CA1210833A - Systeme de reglage de l'alimentation en matieres solides d'une lance de soufflage - Google Patents
Systeme de reglage de l'alimentation en matieres solides d'une lance de soufflageInfo
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Abstract
PRECIS
L'invention concerne un système de réglage de l'alimentation en matières solides d'une lance de soufflage servant à approvisionner un bain de métal, notamment un bain de fonte en voie d'affinage. Le système selon l'inven-tion est caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source de gaz comprimé, un circuit fournisseur de matière carbonée en suspension dans un gaz, au moins un circuit fournisseur de gaz de balayage, des éléments de dosage des différents débits de gaz et de matière carbonée et des éléments pour brancher séparément ou conjointement ces circuits sur un conduit aboutissant à la lance. Un tel système permet d'injecter rapidement par en haut une quantité élevée de matière combustible granulée dans le bain de métal.
L'invention concerne un système de réglage de l'alimentation en matières solides d'une lance de soufflage servant à approvisionner un bain de métal, notamment un bain de fonte en voie d'affinage. Le système selon l'inven-tion est caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source de gaz comprimé, un circuit fournisseur de matière carbonée en suspension dans un gaz, au moins un circuit fournisseur de gaz de balayage, des éléments de dosage des différents débits de gaz et de matière carbonée et des éléments pour brancher séparément ou conjointement ces circuits sur un conduit aboutissant à la lance. Un tel système permet d'injecter rapidement par en haut une quantité élevée de matière combustible granulée dans le bain de métal.
Description
La présente invention est relative à un système de réglage de l'alimentation en matière.s solides d'une lance servant a approvisionner un bain de métal, notamment un bain de ~onte en voie d'affinage. L'invention concerne en particulier un système adapté a llintroduction de matière combustible granulée a l'aide de gaz porteurs neutres dans le métal en voie d'affinage dans le cad:re des procédés LD, LD-AC ou LBE.
On connait des procédés qui prévoient de recarburer des bains de métal par addition de carbone par ]e~haut. Ain-si, le brevet fran~cais ~o. 2.459.835 prévoit de souffler sur la surface du bain du carbure de calcium, et ceci en utili-sant l'oxygene d'affinage comme véhicule du carbure. Il 8 1 avère que le carbuxe véhicule par l'oxygène ne 9'oxyde pas dans le jet, ce qui peut a priori surprendre~ D'un autre c8té, les carbures sont des composés que l'on obtient par des réactions consommatrices de grandes quantités d'éner-gie ce qui devrait exclure un tel procédé à une époque o~
l'énergie est ch~reO
Il serait par conséquent logique de prévoir l'utili-sation de carbone 50US forme d'anthracite, de poussier de coke ou autre matière carbonée appropriée. Or, dans ce cas, il est peu probable que l'on puisse opérer l'insufflation de la manière aécrite dans le brevet français ~o. 2.459.835 sans qu'il y ait oxydation prématurée, éventuellement eous forme d'une combustion véhémente, destructrice de l~équi-pement. Il faut par conséque~t injecter la matière carbonée à l'aide d'un gaz non comburant et prévoir éventuellemént un écran protecteur gazeux entre le flux de matière carbonée et les jets avoisinnants d'oxygène d'affinage~
.'~
Les expériences de la Demanderesse ont montré que pour avoir une bonne absorption de la matière carbonée par le bain, il ~aut que celui-ci présente non seulement des concen-trations d'oxygène et de carbone bien déterminées, mais qu'il faut en plus que la matière carbonée ait une énergie cinétique suffisante à la sortie de la lance pour pénétrer dans le bain.
