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Cubilot à gaz
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La. présente.invention concerne la conception des cubilots à gaz pour la fusion de métaux, notamment de la fonte.
Les demandes de brevets déposées antérieurement font connaître un cubilot à gaz comprenant une chambre de fusion de la charge et une chambre de surchauffe du métal liquide, qui est décalée par rapport à l'axe de la chambre de fusion de la charge,et dans la paroi de laquelle sont montés des brûleurs,un bassin étant réalisé dans sa sole pour la collecte du métal liquide. le cubilot à gaz connu permet d'obtenir une fonte de qualité. la surchauffe du métal s'y effectue avec circula- tion à contre-courant des gaz et des filets de métal li- quide. Mais, dans une plus large mesure, la surchauffe du métal liquide s'effectue dans le bassin, grâce à l'injec- tion du gaz chaud en nappe léchante sur la surface du métal liquide (qui est décrassé en permanence) coulé à l'avant- creuset.
Toutefois, dans le cubilot à gaz connu, on n'exploite pas complètement ses possibilités en ce qui concerne l'intensification de la transmission des calories des gaz au métal à surchauffer, aussi la production du cubilot s'abaisse-t-elle. En outre, dans le cubilot connu, la disposition choisie pour les ouvreaux dea brûleure par rapport au niveau du métal à surchauffer dana le bassin
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ménagé dans la sole de la chambre de surchauffe n'assure pas une surchauffe optimale du métal.
Le but de la présente invention est d'accroître la production du cubilot à gaz en perfectionnant la cons- truction de la chambre de surchauffe du métal liquide.
La solution consiste en ce que, dans un cubilot à gaz comprenant une chambre de fusion de la charge et une chambre de surchauffe du métal liquide,décalée par rapport à l'axe de la chambre de fusion de la charge et'dans lea parois de laquelle sont réalisés des ouvreaux où sont montés des brûleurs, un bassin pour la collecte du métal liquide étant ménagé dans la sole de cette chambre, la chambre de surchauffe a, suivant l'invention, dans la por- tion située au-dessus des ouvreaux, une section droite plus petite que ses sections droites au-dessus et au-dessous de cette portion.
La section droite plus petite de la chambre .dans la portion indiquée, peut être obtenue en réalisant une saillie circulaire dont le diamètre intérieur est égal à 0,5- 0,7 fois le diamètre du bassin dans la sole de la chambre de surchauffe.
Il est aussi avantageux de disposer les ouvreaux de la première rangée du système de brûleurs de telle façon que le rapport entre leur hauteur au-dessus du bassin de la chambre de surchauffe et le diamètre des buses de brûleur se situe entre 3 et 6.
La réduction de la section droite de la chambre de surchauffe dans la portion située au-dessus des ouvreaux provoque une augmentation de la vitesse de circulation des
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gaz chauds dans cette portion, ce qui permet d'intensifier la transmission des calories des gaz au métal liquide et d'accroître la production du cubilot.
L'invention sera expliquée ci-après par un exemple de réalisation et des dessins qui représentent en @
Figure 1, un cubilot à gaz suivant l'invention (en coupe longitudinale verticale).
Figure 2, la portion de la paroi de la chambre de surchauffe indiquée par la flèche A.
Le cubilot à gaz comprend une chambre 1 (figure 1) de fusion de la charge,une chambre 2,déportée, de surchauffe du métal liquide , un dispositif de décrassage 3 avec un chenal 4, disposé au-dessus d'un avant-creuset 5 basculant, et des tubes 6 pour le refroidissement par eau.
La chambre 1 de fusion est réalisée plus large à la partie inférieure,grâce à une gorge semi-annulaire 7 ména- gée à l'intérieur, dans le garnissage 8.
Sur la sole 9, servant à soutenir la colonne de charge, est réalisée une barrière séparatrice 10 en matières ré- fractaires, dont la fonction est de diviser les gaz en deux courants afin d'uniformiser leur distribution. Au raccordement de la sole 9 avec la chambre 2 de surchauffe, sont réalisés des gradins 11 s'achevant à la paroi de la chambre de surchauffe. Au-dessous des gradins 11,sur la paroi de la chambre 2 de surchauffe, sont disposés dea éléments réfractaires 12 (figures 1,2) en saillie, avec des surfaces horizontales et inclinées,servant à pulvériser les filets de métal liquide. Pour refroidir le garnissage 8 et augmenter la radiance des produits de combustion du gaz, on
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a prévu des buses 13 (figure 1) par lesquelles des hydro- carbures sont injectés dans l'enceinte du cubilot.
