Brevet FR2281155A1 — publié le 19760305

la présente invention est relative aux dépoussiéreurs pour les cubilots utilisés dans l'industrie de la fonderie, en vue de réduire la quantité de poussières déversées dans l'atmosphère par les fumées du cubilot et de limiter ainsi les nuisances dues. Le but de l'invention est de réaliser un appareil répondant aux normes de la législation en matière de pollution atmosphérique et très économique par rapport aux appareils existants, à base de manches filtrantes, cyclones ou systèmes électro-statiques. L'action de cet appareil est permanente, ctest-à-dire qu'il exerce son action en fin de fusion pendant laquelle la présence de flammes à la sortie du cubilot provoque une élévation de température dans le dépoussiéreur. L'invention propose à cet effet un dépoussiéreur caractérisé en ce qu'il comporte une chambre d'expansion et de décantation présentant une grande section horizontale par rapport au carneau du cubilot, et dont le plafond forme une voçfte déflectrice qui confère au flux gazeux une composante de vitesse horizontale orientée vers une paroi verticale formant chicane, qui s'étend vers le bas à partir de la zone de sommet de la voûte, cette chicane ménageant en partie basse un passage à travers lequel les fumées ont accès à une chambre de lavage dans laquelle sont prévus des moyens pour pulvériser de l'eau et pour créer ainsi, à travers le flux de fu ées, un ou plusieurs rideaux d'eau, et en ce que des dispositifs collecteurs sont disposés au-dessous respectivement de la chambre d'expansion et de décantation et de la chambre de lavage, pour recueillir séparément les poussières sèches et les boues résultant de l'action des rideaux d'eau sur le flux de fusees. Cette disposition assure un dépoussiérage en deux stades, à savoir un stade de décantation et un stade de lavage. Au cours du stade de décantation il se produit siaultanément une réduction de vitesse en raison de la section de passage beaucoup plus large offerte aux fumées sortant du cubilot, et un changement de sens de circulation da au tracé de la voûte et au mouvement descendant créé par la chicane, et dont l'effet est de provoquer le dépit des particules les plus grosses. Au cours du stade de lavage la majeure partie des particules fines qui s'échappent de la chambre de décantation sont arrêtées par les rideaux d'eau et forment une boue qui tombe dans une goulotte de réupé- ration. L'appareil proposé peut être réalisé entièrement en métal avec un garnissage réfractaire pour les parties les plus exposées à la chaleur, ce qui veut dire qu'aucun élément fragile à la teppérature n'est prévu. De plus. la construction peut être relativement ramassée du fait de la succession des rou- vements ascendant et descendant des fumees Cet avantage peut encore être amélioré par une diminution du volume de l'appareil rapporté à la capacité de l'installation si l'or adopte une disposition complémentaire suivant laquelle le dépoussiéreur est utilisé en combinaison avec une battorie de aubilets, comprenant par exemple deux unités, fonctionnant en alternance, chaque sortie de cubilot, située en bas de la chambre d'expansion, étant à cet effet munie d'un clapet d'obturation à commande extérieure. Le dépoussiéreur est avantageusement complété par un ou plusieurs br@leurs disposés au-dessous de la chambre d'expansion, dans le gueulard du cubilot, et dont la fonction est à la fois de supprimer le rïsque d'explosion dans 'a chambre d1expansion et d'assurer une récupération des particules brûlées. L'inveention sera explicitée au cours de la descrintion qui va suivre en référence au dessin annexé, dans lequel - La Fig. I est une vue en élévation d'un dépoussiéreur utilisé en combinaison avec deux cubilots - la Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 -2 de la Fig-I - La Fig. 3 est une vue en coupe suivant la ligne m-) de la Fig.I; Le dépoussiéreur représenté, qui est supporté par une charpente dont les poutres horizontales 1,2, ont été seules représentées, est associe à deux cubilots dont est seule représentée l'extrémité supérieure du gmeulard 3 prolongée vers le haut par le carneau 4. Chaque carneau 4 déboche par un orifice de sortie 6, situé à un certain niveau au-dessus du plancher 7 d'une chambre d'expansion et de décantation 8 délimitée par une voûte 9 dta1I cylindrique qui prolonge un piedroit II par une chicane verticale 12 s'étextant vers le bas à partir du sommet Sa de la volte cylindrique 9 et par deux iaces termi- nales 13,14, Les parois correspondantes sont constituées par une tole interne 16 sur laquelle est fixé un garnissage réfractaire T7 renforcé par un treillis, par exemple en métal déployé, cette face interne définissant avec une tôle externe 18 un espace vide 19 destiné à assurer l'isolation thermique par rap port à l'atmosphère. les différentes parois sont renforcées par fies nervures telles que celles représentées en 21 (Fig. I et 2). le plancher 7 de la chambre d'expansion et de décantation 8 se reduit fait a une simple passerelle, à laquelle on accède par une porte 22 sitiee dans la paroi terminale I7 de la chambre, la surface résiduelle située à l'extérieur des carneaux @ constituant une ouverture 23 d'3u la poussières décantée dans la chambre, tombe dans une trémie collectrice 24 de forme pyramidale comportant des fonds obliques 26,27, dont l'extrémité inférieure définit n orifice de décharge 28 par lequel les poussieres accomolées peuvent tre exstraites. T 'extrété inférieure de la chicane 12 délimite, par rapport à la passerelle . un passage T? à travers lequel les fumées arcèdent n une chambre de lavage