Cett~ énergie cinétique elevée, qui est également requise pour éviter une combustion prématurée de la matière carbonée au dessus du bain, est obtenue à 1'aide dlun ~lux puissant de gaz~ Etant donné que ce jet de gaz neutre exerce un effet refroidissant~ il est essentiel d'introduire la quanti-té requise de matière carbonée dans le bain dans un temps de souf~lage aussi court ~ue possible. Or, un jet de gaz ayant une concentration en matières solides elevée crée des problè-rnes de bouchage des conduits d'amenée et de la tuyère de la lance~
La contrainte de recarburer le bain en temps réduit est par ailleurs renforcée si on choisit pour des raisons de prix de revient l'azote comme gaz porteur. Le jet d'azote frappe en effet la surface du bain métallique au voisinage immédiat de l'oxygene d'affinageO Or, il est bien connu que le degré de dissolution de l'aæote dans l'acier liquide aug-mente avec la temperature.
La présente invention a donc pour objet un système capable d'injecter rapidement par en haut une quantité élevée de matière combustible granulée dans un bain de métal.
Le système selon l'in~ention qui est destiné au ré-glage de l'alimentation en matières solides diune lance de soufflage servant à approvisionner un bain de métal et se trouvant au-dessus du métal, est caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source de gaz-comprimé, un circuit fournisseur de matière carbonée en suspension dans un gaz, au moins un circuit fournisseur de gaz de balayage, des moyens de dosage des différents débits de gaz et de matière carbonée et des moyens pour brancher séparément ou con-jointement ces circuits sur un conduit aboutissant à la - lance~ Le circuit fournisseur de matière carbonée en suspension dans un gaæ est relié à une des sources de gaz et comporte un système doseur du débit du gaz suivi d'un sas de soufflage a doseur alveolaire. La vitesse de rotation de la roue à cellules du doseur alvéolaire est fonction de la pression régnant dans le conduit situé
en aval du sas de soufflage à doseur alvéolaire.
Selon un mode réalisation préféré, le circuit fourn.isseur de gaz de balayage est relié à une source de gaz sous pression et comporte un système doseur du débit du gaz constitùé par une vanne régulatrice de débit, des capteurs pour mesurer la température, la pression et la variation de la pression du gaz. De préférence, un calcu-lateur commande le degré d'ouverture de la vanne régulatrice en fonction de la température, de la pression et de la varia-tion de la pression du gaz ainsi que du régime de fonction-nement de l'installation.
Les moyens pour brancher séparément ou conjointe ment les circuits fournisseurs de gaz et de matiere carbonée en suspension dans un gaz sur le conduit aboutissant ~ la lance sont préférablement constitués par des vannes électro-magnétiques, de préférence contrôlées par ordinateur~
D'autre part, le conduit aboutissant à la lance est avantageusement constitué par un système de tubes rigides et d'articulations~
De préférence, le système selon l'invention comporte en outre des moyens pour détecter des fuites dans le corps de la lance ou dans la t8te de lance et des moyens pour arrêter l'opération de soufflage en cas de fuite.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description du schéma de principe représenté dans les dessins ci-joints, dans lesquels l'unique figure montre une forme d'exécution possible d'un système selon l'invention~
On distingue la lance d'insufflation l qui peut 8tre une lanc~ multiflux servant à alimenter le bain conjo:intement en ox~g~ne et en matière grarlulée, comme décrit par exemple dans la demande de brevet luxer~bourgeois ~o. 84~176, ou bien une lance monoflux servant à injecter uniquement de la matière granulée dans le bain. Dans ce dernier cas, l'oxygène d'af-finage et éventuellement l'oxygène de post-combustion est fourni par une lance séparée. La lance 1 est montée sur un sySt~me de fixation rapide 2, solidaire dlun chariot ou de tout autre système mobile, non représenté, servant à approcher la lance à la distance voulue de la surface du bain. Le système de fixation est relié à un ensemble 5 de tubes rigides 3 et d'articulations 4, connu sous le nom de cisaille ainsi qu'à un dispositif de sécurité 6 qui détecte d'éventuelles fuites dans le corps de la lance 1. La détection de fuites est particulièrement importante dans les lances multiflux qui fournissent conjointement le combustible qui est normalement abrasif et le combuIant,et peut par exemple être réalisée ~
l'aide dlune ga1ne remplie d'un fluide, qui entoure le conduit de matière carbonée dans la lance et d~m capteur de pression qui surveille la pression du fluide. En cas de rupture, le capteur enregistre une variation de pression qu'il transmet au dispositif de sécurité 6 qui arrête l'opération de soufflage.
