Brevet FR2224373A1 — publié le 19741031

La présente invention est relative à un dispositif de pesage et d'introduction de charges dans une enceinte contenant des gaz poussiéreux et où règnent des températures élevées, cette enceinte étant soumise à des déplacements résultant notamment des dilatations de son enveloppe. De telles conditions sont celles, en particulier, des hautsfourneaux à contre-pression, auxquels s'applique plus particulièrement cette invention, sans être pou + utant limitée à cette application. Le chargement des matières premières dans le gueulard d'un haut-fourneau s'effectue en général par l'intermédiaire d'un distributeur précédé d'un ou de plusieurs sas, ces derniers étant destinés à éviter la mise à l'atmosphère du haut-fourneau. De tels sas sont réalisés sous la forme de trémies, pourvues à leur entrée et à leur sortie de clapets étanches ; on les décomprime pour y faire pénétrer les matières premières, puis on les recomprime à la pression du haut-fourneau afin de pouvoir les mettre en communication avec ce dernier et permettre ainsi l'introduction des charges dans le gueulard, où règnent une pression élevée et des températures de l'ordre de 300 à 40000. I1 est important de connaître avec précision comment s'écoulent les matières dans le gueulard, afin de pouvoir manoeuvrer les clapets d'isolement et les vannes de décompression dès que les sas sont vides, et de recommencer leur remplissage sans perdre de temps. Il faut également pouvoir contrôler que les sas se sont complètement vidés et que des voûtes de matières ne s 'y sont pas formées. Lorsque le distributeur est une goulotte rotative à inclinaison variable, il peut être nécessaire d'asservir les mouvements de cette goulotte à la vitesse d'écoulement des matières, qui peut être préréglée grâce à un obturateur variable. Un système fréquemment employé, pour contrôler la quantité de matières se trouvant dans une trémie, consiste en des pesons, sur lesquels repose cette trémie, et qui indiquent de façon permanente la valeur des réactions verticales qu'ils supportent. Cependant, dans le cas des sas d'introduction, ceux-ci sont soumis, outre le poids des matières à peser, à des réactions importantes dues aux variations de pression auxquelles ils sont constamment exposés, et aux réactions des éléments de liaison entre le sas-peseur lui-même et le gueulard du haut-fourneau, les tuyauteries de coxpression et de décompression, etc. Ces réactions résultent des dilatations différentielles entre les diverses parties métalliques portées à des températures différentes et variables dans le temps ; elles résultent également des effets du vent des efforts exercés pour réaliser les mouvements des clapets, des casques de manoeuvre du sas, etc. Les systèmes actuels ne donnent donc pas entière satisfaction, et l'invention s'est fixé pour objectif d'apporter un dispositif permettant de faire connaître à tout moment, et de façon précise, la quantité de matières contenues dans les sas, quelles que soient leurs conditions de fonctionnement. Le dispositif selon cette invention repose sur l'idée qui consiste à faire réaliser les deux fonctions de pesée et d'alimentation au moyen de deux appareils distincts, respectivement une trémie doseuse et un sas. En conséquence, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte, dans une enceinte formant sas et pourvue à cet effet d'un clapet à l'entrée des matières premières et d'un clapet à leur sortie vers le gueulard du haut-fourneau, une trémie peseuse dans laquelle sont délivrées ces matières premières, et qui est suspendue à l'intérieur du sas à l'aide de pesons. Suivant une autre caractéristique de cette invention, la stabilité dans le sas de la trémie peseuse est assurée à l'aide de barres horizontales articulées ne provoquant aucune réaction verticale sur les pesons. