Brevet FR2494719A2 — publié le 19820528

FR 2494719 A2 19820528 FR 8024741 A 19801121 La présente invention concerne un variante améliorée de l'installation de captage de gaz et fumées de convertisseur ayant fait ltobjet du brevet 76-23006 du 28 Juillet 1976 dépose par la meme demanderesse et publié sous le nO 2.366.366. Le brevet 2.366.366 décrivait un dispositif de captage des gaz et des fumées provenant d'un convertisseur basculable autour d'un axe horizontal, dans lequel une enceinte de dimension suffisante pour permettre les mouvements de basculement du convertisseur, munie de portes, enveloppe le convertisseur sur au moins sa partie située au-dessus du plan horizontal contenant l'axe de basculement, quand le convertisseur est vertical. Dans cette installation, l'enceinte est raccordée de fagon étanche à une conduite d'aspiration fixe lors des mouvements de basculement du convertisseur située, lorsque le convertisseur est vertical, au-dessus du bec du convertisseur. Un ou plusieurs capteurs de pression sont disposés dans I'enceinte et de façon préférentielle dans sa partie supérieure.Ces capteurs, en association avec un ou plusieurs capteurs de pression situés à l'extérieur de l'enceinte, actionnent un régulateur qui, lorsque le convertisseur est en position verticale, commande le déplacement d'un organe de réglage du tirage de la conduite d'aspiration de façon à maintenir égale à une valeur de consigne la différence entre les pressions indiquées par les deux types de capteurs. Lorsque le convertisseur est en position non verticale, 11 organe de réglage du tirage de la conduite d'aspiration est maintenu en position fixe. Dans un premier certificat d'addition nO 77-27496 déposé le 12 Septembre 1977, on a décrit et revendiqué un dispositif de captage selon le brevet principal comportant en plus de la conduite d'aspiration principale une conduite d'aspiration secondaire fixe pour le captage des gaz s'chap- pant du convertisseur en position inclinée lors du chargement de la fonte ou des ferrailles. La conduite d'aspiration principale et la conduite d'aspiration secondaire sont réunies à un dispositif d'aspiration unique par l'intermédiaire de vannes permettant le raccordement de l'une ou l'autre des deux conduites au dispositif d'aspiration suivant que le convertisseur est en position verticale de soufflage ou en position inclinée de chargement. Le captage secondaire, lorsque le convertisseur est en position inclinée de chargement, se fait par l'intermédiaire d'une jupe mobile verticalement,coaxiale à la conduite d'aspiration principale venant se raccor der à une jupe fixe elle-même reliée à la conduite secondaire. Le captage secondaire peut également se faire à la fois grâce à l'ensemble jupqiobile-jupe fixe coaxiale à la conduite principale et grace à une hotte secondaire décalée par rapport à ltaxe de la conduite principale, du côté où s'effectue le chargement du convertisseur, par la porte de l'enceinte. Dans tous les cas où le captage principal d'une part et le captage secondaire d'autre part,sont réalisés à partir de conduites d'aspiration différentes reliées à une installation commune d'aspiration, il est nécessaire de disposer d'un moyen de commutation permettant d'aspirer les gaz captés, soit dans la conduite principale soit dans la conduite secondaire d'aspiration. Un tel dispositif de commutation doit être d'un fonctionnement extrêmement sûr et doit permettre une très bonne isolation de la conduite d'aspiration secondaire par rapport à la conduite d'aspiration principale même en cas de mauvais fonctionnement du mécanisme de commande de ce dispositif de commutation. La très grande dimension des conduites d'aspiration utilisées pour le captage des gaz de convertisseurs exige d'autre part l'utilisation de pièces de fermeture elles-mêmes de très grandes dimensions pour la constitution du dispositif de commutation. On ne connaissait pas jusqu'ici de vannes ou clapets permettant de remplir les fonctions énumérées ci-dessus dans les meilleurs conditions. Le but de l'invention est donc de proposer un dispositif de captage des gaz et fumées provenant d'un convertisseur tel que décrit dans la demande de brevet principale, dans le cas où ce dispositif comporte en plus de la conduite d'aspiration fixe, ou conduite d'aspiration principale, une seconde conduite d'aspiration fixe ou conduite secondaire reliée au même conduite dispositif d'aspiration que la/princip;ale par l'intermédiaire d'un disposée tif de commutation pour relier soit l'une soit l'autre des conduites d'as- piration à leur dispositif d'aspiration commun, ce dispositif devant être d'un fonctionnement extrtmement sur et devant permettre une très bonne isolation de la conduite d'aspiration principale par rapport à la conduite d'aspiration secondaire. Dans ce but, le dispositif de