufflerie refoulant dans le sens du canal d'évacuation de vent chaud un organe d'arrêt et un or- gane de réglage. L'organe de réglage peut être commandé en fonction de la température par l'intermédiaire d'un capteur, à partir de la chambre de coupole.
On évite ainsi une marche hy- perstoechiométrique du brûleur; qui abaisse la température de la coupole et qui, comme on le sait, favorise la formation d'oxydes agressifs (par exemple de composés de soufre et de vanadine) dans les gaz de combustion. On empêche en outre ainsi l'accu- mulation, dans le canal d'évacuation de vent chaud, de gaz de combustion qui créent un risque d'explotion.
Les particularités de l'invention ressorti- ront de la description ci-après et des dessins annexés, qui représentent un exemple d'exécution de l'objet de l'invention.
- La figure 1 est une vue en coupe longi- tudinale d'un récupérateur.
- La figure 2 est une vue en coupe de la chambre de coupole dans le plan du brûleur.
Dans ces dessins, 1 désigne le puits du récupérateur: 2 la chambre d'empilage; et 3 la chambre de coupole, où les gaz de combustion servant à chauffer l'empilage sont produite par des brûleurs 5, disposés dans la maçonnerie 4 de la coupole. Au-dessous de la chambre d'empilage 2 est
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prévu un espace libre 6, auquel sont raccordées la sortie des ,gaz de combustion' 7 et l'entrée d'air froid 8.
Ainsi qu'il ressort en particulier de la figure 2, l'empilage n'occupe pas toute la section ,'.1 puits du récupérateur; en effet, il est prévu un canal @ établi en matière réfractaire, qui règne le long du 'bord du prits et , qui s'étend du fond 10 du récupérateur à la @@ambre de coupole de celui-ci, ce canal étant pourvu, au ni@@au de la conduite collectrice de vent,non. représentée, d'un? sorti@ de vent chaud 11.
Pendant la marche a@ gaz, les gaz chauds, produit- dans la chambre de coupole 3, traersent 1.' empilage
2 et quittent le récupérateur par la tubul@re 7. L'entrée d'air froid 8 et la sortie de vent chaud 11 sont fermées à ce moment. Par contre, pendant la marche au vent, la sortie des gaz de combustion 7 est fermée, tandis que l'Air froid entre par la tubulure 8, traverse de haut en bas :'empilage réchauf- fé 2, et s'écoule par le canal d'évacuaticr de vent chaud 9 et la sortie de vent chaud 11.
Il va de soi que la cambre de combustion de coupole peut affecter une autre forme que celle représentée dans les dessins, soit, une forme sphéri;ue, par exemple, qui est la plus favorable du point de vue d: la rigidité mécanique.
D'autre part, le canal 9 peut avoir une section autre que la section circulaire représentée dans l'exemp- le. Une disposition rationnelle consiste à donner au canal 9 une section non inférieure à celle de la sortie d'air chaud.
Les traits mixtes de la figure 1 représen- tent une conduite de communication 12- entre la sortie de gaz de combustion 7 et le canal d'évacuation de vent chaud 9, conduite dans laquelle peuvent être intercalés une soufflerie 13, un organe de réglage 14 et un organe d'arrêt 15.
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La soufflerie 13 permet de recycler des @az de combustion vers la chambre de coupole 3 à travers la
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lue- Récupérateur sans cheminée de combustions