BE735355A

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Publication number: BE735355A
Authority: BE
Priority date: 1969-06-27
Filing date: 1969-06-27
Publication date: 1969-12-29
Also published as: BE736137A

Description


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  Procédé et dispositif de contrôle de la . marche   d'un   haut fourneau. 



   La présenta invention est relative à un procédé et à un dispositif de contrôla de la marche d'un haut fourneau, particulièrement intéressante en ce qu'ils permettent d'effectuer un examen visuel de la charge et des parois intérieures du haut fourneau. 



   La connaissance de l'état de la charge d' un haut fourneau au fur et à mesura de sa descente depuis son enfournement au gueulard est de plus en plus importante pour maîtriser la conduite du four 

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 et assurer la production d'une fonte de composition donnée dans des conditions optimales de   fonctionnement:.   



  Les nouvelles méthode* de régulation automatique. des haute fourneaux   modernea   sont basées également sur une telle connaissance et les résultats obtenue sont d'au- tant meilleurs que cette connaissance cet plus appro- fondie. 



   Dans ce but, on effectue un très grand nom- bre de mesures, telles que par exemple analyse   des   gaz au gueulard,   détermination   et examen du niveau supérieur de la charge, sondages horizontaux pour vérifier la ré- partition des gaz à différente niveaux, combustion aux tuyères, analyse de la fonte produite, etc... 



   Cependant, il n'a pas encore été possible de déterminer l'état d'une partie de la charge située en un endroit quelconque en dessous de sa surface supé- rieure ni de auivre son parcours.. 



   La présente invention a pour objet un pro- cédé permettant d'atteindre un tel objectif. D'autres avantages de la présente invention   apparaitront à   la lecture de la description donnée ci-dessous. 



   Le procédé, objet de la présente invention, est essentiellement caractérisé en ce que l'on introduit, dans la charge du haut fourneau, une sonde mobile compre- nant un appareillage récepteur composé d'au moins une caméra de télévision sensible aux rayons optiques émis et/ou un appareillage émetteur de rayons optiques, en ce que l'on dirige les dits rayons optiques vers la partie de la charge ou du four que l'on veut examiner, en ce que l'on réceptionne les rayons retransmis par la dite partie,   ce   qui permet d'en obtenir une image repré- sentative et d'en déduire les caractéristiques recherchées. 



   Il est à noter que par l'expression "rayons optiques", il faut comprendre des rayons dont la longueur d'onde est comprise entre 0,12 et 40 microns. 

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 rivant l'invention, l'appareillage récep- teur eat   ass@     @@ à   un système optique focal, tel que par exemple une lentille, et on assure la focalisation de l'image dans le plan de la surface sensible de la caméra de télévision soit par déplacement de la dite caméra à   l'intérieur   de la sonde, soit par utilisation 
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 d'un objectii =nom. 



   Suivant une modalité avantageuse de l'in- vention, on utilise le dispositif grand angulaire quand on veut examiner une grande surface. 



   Suivant une autre modalité avantageuse de l'inventiez, on utilise le dispositif   téléobjectif   quand on veut examiner une surface très réduite et suivre son mouvement, 
Les rayons optiques   émis   peuvent être cons-   titués   de lumière visible ou de rayons infra-rouges, ces derniers étant particulièrement intéressants dans le cas de mâture de température. 



     Egalement   suivant l'invention, il est avan- tageux d'émettre des rayons lumineux visibles uu infra- rouges modulés périodiquement dans le but de permettre à l'appareillage récepteur de faire la distincticn entre les rayons émis par la charge et ceux en provenance du dispositif émstteur. 



   Suivant une variante de l'invention, on émet des rayonnements laser ou maser à cause de leur grande intensité est. de leur cohérence, ce qui permet de les distinguer nettement, des autres rayonnements et de faciliter leur focalisation. 



   Outre la mesure de températures, le procédé permet encore d'effectuer des analyses de gaz, des mesures de pression. 



   Parmi les matières   constituant   la charge, on peut évidemment examiner plus particulièrement le coke ou le minerai ou encore les fondants. 



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On peut également procéder à l'inspection du garnissage réfractaire du haut fourneau ou à la visualisation des tuyères. 