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description ci-après qui, faite en référence au dessin annexé, en illustre un exemple de réalisation non limitatif. La Figure unique-du dessin annexé est une coupe verticale du dispositif de l'invention. En se référant à cette Figure, on voit en 10 le gueulard du haut-fourneau, et en 12 un sas. Celui-ci est constitué d'une enveloppe supportée par une charpente (non représentée) qui peut être indépendante, au moins partiellement, du blindage du hautfourneau, et auquel elle est reliée par une conduite 14 pourvue de compensateurs à ondes tels que 16 pour absorber les variations des positions relatives. Ce sas 12 est isolé, du côté arrivée des matières premières (goulotte 18) par un clapet 20, et, du côté du haut-fourneau, par un autre clapet 22. Ces deux clapets sont manoeuvrés à l'aide de vérins (non représentés) dont l'action est programmée avec 1'en- semble du chargement. On a indiqué par la référence il la conduite assurant la compression et la décompression du sas. Suivant l'invention, une trmie-peseuse 24 est suspendue dans le sas 12 par l'in@ermédiaire de pesons 26. Ces pesons sont disposés de façon à être facilemen-: accessibles et n'etre pas soumis à l'atmosphère régnant dans le sas. Dans cet exemple de ré lisation, ils sont logée dans des enceintes 28, dans lesquelles débouchent des conduites telles que 30 permettant une introduction de gaz frais assurant une contre-fuite au droit du joint 31 qui ferme l'enceinte 28 avec un jeu suffisant pour permettre un débit de fuite. Cette trémie-peseuse 24 est par ailleurs reliée à l'enveloppe du sas 12 par des barres telles que 32 ne provoquant aucune réaction verticale. Ces barres sont dore articulées, dtune part sur l'envelop- pe du sas 12, et d'autre part sur la trémie pesause 24 afin de reprendre les réactions dynamiques des charges et du mouvement du casque 34, assurant l'écoulement des matières, sans engendrer de composantes verticales. Comme on vient de le voir, la trémie pesause 24 est fermée à sou extrémité inférieure par un casque 34, dont l'axe de rotation 37 est fixé sur la partie inférieure de cette trémie 24. Ce casque 34 est actionné par un système de leviers articulés 36, dont les extrémités sont fixées à des tiges de commande rigoureusement horizontales afin de ne provoquer aucune raction verticale perturbatrice du peaage, cess articulations (selon des parallèlogrammes, par exemple) étant telles ou les tiges restent horizontales, quelle que soit la position da casque. Une dispoaition telle o@e celle représentée au dessin permet en outre de disposer le @ rin de commonde 38 à l'extér de l'enveloppe du sas. Ainsi, ce vérin @'est pas affecté par l'atmosphère chaude et poussiéreuse régnent dans le sas lors de sa mise en con- pression et surtout lors de ss @@dse en communication avec le gueu- lard du haut-fourneau. Le dispositif de l'invention permet de connaître à tout moment et de façon précise la quantité de matières contenues dans le sas, quelles que soient les conditions de fonctionnement, étant donné qu'il est affranchi des réactions sur le système de pesage autres que la tare fixe et les matières à peser. Il demeure bien entendu aue l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et reorésenté, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. REVENDICATIONS 1 - Dispcsitif de posage et d'introduction de charges dans une enceinte formant sas, munie d'un clapet d'entrée et d'un clapet de sortie, contenant des gaz poussiéreux et à température élevée, et soumise à des déplacements résultant notamment des dilatations de son enveloppe, @aractérisé an ce qu'il comporte, dans cette enceinte formant sas, une trérie peseuse dans laquelle sont délivrées ces matières et ni est suspendue à l'intérieur du sas à l'aide de pesons, disposes de @açon a n'etre pas soumis à l'atmoshère du sas. 2 - Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les pesons sont logés dans des enceintes maintenues en surpression. 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la stabilité dans le sas de @@ trémie peseuse est assurée à l'aide de barres horizontales artioulées ne provoquant aucune ré @etion verticale sur les pesons. 4 - Dispositif suivant l'une quelconaue des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lu trémie peseuse est @ermée, à son extrémité inférieure, par un casque pour régler l'écoulement des matières, dont l'axe de rotation est fixé sur la partie inférieure de la trémie, et qui est actionné par un s@stème de leviers articulés conou de façon à ne transmettre à la trémie aucune réaction verticale perturbatrice du pesage. 5 - Dispo@@tif selon la revendication 4, caractérisé en ce @ue les moyens de commande du casque son disposés à l'extérieur du sas.