BE736837A

BE736837A -

Info

Publication number: BE736837A
Authority: BE
Priority date: 1969-07-30
Filing date: 1969-07-30
Publication date: 1970-01-30

Description


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   Association sans but lucratif à Bruxelles,(Belgique) et FORGES DE THY-MARCINELLE & MONCEAU, Convertisseur métallurgique. 



   La présente invention est relative à un convertisseur métallurgique destiné au soufflage par le fond d'oxygène techniquement pur ou d'un gaz oxydant très riche en oxygène. 



   On sait que l'affinage pneumatique de la fonte avec insufflation par le fond du convertisseur ne se prête généralement pas à l'utilisation d'oxygène pur, à cause notamment de l'attaque subie par le revêtement réfractaire entourant les tuyères qui garnissent le fond du convertisseur. 

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   Pour remédier à cet inconvénient, il a déjà été préconisé d'employer des tuyères constituées de deux conduits concentriques avec insufflation d'oxygène   pr   le conduit central et de gaz à réaction endothermique   par la   conduit périphérique. 



   Les résultats obtenus avec de telles tuyères ont été intéressants et on a pu constater la bonne tenue des revêtements réfractaires entourant ces tuyères avec la conséquence d'une augmentation de la   du@@e   de vie des fonds de convertisseurs équipés de la sorte. 



   Il peut toutefois se produire une obstruction accidentelle du conduit périphérique empêchant tout passage du gaz à réaction endothermique. De ce fait, l'insufflation est effectuée uniquement avec l'oxygène traversant le con- duit central et on constate alors très rapidement que le revêtement réfractaire entourant les tuyères qui   garnis3ent   le fond du convertisseur se détériore sur une épaisseur relativement importante. 



   La présente invention a pour objet un conver- tisseur métallurgique dont le fond est équipé de façon à permettre de remédier au danger que présente l'obstruction du conduit périphérique des tuyères d'insufflation pour la bonne tenue du réfractaire entourant le dit conduit. 



   Le convertisseur métallurgique, objet de la présente invention, dont le fond est muni de tuyères à double conduit concentrique et   qui   est   destiné   au soufflage d'une part, d'oxygène techniquement pur ou d'un gaz oxydant très riche en oxygène par le conduit central et d'autre part, de gaz à réaction endothermique par le conduit périphérique, est essentiellement caractérisé en ce que le fond du dit convertisseur est muni de moyens destinés à détecter toute hausse anormale de température dans le conduit périphérique des tuyères d'insufflation, ce qui est l'indice d'une ob- struction du dit conduit périphérique, et/ou de moyens de refroidissement locaux destinés à combattre l'échauffement excessif da à une obstruction du conduit périphérique des 

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 tuyères d'insufflation,

   et à arrêter l'attaque de la masse   r6fractaire   entourant le dit conduit périphérique. 



   Suivant l'invention, les moyens destinés à détecter toute hausse anormale de température dans le conduit périphérique des tuyères d'insufflation comportent un thermocouple amovible logé à l'intérieur du dit conduit périphérique à un niveau dépendant des conditions de souf- flage, de l'état d'usure du fond du convertisseur et des risques d'obstruction du dit conduit périphérique. 



   Suivant une variante de l'invention, les moyens destinés à détecter toute hausse anormale de tempé- rature dans le conduit périphérique des tuyères d'insuf- flation comportent un circuit électrique sous tension com- posé d'un fil électrique entouré d'une gaine isolante noyée dans la masse réfractaire du fond du convertisseur à proximité du conduit périphérique des tuyères d'insuffla- tion, d'une source de courant électrique, d'un avertisseur lumineux et/ou sonore, et de la paroi métallique du conduit périphérique, l'extrémité supérieure du dit fil électrique étant située à un niveau inférieur ou égal à la moitié de la hauteur totale du fond du convertisseur,

   le dit circuit électrique   éLant   destiné à être fermé lors de l'obstruction du conduit périphérique par la présence du bain métallique qui à la suite de la détérioration locale de la partie su- périeure du   tond   creuse un entonnoir et établit la contact entre le dit fil électrique et le dit conduit périphérique avec pour conséquence la mise en action de l'avertisseur lumineux et/ou sonore. 



