EP0289965A2 - Dispositif de modification de la section d'une conduite de transport pneumatique et application à l'injection de combustibles solides dans un four à cuve - Google Patents
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- EP0289965A2 EP0289965A2 EP88106959A EP88106959A EP0289965A2 EP 0289965 A2 EP0289965 A2 EP 0289965A2 EP 88106959 A EP88106959 A EP 88106959A EP 88106959 A EP88106959 A EP 88106959A EP 0289965 A2 EP0289965 A2 EP 0289965A2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21B—MANUFACTURE OF IRON OR STEEL
- C21B5/00—Making pig-iron in the blast furnace
- C21B5/001—Injecting additional fuel or reducing agents
- C21B5/003—Injection of pulverulent coal
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K3/00—Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus
- F23K3/02—Pneumatic feeding arrangements, i.e. by air blast
Definitions
- the present invention relates to a device for modifying the cross section of a pneumatic transport pipe and the application of such a device to the injection of solid fuels into a tank furnace, in particular a blast furnace.
- Devices of this kind are not only used to modify the flow rate in a pneumatic conveying line, but also to provide a section with variable throttling in order to accelerate the mixture of fuels, in particular coal dust, and propulsion.
- Known devices generally comprise a slot in a mobile element which overlaps, by displacement of the latter, on a slot of a fixed element, in order to define a variable opening.
- the variation in section is very abrupt, especially in the case of small openings, which is the source of risks of obstruction and abrasion of the closed part of the passage.
- the object of the present invention is to provide a new device for modifying the cross-section of a pneumatic pulverulent material transport pipe, which allows a progressive modification, by throttling, of a section of the pipe, and in which the risk less wear and plug formation.
- the present invention provides a device for modifying the cross section of a pneumatic conveying line for pulverulent materials, which, in a first embodiment, is essentially characterized by a cylinder rotatably mounted in a block of support which is crossed tangentially with respect to the cylinder by said pipe, and in that the cylinder has, at the level of said pipe, at least a first peri-groove the depth of which varies between a minimum and a maximum which corresponds to the diameter of the pipe at the point where it is tangential to the cylinder.
- the width of the groove can be equal to the width of the pipe.
- the cylinder has a second peripheral groove which opens into the first groove and whose width is less than that of the first groove, this second groove extending from the place where the first groove reaches its depth. maximum beyond the point where this first groove ends.
- the bottom of the first and second grooves may be at a right angle or rounded, the radius of curvature then being equal to half the width of the pipe.
- the section of the pipe when passing through the block is preferably rectangular, and corresponds to the maximum section of said first groove.
- the section of the pipe is circular and the cylinder has, at this pipe, a peripheral bead whose section corresponds to half of the section of the pipe and is provided, at said bead, an elongated peripheral notch of circular section gradually increasing from a minimum to a maximum corresponding to the reverse of the section of the bead.
- the pneumatic conveying line preferably has a constriction when passing through the block.
- the device essentially comprises a cylinder 12 rotatably mounted in a support block 10, tangentially to a passage 14 connected to a pipe 16 in which is transported, pneumatically, coal into dust.
- the direction of transport is preferably from right to left.
- the section of the passage 14 is preferably smaller than that of the line 16 in order to cause, in the block 10, an acceleration of the pneumatic mixture.
- the section of the central portion of the passage 14 has a square or rectangular shape.
- the cylinder 12 has at least a first peripheral groove 18 which, in the position of FIG. 1, extends along a segment parallel to the vertical axis O. In a first embodiment, this groove 18 has a section such that shown in Figure 3a.
- the cylinder 12 has, in addition, a second peripheral groove 20 which extends, in the position of FIG. 1, in the third trigonometric quarter and which has the section shown in FIG. 3b, that is to say which is smaller than the groove 18.
- This groove merges, therefore, in the 180 ° position with the groove 18 and ends in the 270 ° position where the cylinder 12 is in contact with the lower wall of the passage 14. The two grooves are clearly visible in the perspective view of FIG. 3c.
- the groove 20 has a smaller section, it allows adjustment finer, i.e. for the same angle of rotation of the cylinder 12, the variation in the opening section of the passage is smaller.
- the groove 20 with a small section could constitute a handicap in the event of the formation of plugs if it is wished to clear the passage using the pressure of the propellant gas. This is the reason why the groove 18 is provided with a large section which allows rapid release by abruptly opening the passage to the maximum section.
- FIG. 4 differs from that of FIG. 3 only in that the bottom of each of the grooves 18 ′ and 20 ′ is rounded, the radius of curvature being equal to half the width of each of these grooves.
- the embodiment according to FIG. 5 is slightly different from the embodiments of Figures 3 and 4.
- the cylinder 12 is provided, on at least part of its periphery, with a bead 22 of circular section whose radius corresponds to the radius of the passage 14. This bead 22 therefore evolves in this passage 14 and obstructs it when it is there.
