Brevet FR2068778A1 — publié le 19710903

i. 2068778 La présente invention concerne un procédé et un appareil perfectionnés pour faire circuler de l'eau vers le refroidisseur d'un four d'oxydérurgie. Dans un procédé d'oxydérurgie, un courant d'oxygène vient en 5 contact avec du fer en fusion contenu dans une cuve et oxyde les impuretés du fer. Les gaz d'échappement du four sont extrêmement ehauds et pollués et il faut les refroidir et les épurer avant de pouvoir les évacuer dans l'atmosphère. Le four est habituellement équipé d'une hotte disposée au-dessus de son embouchure et un re-10 froidisseur partant de la hotte. Des jets d'eau pulvérisés sont projetés dans les gaz" lorsqu'ils traversent le refroidisseur pour les refroidir et recueillir les solides entraînés et les autres matières polluantes. L'eau et les solides recueillis sont évacués du refroidisseur dans un appareil approprié qui comprend, par exemple; 15 un coude noyé et un collecteur. Il est de pratique courante de faire recirculer l'eau du refroidisseur qui entraîne évidemment une grande quantité de solides, dans un ensemble de conduites. Aussi longtemps que les dispositifs d'arrosage continuent à fonctionner, les conduites n'ont pas tendance S s'obstruer. La circulation est 20 suffisante pour maintenir les solides en mouvement et pour les empêcher de se déposer et d'obstruer les conduites. Dans les systèmes de circulâticn d'eau connuss chaque fois que l'on coupe les dispositifs d'arrosage et que la circulation âarts les conduites cesse, les solides se déposent dans la partie 25 basse ces conduites ainsi que dans les zones basses du système. Ces solides n'ont pas l'occasion d'être évacues par gravité et ils peuvent se tasser dans les conduites et les obstruers empêchant ainsi éventuellement toute nouvelle circulation. L'eau d'arrosage a également pour effet de refroidir la lance qui la débite. Si cette lance 30 ne débite pas d'eau, elle se détériore sous l'effet de la chaleur et ne peut pas êti*e remplacée à moins que l'on arrête le four pendant un laps de temps suffisant pour que le refroidisseur soit à une température suffisamment basse pour qu'un ouvrier puisse y entrer. Il est devenu courant de travailler avec un nombre de lances 35 d'arrosage inférieur au nombre complet losqu'une conduite quelconque est obstruée Cela étant, l'eau de refroidissement n'atteint pas toutes les parties du refroidisseur et ne refroidit pas efficacement le gaz d'échappement. La température du gaz reste donc excessivement élevée ce qui réduit, par conséquent, encore 1'effica-40 cité de 1'épurâteur de gaz dans le système= 70 4345t 2. 2068778 L'invention a pour but dtempêcher toute obstruction des conduites par des solides lorsque l'alimentation d'eau est coupée et elle peut être appliquée aux appareils existants. Suivant l'invention, il est prévu un procédé pour faire cir-5 culer de l'eau à partir d'une alimentation d'eau vers des lances d'arrosage prévues dans un refroidisseur servant à refroidir des gaz d'échappement chauds dans un processus d'oxydérurgie, ces gaz contenant des solides entraînés qui sont éliminés par des jets d'eau pulvérisés sortant de plusieurs lances d'arrosage disposées 10 dans une partie supérieure et dans une partie inférieure d'une section du refroidisseur ; suivant ce procédé, de l'eau destinée aux lances d'arrosage situées dans la partie inférieure est introduite en un point surélevé permettant à l'eau de s'écouler vers les lances et vers la source d'alimentation chaque fois que le fonction-15 nement du système est interrompu» Il est également prévu un appareil servant à faire circuler de l'eau depuis une source d'alimentation vers des dispositifs d'arrosage installés dans un refroidisseur des gaz d'échappement chauds d'un processus d'oxydérurgie, dans lequel des solides entrai-20 nés dans les gas d'échappement sont éliminés par des jets d'eau pulvérisés provenant de plusieurs lances d'arrosage situées dans une partie supérieure et une partie inférieure d'une zone du refroidisseur vue en coupe3 les lances d'arrosage situées dans la partie inférieure étant raccordées à l'alimentation d'eau par des eon-25 duites dont certaines parties s'étendent vers le bas en partant de points surélevés vers des lances d'arrosage situées dans la partie inférieure et des parties qui s'étendent vers le bas en partant de points surélevés vers l'alimentation d'eau de telle sorte que les conduites soient susceptibles de se vider complètement dans les 30 deux sens à partir des points surélevés chaque fois que le fonctionnement" de l'appareil est interrompu. Dans les dessins annexés qui illustrent 1'invention à titre d'exemple : la Pig. 1 est une vue en perspective en partie schématique 35 de la hotte et du refroidisseur d'un four d'oxydérurgie équipé du système de circulation d'eau perfectionné ; la Pig.