Brevet FR2232597A1 — publié le 19750103

La présente invention concerne la métallurgie, notamment les dispositifs de chargement pour hauts fourneaux. On connaît un dispositif de chargement pour hauts fourneaux, comprenant des sas-trémies obturés en haut et en bas par des soupapes du type à plateau, sous les orifices de sortie desquels sont successivement montés, dans l'aie du haut fourneau, un entonnoir conique et un plateau tournant formant avec l'entonnoir un écartement pour le passage de la charge. Toutefois, du fait que le plateau est monté en porte-àfaux par rapport aux supports, le dispositif n'a pas la fiabilitX nécessaire peniant toute la campagne du haut fourneau. B-n outre, pour changer le plateanil faut démonter tout le dispositif de chargement. On connaît aussi des dispositifs de chargement comprenant des trémies sous les orifices de sortìeidesquelles, dans l'axe du haut fourneau, sont successivement montés deux entonnoirs coniques, dans chacun desquels sont placés, dens l'aie du haut fourneau, des cônes défleeteurs. Chaque cône est accouplé à un actionneur individuel pour son déplacement rectiligne alternatif dans l'axe du haut fourneau. En descendant, les cônes forment avec les parois des entonnoirs un écartement pour le passage de la charge à enfourner. Toutefois, un tel dispositif présente une série d'inconvénients -presencw de mécanismes compliques pour la remontée et la descente des cônes; - étant donné que les cônes déflecteurs font office d'obturateurs de gaz, ils ont de grandes dimensions et doivent être réalisés avec une grande précision; leur transport et leur montage nécessitent des véhicules et des. appareils de grande force; - le dispositif de chargement complet a une grande hauteur; - les réparations dudit dispositif de chargement nécessitent l'arrêt du haut fourneau. te but de l'invention est de supprimer les inconvénients énumérés plus haut. I1 s'agissait donc de créer en dispositif de chargement pour hauts fourneaux, dans lequel l'uniformité de la distribution de la charge dans la section du haut fourneau serait obtenue grâce à une construction simple et fiable, d'encombrement réduit La solution consiste en un dispositif de chargement pour hauts fourneaux, comprenant au moins quatre sas-trémies sous les orifices de sortie desquels, dans- l'axe du haut fourneau, sont montés successivement un entonnoir conique et un cône déflecteur formant avec l'entonnoir un écartement pour le passage de la charge, ledit dispositif- étant caractérisé, d'après l'invention, en ce que l'espace intérieur de la partie conique de l'entonnoir est partagé par des cloisons verticales en zones dont le nombre est'égal au nombre de sas-trémies et chacune desquelles comporte un système de division de la charge en plusieurs flux répartis dans la section du haut'fourneau, chacun desdits systèmes étant placé sous l'orifice de sortie de sas-trémie correspondant, ledit cône déflecteur étant rigidement fixé à l'entonnoir. Une telle réalisation eonstructive du dispositif de chargement assure une distribution uniforme de la charge dans la section du haut fourneau. Dans le dispositif de chargement proposé, le système de division du flux de charge peut être constitué par-une plaque fixée à la partie supérieure de la paroi-de l'entonnoir, de façon qu'elle puisse pivoter en son point de fixation autour d'un axe horizontal transversal par rapport à la direction d'écoulement detlå charge. mus bas est décrit un exemple concret mais non limitatif de réalisation de l'invention, avec références aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente un dispositif de chargement conforme à l'invention (vue en coupe longitudinale); - la figure 2 est -une vue en coupe suivant II-II de la figure 1; - la figure 7 est une vue en coupe suivant III-III de la figure 2. te dispositif de chargement se compose d'une trémie 1 (figure 1) recevant la charge Au-dess-ous dè cette trémie est montée une goulotte tournante 2 accouplée à une commande 3. Au-dessous de la goulotte tournante 2, symétriquement par rapport: à l'axe dufour, sont montés quatre sas-trémies 4 obturés à leur partie supérieure par des soupapes de gaz 5 du type à plateau, et à leur partie inférieure, par des soupapes à contrepoids 6 et des soupapes de gaz 7 du type à plateau. Sous les orifices de sortie des sas-trémies 4, dans l'aie du haut fourneau, est-monté un entonnoir conique 8 et un cône déflecteur 9. Ce dernier est rigidement suspendu dans l'entonnoir conique 8 à l'aide d'un axe 10. Entre le cône déflecteur 9 et la partie inférieure de ltentonnoir 8 se trouve un écartement 11 pour le passage de la charge Dans l'entonnoir conique 8 sont montées des cloisons verticales 12 partageant l'espace intérieur de l'entonnoir conique 8 en quatre zones 13 (figure 2), dans chacune desquelles est montée une plaque 14 (figures 1 et 2). Chaque plaque 14 est articulée à la partie supérieure de la paroi de l'entonnoir 8 et est située directement au-dessous de l'orifice de sortie du sas-trémie 4 respectif. Elle est accouplée à un actionneur 15 (figure 2) assurant son pivotement en son point de fixation autour d'un axe horizontal, transversal par rapport à la direction d'écoulement de la charge sortant du sas-trémie 4 (figure 1). Bes plaques 14 peuvent être soit planes, soit bombées vers le haut. lies cloisons 12 sont réalisées sous la forme de plaques cintrées montées verticalement et dont les bords verticaux sont rigidement fixés à la paroi intérieure de l'entonnoir 8. tes zones 13 constituées par les cloisons 12 et la paroi de l'entonnoir 8 (figure 2) ont des sections droites en forme de segments. Entre les sas-trémies 4 (figure 1) et l'entonnoir conique 8 est interposé un anneau 16. Pour la réparation de l'une des soupapes 5, 6 ou 7 des sas-trémies 4, on