   Egalement suivant l'invention, les moyens de refroidissement locaux destinés à combattre l'échauffement excessif da à une obstruction du conduit périphérique des tuyères d'insufflation comportent un tuyau noyé dans le fond du convertisseur à proximité du dit conduit périphérique l'extrémité supérieure du dit tuyau étant située à un niveau dépendant des conditions de soufflage et des risques d' obstruction du dit conduit périphérique, l'autre extrémité 

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 du dit tuyau étant située en dessous de la botte à vent et destinée à être raccordée à une source de gaz à réaction endothermique, tel que par exemple de l'azote, de la vapeur d'eau, de l'argon, de l'anhydride carbonique,

   le dit tuyau étant destiné à permettre l'insufflation de gaz à réaction endothermique aux environs du conduit périphérique obstrué quand l'attaque de la masse réfractaire atteint le niveau de l'extrémité supérieure du dit tuyau. 



   Le diamètre du tuyau destiné à assurer le refroidissement local pour combattra l'échauffement exces- sif da à une obstruction du conduit périphérique des tuyères d'insufflation est compris entre 0,5 et 2 fois le diamètre du conduit central à oxygène des dites tuyères d'insuffla- tion. 



   Le tuyau destiné à assurer le refroidissement local pour combattre l'échauffement excessif dû à une ob- struction du conduit périphérique est avantageusement situé à une distance de l'axe central des tuyères à double con- duit périphérique, inférieure à 8 fois le diamètre du con- duit à oxygène. 



   Suivant une variante de l'invention, le tuyau destiné à assurer le refroidissement local pour combattre l'échauffement excessif dû à une obstruction du conduit périphérique des tuyères à double conduit d'insufflation est concentrique à ces conduits et son extrémité supérieure se situe à un niveau égal ou inférieur à la moitié de la hauteur totale du fond du convertisseur. 



   Les figures 1 à 3 données en annexe à titre d'exemple non limitatif représentent trois modes de cons- truction du dispositif décrit ci-dessus. 



   La figure 1 représente le fond d'un conver- tisseur muni de tuyères à double conduit concentrique. Le réseau de gaz à réaction endothermique comprend d'une part, la tuyauterie principale (1) d'amenée du gaz à la partie inférieur du convertisseur, d'autre part, le collecteur (2) 

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 et les canalisations rigides (3) d'un cadre amovible situé en-dessous de la plaque de fond (6) du conver- tisseur ainsi que les tuyaux flexibles inoxydables (4) reliant les canalisations rigides (3) au conduit péri- phérique (5) des tuyères d'insufflation garnissant le fond (7) du convertisseur.

   Le réseau d'oxygène comprend également d'une part, la tuyauterie principale (8) d'ame- née du gaz à la partie inférieure du convertisseur, d' autre part, le collecteur (9) et les canalisations rigi- des (10) du même cadre amovible situé en-dessous de la plaque de fond (6) du convertisseur, ainsi que les tuyaux fJexibles inoxydables (11) reliant les canalisations ri- gides (10) au conduit central (12) des tuyères d'insuf- flation. 



   Conformément à l'invention, le conduit périphérique (5) contient un thermocouple (13) amovible et situé à un niveau tel que toute hausse anormale de tempéra- ture dans le conduit périphérique (5) due à une obstruc- tion du dit conduit empêchant le passage du gaz à réaction endothermique soit suffisamment rapidement détectée pour qu'il n'en résulte pas une détérioration exagérée de la masse réfractaire entourant le dit conduit périphérique. 



   La figure 2 représente un autre fond de convertisseur muni de tuyères à double conduit concen- trique. Le réseau de gaz à réaction endothermique comprend la tuyauterie principale (20) d'amenée du gaz à la partie inférieure du convertisseur, la botte à vent (21) et le conduit périphérique (22) des tuyères d'insufflation gar- nissant le fond (23) du convertisseur. Le réseau d'oxygène compr.end d'une part ,la tuyauterie principale (24), d'autre part, le collecteur (25) et les canalisations rigides (26) d'un cadre amovible (32) situé au-dessus de la boite à vent (21), ainsi que les tuyaux flexibles inoxydables (27) reliant le cadre d'alimentation d'oxygène au conduit central (28) des tuyères d'insufflation. 

