Brevet FR2034411A1 — publié le 19701211

La présente invetion concerne les convertisseurs destinés à la fabrication de l'acier et constitués par une cornue dont la paroi métallique est revêtue intérieurement d'une matière réfractaire, et qui est supportée par une ceinture munie de deux tourillons diamétralement opposés lui permettant de basculer autour d'un axe horizontal. Comme la paroi de la cornue est généralement en acier au carbone de qualité chaudière, de façon à ce qu'on puisse effectuer les soudures sur chantier, pour le montage et pour des réparations éventuelles, sans conditions spéciales, sa température doit être limitée à 300-3500C sous peine de dommages importants. Cette paroi est chauffée par rayonnement de la cheminée de captation des gaz du convertisseur et des poches à acier et à scories et, à travers lerevAtement réfractaire, par le métal liquide contenu dans la cornue. Par conséquent, sa température dépend de l'épaisseur du revetement. Or, celui-ci s'use rapidement, et on a cherché à maintenir la température de la paroi de la cornue à une valeur acceptable, en dépit de cette usure, pour éviter des regarnissages trop fréquents de la cornue. En particulier, on a proposé de protéger la cornue du rayonnement extérieur par une chemise et de faire circuler de l'air de refroidissement entre cette dernière et la cornue. Dans les réalisations connues, l'air de refroidissement est injecté dans l'espace ménagé entre la chemise et la cornue, soit à la base du convertisseur, soit au niveau de ia ceinture. Dans tous les -cas, l'air est déjà chaud lorsqu'il atteint le bec du convertisseur et celuici est mal refroidi. Pour refroidir le bec du convertisseur, on régalement proposé de faire circuler de l'eau dans des tubes au canaux placés autour du bec, mais cette solution exige des débits d'eau importants pour obtenir un résultat satisfaisant ; de plus le refróidissement par eau présente moins de souplesse que le refroidissement par air pour s'adapter aux variations de température de la paroi de la cornue; ta présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues. Elle consiste à injecter un fluide de refroidissement entre la cornue et une chemise de protection, d'une part, au niveau de la ceinture et, d'autre part, au niveau du bec. Comme fluide de refroidissement on utilise de préférence de l'air contenant en suspension des gouttelettes d'eau. L'invention est décrite ci-après en se référant aux dessins accompagnant cette description qui montrent, à titre dexem- ple non-limitatif, un mode de réalisation particulier de l'invention. Sur ces dessins La figure 1 est une vue en coupe d'un convertisseur équipé d'un dispositif de refroidissement conforme à l'invention La figure 2 est une. vue à plus grande échelle de la partie supérieure du convertisseur ; La figure 3 est une vue de dessus d'un élément du dispositif. de refroidissement du bec du convetisseur La figure 4 est une vue en coupe d'un porte-tourillon du conyèrtisseur , et La figure 5 est une coupe suivant l'axe 5-5 de la fi- gure 4. Le convertisseur représenté sur la figure 1 est constitué par une cornue 10 formée d'une paroi métallique 12 et d'un revêtement réfractaire 14. La cornue est supportée par une ceinture 16 munie de deux tourillons horizontaux 18, diamétralement opposés, et un mécanisme de commande non représenté permet de faire basculer le convertisseur autour de l'axe du tourillon. La ceinture et les tourillons sont creux. et au moins un tourillon est raccordé à une conduite d'amenée d'air 20, par l'intermédiaire -d'un Joint tournant. Les tourillons sont montés sur des porte tourillons 22, représentés sur les figures 4 et. 5,-- qui font partie de la ceinture et qui comportent des ouvertures et des passages permettant à l'air admis dans les tourillons de passer-à l'intéTieur de la ceinture, comme indiqué par les flèches sur les figures 4 et 5. Une partie de l'air de refroidissement admis dans la ceinture passe dans uneochambre annulaire 24 qui est formée par la paroi interne de la ceinture et par-un écran circulaire 25 fixé à la ceinture, et qui joue le rôle de chambre de répartition. Cet air passe ensuite dans l'espace annulaire ménagé entre l'écran 25 et la cornue du convertisseur, à travers des orifices 26 prévus à la base de l'écran ; le passage à travers ces orifices provoque la détente de l'air. Un déflecteur conique 28 fixé sous la ceinture empêche l'air de s'échapper vers le bas. La partie supérieure du convertisseur est recouverte d'écailles 30 qui sont fixées sur des axes soudés à la paroi de la cornue et placées à une certaine distance de celle-ci, de façon à ménager un espace où circule l'air de refroidissement s'échappant de l'espace entre ceinture et cornue, comme indiqué par les flèches sur les figures 1 et 2. L'air chaud sort au sommet du convertisseur, sous une bavette 32 fixée au bec du convertisseur, qui le devie vers le bas. L'autre partie de l'air de refroidissement introduit dans la ceinture est amené par des tuyauteries 34, raccordées à la ceinture par l'intermédiaire d'un joint de dilatation 36, à des rampes 38 en arc de cercle, qui entourent le bec du convertisseur. Ces rampes sont munies d'injecteurs ou simplement percées de trous, et l'air qui est ainsi injecté directement autour du bec du convertisseur est évacué avec l'air circulant dans l'es- pace entre écailles et cornue. Des diaphragmes placés sur les tuyauteries 34 permettent de régler le débit d'air. Pour réaliser un refroidissement plus énergique, on peut mélanger à l'air de l'eau pulvérisée, par exemple, en pulvérisant de l'eau dans la conduite d'amenée d'air 20 au moyen d'un injecteur 40. A titre indicatif, on peut utiliser pour le refroidissement un débit d'air de 300 à 400 Nm3/h /m2 de paroi qui est admis dans le tourillon sous une pression de 0,8 à 1 bar. La quantité d'eau pulvérisée injectée dans le circuit d'air est variable et fonction de la température de la paroi qui est mesurée en continu au moyen dethermocouples fixés à la paroi de la cornue. Il est rappelé que le mode de réalisation décrit cidessus n'est donné qu'à titre d'exemple, et il doit être entendu que toute modification qui y est apportée par l'emploi de moyens techniques équivalents entre dans le cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour refroidir un convertisseur au moyen d'un fluide de refroidissement circulant entre la cornue et une chemise de protection entourant la partie supérieure de la cornue, caractérisé en ce que le fluide de refroidissement est injecté dans l'espace entre cornue et chemise, d'une part, au niveau de la ceinture et, d'autre part, au niveau du bec. 2 - Dispositif de refroidissement conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide de refroidissement est introduit sous-pression dans la ceinture du convertisseur1 qui est creuse, et une partie de ce fluide s'échappe dans l'espace ménagé entre la ceinture et la cornue à travers des orifices percés dans la ceinture, et l'autre partie est amenée par des tuyauteries raccordées à la ceinture à des injecteurs disposés autour du bec. 3 - Dispositif de refroidissement conforme à la revendication I ou 2, caractérisé en ce que le fluide de refroidissement est constitué par de l'air auquel est mélangée de l'eau pulvérisée introduite par un injecteur dans la conduite d'amenée d'air.