commutation est constitué par : - une chambre en deux parties superposées reliées par une conduite de jonction verticale venant en saillie dans la partie supérieure de la chambre, autour de laquelle est disposé un réservoir annulaire contenant de l'eau, la conduite principale débouchant dans la partie inférieure de la chambre et la conduite secondaire dans la partie supérieure de cette chambre en deux parties, - une cloche cylindrique mobile à l'intérieur de la partie supérieure de la chambre, entre une position basse où la cloche est plongée dans le réservoir annulaire entourant la conduite de jonction et isole la partie supérieure de la partie inférieure de la chambre et une position haute où la cloche est dégagée du réservoir annulaire, les deux parties de la chambre étant alors en communication, - un dispositif de déplacement de la cloche entre sa position basse et sa position haute, et une vanne de fermeture sur la conduite d'aspiration principale avant la chambre en deux parties dont la partie inférieure est reliée au dispositif d'aspiration. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemples non limitatlf5duen se référant aux figures Join- tes en annexe, deux modes de réalisation/dispositif de commutation d'une installation de captage suivant l'invention. La figure 1 représente dans une vue en coupe par un plan vertical de symétrie un premier mode de réalisation du dispositif de commutation. La figure 2 représente, dans une vue en coupe par un plan vertical de symétrie, un second mode de réalisation du dispositif de commutation. Sur la figure 1, on voit deux conduites 1 et 2 de grand diamètre qui constituent respectivement la conduite d'aspiration principale reliée à la hotte et à la cheminée du captage principale disposées au-dessus du bec du convertisseur en position verticale et la conduite d'aspiration secondaire reliée au moyen de captage des fumées du convertisseur en position inclinée de chargement. Ces deux conduites ont été décrites et représentées dans la demande de certificat d'addition nO 77-27496 où elles sont désignées par les repères 11 et 32 respectivement. L'extrémité des conduites 1 et 2 reliées aux moyens de captage des gaz du convertisseur n'ont pas été représentées sur la figure 1. L'extrémité opposée de ces conduites est reliée au dispositif de commutation par l'intermédiaire de brides 3 et 4 en ce qui concerne la conduite 1 et d'une bride 5 en ce qui concerne la conduite secondaire 2. La partie extrême de la conduite 1 portant le repère 7 constitue le saturateur des gaz, des moyens d'introduction d'eau dans cette partie de la conduite permettant de les saturer en humidité. Entre les brides 3 et 4 est disposée une vanne à papillon 8 dont la fermeture n'est pas entièrement étanche et qui comporte à sa partie inférieure une échancrure pour ltécoulement de l'eau du saturateur vers la chambre de détente 10 dans laquelle débouche la conduite 1. Les conduites 1 et 2 sont légèrement descendantes dans le sens de circulation des gaz, au niveau de leur partie terminale au voisinage du dispositif de commutation. La chambre de détente 10 dans laquelle débouche la conduite 1 constitue la partie inférieure d'une chambre en deux parties superposées 10 et 11. La conduite 2 est reliée à la partie supérieure 11 de la chambre. Les deux parties constituantes de la chambres10 et 11 comportent une paroi inférieure inclinée (14, 15 respectivement) et une tubulure d'écoulement des eaux (16 ou 17 respectivement) à leur partie la plus basse. La chambre supérieure 11 est reliée à la chambre inférieure de détente 10 par l'intermédiaire de supports verticaux 18. La chambre de détente 10 est en communication avec la partie aval du circuit de récupération des gaz par l'intermédiaire d'une conduite verticale 19 qui traverse la paroi inférieure de la chambre 10 et comporte une partie en saillie à l'intérieur de cette chambre 10 permettant la récupération des gaz à la partie supérieure de la chambre. La conduite 19 permet de relier la chambre de détente à l'installation de dépoussièrage des gaz récupérés. A sa partie supérieure la chambre de détente est reliée à une conduite verticale 20 dirigée vers le haut et débouchant à l'intérieur de la chambre supérieure du captage secondaire 11 pour récupérer les gaz dans la partie supérieure de cette chambre 11. En effet, le dispositif commun d'aspiration des gaz dans les conduites principales et secondaires se trouve en aval du dispositif de dépoussièrage et l'aspiration dans la conduite secondaire 2 se fait par l'interm2- diaire des conduites 19 et 20, lorsque le dispositif est en position de captage secondaire comme représenté à la figure 1. Autour de la conduite 20 est dispos un bac annulaire 21 rempli d'eau qui constitue une des parties du moyen assurant l'étanchéité de la fermeture du captage