Brevet FR2545392A1 — publié le 19841109

i L'invention se rapporte à un récipient métallur- gique pour métaux fondus liquides, en particulier à un convertisseur d'aciérie, comprenant une pluralité de bri- ques perméables aux gaz ou de buses agencées dans sa pa- roi, de préférence dans son fond, chaque brique ou buse étant raccordée à une conduite d'alimentation principale commune par une conduite d'arrivée individuelle. Il est connu (brevet ZA 81 8089), d'alimenter en gaz des briques perméables aux gaz prévues dans le fond d'un convertisseur, pour le traitement par balayage du bain fondu contenu dans le convertisseur, le gaz tra- versant le bain fondu après être sorti de la brique De telles briques peuvent également être alimentées en gaz naturel pour le chauffage du convertisseur Un convertis- seur dont le fond est muni de buses pour l'introduction d'un gaz à l'intérieur du récipient est connu, par exem- ple, par la demande de brevet de la R F A publiée sous le N O 23 46 087 Dans un tel convertisseur, on utilise un régulateur de pression intercalé dans la conduite d'alimentation principale pour la commande du gaz Etant donné que, dans ce cas, seul le débit total de gaz de -traitement par balayage peut être réglé, les différences d'état des briques ou buses perméables aux gaz, qui peu- vent être soit encrassées de scories, soit crevassées, soit encore bouchées par l'acier qui s'est infiltré sur leur face arrière peuvent entraîner des irrégularités en- tre les débits de sortie de gaz des différentes briques ou buses puisque le gaz choisit toujours la voie qui lui oppose la plus faible résistance Par ailleurs, en pré- sence d'une élévation excessive de la pression sur une brique bouchée ou colmatée, une partie de cette brique risque de se détacher. L'invention vise à éviter ces inconvénients et -difficultés et se donne pour but de créer un récipient métallurgique du genre décrit au début dans lequel on évite la détérioration des briques ou buses par suite de l'action d'une élévation excessive de la pression, dans lequel il soit possible d'identifier une brique ou buse défectueuse sans interruption du travail et qui, par ail- leurs, permette d'alimenter individuellement les briques ou buses avec des débits de gaz différents, conformément à un programme prédéterminé. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que chaque conduite d'arrivée individuelle est équipée d'un appareil de mesure du débit de gaz en aval duquel est agencée une vanne de réglage destinée à la ré- gulation du débit. Il est avantageusement prévu un limiteur de pression en aval de la vanne de réglage, ce qui a pour effet d'interdire automatiquement toute surélévation de la pression Selon une forme préférée de réalisation, il est prévu, pour la régulation de la position d'ouverture de la vanne de réglage, un circuit de régulation dont la grandeur réglée est le débit passant dans la conduite d'arrivée individuelle, dont la grandeur de référence est une valeur de consigne du débit et dont la grandeur de sortie est la position d'ouverture de la vanne de ré- glage. Il est avantageusement prévu pour chaque brique ou pour chaque buse un régulateur de débit dont la va- leur de consigne est engendrée par un organe de réglage de la valeur de consigne d'ensemble prévu pour l'ensem- ble des briques ou buses et par un organe de réglage de la valeur de consigne individuelle prévu pour chacune des différentes briques ou buses. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mieux compris à la lecture de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant au dessin annexé qui représente schématiquement -la régulation d'une brique perméable aux gaz individuel- le qui est incorporée dans le fond d'un convertisseur. En 1, on a désigné un convertisseur représenté schématiquement dont la carcasse en acier 2 est munie d'un revêtement réfractaire 3 sur sa surface interne. Plusieurs briques perméables aux gaz 4, 4 ', 4 ", sont incorporées dans le revêtement réfractaire 3 pour l'in- troduction d'un gaz de chauffage et/ou d'un gaz de trai- tement par balayage Chacune des briques 4, 4 ', 4 ", est alimentée en gaz par une conduite d'arrivée indivi- duelle 6, 6 ', 6 ", piquée sur une conduite d'alimenta- tion principale 5 mais, sur le dessin, on a représenté en détail une seule conduite d'arrivée individuelle 6, qui alimente l'une des briques 4. En aval du piquage sur la conduite d'alimenta- tion principale 5, il est prévu dans la conduite d'arri- vée individuelle 6 un-appareil 7 de mesure du débit des- tiné à capter la valeur réelle X du débit gazeux qui pa- sse dans la conduite d'arrivée individuelle 6 Uné vanne de réglage 8 est intercalée en aval de l'appareil 7 de mesure du débit, considéré dans le sens de l'écoulement du gaz Une conduite 