Le r, dissement du garnissage et l'augmentation de la radian- ce des produits de combustion ont lieu grâce à la décompo- sition des hydrocarbures et au dégagement de carbone sous la forme de noir qui reprend les calories du garnissage et irradie la chaleur avec une grande intensité dans le cou- rant chauffé de gaz.
La chambre de surchauffe 2, déportée. a, dans sa por- tion 14 une section droite plus petite que ses sections droites situées au-dessus et au-dessous de cette portion.
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La réduction de la section droite de la chambre 2 de sur- chauffe dans la portion indiquée est réalisée par une saillie circulaire 15 dont le diamètre intérieur est égal à 0,5 - 0 fois le diamètre du bassin 16 ménagé dans la sole
17 de cette chambre. La réduction de la section droite de la chambre de surchauffe dans la portion située au-dessus des ouvreaux provoque une augmentation de la vitesse de circulation des gaz chauds dans cette portion, ce qui in- tensifie la transmission des calories dea gaz au celai li- quide et accroit la production du cubilot.
A l'extérieur de la saillie circulaire 15 est dis- posée la gaine d'air 18 du système des brûleurs. Le bassin 16 sert de capacité intermédiaire pour le métal liquide sur- chauffé. Au-dessus du bassin 16 avec le nétal liquide, plus bas que la portion 14, sont uniformément répartis suivant le périmètre, dans uno ou plusieurs rangées, les ouvreaux 19 pour la combustion du gaz, dans lesquels entrent les bu- ses 20 des brûleurs à gaz. le rapport entre la hauteur 1
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des ouvreaux 19 de la première rangée au-dessus du niveau supérieur du bassin 16 et le diamètre d des buses 20 se situe entre 3 et 6.
Quand le cubilot à gaz est en marche, le mélange gaz- air arrive par les buses 20 aux ouvreaux 19 où il brûle. Les gaz chauds passent de la chambre 2 de surchauffe à la chambre 1 de fusion de la charge. Après mise du cubi- lot à la température de 1600 C. on enfourne la charge dans la chambre 1 de fusion. Les gaz chauds fondent le métal qui, sous forme de gouttes et de filets, coule de la sole 9 de la chambre 1 de fusion suivant les gradins 11 et les élé- ments saillants 12 du garnissage 8. Grâce à la pulvérisation des filets de métal sur les gradins 11 et les éléments 12, le métal liquide est intensivement surchauffé.
Ensuite, les gouttes de métal tonbent à travers la portion 14 de la chambre de surchauffe à section droite réduite pour arriver au bassin 16. Bans ladite portion, grâce à l'augmentation de la vitesse de circulation des gaz chauds, le métal liquide subit une seconde surchauffe*.
Dans le bassin 16, la température du métal liquide est encore augmentée grâce à la combustion du mélange gaz- air directement au-dessus du métal liquide. L'augmentation de la température du métal dans le bassin se produit alors sans oxydation du métal, car le métal n'est léché que par les tourbillons extérieurs de la fiasse,qui ne contiennent pas d'oxygène libre.
Le métal liquide surchauffé s'en va continûment à travers le dispositif de décrassage 3 et arrive dans l'avant-creuset 5 d'où il est prélevé au fur et à mesure
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que cela est nécessaire. Le laitier est aussi évacué conti- nûment à travers le trou de coulée 21.
De la sorte, le cubilot à gaz suivant l'invention permet d'intensifier la transmission des calories des gaz chauds au métal à surchauffer,et il assure par cela même une augmentation de la production.
REVENDICATIONS
1.- Cubilot à gaz comprenant une chambre de fusion de la charge et une chambre de surchauffe du métal liquide, décalée par rapport à l'axe de la chambre de fusion de la charge ,et dans la paroi de laquelle sont réalisés des ou- vreaux où sont montés les brûleurs,un bassir collecteur du métal liquide étant ménagé dans la sole de la chambre de surchauffe, caractérisé en ce que la chambre (2) de sur- chauffe a, dans la portion (14) située au-dessus des ou- vreaux (19) ,une section droite plus petite que ses sections droites au-dessus et au-dessous de cette portion.