Brevet FR2498630A2 — publié le 19820730

FR 2498630 A2 19820730 FR 8101489 A 19810127 La présente invention constitue une addition à la demande de brevet français nO 80-04932 du 5 Mars 1980, concernant des tuyères utilisables dans l'élaboration des métaux, dans des convertisseurs par exemple. L'invention selon le brevet principal a pour objet une tuyère comportant au moins deux tubes concentriques bien centrés, destinée à introduire simultanément et séparément au moins un gaz et une matière pulvérulente dans un récipient métallurgique, tuyère dans laquelle un gaz est introduit dans au moins un tube non extérieur de la tuyère, la matière pulvérulente et comprimée étant introduite dans un autre tube, tandis que le tube extérieur est parcouru par un agent protecteur de la tuyère contre l'usure à chaud, cette tuyère étant caractérisée en ce que le tube qui re qoit la matière pulvérulente et comprimée se trouve lubrifié sur sa paroi interne par un film dtune substance lubrifiante introduite par une fente ménagée dans ledit tube. L'invention selon le brevet principal comporte aussi trois variantes, concernant des tuyères doubles et triples, alimentées par un seul gaz et par une matière pulvérulente. Le but de la présente addition est de résoudre le cas d'une tuyère selon l'invention principale, alimentée à la fois et séparément par deux gaz distincts, et par une matière pulvérulente, et toujours protégée contre l'usure par un agent périphérique. I1 s'agit donc dune quatrième variante de l'invention selon le brevet principal, constituée par une tuyère quadruple. A cet effet, la présente addition a pour objet une tuyère destinée à introduire séparément et simultanément deux gaz distincts et une matière pulvérulente, dans un récipient métallurgique, et comportant quatre et conrimée tubes bien centrés, caractérisée eu ce que la matière pulvérulentrY parcourt le tube central, lubrifié sur sa paroi interne par un film d'une substance lubrifiante introduite par une fente ménagée dans ledit tube central, en ce que le premier gaz, qui peut être de la vapeur d'eau ou de l'oxygène, parcourt le premier tube intermédiaire, en ce que le deuxième gaz, qui peut être de l'oxygène ou de la vapeur d'eau, parcourt le deuxième tube intermédiaire, et en ce que l'agent protecteur de la tuyère contre son usure à chaud parcourt le tube extérieur de la tuyère, ledit oxygène pouvant tenir en suspension de la poudre de chaux et/ou de castine et/ou de minerai. Cette quatrième variante de l'invention principale est fort utile lorsqu'il est nécessaire d'introduire dans un récipient rétallurgi que, tel qutun convertisseur par exemple, à la fois et séparent deux gaz distincts et une matière pulvérulente. C'est le cas pour une opération de gazéification de charbon pulvérisé sous un bain ferreux à teneur en carbone et tenpérature peu variables, par insufflation simultanée d' oxygène avec poudre de chaux et de vapeur dteau, avec ou sans refus in d'éponges de fer ou de ferrailles, avec ou sans réduction du minerai de fer en phase liquide.Le réglage des débits respectifs dtoxygène et de vapeur d'eau permet de maîtriser entièrement le contrôle thermique de l'opération ; l'introduction séparée de charbon permet de régler la cadence de gazéification, et le réglage du débit de poudre de chaux en suspension dans l'oxygène permet de contrôler la formation du laitier, qui rend possible par décrassage l'élimination d'une part importante du soufre du charbon En outre, la protection de la tuyère contre l'usure est assurée d'une façon indépendante par l'agent protecteur périphérique. L'avantage du principe de l'invention selon le brevet principal, c'est-à-dire la lubrification, reste que la matière pulvérulente, ici le charbon pulvérisé, peut etre introduite sans gaz porteur. L'avantage pécifique de cette quatrième variante selon la présente addition est que, avec une telle tuyère, les fonctions suivantes peuvent être exercées de non totalement indépendantes : - la cadence de gazéification, - la combustion exothermique par l'oxygène, - la combustion endothermique par la vapeur d'eau, - le contrôle du laitier, par le débit de poudre de chaux, - la protection de la tuyère, par le débit d'agent protecteur, sans aucune interaction, comme ce serait le cas par exemple si la matière pulvérulente étant en suspension dans un gaz porteur, dont les effets secondaires ne seraient pas nuls, ou encore si l'agent protecteur était aussi l'agent à gazéifier, ou encore si 11 oxygène et la vapeur d'eau se trouvaient mélangés. Afin de bien faire comprendre cette quatrième variante de l'inven- tion, on va décrire ci-après, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'une tuyère selon cette variante. unique La figure/ est une coupe longitudinale d'une telle tuyère. Sur cette figure, le tube central 34 de la tuyère quadruple est parcouru par le charbon pulvérisé sous pression, poussé dans la conduite 35 par une vis d'Archimède située dans le dispositif 36 et arrivant ensuite par le coude 37. Le lubrifiant est constitué par du fuel-oil lourd. I1 est introduit par une fente circulaire 38 ménagée entre les manchons 39 et 40, et disposée à 450 dans le sens de l'écoulement du charbon pulvérisé. Ces deux manchons 39 et 40 sont assemblés au moyen d'une bague 41. Sur toute la circonférence de la fente 38, le lubrifiant est distribué par le tore 42 alimenté par un petit canal 43 percé dans la bague 41 et convenablement raccordé à une source de lubrifiant non représentée sur la figure 6. Un premier joint torique 39' assure l'étanchéité entre le manchon 39 et la bague 41. Un autre joint torique 40' assure l'étanchéité entre le manchon 40 et la bague 41, tandis qu'un troisième joint torique 40" assure l'étanchéité entre le manchon 40 et le tube central 34. Le premier tube intermédiaire 44 de la tuyère quadruple est ici alimenté en vapeur d'eau, au moyen d'un manchon creux 45. Le deuxième tube intermédiaire 46 est ici alimenté en oxygène tenant en suspension de la poudre de chaux, au moyen dtun manchon creux 47. Enfin, le tube extérieur 48 est alimenté en un agent protecteur de la tuyère contre l'usure, qui est ici du fuel-oil domestique, au moyen dtun manchon creux 49. Les tuyères selon la présente addition s'appliquent spécialement bien à la gazéification du charbon pulvérisé sous un bain ferreux, dans un convertisseur. REVENDICATION Tuyère destinée à introduire simultanément et séparément deux gaz et une matière pulvérulente dans un récipient métallurgique, selon la revendication 1 de la demande de brevet principal nO 80-04932, et comportant quatre tubes bien centrés, caractérisée en ce que la matière pulvérulente et comprimée parcourt le tube central (34), lubrifié sur sa paroi interne par un film d'une substance lubrifiante introduite par une fente (38) ménagée dans ledit tube central (34), en ce que le premier gaz, qui peut être de la vapeur d'eau ou de l'oxygène, parcourt le premier tube intermédiaire (44), en ce que le deuxième gaz, qui peut être de l'oxygène ou de la vapeur d'eau, parcourt le deuxième tube intermédiaire (46), et en ce que agent protecteur de la tuyère contre son usure à chaud parcourt le tube extérieur (48) de la tuyère, ledit oxygène pouvant tenir en suspens ion de la poudre de chaux et/ou de castine et/ou de minerai.