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   Conformément à l'invention, le fond (23) du convertisseur comporte un tuyau (29) noyé dans la masse réfractaire (23) à proximité du conduit périphérique (22)- L'extrémité inférieure du tuyau (29) débouche dans la boite à vent (21) destinée à l' alimentation en gaz à réaction endothermique. L'extrémité supérieure du tuyau (29) est située à un niveau (30) égal ou inférieur à la moitié de la hauteur totale (31) du fond du convertisseur. 



  En cas d'obstruction du conduit périphérique (22) et d'un échauffement excessif entraînant la détérioration de la masse réfractaire (23) entourant le dit conduit périphé- rique (22), la dite extrémité supérieure du tuyau (29) est découverte et permet l'insufflation de gaz à réaction endothermique à un débit suffisant pour combattre le dit échauffement excessif sans qu'il en résulte une détério- ration   exagérée   de la masse réfractaire entourant le dit conduit périphérique (22). 



   La figure 3 est une variante de la figure 2. et représente un mode de construction conforme à l'inven- tion où le tuyau (13) destiné à assurer le refroidissement local pour co battre l'échauffement excessif dû à une obstruction du conduit périphérique (5) des tuyères à double conduit d'insufflation est concentrique à ces conduits et son extrémité supérieure se situe à un niveau égal ou inférieur à la moitié de la hauteur totale du fond (7) du convertisseur. 



   Le réseau de gaz à réaction endothermique comprend d'une part, la tuyauterie principale (1) d' amenée du gaz à la partie inférieure du convertisseur, d'autre part, le collecteur (2) et les canalisations rigides (3) d'un cadre amovible situé en dessous de la plaque de fond (6) du convertisseur, ainsi que des tuyaux flexibles inoxydables (4) reliant les canalisa- tions rigide* (3) au conduit périphérique (5) des tuyères d'insufflation garnissant le fond (7) du convertisseur. 

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   Le réseau d'oxygène comprend également d'une part, la tuyauterie principale (8) d'amenée du gaz à la partie inférieure du convertisseur, d'autre part, le collecteur (9) et les canalisations rigides (10) du même cadre amovible situé en dessous de la plaque de fond (6) du convertisseur, ainsi que les tuyaux flexibles inoxy- dables (11) reliant les canalisations rigides (10) au conduiL central (12) des tuyères d'insufflation. 



   Le réseau d'alimentation en gaz à réaction endothermique du tuyau (13) est composé de la tuyauterie principale (1), du collecteur (14) raccordé à la dite tuyauterie (1) par l'élément (15), des canalisations rigides (16), ce collecteur (14) et les canalisations rigides (16) faisant partie également du cadre amovible situé en dessous de la plaque de fond (6) du convertis- seur, ainsi que des tuyaux flexibles inoxydables (17) reliant les dites canalisations rigides (16) au tuyau (13) destiné à assurer le refroidissement local pour combattre l'échauffement excessif da à une obstruction du conduit périphérique (5) des tuyères d'insufflation. 



  Comme dans le cas de la figure 2, le   tuyaJ   (13) entre en action lorsque le dit échauffement excessif entraî- nant la détérioration de la masse réfractaire entourant le conduit périphérique (5), provoque la mise à découvert de l'extrémité supérieure du tuyau (13). 



   Bien entendu, le convertisseur métallurgique peut comporter la combinaison d'un moyen d'alarme tel que le thermocouple ou le circuit électrique avertisseur, en cas d'obstruction du conduit périphérique des tuyères d'insufflation et d'un moyen de combattre l'échauffement excessif dû à la dite obstruction, tel que le tuyau noyé dans la masse réfractaire du fond du convertisseur à proximité des tuyères d'insufflation ou le tuyau concen- trique aux deux conduits des dites tuyères d'insufflation. 

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   Grâce au dispositif décrit ci-dessus, il est possible de détecter l'obstruction éventuelle d'un con- duit périphérique des tuyères d'insufflation et de prendre toute disposition utile pour remédier à cette éventualité, telle que par exemple l'élimination de la dite tuyère d' insufflation par bouchage du trou causé par l'échauffe- ment excessif entraînant la détérioration locale de la masse réfractaire constituant le fond du convertisseur. 



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Claims

REVENDICATIONS.