   Pour permettre le plus grand nombre d' observations possibles, la sonde est conçue pour pouvoir 
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 être disposée verticalement ou horisontalenèent ou incli- née entre ces deux positions extrêmes. De même. on peut l'introduire selon l'axe du four ou excentrée ou encore le long des parois suivant le but poursuivi. 



   Dans le but de protéger la paroi extérieure. de la sonde contre la chaleur, on établit un circuit d' eau de refroidissement à   l'intérieur   de la dite paroi. 
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 De même, pour protège l* appareillage étaet- teur et récepteur contre la chaleur, on établit un cir- cuit d'air de refroidissement dans le conduis central de la sonde où ils sont lagés. 



   Enfin, pour   protège   le système optique focal associé à l'appareillage récepteur également contre la chaleur ainsi que pour en assurer au moins partielle- 
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 ment le nettoyage, on assure un soufflage <5s gaz inaxta, tel que de 1'azote, suivant une direction ssn*lbl*m*nt   tangentielle à   la surface   extérieure   du dit   système   optique. 



     Dans   le but d'assurer la   transparence   du 
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 système optique focal associé t l'appareillaga r6cept&,Wf on balaye la surfece du dit ay8t'-8 optique disant Ctee à la charge, au a.,yen d'un organe racleur ¯1. d'un mouvement rotatif   ou   alternatif. 



   Le mouvement rotatif ou alternatif dont   *et   
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 animé l'organe r8Ctlevr de nettO?'898 .sa 8Y8 optiqaw focal associé à l' ...-.111818 r eot -w8llt89""'" amant d'une vitesse telle qae le dit organe ce puiara perturber l'!1u98 .6c v tom6. o'-I-d1r. '" la hé- quence de la rotation ou de .1' a1t81'ft8nG8 zist igale ee supérieure a 30 cNp1aa.¯u pas seconde. 

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   On facilite avantageusement l'introduction de la sonde et sa progression dans   la'charge   et on pro- tège en même tomps le système optique focal ainsi que son mécanisme de nettoyage, en munissant l'extrémité de la sonde destinée à pénétrer dans la charge, d'ailettes appropriées. 



   Afin d'obtenir une vision stéréoscopique de la Matière examinée, on utilise avantageusement deux caméras de télévision d'une façon simultanée. 



   La présente invention a également pour objet une sonde pour la mise en oeuvre du dispositif décrit ci-dessus. 



   La sonde, objet de la présente invention, est essentiellement   caractériaéeen   ce qu'elle est cons- tituée d'un   corpa   creux comportant, suivant un mode de construction représenté sur la figure donnée en annexe à titre   d'exemple   non limitatif t 11 au moina une caméra de télévision amovible (2) logée dans le conduit central (1) du dit corps creux; 2) éventuellement au moins un appareil émetteur de rayons optiques (3) logé également à l'intérieur du conduit central (1) dans un épaulement (4) pratiqué dans la tête (5) de vision de la dite   cambra:   2) un système optique focal (6) logé également à   l'inté-   sieur du conduit central (1) séparant d'une part les appareils émetteur (3) et récepteur (2) précité. et d'autre part la matière à examiner. 



   Le dispositif comporte en outre avantageu- sement, 1)   des   moyens de nettoyage (7) de la surface (8) du dit système optique focal (6) faisant face à la matière à examiner ; 2) des moyens de refroidissement par circulation d'eau à l'intérieur (10)   de*   parois extérieures (16) de la sonde, 

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 3) des moyens de   refroidissement pas circulation   d'air 
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 (11) dans la conduit central (1 autour de la caméra de télévision (2) et éventuellement de l'émetteur (3);

   4) des moyens de refroidissement par soufflage de gaz inerte (12) sur le   système   optique focal (6) associé à l'appareillage récepteur (2), les dits moyens (12) étant logés à l'intérieur (10) des parois extérieures (16) de la sonde.' 
Suivant l'invention, l'appareil émetteur (3) est constitué de quatre lampes à filament ou à gaz si-   tuées   de part et d'autre de la tête de vision (5) de la caméra de télévision (2). 



   Egalement suivant l'intention, l'appareil émetteur (3) est constitué   d'au   moins un laser. 