9 qui débouche dans l'atmosphère li- bre et dans laquelle est intercalé un limiteur de pres- sion 10 est piquée sur la conduite d'arrivée individuel- le entre cette vanne de réglage et la brique perméable aux gaz 4. on a indiqué en traits interrompus un régula- teur de débit 11 dans lequel on introduit deux valeurs de consigne Wl, W 2, au moyen d'organes 12 et 13 de régla- ge des valeurs de consigne, à savoir, une valeur de con- signe d'ensemble du débit W 1, pour l'ensemble des bri- ques perméables aux gaz 4, 4 ', 4 ", agencées dans le fond du convertisseur 1, qui est fournie par un organe 12 de réglage de la valeur de consigne d'ensemble,et une valeur de consigne individuelle W 2 pour la brique perméa- ble aux gaz 4, 4 ', 4 ", raccordée à chaque conduite d'arrivée individuelle 6, 6 ', 6 ",, au moyen d'un or- gane 13 de réglage de la valeur de consigne individuel- le. Le fonctionnement du dispositif est le suivant: La valeur de consigne de débit X calculée par l'appareil 7 de mesure du débit sert à la régulation de la position d'ouverture de la vanne de réglage 8, la grandeur de sortie Y, fournie par le régulateur de débit 11 et qui règle la position d'ouverture de la vanne de réglage 8 étant elle-même réglée en fonction de la va- leur de consigne d'ensemble Wl et de la valeur de consi- gne individuelle W 2 Le limiteur de pression 10 évite la destruction des briques perméables aux gaz en cas de fausse manoeuvre. Pour réaliser, par exemple, un programme de ba- layage déterminé comportant une alimentation différente des différentes briques perméables 4, 4 ', 4 ",, on a la possibilité de commander les valeurs de consigne en fonction du processus qui se déroule dans le convertis- seur 1 au moyen d'un calculateur de processus Si l'on constate un débit trop faible sur une brique perméable aux gaz 4, 4 ', 4 ",, on a la possibilité d'identifier cette brique au moyen d'un affichage spécial On peut alors fermer la conduite d'alimentation individuelle 6, 6 ', 6 ", aboutissant à cette brique défectueuse 4, 41, 41, Un autre avantage du dispositif décrit réside dans le fait que l'on peut maintenir constant le débit de gaz par brique perméable aux gaz 4, 4 ', 4 ", indé- pendamment de l'état de la brique. L'invention ne se limite pas à l'exemple de réa- lisation représenté sur le dessin mais elle peut au con- traire être modifiée à divers points de vue Par exem- ple, en remplacement de briques poreuses perméables aux gaz, il est possible de munir le récipient métallurgi- que de buses à travers lesquelles le gaz peut être in- troduit dans le volume intérieur du récipient métallurgi- que Dans ce cas, à chaque buse, arrive une conduite in- dividuelle d'alimentation qui est équipée d'un appareil de mesure du débit de gaz en aval duquel une vanne de ré- glage est agencée pour assurer la régulation du débit. Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif qui vient d'être décrit uniquement à titre d'exemple non li- mitatif sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I O N S 1 Récipient métallurgique ( 1) pour métaux fon- dus liquides, en particulier, pour convertisseurs d'acié- rie, comprenant une pluralité de briques perméables aux gaz ( 4, 4 ', 4 ", ) ou de buses agencées dans sa paroi, de préférence dans son fond, chaque brique ou chaque bu- se étant raccordée à une conduite d'alimentation princi- pale commune ( 5) par une conduite d'arrivée individuelle ( 6, 6 ', 6 ",), caractérisé en ce que chaque conduite d'arrivée individuelle ( 6, 6 ', 6 ",) est équipée d'un appareil ( 7) de mesure du débit de gaz en aval duquel est agencée une vanne de réglage ( 8) destinée à la régu- lation du débit. 2 Récipient métallurgique selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce qu'un limiteur de pression ( 10) est monté en aval de la vanne de réglage ( 8). 3 Récipient métallurgique selon l'une des re- vendications 1 et 2, caractérisé en ce que, pour la régu- lation de la position d'ouverture de la vanne de réglage ( 9), il est prévu un circuit de régulation dont la gran- deur réglée (X) est le débit passant dans la conduite d'arrivée individuelle, dont la grandeur de référence est une valeur de consigne (W 1, W 2) du débit et dont la grandeur de sortie (Y) est la position d'ouverture de la vanne de réglage. 4 Récipient métallurgique selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce qu'il comprend, pour chaque brique ou pour chaque buse un régulateur de débit ( 11) dont la valeur de consigne (W 1, W 2) est engendrée par un organe ( 12) de réglage de la valeur de consigne d'ensem- ble, qui est prévu pour l'ensemble des briques ( 4, 4 ', 4 ",) ou buses et par un organe ( 13) de réglage de la valeur de consigne individuelle prévu pour chacune des différentes briques ( 4, 4 ', 4 ",) ou buses.