- the opening of the passage 14 is produced by a peripheral notch 24 (see FIG. 5) in this bead 22.
- this notch 24 relative to the outer central part of the bead 22 extends from the zero level progressively until a depth in the cylinder 12 corresponding to the thickness of the bead 22.
- the bottom of the notch 24 is circular, the radius of curvature corresponding to half its width, the opening produced by rotation of the cylinder 12 remains substantially circular, the maximum opening according to FIG. 5a having a section corresponding exactly to that of the passage 14.
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Abstract
Description
- La présente invention concerne un dispositif de modification de la section d'une conduite de transport pneumatique et l'application d'un tel dispositif à l'injection de combustibles solides dans un four à cuve, notamment un haut fourneau.
- Des dispositifs de ce genre sont, non seulement utilisés pour modifier le débit dans une conduite de transport pneumatique, mais également pour prévoir une section à étranglement variable afin d'accélérer le mélange de combustibles, notamment de la poussière de charbon, et des gaz de propulsion. Les dispositifs connus comportent généralement une fente dans un élément mobile qui chevauche, par déplacement de celui-ci, sur une fente d'un élément fixe, afin de définir une ouverture variable. Dans ce dispositifs, la variation de section est très brutale, notamment dans le cas de petites ouvertures, ce qui est à l'origine de risques d'obstruction et d'abrasion de la partie fermée du passage.
- Le but de la présente invention est de prévoir un nouveau dispositif de modification de la section d'une conduite de transport pneumatique de matières pulvérulentes, qui permet une modification progressive, par étranglement, d'une section de la conduite, et dans lequel le risque d'usure et de formation de bouchons est moins grand.
- Pour atteindre cet objectif, la présente invention prévoit un dispositif de modification de la section d'une conduite de transport pneumatique de matières pulvérulentes, qui, dans un premier mode de réalisation, est essentiellement caractérisé par un cylindre monté de façon rotative dans un bloc de support qui est traversé tangentiellement par rapport au cylindre par ladite conduite, et en ce que le cylindre présente, au niveau de ladite conduite, au moins une première rainure péri phérique dont la profondeur varie entre un minimum et un maximum qui correspond au diamètre de la conduite à l'endroit où celle-ci est tangentielle au cylindre.
- La largeur de la rainure peut être égale à la largeur de la conduite.
- Selon un autre mode de réalisation, le cylindre comporte une seconde rainure périphérique qui débouche dans la première rainure et dont la largeur est inférieure à celle de la première rainure, cette seconde rainure s'étendant de l'endroit où la première rainure atteint sa profondeur maximale jusqu'au-delà de l'endroit où se termine cette permière rainure.
- Le fond des première et seconde rainures peut être à angle droit ou arrondi, le rayon de courbure étant alors égal à la moitié de la largeur de la conduite.
- La section de la conduite au passage à travers le bloc est, de préférence, rectangulaire, et correspond à la section maximale de ladite première rainure. Selon un autre mode de réalisation, la section de la conduite est circulaire et le cylindre présente, au niveau de cette conduite, un bourrelet périphérique dont la section correspond à la moitié de la section de la conduite et est pourvue, au niveau dudit bourrelet, d'une entaille périphérique allongée de section circulaire augmentant progressivement d'un minimum jusqu'à un maximum correspondant à l'inverse de la section du bourrelet.
- La conduite de transport pneumatique présente, de préférence, un étranglement au passage à travers le bloc.
- D'autres particularités et carctéristiques ressortiront de la description d'un mode de réalisation préféré, présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquels:
- la figure 1 représente une coupe à travers le dispositif de réglage perpendiculairement à l'axe du cylindre, en position fermée;
- la figure 2 représente une vue analogue à celle de la figure 1 mais en position ouverte;
- la figure 3 montre un premier mode de réalisation du cylindre vu de face depuis la gauche sur la figure 1;
- la figure 4 montre une vue analogue à celle de la figure 3 d'un deuxième mode de réalisation du cylindre;
- la figure 5 montre une vue analogue à celle de la figure 3 d'un troisième mode de réalisation du cylindre.
- Les figures 3a et 3b montrent les sections des rainures du premier mode de réalisation du cylindre suivant des coupes sur la figure 1 au niveau des plans I et II;
- les figures 4a et 4b montrent des vues analogues des rainures du deuxième mode de réalisation;
- les figures 5a et 5b montrent des vues analogues des rainures du troisième mode de réalisation.
- les figures 3c, 4c et 5c montrent respectivement des vues en perspective des modes de réalisation des figures 3, 4 et 5.