On peut également concevoir un circuit de refroidissement de façon à réaliser en meme temps une séparation entre les con-duits de comhustible et de comburant. Une surveillance de la pression du circuit de refroidisse~ent permet dans ce cas également une détection des fuites.
La cisaille 5 peut etre branchee à volonté sur le circuit 7 fournisseur de matière carbonée ou sur le circuit 8 fournisseur de gaz de balayage en agissant sur les vannes ~lectromagn~tiques 9 respectivement 10.
Le circuit 8 sertà envoyer un debit déterminé d'ar-gon en provenance de la source 30 ou d'azote en provenance de la source 31 sur la lance 1 en ouvrant/fermant les vannes 21 ou 22 et en contrôlant de façon adéquate le régulateur de débit 11. Le regulateur 11 se compose essentiellement d'un capteur de pression 19, d'un capteur de variation de pEeSSion 18 et d'un capteur de température 20 reliés respectivement à
des convertisseurs 17, 16 et 15 qui transforment les signaux captés en signaux électriques traitables par le calculateur 14.
Celui~ci détermine en fonction du régime de fon~tionnement du creuset ou de l'état de bouchage des conduits le débit requis qu'il transmet ~ la vanne ré~llatrice 12 par l'intermédiaire ~e l'amplificateur 13. Notons que pour des raisons de cLarté de la figure,,le calculateur 14 a été dessiné en plusieurs endroits différents ~muni des références 14a et 14b)~ Entre la vanne 22 et l~ source d'azote 31 sont situés les vannes 24 et 26 ainsi qu'un régulateur de pression 25 qui évite que la source 31 n'ap plique des pressions excessives au circuit fournisseur de gaz de 5 ~
balayage 8. une valve unidirectionnelle 53 évite toute rétro-action du circuit fournisseur de mati~re carkonée 7 sur le circuit fou.rnisseur de gaz de balayage 8.
Le circuit 7 fournisseur de matière carbonée est uniquement relié à la source d'azote 31 et comporte essentiel-lement un régulateur de débit lla ainsi qu'un sas de souf~lage doseur alvéolaire 40. Le sas permet de régler en variation continue le débit du mélange à introduire et ceci en agissant simplement sur la vitesse de rotation de la roue du doseur alvéolaire 48. -Le débit de gaz porteur passant par~la lance de soufflage peut ainsi être modi~ié indépendamment de la qllantité de mati~re solide. Le sas comporte un conduit 41 me-nant au système de pressurisation du réservoir de matière carbon~e 47, ainsi que des conduits 42 à 46 reliés au système de fluidisation de la matière carbonée. Un capteur 50 sur-veille la pression dans les conduits en aval du sas 40 et agit par l'intermediaire du convertisseur 49 et du calculateur 14b sur la vitesse de rotation du doseur alvéolaire 48. Le r~gulateur de débit lla du circuit fournisseur de matière carbonée 7 est d'une conception proche de celle du régulateur 11 contr~lant le flux de gaz de balayage et les éléments rem-plissant des fonctions équivalentes sont répérés par les mêmes chiffres augmentés de la lettre a. ~otons que la pression régnant dans le conduit est répérée à l'aide du capteur l9a en amont du r~gulateur de pression 25a et des vannes 24a et 26a e~ indique pratiquement la pression de la source d'azote 31.
