Brevet FR2279041A1 — publié le 19760213

L'invention dué à Anatoly Alexsevich CHERNY, Vladimir Alexandrovich GRACHEV, Les iklkhailovich MARIENBA@H, Virolai Vasi- lievich BORIBrIN, Gennady liexandrovich KOSNIKOV, Vyacheslav Âle- xandrovich KUZMI@, Evgeny Mikhailovich KIRIN et Nikolai Andreevich GORELOV, concerne les cubilots à gaz employés pour élaborer des métaux dans la sidérurgie. On connait un cubilot à gaz ayant une cuve et une chambre de chauffe du létal liquide, séparées l'une de l'autre par une cloison refroidie par eau, dispose dans la direction transversa- le et écartée des parois latérales du cubilot à une distance suffisante pour le passage des produits de combustion et le ruis sellenent du létal fondu.La cloison se compose de tubes refroidis par eau, revêtus de réfractaire0 Le létal est fondu sur la cloison puis son chauffage est continué par contact des gouttes de métal liquide avec les produits de combustion chauds et le garnissage porté à haute température, et par l'action directionnelle des flammes issues des leurs & gaz sur le métal liquide dans un bassin, ainsi que sur les proJections de métal provoquées par sa chute dans le bassin. outefois, quand le cubilot connu 'arche, la surchauffe du métal liquide n'utilise que 9 i 10% de toute la chaleur dégagée, par la combustion du mélange gaz-air dans les brûleurs à gaz, ce qui se traduit par l'utilisation irrationnelle de la chaleur pour la fusion et la surchauffe du métal. Le but de l'invention est de supprimer l'inconvénient men tionné. Il s'agissait donc de créer un cubilot à gaz dont la cham- bre de surchauffe serait telle qu'elle permettrait d'intensifier le chauffage du métal liquide, d'accroître le rendement thermique du cabillot grâce à' l'augmentation du pourcentage de chaleur utilisée pour la surchauffe du métal liquide. La solution consiste en un cubilot à gaz comprenant une chambre de surchauffe du métal liquide avec une sole inclinée vers la paroi du cubilot et au-dessus de laquelle sont installés une rangée de brûleurs à gaz, une cuve verticale située au-dessus de ladite chambre de surchauffe et séparée d'elle par une cloison refroidie par eau, revêtue de réfractaire, cette cloison formant avec les parois latérales du cubilot deux passages de laême section, suffisants pour la montée des produits de combustion et le ruissellement du métal liquide, cubilot dans lequel, d'après l'in- vention, la partie de la sole inclinée attenante à la paroi avant présente un gradin, qui forme avec la paroi avant du cubilot une chambre up'plémentaire de surchauffe du métal liquide, la partie horizontale du gradin étant située plus bas que la sole inclinée et servant de sole a' ladite chambre supplémentaire. La surface de cette seconde sole est notamment égale à Oa2~05 de la section de la chambre de surchauffe principale au niveau des brûleurs à gaz, et la longueur de la partie inclinée de la sole est de. 0,6 à 1,5 de la longueur de l'un des passages pour la montée des produits de combustion et le ruissellement du métal liquide. Le cubilot à gaz avec une chambre de surchauffe supplémentaire permet d'intensifier la surchauffe du métal liquide et d'accroitre le rendement thermique, grâce à l'augmentation du pourcentage de la chaleur utilisée pourla surchauffe du métal liquide. Ci-dessous, on donne un exemple de réalisation du cubilot à gaz avec référence aux dessins annexés, dans lesquels: la fig. 1 représente un cubilot à gaz conforme à l'invention coupe longitudinale; la fig. 2 représente la coupe Il-Il fig. 1; la fig. 3 représente la coupe III-III fig. 1. Le cubilot à gaz comprend une carcasse verticale 1 (fig. 1, 2 et 3) garnie de réfractaire. La carcasse 1 est partagée par use cloison 2, revêtue de réfractaire, en une cuve 3 et une chambre principale 4 de surchauffe du métal liquide. La cloison 2 forme avec les parois latérales du cubilot deux passages 5 (fig. 2) de m9me section, suffisants pour la montée des produits de combustion et le ruissellement du métal liquide. La cloison 2 est refroidie par l'eau circulant dans des tubes 6 (fig. 3). La chambre 4 de surchauffe du métal liquide a une sole 8 in clivée vers la paroi arrière 7 du cubilot et au-dessus de laquelle sont installés une rangée de brûleurs à gaz 9. La partie de la sole inclinée 8 attenante