- Comme on le voit sur les figures 1 et 2, le dispositif comporte essentiellement un cylindre 12 monté de façon rotative dans un bloc de support 10, tangentiellement à un passage 14 connecté à une conduite 16 dans laquelle est transporté, par voie pneumatique, du charbon en poussière. Dans l'exemple représenté, le sens de transport est, de préférence, de la droite vers la gauche. La section du passage 14 est de préférence plus réduite que celle de la conduite 16 afin de provoquer, dans le bloc 10, une accélération du mélange pneumatique. Dans un premier mode de réalisation, la section de la portion centrale du passage 14 a une forme carrée ou rectangulaire.
- Le cylindre 12 présente au moins une première rainure périphérique 18 qui, dans la position de la figure 1, s'étend suivant un segment parallèle à l'axe vertical O. Dans un premier mode de réalisation, cette rainure 18 a une section telle que représenté sur la figure 3a. Le cylindre 12 présente, en outre, une seconde rainure périphérique 20 qui s'étend, dans la position de la figure 1, dans le troisième quart trigonométrique et qui présente la section représentée sur la figure 3b, c'est-à-dire qui est plus petite que la rainure 18. Cette rainure se confond, par conséquent, en position 180° avec la rainure 18 et se termine dans la position 270° où le cylindre 12 est en contact avec la paroi inférieure du passage 14. Les deux rainures sont bien visibles sur la vue en perspective de la figure 3c.
- Le fonctionnement du dispositif ressort de la comparaison des figures 1 et 2. En effet, par une rotation du cylindre de 90° dans le sens trigonométrique en partant de la position de la figure 1, on passe de la position complètement fermée de la figure 1 à la position complètement ouverte de la figure 2 avec possibilité de toutes les positions intermédiaires en réduisant progressivement l'étranglement du passage 14, et vice versa en tournant le cylindre 12 dans le sens contraire à partir de la position 2.
- On pourrait, bien entendu, arriver au même résultat en n'utilisant qu'une seule rainure sur le cylindre 12, en l'occurence la rainure 18. Toutefois, étant donné que la rainure 20 a une section plus réduite, elle permet un réglage plus fin, c.-à-d. pour un même angle de rotation du cylindre 12, la variation de la section d'ouverture du passage est plus faible. Par contre, la rainure 20 à petite section pourrait constituer un handicap en cas de formation de bouchons si l'on veut dégager le passage à l'aide de la pression du gaz de propulsion. C'est la raison pour laquelle on a prévu la rainure 18 à grande section qui permet un dégagement rapide en ouvrant brusquement le passage à la section maximale.
- Le mode de réalisation de la figure 4 ne diffère de celui de la figure 3 que par le fait que le fond de chacune des rainures 18′ et 20′ est arrondi, le rayon de courbure étant égal à la moitié de la largeur de chacune de ces rainures.
- Par contre, le mode de réalisation selon la figure 5 est légèrement différent des modes de réalisation des figures 3 et 4. Dans ces modes de réalisation, le passage 14, quoique ayant de préférence toujours une section plus réduite que celle de la conduite 16, possède néanmoins une section circulaire. Dans ce mode de réalisation, le cylindre 12 est pourvu, sur au moins une partie de sa périphérie, d'un bourrelet 22 à section circulaire dont le rayon correspond au rayon du passage 14. Ce bourrelet 22 évolue, par conséquent, dans ce passage 14 et l'obstrue lorsqu'il s'y trouve. L'ouverture du passage 14 est réalisée par une entaille périphérique 24 (voir figure 5) dans ce bourrelet 22. La profondeur de cette entaille 24 par rapport à la partie centrale extérieure du bourrelet 22 s'étend du niveau zéro progressivement jusuq'à une profondeur dans le cylindre 12 correspondant à l'épaisseur du bourrelet 22. Etant donné, en outre, que le fond de l'entaille 24 est circulaire, le rayon de courbure correspondant à la moitié de sa largeur, l'ouverture réalisée par la rotation du cylindre 12 reste sensiblement circulaire, l'ouverture maximale selon la figure 5a ayant une section correspondant exactement à celle du passage 14.
- Il est également possible, à l'instar des figures 3 et 4, de prévoir dans le mode de réalisation de la figure 5 deux entailles de largeurs différentes pénétrant l'une dans l'autre et servant respectivement au dégagement rapide et au dosage. Ces deux entailles sont représentées en 26 et 28 sur la vue en perspective de la figure 5c.
- Il reste à souligner que la rotation du cylindre 12 peut être effectuée manuellement, ou à l'aide d'un moteur électrique pas à pas sous la commande automatique d'un système de surveillance des conditions de transport pneumatique dans la conduite 16.
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Applications Claiming Priority (2)
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| LU86870 | 1987-05-07 | ||
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Publications (2)
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| EP0289965A3 EP0289965A3 (fr) | 1989-06-28 |
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Family Applications (1)
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| EP88106959A Withdrawn EP0289965A3 (fr) | 1987-05-07 | 1988-04-30 | Dispositif de modification de la section d'une conduite de transport pneumatique et application à l'injection de combustibles solides dans un four à cuve |
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