Il est bien évident qu'au lieu d'un calculateur uni-que, on peut également utiliser des calculateurs individuels, 30 dans ce cas de préférence analogiques, pour les régulations de débit de gaz porteur de matière carbonée et de gaz de balayage et pour la régulation du doseur alveolaire~ Dans ce cas, les amplificateurs 13 et 13a sont remplacés par des amplificateurs-régulateurs qui re~oivent leur consigne au calculateur 14b qui contr81e alors la concentration de matière solide dans le gaz en agissant sur l'ampli~icateur-régulateur 13a et sur la vitesse de rotation de la roue du doseur. Le calculateur 14b est alors également relié à
l'amplificateur-régulateur 13 pour doser le flux de gaz de balayage. Une coordination supplémentaire entre les diffé-rents élements de l'installation pourra etre assurée par un opérateurO
L'installation comporte en outre plusieurs mano-mètres 51 ainsi que des vannes électromagnétiques 52~
Le fonctionnement du systeme est le suivant:
Lors de la phase de recarburation, la vanne 9 est ouverte tandis que la vanne 10 est fermé~. Le débit de gaz porteur ainsi que celui de matière carbonée sont réglés aux valeurs maximales compatibles avec les capacités de l'instal-lation (source, conduites, sas etc.) et les exigences métal-lurgiques (capacité d'absorption du carbone par le bain etc.).
Dès que les conduites accusent un début de bouchage, qui peut naitre dans les conduits situés en aval du sas de soufflage à doseur alvéolaire, la pression répérée par le capteur 50 augmente et le calculateur 14 commande une réduction de la vi-tesse de rotation de la roue du doseur 48 de sorte à diminuer la charge en rnatiere solide dans le flux gazeux. Si ensuite la pression chute, la vitesse de rotation de la roue 48 est de nouveau augmentée. Dans le cas contraire, une reduction supplémentaire de la vitesse de rotation est comrnandée. Lors-que ~es opérations successives de réduction de la vitesse de rotation de la roue 48 n'aboutissent pas au débouchage des conduites, le calculateur 14 commande l'arr8t du circuit 7, la fermeture de la vanne g et l'ouverture de la vanne 10~ En-suite, la vanne régulatrice 12 est ouverte au maximum de sorte à envoyer selon l'ouverture ou la fermeture des ~annes 21 et 22, de l'azote ou de l'argon sous pression élevée sur la cisaille 5 et la lance 1~ Si le débouchage désiré s'opère, la pression mesurée par le capteur 50 chute et la recarbura-tion peut reprendre.
Entre deux opérations de recarburation la~vanne 9 est fermée et la vanne 10 ouverte et permet à un faible flux de gaæ ~azote, de préférence argon) de circuler ~ travers la cisaiLIe ~ et la lance 1 de fa~on à empêcher un boucha~e des conduits d~ à une agglomération de matiere carbonée déposée dans les tubes ou un ~ouchage de la tête de lance provoqué
par des projections.
Le fonctionnement du syst~me a été expliqué en utili-sant des sources d'argon ou d'azoteO Il est bien évident que l'on peut envisager l'utilisation de n'importe quel gaz com-patible avec les contraintes d'ordre chimique, c'est-a-dire, tout gaz non-oxydant, ce qui n'exclut pas llutilisation de gaz de recyclage~ De m~me, les opérations de débouchage des conduits ont eté décrites en ouvrant respectivement fermant les vannes électromagnétiques 9 et 10. On peut également ou-vrir conjointement les vannes 9 et 10 et ajuster les diffé-rents débits de matière gazeuse et solide de sorte à aboutir au debouchage désiré. On peut aussi sans sortir du cadre de l'invention envisager de commander la vanne électromagnétique 10 par impulsionsJ Dans ce dernier cas, il faut choislr la fréquence ainsi que les temps de montée des signaux commandant l'ouverture/fermeture de la ~anne 10 de mani~re ~a éviter la ~IL21~33 creation de vibrations dans les conduits ou l'apparition de pressions excessives, destructrices clu matériel.
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_ g .