à la paroi avant 10 du cubilot présente un gradin, qui forme avec la partie intérieure du garnissage de la paroi avant 10 du cubilot une chambre supplémentaire Il (fig. i) de surchauffe du métal liquide. La partie horizontale du gradin sert de sole 12 à la chambre supplémentaire Il de surchauffe, et sa surface est égale à 0,2-0,5 de la section de la chambre principale 4 de surchauffe du métal liquide au niveau des brûleurs à gaz 9. Le raccordement de la sole inclinée 8 et de la chambre sup- plémentaire 11 de surchauffe du métal liquide est réalisé sous la forme d'un surplomb 13. La chambre supplémentaire de surchauffe est dotée de brt- leurs à gaz 14. La longueur de la partie inclinée de la sole 8 est de 0,6 à 1,5 de la longueur de l'un des passages 5 pour la montée des produits de combustion et le raissellement du métal liquide. Pour la coulée du laitier, le cubilot comporte un trou de laitier 15, et pour la coulée du métal il comporte un trou de m6- tal 16. L'évacuation du métal retenu par la sole inclinée 8 s'ef- fectue à travers un trou de coulée 17. Les brûleurs à gaz 9 et 14 sont raccordés à des rampes 18 et 19 de gaz et d'air respectivement. le cubilot à gaz fonctionne de la façon suivante. Avant de commencer la fusion, on met en fonction les brû- leurs à gaz 9 (fig.1). On réchauffe le garnissage du cubilot Jus qu a une température proche de 16000C dans la chambre 4, et Jus qu' une température de 10000C dans la partie supérieure de la cuve 3. Après mise en température, on enfourne dans la cuve 3 du cubilot la charge constituée par le métal et le fondant. Les gaz chauds résultant de la combustion du mélange gazair font fondre le métal se trouvant sur la cloison réfractaire 2. Les gouttes de métal liquide tombent par les passages 5 sur la sole inclinée 8. Pendant leur chute, les gouttes sont surchauffées grâce leur contact avec les produits de combustion chauds et le garnissage à haute température du cubilot. Ensuite la surchauffe du métal liquide continue sur la sole inclinée 8, grâce à l'action directionnelle des flammes issues des brûleurs. Le métal fondu et surchauffé se déverse en commun avec le laitier par dessus le surplomb 13 et tombe dans la chambre supplémentaire 71 de surchauffe, ou sa surchauffe continue sous l'faction des flammes des brûleurs 14 installés dans la chambre supplémentaire 11. Le laitier est évacué à travers le trou de coulée,15, et le métal surchauffé, à travers le trou de coulée 16. Le cubilot à gaz est facile à construire et il assure une surchauffe poussée du métal liquide. Les essais ont montré que le rendement thermique du cubilot à gaz de conception proposé augmente fortement. En outre, grâce à la présence d'un chambre supplémentaire de surchauffe, la quan tité de chaleur allant à la surchauffe du métal liquide augmente. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déJa de ce qui prcédc, l'invention ne se limite hullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toures les variantes. REVERflICÂTI0N le Cubilot à gaz comprenant une chambre de surchauffe du métal liquide avec une sole inclinée vers la paroi arrière du cubilot et au-dessus de laquelle sont installés une rangée de brQ- leurs à gaz, une cuve verticale située au-dessus de ladite chambre de surchauffe et séparée d'elle par une cloison refroidie par eau, revêtue de réfractaire, cette cloison formant avec les parois latérales du cubilot deux passages de meme section, suffisants pour la montée des produits de combustion et le ruissellement du métal liquide, caractérisé en ce que la partie de la sole inclinée attenante à la paroi avant présente un gradin, qui forme avec la paroi avant du cubilot une chambre supplémentaire de surchauffe du métal liquide, la partie horizontale du gradin étant située plus bas que la sole inclinée et servant de sole à ladite chambre supplémentaire. 2. Cubilot selon la revendication 1 caractérisé en ce que la surface de la seconde sole est égale à 0,2-0,5 de la section de la chambre de surchauffe principale au niveau des brûleurs à gaz. .3. CubílotaiknCestevendications 1 et 2, caractérisé en ce que la longueur de la partie inclinée de la sole est de 0,6 à 1,5 de la longueur de l'un des passages pour la montée des produits de combustion et le ruissellement du métal liquide.