Brevet FR2032429A1 — publié le 19701127

L'invention concerne des "buses destinées aux lances de soufflage de gaz servant à la fabrication d'acier, par exemple dans le procédé 1D-AG. On a proposé plusieurs procédés permettant de projeter 5 par des "buses de lance de fines particules telles que de la poudre de chaux vive, dans le procédé LD-AC, mais aucune n'est entièrement satisfaisante» L'abrasion des ouvertures de buse par les fines particules et le refroidissement de la "buse posent tous deux des problèmes» Un type antérieur de buse à une seule 10 ouverture possède une embouchure anti-abrasive mais on l'a trouvé trop compliqué dans la pratique et il pose des problèmes quant au refroidissement par eau» Un autre défaut de cette buse antérieure est qu'elle tend à être déformée par la chaleur rayonnée du métal fondu dans un four où on l'utilise. 15 L'un des buts de l'invention est de fournir une buse des tinée à une lance de soufflage de gaz utilisée dans la fabrication de l'acier et qui permette de projeter de fines particules telles que de la poudre de chaux vive et des additifs sur la surface d'un bain d'acier et qui puisse être facilement re-20 froidie. L'invention propose une buse destinée à une lance de soufflage de gaz utilisée dans la fabrication de l'acier, la buse étant formée d'un métal de conductivité thermique relativement élevée et étant munie d'un passage de circulation d'agent de 25 refroidissement à l'intérieur de la buse et comprenant de multiples ouvertures à travers lesquelles on peut insuffler le gaz et un manchon de matière ayant une résistance relativement grande à l'abrasion, prévu dans chaque ouverture» De préférence, la buse est formée de cuivre ou d'un allia-30 ge à prédominance de cuivre» On a trouvé que la durabilité des buses selon l'invention est avantageusement élevée» D'autre part, quand on projette de fines particules de poudre de chaux vive pouvant se mouvoir à peu près à la vitesse du son à travers une buse de lance formée 35 entièrement de cuivre ou d'un alliage à prédominance de cuivre, il se produit une usure considérable» En fait, on a étudié cette abrasion dans une buse à ouvertures multiples et on a trouvé 70 06921 2 2032429 que l'abrasion n'est pas uniforme mais qu'elle est localisée par suite de la turbulence de l'écoulement quand il se divise entre les différentes ouvertures de la buse, en. partant du passage unique de la lance» Grâce à l'invention, on conserve les 5 avantages de refroidissement des matières de grande conductivi-té, comme le cuivre, sans les inconvénients d'usure qui en résultent» On décrira maintenant, à titre d*exemples, deux modes d'exécution de l'invention en se référant aux dessins annexés 10 sur lesquels : - la figure 1 est une coupe d'une buse selon l'invention fixée à l'extrémité d'une lance, et - la figure 2 est une coupe similaire d*un autre mode d'exécution de l'invention» 15 Comme le montrent les dessins, une lance destinée à la fabrication d'acier présente une structure à trois couches comprenant un tube intérieur 1, un tube extérieur 2 et un tube de cloisonnement 3 qui divise l'espace compris entre les tubes 1 et 2 en passages d'entrée et de sortie d'eau de refroidisse-20 ment» Trois ouvertures 5a, 5b, 5c (dont seule l'ouverture 5a est visible sur les figures 1 et 2) sont prévues dans une buse à ouvertures multiples désignée par la référence générale 4-, ces ouvertures étant espacées d'angles de 120° autour de la buse 4» la buse 4- est formée d'un métal tel que le cuivre ou un 25 alliage de cuivre qui a une conductivité thermique élevée» Un manchon 6 muni d'un col 12 et formé d'une matière de plus grande résistance à l'abrasion que le métal de la buse 4-, par exemple dsacier au carbone, d'acier allié ou de stellite, est inséré dans chaque ouverture et est vissé ou calé dans l'ouverture ou, 30 comme dans le mode d'exécution de la figure 2, emmanché par l'extrémité supérieure de celle-ci» La buse 4- est reliée à l'extrémité de la lance, par des soudures 7a, 7b, 8a et 8b et ainsi, on peut insuffler de l'oxygène et de la chaux en poudre par le tube 1 et les faire sortir 35 par les ouvertures» Quand les manchons 6 parcourent toute la longueur des ouvertures respectives comme le montre la figure 1, la résistance 70 06921 3 2032429 à 1*abrasion est bonne mais les manchons tendent à se détacher par suite de la contraction et de la dilatation répétées du métal sous l'effet de la chaleur rayonnée du four. Quand on fait en sorte que les manchons parcourent seulement une partie 5 de la distance en partant des extrémités d1entrée des ouvertures et se terminant donc à plusieurs centimètres de l'extrémité de la buse, ces manchons 6 sont efficacement protégés contre le rayonnement de 1*acier fondu et contre les flammes. On ip.sère les manchons 6 par l'intérieur de la buse 4 10 avant de souder la buse au corps de la lance. L'intérieur de la buse 4 forme une chambre de refroidissement et on fait circuler l'eau de refroidissement au travers par l'entrée d'eau 10 et la sortie d'eau 11 formées de part et d'autre du tube de cloisonnement 3<> 15 Des études pratiques sur les buses de lance ont montré qu'avec les types antérieurs à ouvertures multiples, un remplacement fréquent des buses était nécessaire, we buse durant seulement moins de dix insufflations quand elle véhicule de la poudre de chaux vive d'un diamètre inférieur à 1 mm dans de 20 l'oxygène, dans le procédé LD-AC, tandis qu'une buse selon l'invention, utilisant des manchons d'acier inoxydable, peut servir jusqu'à 20 ou 30 fois et avec des manchons de stellite, plus de 60 fois» On voit donc que l'invention augmente la dura-bilité des buses utilisées dans le procédé LD-ACo 70 06921 4 2032429 REVENDICATIONS 1) Buse pour lance d'insufflation de gaz servant à la fabrication d'acier, caractérisée par le fait qu'elle est formée de métal de conductivité thermique relativement élevée et 5 munie d'un passage destiné à la circulation d'un agent de refroidissement à l'intérieur de la buse, et qu'elle comprend de multiples ouvertures à travers lesquelles on peut insuffler du gaz et un manchon de matière de résistance relativement grande à l'abrasion, prévu dans chaque ouverture» 10 2) Buse selon la reveneication 1, caractérisée par le fait que le métal est le cuivre ou un alliage de cuivre» 3) Buse selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que les manchons sont en acier au carbone, en acier allié ou en stellite0 15 4-) Buse selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que chaque manchon s'étend sur toute la longueur de l'ouverture respective» 5) Buse selon l'une des revendications 1 à 3» caractérisée par le fait que chaque manchon'parcourt seulement une par- 20 tie de la longueur de l'ouverture respective, en partant de son extrémité d'entrée de gaz» 6) Lance d*insufflation de gaz servant à la fabrication de l'acier et munie d'une buse selon l'une des revendications 1 a 5o