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On connait des procédés qui prévoient de recarburer des bains de métal par addition de carbone par ]e~haut. Ain-si, le brevet fran~cais ~o. 2.459.835 prévoit de souffler sur la surface du bain du carbure de calcium, et ceci en utili-sant l'oxygene d'affinage comme véhicule du carbure. Il 8 1 avère que le carbuxe véhicule par l'oxygène ne 9'oxyde pas dans le jet, ce qui peut a priori surprendre~ D'un autre c8té, les carbures sont des composés que l'on obtient par des réactions consommatrices de grandes quantités d'éner-gie ce qui devrait exclure un tel procédé à une époque o~
l'énergie est ch~reO
Il serait par conséquent logique de prévoir l'utili-sation de carbone 50US forme d'anthracite, de poussier de coke ou autre matière carbonée appropriée. Or, dans ce cas, il est peu probable que l'on puisse opérer l'insufflation de la manière aécrite dans le brevet français ~o. 2.459.835 sans qu'il y ait oxydation prématurée, éventuellement eous forme d'une combustion véhémente, destructrice de l~équi-pement. Il faut par conséque~t injecter la matière carbonée à l'aide d'un gaz non comburant et prévoir éventuellemént un écran protecteur gazeux entre le flux de matière carbonée et les jets avoisinnants d'oxygène d'affinage~
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Les expériences de la Demanderesse ont montré que pour avoir une bonne absorption de la matière carbonée par le bain, il ~aut que celui-ci présente non seulement des concen-trations d'oxygène et de carbone bien déterminées, mais qu'il faut en plus que la matière carbonée ait une énergie cinétique suffisante à la sortie de la lance pour pénétrer dans le bain.
Cett~ énergie cinétique elevée, qui est également requise pour éviter une combustion prématurée de la matière carbonée au dessus du bain, est obtenue à 1'aide dlun ~lux puissant de gaz~ Etant donné que ce jet de gaz neutre exerce un effet refroidissant~ il est essentiel d'introduire la quanti-té requise de matière carbonée dans le bain dans un temps de souf~lage aussi court ~ue possible. Or, un jet de gaz ayant une concentration en matières solides elevée crée des problè-rnes de bouchage des conduits d'amenée et de la tuyère de la lance~
La contrainte de recarburer le bain en temps réduit est par ailleurs renforcée si on choisit pour des raisons de prix de revient l'azote comme gaz porteur. Le jet d'azote frappe en effet la surface du bain métallique au voisinage immédiat de l'oxygene d'affinageO Or, il est bien connu que le degré de dissolution de l'aæote dans l'acier liquide aug-mente avec la temperature.
La présente invention a donc pour objet un système capable d'injecter rapidement par en haut une quantité élevée de matière combustible granulée dans un bain de métal.
Le système selon l'in~ention qui est destiné au ré-glage de l'alimentation en matières solides diune lance de soufflage servant à approvisionner un bain de métal et se trouvant au-dessus du métal, est caractérisé en ce qu'il comporte au moins une source de gaz-comprimé, un circuit fournisseur de matière carbonée en suspension dans un gaz, au moins un circuit fournisseur de gaz de balayage, des moyens de dosage des différents débits de gaz et de matière carbonée et des moyens pour brancher séparément ou con-jointement ces circuits sur un conduit aboutissant à la - lance~ Le circuit fournisseur de matière carbonée en suspension dans un gaæ est relié à une des sources de gaz et comporte un système doseur du débit du gaz suivi d'un sas de soufflage a doseur alveolaire. La vitesse de rotation de la roue à cellules du doseur alvéolaire est fonction de la pression régnant dans le conduit situé
en aval du sas de soufflage à doseur alvéolaire.
Selon un mode réalisation préféré, le circuit fourn.isseur de gaz de balayage est relié à une source de gaz sous pression et comporte un système doseur du débit du gaz constitùé par une vanne régulatrice de débit, des capteurs pour mesurer la température, la pression et la variation de la pression du gaz. De préférence, un calcu-lateur commande le degré d'ouverture de la vanne régulatrice en fonction de la température, de la pression et de la varia-tion de la pression du gaz ainsi que du régime de fonction-nement de l'installation.