- 2 est une vue en coupe du refroidisseur, et la Pig. 3 est une vue en coupe longitudinale, en substance suivant la ligne IlIrlII de la Pig. 2. 40 La Pig. 1 montre la hotte 10 et le refroidisseur 12 d'un four 70 43451 3. 2068778 d'oxydérurgie classique. Les gaz d'échappement du four pénètrent dans le bas de la hotte à une température de, par exemple 1649°C. A partir de la hotte, les gaz pénètrent dans le refroidisseur qui est un cylindre creux à chemise d'eau s'inclinant vers le bas à 5 partir de l'extrémité supérieure de la hotte. Dans le refroidisseur, les gaz sont soumis à des jets d'eau pulvérisés qui recueillent les solides entraînés ainsi que d'autres matières polluantes et qui abaissent la température des gaz jusqu'à environ 82 - 93°C. Les gaz et l'eau sortent de l'extrémité inférieure du refroidisseur et pé-10 nètrent dans un coude noyé 13 puis dans un collecteur (non représenté) . Le système de circulation d'eau classique pour le refroidisseur comprend une canalisation d'alimentation 14 qui se termine par un té 15 disposé à côté du refroidisseur 12. L'axe central de la 15 branche du té est disposé approximativement dans un plan perpendiculaire à l'axe central du refroidisseur. Une conduite 16 part de l'extrémité supérieure de la branche du té et comporte quatre branchements 16a, l6b, 16c et l6d qui aboutissent à quatre lances d'arrosage 17 réparties tout autour de la partie supérieure du refroi-20 disseur 12. Une autre conduite 18 part de l'extrémité inférieure de la branche du té et comporte quatre branchements 18a, 18b, 18c et l8d qui aboutissent à des endroits répartis tout autour de la partie inférieure du refroidisseur. Dans un système classique, le.s branchements mentionnés en dernier lieu sont raccordés à des lances 25 d'arrosage semblables aux lances 17, mais on a supprimé ces lances d'arrosage et on a obturé les branchements de la conduite 18 aux endroits où ils pénètrent dans le refroidisseur. On n'utilise la conduite 18 et ses branchements que comme éléments de réserve. Les endroits où les huit branchements des conduites 16 et 18 pénètrent 30 dans le refroidisseur sont uniformément espacés autour d'un cercle commun. Une troisième conduite 19 part d'un côté du té et va vers une lance d'arrosage 20 située en amont des lances 17 et centrée dans le refroidisseur. L'eau débitée par les lances d'arrosage et les solides re-35 cueillis par cette eau, s'accumulent dans le fond du refroidisseur. Les solides sont entraînés en suspension par l'eau en circulation. Dans le système classique, chaque fois que le fonctionnement des lances d'arrosage est interrompu, les solides en suspension se déposent dans les branchements et dans les parties basses de la con-40 duite 18 et les obstruent. Pour éviter cette difficulté, on a en 70 43451 4. 2068778 levé les lances de ces branchements'et on a obturé ceux-ci, comme mentionné plus haut, et on a réalise un nouveau système qui assure que toutes les conduites se vident complètement par gravité à partir de leur point le plus élevé dans les deux sens, soit par les 5 lances d'arrosage3 soit dans la conduite d'alimentation. Les branchements de la conduite 16 ou la conduite 19 ne suscitent pas ces difficultés car ils sont disposés de manière que3 lorsque le débit des lances d'arrosage est coupé, l'eau en circulation3 avec les solides qu'elle entraîne3 s'écoule dans le refroidisseur 12 par les 10 lances d'arrosage 17 et 20 ou dans le té 15 par les conduites 16 et 19. Suivant l'invention, on raccorde une quatrième conduite 24 à la conduite d'alimentation 14. La conduite 24 comporte un segment 24a qui s'étend verticalement vers le haut à partir de la conduite ^5 d'alimentation, un segment 24b qui s'incline vers le haut à partir de l'extrémité supérieure du segment 24a et un segment 24c qui part perpendiculairement de l'extrémité supérieure du segment 24b et va à un coude 25 raccordé à un trou d'homme 26 prévu dans la paroi supérieure du refroidisseur 12. Un segment de tuyau 27 descend du 20 coude 25 suivant un diamètre du refroidisseur, à quelques centimètres en amont des lances d'arrosage 17- L'extrémité inférieure du segment 27 porte un té 28 dont les branches portent des branchements horizontaux 29- Le segment 27 porte deux branchements horizontaux supplémentaires 30 qui s'étendent en sens opposés entre le té 28 et 25 l'axe central du refroidisseur. Les extrémités des branchements 29 et 30 portent des lances d'arrosage 31 et 32 respectivement. Les huit lances 17, 31 et 32 sont uniformément réparties autour d'un cercle commun. Une lance 33, qui est raccordée au segment 27, est disposée au centre de ce cercle et de centre coïncide avec l'axe 50 central du refroidisseur. Toutes les lances sont dirigées vers l'aval du refroidisseur. La paroi interne du refroidisseur porte une plaque de support 34 sur laquelle le té 28 repose. Le té n'est pas attaché à la plaque de support, mais il peut se déplacer librement le long de celle-ci lorsque les éléments subissent une dila-^5 tation thermique. Une conduite d'évacuation 35 est raccordée à la partie inférieure du té 15, au-dessus de la conduite 18. La conduite d'évacuation s'incline vers le bas,à partir du té et contient un robinet 36. Le robinet est muni d'une longue tige 37 qui peut être actionnée ou i|0 manoeuvrée d'un endroit approprié, par exemple depuis l'escalier 70 43451 5. 