Brevet FR2160724A1 — publié le 19730706

La présente invention concerne un dispositif d'étanchéité avec renforcement du blindage pour plaques de refroidissement de haut-fourneau, plaques connues aussi Sous l'appellation anglaise de stave-coolers. L'augmentation de la productivité des ha@@-fourneaux par l' élévation de la pression du vent chaud, la montée en températuret 1 enrichissement en oxygane, une meilleure préparation des charges de minerais, fondants, coke, aggloaérés, l'injection de fuel oil, tous ces facteurs ont contribué à la mise au point des plaques dites stave-coolers. La construction de ces plaques est simplet ce sont des plaques épaisses en fonte alliée avec des tubes d'acier moulés à l'intérieur. Le refroidissement de ces plaques est obtenu Par circulation d'eau dans les tubes noyés dans la fonte.Ces stave-coolers sont à l'intérieur du blindage du haut-fourneau, protégés des hautes t eapératures intérieures du haut-fourneau par le revêtement ré frac- taire. Le problème principal est de réduire au minimum le nombre d' orifices dans le blindage, pour la fixation des plaques et pour les entrées et sorties de tuyauteries d'eau de refroidissement. Pour cela certains constructeurs groupent les tubes dans les staves, afin de réduire plusieurs fois le nombre de trous dans le blindage, orifices qu'il faut rendre étanches et aussi renforcer. Le groupage des tubes à le désavantage des difficultés de localisation des tubes qui fuient et introduisent de l'eau dans le haut-fourneau.Aussi certains constructeurs préfèrent avoir des lignes de tubes séparées, d'où un nombre considérable d'orifices dans le blindage. Par exemple un nouveau haut-fourneau en construction a 4 960 ouvertures dans son blindage pour le passage des tuyauteries d'eau des atave-coolers. Ces ouvertures ne sont pas renforcées ni rendues étanches, et c est pourquoi ses conditians de service, température et pression du vent, seront réduites de beaucoup, d'ou une productivité moindre de fonte. Le dispositif suivant l'invention, permet l'augmentation de la pression du vent et de sa température. En sugmentant la résistance mécanique du blindage par un renforcement des milliers d'orifices, en augmentant l'étanchéité des entrées et sorties de tubes d'eau de refroidissement, il est possible d'augmenter la productivité du hautfourneau, Bans avoir à augmenter démesurément les épaisseurs des tS- les du blindage, et inévitablement avoir de difficils problèmes de soudure des tôles. Le dispositif objet de l'invention comporte, pour chaque ori fice dans Le blindage, un tube fourreau très épais, soudé au blindage ge, pour le passage du tube dteau, pour renforcer le blindage trop affaibli par les ouvertures, pour permettre surtout la mise en place à l'intérieur et à l'extérieur du blindage de joints d'étanchéité en plastique. Ce dispositif est utilisable non seulement sur les parties cylindriques du blindage, au niveau du creuset et du ventre, mais également sur les parties coniques, au niveau des étalages et de la cuve.Les tolérances pour le passage des tubes de refroidissement dans le tube fourreau sont très importantes afin de tenir compte de la très importante dilatation liné@aire des stave-coolers, dont la température de service peut atteindre 2000 à 400 C. Les dessins annelés illustrent, à titre d'exemple, un mode de réali- sation du dispositif conforme à la présente invention. Tel qu'il est représenté, le dispositif comporte un tube fourreau 5 qui sert au renforcement de l'orifice dans le blindage 4, auquel il est soudé très profondément. Le blindage peut entre cylindrique comme montré en coupe sur la Fig.1 ou bien conique, comme montré en coupe sur la Fig.2. Les mêmes éléments se retrouvent sur les deux exemples. Le stave-cooler 1 en fonte alliée est refroidi par un tube d'eau 2 en acier, coulé à l'intérieur de la plaque en fonderie et protégé aux deux extrémités entrée et sortie de la plaque de fonte par un tube de protection 2 en acier. Sur les deux figures le côté droit du blindage représente l'intérieur du haut-fourneau, le côté gauche le côté extérieur. Le dispositif d'étanchéité comporte une bague en cuivre doux 1 s'appuyant sur le stave-cooler 1, le manchon 2 et le tube d'eau 2.Un anneau d'étanchéité en matière plastique genre "TEFLON" est écrasé en 8 entre la bague 7 et le tube fourreau 5, par serrage de la plaque de refroidissement sur le blindage Une seconde étanchéité est prévue à lt extérieur avec en 9 une seconde bague en plastique genre "TEFLON" enfermée entre ure plaquette frontale 6 soudée au tube d'eau 1 et le tube fourreau i. Un anneau de serrage à vis 10 comprime la bague de plastique 9 afin de limiter toute fuite de gaz entre les tubes 5 et 2. Dans l'espace entre les bagues 8 et 2 il est possible d'introduire une masse plastique ou élastomère afin de mieux assurer l1étanchéité du dispositif. Le dispositif objet de l1invention peut entre utilisé non seulement pour les entrées et sorties d'eau des stave-coolers, mais aussi pour les boulons d'ancrage des staves sur le blindage, dans tous les cas où il faut renforcer la résistance mécanique du blindage d'un haut-fourneau, blindage trop affaibli par les nombreux orifices. R E V E N D I C A T I O N S. 1) Dispositif d'étanchéité avec renforcement du blindage pour pla ques de refroidissement de haut-fourneau, caractérisé par un joint plastique 8 serré entre la plaque de refroidissement 1, les tubes 2 et 3, la bague 1 d'un cbté et le tube fourreau 5 de l' autre, dun second joint pàastique 9 à l'extérieur du blindage, serré entre une plaquette frontale 6 soudée au tube , et le tube fourreau 5, au moyen d'uni anneau de serrage avec vis 10. 2) Dispositif d'étanchéité selon la revendication 1, avec une masse plastique ou élastmomère résistante à température élévées compri se entre les deux anneaux d'étanchéité 8 et 9, dans l'interval entre les tubes 3 et i- 3) Dispositif d'étanchéité selon l'ensemble des revendications let 2, caractérisé par un tube fourreau , soudé au blindage 4 d'un haut fourneau, destiné à renforcer la résistance mécanique du blindage affaibli par les nombreux orifices très proches les uns des au tres.