Les moyens pour brancher séparément ou conjointe ment les circuits fournisseurs de gaz et de matiere carbonée en suspension dans un gaz sur le conduit aboutissant ~ la lance sont préférablement constitués par des vannes électro-magnétiques, de préférence contrôlées par ordinateur~
D'autre part, le conduit aboutissant à la lance est avantageusement constitué par un système de tubes rigides et d'articulations~
De préférence, le système selon l'invention comporte en outre des moyens pour détecter des fuites dans le corps de la lance ou dans la t8te de lance et des moyens pour arrêter l'opération de soufflage en cas de fuite.
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description du schéma de principe représenté dans les dessins ci-joints, dans lesquels l'unique figure montre une forme d'exécution possible d'un système selon l'invention~
On distingue la lance d'insufflation l qui peut 8tre une lanc~ multiflux servant à alimenter le bain conjo:intement en ox~g~ne et en matière grarlulée, comme décrit par exemple dans la demande de brevet luxer~bourgeois ~o. 84~176, ou bien une lance monoflux servant à injecter uniquement de la matière granulée dans le bain. Dans ce dernier cas, l'oxygène d'af-finage et éventuellement l'oxygène de post-combustion est fourni par une lance séparée. La lance 1 est montée sur un sySt~me de fixation rapide 2, solidaire dlun chariot ou de tout autre système mobile, non représenté, servant à approcher la lance à la distance voulue de la surface du bain. Le système de fixation est relié à un ensemble 5 de tubes rigides 3 et d'articulations 4, connu sous le nom de cisaille ainsi qu'à un dispositif de sécurité 6 qui détecte d'éventuelles fuites dans le corps de la lance 1. La détection de fuites est particulièrement importante dans les lances multiflux qui fournissent conjointement le combustible qui est normalement abrasif et le combuIant,et peut par exemple être réalisée ~
l'aide dlune ga1ne remplie d'un fluide, qui entoure le conduit de matière carbonée dans la lance et d~m capteur de pression qui surveille la pression du fluide. En cas de rupture, le capteur enregistre une variation de pression qu'il transmet au dispositif de sécurité 6 qui arrête l'opération de soufflage.
On peut également concevoir un circuit de refroidissement de façon à réaliser en meme temps une séparation entre les con-duits de comhustible et de comburant. Une surveillance de la pression du circuit de refroidisse~ent permet dans ce cas également une détection des fuites.
La cisaille 5 peut etre branchee à volonté sur le circuit 7 fournisseur de matière carbonée ou sur le circuit 8 fournisseur de gaz de balayage en agissant sur les vannes ~lectromagn~tiques 9 respectivement 10.
Le circuit 8 sertà envoyer un debit déterminé d'ar-gon en provenance de la source 30 ou d'azote en provenance de la source 31 sur la lance 1 en ouvrant/fermant les vannes 21 ou 22 et en contrôlant de façon adéquate le régulateur de débit 11. Le regulateur 11 se compose essentiellement d'un capteur de pression 19, d'un capteur de variation de pEeSSion 18 et d'un capteur de température 20 reliés respectivement à
des convertisseurs 17, 16 et 15 qui transforment les signaux captés en signaux électriques traitables par le calculateur 14.
Celui~ci détermine en fonction du régime de fon~tionnement du creuset ou de l'état de bouchage des conduits le débit requis qu'il transmet ~ la vanne ré~llatrice 12 par l'intermédiaire ~e l'amplificateur 13. Notons que pour des raisons de cLarté de la figure,,le calculateur 14 a été dessiné en plusieurs endroits différents ~muni des références 14a et 14b)~ Entre la vanne 22 et l~ source d'azote 31 sont situés les vannes 24 et 26 ainsi qu'un régulateur de pression 25 qui évite que la source 31 n'ap plique des pressions excessives au circuit fournisseur de gaz de 5 ~
balayage 8. une valve unidirectionnelle 53 évite toute rétro-action du circuit fournisseur de mati~re carkonée 7 sur le circuit fou.rnisseur de gaz de balayage 8.
