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: "Cubilot à gaz"
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La présente invention concerne le domaine de la métallurgie,et plus précisément les cubilots à gaz, no- tannent pour la fonte.
On connaît un cubilot à gaz dont la cuve est parta- gée par deux gradins en une chambre de fusion de la charge et une chambre de surchauffe de métal dans la paroi de laquelle est ménagé un bassin pour recueillir le métal li- quide. La fusion et la surchauffe du métal dans ce cubilot s'effectuent directement dans sa cuve, dans le mouvement à contre-courant des gaz chauds montant,et de la charge et du métal en fusior,descendant.
Toutefois, lorsque la production du cubilot augmente (au-dessus de 10 tonnes), la réalisation de son gradin in- férieur devient plus compliquée et les travaux de réfection du garnissage augmentent.
En outre, la réalisation des gradins dans un cubi- lot à grande production entraîne la nécessité d'édifier un cubilot de grande hauteur, ce qui est souvent impossible par suite de la hauteur limitée de l'atelier.
Le but de la présente invention est de supprimer les inconvénients mentionnés en créant un cubilot à gaz de capacité de production quelconque, dans lequel le gradin inférieur serait de conception plus simple et d'encombrement plus petit.
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La solution consiste en ce que; dans un cubilot à gaz dont la cuve est partagée par deux gradins en une chambre de fusion de la charge et une chambre de surchauffe du mé- ,1 tal dans la paroi de laquelle sont montés des brûleurs et dans la sole de laquelle est ménagé un bassin pour recueillir le métal liquide, suivant l'invention? le gradin inférieur se présente sous la forme d'une voûte refroidie par eau, laissant entre elle et les parois de la cuve au moins un passage qui met la chambre de surchauffe du métal en commu- nication avec la chambre de fusicn de la charge.
Il est avantageux que la surface de l'extrados de cette voûte soit plus grande que la section droite de l'ori- fice rétréci de la cuve entre ses deux chambres, et qu'en- tre ladite voûte et les brûleurs, dans le voisinage immédiat de la voûte,, il y ait des conduits additionnels amenant des hydrocarbures gazeux pour le refroidissement de la voûte.
Dans ce qui suit, l'invention sera expliquée par un exemple de réalisation et des dessins qui représentent:
La figure 1. un cubilot à gaz suivant l'inventions en coupe verticale.
La figure 2, une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3, une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2.
Le cubilot à gaz (figures 1 et 2) est un four à cuve avec ou sans avant-creuset (l'avant-creuset n'est pas re- présenté sur les dessins), comprenant une chambre 1 de sur- chauffe du métal et une chambre 2 de fusion de la charge, séparées par un gradin supérienr 3 refroidi par eau et une
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voûte 4 refroidie par eau, qui laisse entre elle etles @ parole de la cuire deux passages 5 (figure 3).La voûte coaprend un extrados 6 (figures 1 et 2) portant sur une otructure refroidie par eau, cette structure étant cons- tituée par des tubes 7 et des poutrelles 8. Les tubes 7 et les poutrelles S s'appuient sur des montants 9 qui, à leur tour, c'appuient sur la dalle porteuse 10.
De la sorte, toute la charge due au poids de la colonne de produits .,.. enfournés par l'ouverture Ilest trensmise à la dalle por- teuse 10. Du côté inférieur de l'extrados 6, au-dessous des tubes ? et des poutrelles'8, se trouve 1 ertrados 12 de la voûte qui eet réalisé en matériau réfractait Entre l'intra dos 12 et la structure refridie par eau, il y a un écarte- ment 13 rempli de matière calorifuge, assurant a ocapen- sation de la flexion de la structure sans transmission àes sollicitations et des vibrations à l'intrados 12.
La chambre 1 de surchauffe du métal peut avoir une section droite plus grande que celle de la chambre 2 de et- sion de la charge. Elle peut avoir une section droite cir- culaire ou polygonale (carrée en l'occurrence). la chambre 1 de surchauffe du métal possède dans sa sole 14 un bassin 15 qui peut aussi bien faire office de capacité intermédiaire pour la surchauffe du métal que remplacer l'avant-creuset pour '11 accumulation du métal.
Dans la partie inférieure de la chambre 1 de surchauffes dans le voisinage immédiat de la surface du métal suivant le périmètre de la cuve, sont disposées une eu plusieurs .rangées d'ouvreaux 16 dans les- quels sont introduites les tuyères 17 de brûleurs 18 qui débitent le mélangegaz-air dans les ouvreaux 16.
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Au-dessus des ouvreaux 16 des brûleurs, directement auprès de l'intrados réfractaire 12 de la voûte, dans la paroi la chambre de surchauffe,, il y a des canaux 19 par lesquels on admet des hydrocarbures gazeux afin de refroidi l'intradoe réfractaire, ce qui augmente sa durée de servi- ce en cas de fusions prolongées et diminue le volume du garnissage et la complexité de sa réfection. Les canaux 19 sont réalises sous la forme de tubes réfractaires 20.
Le gradin supérieur 3 refroidi par eau est destiné à prévenir les éboulements de charge dans la chambre 1 de surchauffe du métal.
Lorsque le cubilot marche, le mélange gaz -air débité par les brûleurs 18 brûle dans les ouvreaux 16.Les gaz chauds montent à travers la chambre 1 de surchauffe du métal et par les passages 5 (figure 3) entre la voûte refroidie par eau (figures 1 et 2) et les parois de la cuve pour arriver dans la chambre 2 de fusion de la charge.
La charge est enfournée dans la cuve par l'ouverture de chargement 11; étant léchée par les gaz chauds dans la zone de fusion, elle fond. Le métal liquide coule suivant -l'extrades 6 de la voûte et, soue la forme de gouttes et de filetât il tombe dans le bassin 15 de la sole 14 da la chambre 1 de rurchauffe. La surchauffe du métal s'effectue pendant la chute des gouttes et des filets dans la chambre de surchauffe 1, ainsi que dans le bassin 15 ménagé dans la sole 14 de la chambre de surchauffe 1,grâce aux flammes issues des brûleurs dont les gaz à température maximale lèchent la surface du métal.
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L'application d'e la présente ùnvcntisn dIminue 1 volume de là voûte refroidie par ban et la complexité de sa réèction, comparativement au gradin à rà 3-, accroît' la production du cubilot a gaz sans auaiemtr..3...' sa hauteurg ce qui- donne une CCY'ai3â:". :d"s',âi;