monte, à la place de l'anneau 16, un diaphragme (non représenté) qui isole le sas-trémie correspondant de 1enceinte utile du haut fourneau. Le dispositif fonctionne de la façon suivante La charge sortant de la trémie 1 à travers la goulotte tournante 2, quand les soupapes Ssont ouvertes et les soupapes 6 et 7 fermées, remplit les sas-trémies 4. Les sas-trémies 4 diamétralement opposés sont remplis avec une charge de même genre. Une fois les sas-trémies 4 remplis, les soupapes 5 se ferment et la pression des gaz dans les sas-trémies 4 devient égale à la pression des gaz dans les hauts fourneaux. Après égalisation de la pression dans deux sas-trémies 4 diamétralement opposés, les soupapes 7, puis les soupapes 6, s'ouvrent. Les deux flux de charge sortant des sas-trémies 4 diamétralement opposés arrivent sur les cloisons 12 et les plaques 14,et se réunissent en un seul flux dans lequel le débit de matières est uniforme en chaque point de la section de passage de la partie cylindrique de l'entonnoir 8. tes cnnstituants de la charge passent à travers l'en- tonnoir 8 et l'écartement 11 et arrivent sur le cône déflecteur 9 qui les distribue uniformément dans toute la section du haut fourneau. Après le déversement de la charge contenue dans les deux sas-trémi-es 4 diamétralement opposés s'effectue le déversement de la charge des deux autres sas-trémies 4. Lors du chargement subséquent du haut fourneau, les sastrémies 4 dans lesquels se trouvait le coke reçoivent l'aggloméré, tandis ceux qui contenaient l'aggloméré reçoivent le coke. La charge peut être admise successivement dans tous les quatre sas-trémies 4 après leur vidage, ou bien dans les deux sas-trémies 4 vidés pendant qu'à partir des deux autres sastrémies s'effectue le déversement de la charge dans le haut fourneau. tes différents constituants d'une admission de charge peuvent etre enfournés à partir des sas-trémies 4 soit à des intervalles égaux (c'est-à-dire sur le même niveau de charge), soit successivement, soit en combinant des chargements séparés (à des intervalles égaux) avec des chargements simultanés (se suivant sans intervalles), ce qui permet de régler leur distribution radiale dans le four, d'une manière analogue à celle dispositífs de chargement classiques. L'élimination de la marche en canal ou unilatérale du haut fourneau peut être obtenue en enfournant la charge soit à travers le sas-trémie approprié, soit à travers deux sas trémie 4 voisins, car lors d'une telle admission la charge se distribue d'une façon irréguliète suivant la circonférence du gueulard, avec une colline bien marquée. Avec quatre sastrémies 4 on peut obtenir huit directions de chargement concentré. En procédant au déversement sin--ultané' à partir de deux sas-trémies diamétralement opposés on obtient une haute uniformité de la distribution de chaque portion de charge, bien plus élevée que celle obtenue avec les dispositifs de chargement classìque.s me après le cycle de chargement complet. la distribution circulaire uniforme des constituants de chaque admission assure l'uniformité des propriétés physiques et chimiques de la colonne de charge dans le haut fourneau, dans toutes ses sections verticales suivant sa cirdonférence. Cela permet d'obtenir une meilleure distribution de l'écoulement gazeux dans le haut fourneau, et, per conséquent, d'abaisser la consommstion spéeifique de. coke. Delta sorte, l'emploi du dispositif de chargement proposé permet d'améliorer les performances technico-économiques des hauts fourneaNusB En outre, le dispositif de chargement proposé a une hauteur réduite en comparaison des dispositifs connus t' absence de cônes mobiles dans-le dispositif de chargement proposé et une protection convenable de ses pièces contre l'abrasion par la charge au m oyen de plaques de blindage, de rechargements à l'alliage dur, etc., permettent de lui conférer une bonne fiabilité et d'assurer son bon fonctionnement pendant toute la campagne du-haut fourneau. te remplacement des soupapes 5, 6 et 7 du dispositif de chargement n'exige pas un arret prolongé du four; par conséquent, son utilisation permet d'éviter les arrêts du four pour les grosses réparations, d'où une réduction des pertes de fonte. La fiabilité et la durée de service du dispositif de chargement ne sont pas tributaires des dimensions du cône 9. Pour faciliter le transport, le cône 9 peut être réalisé scindé en deux ou plus de deux parties, ce qui permet d'utiliser le dispositif de chargement pour des hauts fourneaux de n'importe quel diamètre au gueulard. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs'combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1. Dispositif de chargement pour hauts fourneaux, du type comprenant au moins quatre sas-trémies sous les orifices de sortie desquels sont montés successivemenent, suivant l'axe du haut fourneau, un entonnoir conique et un cône déflecteur formant avec l'entonnoir un écartement pour le passage de la charge, caractérisé en ce que l'espace intérieur de la partie conique de l'entonnoir est partagé par des cloisons verticales en zones dont le nombre est égal au nombre de sas-trémies et dont chacune est située sous le sas-trémie correspondant et comporte un système de division de la charge en plusieurs flux répartis dans la section du haut fourneau, chacun desdits systèmes étant disposé sous l'orifice de sortie du sas-trémie correspondant, ledit cône déflecteur étant rigidement fixé à l'entonnoir. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun desdits systèmes de division du flux de charge est constitué par une plaque fixée à la partie supérieure de la paroi de l'entonnoir, de façon qu'elle puisse pivoter en son point de fixation autour d'un axe horizontal transversal par rapport à la direction d'écoulement de la charge.