Le circuit 7 fournisseur de matière carbonée est uniquement relié à la source d'azote 31 et comporte essentiel-lement un régulateur de débit lla ainsi qu'un sas de souf~lage doseur alvéolaire 40. Le sas permet de régler en variation continue le débit du mélange à introduire et ceci en agissant simplement sur la vitesse de rotation de la roue du doseur alvéolaire 48. -Le débit de gaz porteur passant par~la lance de soufflage peut ainsi être modi~ié indépendamment de la qllantité de mati~re solide. Le sas comporte un conduit 41 me-nant au système de pressurisation du réservoir de matière carbon~e 47, ainsi que des conduits 42 à 46 reliés au système de fluidisation de la matière carbonée. Un capteur 50 sur-veille la pression dans les conduits en aval du sas 40 et agit par l'intermediaire du convertisseur 49 et du calculateur 14b sur la vitesse de rotation du doseur alvéolaire 48. Le r~gulateur de débit lla du circuit fournisseur de matière carbonée 7 est d'une conception proche de celle du régulateur 11 contr~lant le flux de gaz de balayage et les éléments rem-plissant des fonctions équivalentes sont répérés par les mêmes chiffres augmentés de la lettre a. ~otons que la pression régnant dans le conduit est répérée à l'aide du capteur l9a en amont du r~gulateur de pression 25a et des vannes 24a et 26a e~ indique pratiquement la pression de la source d'azote 31.
Il est bien évident qu'au lieu d'un calculateur uni-que, on peut également utiliser des calculateurs individuels, 30 dans ce cas de préférence analogiques, pour les régulations de débit de gaz porteur de matière carbonée et de gaz de balayage et pour la régulation du doseur alveolaire~ Dans ce cas, les amplificateurs 13 et 13a sont remplacés par des amplificateurs-régulateurs qui re~oivent leur consigne au calculateur 14b qui contr81e alors la concentration de matière solide dans le gaz en agissant sur l'ampli~icateur-régulateur 13a et sur la vitesse de rotation de la roue du doseur. Le calculateur 14b est alors également relié à
l'amplificateur-régulateur 13 pour doser le flux de gaz de balayage. Une coordination supplémentaire entre les diffé-rents élements de l'installation pourra etre assurée par un opérateurO
L'installation comporte en outre plusieurs mano-mètres 51 ainsi que des vannes électromagnétiques 52~
Le fonctionnement du systeme est le suivant:
Lors de la phase de recarburation, la vanne 9 est ouverte tandis que la vanne 10 est fermé~. Le débit de gaz porteur ainsi que celui de matière carbonée sont réglés aux valeurs maximales compatibles avec les capacités de l'instal-lation (source, conduites, sas etc.) et les exigences métal-lurgiques (capacité d'absorption du carbone par le bain etc.).
Dès que les conduites accusent un début de bouchage, qui peut naitre dans les conduits situés en aval du sas de soufflage à doseur alvéolaire, la pression répérée par le capteur 50 augmente et le calculateur 14 commande une réduction de la vi-tesse de rotation de la roue du doseur 48 de sorte à diminuer la charge en rnatiere solide dans le flux gazeux. Si ensuite la pression chute, la vitesse de rotation de la roue 48 est de nouveau augmentée. Dans le cas contraire, une reduction supplémentaire de la vitesse de rotation est comrnandée. Lors-que ~es opérations successives de réduction de la vitesse de rotation de la roue 48 n'aboutissent pas au débouchage des conduites, le calculateur 14 commande l'arr8t du circuit 7, la fermeture de la vanne g et l'ouverture de la vanne 10~ En-suite, la vanne régulatrice 12 est ouverte au maximum de sorte à envoyer selon l'ouverture ou la fermeture des ~annes 21 et 22, de l'azote ou de l'argon sous pression élevée sur la cisaille 5 et la lance 1~ Si le débouchage désiré s'opère, la pression mesurée par le capteur 50 chute et la recarbura-tion peut reprendre.