   L'appareil émetteur (3) est avantageusement 
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 muni d'au moins uri réflecteur ;13) destiné à concentrer les rayons optiques sur la matière à examiner. 
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  Le système focal optique (6) assocü A l' appareillage récepteur est avaneu.ement une lentille. 



   Les moyens de nettoyage (7) de la surface (8) du système focal (6) faisant face à la   matière   à examiner sont avantageusement   constitués   d'une raclette en cuivre animée d'un mouvement   rotatif   ou alternatif au moyen d'un moteur approprié, tel que par  ample   électrique,   pneumatique, etc... et   montée   sur un roule-- 
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 ment adéquat (14), tel qu'un rouilement à bille. 



  L'extrémité du con<5alt central de la eoede destinée à pénétrer dans le haut fourneau est avantages- mOoe1 munie d'ailettes (15) 4.vw le but de protéger i' enomble des appareils logés 4hft8 le ocm4a1t central (1) de il dite sonde et noteaGnf; la ayat'" optique focal (6) o% 1.. 8OY8ft8 de M8g8 (7) de sa sasfars sac- térieure (8) .

Claims

REVENDICATIONS.

1. Procédé de contrôle de la marche d'un haut fourneau dans lequel on effectue un examen visuel de la charge et/ou des parois et accessoires internes du dit haut tourneau, caractérisé en ce que l'on intro- du!- dans ia charge du haut fourneau une sonde mobile comprenant un appareillage récepteur composé d'au moins une caméra de télévision sensible aux rayons optiques émit et/ou d'un appareillage émetteur de rayons optiques, en ce que l'on dirige les dits rayons optiques vers la partie de la charge ou du four que l'on veut examiner, en et que l'on réceptionne les rayons retransmis par la dit, * partie,

ce qui permet d'en obtenir une image re- présentative et d'en déduire les caractéristiques re- cherchée*, Procédé suivant la revendication 1, carac- térisé en ce que l'appareillage récepteur est associé à un système ontique focal, tel que par exemple une len- . tille et on assure la @ocalisation de l'image dans le plan de la surface sensible de la caméra de télévision par dé- placement d* la dite caméra à l' intérieur de la sonde.

3. Procédé suivant la revendication @ carac- térist en ce que l'appareillage récepteur est associé à un système optique focal, tel que par exemple une len- tille et on assure la focalisation de l'image dans la plan de la surface sensible de la caméra de télévision par utilisation d'un objectif zoom. <Desc/Clms Page number 8>

4. Procédé suivant l'une ou l'autre de* revendications 1 à 3, car aciérie en ce que l'on utilise le dispositif grand angulaire quand on veut examiner une grande surface.

5. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3. caractérisé en ce que l'on Utilise le dispositif téléobjectif quawd on veut examiner une surface très réduite et suivre son mouvement.

6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5. caractérisé en ce que @ez rayons optiques émis sont constituée de lumière visible, 7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 5, caractérisé on ce que les rayons optiques émis sont constituée de rayons infra-rouges, ces dernière étant particulièrement intéressante dans le cas de mesure de température@.

8. Procédé suivant l'une ou l'acre des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que l'on émet des rayons lumineux visibles ou infra-rouges modulés périodiquement dans le but de permettre à l'appareillage récepteur de faire la distinction entre les rayons émis par la charge et ceux en provenance du dispositif émetteur.

9. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on émet des rayonnements laser ou maser à cause da leur grande intensité et de leur cohérence, ce qui permet de les distinguer nettement des autres rayonnements et de faci- liter leur focalisation.

10. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que, dans le but de protéger la paroi extérieure de la Monde contre la chaleur, on établit un circuit d'eau de refroidisse- ment à l'intérieur de la dite paroi. <Desc/Clms Page number 9>

11. Procédé suivant l'une ou loutre des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, pour pro- téger l'appareillage émetteur et récepteur contre la chaleur, on établit un circuit d'air de refroidissement dans le conduit central de la sonde où ils sont logea.

12 Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que, --jour pro- téger le système focal associé à l'appareillage récepteur également contre la chaleur, ainsi que pour en assurer au moine partiellement le nettoyage, on assure un souf- flage de gaz inerte, tel que de l'azote suivant une direction sensiblement tangentielle à la surface exté- rieure du dit système optique.

13. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que, dans le but d'assurer ta transparence du système optique focal associé à l'appareillage récepteur, on balaye la sur- face du dit système optique faisant face à la charge, au moyen d'un organe racleur animé d'un mouvement rotatif ou alternatif.

14. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que, le mou- vement rotatif ou alternatif dont est animé l'organe racleur de nettoyage Ju système optique focal associé à l'appareillage récepteur est d'une vitesse telle que le dit organe ne puJsse perturber l'image réceptionnée, c'est-à-dire que la fréquence de la rotation ou de l' alternance est égale ou supérieure à 30 déplacements par seconde.

15. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que, l'on facilite l'introduction de la sonde et sa progression dans la charge et on protège en môme temps le système optique focal ainsi que son mécanisme de nettoyage en <Desc/Clms Page number 10> munissant 1'extrémité de la sonde destinée 6 pénétrer daru la charge, d'ailette* appropriées.

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16. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que, afin d' obtenir une vision stéréoscopique de la matière examinée, on utilise deux caméras de télévision d'une façon simul- tanée.

17. Sonde pour la mine un oeuvre du procédé décrit dans l'une ou l'autre des revendications 1 à 16, caractérisée en ce qu'elle cet constituée (fig. 1) d'un corps creux comportant : 1) au moins une cambra de télévision amovible (2) logée dans le conduit central (1) du dit corps creuxi 2) éventuellement au moine fin appareil émetteur de rayons optiques (3) logé également à l'intérieur du conduit central (1) dana un épaulement (4: pratiqué dans la tête (5) de vision de la dite camérat 3) un système optique focal (6) logé également à l'inté- rieur du conduit central (1) séparant d'une part lee appareils émetteur (3) et récepteur (2) précitée de la matière . examiner.

18. Sonde suivant la revendication 17, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre : 1) des moyens de nettoyage (7) de la surface (8) du dit système optique focal (6) faisant face à la matière à examinera 2) des moyens de refroidissement par circulation d'eau (9) à l'intérieur (10) des parois extérieures (16) de la sonde; 3) des moyens de refroidissement par circulation d'air (11) dane le conduit central (1) autour de la caméra de télévision (2) et éventuellement de l'émetteur (3); 4) des moyens de refroidissement par soufflage de gaz inerte (12) sur le système optique focal (6) associé à l' appareillage récepteur (2), les dita moyens (12) étant logés à l'intérieur (10) des parois extérieurs .

(16) de la sonde. <Desc/Clms Page number 11>

19. Sonde ouivmit l'une ou l'autre des revendications 17 et 18. caractérisée en ce que l' appareil émetteur (3) est constitué de 4 lampes à filament ou à gaz situées de part et d'autre de la tète de vision (5) de la caméra de télévision (2).

20. Sonde suivant l'une ou l'autre des revendications 17 et 18, caractérisée en ce que 1' appareil émetteur (3) est constitué d'au moins un laser.

21. Sonde suivant l'une ou l'autre des revendications 17 à 20, caractérisée en ce que l'appa- reil émetteur (3) eat muni d'au moins un réflecteur (13) destiné à concentrer les rayons optiques sur la matière à examiner.

22. Sonda auivant l'une ou l'autre des revendications 17 à 21, caractérisée en ce que le système focal optique (6) associé à l'appareillage récepteur est uns lentille.

23. Sonde suivant l'une ou l'autre des revendications 17 à 22, caractérisée en ce que les moyen* de nettoyage (7) de la surface (8) du système optique focal (6) faisant face à la matière à examiner sont constitués d'une raclette en cuivre animée d'un mouvement rotatif ou alternatif au moyen d'un moteur approprié, tel que par exemple électrique, pneumatique, etc... et montée sur un roulement adéquat (14) tel qu'un roulement à bille. <Desc/Clms Page number 12>

24. Sonde suivant l'une ou l'autre des revendications 17 à 23, caractérisée en ce que l' extrémité du conduit central de la sonde destinée à pénétrer dans le haut fourneau est munie d'ailettes (15), dans le but de protéger l'ensemble des appa- reils logea dans le conduit centrai (1) de la dite sonde et notamment le système optique focal (6) et les moyens de nettoyage (7) de sa surface extérieure (8).