1. Convertisseur métallurgique dont le fond est muni de tuyères à double conduit concentrique et qui est destiné au soufflage, d'une part d'oxygène technique- ment pur ou d'un gaz oxydant très riche en oxygène par le conduit central et d'autre part de gaz à réaction endo- thermique par le conduit périphérique, caractérisé en ce que le fond du dit convertisseur est muni de moyens destinés à détecter toute hausse anormale de température dans le conduit périphérique des tuyères d'insufflation, ce qui est l'indice d'une obstruction du dit conduit péri- phérique, et/ou de moyens de refroidissement locaux des- tinés à combattre l'échauffement excessif dû à une ob- struction du conduit périphérique des tuyères d'insuf- flation et à arrêter l'attaque de la masse réfractaire entourant le dit conduit périphérique.

2. Convertisseur métallurgique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens des- tinés à détecter toute hausse anormale de température dans le conduit périphérique des tuyères d'insuffla- tion comportent un thermocouple amovible logé à l'in- térieur du dit conduit périphérique à un niveau dépen- dant des conditions de soufflage, de l'état d'usure du fond du convertisseur et des risques d'obstruction du dit conduit périphérique.

3. Convertisseur métallurgique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens des- tinés à détecter toute hausse anormale de température dans le conduit périphérique des tuyères d'insufflation comportent un circuit électrique sous tension composé d'un fil électrique entouré.d'une gaine isolante noyée dans la masse réfractaire du fond du convertisseur à proximité du conduit périphérique des tuyères d'insuf- <Desc/Clms Page number 10> flation, d'une source de courant électrique, d'un avertisseur lumineux et/ou sonore et de la parni mé- tallique du conduit périphérique, l'extrémité supérieure du dit fil électrique étant située à un niveau inférieur ou égal à la moitié do la hauteur totale du fond du con- vertisseur,

le dit circuit électrique étant destiné à être fermé lors de l'obstruction du conduit périphérique par la présence du bain métallique qui, à la suite de la détérioration locale de la partie supérieure du fond, creuse un entonnoir et établit le contact entre le dit fil électrique et le dit conduit périphérique avec pour conséquence, la mise en action de l'avertisseur lumineux et/ou sonore.

4. Convertisseur métallurgique suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement locaux destinés à combattre l'échauffement excessif dû à une obstruction du conduit périphérique des tuyères d'insufflation com- portent un tuyau noyé dans le fond du convertisseur à proximité du dit conduit périphérique, l'extrémité supé- rieure du dit tuyau étant située à un niveau dépendant des conditions de soufflage et des risques d'obstruction du dit conduit périphérique, l'autre extrémité du dit tuyau étant située en dessous de la boite à vent et des- tinée à être raccordée à une source de gaz à réaction endothermique tels que par exemple de l'azote, de la vapeur d'eau, de l'argon, de l'anhydride carbonique,

le dit tuyau étant destiné à permettre l'insufflation du gaz à réaction endothermique aux environs du conduit périphérique obstrué quand l'attaque de la masse ré- fractaire atteint le niveau de l'extrémité supérieure du dit tuyau. <Desc/Clms Page number 11>

5. Convertisseur métallurgique suivant la revendication 4, caractérisé en ce que le diamètre du tuyau destiné à assurer le refroidissement local pour combattre l'échauffement excessif dû à une obstruction du conduit périphérique des tuyères d'insufflation est compris entre 0,5 et 2 fois le diamètre du conduit cen- tral à oxygène des dites tuyères d'insufflation.

6. Convertisseur métallurgique suivant l'une ou l'autre des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le tuyau destiné à assurer le refroidissement local pour combattre l'échauffement excessif dû à une obstruc- tion du conduit périphérique est situé à une distance de l'axe central des tuyères à double conduit périphérique, inférieure à 8 fois le diamètre du conduit à oxygène.

7. Convertisseur métallurgique suivant l'une @ l'autre des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le tuyau destiné à assurer le refroidissement local pour combattre l'échauffement excessif dû à une obstruc- tion du conduit périphérique des tuyères à double con- duit d'insufflation est concentrique à ces conduits et son extrémité supérieure se situe à un niveau égal ou inférieur à la moitié de la hauteur totale du fond du convertisseur.