secondaire. L'autre partie de ce dispositif de fermeture et d'étanchéité est constituée par une cloche 22 qui, dans sa position telle que représentée à la figure 1 correspondant à la position de captage secondaire, est à l'in- térieur d'un logement 23 formant la partie supérieure de la chambre 11. Un guidage qui dans le cas de la figure 1 est constitué par une colonne centrale 25 permet de guider la cloche pour son déplacement dans la direction verticale entre sa position haute dans le logement 23 et sa position basse où la virole externe 26 de la cloche est immergée dans l'eau remplissant le bac annulaire 21. La cloche comporte également une virole intérieure 27 permettant le guidage et la mise en place de la cloche à l'intérieur de la conduite 20 comme représenté en pointillé sur la figure 1. La virole 27 est obturée dans sa partie inférieure par un fond 27 bis. Lorsque la cloche est en position basse, la conduite 20 est fermée si bien qu'il n'y a plus de communication entre les deux parties 10 et 11 de la chambre du dispositif de commutation. La conduite 20 étant dtautre part entièrement obturée par la cloche 22 dont le fond 27 bis est fer mé, le volume mort des gaz restant dans le dispositif de fermeture est peu important. Un treuil 30 permet de déplacer la cloche entre ses positions haute et basse La chambre 11 est également équipée à sa partie supérieure d'une rampe d'arrosage 31 permettant le prélavage des gaz captés à l'intérieur de la chambre 11. Le dispositif représenté à la figure 2 diffère du dispositif représenté à la figure 1 en ce que la partie inférieure 50 de la chambre du dispositif de commutation est constituée par une partie de la conduite principale 41 située en aval du papillon 48. La conduite verticale 60 mettant en communication cette partie inférieure 50 de la chambre avec la partie supérieure 511est placée en dri- vation sur la conduite 41 au niveau de sa partie 50. La conduite secondaire 42 débouche comme précédemment dans la partie supérieure de la chambre 51. La cloche 52 mobile verticalement et guidée par les colonnes 55 est déplacée par un vérin 45 se substituant au treuil 30 du dispositif représenté à la figure 1. La partie 50 de la conduite 41 débouche dans la chambre de détente 40 qui est elle-même en communication avec la partie aval du circuit de captage comprenant le dispositif de dépoussièrage et le dispositif d'as piration commun par l'intermédiaire d'une conduite verticale 49. En se reportant à la figure 1, on voit d'autre part qu'un circuit de ventilation comportant une canalisation 35 et un ventilateur 34 est relié à la partie supérieure du logement 23 constituant la partie supérieure de la chambre 11. La cloche 22 comporte d'autre part un bossage 32 sur sa surface supérieure qui lorsque la cloche est en position haute comme représentée à la figure 1 vient obturer l'extrémité de la conduite 35 débouchant dans le logement 23. Lorsque la cloche est en position basse, une aspiration stexer- ce dans la chambre 11, puisque le bossage 32 est éloigné de l'orifice de la conduite 35. Le circuit de ventilation permet alors une ventilation du circuit secondaire pendant le captage principal. Lorsque la cloche est en position basse et ferme de façon étanche l'extrémité de la conduite verticale 20, le dispositif d'aspiration commun disposé à l'aval du dispositif de commutation est relié à celui-ci par lutin~ termédiaire de la canalisation 19 qui permet dtexercer une aspiration dans la conduite principale 1, le papillon 8 étant en position ouverte. Cette position de la cloche est celle qui correspond au captage au-dessus du convertisseur en position verticale. Comme décrit dans le brevet principal, un registre permet alors de régler ltaspiration en fonction de la différence de pression entre l'intérieur de l'enceinte et l'extérieur de celle-ci. Lorsqu'on bascule le convertisseur en position inclinée pour la coulée de l'acier affiné dans ce convertisseur et pour le chargement des ferrailles, la cloche est mise en position basse où elle obture la conduite de communication entre les deux parties de la chambre du dispositif de commutation. Simultanément le papillon 8 ou 48 de la conduite d'aspiration principale est mis en position de fermeture par son dispositif de manoeuvre qui est soit pneumatique, soit hydraulique, soit encore mécanique. Comme indiqué dans le brevet principal, le registre du dispositif d'aspiration est gardé en position fixe pendant toutes les opérations où le convertisseur est en position inclinée. Le papillon d'obturation de la conduite principale étant en position de fermeture, l'aspiration dans la conduite principale est très faible et correspond uniquement à une ventilation de cette conduite, le papillon n'étant pas entièrement étanche. La cloche étant en position haute, la communication entre