Brevet FR2005351A1 — publié le 19691212

La présente invention est relative à un dispo titis pour la mesure de la température des fumées à la coupole d'un cowper. On sait, que les hauts fourneaux modernes sdnt conduits à des températures de vent élevées et qutil est essentiel que les appareils cowper soient dotés d'une régulation très poussée, garantissant un rendement optimal et une sécurité suffisante contre des surchauffes locales. La coupole du cowper est un endroit particulièrement vulnérable où il convient de connattre la température avec un maximum de fidélité. Deux méthodes de mesure sont normalement utilisées au choix, à savoir 1/ le thermocouple mesurant la température des gaz chauds, 2/ le pyromètre à radiation totale, mesurant la température de la maçonnerie. L'utilisation du pyrombtre optique s'est avérée coftteuse sans pour autant pouvoir surmonter les insuffisances ou erreurs de mesure provenant surtout de la dilatation de la maçonnerie lors de l'échauffement de l'appareil en question. En fait, l'obstacle majeur rencontré par chacune des méthodes de mesure est la dilatation relative de la maçonnerie par rapport au blindage en tôle du cowper. Puisque chacun des deux détecteurs doit être fixé sur le blindage extérieur du cowper, le phénomène de la dilatation de la coupole conduit inévitablement soit à la rupture mécanique de la canne pyrométrique normale, soit à l'obstruction de la ligne de visée du pyromètre optique.Cet inconvénient signifie pour la canne à thermocouple un remplacement trop fréquent, puisque les sollicitations de flexion et de cisaillage que subit la canne pendant la marche du four sont très intenses. En outre, la détérioration de la canne peut entratner des perturbations sérieuses de la régulation des cowpers. L'invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus. Elle concerne à cet effet une canne pyrométrique pour la mesure de la température à l'intérieur d'une enceinte, constituée d'un couple thermoélectrique et d'une envelop. pe de protection, canne caractérisée par ce que l'enveloppe de pro tection est formée par deux ou plusieurs parties reliées entre elles par une liaison flexible, la liaison flexible, tout comme les fils ininterrompus du thermocouple, formant après montage un mou capable de compenser tous les déplacements relatifs des endroits de fixation, ce qui confère à la canne une durée de vie égale à celle du thermocouple lui-même. La ou les liaisons intermédiaires sont par exemple assurées par des maillons de channe capables d'absorber tout mouvement longitudinal ou latéral que subit la canne pendant la marche du four. La liaison peut encore être assurée par un quelconque autre moyen approprié suffisamment flexible et résistant aux températures élevées. Tout comme 11 allure des charnons entre deux parties voisines de la canne, celle des fils ininterrompus de son thermocouple forme entre ces parties un mou, c'est à dire qutà aucun moment pendant la mesure, ni les chaînons,ni les fils du thermocouple, ne sont complètement tendus. Dans les intervalles où ils forment un mou, les fils du thermocouple sont isolés par une matière réfractaire interrompue, donc flexible. La canne ainsi conçue peut entre montée sous n'importe quelle inclinaison à condition d'adapter les moyens de fixation en conséquence. Un mode d'exécution de l'invention est représenté à titre d'exemple non limitatif sur les dessins ci-joints dans lesquels s - la figure 1 montre une canne pyrométrique munie de deux barres 6 et de deux fers plats 7 amovibles facilitant le transport et la mise en place. Les barres 6 sont introduites par coulissage à travers des orifices appropriés aménagés dans les disques de centrage 3 et reposent sur la bride d'appui 2. Les disques 3 constituent les extrémités des parties de construction classique de la canne et servent de suspension aux chaînettes reliant les parties composantes de la canne. ~ la figure 2 montre une canne pyrométrique dé - munie des armatures de transport 6 et 7. Etant donné le niveau de la température à mesurer, qui est de 1 200 à 1300 C, le choix des matériaux utilisés pour la construction dRit titre effectué en conséquence. Dans les figures/le tube 1 fermé à une extrémité est constitué d'une matière céramique réfractaire. Il recouvre le thermocouple dont lei fils Pt-RhPt sont gainés de perles isolantes en céramique 8,à l'exception de la soudure chaude. Le tube en céramique constitue la partie en contact avec le milieu dont la température doit titre mesurée.Les brins de chaînettes 4 reliant les deux parties de la canne peuvent être constituées d'acier NiCr, tout comme les tubes 5 servant comme prete@tion extérieure à la partie de la canne qui se trouve eu dehors du milieu dont la température est mesurée. La figure 3 montre une canne montée dans la coupole de l'appareil cowper, où doit être effectuée la mesure de la température. Après son emplacement dans le four, il reste entre les guides 3 un mou formé par les chaînons 4 et les fils du thermocouple, gaines de perles isolantes 8. Le montage de la canne dans le four est facilité par les barres de transport 6 qui sont retirées après que la canne a été placée dans son logement. La bride d'appui 2 recouvre c*; mEme temps le logement de la canne pyromé- trique dans la voûte du cowper. Le guide 3 supérieur se trouve placé dans un orifice aménagé dans la partie supérieure de la paroi extérieure du cowper. Au dessus de cette partie de la paroi exté- rieure, se trouve le trou d'homme muni d'un couvercle 9. Dans le couvercle un dispositif presse étoupe 10 réalise l'étanchéité et la t ixation ncoessaires au passage de la canne vers l'extérieur. Entre la bride d'appui 2 et le disque de centrage @ inférieur, la canne pyrométrique selon l'invention comporte, tout comme une canne classique, un tube métallique de protection. Il en est de même pour l'espace entre le guide supérieur 3 et le couvercle 9. Pendant la marche du four, la liaison flexible entre les guides va compenser facilement tout mouvement que su- bira la partie inférieure de la canne contenant la soudure chaude du thermocouple. La liaison flexible constituée dans les exemples par des channes peut encore entre réalisée par des câbles, des resscrts ou d'autres moyens de suspension flexibles résistant aux températures rencontrées. Il a été établi que la canne pyrométrique se lon l'invention a une durée de vie de beaucoup supérieure à une canne classique droite et ininterrompue utilisée pour le m8me bute La fréquence de changement est conditioimée uniquement par le vieillissement du fil eu platine du thermocouple. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés,à par t@@ @@@@@@@@ @n @@@@ra prévoir d'autres modes et d'autres formes @@ @@@li@@@@ @@@@@@@@@@@@ @ela sortir du @ad@@ de l'invetnion. REVENDICATIONS 1 /Canne pyrométrique pour la mesure de la température à l'intérieur dXune enceinte, constituée d'un couple thermoélectrique et dune enveloppe de protection, canne caractérisée par ce que lsenveloppe de protection est formée par deux ou plusieurs parties reliées entre elles par une liaison flexible, la liaison flexible, tout comme les fils ininterrompus du thermocouple, formant après montage un mou capable de compenser tous les déplacements relatifs des endroits de fixation, ce qui confère à la canne une durée de vie égale à celle du thermocouple lui-même. 2 /Canne pyrométrique selon revendication 1, caractérisée par ce que les parties flexibles formant un mou sont constituées par des chaînons, des câbles, des ressorts, ou autres moyens de suspension flexibles résistant à la température. 3 /Canne pyrométrique selon revendication1, caractérisée par ce queopour le transport et/ou la mise en place, elle peut titre munie d'une armature rigide amovible.