Entre deux opérations de recarburation la~vanne 9 est fermée et la vanne 10 ouverte et permet à un faible flux de gaæ ~azote, de préférence argon) de circuler ~ travers la cisaiLIe ~ et la lance 1 de fa~on à empêcher un boucha~e des conduits d~ à une agglomération de matiere carbonée déposée dans les tubes ou un ~ouchage de la tête de lance provoqué
par des projections.
Le fonctionnement du syst~me a été expliqué en utili-sant des sources d'argon ou d'azoteO Il est bien évident que l'on peut envisager l'utilisation de n'importe quel gaz com-patible avec les contraintes d'ordre chimique, c'est-a-dire, tout gaz non-oxydant, ce qui n'exclut pas llutilisation de gaz de recyclage~ De m~me, les opérations de débouchage des conduits ont eté décrites en ouvrant respectivement fermant les vannes électromagnétiques 9 et 10. On peut également ou-vrir conjointement les vannes 9 et 10 et ajuster les diffé-rents débits de matière gazeuse et solide de sorte à aboutir au debouchage désiré. On peut aussi sans sortir du cadre de l'invention envisager de commander la vanne électromagnétique 10 par impulsionsJ Dans ce dernier cas, il faut choislr la fréquence ainsi que les temps de montée des signaux commandant l'ouverture/fermeture de la ~anne 10 de mani~re ~a éviter la ~IL21~33 creation de vibrations dans les conduits ou l'apparition de pressions excessives, destructrices clu matériel.
' ~
_ g .
.
,
Claims (7)
1. Système de réglage de l'alimentation en matières solides d'une lance de soufflage servant à approvisionner un bain de métal et se trouvant au-dessus du métal, caractéri-sé en ce qu'il comporte au moins une source de gaz comprimé, un circuit fournisseur de matière carbonée en suspension dans un gaz, au moins un circuit fournisseur de gaz de balayage, des moyens de dosage des différents débits de gaz et de matière carbonée et des moyens pour brancher séparément ou conjointement lesdits circuits sur un conduit aboutissant à la lance, ledit circuit fournisseur de matière carbonée en suspension dans un gaz étant relié à une desdits sources de gaz et comporte un système doseur du débit du gaz suivi d'un sas de soufflage à doseur alvéolaire, la vitesse de rotation de la roue à cellules du doseur alvéolaire étant fonction de la pression régnant dans le conduit situé en aval du sas de soufflage à doseur alvéolaire.
2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit fournisseur de gaz de balayage est relié
à une source de gaz sous pression et comporte un système doseur du débit du gaz constitué par une vanne régulatrice de débit, des capteurs pour mesurer la température, la pression et la variation de la pression du gaz.
à une source de gaz sous pression et comporte un système doseur du débit du gaz constitué par une vanne régulatrice de débit, des capteurs pour mesurer la température, la pression et la variation de la pression du gaz.
3. Système selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un calculateur commandant le degré
d'ouverture de la vanne régulatrice en fonction de la tempé-rature, de la pression et de la variation de la pression du gaz ainsi que du régime de fonctionnement de l'installation.
d'ouverture de la vanne régulatrice en fonction de la tempé-rature, de la pression et de la variation de la pression du gaz ainsi que du régime de fonctionnement de l'installation.
4. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour brancher séparément ou conjointement les circuits fournisseurs de gaz et de matière carbonée en suspension dans un gaz sur le conduit aboutissant à la lance sont constitués par des vannes électromagnétiques.
5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites vannes électromagnétiques sont contrôlées par ordinateur.
6. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que le conduit aboutissant à la lance est constitué par un système de tubes rigides et d'articulations.
7. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour détecter des fuites dans le corps de la lance ou dans la tête de lance et des moyens pour arrêter l'opération de soufflage en cas de fuite.
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