les deux parties de la chambre 10 et 11 est assurée, si bien que l'aspiration dans la chambre 11 (ou 51) et dans la conduite 2 (ou 42) est assurée pour effectuer le captage secondaire au niveau d'une manchette coaxiale à la conduite principale et/ou d'une hotte disposée d'une façon décalée par rapport à la hotte principale au-dessus de la porte de chargement de l'encein- te du convertisseur. On voit que les principaux avantages du dispositif suivant l'invention sont de permettre une manoeuvre extrêmement simple et extrêmement sûre de l'organe de commutation dont la position de repos correspond à la fermeture de la partie secondaire du dispositif de captage et de permettre de réaliser une fermeture parfaitement étanche du circuit secondaire de captage, lorsque le captage principal est en fonctionnement. L'invention ne se lime pas seulement aux modes de réalisation qui ont été décrits mais elle en comporte au contraire toutes les variantes. C'est ainsi quton peut imaginer d'autres dispositions relatives des différents éléments constituant le circuit de captage par rapport au dispositif de commutation. On peut également utiliser d'autres moyens pour le conditionnement des gaz captés que ceux qui ont été décrits sous la forme de dispositifsde saturation ou de prélavage disposés à l'intérieur des chambres du dispositif de commutation. On peut imaginer des moyens d'alimentation en eau quelconques de ces rampes de prélavage ou de saturation. Enfin, le dispositif suivant l'invention s'applique à tous les convertisseurs d'affinage comportant un double système de captage utilisable lorsque le convertisseur est en position verticale et lorsque le convertisseur est en position inclinée. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de captage des gaz et fumées provenant d'un convertisseur suivant la revendication 1 du brevet principal, dans le cas où il comporte en plus de la Eonduite d'aspiration fixe, ou conduite d'aspiration principale, une seconde conduite fixe ou conduite secondaire reliée au même dispositif d'aspiration que la conduite principale, par l'intermédiaire d'un dispositif de commutation pour relier soit l'une soit l'autre des conduites d'aspiration à leur dispositif d'aspiration commun, caractérisé par le fait que le dispositif de commutation est constitué par - une chambre d'aspiration en deux parties superposées reliées par une conduite de jonction verticale venant en saillie dans la partie supérieure de la chambre, autour de laquelle est disposé un réservoir annulaire contenant de l'eau, la conduite principale débouchant dans la partie inférieure de la chambre et la conduite secondaire dans la partie supérieure de cette chambre en deux parties, - une cloche cylindrique mobile à l'intérieur de la partie supérieure de la chambre, entre une position basse où la cloche est plongée dans le réservoir annulaire entourant la conduite de jonction et isole la partie supérieure de la partie inférieure de la chambre et une position haute où la cloche est dégagée du réservoir annulaire, les deux chambres étant alors en communication, - un dispositif de déplacement de la cloche entre sa position basse et sa position haute, - et une vanne de fermeture sur la conduite d'aspiration principale avant en la chambre/deux parties dont la partie inférieure est reliée au dispositif d'aspiration. 2.- Dispositif de captage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie inférieure de la chambre est constituée par une partie de la conduite principale sur laquelle est fixée en dérivation la conduite de jonction entre les deux parties de la chambre, cette partie de la conduite principale débouchant dans une chambre de détente en communication avec le dispositif d'aspiration. 3.- Dispositif de captage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie inférieure de la chambre constitue la chambre de détente des gaz captés. 4.- Dispositif de captage suivant l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que la vanne de fermeture de la conduite dtaspiration est constituée par une vanne du typeplpillon, dont le papillon d'obturation ne réalise qu'une fermeture partielle de la conduite principale en position d'obturation. 5.- Dispositif de captage suivant l'une quelconque des revendications 1, 2, 3 et 4, caractérisé par le fait que la partie supérieure de la chambre supérieure du dispositif de commutation constituant un logement pour la cloche mobile est reliée à un circuit de ventilation dont l'ouverture de communication avec le logement de la cloche est dispoee de façon à pouvoir être obturée par un bossage porté par la surface supérieure de la cloche. 6.- Dispositif de captage suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait qutau moins une rampe de prélavage est disposée à l'intérieur de la chambre du dispositif de commutation.