2068778 38. Les solides qui se déposent dans le té 15 sont évacués dans la conduite 35 d'où on les envoie dans le coude noyé 13 périodiquement en ouvrant le robinet 36. Il ressort de la description qui précède que l'invention pro-5 cure un procédé et un système simples et efficaces pour faire circuler de l'eau de refroidissement. Le système suivant l'invention évite toutes conduites présentant des parties basses qui se comporteraient comme des siphons en retenant les solides recueillis chaque fois que le système est arrêté et qui seraient ainsi obstrués. 10 Le coude 25 est le point le plus élevé de la tuyauterie d'alimentation d'eau de la série de lances d'arrosage inférieures à partir duquel l'e^tu en circulation s'écoule dans les deux sens lorsque le fonctionnement du système est interrompu. 70 4345T 6. 2068778 REVENDICATIONS 1 - Procédé pour faire circuler de l'eau d'une alimentation d'eau vers des dispositifs d'arrosage faisant partie d'un refroir disseur servant à refroidir les gaz d'échappement chauds dans un 5 procédé d'oxydérurgie, ces gaz contenant des solides entraînés qui sont éliminés par les jets d'eau pulvérisés'provenant de plusiéurs lances d'arrosage disposées dans une partie supérieure et dans une • partie inférieure de la section du refroidisseur, caractérisé en ce que l'eau pour les lances de la-partie inférieure est introduite 10 à partir d'un>point surélève de manière à pouvoir s'écouler en direction des lances et de l'alimentation chaque fois que le fonctionnement du système est interrompu. 2 - Appareil servant à faire circuler de l'eau à partir d'une source d'alimentation vers des dispositifs d'arrosage faisant par- 15 tie d'un refroidisseur servant à refroidir les gaz d'échappement chauds dans un procédé d'oxydérurgie dans lequel des solides entraînés dans les gaz d'échappement sont éliminés par des jets d'eau pulvérisés débités par plusieurs lances d'arrosage installées dans „une partie supérieure et dans une partie inférieure d'une section 20 du refroidisseur, caractérisé en ce que les lances d'arrosage situées dans la partie inférieure sont raccordées à l'alimentation d'eau par des .conduites comprenant des parties qui s'étendent vers le bas -à partir de points surélevés en direction des lances d'arrosage de la section inférieure et des parties qui s'étendent vers 25 le bas à. partir des points surélevés en direction de l'alimentation d'eau de telle sorte que les conduites puissent se vider complètement dans les deux sens à partir des points surélevés chaque fois que le fonctionnement de l'appareil est interrompu. 3 - Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce 30 que les conduites comprennent un segment qui s'ouvre dans le refroidisseur au niveau de sa surface externe et qui sfétend diamétralement vers le bas et les lances d'arrosage de la section inférieure sont raccordées à ce segment. 4 - Appareil suivant la revendication 3, caractérisé en ce 35 que le raccordement entre le segment et les pommes d'arrosage comprend des branchements qui s'étendent horizontalement à partir du segment et un.té au bas du segment à partir duquel les branchements partent horizontalement, tous les branchements étant munis de lances d'arrosage. 40 5 ~ Appareil suivant la revendication 4, caractérisé en ce 70 43451 7. 2068778 que le segment est pourvu d'une lance d'arrosage dont l'axe coïncide avec l'axe du refroidisseur. 6 - Appareil suivant la revendication 3j caractérisé en ce que la surface interne inférieure du refroidisseur est munie d'une 5 plaque de support contre laquelle le té repose et peut se déplacer librement le long de celle-ci lorsque les éléments subissent une dilatation thermique. 7 - Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce que le point surélevé des conduites est formé par l'intersection 10 d'un segment de.conduite extérieure au refroidisseur et parallèle à son axe avec un second segment qui pénètre dans .le refroidisseur et qui s'étend diamétralement vers le bas à travers celui-ci perpendiculairement à son axe. 8 - Appareil suivant la revendication 2, caractérisé en ce 15 que le raccordement à la source d'alimentation d'eau comprend une canalisation munie d'un système d'évacuation comprenant une conduite inclinée vers le bas et raccordée au bas de la canalisation^ un robinet dans la conduite mentionnée en dernier lieu et un dispositif de manoeuvre pour le robinet pouvant être actionné à distance 20 de celui-ci.