parallélépipésique 31, oui comporte une face 32 parallèle à la face I2 et de même constitution que cette dernière, et surmontée par une hotte convergente 33 dont l'extrémité supérieure est raccordée à une cheminée 34. A la partie inférieure de la chambre de lavage est fixée une monture 36 qui supporte deux rampes 37 alimentées en eau sous pression, de manière à créer à travers le flux de fumées des rideaux d'eau 38 qui, en attaquant les poussières fines encor? en suspension dans les fumées sortant de la chambre d'expansion 8, forment une boue qui est collectée en partie basse par une goulotte de récupération 39. Du fait de la large section horizontale de la chambre 8 et des changements de direction imprimés aux fumées horizontalement par la courbure de la voûte 9 et verticalement par l'obstacle constitué par la chicane I2, les gaz s'échappant du cubilot sont à la fois fortement ralentis et projetés contre des surfaces qui s'opposent à leur écoulement, ce qui se traduit par une retombée importante des poussières en suspension, et plus particulièrement des grains les plus gros, qui sont recueillies dans la trémie 24. Une fraction notable des grains fins traversant le passage inférieur 29 sont arrêtés par les rideaux d'eau 38 et transormés en boue, elle aussi recueillie dans la goulotte 39. Un ventilateur 41 est avantageusement prévu au débouché de la hotte convergente 33 pour augmenter le tirage de la cheminée 34. Pour supprimer le risque d'explosion dans la chambre de décantation 8, le gueulard 3 peut comporter un certain nombre de brûleurs 42, deux dans l'exemple représenté, situés à l'opposé de l'ouverture de chargement 43. Selon le mode de conduite usuelle d'une batterie de cubilots de fonderie, les deux cubilots sont exploités en alternance, de sorte que l'ouver- ture de décharge 6 de chacun d'eux dans la chambre d'expansion 8 est munie d'un clapet 44 formant couvercle, qui est articulé en 46 et peut être manoeuvré de l'extérieur au moyen de chastes de traction 47,48. Comme on le voit sur la Fig. I, il est prévu deux axes d'articulation 46a,46b concentriques, respectivement pour l'articulation et la commande du cubilot de droite et du cubilot de gauche, l'axe interne 46a étant commandé par la chaise 47 et l'axe externe 46b, entourant l'axe 46étant commandé par la chaîne 48. Ces commandes, qui sont manuelles sont facilitées par la présence de contrepoids 49. Seul le clapet 44 du cubilot en exploitation est soulevé dans la position représentée en trait mixte à la Fig. 2, l'autre étant fermé. Pour permettre des mesures à l'intérieur de la cheminée 34, une plate-forme 51 est prévue à l'extrémité supérieure de la cheminée, à laquelle on accède par une échelle 52. REVENDICATIONS - I. Dépoussiéreur pour cubilot, earaetérisé en ce qu'il comporte une chambre d'expansion et de décantation (8) présentant une grande section horizontale par rapport au carneau (4) du cubilot, et dont le plafond forme une voûte déflectrice (9) qui confère au flux gazeux une composante de vitesse horizontale orientée vers une paroi verticale (I2) formant chicane, qui s'étend vers le bas à partir de la zone de sommet (9a) de la voûte (31), cette chicane ménageant en partie basse un passage (29) à travers lequel les fumées ont accès à une chambre de lavage (3I) dans laquelle sont prévus des moyens (37) pour pulvériser de l'eau et pour créer ainsi à travers le flux de fumées un ou plusieurs rideaux d'eau (38), et en ce que des dispositifs collecteurs (24,39) sont disposés au-dessous respectivement de la chambre d'expansion et de décantation (8) et de la chambre de lavage (31), pour recueillir séparément les poussières sèches et les boues résultant de l'action des rideaux d'eau sur le flux de fumées. 2. Dépoussiéreur suivant la revendication I, caractérisé en ce que la chambre d'expansion (8) a une forme générale cylindro-prismatique,définie d'un coté par la voûte (9), à courbure continue, qui prolonge un piédroit (II), et de l'autre par la paroi (I2) formant chicane. 3. Dépoussiéreur suivant l'une des revendications I et 2, aracté- risé en ce que la chambre de lavage (31) a une forme générale parallèlépipédique définie par la paroi (I2) formant chicane et par une paroi parallèle (32). 4. Dépoussiéreur suivant l'une des revendications I à ), caractérisé en ce que les parois (9, Il, I2;32) des chambres (8,3I) d'expansion et de lavage comportent une face interne (I6) pourvue d'un garnissage réfractaire (I7) et une face externe (I8) séparée de la face interne par une lame dtair (19). 5. Dépoussiéreur suivant l'une des revendications I à 4, caractérisé en ce que la chambre de lavage (31) est raccordée par une hotte convergente (33) à une cheminée (34) 6. Dépoussiéreur suivant l'une des revendications I à 5, caractérisé par un ventilateur (41) disposé de préférence dans la cheminée (34) 7. Dépoussiéreur suivant l'une des revendications I à 6, caractérisé en ce que le dispositif collecteur situé au-dessous de la chambre d'expansion (8) constitue une trémie pyramidale (24). 8. Dépoussiéreur suivant l'une des revendications I à 7, caractérisé en ce que le dispositif collecteur situé au-dessous de la chambre de lavage(31) constitue une rigole de récupération (39) 9. Dépoussiéreur suivant l'une des revendications I à 8, utilisé en combinaison avec une batterie de cubilots, caractérisé en ce que le débouché (6) de chaque cubilot est muni d'un couvercle (44) constituant un clapet articulé, commandé de ltextérieur, IO. Dépoussiéreur suivant l'une des revendications T à c, caractérisé par un ou plusieurs brûleurs (42) montés sur la sortie du cubilot ou de chaque cubilot.